JPH08194968A - 高密度光ディスク用保護コート剤及びその硬化物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高温高湿環境下で反りの少ない放射線硬化樹脂
層を有し、機械的特性に優れた光ディスク用保護コート
剤とその硬化物を提供する。 【構成】硬化物の引張破壊伸びが１５％以上である放射
線硬化型高密度光ディスク用保護コート剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスク用保護コート
剤に関し、特に高温高湿環境下で反りの少ない、機械的
特性に優れた放射線の照射によって硬化する光ディスク
用保護コート剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザ光の照射により情報の記録
・再生を行う光ディスクとしては光磁気ディスク、各種
追記型光ディスク、コンパクトディスク、レーザーディ
スク等の各種媒体が実用化されている。

【０００３】この光ディスクには、基板上に積層される
無機層においてクラックの発生を防止し、記録層への酸
素、水分の浸入防止をより完全化し、高温高湿の環境下
においても長期にわたり記録・再生の特性を維持する目
的で誘電体層の上にアクリレート系樹脂組成物の硬化物
を有機保護膜に用いたものが、例えば特開昭６１−１２
３５９３、特開昭６１−１３３０６７、特開昭６１−１
３９９６１、特開昭６１−１５３８４４、特開平２−１
０７６３０、特開平２−１３２６６４号公報等に開示さ
れている。

【０００４】また、光ディスク基板に反りが発生すると
記録情報を装置が誤読したり、判読不能となってしまう
ため、保護コート剤として低収縮率であることが求めら
れてきた。一般に硬化収縮率を低くするために例えば特
開昭５６−１３５５２６、特開平２−１２３１７２号公
報等に高分子量のオリゴマーを含有することによる保護
コート剤が提案されている。

【０００５】一方、次世代としてより大量の情報や画像
データを光ディスクに導入するための高密度化が研究さ
れている。この高密度化にともない再び問題となってい
るのがディスクの反りである。現行のディスクでは反り
が大きいため高密度光ディスク適用することは困難であ
る。現在、ディスク基板や保護コート剤等の改良による
反りの検討が行われている。特に反りの要因の一つと考
えられている保護コート剤では高温高湿環境下で満足す
るものが提供されていない状況にある。

【０００６】

【発明が解決しょうとする課題】上記従来例の低収縮率
の放射線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる保護層を設
けても常温では良好であるが、８０℃、９０％ＲＨのよ
うな厳しい高温高湿環境下においては反りを発生してい
ます。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の課
題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したも
のである。すなわち、高温高湿環境下での反りの発生は
塗布する放射線硬化型樹脂組成物の硬化物の引張破壊伸
びを適正なものとすれば反りの発生は抑制されると知見
を得、発明に至った。

【０００８】本発明は、このような発明に基づいて提案
されたものであり光ディスクの記録部上に２５℃におけ
るＪＩＳ Ｋ ７１２７で規定された引張破壊伸びが１
５％以上である放射線硬化型樹脂組成物を塗布し、硬化
させることにより形成されることを特徴とする光ディス
ク用保護コート剤を提供する。

【０００９】本発明の保護コート剤は透明基板上に記録
層、反射層の機能膜からなる記録部上に覆う如く形成さ
れるものであり、記録部を空気中の酸素、水分から隔離
し記録部の腐食等を防止するものである。

【００１０】上記透明基板としてはポリカーボネート系
樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、アモルファス
ポリオレフィン系樹脂等の一般的な光ディスク用基板材
料が挙げられる。上記透明基板上に形成される記録層、
反射層は用途に応じて任意に選択することができる。例
えば、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の転写されたパターン上に
金属反射膜が成膜されたもの。光磁気ディスクの垂直磁
化膜上に希土類一遷移金属合金非晶質膜等が成膜された
もの。その他、低融点金属薄膜、相変化膜、有機色素を
含有する膜等を記録層とする光ディスクにも適用可能で
ある。

【００１１】次に、本発明の光ディスク用保護コート剤
（以下単に「組成物」という）の構成する成分について
説明する。本発明の組成物は単官能モノマー、オリゴマ
ーとして分子中に２個以上の（メタ）アクリレートを含
有するものであるが、これを硬化させるために用いる放
射線の種類によってはさらに光重合開始剤を含有するこ
とができる。

【００１２】本発明で用いる単官能モノマーとしては、
例えばトリシクロデカン（メタ）アクリレート、ジシク
ロペンタジエンオキシエチル（メタ）アクリレート、ジ
シクロペンタニル（メタ）アクリレート、イソボロニル
（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレ
ート、フェニルオキシエチル（メタ）アクリレート、ベ
ンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル
（メタ）アクリレート、モノホリンアクリレート、フェ
ニルグリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００１３】また、分子中に２個以上の（メタ）アクリ
ロイル基を有するモノマーとしては、例えばネオペンチ
ルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカ
ンジメチロールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピ
バリン酸ジ（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、ジシクロペンタニルジ
（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、トリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性ト
リメチロールプロパンジ（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、ペンタエ
リスリトールトリ（メタ）アクリレート、アルキル変性
ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、
アクリル変性ジ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ヘキサ（メタ）ア
クリレート、カプロライトン変性ジペンタエリスリトー
ルヘキサ（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、トリス〔（メタ）アクリ
ロキシエチル〕イソシアヌレート、カプロラクトン変性
トリス〔（メタ）アクリロキシエチル〕イソシアヌレー
ト、ジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレ
ート等が挙げられる。

【００１４】これら、モノマーは１種、２種以上でも任
意の割合で混合使用してもかまわない。組成物中の使用
量としては、５〜９０重量部が好ましい。

【００１５】分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル
基を有するオリゴマーとしては、例えばビスフェノール
型エポキシ樹脂（例えば、油化シェルエポキシ社製エピ
コート８２８、１００１、１００４等のビスフェノール
Ａ型エポキシ樹脂、及びエピコート４００１Ｐ、４００
２Ｐ、４００３Ｐ等のビスフェノールＦ型エポキシ樹
脂）或いは、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、油化
シェルエポキシ社製エピコート１５２、１５４）等のエ
ポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応によって得ら
れるエポキシ（メタ）アクリレート。また、多価アルコ
ール（例えば、ネルペンチルグリコール、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオ
ール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、トリシクロデカンジメチロール、ビス−〔ヒドロキ
シメチル〕−シクロヘキサン等）と多塩基酸（例えば、
コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テレ
フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、テトラヒドロ無
水フタル酸等）との反応によって得られるポリエステル
ポリオールと（メタ）アクリル酸との反応によって得ら
れるポリエステル（メタ）アクリレート。さらに、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
等のポリエーテルポリオール、前記多価アルコールと前
記多塩基酸との反応によって得られるポリエステルポリ
オール、前記多価アルコールと前記多塩基酸とε−カプ
ロラクトンとの反応によって得られるカプロラクトンポ
リオール、及びポリカーボネートポリオール（例えば、
１，６−ヘキサンジオールとジフェニルカーボネートと
の反応によって得られるポリカーボネートポリオール
等）と有機ポリイソシアネート（例えば、イソホロンジ
イソシアネート、ヘキサメチレニジイソシアネート、ト
リレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、
ジフェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ジシ
クロペンタニルジイソシアネート等）とヒドロキシ（メ
タ）アクリレート化合物との反応によって得られるウレ
タン（メタ）アクリレート等の高分子不飽和基含有樹脂
等が挙げられる。

【００１６】これらの中でも、ビスフェノール型エポキ
シアクリレートが、粘度及び硬化性の面から特に好まし
い。また、これら、オリゴマーは１種、２種以上でも任
意の割合で混合使用してもかまわず、組成物中の使用量
としては、５〜７０重量部が好ましい。

【００１７】本発明の組成物の粘度としてはスピンコー
ターで塗工する場合は、５〜３００ｃｐｓ・２５℃が好
ましく、特に好ましくは５〜１００ｃｐｓ・２５℃であ
る。

【００１８】本発明の組成物は、各成分を常温〜８０℃
で混合溶解して得ることができる。本発明の組成物の硬
化物は常法により紫外線または電子線等の放射線を照射
することに得ることができる。紫外線硬化する場合に
は、光重合開始剤を使用することが好ましい。

【００１９】本発明で使用する光重合開始剤としては、
一般的な紫外線硬化型樹脂に使用されている各種光重合
開始剤及び光重合開始助剤が使用できる。例えば、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、ベンゾインブチルエーテル、２−メチルベン
ゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、ベンジ
ル、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジエトキシア
セトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセ
トフェノン、ベンゾイン安息香酸、ベンゾイル安息香酸
メチル、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサル
ファイド、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフ
ェノン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メ
チル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−
１−〔４−（メチルチオフェニル）〕−２−モルホリノ
プロパン−１、２−クロロチオキサントン、２，４−ジ
メチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキ
サントン、イソプロピルチオキサントン、２，４，６−
トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド
等を挙げることができ、これらの光重合開始剤は、１種
でも、２種以上でも、任意の割合で混合使用してもかま
わず、アミン類等の光重合開始助剤と併用することもで
きる。

【００２０】光重合開始剤の本発明での使用量は、通
常、組成物から溶剤等の揮発分を除いた分に対して０．
５〜２０重量部が好ましい。

【００２１】アミン類等の光重合開始剤としては例え
ば、２−ジメチルアミノエチルベンゾエート、ジメチル
アミノアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エ
チル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル等を挙げ
られる。

【００２２】光重合開始助剤の使用量は、通常、組成物
から溶剤等の揮発分を除いた分に対して０．５〜１５重
量部が好ましい。

【００２３】さらに、本発明には，有機溶剤、シランカ
ップリング剤、重合禁止剤、レベリング剤、光安定剤、
酸化防止剤、帯電防止剤、表面潤滑剤、充填剤等も併用
することができる。本発明の組成物の紫外線照射による
硬化は、具体的には低圧または高圧水銀灯、キセノン灯
等を用いて紫外線を照射して行う。

【００２４】本発明の組成物は特に、光ディスク用保護
コート剤として有用である。本発明の光ディスク用保護
コート剤は、光ディスクの記録膜上に、スピンコーター
等の塗工装置を用いて乾燥塗布膜厚みが好ましくは１〜
５０μｍとなるように塗布し、紫外線を照射して硬化す
ることにより保護膜を形成させる。尚、これらの方法に
おいて、本組成物は紫外線の代わりに電子線照射による
こともできる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例により更に具体的に説
明する。尚、実施例中の部は、重量部である。 実施例１．下記表１に記載の市販のビスフェノール型エ
ポキシアクリレート２０重量部とヒドロピバリン酸ネオ
ペンチルグリコールジアクリレート（日本化薬（株）
製、商品名「カヤラッドＭＡＮＤＡ」）３０重量部とフ
ェニルオキシエチルアクリレート（日本化薬（株）製、
商品名「カヤラッド Ｒ−５６１」）５０重量部と、光
重合開始剤ベンゾフェノン（日本化薬（株）製、商品名
「カヤキュアーＢＰ−１００」）７重量部 さらに光重
合開始助剤、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル（日本
化薬（株）製、商品名「カヤキュアーＤＭＢＩ」）３重
量部を配合することにより光ディスク用保護コート剤を
調整した。

【００２６】表１に示した組成からなる光ディスク用保
護コート剤を実施例１と同様に調製した（表１には実施
例１、２、３、比較例１、２、及びＳＤ−１７〔商品
名：大日本インキ化学（株）製、光ディスク用保護コー
ト剤〕）。

【００２７】尚、表中に示した各組成の略号は下記の通
りである。 ＥＰＡ−１：ビスフェノール型エポキシアクリレート、
日本化薬（株）製 ＴＨＥ−３３０：エチレンオキサイド変性トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、日本化薬（株）製 ＮＰＧＤＡ：ネオペンチルグリコールジアクリレート、
日本化薬（株）製 ＭＡＮＤＡ：ヒドロピバリン酸ネオペンチルグリコール
ジアクリレート、日本化薬（株）製 ＴＣ−１０１：テトラヒドロフルフリルアクリレート、
日本化薬（株）製 Ｒ−５６１：フェニルオキシエチルアクリレート、日本
化薬（株）製 ＦＡ−５１３Ａ：トリシクロデカンアクリレート、日立
化成（株）製 ＢＰ−１００：ベンゾフェノン、日本化薬（株）製 光
重合開始剤 ＤＭＢＩ：ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、日
本化薬（株）製 光重合開始助剤 Ｉｒｇ−６５１：２，２−ジメトキシ−２−フェニルア
セトフェノン、チバ・ガイギー（株）製 光重合開始剤

【００２８】

【表１】 表１ 実施例１ 実施例２ 実施例３ 比較例１ 比較例２ SD-17 ＥＰＡ−１ ２０ ３０ ２０ ２０ ３０ ＴＨＥ−３３０ − − − − ３０ ＮＰＧＤＡ − ２０ − − − ＭＡＮＤＡ ３０ − ４０ ３０ ４０ ＴＣ−１０１ − １０ １０ − １０ Ｒ−５６１ ５０ − ３０ ３０ − ＦＡ−５１３Ａ − ３５ − ２０ − ＢＰ−１００ ７ ５ ３ ３ ３ ＤＭＢＩ ３ ３ １ １ １ Ｉｒｇ−６５１ − − ３ ３ ３ 硬化収縮率(%) ８ ８ ９ ８ ８ １０ 引張破壊伸び(%) ４５ ２０ ２７ １０ ７ ５ 反り外観 硬化直後 ○ ○ ○ △ △ × 25℃,50%,1hr 耐久性テスト後 ○ △ ○ × × ×× 85℃,90%,3days クラック 発生

【００２９】得られた各組成物の液比重と組成物の硬化
物固体比重を測定して硬化収縮率を計算し、その結果を
表１に示した。

【００３０】得られた各組成物をＪＩＳ Ｋ ７１２７
規定に準じて膜厚２００μｍの４号形試験片を作成し、
２５℃における引っ張り試験を行った結果を表１に示し
た。

【００３１】得られた各組成物を０．５ｍｍ厚のポリカ
ーボネート板に５０μｍの膜厚になるように塗布し、高
圧水銀灯（８０ｗ／ｃｍ）を有する硬化装置により硬化
させ、硬化直後（２５℃、５０％ＲＨ，１時間後）と耐
久性試験後（８５℃，９０％ＲＨ，３日後）の反りの程
度を観察した。反りの程度は次のように表現した。 ○・・・・全く反りが認められない △・・・・少し反りが認められる ×・・・・かなり反りが認められる ××・・・・大きく反っている

【００３２】

【発明の効果】本発明の組成物の硬化物は、高温高湿環
境下で反りが少なく、機械的特性に優れており、特に高
密度光ディスク用保護コート剤として極めて有用であ
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】硬化物の引張破壊伸びが、１５％以上であ
   る放射線硬化型高密度光ディスク用保護コード剤
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスク用保護コート剤
   の硬化物