| JP01056728 | POLYCARBONATE FOR DISC SUBSTRATE |
| JP61096538 | OPTICAL CARD |
| JP2003173573 | OPTICAL INFORMATION RECORDING MEDIUM AND OPTICAL DISK DRIVE |
大川 直樹 (〒05 静岡県榛原郡吉田町大幡1300-1 株式会社ソニーDADCジャパン内 Shizuoka, 〒4210305, JP)
ソニー株式会社 (〒75 東京都港区港南1丁目7番1号 Tokyo, 〒1080075, JP)
SONY CHEMICAL & INFORMATION DEVICE CORPORATION (Gate City Osaki, East Tower 8th Floor 1-11-2, Osaki, Shinagawa-k, Tokyo 32, 〒1410032, JP)
ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 (〒32 東京都品川区大崎1丁目11番2号 ゲートシティ大崎イーストタワー8階 Tokyo, 〒1410032, JP)
| 基板部と、 前記基板部からみて情報読出面側に位置する、情報信号の記録又は再生のための1又は複数の情報信号部と、 前記情報信号部上に形成される反射膜と、 前記反射膜より情報読出面側に形成される光透過層と、 を有する層構造で形成され、 前記光透過層は、 25℃における弾性率が1×10 7 Paから5×10 8 Paの範囲内であり、 かつ-20℃における弾性率が4×10 8 Paから5×10 9 Paの範囲内であり、 かつガラス転移点温度が-20℃~0℃である光記録媒体。 |
| 前記光透過層のマルテンス硬さが、10N/mm 2 以下である請求項1に記載の光記録媒体。 |
| 前記光透過層の押し込みクリープが、2%以下である請求項1に記載の光記録媒体。 |
| 前記光透過層の押し込み深さの戻り値が、0.2~2.0ミクロンの範囲である請求項1に記載の光記録媒体。 |
| 前記光透過層の前記情報読出面側に、 25℃における弾性率が1×10 8 ~5×10 9 であり、かつガラス転移点温度が60℃~150℃であるハードコート層を有する請求項1に記載の光記録媒体。 |
| 硬化反応前の液状状態での25℃における粘度が300~3000mPa・sで、かつ単体硬化物のガラス転移点温度が-50℃~15℃であるオリゴマー成分と、 光重合開始剤成分とを含み、 硬化反応後の物性が、 25℃における弾性率が1×10 7 Paから5×10 8 Paの範囲内であり、 かつ-20℃における弾性率が4×10 8 Paから5×10 9 Paの範囲内であり、 かつガラス転移点温度が-20℃~0℃である、 液状活性エネルギー線硬化型の反応性架橋樹脂組成物。 |
| さらに、単体硬化物のガラス転移点温度が-40℃~90℃である2官能以上のモノマー成分を含む請求項6に記載の反応性架橋樹脂組成物。 |
| さらに、単官能モノマー成分を含む請求項7に記載の反応性架橋樹脂組成物。 |
| 各成分の合計量100重量部に対して、 前記オリゴマー成分は、成分単体でのガラス転移点温度が-50℃~15℃の(メタ)アクリレートオリゴマーが10~80重量部とされ、この(メタ)アクリレート数平均分子量は500~10,000であり、 前記光重合開始剤成分は、0.1%アセトニトリル溶液の紫外-可視吸収スペクトルの長波長側吸収端がλ=405nm未満となる光重合開始剤が0.5~10重量部である、 請求項6に記載の反応性架橋樹脂組成物。 |
| 各成分の合計量100重量部に対して、 前記オリゴマー成分は、成分単体でのガラス転移点温度が-50℃~15℃の(メタ)アクリレートオリゴマーが10~80重量部とされ、この(メタ)アクリレート数平均分子量は500~10,000であり、 前記光重合開始剤成分は、0.1%アセトニトリル溶液の紫外-可視吸収スペクトルの長波長側吸収端がλ=405nm未満となる光重合開始剤が0.5~10重量部であり、 前記2官能以上のモノマー成分は、成分単体でのガラス転移点温度が-40~90℃で、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーが20~60重量部である、 請求項7に記載の反応性架橋樹脂組成物。 |
| 各成分の合計量100重量部に対して、 前記オリゴマー成分は、成分単体でのガラス転移点温度が-50℃~15℃の(メタ)アクリレートオリゴマーが10~80重量部とされ、この(メタ)アクリレート数平均分子量は500~10,000であり、 前記光重合開始剤成分は、0.1%アセトニトリル溶液の紫外-可視吸収スペクトルの長波長側吸収端がλ=405nm未満となる光重合開始剤が0.5~10重量部であり、 前記2官能以上のモノマー成分は、成分単体でのガラス転移点温度が-40~90℃で、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマーが20~60重量部であり、 前記単官能モノマー成分は、単官能性(メタ)アクリレートが10~30重量部である、 請求項8に記載の反応性架橋樹脂組成物。 |
本発明は、光記録媒体およびこれに用い 液状活性エネルギー線硬化型の反応性架橋 脂組成物に関し、例えば光ディスクおよび の光透過層材料に関する。
光記録媒体の高密度化が進み、例えば従 のCD(Compact Disc)やDVD(Digital Versatile Disc)に比 較して著しい大容量化を実現したブルーレイ ディスク(Blu-ray Disc:登録商標)などが知られ いる。
高密度光ディスクでは、情報信号を記録お
び/または再生するための情報信号部をディ
スク基板の一主面に形成し、この情報信号部
には反射膜が形成される。反射膜上には、例
えばスピンコート法により光透過層・保護層
を形成する。
記録再生時には、レーザ光がその光透過層
通して情報信号部に照射され、記録または
生が行われる。
このような高密度光ディスクは、片側(レー
ザ光が入射される情報読出面側)にのみ活性
ネルギー線硬化型樹脂で形成した光透過層
有することから、ディスクの厚み方向に非
称な構造を有する。そのため、この高密度
ディスクでは、DVD等と比較して反りやすい
質を持つ。
ディスクの反りを抑制するには、活性エネ ギー線硬化型樹脂で形成した光透過層の25 における弾性率を1×10 8 Paから5×10 8 Pa程度に下げ、硬化させた際に発生した内部 力や温湿度変化に伴う光透過層の体積膨張 収縮分を光透過層内部で緩和させることが 効である。
しかし、応力を光透過層内部で吸収して まう設計の場合、光透過層に長時間静荷重 かかり続けると、光透過層の平面性が不可 に損なわれ、記録および再生を著しく困難 してしまう場合がある。これは、長時間静 重により光透過層がクリープを起こしてい からである、と考えられている。
例えばブルーレイディスクの場合、不使 時は、プラスチックケースに収納されて保 され、そのディスク表面に荷重がかかるこ がないようにされている。例えばプラスチ クケース内では、ディスクのセンターホー 部分で保持される状態となり、ディスク表 がケースに押し付けられることはない。こ ため適正に使用されている限りは、上記の うな静加重がかかり続けて光透過層がクリ プを起こすような問題は生じない。
しかしながら、ユーザサイドでの実使用環
では、極端な状況ではあるが、以下のよう
状況も考慮することが適切である。
(1)現在、CDで採用されることがある不織布や
でできたディスクケース等に、ユーザがブ
ーレイディスクを入れ、ケースが両面側か
強く押し付けられるような状態で棚などに
まっておいたような場合。
(2)ディスクをそのまま絨毯などに放置し、さ
らにディスクの上に、本その他の或る程度重
量のある物を置いておいた場合。
(3)多数のディスクをそのまま重ねて放置した
場合。
(4)ディスクの記録面側(情報読出面側)の一部
ある程度の重量のある物が置かれた状態で
置された場合。
例えばこれら(1)~(4)は、本来適切な使用とし
ては想定されない状況ではあるが、このよう
な状況に長時間置かれると、光透過層の平面
性が損なわれ、記録再生に支障を来す状態と
なる。
ここで、このような極端な状況に置かれた しても、上記のクリープの問題を解決する めには、光透過層の25℃における弾性率を2 10 9 Pa以上に高めることが有意であることが実験 より明らかになった。ところがこれでは光 過層材料をスピンコートし活性エネルギー 硬化させた際の体積収縮による基盤の引っ りや、温湿度変化に伴ってディスク構成材 がそれぞれ異なった伸縮率を持ち、基盤と 透過層があたかもバイメタルのように作用 てディスクの反りを発生させやすくしてし うおそれがある。
このように高密度光ディスクにおいてディ
クの反りを減らすこととクリープを減らす
とを両立することは困難であった。
そこで本発明では、これら2つの問題を共に
解決することを目的とする。
本発明の光記録媒体は、基板部と、基板部 らみて情報読出面側に位置する、情報信号 記録又は再生のための1又は複数の情報信号 部と、情報信号部上に形成される反射膜と、 反射膜より情報読出面側に形成される光透過 層とを有する層構造で形成される。光透過層 は、25℃における弾性率が1×10 7 Paから5×10 8 Paの範囲内であり、かつ-20℃における弾性率 4×10 8 Paから5×10 9 Paの範囲内であり、かつガラス転移点温度が- 20℃~0℃である。
本発明の液状活性エネルギー線硬化型の反
性架橋樹脂組成物は、硬化反応前の液状状
での25℃における粘度が300~3000mPa・sで、か
単体硬化物のガラス転移点温度が-50℃~15℃
あるオリゴマー成分と、光重合開始剤成分
を含む。そして硬化反応後の物性が、25℃に
おける弾性率が1×10 7
Paから5×10 8
Paの範囲内であり、かつ-20℃における弾性率
4×10 8
Paから5×10 9
Paの範囲内であり、かつガラス転移点温度が-
20℃~0℃となるものである。
さらに、単体硬化物のガラス転移点温度が-
40℃~90℃である2官能以上のモノマー成分を含
む。
上述したように、高密度光ディスクなど 光記録媒体の光透過層については、弾性率 下げることが反りの防止という点で有効で るが、長時間静荷重がかかり続けた場合に 、光透過層がクリープを起こして平面性が 可逆に損なわれることがある。一方、弾性 を高めれば、クリープは発生しないが、反 やすくなる。そこで、本発明者は、これら 両方解決できる光透過層材料を検討し、光 過層材料として上記の物性値を見いだした
本発明の光記録媒体では、その光透過層と
て、反りの発生しにくい弾性率を備え、そ
上で、光透過層に長時間静荷重がかかり続
ても、光透過層の平面性が不可逆に損なわ
るということを防止でき、光記録媒体に求
られる耐久性を確保できる。
また本発明の液状活性エネルギー線硬化型
反応性架橋樹脂組成物は光記録媒体の光透
層に適した材料となる。
以下、本発明の一実施の形態について説明
る。
本発明は、情報信号部をディスク基板の一
面に形成し、上記情報信号部上に光記録層
よび/または光反射層を有し、さらにその上
にスピンコート法により光透過保護層を形成
し、その光透過層を通して情報信号を記録お
よび/または再生する光記録媒体として好適
ある。このような構造を持つ光記録媒体の
施の形態として、ブルーレイディスクを例
挙げて、以下説明する。
図1、図2にブルーレイディスクの層構造の
を挙げる。
図1(a)はいわゆる記録層が単層である単層デ
ィスク10の層構造を示している。
単層ディスク10は、片面に情報信号部13が形
成されたディスク基板12を有する。情報信号
13は、ピットおよびスペースからなるピッ
列パターンとしての凹凸形状が形成された
のである。
ディスク基板12は、ポリカーボネート、ポ
メチルメタクリレート、アモルファスポリ
レフィンなどの透明樹脂またはガラスに直
ピットを形成した基盤や、上記樹脂または
ラスにフォトポリマー法によりピット列パ
ーン(情報信号部13)を形成した基盤などを用
ることが多い。ディスク基板12は約1.1mm厚と
して形成される。
この情報信号部13を有するディスク基板12上
の、その記録層を有する面に再生のために、
レーザー光を反射させるための反射膜14が成
される。この反射膜14を形成した面が、レ
ザー光17の入射面となる。
反射膜14は、銀や銀合金、アルミやアルミ
金を用いることが多いが、再生レーザー光
波長である405nmの光を効率よく反射させるこ
とができるものであれば機能を満足するので
、これらに限定されるものではない。
ディスク基板12の、レーザー光入射面とな
反射膜14の表面には、厚さ100ミクロンの光透
過層15(カバー層)が形成されている。この光
過層15は、活性エネルギー線硬化性の重合性
官能基を1個以上有する化合物を含む被覆組
物を硬化させたものである。
さらに光透過層15の表面側、つまりレーザ
光17が入射される信号読取面側には保護層と
してのハードコート層16が形成される。
この場合、光透過層15とハードコート層16に
より、光透過保護層が形成されることになる
が、光透過層15とハードコート層16の合計厚
は95~105ミクロンとされる。光透過層15とハー
ドコート層16の比率は、特に規定されるもの
はないが、外層であるハードコート層16に
、ハードコート特性を持たせるため重合性
能基数が多く、エネルギー線硬化時の体積
縮により残留応力が発生しやすいため、ハ
ドコート特性が確保できる最小厚みとする
とが望ましい。例えばハードコート層16の厚
みは、1.5~5ミクロンとすることが多い。
ハードコート層16としては、25℃における弾
性率が1×10 8
~5×10 9
であり、かつガラス転移点温度が60℃~150℃で
ある。
なお、ディスク基板12の、レーザー光の 射側からみて反対側の面(いわゆるレーベル )には、光ディスクの内容を表示するための レーベル印刷が施された印刷面11が形成され 。
ブルーレイディスクは、2つの記録層(第1,第
2の情報信号部)を有する2層ディスク構造も規
格化されている。図1(b)に2層ディスク20の層
造を示す。
この場合、第1の情報信号部21を有するディ
ク基板12上に、その第1の情報信号部21で形
される第1記録層の再生のために、レーザー
を反射させる反射膜14を形成した後、20~30ミ
クロン厚みの中間層22を積層する。
そして、あらかじめピット列パターンが形
されたスタンパを中間層22に押しつけて2層
の情報信号を転写し、第2情報信号部23を形
する。
ピット列パターンが転写された情報信号部2
3の上には、レーザー光を反射させるための
透過反射膜24を形成する。その後、光透過層
15を形成し、さらにハードコート性を持たせ
樹脂硬化物によりハードコート層16を形成
る。光透過層15は、上記の活性エネルギー線
硬化性の重合性官能基を1個以上有する化合
を含む被覆組成物を硬化させたものとする
この場合、光透過層15とハードコート層16の
合計厚みは75ミクロンとされる。
なお、図1ではハードコート層16を有する 構造を示したが、ハードコート層16は必ず も形成しなくても良い。例えば光透過層15に より表面保護の機能が得られる場合には、図 2(a)(b)のようにハードコート層を設けない例 考えられる。図2(a)(b)は、ハードコート層が 成されていない以外は、図1(a)(b)と同様であ る。ハードコート層を設けないようにするこ とで、ディスク製造工程の簡略化も可能とな る。
図1,図2に示したようにブルーレイディスク
、片面読み出し方式、つまりディスク基板1
2の一主面にのみ光透過層15を有することから
、ディスクの厚み方向に対して非対称であり
、それぞれの層の持つ残留応力の影響を受け
、ディスクが反りやすい。
ブルーレイディスクは、HDTV(High Definition Te
levision)に対応した高画質の映像を記録または
再生するために情報記録層あたり25GBの容量
持つ。この大容量の情報を安定して記録ま
は再生するためにブルーレイディスクの規
書は、ユーザーが使用されると想定される
湿度領域において、ディスクの機械特性を
定している。
また、ブルーレイディスクを、従来のCD,DVD
同様、安価で大量配布に適したメディアと
て普及させるには、従来のCD,DVDとほぼ同等
取り扱いを受けることを想定しておかなく
はならない。
CD,DVDのレーザー入射側(情報読取面)側は、
出成形にて形成したプラスチック表面であ
ことに対し、ブルーレイディスクは、スピ
コート法で塗布し、活性エネルギー線で硬
させることで形成された光透過層15である。
光透過層15は、活性エネルギー線硬化性の
合性官能基を1個以上有する化合物を含む被
組成物の硬化物であり、射出成形にて形成
たプラスチック表面と比較して、硬化物の
子量が一定ではなく、それが不均一に分散
ている。そのため、この光透過層15では、
合した高分子の塊と塊の間に隙間が生じや
く、光透過層に静荷重が長時間かかり続け
ときに、上述の隙間を基点に変形が起こり
不可逆の変形(例えばクリープ)が起こること
がある。この変形は、荷重を取り除いても一
部は復元するが、完全には復元しない。
なお、ハードコート層16が設けられる場合
も、ハードコート層16は数ミクロン程度であ
り、荷重による変形は、主に光透過層15の変
として生ずる。
本実施の形態では、ブルーレイディスクの
格書に規定されている各種温湿度変化試験
よるディスクの反りを規格の範囲内に納め
ことができ、かつクリープの起こらない光
過層15を提供する。
以下に、ブルーレイディスクの規格書に記
されているディスクの機械特性の内容を示
。
<ディスク長時間保管による経時変化の加
試験>
70℃,50%RHの環境に決められた方法で96時間放
置した後、常温で測定する。 規格値は、±0.
7°である。後述する各実施例についての試験
では、製造マージンを考慮して、±0.3°以内
○(=OK)、それ以上を×(=NG)とした。
<サドンチェンジ試験>
条件1:25℃,95%RHの環境に保管されているディ
スクを25℃,45%RHの環境に急激に変化させて、
時変化を測定する。
規格値は、±0.8°であり、後述の各実施例の
試験でも、±0.8°以内を○、その範囲外を×と
した。
条件2:25℃,45%RHの環境に保管されているディ
スクを70℃,5.3%RHの環境に急激に変化させて、
経時変化を測定する。
規格値は、±0.8°であり、各実施例の試験で
も、±0.8°以内を○、その範囲外を×とした。
また以下には、規格書には明記されてい いが、ユーザーが様々な使用環境で使用し けた場合のディスクの品質を確保するため 評価項目と規格値を示す。
<ディスクの長時間保管による寿命試験>
条件:80℃,85%の環境に10日間放置した後、常
に戻す。常温に戻した後、さらに2日間放置
する。
評価:ディスクの電気特性(ジッター、アシ
メトリ、エラーレート等)を測定して初期値
比較する。全ての電気特性が、規格書の範
ならば○、範囲を超えている場合を×とし
。
<光透過層のクリープ性>
条件:不織布・封筒型のケース内にディスク
を1枚入れて、50g/cm2の荷重を10日間かけ続け
。ディスクの保管環境が、-10℃~55℃と規格
されているので、-10℃,25℃,55℃の3条件で評
した。
評価:ディスクの電気特性(エラーレートに
目)を測定して初期値と比較し、初期値の10
以内を○、それ以上を×とした。
<低温環境下放置による反り>
条件:5℃,45%RHの環境に3時間以上放置し、そ
環境でディスクの反りを測定する。
評価:±0.7°以内を○、それ以上を×とした。
<表面の硬さ>
条件:テーバー磨耗試験による。磨耗輪 CS-1
0F,回数5回,荷重250g
評価:Jitter=10%未満を○、それ以上を×とした
。
<作業性>
液状活性エネルギー線硬化型の反応性架橋
脂組成物を情報記録媒体上に滴下する時の
り返し精度、スピンコートにおける均一塗
厚みの確保のしやすさ、反応性架橋樹脂組
物に混入している気泡を除去する目的で行
真空脱泡のしやすさ、スピンアウトした反
性架橋樹脂組成物の繰り返し使用適性など
、光ディスクを製造するにあたり、その生
性を確保/維持できるかどうかを、生産装置
にて評価した。
条件:生産装置による情報記録媒体の試作
評価:良品比率80%以上を○、それ以下を×と
た。
<マルテンス硬さ、押し込みクリープ>
ISO14577-1 Metallic materials - Instrumented indentat
ion test for hardness and materials parameters Part1:
Test method「金属材料―硬さのためのインデン
テーション試験テストと材料パラメーター」
で規定されている測定方法で得られる物性値
であり、マルテンス硬さ(HM)は、ビッカース
角錘ダイヤモンド圧子(もしくは三角錐圧子)
に荷重をかけ、その時の圧子の押し込み深さ
を測定し、当該荷重と、当該押し込み深さか
ら求められる押し込み表面積とから算出され
るものである。
この原理により測定が可能な試験機の一例
して、株式会社フィッシャー・インストル
ンツのH100Cや、株式会社島津製作所のDUH-211
ある。
押し込みクリープ(C IT
)は、試験荷重を一定にしてくぼみの深さの
化を測定すると、くぼみ深さの相対的変化
計算することができ、以下の式で表される
である。
C IT
=(h2-h1)/h1*100
但し、h1は設定試験荷重に達した時のくぼ
深さ(mm)、h2は設定試験荷重を保持している
のくぼみ深さ(mm)である。
条件:マルテンス硬さ(HM)・・0.01/10.0/10.0
(試験力10.000mNで10.0sec押し込み、10.0秒間試験
を保持する) 条件押し込みクリープ(C IT
)・・0.01/10.0/10.0
(試験力10.000mNで10.0sec押し込み、10.0秒間試験
を保持する)
上記条件での実施例1、比較例1(図6等で後述
)の測定結果を、図3(a)(b)にそれぞれ示す。
測定条件については、ISO14577-1に「試験片の
厚さは、少なくとも、押込み深さの10倍また
くぼみの直径の3倍のうち、いずれか大きい
ほうとする。」とある。 なお、実施例1とは
、本発明の下記(1)~(4)の物性値を持つもので
実施例に記載の光透過層のマルテンス硬さ
押し込みクリープを測定するのに適当な条
として用いたが、これに限定されるもので
ない。
(1)25℃における弾性率は1×10 7
Paから5×10 8
Paの範囲内、-20℃における弾性率は4×10 8
Paから5×10 9
Paの範囲内、かつガラス転移点温度が-20℃~0
。
(2)マルテンス硬さは10N/mm 2
以下。
(3)押し込みクリープは2%以下。
(4)押し込み深さの戻り値は0.2~2.0ミクロンの
囲。
<押し込み深さの戻り値>
ISO14577-1のマルテンス硬さ、押し込みクリー
プには、塑性および弾性変形が含まれる。こ
れは、ビッカース圧子や三角錐圧子の先端が
尖っていることに起因する。押し込み深さの
戻り値、つまり弾性変形を正確に測定する方
法として、ビッカース四角錘ダイヤモンド圧
子の先端を垂直に研磨して、一辺が50ミクロ
の正方形になるように加工した平面圧子を
いて、それに100mN/secの速さで1000mNの荷重を
け、そのまま10秒保持する。次いで、100mN/se
cの速さで除荷して荷重を開放し、荷重を開
した後のくぼみ深さを測定して、どれくら
復元したかを表すことにした。
圧子にかける荷重と時間の関係を図4に示す
。
押し込み深さの戻り値が、0.2~2.0ミクロンの
範囲にある光透過層は、適度の硬さと弾性と
をバランスよく兼備しており、光透過層に長
時間静荷重がかかり続けた場合であっても、
その荷重を取り除けば荷重によるくぼみが瞬
時に回復して、光透過層の平面性を維持でき
る。加えて、環境変化に伴うディスクの反り
の低減、表面の硬さについても兼備する。
押し込み深さが2.0ミクロンを超えると、光
過層に長時間静荷重がかかり続けた場合に
光透過層の平面性が不可逆に損なわれ、記
および再生を著しく困難にしてしまう問題
発生する。
実施例1について、光透過層の押し込み深さ
の戻り値の測定結果を図5(a)に、また、図5(a)
縦軸を戻り値が読み取りやすいように5ミク
ロンに変更したものを図5(b)に示す。
評価:押し込み深さの戻り値が0.2~2.0ミクロ
の範囲を○、その範囲外を×とした。
次に、本発明の反応性架橋樹脂組成物を実
するために最良な材料構成について説明す
。
実施例としての反応性架橋樹脂組成物は、
下の成分(A)~(D)の全部又は一部を有する。
成分(A):オリゴマー成分
成分(B):2官能以上モノマー成分
成分(C):単官能モノマー成分
成分(D):光重合開始剤成分
本発明の実施例に相当する反応性架橋樹脂
成物としては、少なくとも成分(A)(D)を含む
さらには成分(A)(B)(D)を含むものや、成分(A)(
B)(C)(D)を含むものが想定される。
成分(A)の(メタ)アクリレートオリゴマーと
ては、単体硬化物のガラス転移点温度が-50~1
5℃であるウレタンアクリレートおよびエポ
シアクリレートが用いられる。
これらの(メタ)アクリレートオリゴマーは
子中に2~4個の(メタ)アクリロイル基を有する
。
成分(A)のウレタンおよびエポキシ(メタ)ア
リレート数平均分子量は、500~10,000であるこ
が好ましい。
これらの(メタ)アクリレートオリゴマーは2
類以上併用することもできる。
上記エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマ
としては変性エポキシ(メタ)アクリレートオ
リゴマー,変性エポキシ(メタ)アクリレートオ
リゴマー等が挙げられる。
上記ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマ
としては各種ウレタン(メタ)アクリレートオ
リゴマー、例えば脂環式ウレタン(メタ)アク
レートオリゴマー,脂肪族ウレタン(メタ)ア
リレートオリゴマー,芳香族ウレタン(メタ)
クリレートオリゴマー等が挙げられる。
成分(A)のウレタン(メタ)アクリレートの市
品の一例としてはUV-6100B(日本合成化学(株)製
),EB230,EB8405(ダイセル・サイテック(株)製),CN900
4(サートマー・ジャパン(株)製)が挙げられる
成分(A)のエポキシ(メタ)アクリレートの市
品の一例としてはEB3500(ダイセル・サイテッ
(株)製)が挙げられる。
成分(B)の2官能以上の(メタ)アクリレートモ
マーは、単体硬化物のガラス転移点温度が-
40℃~90℃であり、主鎖構造もしくは,および側
鎖構造に脂肪族残基,脂環式残基,芳香族残基
有する。
上記2官能以上の(メタ)アクリレートモノマ
としては、エトキシ化ヘキサンジオールジ
クリレート、カプロラクトン変性ヒドロキ
ピバリン酸ネオペンチルグリコールジアク
レート,エトキシ化トリメチロールプロパン
トリアクリレート,プロポキシ化トリメチロ
ルプロパントリアクリレート,カプロラクト
変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
ート等が挙げられる。
上記2官能以上の(メタ)アクリレートモノマ
は2種類以上併用することもできる。
成分(B)のカプロラクトン変性ヒドロキシピ
リン酸ネオペンチルグリコールジアクリレ
トの市販品の一例としてはHX-620(日本化薬(
)製)が挙げられる。 成分(B)のエトキシ化ト
メチロールプロパントリアクリレートの市
品の一例としてはCD561,SR9035(いずれもサート
マー・ジャパン(株)製)が挙げられる。
成分(B)のプロポキシ化トリメチロールプロ
ントリアクリレートの市販品の一例として
SR492(サートマー・ジャパン(株)製)が挙げら
る。
成分(B)のカプロラクトン変性ジペンタエリ
リトールヘキサアクリレートの市販品の一
としてはDPCA-120(日本化薬(株)製)が挙げられ
。
成分(C)の単官能(メタ)アクリレートモノマ
は、単体硬化物のガラス転移点温度が-50℃~5
0℃であり、主鎖構造もしくは,および側鎖構
に脂肪族残基,脂環式残基,芳香族残基を有
る。
上記単官能(メタ)アクリレートモノマーと
ては2-フェノキシエチルアクリレート,テト
ヒドロフルフリルアクリレート等が挙げら
る。
上記単官能(メタ)アクリレートモノマーは2
類以上併用することもできる。
成分(C)の2-フェノキシエチルアクリレート
市販品の一例としては、ライトアクリレー
PO-A(共栄社化学(株)製)が挙げられる。
成分(C)のテトラヒドロフルフリルアクリレ
トの市販品の一例としては、SR285(サートマ
・ジャパン(株)製)が挙げられる。
成分(D)の光重合開始剤は、0.1% アセトニト
ル溶液の紫外-可視吸収スペクトルの長波長
側吸収端が、λ=405nm未満となるものが好適で
る。
上記光重合開始剤としては、1-ヒドロキシ-
クロヘキシル-フェニル-ケトン,2-ヒドロキ
-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン,2-メチ
-1[4-メチルチオ]フェニル]-2-モルフォリノプ
ロパン-1-オン等が挙げられる。
成分(D)の1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェ
ニル-ケトンの市販品の一例としてはイルガ
ュア184(チバ・ジャパン(株)製)が挙げられる
成分(D)の2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-
ロパン-1-オンの市販品の一例としてはダロ
ュア1173(チバ・ジャパン(株)製)が挙げられ
。
成分(D)の2-メチル-1[4-メチルチオ]フェニル]-
2-モルフォリノプロパンー1-オンの市販品の
例としてはイルガキュア907(チバ・ジャパン(
株)製)が挙げられる。
なお、ここでいうガラス転移点温度は、動
粘弾性測定装置(セイコー・インスツルメン
ト社製、DMS-6100)により振動周波数1Hzで測定し
た損失正接(Tanδ)の極大値を示す温度で定義
る。
次に、光透過層15の材料として採用できる
施例1~実施例8について詳細に説明する。実
例1~実施例8および比較例1,比較例2の成分の
覧を図6に示す。
また実施例1~実施例8、比較例1,比較例2の物
値と評価結果を図7に示す。物性値として粘
度、貯蔵弾性率(25℃、-20℃)、ガラス転移点
度、マルテンス硬さ、押し込みクリープ、
し込み深さの戻り値を示している。実施例1~
実施例8については、これらの物性値は請求
6の条件を満たすものである。
また評価項目として、上述した各試験評価
項目を挙げ、全ての項目が○の場合に総合
価を○とした。
実施例1~実施例8、比較例1,比較例2としての
化物作成方法は、次のとおりである。
紫外線硬化型組成物を、PETフィルムに挟み
み、硬化後膜厚が100μmになるよう塗布した
、メタルハライドランプ(ウシオ電機株式会
社製 UVL-4000M3-N1,ランプ出力120W/cm)を用いて500
mJ/cm2で硬化させた。この硬化膜の弾性率を、
粘弾性スペクトロメータ(セイコーインスツ
メンツ社製DMS6100)で測定し、貯蔵弾性率:E’
損失弾性率:E“、損失正接:tanδを求めた。
、測定条件は振動数1Hz、昇温速度5℃/minであ
る。ガラス転移点温度:Tgの値は、tanδの最大
が示す温度とした。
なお、図6中斜線の項目については、硬化膜
として形成できず、測定不可能であった。
実施例1は、(A)成分を1種(UV6100Bを17部)、(B)成
分を2種(DPCA-120を55部、SR9035を25部)、(D)成分を
1種(イルガキュア184を2部)含むものである。
この実施例1は以下の特徴を満たし、かつ全
ての評価項目を満足し、合格であった。
(1)硬化反応前の液状状態での25℃における粘
が300~3000mPa・sで、かつ単体硬化物のガラス
移点温度が-50℃~15℃であるオリゴマー成分
、光重合開始剤成分とを含むこと。
(2)硬化反応後の物性が、25℃における弾性率
1×10 7
Paから5×10 8
Paの範囲内であり、かつ-20℃における弾性率
4×10 8
Paから5×10 9
Paの範囲内であり、かつガラス転移点温度が-
20℃~0℃であること。
実施例2は、(A)成分を1種(UV6100Bを17部)、(B)成
分を2種(DPCA-120を55部、HX-620を25部)、(D)成分を
1種(イルガキュア184を2部)含むものである。
実施例1との違いは、(B)成分の選択で、これ
は、25℃における弾性率を同じにしながら、
ラス転移点温度を高め、その影響・効果を
価したものである。
実施例3は、可能な限りオリゴマー成分の 構成比率を高めるための実施例で、(A)成分を 1種(UV6100Bを65部)、(B)成分を1種(CD561を30部)、(C )成分を1種(SR285を5部)、(D)成分を1種(イルガキ ュア184を2部)含むものである。
実施例4は、実施例1の(D)成分をイルガキ ア184からイルガキュア907に置き換えたもの あるが、同量添加で良好な硬化性を得るこ ができた。
実施例5は、実施例1の(D)成分をイルガキ ア184からダロキュア1173に置き換えたもので るが、同量添加で良好な硬化性を得ること できた。
実施例6は、実施例1の(A)成分を、UV6100Bか CN972に置き換えたものであるが、同量添加 良好な硬化性を得ることができた。
実施例7は、オリゴマー成分の構成比率を 高めた例で、(A)成分を1種(CN972を60部)、(B)成 を1種(SR238を15部)、(C)成分を1種(SR285を30部)、 (D)成分を1種(イルガキュア184を2部)含むもの ある。
実施例8は、(A)成分を1種(CN972を5部)、(B)成分
を2種(DPCA-120を55部、SR238を25部)、(C)成分を1種
(ライトアクリレートPOAを15部)、(D)成分を1種(
イルガキュア184を2部)含むものである。
上記実施例2~8のいずれも、実施例1と同様の
特徴を満たし、かつ全ての評価項目を満足し
、合格であった。
比較例1は、(A)成分を1種(UV6100Bを55部)、(B)成
分を2種(SR9035を40部)、(C)成分を1種(SR285を5部)
(D)成分を1種(イルガキュア184を2部)含むもの
である。
これは実施例1と同様の特徴を満たすが、表
面硬さが低く、1層構造では不合格であった
この場合、比較例1の光透過層15の上に、高
性率・高硬度樹脂をスピンコートして25℃に
おける弾性率が1×10 8
~5×10 9
であり、かつガラス転移点温度が60℃~150℃で
あるハードコート層16を形成することで特性
合格させることができる。
比較例2は、(A)成分を1種(UV6100Bを45部)、(C)成
分を1種(ライトアクリレートを20部)、(D)成分
1種(イルガキュア184を2部)、これに実施例1
条件に相当しないモノマー(モノマー単体硬
物のガラス転移点温度が187℃)成分(SR833/サ
トマー・ジャパン(株)を20部)を含むものであ
る。
これは、実施例1~8とは異なり、光透過層の
リープ性が不合格であった。-10℃における
リープ性のみ合格であったが、これは、-10
における弾性率が高いことに由来し、本発
の目的とは性質が異なる。
以上の実験から、光ディスクの光透過層1 5として、以下の(1)~(4)の特性を確保しておく とで、光透過層15に長時間静荷重がかけら 続けることにより光透過層15が不可逆に変形 し、その表面の平滑性が損なわれ、情報の記 録・再生に問題が生じることを防止すること ができるとの結論に達した。
(1)光透過層15の、25℃における弾性率が1×10 7
~5×10 8
Paであり、かつ-20℃における弾性率が4×10 8
~5×10 9
Paであり、かつ光透過層15のガラス転移点温
が-20℃~0℃であること。
(2)光透過層15のマルテンス硬さ(HM)が、10N/mm 2
以下であること。
この範囲の光透過層15は、外力が加わった
に、光透過層内部に応力を分散させ、光透
層の破壊を防止し、また記録されている情
の保護をすることができる。
また、硬化させた際に発生した内部応力や
湿度変化に伴う光透過層15の体積膨張・収
分を光透過層内部で緩和させることができ
光ディスクの反りを最小限に抑えられる。
柔軟性があるため、基板材料、反射膜14と
分な密着力を確保できる。
なお、この範囲を超えると、硬化させた際
発生した内部応力により、光ディスクに反
を発生させ、さらに温湿度変化による光デ
スクの反りが大きくなり、光ディスクの規
を満足しない。
(3)光透過層15の押し込みクリープ(C IT
)が、2%以下であること。
この範囲の光透過層15は、長時間にわたり
荷重が加えられ続けたとしても塑性変形せ
(クリープが起こらず)、その表面の平滑性が
保たれるため、情報の記録・再生に問題が生
じない。
この範囲を超えると、光透過層15に静荷重
加えられ続けた場合に塑性変形を起こし、
の表面の平滑性が損なわれ、情報の記録・
生が正確にできなくなる。
(4)光透過層15の押し込み深さの戻り値が、0.2~
2.0ミクロンの範囲であること。
この範囲の光透過層15は、外力/荷重が加え
れ、その表面が変形したとしても、外力/荷
重が取り除かれると瞬時に復元し、その表面
の平滑性が保たれるため、情報の記録・再生
に問題が生じない。
押し込み深さの戻り値が、2.0ミクロンを超
ると、外力/荷重による変形が(ある程度の
間;数分から数時間)そのままの形で残ってし
まい、情報の記録・再生が正確にできなくな
る。
以上のことからわかるように、本実施の形
の光ディスクとしては、ディスク基板12と
1又は複数の情報信号部(13、又は21,23)と、反
膜14と、反射膜14より情報読出面側に形成さ
れる光透過層15とを有する層構造で形成され
ものであり、光透過層15は、25℃における弾
性率が1×10 7
Paから5×10 8
Paの範囲内であり、かつ-20℃における弾性率
4×10 8
Paから5×10 9
Paの範囲内であり、かつガラス転移点温度が-
20℃~0℃であるものとする。
また光透過層15のマルテンス硬さが、10N/mm 2
以下であるとする。
また光透過層15の押し込みクリープが、2%以
下であるとする。
また光透過層15の押し込み深さの戻り値が
0.2~2.0ミクロンの範囲であるとする。
また光透過層15の情報読出面側に、25℃にお
ける弾性率が1×10 8
~5×10 9
であり、かつガラス転移点温度が60℃~150℃で
あるハードコート層16を有する構造とする。
これにより、長時間静荷重がかかり続けた
合に、光透過層15の平面性が不可逆に損な
れ、記録および再生を著しく困難にしてし
う問題が解決できる。例えば、不織布タイ
のディスクケースに保管しても、その形状
転写されず、光ディスクの信頼性を向上さ
ることができる。
また光透過層15に衝撃力が加わったとして
、光透過層内部でその力を吸収し、記録さ
た情報が破壊されずに、光透過層15が復元で
きるようになる。
また光ディスクが取り扱われる様々な温湿
条件、急激な温湿度変化(例えばサドンチェ
ンジ試験における25℃,95%RH→25℃,45%RHなどへ
変化)であっても、ディスクの反り変化が規
の範囲に納めることができ、機械特性が損
われない。
これらのことから情報記録媒体に求められ
耐久性を確保することができる。
また、本実施の形態の反応性架橋樹脂組成
は、硬化反応前の液状状態での25℃におけ
粘度が300~3000mPa・sで、かつ単体硬化物のガ
ス転移点温度が-50℃~15℃であるオリゴマー
分と、光重合開始剤成分とを含む。そして
化反応後の物性が、25℃における弾性率が1×
10 7
Paから5×10 8
Paの範囲内であり、かつ-20℃における弾性率
4×10 8
Paから5×10 9
Paの範囲内であり、かつガラス転移点温度が-
20℃~0℃となるものである。
さらに、単体硬化物のガラス転移点温度が-
40℃~90℃である2官能以上のモノマー成分を含
む。さらに、単官能モノマー成分を含む場合
もある。
また、各成分の合計量100重量部に対して、
分(A)(オリゴマー成分)は、成分単体でのガ
ス転移点温度が-50℃~15℃の(メタ)アクリレー
トオリゴマーが10~80重量部とされる。この(メ
タ)アクリレート数平均分子量は500~10,000であ
。
成分(D)(光重合開始剤成分)は、0.1%アセトニ
リル溶液の紫外-可視吸収スペクトルの長波
長側吸収端がλ=405nm未満となる光重合開始剤
0.5~10重量部である。
また成分(B)(2官能以上のモノマー成分)は、
分単体でのガラス転移点温度が-40~90℃で、2
官能以上の(メタ)アクリレートモノマーが20~6
0重量部である。
また成分(C)(単官能モノマー成分)は、単官
性(メタ)アクリレートが10~30重量部である。
このような反応性架橋樹脂組成物として 光ディスクの透過層15の生成のための好適 材料を提供することができる。
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明 たが、本発明は、上記実施の形態に限定さ るものではなく、種々変形することができ 。例えば、本発明はブルーレイディスク以 の光ディスク、或いは他の種の光記録媒体 も適用できる。
