JPH0896407A - 光学式情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アクリル樹脂基材上に無機薄膜を形成させ
た、光学式情報記録媒体として必要な特性に優れ、且つ
吸湿による変形が小さく、高温高湿下における信頼性に
優れた光学式情報記録媒体を提供する。 【構成】 ６０℃、９０％ＲＨ環境下で保存した際、光
学式情報記録媒体基板の中心から２０ｍｍ以上の領域
で、且つ該記録媒体基板表面から１００μｍまでの深さ
の領域において、０．５時間後の寸法をＬ1 、５時間後
における寸法をＬ2 としたとき、（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1
≦１．０×１０^-3であるアクリル樹脂製基板上に無機薄
膜が積層された光学式情報記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク等の光学式
情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学式情報記録媒体として、光ディス
ク、光カード等が知られているが、これらは非接触で情
報を読み取れる、レーザー光を絞り込んで記録、再生を
行うため信号を高密度に収録することが可能である、と
いった特徴を有しているため、近年著しく普及が進んで
いる。特に、コンパクトディスク、ビデオディスクに代
表されるように、光ディスクの伸びは著しく、今後ます
ます用いられるようになっていくものと思われる。

【０００３】これらの光学式情報記録媒体は、微小な溝
又はピットを表面に形成した透明基材上に反射膜又は記
録膜として金属や金属酸化物等の無機薄膜が形成されて
いるが、無機薄膜の膜厚や組成はその光学式情報記録媒
体の用途により異なり、例えば、コンパクトディスク、
ビデオディスク等の再生専用型光ディスクではアルミ膜
が厚さ６０〜１００ｎｍ程度形成されている。

【０００４】光学式情報記録媒体用の透明基材として
は、ガラスや樹脂が用いられているが、量産性の点か
ら、透明熱可塑性樹脂を使用し、射出成形法によって製
造するのが主流となっている。

【０００５】透明基材として用いられる透明熱可塑性樹
脂としては、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂、非
晶性ポリオレフィン等が挙げられるが、この中で、アク
リル樹脂は光学特性、成形性に最も優れており、ビデオ
ディスク等に広く用いられている。

【０００６】しかしながら、アクリル樹脂は吸水率が大
きく、光ディスク等のように片面に無機薄膜を形成した
場合には、主に基板の片側から水分の吸収が生ずるた
め、吸湿によって反りが生じ易く、長期信頼性の点で改
善が求められている。この問題を回避する方法として、
ビデオディスクでは基板を二枚貼り合わせにする方法が
試みられているが、必ずしも十分ではなく、高温高湿下
に放置すると変形して再生不能となったり、貼り合わせ
面が剥がれる等の問題が生ずることがあった。また、光
学式情報記録媒体は、サイズが小さくなっていく傾向に
あり、それに伴って、基材の厚みも薄くなっていくこと
が予想される。その場合には、基材の強度低下により、
吸湿による変形も大きくなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、アクリル樹脂基材上に無機薄膜を形成させた、
光学式情報記録媒体として必要な特性に優れ、且つ吸湿
による変形が小さく、高温高湿下における信頼性に優れ
た光学式情報記録媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、６０℃、９０％ＲＨ環境下で保存した際、光学式
情報記録媒体基板の中心から２０ｍｍ以上の領域で、且
つ該記録媒体基板表面から１００μｍまでの深さの領域
において、０．５時間後の寸法をＬ1 、５時間後におけ
る寸法をＬ2 としたとき、（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ≦１．
０×１０^-3であるアクリル樹脂製基板上に無機薄膜が積
層された光学式情報記録媒体にある。

【０００９】本発明に用いられるアクリル樹脂として
は、基材を６０℃、９０％ＲＨ環境下で保存した際、基
材の中心から２０ｍｍ以上の領域で、基板表面から１０
０μｍまでの深さの領域において、０．５時間後の寸法
をＬ1 、５時間後における寸法をＬ2 としたとき、（Ｌ
1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ≦１．０×１０^-3であることが必要で
あり、この条件を外れると基板の反りを改善することが
難しい。

【００１０】上記条件を満足するアクリル樹脂として
は、例えば、ガラス転移温度が１１０℃以上のもの、吸
水率が１．０％以下のもの、又は、成形基板をガラス転
移温度±３０℃以内の温度環境下においてアニーリング
処理したものが挙げられる。

【００１１】上記アクリル樹脂を構成する単量体組成と
しては特に限定されるものではないが、例えば、メタク
リル酸メチル、及び、その他のメタクリル酸エステル、
アクリル酸エステル又はこれら単量体と共重合性を有す
る他のビニル単量体の共重合体が挙げられる。

【００１２】上記メタクリル酸エステル単量体として
は、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタク
リル酸ベンジル、メタクリル酸ノルボルニル、メタクリ
ル酸イソボルニル、メタクリル酸トリシクロ［５，２，
１，０^2.6 ］デカ−８−イル等が挙げられる。

【００１３】また、アクリル酸エステル単量体として
は、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベン
ジル、アクリル酸ノルボルニル、アクリル酸イソボルニ
ル、アクリル酸トリシクロ［５，２，１，０^2.6 ］デカ
−８−イル等が挙げられる。

【００１４】また、その他の単量体としては、Ｎ−シク
ロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−
クロロフェニルマレイミド等のマレイミド類、スチレ
ン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、アク
リロニトリルメタクリロニトリル等のシアン化ビニル化
合物等が挙げられる。

【００１５】本発明における無機薄膜としては、アルミ
ニウム、金などの金属単体もしくはこれらを主成分とす
る金属や、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ジルコニウ
ム、硫化亜鉛等の無機誘電体が挙げられる。ここで、形
成する無機薄膜の種類や膜厚、膜組成などは光学式情報
記録媒体の種類により決定される。例えば、通常の再生
専用形光ディスクでは、充分な反射率と耐久性を得るた
めには、アルミ膜を５０ｎｍ厚以上、好ましくは７０ｎ
ｍ厚以上形成する。追記形光ディスクや書換形光ディス
クでは、誘電体と金属を積層して形成するのが普通であ
る。

【００１６】また、本発明の光学式情報記録媒体には、
目的に応じて無機薄膜上に紫外線硬化樹脂やワックス系
の保護膜を形成しても良く、それを単板のかたちで用い
ても、貼合わせにより両面使用型として用いても良い。

【００１７】

【実施例】以下に実施例を用いて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明の主旨及び適用範囲はこれらの実施例
によって限定されるものではない。

【００１８】実施例、比較例における光ディスクの成形
材料の作製、成形、アルミ薄膜形成、収縮率および反り
変形量の評価は、特に指定のない限り全て以下の方法で
行った。

【００１９】成形材料の作製 表１に示した各種単量体混合物を用いて懸濁重合により
表１に示す各種アクリル樹脂のビーズ状共重合体を得
た。

【００２０】得られた共重合体を、（株）池貝製ＰＣＭ
−３０二軸押し出し機で混練し、ペレット化した。

【００２１】基板成形 以下の条件により信号入り光ディスク基板を作製した。

【００２２】・基板仕様 直径１２０ｍｍ×板厚０.６ｍｍの円盤 ・使用スタンパー ピッチ１.６μｍ、ピット深さ１１０ｎｍのＣＤ信号入
りスタンパー ・成形機 名機製作所Ｍ−７０Ａ−ＤＭ ・金型 ディスク用金型 基板アニール処理 実施例３及び比較例３のサンプルのみ、以下の条件で基
板アニール処理を行った。

【００２３】実施例３：恒温槽内に、樹脂のガラス転移
温度−２０℃で２時間保持した後、徐冷した。

【００２４】比較例３：恒温槽内に、樹脂のガラス転移
温度−５０℃で５時間保持した後、徐冷した。

【００２５】無機薄膜形成 真空蒸着法によりアルミを成膜した。具体的には以下の
条件で行った。

【００２６】・使用装置：芝浦製作所製 ＨＣＵ−１２
Ｐ−５５ ・予備排気：排気時間０．５ｈｒ、到着真空度１×１０
^-5Ｔｏｒｒ ・蒸発方法：抵抗加熱 ・成膜速度：０．８〜１．２ｎｍ／ｓｅｃ ・膜厚：７０ｎｍ 評価 《材料特性》 〔重量平均分子量〕ＧＰＣにより常法にて測定を行っ
た。

【００２７】〔ガラス転移温度〕ＤＳＣによりＪＩＳ
Ｋ７１２１に従って測定した。

【００２８】〔平衡吸水率〕サンプルを５０℃、１７０
時間真空中で乾燥後、初期重量（Ｗ0 ）を測定し、６０
℃、９０％ＲＨ環境の恒温恒湿機中にサンプルの重量が
一定になるまで保存した。その時の重量（Ｗ）から平衡
吸水率は以下の式で与えられる。

【００２９】 平衡吸水率［％］＝（Ｗ−Ｗ0 ）／Ｗ0 ×１００ 《基板特性》 〔収縮率〕成形されたディスク基板の中心から３．５ｃ
ｍ以上４．５ｃｍ以下の範囲において試験片を切り出
し、次いで試験片の厚みが、表面から７０μｍ以上１０
０μｍ以下となるよう研磨し試験片とした。

【００３０】ディスクの半径方向に沿った直線上に任意
の２点を決めた後、この試験片を６０℃、９０％ＲＨ環
境下に放置した。次いで、０．５時間が経過した時の上
記２点間距離（Ｌ1 ）を光学顕微鏡で測定し、５時間後
に再度この２点間の距離（Ｌ2 ）を測定した。この時の
収縮率（Ｘ）は以下の通りである。

【００３１】Ｘ＝（Ｌ1 −Ｌ2 ）／Ｌ1 ＜反り変形量＞反り測定は単板ディスク、両面型貼り合
わせディスクの両方で行った。

【００３２】１）単板ディスクの場合 アルミ薄膜を成膜した基板面上に耐湿性を有する下記保
護膜を塗布し、測定サンプルとした。これを６０℃、９
０％ＲＨの環境下に外径２５ｍｍφのスペーサーで支持
し、アルミ薄膜及び保護膜成膜面を上にして放置した。
２００時間後に、サンプルの最外周の変位をスキマゲー
ジにて測定した。

【００３３】・使用保護膜材料：ＡＣＩジャパン製 Ｐ
Ｋ−４４１ ２）貼り合わせディスクの場合 １）の方法で作製した単板ディスクを、以下のホットメ
ルト型接着剤で金属膜側同士を貼り合わせ測定サンプル
とした。反り測定方法は単板の場合と同様に行った。

【００３４】・使用接着剤：ＡＣＩジャパン製 ＰＳ−
１６ 以下の実施例、比較例中で、使用単量体名は次のように
略して記載した。

【００３５】 メタクリル酸メチル ：ＭＭＡ Ｎ−シクロヘキシルマレイミド ：ＣＨＭＩ アクリル酸シクロヘキシル ：ＣＨＡ スチレン ：ＳＴ メタクリル酸シクロヘキシル ：ＣＨＭＡ アクリル酸メチル ：ＭＡ 〔実施例１〜３及び比較例１〜３〕表１に示す単量体組
成の共重合体を前記した方法で射出成形し、得られた基
板に７０ｎｍ厚のアルミ膜を形成した。得られた評価結
果を表１に示した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のアクリル
樹脂製光ディスク基板は吸湿による変形が小さく、高温
高湿下における信頼性に優れていることから、その工業
的意義は極めて大きいものである。

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【手続補正書】

【提出日】平成６年１１月２４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３６】

【表１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ６０℃、９０％ＲＨ環境下で保存した
   際、光学式情報記録媒体基板の中心から２０ｍｍ以上の
   領域で、且つ該記録媒体基板表面から１００μｍまでの
   深さの領域において、０．５時間後の寸法をＬ1 、５時
   間後における寸法をＬ2 としたとき、（Ｌ1 −Ｌ2 ）／
   Ｌ1 ≦１．０×１０^-3であるアクリル樹脂製基板上に無
   機薄膜が積層された光学式情報記録媒体。
2. 【請求項２】 基板を構成するアクリル樹脂のガラス転
   移温度が１１０℃以上である請求項１記載の光学式情報
   記録媒体。
3. 【請求項３】 基板を構成するアクリル樹脂の吸水率が
   １．０％以下である請求項１記載の光学式情報記録媒
   体。
4. 【請求項４】 基板が、基板樹脂のガラス転移温度の±
   ３０℃以内の温度環境下においてアニーリング処理した
   ものであることを特徴とする請求項１記載の光学式情報
   記録媒体。