JPH0744890A - 光記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】基板表面の傷つき易さを抑制と、反りの低減。 【構成】プラスチック材からなる基板側より照射するレ
ーザ光によって、情報の書き込みおよび／または読み取
りが可能な光記録媒体において、アクリロイル基で変性
されたクレゾールノボラック樹脂またはアクリロイル基
で変性されたフェノールノボラック樹脂を第１成分と
し、炭素数２から６の飽和アルキレンジグリコールジア
クリリレートを第２成分とし、トリメチロールプロパン
トリアクリレートおよび／またはペンタエリスリトール
の１から６量体の脱水縮合物であり、そのヒドロキシ基
の３個以上がアクリレートで変性されている多官能誘導
体を第３成分として、第１成分を２〜４５重量％、第２
成分を５〜４５重量％、そして第３成分を１０〜９３重
量％の割合で混合した３種類の成分からなる混合物を、
架橋不溶化させて形成した光透過性の高分子薄膜を、レ
ーザ光が照射される側の基板面上に備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック材からな
る基板側より照射するレーザ光によって、情報の書き込
みおよび／または読み取りが可能な光記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年格段の進歩を示している磁気のみに
よる情報の記録再生方式では、昨今の高度情報化社会に
対して、情報の収納量が不十分となってきている。

【０００３】それに対して、レーザ光を情報の書き込み
および／または読み取りの手段として用いる手法では、
光の波長限界までの読み取りが理論的に可能である。こ
のため、より大容量でかつ高密度の記録方式として、光
記録あるいは光磁気記録が行われ初めてきた。そしてこ
れらの方式を用いた光記録媒体としては、光カード、ビ
デオディスク、大容量コンピュータ記憶ディスク等があ
る。

【０００４】これらの光記録媒体では一般に、予め記録
ピットや案内溝を形成した基板上に、各種合金あるいは
光官能基を有する有機物で構成される記録層を形成し、
これにレーザ光を照射して、その反射強度の変化等を読
み取ることで情報の識別を行う。

【０００５】この時に記録層は、それ単独で光記録媒体
を構成するのではなく、必ず基板を伴う形で構成され
る。この基板としては、照射するレーザ光に対して透明
なものとして、ガラスや、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタアクリレート、非結晶性ポリオレフィンで示され
るプラスチック等が用いられる。

【０００６】しかし一般にガラスは、堅くて傷のつきに
くいという利点はあるものの、それが案内溝の形成を困
難にさせている。この為にエッチング処理あるいはポリ
マー薄膜を別途形成させて、この目的にかなう試みもあ
るが、これでは量産性に欠ける。また耐衝撃性の点など
からも、使用上の取扱いに限定がもたらされる事が多
い。

【０００７】これに対してプラスチックは、マスタリン
グによりスタンパーを予め形成しておけば、このスタン
パーから射出成形を行う事で大量生産出来るメリットが
存在する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】基板材料に用いるプラ
スチックは、ある程度の軟らかさや可撓性を有している
ため、表面の傷が発生しやすい。このために基板表面が
そのまま直に外界と触れる構成では、情報の書き込み／
読み取り特性が低下して、光記録媒体としては好ましく
ないことが多い。

【０００９】そこでこれを補うためレーザ光を照射する
側の基板表面に、別途架橋型重合反応を行い、比較的硬
度の高い保護膜を形成するとか、薄い有機フィルムを張
り合わせて保護膜の役割を行わせることが行われる。こ
のような保護膜はハードコート膜とも呼ばれ、またその
ための材料はハードコート材とも呼ばれる。

【００１０】この様なハードコート材は、その安定性の
観点から一般に架橋高分子で形成される。しかし一般に
高分子を架橋反応で形成すると、モノマーの存在してい
る初期の状態よりも収縮することが多い。そしてこの収
縮応力で光記録媒体が変形し、いわば「おわん」の様な
形態になる。このため、照射されるレーザ光の光軸と光
記録媒体の表面とが直角ではなくなり、反射光が対物レ
ンズに戻らなくなる。そしてこの様な面軸方向の変形が
発生すると、記録された場所を読みとるためのサーボ機
構も十分な追随が不可能になり、結果として、データの
書き込みおよび／まはた読取が不可能になる。

【００１１】本発明はかかる課題を解決して、基板表面
の傷つき易さを抑制すると共に、反りの状態を低減して
信号の書き込み／読み取り特性に優れた光記録媒体を得
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる光記録媒
体は、プラスチック材からなる基板側より照射するレー
ザ光によって、情報の書き込みおよび／または読み取り
が可能な光記録媒体において、アクリロイル基で変性さ
れたクレゾールノボラック樹脂またはアクリロイル基で
変性されたフェノールノボラック樹脂を第１成分とし、
炭素数２から６の飽和アルキレンジグリコールジアクリ
リレートを第２成分とし、トリメチロールプロパントリ
アクリレートおよび／またはペンタエリスリトールの１
から６量体の脱水縮合物であり、そのヒドロキシ基の３
個以上がアクリレートで変性されている多官能誘導体を
第３成分として、第１成分を２〜４５重量％、第２成分
を５〜４５重量％、そして第３成分を１０〜９３重量％
の割合で混合した３種類の成分からなる混合物を、架橋
不溶化させて形成した光透過性の高分子薄膜を、レーザ
光が照射される側の基板面上に備えたことを特徴として
いる。

【００１３】ここで本発明におけるプラスチック基板
は、一般に、波長４５０ｎｍから９００ｎｍの領域にお
いて、透明性に優れているポリカーボネート、ポリメチ
ルメタアクリレート、あるいは非結晶性ポリオレフィン
から選ばれる一種である。かかる材料は、現在でも広範
囲に光記録材料基板として用いられており、容易に入手
可能な工業材料である。通常は、この基板は、数ｍｍ程
度の厚みに成形されて用いられる。

【００１４】そしてクレゾールノボラック樹脂またはフ
ェノールノボラック樹脂とは、クレゾールまたはフェノ
ールと、ホルムアルデヒドとの反応生成物であるノボラ
ックのフェノール性水酸基を、エピクロロヒドリンと脱
塩化水素反応を行い、多官能エポキシ変性された樹脂の
ことを称する。このエポキシ基は十分な反応性を有して
いるため、例えばアクリル酸と反応させると容易にエス
テル化される。さらに基本的には、フェノール基または
クレゾール基１個当たり、必ず１分子のアクリル基が導
入される事になり、反応点密度の高い原料として利用で
きる。

【００１５】こうしたクレゾールノボラック樹脂または
フェノールノボラック樹脂は、その化学構造上寸法安定
性に優れる。このためこうしたノボラック樹脂単独での
使用では、硬度が大きくなりすぎて、本来の目的とする
寸法安定に関する効果が過剰に機能しすぎるために好ま
しくない。また、エポキシ基を積極的に架橋させるに
は、共存するアミン成分が必要である。さらにこれらは
反応時間が比較的長いために、本発明に関わるハードコ
ート材としてはそのままでは不適格となる。こうした点
を補うために、これらノボラック樹脂はアクリロイル基
で変性されることが必要となる。

【００１６】しかしながら、こうしたアクリロイル基で
変性されたノボラック樹脂材料単品だけの使用では、架
橋高分子薄膜を作成するには不十分である。そこで炭素
数２から６の飽和アルキレンジグリコールジアクリリレ
ートを第２の成分として、さらにトリメチロールプロパ
ントリアクリレートおよび／またはペンタエリスリトー
ルの１から６量体の脱水縮合物であり、そのヒドロキシ
基の３個以上がアクリレートで変性されている多官能誘
導体を第３の成分として混在させることが必要となる。

【００１７】ここで、炭素数２から６の飽和アルキレン
ジグリコールジアクリリレートとしては、エチレングリ
コールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリ
レート、ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチル
グリコールジアクリレート等を挙げることができる。こ
れらはいずれも、ジオール骨格による効果で、架橋分子
全体の可撓性を向上させることができる。

【００１８】またトリメチロールプロパントリアクリレ
ート、あるいはペンタエリスリトールの１から６量体の
脱水縮合物であり、そのヒドロキシ基の３個以上がアク
リレートで変性されている多官能誘導体は、１分子当た
り３個以上のアクリロイル基を有する架橋点形成に重要
な寄与をする化合物である。この材料は、アルコール骨
格のアクリロイル変性であり、いわば親水タイプの誘導
体である。このために、架橋分子の極性が上昇し、疎水
高分子によく認められる静電気的雰囲気による空気中の
粉塵の付着を抑制することもできる。

【００１９】そして前述したように、こうした材料相互
間の効果を発現させるためには、第１成分を２〜４５重
量％、第２成分を５〜４５重量％、そして第３成分を１
０〜９３重量％の割合で混合する必要がある。この混合
比率を外れると、架橋反応が不十分となるか、あるいは
逆に可撓性に乏しい薄膜となって、反り角度への影響が
発現しないことになるため好ましくない。

【００２０】さらに、この様に配合されてなる架橋高分
子膜形成の混合液を、薄く塗布するには、通常スピンコ
ーテング法による塗膜形成が、薄い膜を均一に作成する
という観点からは望ましい。一方バーコーターによる方
法、あるいは単純な浸漬、液切り、自然流延による手法
でも、均一に、濡れている限りにおいては、本発明を障
害するものではない。

【００２１】かかる薄膜の架橋手法としては、アクリル
酸の不飽和部分が重合すればよく、熱による方法、光に
よる方法等を考えられるが、作業効率の観点、また基板
が比較的熱的安定性に劣るプラスチックであることを考
えると、光、ＵＶ架橋が最も好ましく用いられる。

【００２２】また前述の基板との組み合わせにおいて本
発明の効果をより確実にするためには、本発明における
高分子薄膜の膜厚は、３μｍ以上５０μｍ以下であるこ
とがより望ましい。

【００２３】また本発明にかかる光記録媒体としては、
記録膜として近赤外波長に吸収のあるフタロシアニン、
ナフタロシアニン系色素、ベンゼンジチオール金属錯体
系色素の薄膜を用いた追記型光ディスクや、Ｔｂ、Ｆ
ｅ、Ｐｔ、Ｃｏ等の希土類遷移金属を、誘電体膜の上に
スパッタ法等で形成させた、書換可能型の光磁気ディス
クに用いることができる。またそうした記録膜上には、
ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＯ2 らの材料の薄膜による保護膜
を形成することができる。これらの膜は、レーザ光が照
射される側の基板面上に形成された高分子薄膜の効果の
障害にはならずに設けることができる。

【００２４】

【実施例１】本発明の効果を確認するため、厚さ１．２
ｍｍのポリカーボネート基板上に、本発明にかかる高分
子薄膜を形成して、反りの程度を確認した。

【００２５】そのためにまずは、アクリロイル基で変性
されたクレゾールノボラック樹脂２５重量％、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート５０重量％、ネオペン
チルグリコールジアクリレート２５重量％とを混合し
た。さらにこれには光増感剤ＤＡＲＯＣＵＲＥ１１７を
少量添加して、架橋高分子反応用の混合液とした。

【００２６】この混合液を、ポリカーボネート基板（外
径８６ｍｍ、内径１５ｍｍ、厚み１．２ｍｍ）の案内溝
が形成されてない側の面上に、スピンコート法によって
膜厚４．５μｍになるように塗布した。つづいて高圧水
銀ランプによって７５ｍＷ／平方ｃｍ以上のエネルギー
を照射して、光硬 このようにして得られた試料の反り
角度を測定したところ、絶対値で２．８ｍrad であっ
た。さらにこの基板を、８０℃で８５％の湿度の状態で
２０００時間保持しても、反り角度はほとんど変化を示
さなかった。なおここで反り角度の測定には、新電子工
業（株）光デスク機械特性装置ＯＤＡ−２型を用いた。

【００２７】またここで反り角度は、光記録情報媒体の
共通基本特性の一つとして、国際的な標準のＩＳＯの規
格に準拠して定義がなされている。そして「おわん」型
になる場合、２種類の反りの成分が存在する。すなわ
ち、半径方向への反り（Ｔｒ）と周方向への反り（Ｔ
θ）の２種類である。両者の２乗の和の平方根によって
得られる最大反り（Ｔmax ）によって、基板の反り角度
を決定する。またこの値は、測定場所により異なるの
で、統計的処理を行い、逐次任意の記録場所での最大反
り角度を検定することで、基板物性とする。

【００２８】

【実施例２】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、アクリロイル基で変性されたクレゾールノボ
ラック樹脂１３重量％、トリメチロールプロパントリア
クリレート５７重量％、ネオペンチルグリコールジアク
リレート３０重量％とした以外は、実施例１と同じ条件
で高分子薄膜を塗布形成した。

【００２９】そして得られた試料の反り角度を測定した
ところ、絶対値で３．０ｍrad であり、実施例１に比べ
て少し高かったが、表面抵抗は、約７０％程度小さくな
り、塵芥の付着は抑制されているのが認められた。この
表面抵抗の値は、８０℃，８５％の相対湿度の雰囲気で
２０００時間放置しても、ほとんど変化が認められなか
った。

【００３０】

【実施例３】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、アクリロイル基で変性されたクレゾールノボ
ラック樹脂３５重量％、ジペンタエリスルトールヘキサ
クリレート５０重量％、ネオペンチルグリコールジアク
リレート１５重量％とした以外は、実施例１と同じ条件
で高分子薄膜を塗布形成した。

【００３１】そして得られた試料の反り角度を測定した
ところ、絶対値で２．４ｍrad と小さい値を示した。

【００３２】

【比較例１】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、アクリロイル基で変性されたクレゾールノボ
ラック樹脂が６０重量％、トリメチロールプロパントリ
アクリレート１５重量％、ネオペンチルグリコールジア
クリレート２５重量％の混合液とした以外は、実施例１
と同じ条件で高分子薄膜を塗布形成した。しかしなが
ら、液の粘度が高く、均一な薄膜が得られなかった。

【００３３】

【比較例２】塗布時点での高分子薄膜を形成する混合液
の組成を、アクリロイル基で変性されたクレゾールノボ
ラック樹脂を１重量％以下、ジペンタエリスルトールヘ
キサクリレート５０重量％、ネオペンチルグリコールジ
アクリレート４９重量％以上とした以外は、実施例１と
同じ条件で高分子薄膜を塗布形成した。しかしながら、
基板との接着性が悪く、安定な薄膜が得られなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明はかかる課題を解決して、基板表
面の傷つき易さを抑制すると共に、反りの状態を低減し
て信号の書き込み／読み取り特性に優れた光記録媒体を
得ることができる。その際に、全体の反り角度が絶対値
で５ｍrad 以下の光記録媒体を得ることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック材からなる基板側より照射
   するレーザ光によって、情報の書き込みおよび／または
   読み取りが可能な光記録媒体において、アクリロイル基
   で変性されたクレゾールノボラック樹脂またはアクリロ
   イル基で変性されたフェノールノボラック樹脂を第１成
   分とし、炭素数２から６の飽和アルキレンジグリコール
   ジアクリリレートを第２成分とし、トリメチロールプロ
   パントリアクリレートおよび／またはペンタエリスリト
   ールの１から６量体の脱水縮合物であり、そのヒドロキ
   シ基の３個以上がアクリレートで変性されている多官能
   誘導体を第３成分として、第１成分を２〜４５重量％、
   第２成分を５〜４５重量％、そして第３成分を１０〜９
   ３重量％の割合で混合した３種類の成分からなる混合物
   を、架橋不溶化させて形成した光透過性の高分子薄膜
   を、レーザ光が照射される側の基板面上に備えたことを
   特徴とする光記録媒体。
2. 【請求項２】 レーザ光が照射される側の基板面上に形
   成された高分子薄膜の膜厚が、３μｍ以上かつ５０μｍ
   以下であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒
   体。