JPH0689462A - 光ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】透明基板１上に情報記録層２を形成し、その面
を他の基板５と相対向させ、スペーサー３を介して接合
させてなるサンドイッチ構造の光ディスクにおいて、前
記スペーサーの接合部を、分子量が300 以上の主鎖にポ
リエーテル結合を有するウレタンアクリレート光硬化性
オリゴマー、重合可能なエチレン性二重結合を分子内に
少なくとも１つ以上有する分子量が300 以上の単官能の
アクリレート光硬化性モノマー、光重合開始剤を含む光
硬化性接着剤６で固定した光ディスク。 【効果】耐衝撃性に優れ、かつ光硬化性接着剤が情報記
録層に対して悪影響を与えず、また接着剤の硬化に加熱
せずに、極めて短時間に行なうことができ、更に、硬化
した接着層は柔軟性に富み、ディスク基板に変形を与え
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、文書ファイル、画像
ファイル、コンピュータメモリ等として使用される光デ
ィスクに関し、更に詳しくは所定組成の光硬化性接着剤
でスペーサーの接合部を固定するエアサンドイッチ構造
を有する光ディスクに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、取り扱われる情報量の急激な増加
に伴い、情報処理技術も急激な発展を遂げているが、こ
れらの大量の情報の処理及び蓄積の手段として光ディス
クが注目されている。

【０００３】このような目的に使用される光ディスクの
構造は、（１）単板タイプ、（２）少なくとも１枚の基
板上に情報記録層が形成されたディスク状基板をスペー
サーを介して対向させ接着したエアサンドイッチタイ
プ、（３）少なくとも１枚の基板上に情報記録層を形成
されたディスク状基板を直接貼り合わせた密着貼り合わ
せタイプの３つの型の大別することができる。

【０００４】この中で、（２）（３）タイプのものが基
板のそりやうねりなどの動きを緩和し、また情報記録層
の保護という点から有利であり、（２）は主として追記
型ディスクとして、（３）は書き換え可能型ディスクと
してそれぞれ用いられている。

【０００５】追記型ディスクは主として、図１に示すよ
うにトラッキングのための案内溝を形成した透明基板１
上に情報記録層２を形成し、スペーサー３を介して空隙
４を設け、保護板５を対向して設けた構造となってい
る。

【０００６】或は図２に示すようにその上面に情報記録
層２を形成した透明基板１を２枚設け、スペーサー３を
介して空隙４を設け、上記２枚の透明基板１，１をそれ
ぞれ情報記録層２，２を対向させて設けた構造となって
いる。

【０００７】ここで、記録材料としては、Te系の化合物
や酸化物、有機色素等が開発されており、また光ディス
ク用基板材料としてはガラス、ポリカーボネートやアク
リル樹脂などの熱可塑性プラスチック、エポキシ樹脂な
どの熱硬化性プラスチックなどが開発されている。

【０００８】このようなエアサンドイッチ構造を有する
光ディスクにおいて、基板１或は保護板５とスペーサー
３との接合が不可欠である。

【０００９】特開昭64-67738号公報には予めスペーサー
の役割を果たす突起を基板の成形時に加工する提案がな
されているが、コストや生産性などの問題があり、この
ような加工は事実上困難である。

【００１０】したがって、基板１或は保護板５とスペー
サー３との接合にはゴム、エラストマー類を溶剤に溶解
した接着剤、エポキシ系接着剤、ホットメルト系接着剤
等の接着剤６が使用されている。

【００１１】しかし、ゴム、エラストマー類を溶剤に溶
解した接着剤の場合、硬化に時間が掛かり、残存溶剤が
情報記録層に影響を及ぼす等の問題がある。

【００１２】エポキシ系接着剤においては、１液タイプ
の場合粘度が高いものが多く、無色透明の外観を得るの
が困難であり、２液タイプの場合は計量・混合など煩わ
しい操作が必要となり、室温硬化タイプの場合は硬化に
時間が掛かり、更に加熱硬化タイプの場合は熱により基
板に歪が発生するため使用温度に制限がある等の問題が
ある。

【００１３】ホットメルト系接着剤の場合には、硬化は
速いが、接着剤を溶融状態で使用するために溶融状態の
接着剤の熱によりディスクが変形、反りなどの熱歪が発
生し易く、更に溶融粘度が高いために、薄膜で均一に、
しかもスペーサーの面積だけに塗布するのが困難であ
り、またそのために高価な塗布機を必要とするなどの問
題点がある。

【００１４】これに対して、基板或は保護板とスペーサ
ーとの接合に、一液性、無溶剤、速硬化という特徴を有
する光硬化性樹脂を使用する提案が多数なされている(
特開昭61-165842 号、 同62-185264 号、 同60-185234
号、 同61-142545 号、 同61-165840 号、 同61-190736
号、 同62-6449 号公報など) 。

【００１５】

【発明が解決しようとする問題点】この光硬化性樹脂の
種類としては、大別してアクリレート系樹脂に代表され
るラジカル重合型の樹脂、エポキシ樹脂に代表されるカ
チオン重合型の樹脂に分けられ、一方エアサンドイッチ
構造を有するディスクはその構造上、接着面積が密着型
に比べて非常に小さく、落下時の耐衝撃性に劣るため、
用いる接着剤には柔軟性、可撓性が要求されるが、この
ため上述の特開昭61-165842 号、 同62-185264 号公報に
開示されているような硬化物が剛直なものはエアサンド
イッチ構造を有するディスク用の接着剤としては適当で
ない。

【００１６】上述の特開昭60-185234 号、 同61-142545
号、 同61-165840 号、 同61-190736号、 同62-6449 号公
報にはウレタンアクリレートを用いた提案があるが、こ
のうち剛直なウレタンアクリレートを使用する場合には
上記同様な問題が起こる。

【００１７】上記公報中には硬化速度を速めるために、
多官能アクリレートモノマーやテトラヒドロフルフリル
アクリレートを添加したり、使用前に加熱処理を行なっ
ているが、多官能モノマーの添加は確かに硬化速度向上
に寄与するが、反面硬化収縮の増大を招き、エアサンド
イッチ構造のような特殊な接合部においては接着力向上
には寄与し難い。

【００１８】また、テトラヒドロフルフリルアクリレー
トの添加は空乾性向上に寄与するが、その反面皮膚刺激
性が非常に高く、またポリカーボネートやアクリル樹脂
などの熱可塑性基板材料を侵すという欠点があり、使用
前に加熱する方法にあっては加熱処理が非常に煩わしい
等の難点がある。

【００１９】更に、従来の提案による光硬化性樹脂で
は、上述の接着力、耐衝撃性といった問題の他に、情報
記録層に対する書き込み或は読み取り不良といった問題
点がある。

【００２０】この情報記録層に対する影響の原因は、ス
ペーサーで封止した内部の樹脂表面が光の照射不足や酸
素の存在により硬化不足となり、このため残された未反
応の低分子量モノマーが保存時或はドライブ時の熱によ
りディスク空隙部に揮散して情報記録層に悪影響を及ぼ
すのである。

【００２１】この発明は上述の従来の諸問題に鑑み、接
着力及び耐衝撃性に優れ、しかも情報記録層に悪影響を
与えない光硬化性樹脂及びこれを用いたエアサンドイッ
チ構造を有する光ディスクを提供することを目的とする
ものである。

【００２２】そこで、上記問題点を解決するために鋭意
研究の結果、光硬化性接着剤の組成として分子量300 以
上の化合物を用いると、完全硬化状態では勿論のこと、
たとえ未硬化成分が残っても情報記録層に悪影響を与え
ず、したがって信頼性の高い光ディスク基板が得られる
ことを見出した。

【００２３】

【問題点を解決するための手段】この発明は、上記知見
に基づいて、少なくとも１つの透明基板上に情報記録層
を形成し、その面を他の基板と相対向させ、内周スペー
サー及び外周スペーサーを介して接合されているサンド
イッチ構造の光ディスクにおいて、前記スペーサーの接
合部を下記の組成からなる光硬化性接着剤で固定するサ
ンドイッチ構造の光ディスクを提案するものである。

【００２４】（Ａ）分子量が300 以上の主鎖にポリエー
テル結合を有するウレタンアクリレート光硬化性オリゴ
マー （Ｂ）重合可能なエチレン性二重結合を分子内に少なく
とも１つ以上有する分子量が300 以上の単官能のアクリ
レート光硬化性モノマー （Ｃ）光重合開始剤

【００２５】この発明で用いる主鎖がポリエーテルのウ
レタンアクリレートにおいて、その分子量を300 以上と
した理由は、分子量が300 以上であれば仮に硬化不十分
で光ディスクの空隙部に未硬化物が残った場合にも熱な
どの外部要因があってもこの未硬化物は揮散し難く、ま
た一部が揮散しても情報記録層に悪影響を与えないため
である。

【００２６】また、この発明において主鎖にポリエーテ
ル結合を有するウレタンアクリレート光硬化性オリゴマ
ーを使用する理由は、上記のようにエアサンドイッチ構
造では接着面積が小さいため、落下等の衝撃に弱く、し
たがって用いる接着剤にも柔軟性、可撓性が要求される
が、種々のウレタンアクリレートの中でも主鎖のヒドロ
キシ化合物にポリエーテルポリオールを用いたポリエー
テル系ウレタンアクリレートがこの要求に最も適合する
からである。

【００２７】このポリエーテル系ウレタンアクリレート
におけるポリオール成分としては、ポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール、ビスフェノールをポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどで変性したものなどを挙げることができ
る。

【００２８】また、オリゴマーの光反応基はアクリレー
トが好ましい。これはオリゴマーの分子量が大きくなる
と反応基密度が減少し、架橋密度が下がるため、硬化速
度が減少したり、空気中の酸素により硬化阻害を受け易
くなるが、これを防ぐためである。即ち、オリゴマーの
光反応基がメタアクリレートであると、上記のようにス
ペーサーで封止された内部の樹脂表面が、空気中の酸素
による硬化阻害のために、未反応の低分子量モノマーが
保存時或はドライブ時の熱でディスク空隙部に揮散し
て、情報記録層に悪影響を及ぼすからである。

【００２９】また、この発明に用いる重合可能なエチレ
ン性二重結合を分子内に少なくとも１つ以上有する光硬
化性モノマーは上記オリゴマーと同様な理由及皮膚刺激
性が小さくなることから分子量が300 以上のものを使用
する。

【００３０】この光硬化性モノマーとしては好ましくは
単官能アクリレートを用いる。ここで、単官能である理
由は硬化物に柔軟性、可撓性を付与するためであり、ま
たアクリレートである理由は上記オリゴマーで述べたの
と同様である。

【００３１】この分子量が300 以上の単官能アクリレー
トモノマーとして、具体的には例えば脂環式変性ネオペ
ンチルグリコールアクリレート、カプロラクトン変性２
−ヒドロキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシエ
チルアクリレート、ノニルフェノキシジエチレングリコ
ールアクリレート、ノニルフェノキシトリエチレングリ
コールアクリレート、ノニルフェノキシテトラエチレン
グリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレ
ングリコールアクリレート、ノニルフェノキシプロピル
アクリレート、ノニルフェノキシジプロピレングリコー
ルアクリレート、ノニルフェノキシトリプロピレングリ
コールアクリレート、ノニルフェノキシテトラプロピレ
ングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリプロ
ピレングリコールアクリレート、フェノキシテトラエチ
レングリコールアクリレート、フェノキシペンタエチレ
ングリコールアクリレート、フェノキシヘキサエチレン
グリコールアクリレート、フェノキシポリエチレングリ
コールアクリレート、フェノキシテトラプロピレングリ
コールアクリレート、フェノキシペンタプロピレングリ
コールアクリレート、フェノキシポリプロピレングリコ
ールアクリレート、メトキシペンタエチレングリコール
アクリレート、メトキヘキサエチレングリコールアクリ
レート、メトキシポリエチレングリコールアクリレー
ト、メトキシテトラプロピレングリコールアクリレー
ト、メトキシペンタプロピレングリコールアクリレー
ト、メトキシポリプロピレングリコールアクリレート、
ヘキサエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチ
レングリコールモノアクリレート、テトラプロピレング
リコールモノアクリレート、ペンタポリプロピレングリ
コールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモ
ノアクリレート、ステアリルアクリレート、カプロラク
トン変性テトラヒドロフルフリルアクリレートなどが挙
げられ、これらのモノマー類の１種または２種以上を樹
脂組成物に供する。

【００３２】この発明の接着剤組成物には光重合開始剤
が添加される。光重合開始剤として具体的には、例えば
ベンゾフェノン、アセトフェノン、２，２−ジエトキシ
アセトフェノン、ミヒラーズケトン、ベンジル、ベンゾ
イン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインブチ
ルエーテル、テトラメチルチウラムフルフィド、チオキ
サントン、クロロトオキサントン、ジメチルチオキサン
トン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタ
ール、メチルベンゾインフォーメート、ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン等を挙げることができ、これ
らの光重合開始剤の１種または２種以上を樹脂組成物に
供する。

【００３３】なお、この光重合開始剤には必要に応じて
増感剤を併用することができる。

【００３４】光重合開始剤の添加量は従来の光硬化性樹
脂に添加される量でかまわないが、必要以上に添加する
と硬化後に未反応物或は光分解生成物がディスク空隙部
に揮散し、情報記録層に悪影響を与えるので、樹脂組成
物100 重量部に対して光重合開始剤0.05重量部〜20重量
部、好ましくは0.5 重量部〜10重量部の範囲で添加す
る。

【００３５】ここで、光重合開始剤として自らも重合可
能な反応性光重合開始剤及び／又はその重合物を用いる
ことにより、この発明における光硬化性樹脂組成物から
揮散する、光重合開始剤及びその光分解生成物に起因す
るガス成分を抑制することができる。

【００３６】このような自己重合型光重合開始剤として
は、例えば特開昭63-57038号公報や特開平2-292307号公
報に例示されているものの他、市販品としてはDarocure
ZLI3331(MERK社製) やEsacure KIP(Fratelli lamberti
s.p.a 社製) などが容易に入手できる。

【００３７】なお、この発明の光硬化性樹脂組成物に
は、保存性向上のためにハイドロキノンモノメチルエー
テル、ベンゾキノン、２，６−ジtert- ブチル−ｐ−ク
レゾール、カテコールなどのような重合禁止剤や、その
他のレベリング剤、消泡剤、着色剤、充填材、密着付与
剤、シランカップリング剤などのような公知の添加剤を
加えることも何等制限されない。

【００３８】また、必要に応じてこの発明の光硬化性樹
脂組成物の特性を変えない範囲で、熱可塑性樹脂やゴム
などの樹脂成分を加えることもできる。

【００３９】

【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて詳細に説
明するが、ここに述べる実施例はこの発明の一例を示す
ものであり、この発明は勿論これに限定されるものでは
ない。

【００４０】実施例１ 攪拌機、温度計、乾燥用管、窒素導入管を備えた500cc
の四口セパラプルフラスコに、分子量500 のポリエチレ
ングリコール変性ビフェノールＡ85g(0.17モル）、ヘキ
サメチレンジイソシアネート33.6g(0.2 モル）、フェノ
キシテトラエチレングリコールアクリレート90g 、ヒン
ダーフェノール系老化防止剤0.5g、含硫黄老化防止剤0.
5g、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテ
ル0.03gを装入し、窒素ガスを吹き込みながら、一様な
溶液となったところでジブチル錫ジラウレート0.02g を
添加し、80℃で３時間攪拌した。次いで、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート7g(0.06 モル）を加え、赤外スペ
クトル分析により測定されるイソシアネートの吸収の消
失するまで、80℃にて３時間攪拌して、ウレタンアクリ
レート溶液を得た。

【００４１】次いでこのウレタンアクリレート溶液100g
にフェノキシテトラエチレングリコールアクリレート15
0g、光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン5gを加え均質になるまで攪拌し、光硬化
性樹脂組成物を得た。

【００４２】次いで、射出成型により案内溝を設けた円
盤状ポリカーボネート基板（外径:130mm、 内径15mm、 厚
さ1.2mm)の案内溝面に、シアニン系色素の溶液をスピン
コード法により塗布した後、乾燥させて情報記録層を形
成した。その後、上記で得られた光硬化性樹脂をこのデ
ィスクの内周部と外周部に塗布し、スペーサーを介して
圧着した。これを圧着状態のまま高圧水銀灯にて2000mJ
/cm²の紫外線を照射し接着剤を硬化させて光ディスクを
作製した。

【００４３】実施例２ 攪拌機、温度計、乾燥用管、窒素導入管を備えた500cc
の四口セパラプルフラスコに、分子量3000のポリプロピ
レングリコール270g(0.09 モル）、イソホロンジイソシ
アネート26.7g(0.12モル）、ヒンダーフェノール系老化
防止剤0.5g、含硫黄老化防止剤0.5g、重合禁止剤として
ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g を装入し、窒
素ガスを吹き込みながら、一様な溶液となったところで
ジブチル錫ジラウレート0.02g を添加し、80℃で３時間
攪拌した。次いで、２−ヒドロキシエチルアクリレート
7.5g(0.065モル）を加え、赤外スペクトル分析により測
定されるイソシアネートの吸収の消失するまで、80℃に
て３時間攪拌して、ウレタンアクリレート溶液を得た。

【００４４】次いでこのウレタンアクリレート溶液100g
にノニルフェノキシエチルアクリレート150g、光重合開
始剤としてDarocure ZLI 3331 5gを加え均質になるまで
攪拌し、光硬化性樹脂組成物を得た。次いで、実施例１
と同様にして光ディスクを得た。

【００４５】比較例１（光硬化性オリゴマーがポリエー
テル系ウレタンアクリレートでない場合） 光硬化性オリゴマーとしてビスフェノールＡ変性エポキ
シ樹脂のアクリレート(DICLITE UE-8200 大日本インキ
化学工業製）100gにフェノキシテトラエチレングリコー
ルアクリレート150g、光重合開始剤として１−ヒドロキ
シシクロヘキシルフェニルケトン 5g を加え均質になる
まで攪拌し、光硬化性樹脂組成物を得た。

【００４６】比較例２（光硬化性モノマーの分子量が30
0 未満の場合) 光硬化性モノマーとしてフェノキシエチルアクリレート
を用いること以外は実施例１と同様な方法で光硬化性樹
脂組成物及び光ディスクを得た。

【００４７】比較例３（光硬化性モノマーが多官能モノ
マーの場合） 光硬化性モノマーとしてテトラエチレングリコールジア
クリレートを用いること以外は実施例１と同様な方法で
光硬化性樹脂組成物及び光ディスクを得た。

【００４８】上記実施例１、２及び比較例１〜３で得ら
れた光硬化性樹脂の特性及びこのようにして作製して得
られた光ディスクの性能試験を行ない、その結果を下記
表１に示す。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１中の樹脂特性 外観・・・・・・目視 粘度・・・・・・25℃にて測定、単位：cP 硬度・・・・・・25℃にて測定、ショア硬度 伸び率・・・・・ＪＩＳ２号ダンベル型で打ち抜いたも
のを測定、単位：％ PC/PC 剪断接着力・・・ポリカーボネート同志の剪断接
着力、単位：Kgf/cm²

【００５１】表１中のディスク特性 耐衝撃性・・・・高さ２ｍからディスクをエポキシ床に
ディスク面が床に垂直になるように自然落下させたとき
の状態変化を観察。 耐冷熱サイクル・・・・-40 ℃×60分←→80℃×60分,5
0 サイクル 耐湿性・・・・・・・80℃×85%RH ×2000時間

【００５２】

【発明の効果】以上要するに、この発明に係るエアサン
ドイッチ構造の光ディスクは分子量が大きなオリゴマー
乃至モノマーからなる光硬化性接着剤で基板或は保護板
とスペーサーを接合するため、耐衝撃性に優れ、かつ情
報記録層に対して悪影響のない信頼性の高いものとな
る。

【００５３】接着剤として光硬化性のものを使用するた
め、接着剤の硬化に加熱を必要とせずに、極めて短時間
に行なうことができる。

【００５４】更に、オリゴマーとして主鎖にポリエーテ
ル結合を有するウレタンアクリレートを使用するため、
硬化した接着層は柔軟性に富み、ディスク基板に変形を
与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】エアサンドイッチ構造を有する光ディスクの一
例を示す断面図

【図２】エアサンドイッチ構造を有する光ディスクの他
の一例を示す断面図

【符号の説明】

１ 案内溝付きの透明基板 ２ 情報記録層 ３ スペーサー ４ 空隙部 ５ 透明保護板 ６ 接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの透明基板上に情報記録
   層を形成し、その面を他の基板と相対向させ、内周スペ
   ーサー及び外周スペーサーを介して接合されているサン
   ドイッチ構造の光ディスクにおいて、前記スペーサーの
   接合部を下記の組成からなる光硬化性接着剤で固定する
   ことを特徴とするサンドイッチ構造の光ディスク。 （Ａ）分子量が300 以上の主鎖にポリエーテル結合を有
   するウレタンアクリレート光硬化性オリゴマー （Ｂ）重合可能なエチレン性二重結合を分子内に少なく
   とも１つ以上有する分子量が300 以上の単官能のアクリ
   レート光硬化性モノマー （Ｃ）光重合開始剤
2. 【請求項２】 光重合開始剤が自らも重合可能な反応性
   光重合開始剤、またはその重合物である光硬化性接着剤
   を用いる特許請求の範囲第１項記載の光ディスク。