JPH0753948A

JPH0753948A - 帯電防止材料およびこれを含む光記録媒体

Info

Publication number: JPH0753948A
Application number: JP5205341A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kamiyama; 健一上山
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1993-08-19
Filing date: 1993-08-19
Publication date: 1995-02-28

Abstract

(57)【要約】【目的】基板上に、透明で湿度依存性等の環境依存性
を受けることがない電子伝導性を有する帯電防止性の薄
膜層を形成することができ、且つ溶剤拭き取り等により
基板表面から除去される惧れがない帯電防止材料、及び
該帯電防止材料を含む光記録媒体を提供すること。【構成】カルバゾール環及び下記一般式〔化１〕で表
される官能基を分子中に有する化合物からなることを特
徴とする帯電防止材料、及び基板上に記録層および保護
層が順次形成されてなり、光学的に再生、記録／再生を
行う光記録媒体において、上記光記録媒体の表面の全面
又は所定部分に上記帯電防止材料により帯電防止処理し
たことを特徴とする光記録媒体。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板（基材）上に導電
性薄膜層を形成し、基板上を透明帯電防止処理すること
のできる帯電防止材料、及び該帯電防止材料を含む光記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】現在、
光ディスク基板、レンズ等の光学材料には、成形性、透
明性の両面からポリカーボネイト、ポリメチルメタクリ
レート系等の高分子材料が多く用いられているが、該高
分子材料は、高い絶縁性を示すため帯電し易く、保存あ
るいは使用中に基板表面に多量のゴミが付着する等して
「汚れ」が生じ、使用時にエラーを発生するといった問
題が起こっている。

【０００３】そこで、上記問題の対策として透明で帯電
防止性を兼ね備えたハードコート剤を基板のピックアッ
プ面にコートする帯電防止性処理が種々提案されてい
る。該帯電防止性処理としては、基板表面を導電化処理
することが必要であり、大きく分けて、導電フィラーを
添加したハードコート剤を用いる手法、あるいは界面活
性剤を練り込んだハードコート剤を用いて、基板表面に
水分子を吸着させることにより、基板表面に電導回路を
形成する手法等が考えられている。

【０００４】しかしながら、前者の導電フィラーを添加
したハードコート剤を用いる手法は、帯電防止性を付与
する上では申し分ないが、その機構上導電フィラーを多
量に加えねばならず、光学特性、硬度、コーティング特
性が低下するという問題が生じる。一方、界面活性剤を
練り込んだハードコート剤を用いる手法は、帯電が最も
起こりやすい低湿時に効果が低下するという問題があ
り、また、帯電防止剤に反応基を導入し、ベースに化学
的に固定しない限り、使用するに従いブリードのため表
面に「濁り」が生じ、帯電防止性が失活するといった問
題が生じる。

【０００５】また、上記の「汚れ」の原因は帯電による
ものだけではなく、基板表面に吸着した水分による液架
橋力による「汚れ」、あるいは油等の粘着力による「汚
れ」が存在する。従って、完全に汚れを付着させないた
めには、基板表面を高表面エネルギー化することなしに
導電化することが望ましい。そのため、電子電導性の材
料で表面処理する手法が考えられており、一つの手法と
して可溶性導電性高分子を塗布する手法があるが、該導
電性高分子により形成される層は、基板と化学結合して
いないため、溶剤拭き取り等により基板表面から除去さ
れて帯電防止性が劣化するという問題がある。

【０００６】従って、本発明の目的は、基板上に、透明
で湿度依存性等の環境依存性を受けることがない電子伝
導性を有する帯電防止性の薄膜層を形成することがで
き、且つ溶剤拭き取り等により基板表面から除去される
惧れがない帯電防止材料、及び該帯電防止材料を含む光
記録媒体を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、種々検討
を行った結果、特定の官能基を有するカルバゾール化合
物が上記目的を達成し得る帯電防止材料となり得ること
を知見した。

【０００８】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
のであり、カルバゾール環及び下記一般式〔化３〕（上
記〔化１〕と同じ）で表される官能基を分子中に有する
化合物からなることを特徴とする帯電防止材料を提供す
るものである。

【０００９】

【化３】

【００１０】また、本発明は、基板上に記録層および保
護層が順次形成されてなり、光学的に再生、記録／再生
を行う光媒体において、光媒体の表面の全面若しくは所
定部分に上記帯電防止材料を具備することを特徴とする
光記録媒体を提供するものである。

【００１１】以下、先ず、本発明の帯電防止材料につい
て詳細に説明する。本発明の帯電防止材料は、カルバゾ
ール環及び上記一般式〔化３〕で表される官能基を分子
中に有する化合物（以下、「化合物Ａ」と称する）から
なる。

【００１２】上記化合物Ａが有する上記カルバゾール環
は、π共役系を形成しているため、基板表面上において
導電性を示す基であり、上記化合物Ａが有する態様とし
ては、無置換のカルバゾール環、又は該カルバゾール環
の誘導体あるいは置換体等種々の態様が可能である。

【００１３】また、上記一般式〔化３〕で表される官能
基は、基板表面の親水基（−ＯＨ、−ＣＯＯＨ、−Ｎ
Ｈ、−ＮＨ₂等）と化学結合を形成する基である。上記
一般式〔化３〕において、Ｘ、Ｙ及びＺの少なくとも一
つは、−Ｃｌ、−ＯＣＨ₃及び−ＯＣ₂Ｈ₄からなる群
から選択される基であり、これ以外に上記Ｘ、Ｙ及びＺ
が採り得る基としては、特に限定されないが、例えば、
−Ｈ、−ＣＨ₃、−Ｃ₂Ｈ₅等が挙げられる。

【００１４】上記一般式〔化３〕で表される官能基とし
ては、具体的には、−ＳｉＣｌ₃、−ＳｉＣｌ_m（ＣＨ
₃）_3-m、−ＳｉＣｌ_m（Ｃ₂Ｈ₅）_3-m、−Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ ₃）₃、−Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃等（但し、ｍは、
０〜２の数を示す）が挙げられ、親水基との反応性を考
慮すると、−Ｃｌを有しているのが好ましい。

【００１５】また、上記化合物Ａとしては、特に下記一
般式〔化４〕（上記一般式〔化２〕と同じ）で表される
化合物が好ましく挙げられる。

【００１６】

【化４】

【００１７】また、上記一般式〔化４〕中において、Ｒ
₁の炭素数は、２以上であるのが分子を基板に対して垂
直配向させることができるので好ましい。

【００１８】上記化合物Ａの好ましい一具体例として
は、上記一般式〔化４〕におけるｎ＝２の化合物である
下記一般式〔化５〕で表される化合物を挙げることがで
きる。

【００１９】

【化５】

【００２０】本発明の帯電防止材料は、基材上に単分子
層あるいは単分子層に近い構造で吸着処理され、帯電防
止処理対象である基材の光学特性に全く問題を生じない
ものであり、光学部品、光ディスク、光カードをはじめ
とする光記録媒体、光学媒体の表面処理に特に有用であ
る。もちろん、帯電防止処理は光記録媒体、光学媒体等
の光学材料に限定されず、着色されたもの、例えば、ボ
トル類、ケース類、衣料品、カバー類、食器等に対して
もその色を全く変色させることなく処理できる点で有用
である。

【００２１】而して、本発明の帯電防止材料を用いて光
記録媒体の基板等の基材に帯電防止処理を行うには、特
に限定されないが、ガラス等の親水性の基材、あるいは
プラズマ、ＵＶ−オゾン、放射線処理等の高エネルギー
処理（親水基導入処理）により表面に極性基（親水基）
を導入した基材を上記帯電防止材料の蒸気にさらす方
法、あるいは上記帯電防止材料を非水溶媒中に溶解さ
せ、その溶液中に上記基材を浸漬させて表面処理を行う
方法等によって、上記帯電防止材料を基材表面に単分子
吸着させることにより行うことができるが、工程の簡易
性、安全性等を考慮すると、後者の方法が望ましい。

【００２２】上述の如く、上記帯電防止材料を基材表面
に単分子吸着させることにより、カルバゾール環が基材
上に高い配向性で配列し、隣接したカルバゾール環の間
でホッピング伝導を示し、導電層が形成される。

【００２３】上記の浸漬させる方法について、更に説明
すると、上記非水溶媒としては、例えばｎ−ヘキサデカ
ン、ビシクロヘキシル、クロロホルム、四塩化炭素、あ
るいはこれらの混合溶媒、あるいはクロロシラン系の活
性剤以外の場合は、アルコール類、アセトン等が望まし
い。そして、上記非水溶媒に上記帯電防止材料を溶解さ
せて溶液を得た後、乾燥窒素気流下で上記基材を該溶液
中に、１分〜２０時間浸漬させる。浸漬終了後、基材と
化学結合していない帯電防止材料を洗浄するため、続い
て上記帯電防止材料を含まない溶媒中で充分に洗浄し、
さらに水洗、乾燥を行う。

【００２４】また、隣接するカルバゾール環間を重合さ
せて導電性を更に向上させることもできる。上記の重合
方法は、特に限定されるものではなく、酸化剤を用いる
方法、あるいは紫外線、電子線等の放射線を用いる手法
等種々の方法を用いることができる。ここで、放射線を
用いて重合した場合は、表面に形成される導電性高分子
がニュートラル状態であるので、ヨウ素等でドーピング
処理を行うことが望ましい。

【００２５】帯電防止処理対象である上記基材として
は、ガラスあるいは無機酸化物等の無機材料からなる基
材が表面に活性水素をもった親水基が多量に存在するの
で望ましいが、樹脂からなる基材も、上述の如く親水基
導入処理を行うことにより良好に用いることができる。

【００２６】また、上述のように導電性高分子層を形成
することにより帯電防止性を付加することができるが、
更に機能を付加するためにオーバーコート層をコートし
てもよい。この際、該オーバーコート層の膜厚は、帯電
防止性を損なわないレベルである必要があり、コート膜
厚は１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下が望ましい。
上記オーバーコート層は、汚れの原因が帯電によるゴミ
付着ばかりではなく、液架橋力、あるいは水性粘着汚
れ、油性粘着性汚れ等も考えられるので、表面エネルギ
ーの低い、即ち撥水性、あるいは撥油性のものが望まし
い。撥水性、あるいは撥油性のオーバーコート層は、シ
リコーン化合物、フッ素フルオロアルキル基を有する化
合物を溶剤希釈してコートする、あるいはこれらの化合
物を含有した放射線硬化型ハードコート（例えば、信越
化学（株）製、商品名「ＫＮＳ−５３００、５１００」
等）を用いることにより形成することができる。また、
帯電防止性を極力損なわないためには、上記オーバーコ
ート層は、モノレーヤーレベルであることが望ましい。

【００２７】また、帯電防止処理した表面に、帯電防止
性をそこなわないレベルで揆水、揆油等の特性をもった
コーティング剤で処理してもさしつかえない。

【００２８】また、上記基材は、その表面をハードコー
ト処理して、その鉛筆硬度をＨ以上として用いることが
好ましい。特に、上記基材として樹脂からなる基材を用
いる場合や、光記録媒体の基板を基材とする場合には、
表面に耐擦傷性向上のため上記ハードコート処理するこ
とが望ましい。

【００２９】上記ハードコート処理は、上記基材の表面
を、分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以上有する
多官能（メタ）アクリレート、および該多官能（メタ）
アクリレートと共重合可能で分子中に親水基を有する単
官能（メタ）アクリレートからなる群より選択される一
種又は二種以上の混合物（以下、「コーテイング材」と
称す）により、コーティングし、重合処理する等して行
うことができる。

【００３０】尚、上記ハードコート処理において、重合
処理の方法は、放射線、あるいは熱硬化させる手法が好
ましく用いられる。

【００３１】上記多官能（メタ）アクリレートは、塗膜
の耐擦傷性、基材の表面保護効果を発現させるものであ
り、具体的には、以下に示す３官能以上の（メタ）アク
リレート、２官能の（メタ）アクリレート及びその他の
（メタ）アクリレート〔オリゴマー〕を例示することが
でき、使用に際しては、１種あるいは２種以上適宜選ん
で使用することができる。

【００３２】３官能以上の（メタ）アクリレート：トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメ
チロールエタントリ（メタ）アクリレート、ジトリメチ
ロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、グリセリ
ントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールト
リ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ
（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ
（メタ）アクリレートおよびこれらのエチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド変性物等。

【００３３】２官能の（メタ）アクリレート：1,3-ブタ
ンジオールジ（メタ）アクリレート、1,4-ブタンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、ネオペンチルグリコールジメタアクリレ
ート、シクロペンタジエニルアルコールジ（メタ）アク
リレート等。その他の（メタ）アクリレート；ポリエステルポリ（メ
タ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウ
レタンポリ（メタ）アクリレート、ポリシロキサンポリ
（メタ）アクリレート、ポリアミドポリ（メタ）アクリ
レート等。

【００３４】上記単官能（メタ）アクリレートは、コー
ティング材を実際にコーティングする時に、帯電防止性
共重合物の溶解性促進、粘度調節、基材との密着性向上
等の理由で添加されるものであり、具体的には、2-ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート、2-ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレート、3-ヒドロキシブチル（メ
タ）アクリレート、4-ヒドロキシブチル（メタ）アクリ
レート、2-ヒドロキシペンチル（メタ）アクリレート、
4-ヒドロキシペンチル（メタ）アクリレート、2-エチル
ヘキシル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メ
タ）アクリレート、N-ヒドロキシメチル（メタ）アクリ
ルアミド、N-メトキシメチル（メタ）アクリルアミド等
が挙げられる。上記単官能（メタ）アクリレートの使用
量としては０〜４０重量％とするのが好ましく、耐擦傷
性等を考慮すると０〜１０重量％とするのが更に好まし
い。

【００３５】また、先に述べたとおり、本発明の帯電防
止材料による処理は基材表面に親水基があることがより
望ましいので、上記混合物は、分子中に親水基（−Ｏ
Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＮＨ、−ＮＨ₂等）を有する上記単
官能（メタ）アクリレートを一成分として含有するのが
望ましい。

【００３６】また、上記ハードコート処理を放射線で行
う場合において、電子線、γ線等で硬化を行う場合は不
必要であるが、実用性を考えて紫外線硬化型で行う場合
には上記コーティング材に光重合開始剤を添加する必要
がある。該光重合開始剤としては、4-フェノキシジクロ
ロアセトフェノン、4-t-ブチルジクロロアセトフェノ
ン、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2- メチ
ルフェニルピロパン-1-オンなどのアセトフェノン系光
重合開始剤；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどの
ベンゾイン系光重合開始剤；チオキサンソン、2-クロル
チオキサンソン、2,4-ジメチルチオキサンソン、2,4-ジ
エチルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始
剤等が挙げられ、使用に際しては、１種又は２種以上で
用いることができる。また、その使用量は上記重合性化
合物１００重量部に対して１０重量部以下が望ましい。

【００３７】また、所望の膜厚を得るために、コーティ
ングを行う際に、上記コーティング材をメタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等の溶媒で希釈し
て、コーティングを行うこともできる。

【００３８】次に、本発明の光記録媒体について説明す
る。本発明の光記録媒体は、基板上に記録層および保護
層が順次形成されてなり、光学的に再生、記録／再生を
行う光記録媒体において、上記光記録媒体の表面の全面
又は所定部分を上記帯電防止材料により帯電防止処理し
たことを特徴とする。

【００３９】上記基板としては、通常光記録媒体に用い
られている公知の基板を特に制限なく用いることがで
き、具体的には、前述した基材と同様のものを用いるこ
とができ、また、本発明の光記録媒体においては、帯電
防止処理を行う前に上記ハードコート処理を施し、その
鉛筆硬度をＨ以上として用いることが好ましい。

【００４０】また、上記記録層及び保護層としては、通
常光記録媒体に用いられているものを、特に制限なく用
いることができる。

【００４１】上記光記録媒体の所定部分とは、通常、ピ
ックアップサイド（ハードコート処理表面上）、あるい
はオーバーコート上であり、また、上記基板をカートリ
ッジ等に挿入して使用する光記録媒体の場合には、該カ
ートリッジでもよい。

【００４２】本発明の光記録媒体が、上記帯電防止材料
を具備する態様としては、上記帯電防止材料が上記光記
録媒体の表面において、該表面の親水基と上記官能基と
が結合しており、上記カルバゾール環が配向した状態で
具備する態様や、さらに各カルバゾール環が重合した状
態で具備する態様等が挙げられる。

【００４３】本発明の光記録媒体を調製するには、上記
基板上に、上記記録層および保護層を順次形成した後、
必要に応じて上記ハードコート処理を行い、次いで、上
記帯電防止材料を用いて、前述の方法により帯電防止処
理することにより容易に得ることができる。

【００４４】尚、本発明における光記録媒体としては、
特に限定されるものではなく、例えば、光磁気ディス
ク、光カード、再生専用型光ディスク、追記型光ディス
ク、ミニディスク等が挙げられる。

【００４５】

【実施例】以下、実施例を参照して本発明を更に詳細に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００４６】〔実施例１〕まず、下記構造式〔化６〕で
示される化合物を、脱水処理したクロロホルム中に０．
０５ｍｏｌ／リットルの濃度で溶解させて、帯電防止材
料の溶液を調整した。次に、エタノール中で超音波洗浄
したガラス基材をドライエアー中で上記溶液中に約３０
分浸漬させた。浸漬終了後、ガラス基材を引き上げクロ
ロホルム中で十分に洗浄し、水洗した後、６０℃中で１
時間乾燥させて、表面を帯電防止処理したガラス基材を
得た。

【００４７】

【化６】

【００４８】〔実施例２〕ペンタエリスリトールトリア
クリレート／２−ヒドロキシアクリレート（重量比１／
０．５）１００重量部に、「Ｉｒｇ．５００」（日本チ
バガイギー製、商品名）６重量部を加えたハードコート
塗料を、ポリカーボネイト基材上にスピンコート法によ
り膜厚が約５μｍになるようにコートし、更に高圧水銀
ランプにより硬化させてハードコート処理を行った（照
射量１６００mJ／cm²)。次に、得られたハードコート処
理した基材表面を、（株）オーク製作所製、商品名、
「ＵＶドライプロセッサーＶＵＭ−３０７３−Ｂ」によ
り２分間オゾン処理し、表面を親水性処理した基材を得
た。得られた親水性処理した基材を用いて、実施例１と
同様の処理を行い、表面を帯電防止処理したポリカーボ
ネイト基材を得た。

【００４９】実施例１及び２で得られた帯電防止処理し
た基材について、種々評価を行った。その評価結果を
〔表１〕に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】尚、〔表１〕中における各評価の測定条件
は、以下の通りである。・表面抵抗印加電圧５００Ｖ（ＤＣ）、リング電極（ＪＩＳ−６９
１１）、環境：２３℃、１７％ＲＨまた、「ＥｔＯＨ拭き取り後」の値は、ＥｔＯＨを染み
込ませた布で表面を約１００回拭き取った後の値であ
る。・光透過率測定波長；８３０ｎｍ、％表示の基準；各々の処理前の
透過率

【００５２】〔表１〕に示す結果から明らかなように、
本発明の帯電防止材料を用いて基材の表面を処理するこ
とにより、基材の透明性を損なうことなく、導電性発現
を実現することができた。

【００５３】〔実施例３〕光磁気ディスク用３．５イン
チポリカーボネート基板に記録層（４層）成膜し、その
後、記録面側に大日本インキ化学工業（株）製、商品
名、「ＳＤ３０１」を膜厚が約８μｍとなるように塗布
して保護層を形成し、また、ピックアップサイドにペン
タエリスリトールトリアクリレート／２−ヒドロキシア
クリレート（重量比１／０．５）１００重量部にＩｒ
ｇ．５００（日本チバガイギー製）６重量部を加えたハ
ードコート塗料を、スピンコート法により膜厚が約５μ
ｍとなるようにコートし、高圧水銀ランプにより硬化し
てハードコート処理した（照射量１６００mJ／cm²)。次
に、得られたハードコート処理したディスク表面を、
（株）オーク製作所製、商品名「ＵＶドライプロセッサ
ーＶＵＭ−３０７３−Ｂ」により２分間オゾン処理し、
表面を親水性処理したディスクを得た。得られた親水性
処理したディスクを用いて、実施例１と同様の処理を行
い、帯電防止処理した光磁気ディスク（本発明の光記録
媒体）を得た。

【００５４】上記処理を行う前後でのＣ／Ｎ及び感度の
変化はみられなかった。また、上記光磁気ディスクを約
１ヵ月オフィス環境で使用し、その後ダートチャンバー
試験（ＡＳＴＭＤ２７４１−６８）を行い、エラーレ
ートを測定したところ、値は全く変化しなかったが、未
処理のディスクではエラーレートが約１０００倍になっ
た。

【００５５】

【発明の効果】本発明の帯電防止材料は、基板表面を高
エネルギー化することなく、基板に帯電防止性を付与で
きるものであり、基板上に、透明で湿度依存性等の環境
依存性を受けることがない電子伝導性を有する帯電防止
性の薄膜層を形成することができ、且つ基板と化学結合
するので、溶剤拭き取り等により基板表面から除去され
る惧れのないものである。また、本発明の光記録媒体
は、上記帯電防止材料を具備するので、「汚れ」の発生
する恐れが少なく、使用中においてエラーを生じる機会
が少ないものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 19/00 ５０１Ｄ 7525−5Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カルバゾール環及び下記一般式〔化１〕
で表される官能基を分子中に有する化合物からなること
を特徴とする帯電防止材料。【化１】
【請求項２】上記化合物が下記一般式〔化２〕で表さ
れる化合物であることを特徴とする請求項１記載の帯電
防止材料。【化２】
【請求項３】基板上に記録層および保護層が順次形成
されてなり、光学的に再生、記録／再生を行う光記録媒
体において、上記光記録媒体の表面の全面又は所定部分を請求項１記
載の帯電防止材料により帯電防止処理したことを特徴と
する光記録媒体。
【請求項４】上記基板が無機材料からなる基板である
ことを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項５】上記基板が樹脂からなる基板であること
を特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
【請求項６】帯電防止処理を行う前の上記光記録媒体
の表面を、分子中に（メタ）アクリロイル基を２個以上
有する多官能（メタ）アクリレート、および該多官能
（メタ）アクリレートと共重合可能で分子中に親水基を
有する単官能（メタ）アクリレートからなる群より選択
される一種又は二種以上の混合物により、コーティング
し、重合処理して、その鉛筆硬度をＨ以上としたことを
特徴とする請求項３記載の光記録媒体。