JPH10199040A

JPH10199040A - 光ディスク

Info

Publication number: JPH10199040A
Application number: JP8356856A
Authority: JP
Inventors: Junichi Iimura; 純一飯村
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1996-12-26
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】大きな外力や高温高湿と言った過酷な使用環
境においてもディスクの剥離、吸湿吸水、基板や記録層
又は反射層の変質劣化などの不良を防止し、信頼性の優
れた貼り合わせ型の光ディスクを提供する。【解決手段】２枚の光透過性の基板２Ａ，２Ｂの少な
くとも一方の基板の表面の大部分に記録層５または反射
層を形成し、前記基板同士を前記記録層または反射層が
内側になるように接着層を介して貼り合わせてなる光デ
ィスクにおいて、前記接着層の前記基板に対する引張せ
ん断接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定し、前記接
着層の前記記録層または反射層に対する引張せん断接着
強度を１００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定する。これにより光
ディスクの耐久性を向上させてこの信頼性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクに係
り、特に信頼性の優れた貼り合わせ型の光ディスクに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、貼り合わせ型の光ディスクに
は、例えば特開昭５８−１０８０４４号公報等に開示さ
れているものが知られており、これは信号ピットやトラ
ッキング用グルーブなどを有する基板上に金属や有機化
合物などを主成分とする記録層又は反射層を形成し、こ
の層上に必要に応じて保護膜を設けた２枚の基板を記録
層又は反射層が対向する状態で接着剤を介して貼り合わ
せている両面型の光ディスクと、片側の基板に記録層も
反射層も設けていない片面型の光ディスクがある。記録
層は書込み可能型の光ディスクに用いられ、反射層は再
生専用型の光ディスクに用いられる。

【０００３】基板の成形材料としては、光透過性を有し
ているものが用いられ、例えば光学ガラス、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂及びアモルファスポリオレフ
ィン樹脂などが用いられる。記録層の材料としては、例
えばＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、ＭｎＣｕＢｉなどの光磁
気記録材料、Ａｓ−Ｔｅ−Ｃｏ系、Ｓｎ−Ｔｅ−Ｓｅ系
などの相変化記録材料などの書き換え可能な種々の材料
やシアニン系、フタロシアニン系に代表される追記型の
記録材料がある。

【０００４】予め基板に信号ピットが形成された再生専
用型の光ディスクでは反射層として一般的にアルミニウ
ム系材料などが使用される。また、記録層又は反射層の
上に必要に応じて保護膜を設けることがあり、この保護
膜としては主に紫外線（以下、ＵＶと称す）硬化型樹脂
が用いられる。接着層の材料は、ＵＶ硬化型樹脂やホッ
トメルト型樹脂などが用いられる。

【０００５】貼り合わせ型の光ディスクにおいては、そ
の接着強度が不十分であると取り扱いや不注意による外
力や高温高湿などの環境負荷によりディスク端面（界
面）から水が吸収して浸透したり、剥離したり、或い
は、記録層又は反射層が変質劣化するなどの問題が発生
し、ディスクの信頼性が大きく低下する。そこで、従来
は基板の形状や表面粗さを工夫改良したり、ＵＶ表面改
質や接着面積の拡大などを行い、接着強度の向上を図っ
ていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにディスクの信頼性向上のために、種々試みられて
はいるが、いずれも十分な効果が期待できず、生産性、
コストなどを考慮すると得策ではなかった。また、貼り
合わせに用いる保護膜又は接着剤の樹脂組成を改良し接
着強度を増大させると、剥離防止などの所期の目的は達
成できたが、その反面、ディスクの歪みや基板、記録膜
又は反射膜の変質劣化などが起こり、他の特性が損なわ
れてしまう。これは、ディスクの各層、界面での応力の
不均衡や樹脂組成に起因する腐食が原因と考えられる。
このように従来の貼り合わせ型の光ディスクでは、ディ
スクの特性を総合的に保証することは困難であり、適正
な接着強度を付与した信頼性の高い貼り合わせ型の光デ
ィスクが要求されるのが現状である。

【０００７】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものであり、その目
的は、大きな外力や高温高湿と言った過酷な使用環境に
おいてもディスクの剥離、吸湿吸水、基板や記録層又は
反射層の変質劣化などの不良を防止し、信頼性の優れた
貼り合わせ型の光ディスクを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、２枚の光透過
性の基板の少なくとも一方の基板の表面の大部分に記録
層または反射層を形成し、前記基板同士を前記記録層ま
たは反射層が内側になるように接着層を介して貼り合わ
せてなる光ディスクにおいて、前記接着層の前記基板に
対する引張せん断接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に設
定し、前記接着層の前記記録層または反射層に対する引
張せん断接着強度を１００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定するよ
うに構成したものである。

【０００９】また、本発明は、２枚の光透過性の基板の
少なくとも一方の基板の表面の大部分に記録層または反
射層を形成し、前記記録層または反射層上に保護層を形
成し、前記基板同士を前記記録層または反射層が内側に
なるように接着層を介して貼り合わせてなる光ディスク
において、前記保護層及び前記接着層の前記基板に対す
る引張せん断接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定
し、前記保護層及び前記接着層の前記記録層または反射
層に対する引張せん断接着強度を１００Ｎ／ｃｍ² 以上
に設定するように構成したものである。

【００１０】以上のように構成することにより、光ディ
スク自体の耐久性を向上させて、耐環境性に優れ、ま
た、記録層や反射層の変質劣化も防止することができ
る。そのため、再生信号の信号品質も高く維持すること
が可能となる。また、保護層と接着層を、例えば紫外線
硬化樹脂等の同じ材料により形成すれば、両者間の接着
強度は、他の部材間の接着強度よりも遥かに強くなり、
従って、この場合には保護層と基板間或いは保護層と記
録層または反射層間の強度を前述のように高めればよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る光ディスク
の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発
明の光ディスクの一例を示す概略断面図である。ここで
は片面型の貼り合わせ型の光ディスク１を示しており、
光透過性の材料よりなる２つの基板２Ａ、２Ｂをその中
間に接着層３を介在させて貼り合わせて形成している。

【００１２】一方の基板２Ａは、半径Ｌ１が略６０ｍ
ｍ、厚さが略０．６ｍｍのポリカーボネート樹脂（以
下、ＰＣと称す）よりなり、この基板２Ａの所定の範囲
例えば半径２４ｍｍ〜５８ｍｍの範囲内に再生専用ディ
スクの場合には射出成形により信号ピットを形成してい
る。そして、信号ピット４を覆うようにして、例えばス
パッタリング法により膜厚が略７０ｎｍのアルミニウム
製の反射層５を形成し、情報記録領域６を形成してい
る。書込み可能な光ディスクの場合には、信号ピット４
がグルーブとなり、また、反射層５が記録層となる。接
着層３は、例えば厚さが略３５μｍ程度になされ、ここ
では保護層としての機能も兼用している。

【００１３】他方の基板１Ｂは、先の基板１Ａと略同じ
厚さ及び半径になされており、この面には信号ピットや
反射層を設けていない。また、中心部に半径略７．５ｍ
ｍの係合孔７を設けている。従って、ディスクの半径
７．５ｍｍ〜２４ｍｍの範囲と、半径５８ｍｍ〜６０ｍ
ｍの範囲内にてＰＣ基板２Ａ、２Ｂ同士が接着層３を介
して貼り合わされ、半径２４ｍｍ〜５８ｍｍの範囲内に
てアルミニウム反射層５と各ＰＣ基板２Ａ、２Ｂ同士と
が接着層３を介して貼り合わされてディスクの形態を保
持している。

【００１４】ここで、基板２Ａ、２Ｂの成形材料として
は、光透過性を有しているものであればよく、例えば光
学ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びア
モルファスポリオレフィン樹脂などが挙げられる。記録
層の材料としては、例えばＴｂＦｅ、ＧｄＴｂＦｅ、Ｍ
ｎＣｕＢｉなどの光磁気記録材料、Ａｓ−Ｔｅ−Ｃｏ
系、Ｓｎ−Ｔｅ−Ｓｅ系などの相変化記録材料などの書
き換え可能な種々の材料やシアニン系、フタロシアニン
系に代表される追記型の材料がある。予め、基板に信号
ピット４が形成された再生専用型では反射層５として一
般的に上述のようにアルミニウム系材料などが使用され
る。

【００１５】また、必要に応じて記録層又は反射層の上
に後述するような保護層を設けることがあり、保護層と
しては主にＵＶ硬化型樹脂が用いられる。接着層３の材
料はＵＶ硬化型樹脂やホットメルト型樹脂などが用いら
れる。保護層と接着層に同種の材料、例えば共にＵＶ硬
化樹脂を用いれば両者の接着強度は他の部位と比較して
非常に大きくなるので、この部分の接着強度を考慮する
必要はなくなる。

【００１６】さて、この本発明においては、上記構成に
おいて、接着層３の基板２Ａ、２Ｂに対する引張せん断
接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上、好ましくは５００Ｎ
／ｃｍ² 以上に設定し、また、接着層３の反射層５また
は記録層に対する引張せん断接着強度を１００Ｎ／ｃｍ
² 以上、好ましくは１５０Ｎ／ｃｍ² 以上に設定してい
る。図１中において、各部分における必要な接着強度を
併せて記載している。このように構成することにより、
外力や高温多湿などの過酷な環境負荷に対しても、ディ
スク端面或いは界面からの水分の吸収浸透や剥離の発生
を抑制でき、これに伴う記録層や反射層の変質劣化など
を防止することができる。

【００１７】次に、接着層３の、基板２Ａ、２Ｂ及び反
射層５に対する引張せん断接着強度（温度２５℃程度の
室温）をパラメータとして図１に示すような構造の貼り
合わせ型の光ディスクを種々作成し、耐環境試験を行な
ったので、その結果について説明する。引張せん断接着
強度としては、表１に実施例１〜６に示すように種々変
更して行ない、比較例１、２も併せて行なった。

【００１８】ディスク信頼性の試験としては、温度８０
℃湿度８５％ＲＨ１０００ｈの環境負荷試験を行い、デ
ィスクの接着強度や外観品質、信号特性の変化を測定し
た。接着層の引張せん断接着強度（２５℃）の測定は、
図２（Ａ）〜（Ｃ）に示す様な幅１０ｍｍ、長さ４０ｍ
ｍ、厚さ０．６ｍｍの透明なＰＣ基板１０、１０同士を
接着層１１を介して貼り合わせた試験体（以下、ＰＣ／
ＰＣと称す）と（図２（Ｂ）参照）、それと同一形態で
一方のＰＣ基板だけＡｌ反射層１２を有する試験体（以
下、Ａｌ／ＰＣ）（図２（Ｃ）参照）の２種類を用意
し、引張試験機（型式ＳＤ−５００−Ｄ、島津製作所）
にて行った。

【００１９】基板に対する引張せん断接着強度はＰＣ／
ＰＣ試験体、反射層に対する引張せん断接着強度はＡｌ
／ＰＣ試験体を用いて求めた。試験機は、試験体が破断
するまでの最大荷重が、その容量の１５〜８５％に当た
るものを用いた。試験体の接着層の膜厚は２０μｍ以
上、接着面積は試験体の端面から接着剤がはみ出さない
様に幅１０ｍｍ、長さ１０ｍｍの範囲内とし、接着層に
気泡などが混入しない様に注意しながら塗布し、完全に
硬化させた。試験体に用いる透明な基板や反射層を有す
る基板は実際の貼り合わせ型の光ディスクの構成基材を
利用した。

【００２０】この試験体を２５℃で一定の荷重速度で引
張試験を行い、試験体が破断するまでの最大荷重（Ｎ）
を測定し、引張せん断接着強度＝最大荷重（Ｎ）／接着
面積（ｃｍ² ）の関係式から引張せん断接着強度（Ｎ／
ｃｍ² ）を算出した。接着層のＰＣ／ＰＣ試験体及びＡ
ｌ／ＰＣ試験体の引張せん断接着強度とディスクの信頼
性の関係を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、ＰＣ／ＰＣの引
張せん断接着強度が３００Ｎ／ｃｍ² よりも小さく、且
つＡｌ／ＰＣの引張せん断接着強度が１００Ｎ／ｃｍ²
よりも小さい比較例１、２の場合には、信号特性、外観
品質、接着強度、反り・歪みの全ての特性において、好
ましくない結果であった。これに対して、実施例１〜６
に示すようにＰＣ／ＰＣの引張せん断接着強度が３００
Ｎ／ｃｍ² 以上で且つＡｌ／ＰＣの引張せん断接着強度
が１００Ｎ／ｃｍ² 以上の場合には、上記各特性は全て
良好な結果を示していることが判明する。

【００２３】これより貼り合わせ型の光ディスクにおい
ては、Ａｌ反射層と接着層の接着強度よりも、最内周と
最外周のＰＣ基板と接着層の接着強度を大きくすること
が、ディスクの信頼性にとって有利であり、具体的には
接着層の引張せん断接着強度が、ＰＣ／ＰＣ試験体で３
００Ｎ／ｃｍ² 以上、Ａｌ／ＰＣ試験体で１００Ｎ／ｃ
ｍ² 以上であれば、環境負荷によるディスクの信号特
性、外観品質、接着強度の劣化が著しく低減できること
が判明した。また、この様なディスクでは歪みや反りに
ついても何ら問題が無かった。

【００２４】ここでは、反射層がアルミニウムよりなる
片面再生専用型の貼り合わせ型の光ディスクについて主
に説明したが、これに限定されず、前述のように書込み
可能型の光ディスク、記録層或いは反射層に保護層を設
けた光ディスク等にも本発明を同様に適用することがで
きる。このような光ディスクの一例は、図３乃至図６に
示されている。尚、各図中において、各部分における必
要な接着強度を併せて記載している。

【００２５】図３に示す光ディスクは、片面に反射層或
いは記録層５を設けた貼り合わせ型の光ディスクであ
り、この反射層または記録層５を覆うように保護層１５
を形成している。そして、この基板２Ａと反射層や保護
層のない他の基板２Ｂとを接着層３を介して貼り合わせ
ている。この場合、保護層１５は、接着層３と同じ、或
いはこれと成分が類似したＵＶ硬化樹脂等が用いられる
ので、両層１５、３間の接着強度は非常に大きい。従っ
て、この時には、基板２Ａ、２Ｂと接着層３との間の接
合部分のみならず、基板２Ａと保護層１５との間の接合
部分における引張せん断接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以
上に設定する。

【００２６】図４に示す光ディスクは、図３に示すディ
スクにおいて、反射層または記録層を設けていない基板
２Ｂにも保護層１５を設けた場合を示しており、この場
合にも、基板２Ａ、２Ｂと保護層１５との間の接合部分
における引張せん断接着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に
設定する。尚、このように反射層等がない基板２Ｂに対
して保護層１０を設けることにより、基板２Ｂの反りを
相殺させている。図５に示す光ディスクは、両者に反射
層或いは記録層５を設けた貼り合わせ型の光ディスクで
あり、両基板２Ａ、２Ｂに共に反射層或いは記録層５を
設け、これらを内側に対向させるように向けて、両者間
に接着層３を介在させて貼り合わせている。

【００２７】図６に示す光ディスクは、図５に示す光デ
ィスクにおいて、各反射層或いは記録層５の表面を覆う
ようにＵＶ硬化樹脂製の保護層１５、１５を形成し、そ
して、両基板２Ａ、２Ｂ間に接着層３を介在させて貼り
合わせている。この場合にも、基板２Ａ、２Ｂと保護層
１５、１５との間の引張せん断接着強度を３００Ｎ／ｃ
ｍ² 以上に設定するのは勿論である。尚、上記実施例で
は基板がＰＣ樹脂の場合を例にとって説明したが、本発
明における貼り合わせ型の光ディスクの構造や使用基材
は上記の実施例に限定されるものではない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光ディス
クによれば、次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。接着層の基板に対する引張せん断接着強度を
３００Ｎ／ｃｍ² 以上とし、また、保護層及び接着層の
記録層又は反射層に対する引張せん断接着強度を１００
Ｎ／ｃｍ² 以上とすることにより、取り扱いや不注意の
際の大きな外力や、高温高湿などの過酷な環境負荷に対
しても光ディスクの端面（界面）からの水の吸収浸透や
剥離を防止でき、その結果、基板、記録層又は反射層の
変質劣化などを防止することができるので、光ディスク
の信頼性を飛躍的に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光ディスクの一例を示す概略断面図で
ある。

【図２】引張せん断接着強度の試験を施した試験体を示
す図である。

【図３】光ディスクの他の一例を示す概略断面図であ
る。

【図４】光ディスクの他の一例を示す概略断面図であ
る。

【図５】光ディスクの他の一例を示す概略断面図であ
る。

【図６】光ディスクの他の一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１…光ディスク、２Ａ，２Ｂ…基板、３…接着層、４…
信号ピット（グルーブ）、５…反射層（記録層）、１５
…保護層。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２枚の光透過性の基板の少なくとも一方
の基板の表面の大部分に記録層または反射層を形成し、
前記基板同士を前記記録層または反射層が内側になるよ
うに接着層を介して貼り合わせてなる光ディスクにおい
て、前記接着層の前記基板に対する引張せん断接着強度
を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定し、前記接着層の前記記
録層または反射層に対する引張せん断接着強度を１００
Ｎ／ｃｍ²以上に設定したことを特徴とする光ディス
ク。
【請求項２】２枚の光透過性の基板の少なくとも一方
の基板の表面の大部分に記録層または反射層を形成し、
前記記録層または反射層上に保護層を形成し、前記基板
同士を前記記録層または反射層が内側になるように接着
層を介して貼り合わせてなる光ディスクにおいて、前記
保護層及び前記接着層の前記基板に対する引張せん断接
着強度を３００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定し、前記保護層及
び前記接着層の前記記録層または反射層に対する引張せ
ん断接着強度を１００Ｎ／ｃｍ² 以上に設定したことを
特徴とする光ディスク。
【請求項３】前記保護層と前記接着層は、紫外線硬化
樹脂よりなることを特徴とする請求項２記載の光ディス
ク。
【請求項４】前記引張せん断接着強度は、室温におけ
る値であることを特徴とする請求項１乃至３記載の光デ
ィスク。