JP2002157782A - 光情報媒体およびその試験方法 - Google Patents

光情報媒体およびその試験方法

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JP2002157782A JP2001046778A JP2001046778A JP2002157782A JP 2002157782 A JP2002157782 A JP 2002157782A JP 2001046778 A JP2001046778 A JP 2001046778A JP 2001046778 A JP2001046778 A JP 2001046778A JP 2002157782 A JP2002157782 A JP 2002157782A
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Takeshi Komaki
壮 小巻
Naoki Hayashida
直樹 林田
Hideki Hirata
秀樹 平田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持基体表面に情報記録層を有し、この情報
記録層上に光透過層を有し、この光透過層を通して記録
または再生用のレーザー光が照射される光情報媒体にお
いて、光透過層による情報記録層の保護機能を十分に確
保した上で、レーザー光のビームスポット径が小さく、
かつ、線速度が速い場合の記録・再生特性を向上させ、
また、媒体の保存安定性を向上させる。 【解決手段】 支持基体上に情報記録層を有し、この情
報記録層上に、光透過層を有し、この光透過層を通して
記録または再生のためのレーザー光が入射するように使
用される光情報媒体であって、前記光透過層は、少なく
とも１層の樹脂層を含み、引張降伏強さが２０〜１００
MPaかつ引張降伏伸びが０．１〜１５％である光情報媒
体。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、再生専用光ディス
ク、光記録ディスク等の光情報媒体と、樹脂層を有する
光情報媒体の保存安定性を試験する方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、再生専用光ディスクや光記録ディ
スク等の光ディスクでは、動画情報等の膨大な情報を記
録ないし保存するため、記録密度向上による媒体の高容
量化が求められ、これに応えるために、高記録密度化の
ための研究開発が盛んに行われてきた。
【０００３】その中のひとつとして、例えばＤＶＤ（Di
gital Versatile Disk）にみられるように、記録・再生
波長を短くし、かつ、記録・再生光学系の対物レンズの
開口数（ＮＡ）を大きくして、記録・再生時のレーザー
ビームスポット径を小さくすることが提案されている。
ＤＶＤをＣＤと比較すると、記録・再生波長を７８０nm
から６５０nmに変更し、ＮＡを０．４５から０．６に変
更することにより、６〜８倍の記録容量（４．７GB／
面）を達成している。
【０００４】さらに、最近、高品位の動画像を長時間記
録するために、記録・再生波長を４００nm程度まで短く
し、かつ、対物レンズの開口数を０．８５程度まで大き
くすることにより、ＤＶＤの４倍以上、すなわち２０GB
／面以上の記録容量を達成しようとする試みが行われて
いる。
【０００５】しかし、このように高ＮＡ化すると、チル
トマージンが小さくなってしまう。チルトマージンは、
光学系に対する光ディスクの傾きの許容度であり、ＮＡ
によって決定される。記録・再生波長をλ、記録・再生
光が入射する透明基体の厚さをｔとすると、チルトマー
ジンは λ／（ｔ・ＮＡ3）に比例する。また、光ディスクがレ
ーザービームに対して傾くと、すなわちチルトが発生す
ると、波面収差（コマ収差）が発生する。基体の屈折率
をｎ、傾き角をθとすると、波面収差係数は（１／２）
・ｔ・｛ｎ2・sinθ・cosθ｝・ＮＡ3／（ｎ2−sin
2θ）-5/2で表される。これら各式から、チルトマージ
ンを大きくし、かつコマ収差の発生を抑えるためには、
基体の厚さｔを小さくすればよいことがわかる。実際、
ＤＶＤでは、基体の厚さをＣＤ基体の厚さ（１．２mm程
度）の約半分（０．６mm程度）とすることにより、チル
トマージンを確保している。
【０００６】ところで、より高品位の動画像を長時間記
録するために、基体をさらに薄くできる構造が提案され
ている。この構造は、通常の厚さの基体を剛性維持のた
めの支持基体として用い、その表面にピットや記録層を
形成し、その上に薄型の基体として厚さ１００μm前後
の光透過層を設け、この光透過層を通して記録・再生光
を入射させるものである。この構造では、従来に比べ基
体を著しく薄くできるため、高ＮＡ化による高記録密度
達成が可能である。このような構造をもつ光ディスク
は、例えば特開平１０−２８９４８９号公報に記載され
ている。同公報では、光透過層を光硬化性樹脂から構成
している。
【０００７】しかし、紫外線硬化型樹脂等の光硬化性樹
脂から光透過層を構成すると、硬化時に発生する収縮の
ために光ディスクに反りが発生する。また、光ディスク
を高温・高湿環境下で保存した場合にも、反りが発生す
る。光ディスクに反りが発生すると、光ディスクの駆動
装置への装填に支障が生じたりし、また、捻れを伴う反
りが生じると、光ディスクの面振れ量が大きくなって読
み取りエラーが生じやすくなり、読み取り不能となって
しまうこともある。特に、レーザー光のビームスポット
径を小さくし、かつ、高線速度で記録・再生を行う場合
には、面振れ加速度が大きくなるため、フォーカスサー
ボの安定性が著しく低くなってしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】記録・再生波長を短波
長化し、かつ、ＮＡを大きくすることによってビームス
ポット径を小さくし、さらに、記録・再生時の線速度を
速くすれば、データ転送レートの著しい向上が可能であ
り、１００Mbps、あるいはそれを超えるデータ転送レー
トを実現することも可能である。２０００年末に放送が
開始される衛星デジタル放送により、高品位の映像情報
が各家庭に送信されるようになり、その録画などのため
にデータ転送レートの著しい向上が求められている。し
かし、データ転送レート向上のためには、上記したフォ
ーカスサーボ安定性の向上が必須である。
【０００９】また、本発明者らの研究によれば、光透過
層上に、より硬度の高い表面層を形成して耐擦傷性を高
めた場合、高温・高湿条件下での保存により、捻れを伴
う反りが大きくなって面振れ量が著しく増大したり、上
記表面層にクラックや破壊が生じたりすることがわかっ
た。さらに、このようなクラックや破壊は、高温・高湿
条件下での静的な保存に比べ、高温保存と低温保存とを
交互に繰り返す熱衝撃試験において、より顕著に発生す
ることがわかった。
【００１０】本発明の目的は、支持基体表面に情報記録
層を有し、この情報記録層上に光透過層を有し、この光
透過層を通して記録または再生用のレーザー光が照射さ
れる光情報媒体において、光透過層による情報記録層の
保護機能を十分に確保した上で、レーザー光のビームス
ポット径が小さく、かつ、線速度が速い場合の記録・再
生特性を向上させることであり、また、媒体の保存安定
性を向上させることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明により達成される。 （１） 支持基体上に情報記録層を有し、この情報記録
層上に、光透過層を有し、この光透過層を通して記録ま
たは再生のためのレーザー光が入射するように使用され
る光情報媒体であって、前記光透過層は、少なくとも１
層の樹脂層を含み、引張降伏強さが２０〜１００MPaか
つ引張降伏伸びが０．１〜１５％である光情報媒体。 （２） 前記光透過層が、樹脂を含有する少なくとも１
層の内部層と、この内部層よりも鉛筆硬度で１単位以上
硬い１層の表面層とを含み、この表面層が媒体表面を構
成している上記（１）の光情報媒体。 （３） 前記内部層が、樹脂シートであるか、活性エネ
ルギー線硬化型樹脂を含有する樹脂塗膜である上記
（２）の光情報媒体。 （４） 前記光透過層の厚さが３０〜２００μmである
上記（１）〜（３）のいずれかの光情報媒体。 （５） 前記光透過層が環状の樹脂層を少なくとも２層
含み、前記樹脂層の少なくとも１層は樹脂塗膜であり、
この樹脂塗膜は、これに隣接しかつ支持基体側に存在す
る樹脂層よりも内周半径が大きい上記（１）〜（４）の
いずれかの光情報媒体。 （６） 基体上に情報記録層を有し、この情報記録層上
に少なくとも１層の樹脂層を有する光情報媒体につい
て、保存安定性を試験する方法であって、光情報媒体
を、温度差が７０℃以上である高温環境と低温環境とに
交互にそれぞれ３０回以上曝した後、光情報媒体の機械
精度ならびに前記樹脂層のクラックおよび剥離を検査す
る光情報媒体の試験方法。 （７） 前記樹脂層を２層以上有する上記（６）の光情
報媒体の試験方法。 （８） 上記（１）〜（５）のいずれかの光情報媒体に
適用される上記（６）または（７）の光情報媒体の試験
方法。
【００１２】
【作用および効果】本発明では、厚さ１００μm前後の
光透過層を通して情報の再生を行う光情報媒体におい
て、光透過層の引張降伏強さおよび引張降伏伸びをそれ
ぞれ所定範囲内となるように制御する。
【００１３】これにより、媒体の反りおよび面振れ量が
小さくなり、また、媒体を高温・高湿環境下で保存した
とき、および、高温保存と低温保存とを交互に繰り返し
行ったときに、面振れ量が増大しにくくなる。面振れ量
が小さければ、線速度を速くしたときの面振れ加速度が
小さくなる。その結果、線速度を速くしたときのフォー
カスサーボエラーが少なくなるので、高転送レートが実
現できる。
【００１４】また、これにより、光透過層を樹脂層とこ
れより硬度の高い表面層との積層構造とした場合に、高
温・高湿条件下で保存したとき、および、高温保存と低
温保存とを交互に繰り返し行ったときに、表面層にクラ
ックが発生しなくなる。
【００１５】なお、媒体の反り量と面振れ量との間に
は、直接的な相関はない。反り量が大きい媒体では面振
れ量が大きくなる傾向はあるが、例えばディスク状媒体
が傘状に反った場合には面振れ量はほとんど増大しな
い。ただし、ディスクの機械精度は低くなる。一方、デ
ィスク状媒体に捻れを伴う反りが発生すると、反り量と
して測定される値が小さくても面振れ量は大きくなる。
また、樹脂層において、引張降伏強さと引張降伏伸びと
の間に直接的な相関関係はない。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の光情報媒体の構成例を、
図１に示す。この光情報媒体は記録媒体であり、支持基
体２０上に、情報記録層として記録層４を有し、この記
録層４上に光透過層２を有する。記録または再生のため
のレーザー光は、光透過層２を通して入射する。
【００１７】本発明は、記録層の種類によらず適用でき
る。すなわち、例えば、相変化型記録媒体であっても、
ピット形成タイプの記録媒体であっても、光磁気記録媒
体であっても適用できる。なお、通常は、記録層の少な
くとも一方の側に、記録層の保護や光学的効果を目的と
して誘電体層や反射層が設けられるが、図１では図示を
省略してある。また、本発明は、図示するような記録可
能タイプに限らず、再生専用タイプにも適用可能であ
る。その場合、支持基体２０と一体的に形成されるピッ
ト列上に形成される反射層が、情報記録層を構成するこ
とになる。
【００１８】次に、本発明の媒体各部の具体的構成を説
明する。
【００１９】支持基体２０は、媒体の剛性を維持するた
めに設けられる。支持基体２０の厚さは、通常、０．２
〜１．２mm、好ましくは０．４〜１．２mmとすればよ
く、透明であっても不透明であってもよい。支持基体２
０は、通常の光記録媒体と同様に樹脂から構成すればよ
いが、ガラスから構成してもよい。光記録媒体において
通常設けられるグルーブ（案内溝）２１は、図示するよ
うに、支持基体２０に設けた溝を、その上に形成される
各層に転写することにより、形成できる。グルーブ２１
は、記録再生光入射側から見て手前側に存在する領域で
あり、隣り合うグルーブ間に存在する筋状の凸部はラン
ドと呼ばれる。
【００２０】光透過層２は、レーザー光を透過するため
に透光性を有する。本発明における光透過層２の厚さ
は、好ましくは３０〜２００μm、より好ましくは５０
μm超２００μm以下、さらに好ましくは７０〜１５０μ
mである。光透過層が薄すぎると、光透過層表面に付着
した塵埃による光学的な影響が大きくなる。また、高Ｎ
Ａ化により光ピックアップと媒体との距離を小さくする
必要が生じるため、光ピックアップが媒体表面と接触し
やすくなるが、光透過層が薄いと光ピックアップの接触
に対して十分な保護効果が得られなくなる。一方、光透
過層が厚すぎると、高ＮＡ化による高記録密度達成が難
しくなる。なお、光透過層が厚いと、例えば光透過層の
厚さが２００μmを超えていると、大きな反りが媒体に
発生したり面振れが大きくなったり、高温・高湿条件下
での保存および高温保存と低温保存との繰り返しによっ
てこれらが加速されたりしやすい。したがって本発明
は、光透過層の厚さをこの程度とする場合に特に有効で
ある。
【００２１】光透過層２は、引張降伏強さが１００MPa
以下、好ましくは８０MPa以下であり、かつ引張降伏伸
びが０．１％以上、好ましくは１％以上である。
【００２２】引張降伏強さが高すぎると、反りが大きく
なって媒体の機械精度が低くなってしまう。機械精度の
低下は、高温・高湿条件下で保存した場合や、高温保存
と低温保存とを交互に繰り返した場合に、著しく加速さ
れる。
【００２３】引張降伏伸びが小さすぎると、媒体の面振
れが大きくなり、特に、高温・高湿等の悪条件下での保
存や高温保存と低温保存との繰り返しにより、面振れ量
が著しく増大すると共に、光透過層にクラックや破壊が
生じやすくなる。
【００２４】一方、光透過層の引張降伏強さが低すぎる
場合、光透過層本来の効果、すなわち情報記録層を保護
する効果、が不十分となる。また、樹脂を含有する内部
層上に、この内部層よりも硬度が高く耐擦傷性の良好な
表面層が積層された構造の光透過層を設ける場合におい
て、光透過層の引張降伏強さが低すぎると、高温・高湿
条件下での保存や高温保存と低温保存との繰り返しによ
り、表面層にクラックが発生してしまう。そのため、引
張降伏強さは２０MPa以上、好ましくは２５MPa以上とす
る。
【００２５】光透過層の引張降伏伸びが大きすぎる場
合、光透過層が柔らかくなりすぎて、強度が不十分とな
る。また、上述した硬度の高い表面層を設ける場合にお
いて光透過層の引張降伏伸びが大きすぎると、高温・高
湿条件下での保存や高温保存と低温保存との繰り返しに
より、表面層にクラックが発生してしまう。そのため、
引張降伏伸びは１５％以下、好ましくは１０％以下とす
る。
【００２６】本明細書における引張降伏強さおよび引張
降伏伸びは、JIS K7127-1989において規定されたもので
ある。これらを測定するに際しては、試験片の長さ：６
０mm、試験片の幅：１０mm、標線間距離：４０±１mm、
掴み具間距離：４４±１mm、引張速度：３０mm／minと
し、そのほかの測定条件はJIS K7127-1989の規定に従え
ばよい。これらの条件をJIS K7127-1989と異なるものと
するのは、媒体から剥離した光透過層で測定できるよう
に、媒体（光ディスク）の寸法（通常、直径１２cm程
度）を考慮したためである。なお、光透過層が明確な降
伏点を示さない場合には、引張耐力を降伏点の替わりに
用いる。引張耐力を求めるに際しては永久歪みを規定す
る必要があるが、本発明では永久歪みを０．５％とす
る。
【００２７】このように、引張降伏強さおよび引張降伏
伸びをそれぞれ上記範囲内とすることにより、製造直後
における媒体の反り量および面振れ量を小さくでき、か
つ、高温・高湿環境下での保存や、高温保存と低温保存
との繰り返しによって生じる面振れ量の増大を抑えるこ
とができる。したがって、面振れ加速度が大きくなって
フォーカスサーボエラーが発生しやすい高線速時、具体
的には線速度８m/s以上、特に１０〜３５m/sである場合
に、フォーカスサーボエラーの発生を著しく抑制でき
る。また、光透過層中に硬度の高い表面層を設ける場合
に、表面層のクラック発生を抑えることができる。
【００２８】本発明の効果は、対物レンズの開口数をＮ
Ａ、記録光または再生光の波長をλとしたとき、 λ／ＮＡ≦６８０nm である駆動装置により記録または再生が行われる場合
に、特に有効である。すなわち、比較的短波長の記録・
再生光を、高ＮＡの対物レンズを用いて照射する場合に
特に有効である。なお、 ４００nm≦λ／ＮＡ の範囲において良好な記録・再生特性を実現できれば、
一般的には十分である。
【００２９】本発明は、光透過層の引張降伏強さおよび
引張降伏伸びを前記範囲内とすることを特徴とし、これ
により上記した各種効果が実現する。したがって、光透
過層を構成する樹脂の具体的構成および光透過層の形成
方法は特に限定されない。例えば、樹脂ないし硬化後に
樹脂となる組成物を塗布し、必要に応じて硬化する方法
や、あらかじめ作製した樹脂シートを、紫外線硬化型接
着剤や粘着剤等で貼付する方法などのいずれを用いても
よい。ただし、複屈折率を小さくしやすいことから、紫
外線硬化型樹脂等の活性エネルギー線硬化型樹脂をスピ
ンコート法により塗布し、その後、紫外線等の活性エネ
ルギー線により硬化することによって光透過層を形成す
る方法が好ましい。一方、後述するように内部層と表面
層とから光透過層を構成する場合において、表面層のク
ラック発生を防ぐためには、十分な引張降伏強さが得や
すいことから、内部層に樹脂シートを用いることが好ま
しい。
【００３０】活性エネルギー線硬化型組成物には、通
常、それぞれ単官能または多官能のモノマー、オリゴマ
ーおよびポリマーの少なくとも１種が含有され、さら
に、光重合開始剤、光重合開始助剤、重合禁止剤等が含
有される。このような組成物は、例えば特開平８−１９
４９６８号公報に記載された高密度光ディスク用保護コ
ート剤の構成材料から適宜選択して組み合わせることに
より調製できる。本発明で用いる組成物としては、両端
に官能基を有する線状の２官能オリゴマーと、単官能モ
ノマーとを少なくとも含有するものが好ましい。上記２
官能オリゴマーの含有量が少なすぎたり、２官能オリゴ
マーの分子量が小さすぎたりすると、硬化後の引張降伏
伸びが小さくなってしまう。２官能オリゴマーに対する
単官能モノマーの比率を高くしていくと、硬化後の引張
降伏伸びをほとんど低下させることなく硬化後の引張降
伏強さを低下させることができる。また、単官能モノマ
ーの添加により、光透過層とそれが形成される面との間
の接着性も向上する。ただし、単官能モノマーの添加量
が多すぎると、硬化後の引張降伏伸びが小さくなってし
まう。また、引張降伏強さが小さくなりすぎる。したが
って、本発明において要求される光透過層の物性に応じ
て、２官能オリゴマーの含有量、分子量、単官能モノマ
ーの含有量などを適宜選択すればよい。なお、このよう
な組成物は、市販のものから選択することができる。
【００３１】本発明で好ましく用いられる活性エネルギ
ー線硬化型組成物は、粘度が比較的高くなり、具体的に
は１，０００〜３０，０００cP程度となる。
【００３２】本発明は、樹脂を含有する内部層上に、こ
の内部層よりも硬度が高く耐擦傷性の良好な表面層が積
層され、この表面層が光透過層の表面を構成する構造に
おいて、特に有効である。この表面層は、JIS K5401に
規定された鉛筆ひっかき試験機またはこれに準ずる装置
により測定される鉛筆硬度が、内部層に比べ１単位以上
硬いことが好ましい。表面層の具体的な鉛筆硬度は、２
５℃においてＨＢ〜４Ｈであることが好ましく、Ｆ〜４
Ｈであることがより好ましい。鉛筆硬度が低すぎると、
耐擦傷性が不十分となる。一方、鉛筆硬度が高すぎる
と、柔軟性が不十分となってクラックが発生しやすくな
る。
【００３３】このような表面層を設けた場合、前述した
ように、光透過層全体の引張降伏強さおよび引張降伏伸
びが本発明で限定する範囲内にないと、表面層にクラッ
クが生じてしまう。
【００３４】光透過層を、表面層と内部層との２層構造
とする場合、表面層の厚さは、好ましくは０．１〜１０
μm、より好ましくは０．３〜５μmである。表面層が薄
すぎると、保護効果が不十分となる。一方、表面層が厚
すぎると、光透過層全体の物性を本発明で限定する範囲
内とすることが困難となり、表面層にクラックが発生し
やすくなる。
【００３５】なお、光透過層を多層構造とする場合にお
いて、本発明で限定する引張降伏強さおよび引張降伏伸
びは光透過層全体における値であるが、表面層は内部層
に比べ薄いので、表面層が光透過層全体の物性に与える
影響は比較的小さい。
【００３６】内部層は、活性エネルギー線硬化型組成物
の硬化物であってもよく、樹脂シートであってもよい。
樹脂シートを用いる場合、内部層は、通常、樹脂シート
を接着するための接着層を含む多層構造となる。接着層
は、活性エネルギー線硬化型樹脂または粘着剤から構成
することが好ましい。活性エネルギー線硬化型樹脂から
なる接着層の厚さは、好ましくは０．５〜５μm、より
好ましくは１〜３μmである。薄すぎる接着層は一様な
厚さとすることが困難であり、そのため接着力が不十分
となる。一方、この接着層が厚すぎると、光透過層全体
の物性を本発明で限定する範囲内とすることが困難とな
る。粘着剤からなる接着層は硬化が不要なので、硬化時
の収縮歪みがないため媒体に反りが生じにくく、また、
樹脂シートに歪みを生じさせにくい。粘着剤としては、
例えばアクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ゴム系材料な
どを用いることができる。粘着剤からなる接着層の形成
方法は特に限定されないが、樹脂シートに塗布する方法
が好ましい。また、透明な膜状基材の両面に粘着剤を塗
布することにより粘着シートを形成し、この粘着シート
を接着層として利用することもできる。粘着剤からなる
接着層の厚さは、均一な厚さとすることが可能で、か
つ、十分な接着力が得られるように適宜決定すればよい
が、好ましくは５〜７０μm、より好ましくは１０〜５
０μmである。この接着層が薄すぎると、接着性が悪く
なり、また、貼り合わせ歩留まりも悪くなる。一方、こ
の接着層が厚すぎると、樹脂シートを薄くしなければな
らないため、光透過層全体の物性を本発明で限定する範
囲内とすることが困難となる。樹脂シート構成材料とし
ては、例えばポリカーボネート、ポリアリレート、環状
ポリオレフィン等の各種熱可塑性樹脂が好ましい。
【００３７】なお、内部層を活性エネルギー線硬化型樹
脂から構成する場合も、内部層を多層構造としてもよ
い。
【００３８】表面層構成材料は、耐擦傷性が良好なもの
であればよく特に限定はされないが、活性エネルギー線
硬化型組成物の硬化物が好ましく、また、ポリシラザン
および／またはポリシラザンに由来するシリカを含有す
る材料も好ましい。
【００３９】表面層の形成に用いる活性エネルギー線硬
化型組成物では、多官能オリゴマーおよび／または多官
能モノマーの比率を比較的高くすることが好ましい。こ
れにより、表面層の硬度を高くすることができる。ま
た、単官能モノマーの比率を比較的高くすれば、表面層
と内部層との間の接着性が向上する。
【００４０】ポリシラザンおよび／またはポリシラザン
に由来するシリカを含有する表面層は、硬度が十分に高
く耐摩耗性に優れる。この表面層を形成するに際して
は、内部層上にポリシラザン溶液を塗布し、これを室温
または加熱下で硬化させればよい。ポリシラザンは、大
気中で加熱処理することによって空気中の水分による加
水分解が進行し、極めて純度の高い緻密なシリカを形成
することが知られている。また、ポリシラザン溶液にあ
らかじめ金属触媒を添加しておくことにより、１００℃
前後の加熱でも良好に反応が進行し、高純度なシリカへ
と転化しうる。
【００４１】本発明では、Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ結合を有する
公知の各種ポリシラザンが使用できるが、具体的には例
えば以下のようなポリシラザンが好ましい。すなわち、
（-Si(H)2-NH-)nの構造を有し、n＝100〜50000である環
状無機ポリシラザン、鎖状無機ポリシラザンまたはこれ
らの混合物や、これらの無機ポリシラザン中のケイ素原
子に結合した水素原子の一部または全部が有機基で置換
されたポリオルガノヒドロシラザンを用いることができ
る。さらに、分子中に酸素を含有させたポリシロキサザ
ン、金属アルコキシド等を反応させたポリメタロシラザ
ン、有機ホウ素化合物を反応させたポリボロシラザン等
も使用できる。このようなポリシラザンの溶液として
は、例えばN-L110（東燃（株）製）が市販されている。
【００４２】なお、ポリシラザンの溶液を調製する際に
用いることができる溶媒としては、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、あるいはエー
テル、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、四塩化炭素
等が挙げられる。しかしながら、光情報媒体の光透過層
として好適に用いられるポリカーボネート等の熱可塑性
樹脂は、これらの有機溶媒の多くに侵されるため、この
ような樹脂の表面に直接ポリシラザン溶液を塗布して表
面層を形成する場合は、希釈溶媒を注意深く選定する必
要がある。ポリシラザンの希釈溶媒として好適に用いら
れ、かつポリカーボネートを侵さない有機溶媒として
は、例えばジブチルエーテル等のエーテル系溶媒が挙げ
られる。また、樹脂を侵す有機溶媒を含有するポリシラ
ザン溶液であっても、以下に示すように適当な中間層を
設けることによって、問題なく適用することができる。
すなわち、ポリカーボネート等の熱可塑性樹脂シートか
らなる内部層上に、あらかじめ活性エネルギー線硬化型
の樹脂（例えばアクリル系紫外線硬化型樹脂）からなる
中間層を設けておき、この中間層の表面にポリシラザン
溶液を塗布し、硬化すればよい。
【００４３】なお、この中間層は、必要に応じてプラズ
マやコロナ放電、紫外線等の高エネルギー線処理によっ
て表面改質を行っておいてもよい。また、紫外線等の活
性エネルギー線の照射量を適当に制御して重合反応を途
中で一旦停止させておき、表面に前記ポリシラザン溶液
を塗布した後に、再び活性エネルギー線を照射して下地
層の重合反応を完結させてもよい。上記いずれの処理
も、下地層とポリシラザン硬化被膜との間の密着性を向
上させるのに有効であり、その結果としてポリシラザン
被膜の表面硬度を良好に保つことが可能である。また、
前記中間層に用いる材料はこれらの有機物に限定され
ず、スパッタリングによって形成されたＳｉＯ2等の無
機薄膜や、コロイダルシリカが分散された紫外線硬化型
樹脂等、必要に応じて種々の材料を用いることができ
る。
【００４４】ポリシラザン溶液を塗布するに際しては、
グラビアコート法、ディップコート法、スプレーコート
法、およびスピンコート法等の従来公知の塗布方法を用
いることができる。
【００４５】このようにして得られるポリシラザン硬化
被膜は、緻密な高純度シリカを主成分としており、極め
て高い硬度が実現される。また、ポリシラザンのケイ素
原子や窒素原子に結合する水素原子が活性水素として作
用することから、その硬化被膜は内部層の表面（樹脂硬
化層、樹脂シート、中間層の表面）との密着性に非常に
優れたものとなる。この硬化被膜中では、一部シリカに
転化することなくポリシラザンのまま存在していてもよ
い。
【００４６】なお、前記中間層の厚さは特に限定されな
いが、通常、５０〜２０００nm程度が好ましい。
【００４７】ところで、このようにして得られたポリシ
ラザン硬化被膜は、この膜だけで極めて高い耐摩耗性が
実現できるが、必要に応じて、ポリシラザン硬化被膜表
面に、最外層としてポリシラザン硬化物とは異なる組成
物の層を設けてもよい。具体的には、例えばポリシラザ
ン硬化被膜表面に潤滑性膜を被覆して、表面の耐摩耗性
やピックアップの衝突に対する耐性をさらに高める場合
や、撥水・撥油性膜を被覆して、汚れを付着しにくくさ
せたり、付着しても拭き取りやすくさせる場合等が挙げ
られる。
【００４８】潤滑性膜は、その表面の動摩擦係数（JIS
K7125-1987で規定された動摩擦係数）が０．４以下、特
に０．３以下であることが好ましい。潤滑性膜の動摩擦
係数の下限は特に限定されないが、通常、０．０３程度
である。一方、撥水性および撥油性は、その物質の表面
自由エネルギーの目安である臨界表面張力（γc／mN
m -1）によって一義的に表すことができる。これは接触
角の実測値から求めることができ、平滑な物質表面の接
触角（θ／rad）を、表面張力既知の数種の飽和炭化水
素液体（表面張力：γl／mNm-1）について測定し、cos
θとγlとのプロットにおいてcosθ=1に外挿した値がγ
cである。ある物質が液体を弾くためには、その物質の
γcが前記液体の表面張力γlを下回っている必要があ
る。
【００４９】このような潤滑性、あるいは撥水・撥油性
を有する膜としては、汎用的に使用されている材料で構
わない。その具体例としては、ステアリン酸ブチルやミ
リスチン酸ブチルのような高級脂肪酸エステルやその誘
導体、ジメチルシロキサン誘導体に代表されるシリコー
ンオイルやこれらが変性された材料、フッ素化炭化水素
系潤滑剤やその誘導体などが挙げられる。また、ポリシ
ラザン硬化被膜の表面にはポリシラザンおよび／または
ポリシラザン由来のシリカが露出していることから、フ
ッ素化炭化水素系のシランカップリング剤なども用いる
ことができる。これは一般的に、加水分解性のシリル基
にフッ素化炭化水素鎖が結合した構造を有するもので、
前記シリル基とポリシラザン表面が加水分解反応によっ
て強固な化学結合を形成する。このため、表面に設けら
れた膜の耐久性に優れている。本発明では、これらの中
から適宜選択すればよく、潤滑性と撥水・撥油性とを併
せもつ材料を用いてもよい。このような潤滑性あるいは
撥水・撥油性を有する材料については、特開平１１−２
１３４４４号公報および特開平６−１８７６６３号公
報、等に開示されている。
【００５０】潤滑性、あるいは撥水・撥油性を有する膜
の厚さは、１nm以上であることが好ましく、また、５０
０nm以下、特に１００nm以下であることが好ましい。膜
が薄すぎると、その機能を十分に発揮させることが困難
となる。一方、膜が厚すぎると、硬度の高い前記表面層
を設けることによる効果が減殺されるおそれがあり、ま
た、光学的透明性の劣化が生じることもある。
【００５１】なお、光透過層を、それぞれ活性エネルギ
ー線硬化型樹脂からなる樹脂層の多層構造とする場合、
通常、下側の層を形成するための組成物を塗布して硬化
した後、上側の層を形成するための組成物を塗布して硬
化する。ただし、下側の層と上側の層との接着性を向上
させるために、下側の層が半硬化状態のときに上側の層
を積層し、最終的に全層を完全に硬化させる方法を利用
してもよい。
【００５２】また、ディスク状媒体において、上記した
内部層と表面層とのように２層以上の環状樹脂層から光
透過層を構成する場合であって、かつ、後から形成され
た樹脂層が樹脂塗膜、特にスピンコート法による樹脂塗
膜であるときは、後から形成された樹脂塗膜は、これに
隣接しかつ支持基体側に存在する樹脂層（前に形成され
た樹脂層）よりも内周半径が大きいことが好ましい。例
えば、内部層と表面層とからなる２層構造の光透過層で
は、樹脂塗膜または樹脂シートからなる内部層を形成し
た後、スピンコート法により表面層を形成する。このと
き、塗布開始位置（塗布液供給位置）が内部層の内周縁
より内側（媒体の内周側）であると、内部層の内周縁か
らなる段差によって塗布液の展延が妨げられ、塗膜にむ
らが発生しやすい。この塗布むらはフォーカスサーボエ
ラーを招く。これに対し、表面層をスピンコートで形成
する際に、塗布開始位置を内部層の内周縁より外側（媒
体の外周側）に設定すれば、上記塗布むらの発生を防ぐ
ことができる。このようにして形成された表面層は、そ
の内周半径が内部層の内周半径より大きくなる。
【００５３】なお、塗布むら防止のためには、樹脂塗膜
の内周半径が、前に形成された樹脂層の内周半径よりも
０．５mm以上、特に１mm以上大きいことが好ましい。た
だし、記録再生特性を妨げないように、媒体の記録再生
対象領域上に上記樹脂塗膜の内周縁が存在しないように
する必要がある。また、上記樹脂塗膜が表面層である場
合、記録再生対象領域上における光透過層の傷付きを防
ぐためにも、記録再生対象領域を完全に被覆するように
樹脂塗膜を形成する必要がある。
【００５４】次に、本発明の光情報媒体の保存安定性評
価に好適な試験方法について説明する。
【００５５】この試験では、基体上に情報記録層を有
し、この情報記録層上に少なくとも１層の樹脂層を有す
る光情報媒体を、温度差が７０℃以上、好ましくは８０
℃以上である高温環境と低温環境とに交互に曝した後、
媒体の反りなどの機械精度や、前記樹脂層のクラックお
よび剥離を検査する。すなわち、この試験は、熱衝撃試
験である。上記温度差が小さすぎると、加速試験として
十分に役立たなくなる。ただし、上記温度差を著しく大
きくすると、高温環境における温度が高くなりすぎた
り、低温環境における温度が低くなりすぎたりして、現
実の使用環境と離れすぎる。そのため、上記温度差は１
１０℃を超えないことが好ましい。また、高温環境と低
温環境とに交互にそれぞれ１回ずつ曝す動作を１サイク
ルと数えるとすると、この試験におけるサイクル数は３
０以上、好ましくは５０以上とする。サイクル数が少な
すぎると、加速試験として十分に役立たなくなる。ただ
し、サイクル数を極端に多くすると、現実的な保存安定
性を評価できなくなるので、サイクル数は５００以下で
あることが好ましい。
【００５６】高温環境における温度は、好ましくは６０
〜８０℃、より好ましくは６５〜７５℃であり、低温環
境における温度は、好ましくは−３０〜−１０℃、より
好ましくは−２５〜−１５℃である。高温環境および低
温環境における保存時間は、それぞれ２０〜６０分間の
範囲から選択することが好ましい。保存時間が短すぎる
と、媒体が環境温度まで達しないおそれがある。一方、
保存時間が長すぎると、試験時間が長くなり、しかも試
験精度が向上するわけではない。
【００５７】上記熱衝撃試験を実施するに際しては、デ
ィスク状媒体の中心孔に棒状体を通し、この棒状体を水
平に保持することにより、媒体表面を垂直に保つことが
好ましい。通常、複数の媒体に対し試験を行うので、媒
体同士が重なることのないように、媒体間には十分な間
隔（好ましくは１０mm以上）を設ける。なお、媒体が滑
って隣の媒体と重なることを防ぐために、棒状体の媒体
配置位置に切り込みを入れたり、その位置で棒状体を細
くしたりしてもよい。
【００５８】上記熱衝撃試験は、樹脂層を２層以上有す
る媒体、特に、前記した表面層と内部層とのように物性
の相異なる２層以上の樹脂層を有する媒体の保存安定性
評価に、特に好適である。この熱衝撃試験は、高温・高
湿環境で静的に保存する試験に比べ、光透過層のクラッ
クや剥離の発生に関してより厳しい評価が可能である。
【００５９】
【実施例】実施例１ 以下の手順で、光記録ディスクサンプルを作製した。
【００６０】グルーブを形成したディスク状支持基体
（ポリカーボネート製、直径１２０mm、厚さ１．２mm）
の表面に、Ａｌ98Ｐｄ1Ｃｕ1（原子比）からなる反射層
をスパッタ法により形成した。グルーブ深さは、波長λ
＝４０５nmにおける光路長で表してλ／６とした。ラン
ド・グルーブ記録方式における記録トラックピッチは、
０．３μmとした。
【００６１】次いで、反射層表面に、Ａｌ2Ｏ3ターゲッ
トを用いてスパッタ法により厚さ２０nmの第２誘電体層
を形成した。
【００６２】次いで、第２誘電体層表面に、相変化材料
からなる合金ターゲットを用い、スパッタ法により厚さ
１２nmの記録層を形成した。記録層の組成（原子比）
は、Ｓｂ74Ｔｅ18（Ｇｅ7Ｉｎ1）とした。
【００６３】次いで、記録層表面に、ＺｎＳ（８０モル
％）−ＳｉＯ2（２０モル％）ターゲットを用いてスパ
ッタ法により厚さ１３０nmの第１誘電体層を形成した。
【００６４】次いで、第１誘電体層表面に、紫外線硬化
型樹脂（２５℃における粘度８４００cP）をスピンコー
トにより塗布し、紫外線を照射することにより厚さ９７
μmの内部層を形成した。この紫外線硬化型樹脂は、エ
ポキシアクリレートオリゴマー（２官能オリゴマー）、
多官能アクリルモノマー、単官能アクリルモノマーおよ
び光重合開始剤を含有するものである。次いで、その上
に紫外線硬化型樹脂（三菱レイヨン社製のＭＨ−７３６
１）をスピンコートにより塗布し、紫外線を照射するこ
とにより厚さ３μmの表面層を形成して、厚さ１００μm
の光透過層を得た。２５℃における鉛筆硬度は、表面層
がＨ、内部層がＢであった。
【００６５】なお、表面層を形成するに際し、内部層の
内周縁より外側に塗布液を供給した。その結果、表面層
の内周半径は、内部層の内周半径より２mm大きくなっ
た。形成された光透過層を目視で検査したところ、塗布
むらや欠陥は認められなかった。
【００６６】実施例２ 光透過層中の内部層の形成に粘度５０００cP（２５℃）
の紫外線硬化型樹脂を用いたほかは実施例１と同様にし
て、光記録ディスクサンプルを作製した。この紫外線硬
化型樹脂は、エポキシアクリレートオリゴマー、単官能
アクリルモノマーおよび光重合開始剤を含有するもので
あり、多官能アクリルモノマーを含有せず、かつ単官能
モノマーの含有量が多い点が、実施例１で用いた紫外線
硬化型樹脂と異なる。
【００６７】なお、表面層を形成するに際して、塗布液
を実施例１より外側に供給した。その結果、表面層の内
周半径は、内部層の内周半径より５mm大きくなった。形
成された光透過層を目視で検査したところ、塗布むらや
欠陥は認められなかった。
【００６８】実施例３ 光透過層中の内部層の形成に粘度３０００cP（２５℃）
の紫外線硬化型樹脂を用いたほかは実施例１と同様にし
て、光記録ディスクサンプルを作製した。この紫外線硬
化型樹脂は、エポキシアクリレートオリゴマー、２官能
アクリルモノマー、単官能アクリルモノマーおよび光重
合開始剤を含有するものであり、多官能アクリルモノマ
ーに替えて２官能アクリルモノマーを含有する点が、実
施例１で用いた紫外線硬化型樹脂と異なる。
【００６９】実施例４ 光透過層中の内部層を以下の手順で形成したほかは実施
例１と同様にして、光記録ディスクサンプルを作製し
た。
【００７０】まず、第１誘電体層表面に、ラジカル重合
系の紫外線硬化型樹脂溶液（ケミテックス社製の４Ｘ１
０８Ｅ、溶媒は酢酸ブチル）をスピンコートにより塗布
し、樹脂層を形成した。次いで、ポリカーボネートシー
ト（厚さ１００μm）を樹脂層上に載置した。次いで、
紫外線を照射して上記樹脂層を硬化し、接着層とした。
【００７１】比較例１ 光透過層中の内部層の形成に粘度２０００cP（２５℃）
の紫外線硬化型樹脂を用いたほかは実施例２と同様にし
て、光記録ディスクサンプルを作製した。この紫外線硬
化型樹脂は、エポキシアクリレートオリゴマー、単官能
アクリルモノマーおよび光重合開始剤を含有する点で実
施例２で用いた樹脂と同じであるが、単官能アクリルモ
ノマーの含有量が実施例２の樹脂より多い。
【００７２】比較例２ 光透過層中の内部層の形成に粘度３０００cP（２５℃）
の紫外線硬化型樹脂を用いたほか実施例２と同様にし
て、光記録ディスクサンプルを作製した。この紫外線硬
化型樹脂は、エポキシアクリレートオリゴマー、単官能
アクリルモノマーおよび光重合開始剤を含有する点で実
施例２および比較例１で用いた樹脂と同じであるが、単
官能アクリルモノマーの含有量が実施例２の樹脂より多
く比較例１の樹脂より少ない。
【００７３】比較例３ 光透過層中の内部層の形成に用いる紫外線硬化型樹脂を
大日本インキ化学工業社製ＳＤ３１８（２５℃における
粘度１４０cP）としたほかは実施例１と同様にして、光
記録ディスクサンプルを作製した。
【００７４】比較例４ 光透過層中の内部層の形成に用いる紫外線硬化型樹脂を
日本化薬社製のＭＤ３４１（２５℃における粘度７０c
P）としたほかは実施例１と同様にして、光記録ディス
クサンプルを作製した。
【００７５】評価 上記実施例および比較例において作製した光記録ディス
クサンプルの光透過層を、カッターナイフで平面寸法６
０mm×１０mmの矩形に切り取って試験片とし、この試験
片を用いて、JIS K7127-1989に基づき、オリエンテック
社製のＴＲＭ−１００型テンシロンにより引張降伏強さ
および引張降伏伸びを測定した。結果を表１〜表３に示
す。なお、試験片を切り出す際には、試験片に誘電体
層、記録層、反射層等が付着していることがあったが、
これらの層の付着は、引張降伏強さおよび引張降伏伸び
の測定値に影響しなかった。
【００７６】高温・高湿保存試験 上記各サンプルについて、小野測器社製ＬＭ１２００に
より反り量および面振れ量の測定を行った。また、８０
℃・８０％ＲＨの環境下で１００時間保存した後にも、
同様な測定を行った。また、保存後に表面層を観察し、
クラック発生の有無を調べた。保存による反りの増大量
と、保存の前後における面振れ量と、クラック発生の有
無とを表１に示す。
【００７７】
【表１】
【００７８】表１から本発明の効果が明らかである。す
なわち、引張降伏強さおよび引張降伏伸びが本発明で限
定する範囲内にあるサンプルでは、初期および保存後の
いずれにおいても面振れ量が小さく、また、高温・高湿
下での保存による反りの増大が少ない。また、本発明サ
ンプルでは、表面層にクラックが発生していない。これ
に対し、光透過層の引張降伏強さが低すぎる比較例１お
よび比較例２では、表面層にクラックが発生してしまっ
ている。なお、比較例１および比較例２の各サンプルに
ついて光透過層の引張破壊伸びを測定したところ、比較
例１では７６．３％であり、比較例２では５０．０％で
あった。
【００７９】比較例３および比較例４において内部層を
構成する樹脂は、光ディスクの保護コートに一般的に用
いられているものである。しかし、光透過層は保護コー
トに比べ著しく厚いため、このような樹脂を光透過層に
適用すると、高温・高湿条件下での保存により光透過層
が破壊されてしまう。表１において、これら比較例の反
りの増大量が測定不可能とあるのは、光透過層が破壊さ
れたためである。
【００８０】上記サンプルのほかに、ポリシラザン硬化
被膜を表面層として用いたほかは実施例１と同様にして
光記録ディスクサンプルを作製した。この表面層は、ま
ず、ポリシラザンのキシレン溶液（東燃（株）製Ｎ−Ｌ
１１０、固形分濃度２０％（質量百分率））をスピンコ
ート法によって塗布し、１分間室温で放置した後、１０
０℃にて３０分間加熱することにより硬化することによ
り形成した。表面層の厚さは０．２μm であった。この
表面層の２５℃における鉛筆硬度は、４Ｈであった。こ
のサンプルについて実施例１と同様な測定を行ったとこ
ろ、実施例１と同様な効果が認められた。
【００８１】熱衝撃試験１ 上記各サンプルについて、小野測器社製ＬＭ１２００に
より反り量および面振れ量の測定を行った。また、上記
高温・高湿保存試験に替えて、前記した熱衝撃試験を行
った。楠本化成株式会社製の冷熱サイクル試験機を用
い、温度差９０℃（高温環境７０℃、低温環境−２０
℃）、保存時間はそれぞれ３０分間とし、サイクル数は
１００とした。この熱衝撃試験による反りの増大量と、
保存の前後における面振れ量と、クラック発生の有無と
を表２に示す。
【００８２】熱衝撃試験２ 温度差６０℃（高温環境５５℃、低温環境−５℃）とし
たほかは熱衝撃試験１と同様にして熱衝撃試験を行っ
た。この熱衝撃試験による反りの増大量と、保存の前後
における面振れ量と、クラック発生の有無とを表３に示
す。
【００８３】
【表２】
【００８４】
【表３】
【００８５】上記熱衝撃試験１では、温度差を７０℃以
上とし、かつサイクル数を３０回以上としたため、表２
において実施例と比較例とで顕著な違いが現れている。
これに対し上記熱衝撃試験２では、温度差を７０℃未満
としたため、表３において実施例と比較例とは同等の評
価となっている。この結果から、本発明の試験方法の有
効性が明らかである。
【００８６】なお、表１〜表３では、同一の実施例およ
び同一の比較例において保存前の面振れ量がわずかに異
なっている。これは、同じサンプルを異なる保存試験に
供することが不可能なためである。
【００８７】比較例５ 表面層を形成するに際し、塗布液を内部層の内周縁より
内側に供給したほかは実施例１と同様にして光記録ディ
スクサンプルを作製した。その結果、表面層の内周半径
は、内部層の内周半径より２mm小さくなった。形成され
た光透過層を目視で検査したところ、内周側から外周側
に向かう多数の塗布むらが認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光情報媒体の構成例を示す部分断面図
である。
【符号の説明】
２ 光透過層 ２０ 支持基体 ２１ グルーブ ４ 記録層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５３１ (72)発明者 平田 秀樹 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5D029 LA02 LB01 LB07 LB13 LC12 LC13 5D121 AA04 HH13 HH17

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 支持基体上に情報記録層を有し、この情
    報記録層上に、光透過層を有し、この光透過層を通して
    記録または再生のためのレーザー光が入射するように使
    用される光情報媒体であって、 前記光透過層は、少なくとも１層の樹脂層を含み、引張
    降伏強さが２０〜１００MPaかつ引張降伏伸びが０．１
    〜１５％である光情報媒体。
  2. 【請求項２】 前記光透過層が、樹脂を含有する少なく
    とも１層の内部層と、この内部層よりも鉛筆硬度で１単
    位以上硬い１層の表面層とを含み、この表面層が媒体表
    面を構成している請求項１の光情報媒体。
  3. 【請求項３】 前記内部層が、樹脂シートであるか、活
    性エネルギー線硬化型樹脂を含有する樹脂塗膜である請
    求項２の光情報媒体。
  4. 【請求項４】 前記光透過層の厚さが３０〜２００μm
    である請求項１〜３のいずれかの光情報媒体。
  5. 【請求項５】 前記光透過層が環状の樹脂層を少なくと
    も２層含み、前記樹脂層の少なくとも１層は樹脂塗膜で
    あり、この樹脂塗膜は、これに隣接しかつ支持基体側に
    存在する樹脂層よりも内周半径が大きい請求項１〜４の
    いずれかの光情報媒体。
  6. 【請求項６】 基体上に情報記録層を有し、この情報記
    録層上に少なくとも１層の樹脂層を有する光情報媒体に
    ついて、保存安定性を試験する方法であって、 光情報媒体を、温度差が７０℃以上である高温環境と低
    温環境とに交互にそれぞれ３０回以上曝した後、光情報
    媒体の機械精度ならびに前記樹脂層のクラックおよび剥
    離を検査する光情報媒体の試験方法。
  7. 【請求項７】 前記樹脂層を２層以上有する請求項６の
    光情報媒体の試験方法。
  8. 【請求項８】 請求項１〜５のいずれかの光情報媒体に
    適用される請求項６または７の光情報媒体の試験方法。
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