JP4332306B2 - Optical recording medium - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録媒体、特に表面記録再生用情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常のＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクにおいては、１.２ｍｍの厚さの透明基板の一方の面上に記録データに応じたエンボスピットが形成され、さらにその上にＡｌ（アルミニウム）などからなる反射膜が形成されている。こうしたＣＤに記録された情報は、反射膜が設けられた面とは反対側の透明基板側から集光ビームを照射することにより再生される。
【０００３】
より記録密度が高密度化されたＤＶＤやＤＶＤ−ＲＯＭディスクにおいては、０.６ｍｍの厚さの透明基板の一方の面上にＣＤの場合よりも微細なエンボスピットが形成され、さらにその上にＡｌ（アルミニウム）などからなる反射膜が形成されている。こうしたディスクの記録面に記録された情報の再生は、ＣＤの場合と同様に反射膜が形成されている面とは反対側の透明基板側から集光ビームを照射することにより行われる。
【０００４】
０.６ｍｍの厚さの基板の材料としては、透明な樹脂材料であるＰＣ（ポリカーボネート）が一般的に使用されている。０.６ｍｍの厚さのＰＣ基板では、機械的特性が十分ではなく、そのままでは基板が反ってしまうため、記録面が内側となるよう２枚の０.６ｍｍの厚さのＰＣ基板を貼り合わせて、合計厚さ１.２ｍｍのディスクとして機械的特性を確保している。
【０００５】
なお、ＤＶＤディスクの基板の厚さが０.６ｍｍとなったのは、チルトマージンを確保するためである。トラックピッチ、ピット密度がより詰まるとディスクの傾き、いわゆるチルトのマージンが減少してしまう。１.２ｍｍから０.６ｍｍへと基板の厚さを小さくすることによって、チルトマージンは確保することができるが、機械的強度の低下は避けられない。
【０００６】
ところが近年になって、新しい方式の光学記録媒体が提案された。例えば、特開平１１−７６５８号公報には「熱可塑性樹脂からなり、０.３〜１.２ｍｍの厚さの支持体と、上記支持体上に案内溝と、該案内溝上に、順に、少なくとも反射膜と、相変化型記録膜とからなる記録領域を有し、少なくとも上記記録領域において、３〜１７７μｍの厚さの透明保護層が形成されて成り、上記透明保護層の、厚さムラをΔｔとしたときに、再生、もしくは記録再生する光学系のＮ.Ａ.および波長λとの間に、
Δｔ≦５.２６（λ／Ｎ.Ａ.⁴）（μｍ）（Ｎ.Ａ.は開口数）
の関係を満たすことを特徴とする光学記録媒体」が提案され、透明保護層の厚さと、その厚さむらの関係を規定することにより、大容量化が可能な光記録媒体が提供されるとしている。
【０００７】
そして一つの例として、記録容量８ＧＢの高密度を達成するための光学記録媒体に必要な条件をまとめ、次のように示されている。すなわち、記録再生光学系がλ≦０.６８μｍかつＮ.Ａ.／λ≦１.２０をみたし、かつ、記録領域内で透明保護層の厚さｔ＝３〜１７７μｍ、透明保護層の厚さむらは、
△ｔ≦±５.２６（λ／Ｎ.Ａ.⁴）（μｍ）
トラックピッチＰ≦０.６４（μｍ）
公差△Ｐ≦±０.０４Ｐ（μｍ）
線密度ｄ≦０.１１６１／Ｐ（μｍ／ｂｉｔ）
ディスクスキュー Θ≦８４.１１５×（λ／Ｎ.Ａ.³／ｔ）
偏心Ｅ≦６７.５７Ｐ（μｍ）
表面粗さＲａ≦±３λ／１００（スポット照射領域内）
というものである。
【０００８】
また特開平１１−２９６９０４号公報には、片面記録方式として、「エンボスピットまたは案内溝が設けられた記録面を有する基板と、この基板の前記記録面の上に形成された反射膜と、この反射膜の上に形成された保護膜とを具備し、前期保護膜が形成された側である第１の表面と、この第１の表面に対向する第２の表面との２つの面により表面が構成され、前記第１の表面側から光ビームを照射してその反射光の光強度変化に基づいて記録情報を再生する情報記録媒体であって、前記基板の記録面から前記第１の表面までの距離は、前記基板の厚さより小さく前記第１の表面は平滑であることを特徴とする情報記録媒体」が提案され、また両面記録方式として「エンボスピットまたは案内溝が設けられ、対向する第１および第２の記録面を有する基板と、この基板の前記第１および第２の記録面にそれぞれ形成された第１および第２の反射膜と、この第１および第２の反射膜の上にそれぞれ形成された第１および第２の保護膜とを具備し、前記第１の保護膜が形成された側である第１の表面と、前記第２の保護膜が形成された側である第２の表面との２つの面により表面が構成され、前記第１の表面側および第２の表面側から、それぞれ光ビームを照射してその反射光の光強度変化に基づいて記録情報を再生する情報記録媒体であって、前記基板の第１の記録面から前記第１の表面までの距離、および前記基板の第２の記録面から前記第２の表面までの距離は、５λ／（４ｎ）以上０.６ｍｍ以下（λは光ビームの波長であり、ｎは前記波長λの光の前記第１または第２の保護膜の光屈折率である）であり、前記基板の厚さは０.６ｍｍ以上１.２ｍｍ以下であり、前記第１の表面から第２の表面までの距離は１.２ｍｍ以下であることを特徴とする情報記録媒体」が提案されている。これらは記録密度を高めても十分なチルトマージンと機械的強度とを確保しうる情報記録媒体を提供することを目的としている。
【０００９】
しかし、上記改良により機械特性の課題を解決しても片面信号の光記録媒体では温度湿度の環境変化における基板の吸湿、または脱湿によりディスクが時間の経過とともに反りを生じていくため、信号が読み出せない等のフォーカスエラーやトラッキングエラーを起こしやすいといった問題が生じている。
このような環境変化におけるディスクの反りは従来のＣＤでも問題となっていたが、本発明で課題とするディスクは、高Ｎ.Ａ.（開口率）の対物レンズを使用し、光ピックアップが複雑となっているため、要求は一層と厳しいものになっている。
【００１０】
日経エレクトロニクス ２０００.７.１７（Ｎｏ.７７４）１４２〜１６８ページ記載の内容によれば、本発明で課題としているディスクの光ピックアップ方式は従来と全く異なっている。図１に簡単に本発明で課題としているディスクの光学系とディスクの関係を図示するが、前述したように、高Ｎ.Ａ.の対物レンズ（１）が使用され、透明保護層（２）の厚さは３〜２００μｍと非常に薄くなっている。さらに、新しい光ピックアップ方式はディスク面と対物レンズの距離（３）ｗｏｒｋｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）が０.１５ｍｍ前後と非常に小さくなっているのが特徴である。
【００１１】
さらに、この新しい方式のディスクは環境変化による反りによって、フォーカスエラーおよびトラッキングエラーを起こし易いだけでなく、光ピックアップが透明保護層に衝突するといった問題も生じている。 このような現象には、透明保護層の表面をハード・コートで保護するといった面倒な処理を行い対処している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、前記の如き従来技術の動向に鑑み、環境変化におけるディスクの反りを低減し、且つ、緩やかに反りが生じて実質的に反りの影響を無視しうる単純な構成の上記形式の光学記録媒体の基板を提供することを目的とし、鋭意研究し、本発明に到達した。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、ポリカーボネート樹脂からなる、エンボスピットまたは案内溝が設けられた０.３〜１.２ｍｍ厚さの基板と、該基板上に設けられた反射層と、その上に設けられた厚さ３〜２００μｍの透明保護層とを具備し、当該透明保護層側から光ビームを照射してその反射光の光強度変化に基づいて記録情報を再生する光学記録媒体において、当該基板に用いるポリカーボネート樹脂は下記式（１）で定義する吸水速度が１５×１０^−６（１／ｈｒ）以下であることを特徴とする光学記録媒体である。
吸水速度(1/hr)=23℃の水中での飽和吸水率(重量%)/〔23℃の水中での飽和到達時間(hr)×100〕・・・(1)
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図２〜４は、それぞれ本発明を適用した光記録媒体として、光ディスクの一例を示す断面模式図である。なお、本発明で提案する光ディスクの構成はここに挙げた例に限定されるものではない。
【００１５】
本発明を適用した光ディスク４は、図２に示すように、案内溝を有する基板（４ａ）上に光反射層（４ｂ）、記録層（４ｃ）、透明保護層（４ｄ）が順次積層形成されてなるものである。基板（４ａ）には、その表面にデータ情報やトラッキングサーボ信号等が記録される位相ピットや、プリグルーブ等の微細な凸凹等の所定の凸凹パターンからなる案内溝が形成されている。
【００１６】
また、光ディスク５は、図３に示すように、案内溝を有する基板（５ａ）上に光反射層（５ｂおよび５ｅ）、記録層（５ｃおよび５ｆ）が中間層（５ｄ）を挟み込み複数積層された多層構造であることを特徴としており、表面には透明保護層（５ｇ）が形成される。 さらに、光ディスク６では、図４に示すようにエンボスピットまたは案内溝が基板（６ａ）の両面に設けられ、該光反射層（６ｂおよび６ｄ）および記録層（６ｃおよび６ｅ）、透明保護層（６ｆ）も共に両面に順次積層形成することを特徴としている。なお、これら光ディスクを構成する基板、光反射層、記録層、透明保護層には同一もしくは類似の特性を持つ材料が使用可能である。
以下に好適な材料ならびに基板の特性を示す。
【００１７】
本発明における熱可塑性樹脂は、前記 式（１）で定義した吸水速度が１５×１０^-6（１／ｈｒ）以下を満たせば、どのような樹脂でもよく、１０×１０^-6（１／ｈｒ）以下であれば、一層望ましい。
【００１８】
吸水速度が１５×１０^-6（１／ｈｒ）を上回る場合、吸水が速く進行するため、ディスクは簡単に水を吸収してしまう。そのため、反り変形が大きく、フォーカスエラーやトラッキングエラーを起こし易くなるので好ましくない。また反り変形が大きくなることにより、ディスクと光ピックアップの衝突を回避するのは難しくなる。
なお、光ディスクの吸湿および脱湿過程における反り変形に関しては以下の測定法を用いた。
【００１９】
すなわち、ディスクを温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨの環境下（Ａ環境）に飽和吸水率に達するまで暴露した後、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨ環境（Ｂ環境）に移した時に生じる中心から５８ｍｍ部のチルト（Ｔｉｌｔ）変化を経時的に測定し、チルト（Ｔｉｌｔ）変化の最大値と定常に達したときの値の差（△Ｔｉｌｔ）を比較したものである。このときのディスクの△Ｔｉｌｔは０.９度以内、好ましくは０.７５度以内、さらに好ましくは０.５度以内である。デイスクの径が小さい場合は端部で接線を引いて５８ｍｍの値として計算することが出来る。
【００２０】
また、本発明を適用した光ディスクは、透明保護層側から光を入射させて情報信号の記録および／再生が行われるため、基板は光学的な記録および／再生特性に影響を与えることがなく、透明性を必要としない。大きく屈折率が異なった２種以上の樹脂のブレンド物は光散乱によりヘイズ（Ｈａｚｅ）が生じるため、従来の光学特性を必要とするＣＤ、ＤＶＤ等の基板材料には用いにくかったが、上述したように本発明の基板には、大きく屈折率が異なった２種以上の樹脂のブレンド物も用いることが可能である。
次に本発明において基板を形成する熱可塑性樹脂の例を挙げる。なお、本発明で提案する熱可塑性樹脂は以下の例に限定するものではない。
【００２１】
本発明における熱可塑性樹脂としては、吸水速度が遅く、ディスク材料として良好な耐熱性を有する樹脂を主成分としたものであれば良く、このような熱可塑性樹脂の例としてはポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン類、水添ポリスチレンなどが挙げられるが、特にポリカーボネート樹脂を主成分とするのが好ましい。
【００２２】
上記ポリカーボネート樹脂は、通常芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート結合前駆体とを溶液重合法または溶融重合法等で反応させて得られるものである。 好ましいポリマーの具体例を挙げれば、９,９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレンとα,α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ｍ−ジイソプロピルベンゼンとを２０：８０〜７０：３０、好ましくは４０：６０〜７０：３０のモル比で含むビスフェノール成分をカーボネート前駆体と反応させて得られる共重合ポリカーボネートそのもの、またはそれらをベースとする組成物、或いは２,２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパンとカーボネート前駆体とを反応させて得られるポリカーボネートまたはそれらをベースとする組成物等が挙げられる。
【００２３】
また、該ポリカーボネート樹脂は、単独の芳香族ジヒドロキシ化合物からなるものはもちろん、２種類以上の芳香族ジヒドロキシ化合物の共重合でも何ら差し支えない。さらにこれらのポリカーボネート樹脂を２種以上混合して用いても何ら問題はない。
本発明におけるポリカーボネート樹脂は、そのポリマー０.７ｇを１００ｍｌの塩化メチレンに溶解し、２０℃で測定した比粘度が０.２〜０.５のものが好ましく、０.２５〜０.４の範囲のものがより好ましい。比粘度が０.２未満では成形品が脆くなり、０.５より高くなると溶融流動性が悪く、成形不良を生じ、光学的に良好な成形品が得難くなる。
【００２４】
本発明の熱可塑性樹脂には、前記ポリカーボネート樹脂および／またはそれ以外の樹脂の他に、熱安定剤としてリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、亜ホスホン酸およびこれらのエステルよりなる群から選択された少なくとも１種のリン化合物を、熱安定剤としてその共重合体に対して特定の割合で配合することができる。このリン化合物を配合することにより、かかる光ディスク用樹脂の熱安定性が向上し、成形時における分子量の低下や色相の悪化が抑止される。
【００２５】
かかる熱安定剤の配合量は、該熱可塑性樹脂に対して０.０００１〜０.０５重量％であり、０.０００５〜０.０２重量％が好ましく、０.００１〜０.０１重量％が特に好ましい。配合量が０.０００１重量％未満では上記効果が得られ難く、０.０５重量％を超えると、逆に該熱可塑性樹脂の熱安定性に悪影響を与えることがあり、また樹脂によっては耐加水分解性も低下するので好ましくない。
【００２６】
本発明の熱可塑性樹脂には、酸化防止の目的で通常知られた酸化防止剤を添加することができる。その例としてはフェノール系酸化防止剤を示すことができる。これら酸化防止剤の好ましい添加量の範囲は該熱可塑性樹脂に対して、０.０００１〜０.０５重量％である。
【００２７】
さらに本発明の熱可塑性樹脂には、必要に応じて一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステルを加えることもできる。この一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステルを配合することにより、前記熱可塑性樹脂の成形時の金型からの離型性が改良され、ディスク基板の成形においては、離型荷重が少なく離型不良によるディスク基板の変形、ピットずれを防止できる。また、該熱可塑性樹脂の溶融流動性が改善される利点もある。
【００２８】
かかるアルコールと高級脂肪酸とのエステルの配合量は、該熱可塑性樹脂に対して０.０１〜２重量％であり、０.０１５〜０.５重量％が好ましく、０.０２〜０.２重量％がより好ましい。配合量が０.０１重量％未満では上記効果が得られず、２重量％を越えると成形の際に金型表面の汚れの原因ともなる。
【００２９】
本発明の光ディスク基板用樹脂には、さらに他の熱可塑性樹脂、光安定剤、着色剤、帯電防止剤、滑剤などの添加剤を、転写性、ならびに成形したディスクの吸湿および脱湿過程における反りの低減効果を損なわない範囲で加えることができる。
【００３０】
本発明の熱可塑性樹脂組成物の調製において、ポリカーボネート樹脂どうしの混合および／またはその他の樹脂との混合は、ポリマー溶液、粉粒体、ペレット等の成形品の段階が考えられるが、特に制限するものではない。また混合の方法については、ポリマー溶液の段階では、例えば、攪拌機付き容器が主として考えられ、また、粉粒体、ペレット等の成形品の段階では、例えばタンブラー、Ｖ型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機などで混合する方法が用いられる。いずれの場合も任意の方法で使用され、特に制限はないが、混合操作中の異物混入に対する除去方法の簡便さからポリマー溶液状態での混合後、任意の目開きのフィルターを通過させるという方法が好ましい。
次に光ディスクの製造方法について説明する。
【００３１】
上記光ディスク基板用樹脂より光ディスク基板を製造する場合には光記録媒体に必要なスペックを満たすピッチおよびグルーブ、並びに表面むらを実現したスタンパが装着された射出成形機（射出圧縮成形機を含む）を用い、射出成形法にて作成する。この時ディスク基板の厚さは０.３〜１.２ｍｍとする。この射出成形機としては一般的に使用されているもので良いが、炭化物の発生を抑制しディスク基板の信頼性を高める観点からシリンダーやスクリューと樹脂との付着性が低く、かつ耐食性、耐摩耗性を示す材料を使用したものを用いるのが好ましい。成形工程での環境は、本発明の目的から考えて、可能な限りクリーンであることが好ましい。また、成形に供する材料を十分乾燥して水分を除去することや、溶融樹脂の分解を招くような滞留を起こさないように配慮することも重要となる。
【００３２】
本発明における光ディスク基板用樹脂は、射出成形または射出圧縮成形の際に、転写性の良好となる十分な流動性を有していることが好ましい。
【００３３】
つづいて本発明の光ディスク基板は、その片面に少なくとも反射膜を形成させることにより光ディスクとなる。この材料としては、金属元素を単独で、あるいは複合させて用いることができる。そのうちＡｌおよびＡｕを単独で使用するか、もしくは０.５重量％以上１０重量％以下、特に好ましくは３.０重量％以上１０重量％以下のＴｉを含有するＡｌ合金、０.５重量％以上１０重量％以下のＣｒを含有するＡｌ合金を使用するのが好ましい。また該反射膜は、イオンビームスパッタ法、ＤＣスパッタ法、ＲＦスパッタ法などの手段で形成させることができる。
【００３４】
通常この金属薄膜の他に、基本的には記録層（ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒタイプの場合は相変化膜、染料が挙げられ、光磁気ディスクは光磁気記録膜が挙げられる）および透明保護層が形成されて本発明の光ディスクとなる。
【００３５】
かかる相変化記録材料層としては、例えば単体のカルコゲンやカルコゲン化合物が用いられる。具体的には、Ｔｅ、Ｓｅの各単体、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｇｅ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ａｇ，Ｉｎ−Ｓｅ，Ｉｎ−Ｓｅ−Ｔｌ−Ｃｏ，Ｉｎ−Ｓｂ−Ｓｅ，Ｂｉ₂Ｔｅ₃，ＢｉＳｅ，Ｓｂ₂Ｓｅ₃，Ｓｂ₂Ｔｅ₃等のカルコゲナイト系材料が使用される。
また、光磁気記録層には、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ等の非晶質合金薄膜等の、カー効果やファラデー効果等の磁気光学特性を有する垂直磁化膜等が用いられる。
【００３６】
また、透明保護層は記録層上に形成される。この透明保護層は、レーザー光を通過する材料よりなり、かかる材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂や非晶性ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂や、各種熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００３７】
透明保護層を形成する手段は、例えば、記録層上にポリカーボネート樹脂や非晶性ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂からなるシートやガラス板等の透明版を貼り合わせる方法、また紫外線硬化樹脂をスピンコート等の手法によって塗布し、紫外線照射することによって形成する方法が挙げられる。さらにこの透明保護層はコマ収差をかなり小さく抑えるために、３〜２００μｍの厚さに制限される。
【００３８】
以上が本発明の光ディスクの基本的構成であるが、この構成に加えて誘電体層を設けて、光学的特性や熱的特性を制御しても良い。この場合、基板上に光反射層、第一の誘電体層、記録層、第２の誘電体層、透明保護層を順次、形成する。
【００３９】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。なお実施例中の部は重量部である。なお、評価は下記の方法に従った。
【００４０】
（１）吸水率（ＡＳＴＭ Ｄ−０５７０）
ＡＳＴＭ Ｄ−０５７０に従い、φ４５ｍｍ成形プレート（約６ｇ）の２３℃純水中における重量変化率（重量％）により求めた。通常、ＡＳＴＭ Ｄ−０５７０では２４時間後の変化率を用いるが、１時間後および飽和到達時間の変化率も求め、それぞれ初期吸水率および飽和吸水率として用いた。それらは吸水試験の初期重量をＷ₀、１時間目の重量をＷ₁、２４時間目の重量をＷ₂₄、飽和到達時点での重量をＷｓとすれば、以下の式で算出される。
初期吸水率＝ 〔（Ｗ₁−Ｗ₀）／Ｗ₀〕×１００
吸水率（ＡＳＴＭ Ｄ−０５７０）＝〔（Ｗ₂₄−Ｗ₀）／Ｗ₀〕×１００
飽和吸水率＝ 〔（Ｗｓ−Ｗ₀）／Ｗ₀〕×１００
【００４１】
（２）初期機械特性
名機製作所（株）製Ｍ３５Ｂ−Ｄ−ＤＭを用いて各ペレットから１２０ｍｍφ、１.２ｍｍ厚みのディスク基板を射出成形した。表２に各基板の成形条件を示した。その後、射出成形により得られたディスク基板に順にＡｌＣｒ（反射膜）１０００Å、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂（誘電体層１）１００Å、ＧｅＳｂＴｅ（相変化記録膜）１２０Å、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂（誘電体層２）１００Åをスパッタ蒸着させ、その上にポリカーボネート製薄膜カバー層を貼り合わせることで目的の光ディスク基板を得た。
続いて、ディスクが互いに接触しないようスペーサーを挟み、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨ環境に２日間以上放置した。熱収縮および環境変化に対するＴｉｌｔの変化が安定した時点でジャパン・イー・エム（株）製３次元形状測定器ＤＬＤ−３０００ＵによりＴｉｌｔの評価を行い、初期機械特性とした。なお、ディスクの中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔを評価の対象とした。
【００４２】
（３）△Ｔｉｌｔ
初期機械特性を評価したディスク基板を温度３０℃、相対湿度９０％ＲＨの環境下（Ａ環境）に飽和吸水率に達するまで暴露した後、温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨ環境（Ｂ環境）に移した。
移動後、環境変化によって生じる中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔ変化をジャパン・イー・エム（株）製３次元形状測定器ＤＬＤ−３０００Ｕにより経時的に測定し、Ｔｉｌｔ変化が最大に達した値および定常に達した値の差を△Ｔｉｌｔ_MAXとした。また、変化開始から１時間での変化量をΔＴｉｌｔ／１ｈとして示した。
【００４３】
実施例１
温度計、撹拌機、還流冷却器およびホスゲン吹き込み管を備えた反応器にイオン交換水３２１６５部、水酸化ナトリウム１７５７部を入れ、９,９−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）フルオレン（成分ａ−３）２２１３部およびα,α’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ｍ−ジイソプロピルベンゼン（成分ａ−４）３０３９部およびハイドロサルファイト１１部を溶解した後、塩化メチレン１０９５０部を加え、撹拌下１６〜１８℃でホスゲン１６６７部を６０分を要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール９２部と水酸化ナトリウム２９３部を加え、さらにトリエチルアミン４部を加えて３０℃で１時間撹拌して反応を終了した。反応終了後、生成物を塩化メチレンで希釈して水洗したのち塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、成分ａ−３と成分ａ−４の比がモル比で４０：６０である白色粉粒体５５５０部を得た（収率９６％）。この粉粒体の比粘度は０.２４５、ガラス転移温度（Ｔｇ）は１４３℃であった。
【００４４】
この樹脂粉粒体にトリスノニルフェニルフォスフェートを０.００５％、トリメチルフォスフェートを０.００３％、ステアリン酸モノグリセリドを０.０３０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ二軸押出機を用いて、ペレット化し、吸水率の評価を行った。吸水曲線を図５に示す。
続いて名機製作所（株）製Ｍ３５Ｂ−Ｄ−ＤＭを用いて１２０ｍｍφ、１.２ｍｍ厚みのディスク基板を射出成形した。このディスク基板に順に反射膜、第一の誘電体層、相変化記録膜、第二の誘電体層をスパッタ蒸着させ、その上にポリカーボネート製薄膜カバー層を貼り合わせることにより目的の光ディスクを得た。このディスク基板の初期機械特性および△Ｔｉｌｔを評価した。各評価結果および環境変化によって生じる中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔ変化（安定時を基準として図示した）を表１、表２および図６に示した。
【００４５】
実施例２
温度計、攪拌機および還流冷却器付き反応器にイオン交換水１１０５７部、４８％水酸化ナトリウム水溶液１５６０部を仕込み、これに２,２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン２３９６部およびハイドロサルファイト２.１部を溶解した後、塩化メチレン６４４５部を加え、攪拌下１５〜２０℃でホスゲン１００５部を６０分要して吹込んだ。ホスゲン吹込み終了後ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール９２部および４８％水酸化ナトリウム水溶液８３０部を加え、撹拌して乳化させた後トリエチルアミン０.０９部を加え、２８〜３３℃で１時間攪拌して反応を終了した。反応終了後生成物溶液を多孔板付遠心抽出機［（株）日立製作所製ウルトレックスＥＰ−０２］にてイオン交換水流量１,０００ｍｌ／分、反応生成物溶液流量１,５００ｍｌ／分、回転数３,５００ｒｐｍの条件で遠心分離した後、塩化メチレン相を塩酸酸性にし、さらに同様の条件で遠心分離操作を繰返し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで、軸受部に異物取出口を有する隔離室を設けたニーダーにより塩化メチレンを蒸発して、粉粒状の無色のポリカーボネート樹脂２,４００部（収率９２％）を得た。この粉粒体のガラス転移温度（Ｔｇ）は１２１℃であった。
【００４６】
この樹脂粉粒体にトリスノニルフェニルフォスフェートを０.００５％、トリメチルフォスフェートを０.００３％、ステアリン酸モノグリセリドを０.０３０％加えて、ベント付きφ３０ｍｍ二軸押出機を用いて、ペレット化し、吸水率の評価を行った。吸水曲線を図５に示す。
続いて、実施例１と同様の方法で目的のディスクを得て、初期機械特性および△Ｔｉｌｔを評価した。各評価結果および環境変化によって生じる中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔ変化（安定時を基準として図示した）を表１、表２および図６に示した。
【００４７】
比較例１
ビスフェノールＡをジヒドロキシ化合物として得られた帝人化成（株）製のポリカーボネート（ＡＤ−５５０３）を用い実施例１と同様の方法で目的のディスクを得て、初期機械特性および△Ｔｉｌｔならびに衝突頻度を評価した。各評価結果および環境変化によって生じる中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔ変化（安定時を基準として図示した）を表１、表２および図６に示した。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
【発明の効果】
環境変化によって基板の反り形状が急激に変化すると、サーボ機構の追従が難しくフォーカスエラー等の原因となる。また、エラーの原因となるばかりでなく、時にはピックアップ部とディスクが衝突を起こし、ディスク表面を傷つけてしまうことさえある。
【００５１】
本発明の光ディスク基板は複雑な構成にすることなく、反り変化を緩やかにすることが可能なため、これらの問題にも十分に対処することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に適用する光ディスク基板の光学系とディスクの関係を示す模式図を示す。
【図２】本発明に適用する光ディスクの一例の断面の模式図を示す。
【図３】本発明に適用する光ディスクの一例の断面の模式図を示す。
【図４】本発明に適用する光ディスクの一例の断面の模式図を示す。
【図５】実施例および比較例の基板材料の吸水曲線を示す。
【図６】実施例および比較例の基板材料の吸水における基板のＴｉｌｔ変化（環境変化によって生じる光ディスクの中心から５８ｍｍ部におけるＴｉｌｔ経時変化）を安定時を基準として図示したもの。
【符号の説明】
１ 対物レンズ
２ 透明保護層
３ ディスク面と対物レンズの距離
４ 光ディスク
４ａ 基板
４ｂ 光反射層
４ｃ 記録層
４ｄ 透明保護層
５ 光ディスク
５ａ 基板
５ｂ 光反射層
５ｃ 記録層
５ｄ 中間層
５ｅ 光反射層
５ｆ 記録層
５ｇ 透明保護層
６ 光ディスク
６ａ 基板
６ｂ 光反射層
６ｃ 記録層
６ｄ 光反射層
６ｅ 記録層
６ｆ 透明保護層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information recording medium, and more particularly to an information recording medium for surface recording and reproduction.
[0002]
[Prior art]
In an ordinary optical disk such as a CD or CD-ROM, an emboss pit corresponding to recording data is formed on one surface of a transparent substrate having a thickness of 1.2 mm, and further, Al (aluminum) or the like is formed thereon. A reflective film is formed. Information recorded on such a CD is reproduced by irradiating a focused beam from the transparent substrate side opposite to the surface provided with the reflective film.
[0003]
In a DVD or DVD-ROM disc having a higher recording density, a fine embossed pit is formed on one side of a transparent substrate having a thickness of 0.6 mm than in the case of a CD. A reflective film made of Al (aluminum) or the like is formed. The information recorded on the recording surface of the disc is reproduced by irradiating a focused beam from the transparent substrate side opposite to the surface on which the reflective film is formed, as in the case of CD.
[0004]
As a substrate material having a thickness of 0.6 mm, PC (polycarbonate) which is a transparent resin material is generally used. The 0.6 mm thick PC board does not have sufficient mechanical properties, and the board is warped as it is, so two 0.6 mm thick PC boards are bonded together so that the recording surface is on the inside. Thus, the mechanical characteristics are secured as a disk having a total thickness of 1.2 mm.
[0005]
The reason why the thickness of the DVD disk substrate is 0.6 mm is to secure a tilt margin. If the track pitch and pit density are further reduced, the disc tilt, so-called tilt margin, decreases. By reducing the thickness of the substrate from 1.2 mm to 0.6 mm, a tilt margin can be ensured, but a decrease in mechanical strength is inevitable.
[0006]
However, in recent years, a new type of optical recording medium has been proposed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 11-7658, “a support made of a thermoplastic resin and having a thickness of 0.3 to 1.2 mm, a guide groove on the support, and at least on the guide groove in order, It has a recording area composed of a reflective film and a phase change recording film, and is formed by forming a transparent protective layer having a thickness of 3 to 177 μm at least in the recording area. When Δt, between the NA of the optical system for reproducing or recording / reproducing and the wavelength λ,
Δt ≦ 5.26 (λ / NA ^Four ) (Μm) (NA is the numerical aperture)
An optical recording medium characterized by satisfying the above relationship is proposed, and an optical recording medium capable of increasing the capacity is provided by defining the relationship between the thickness of the transparent protective layer and the thickness unevenness. Yes.
[0007]
As an example, conditions necessary for an optical recording medium for achieving a high density of a recording capacity of 8 GB are summarized and shown as follows. That is, the recording / reproducing optical system satisfies λ ≦ 0.68 μm and NA / λ ≦ 1.20, and the thickness of the transparent protective layer t = 3 to 177 μm within the recording region, and the thickness of the transparent protective layer Samurai
Δt ≦ ± 5.26 (λ / NA ^Four ) (Μm)
Track pitch P ≦ 0.64 (μm)
Tolerance ΔP ≦ ± 0.04P (μm)
Linear density d ≦ 0.11161 / P (μm / bit)
Disc skew Θ ≦ 84.115 × (λ / NA ^Three / T)
Eccentric E ≦ 67.57P (μm)
Surface roughness Ra ≦ ± 3λ / 100 (in the spot irradiation area)
That's it.
[0008]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-296904 discloses a single-side recording method as follows: “a substrate having a recording surface provided with embossed pits or guide grooves, a reflective film formed on the recording surface of the substrate, A protective film formed on the reflective film, and the surface is formed by two surfaces, a first surface on the side where the protective film is formed in the previous period, and a second surface facing the first surface. And an information recording medium for reproducing recorded information on the basis of a change in light intensity of the reflected light by irradiating a light beam from the first surface side, wherein the first surface extends from the recording surface of the substrate. The information recording medium characterized in that the first surface is smaller than the thickness of the substrate and the first surface is smooth is proposed, and an embossed pit or a guide groove is provided as a double-sided recording method. First and second recording surfaces A substrate having first and second reflective films respectively formed on the first and second recording surfaces of the substrate, and first and second reflective films respectively formed on the first and second reflective films. A second protective film, and a first surface on which the first protective film is formed and a second surface on the side on which the second protective film is formed. An information recording medium in which a surface is constituted by a surface, and each of the first surface side and the second surface side irradiates a light beam and reproduces recorded information based on a change in light intensity of the reflected light, The distance from the first recording surface of the substrate to the first surface and the distance from the second recording surface of the substrate to the second surface are 5λ / (4n) or more and 0.6 mm or less (λ Is the wavelength of the light beam, and n is the first or second protective film of the light having the wavelength λ. The thickness of the substrate is not less than 0.6 mm and not more than 1.2 mm, and the distance from the first surface to the second surface is not more than 1.2 mm. An “information recording medium” has been proposed. The purpose of these is to provide an information recording medium capable of ensuring a sufficient tilt margin and mechanical strength even when the recording density is increased.
[0009]
However, even if the problem of mechanical properties is solved by the above improvement, in the single-sided optical recording medium, the disc will warp over time due to moisture absorption or dehumidification of the substrate due to environmental change of temperature and humidity. There is a problem that a focus error and a tracking error such as inability to read are likely to occur.
Such warpage of the disc due to environmental changes has been a problem even with conventional CDs, but the disc subject to the present invention uses a high NA (aperture ratio) objective lens and the optical pickup is complicated. As a result, the requirements are even more demanding.
[0010]
According to the contents described on pages 142 to 168 of Nikkei Electronics 2000.7.17 (No. 774), the optical pickup system of the disc which is the subject of the present invention is completely different from the conventional one. FIG. 1 briefly illustrates the relationship between the optical system of the disk and the disk, which is the subject of the present invention. As described above, the objective lens (1) having a high NA is used, and the transparent protective layer (2). The thickness of is very thin, 3 to 200 μm. Furthermore, the new optical pickup system is characterized in that the distance (3) working distance) between the disk surface and the objective lens is very small, about 0.15 mm.
[0011]
Furthermore, this new type of disk is not only prone to focus errors and tracking errors due to warping due to environmental changes, but also causes a problem that the optical pickup collides with the transparent protective layer. Such a phenomenon is dealt with by a troublesome process of protecting the surface of the transparent protective layer with a hard coat.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described trends in the prior art, the present inventors have reduced the warpage of the disk due to environmental changes, and have the above-described form of a simple configuration in which the influence of the warp can be substantially ignored due to moderate warping. In order to provide a substrate for the optical recording medium, the present inventors have intensively studied and arrived at the present invention.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention Polycarbonate A substrate made of resin having a thickness of 0.3 to 1.2 mm provided with embossed pits or guide grooves, a reflective layer provided on the substrate, and a transparent layer having a thickness of 3 to 200 μm provided thereon. And an optical recording medium that reproduces recorded information based on a change in light intensity of the reflected light by irradiating a light beam from the transparent protective layer side. Polycarbonate The resin has a water absorption speed defined by the following formula (1) of 15 × 10 ^-6 It is an optical recording medium characterized by being (1 / hr) or less.
Water absorption rate (1 / hr) = In water at 23 ℃ Saturated water absorption (wt%) / [ In water at 23 ℃ Saturation arrival time (hr) x 100] ... (1)
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 2 to 4 are schematic cross-sectional views showing examples of an optical disc as an optical recording medium to which the present invention is applied. The configuration of the optical disc proposed in the present invention is not limited to the examples given here.
[0015]
As shown in FIG. 2, the optical disk 4 to which the present invention is applied has a light reflecting layer (4b), a recording layer (4c), and a transparent protective layer (4d) sequentially laminated on a substrate (4a) having a guide groove. It will be. On the surface of the substrate (4a), there are formed a guide groove made of a predetermined concavo-convex pattern such as a phase pit on which data information, a tracking servo signal or the like is recorded, or a fine concavo-convex such as a pre-groove.
[0016]
In addition, as shown in FIG. 3, the optical disc 5 has a plurality of light reflecting layers (5b and 5e) and recording layers (5c and 5f) sandwiched between intermediate layers (5d) on a substrate (5a) having guide grooves. A transparent protective layer (5 g) is formed on the surface. Further, in the optical disc 6, as shown in FIG. 4, embossed pits or guide grooves are provided on both surfaces of the substrate (6a), the light reflecting layers (6b and 6d), the recording layers (6c and 6e), and the transparent protective layer ( 6f) is characterized in that both are sequentially laminated on both sides. In addition, materials having the same or similar characteristics can be used for the substrate, the light reflecting layer, the recording layer, and the transparent protective layer constituting these optical disks.
The following are suitable materials and substrate characteristics.
[0017]
The thermoplastic resin in the present invention has a water absorption rate defined by the above formula (1) of 15 × 10 ^-6 Any resin may be used as long as it satisfies (1 / hr) or less. ^-6 If it is (1 / hr) or less, it is more desirable.
[0018]
Water absorption rate is 15 × 10 ^-6 If it exceeds (1 / hr), the water absorption proceeds rapidly, so the disk easily absorbs water. For this reason, warpage deformation is large, and a focus error and a tracking error are likely to occur. Further, since the warpage deformation becomes large, it becomes difficult to avoid a collision between the disc and the optical pickup.
The following measurement method was used for warp deformation in the process of moisture absorption and dehumidification of the optical disk.
[0019]
That is, it occurs when the disk is exposed to an environment of 30 ° C. and a relative humidity of 90% RH (A environment) until the saturated water absorption is reached, and then transferred to a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH (B environment). The tilt change at the 58 mm portion from the center is measured over time, and the difference between the maximum value of the tilt change and the value when reaching the steady state (ΔTilt) is compared. At this time, ΔTilt of the disk is within 0.9 degree, preferably within 0.75 degree, and more preferably within 0.5 degree. When the disk diameter is small, the value can be calculated as 58 mm by drawing a tangent at the end.
[0020]
In addition, since the optical disk to which the present invention is applied records and / or reproduces an information signal by making light incident from the transparent protective layer side, the substrate does not affect the optical recording and / or reproducing characteristics, Does not require transparency. A blend of two or more resins having greatly different refractive indexes causes haze due to light scattering, so it has been difficult to use for conventional substrate materials such as CD and DVD that require optical characteristics. As described above, it is possible to use a blend of two or more resins having greatly different refractive indexes for the substrate of the present invention.
Next, examples of the thermoplastic resin for forming the substrate in the present invention will be given. The thermoplastic resin proposed in the present invention is not limited to the following examples.
[0021]
As the thermoplastic resin in the present invention, any thermoplastic resin having a slow water absorption rate and a resin material having good heat resistance as a disk material may be used. Examples of such thermoplastic resins include polycarbonate resins, amorphous resins. Include polyolefins, hydrogenated polystyrene, and the like, and it is particularly preferable to use a polycarbonate resin as a main component.
[0022]
The polycarbonate resin is usually obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound and a carbonate bond precursor by a solution polymerization method or a melt polymerization method. Specific examples of preferred polymers include 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene and α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) m-diisopropylbenzene, 20:80 to 70: 30, a copolymer polycarbonate itself obtained by reacting a bisphenol component containing a molar ratio of 40:60 to 70:30 with a carbonate precursor, or a composition based on them, or 2,2-bis (4 -Hydroxy-3-methylphenyl) propane and a polycarbonate obtained by reacting a carbonate precursor or a composition based on them.
[0023]
The polycarbonate resin may be a copolymer of two or more kinds of aromatic dihydroxy compounds as well as a single aromatic dihydroxy compound. Further, there is no problem even if two or more of these polycarbonate resins are mixed and used.
The polycarbonate resin in the present invention is preferably one having 0.7 g of the polymer dissolved in 100 ml of methylene chloride and having a specific viscosity of 0.2 to 0.5 measured at 20 ° C., in the range of 0.25 to 0.4. Are more preferred. If the specific viscosity is less than 0.2, the molded product becomes brittle. If the specific viscosity is higher than 0.5, the melt fluidity is poor and molding failure occurs, making it difficult to obtain an optically good molded product.
[0024]
The thermoplastic resin of the present invention is selected from the group consisting of phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, phosphonous acid and esters thereof as a heat stabilizer in addition to the polycarbonate resin and / or other resins. Further, at least one phosphorus compound can be blended in a specific ratio with respect to the copolymer as a heat stabilizer. By blending this phosphorus compound, the thermal stability of the resin for optical disks is improved, and a decrease in molecular weight and a deterioration in hue during molding are suppressed.
[0025]
The blending amount of the heat stabilizer is 0.0001 to 0.05% by weight, preferably 0.0005 to 0.02% by weight, and 0.001 to 0.01% by weight based on the thermoplastic resin. Particularly preferred. If the blending amount is less than 0.0001% by weight, it is difficult to obtain the above effect. If it exceeds 0.05% by weight, the thermal stability of the thermoplastic resin may be adversely affected. Since decomposability also falls, it is not preferable.
[0026]
To the thermoplastic resin of the present invention, an antioxidant generally known for the purpose of antioxidant can be added. As an example, a phenolic antioxidant can be shown. The range of the preferable addition amount of these antioxidants is 0.0001 to 0.05 weight% with respect to the thermoplastic resin.
[0027]
Furthermore, a higher fatty acid ester of a monohydric or polyhydric alcohol can be added to the thermoplastic resin of the present invention as necessary. By compounding this higher fatty acid ester of monohydric or polyhydric alcohol, the mold releasability from the mold during the molding of the thermoplastic resin is improved, and in the molding of the disk substrate, the mold release load is small. Deformation of the disk substrate and pit shift due to defects can be prevented. There is also an advantage that the melt fluidity of the thermoplastic resin is improved.
[0028]
The blending amount of the ester of the alcohol and higher fatty acid is 0.01 to 2% by weight, preferably 0.015 to 0.5% by weight, and 0.02 to 0.2% by weight with respect to the thermoplastic resin. % Is more preferable. If the blending amount is less than 0.01% by weight, the above effect cannot be obtained.
[0029]
The optical disk substrate resin of the present invention may further contain other thermoplastic resins, light stabilizers, colorants, antistatic agents, lubricants, and other additives, transferability, and warpage in the process of moisture absorption and dehumidification of the molded disk. Can be added within a range not impairing the reduction effect.
[0030]
In the preparation of the thermoplastic resin composition of the present invention, the mixing of the polycarbonate resins and / or the mixing with other resins may be at the stage of a molded product such as a polymer solution, a granular material, or a pellet, but is particularly limited. It is not a thing. Regarding the mixing method, for example, a container with a stirrer is mainly considered at the stage of the polymer solution, and at the stage of a molded product such as a granular material or pellet, for example, a tumbler, a V-type blender, a Nauta mixer, a Banbury, etc. A method of mixing with a mixer, a kneading roll, an extruder or the like is used. In any case, any method can be used, and there is no particular limitation. However, a method of passing through a filter with an arbitrary opening after mixing in a polymer solution state from the simplicity of the removal method for contamination by foreign matters during the mixing operation. preferable.
Next, a method for manufacturing an optical disc will be described.
[0031]
In the case of manufacturing an optical disk substrate from the above resin for optical disk substrates, an injection molding machine (including an injection compression molding machine) equipped with a stamper that realizes a pitch and a groove that satisfy the specifications required for the optical recording medium and surface unevenness. Used to create by injection molding. At this time, the thickness of the disk substrate is set to 0.3 to 1.2 mm. Generally used as this injection molding machine may be used, but from the viewpoint of suppressing the generation of carbides and improving the reliability of the disk substrate, the adhesion between the cylinder and screw and the resin is low, and the corrosion resistance and wear resistance are also low. It is preferable to use one using a material exhibiting properties. The environment in the molding process is preferably as clean as possible in view of the object of the present invention. It is also important to take into consideration that the material used for molding is sufficiently dried to remove moisture, and that no retention that causes decomposition of the molten resin occurs.
[0032]
The resin for an optical disk substrate in the present invention preferably has sufficient fluidity that provides good transferability during injection molding or injection compression molding.
[0033]
Subsequently, the optical disk substrate of the present invention becomes an optical disk by forming at least a reflective film on one surface thereof. As this material, metal elements can be used alone or in combination. Among them, Al and Au are used alone, or Al alloy containing Ti of not less than 0.5 wt% and not more than 10 wt%, particularly preferably not less than 3.0 wt% and not more than 10 wt%, 0.5 wt% or more It is preferable to use an Al alloy containing 10 wt% or less of Cr. The reflective film can be formed by means such as ion beam sputtering, DC sputtering, or RF sputtering.
[0034]
Usually, in addition to this metal thin film, basically a recording layer (in the case of DVD-RAM, DVD-R type, a phase change film, a dye, a magneto-optical disk includes a magneto-optical recording film) and transparent protection A layer is formed to provide the optical disk of the present invention.
[0035]
As such a phase change recording material layer, for example, a single chalcogen or a chalcogen compound is used. Specifically, each of Te and Se, Ge—Sb—Te, Ge—Te, In—Sb—Te, In—Se—Te—Ag, In—Se, In—Se—Tl—Co, In— Sb-Se, Bi ₂ Te _Three , BiSe, Sb ₂ Se _Three , Sb ₂ Te _Three Such a chalcogenite-based material is used.
For the magneto-optical recording layer, a perpendicular magnetization film having magneto-optical characteristics such as Kerr effect and Faraday effect, such as an amorphous alloy thin film such as Tb-Fe-Co, is used.
[0036]
The transparent protective layer is formed on the recording layer. This transparent protective layer is made of a material that transmits laser light. Examples of such a material include thermoplastic resins such as polycarbonate resins and amorphous polyolefin resins, and various thermosetting resins.
[0037]
Means for forming the transparent protective layer include, for example, a method in which a transparent plate such as a sheet made of a thermoplastic resin such as a polycarbonate resin or an amorphous polyolefin resin or a glass plate is bonded onto the recording layer, or an ultraviolet curable resin is spun. The method of apply | coating by methods, such as a coating, and forming by irradiating with an ultraviolet-ray is mentioned. Furthermore, this transparent protective layer is limited to a thickness of 3 to 200 μm in order to keep coma aberration considerably small.
[0038]
The above is the basic configuration of the optical disc of the present invention. In addition to this configuration, a dielectric layer may be provided to control optical characteristics and thermal characteristics. In this case, a light reflecting layer, a first dielectric layer, a recording layer, a second dielectric layer, and a transparent protective layer are sequentially formed on the substrate.
[0039]
【Example】
The following examples further illustrate the present invention. In addition, the part in an Example is a weight part. The evaluation was performed according to the following method.
[0040]
(1) Water absorption rate (ASTM D-0570)
According to ASTM D-0570, the weight change rate (wt%) of a φ45 mm molded plate (about 6 g) in 23 ° C. pure water was obtained. Normally, the change rate after 24 hours is used in ASTM D-0570, but the change rate after 1 hour and the saturation arrival time were also obtained and used as the initial water absorption rate and the saturated water absorption rate, respectively. They are the initial weight of water absorption test W ₀ 1 hour weight W ₁ , Weigh 24 hours _{twenty four} Assuming that the weight at the time of reaching saturation is Ws, it is calculated by the following equation.
Initial water absorption rate = [(W ₁ -W ₀ ) / W ₀ ] × 100
Water absorption (ASTM D-0570) = [(W _{twenty four} -W ₀ ) / W ₀ ] × 100
Saturated water absorption = [(Ws−W ₀ ) / W ₀ ] × 100
[0041]
(2) Initial mechanical characteristics
A disk substrate having a thickness of 120 mmφ and a thickness of 1.2 mm was injection-molded from each pellet using M35B-D-DM manufactured by Meiki Seisakusho. Table 2 shows the molding conditions for each substrate. Then, AlCr (reflective film) 1000 mm, ZnS-SiO in order on the disk substrate obtained by injection molding. ₂ (Dielectric layer 1) 100Å, GeSbTe (phase change recording film) 120Å, ZnS-SiO ₂ (Dielectric layer 2) 100 Å was sputter-deposited, and a polycarbonate thin film cover layer was bonded thereon to obtain the target optical disk substrate.
Subsequently, a spacer was sandwiched between the discs so that they did not come into contact with each other, and the discs were left in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH for two days or more. When the Tilt change with respect to heat shrinkage and environmental change was stabilized, Tilt was evaluated by a 3D shape measuring instrument DLD-3000U manufactured by Japan EM Co., Ltd. to obtain initial mechanical characteristics. Note that a tilt of 58 mm from the center of the disk was evaluated.
[0042]
(3) △ Tilt
The disk substrate whose initial mechanical properties were evaluated was exposed to an environment with a temperature of 30 ° C. and a relative humidity of 90% RH (A environment) until the saturated water absorption was reached, and then the temperature was 23 ° C. and the relative humidity was 50% RH environment (B environment). Moved to.
After moving, the tilt change of 58mm part from the center caused by environmental change is measured over time by the 3D shape measuring instrument DLD-3000U made by Japan EM Co., Ltd. ΔTilt is the difference between the reached values _MAX It was. Further, the amount of change in 1 hour from the start of change is shown as ΔTilt / 1h.
[0043]
Example 1
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a phosgene blowing tube was charged with 32165 parts of ion-exchanged water and 1757 parts of sodium hydroxide, and 9,9-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) fluorene ( Component a-3) 2213 parts and α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) m-diisopropylbenzene (component a-4) 3039 parts and hydrosulfite 11 parts were dissolved, and 10950 parts of methylene chloride was added. Under stirring, 1667 parts of phosgene was blown in at 16 to 18 ° C. over 60 minutes. After completion of the phosgene blowing, 92 parts of p-tert-butylphenol and 293 parts of sodium hydroxide were added, and 4 parts of triethylamine was further added, followed by stirring at 30 ° C. for 1 hour to complete the reaction. After completion of the reaction, the product was diluted with methylene chloride, washed with water, acidified with hydrochloric acid, washed with water, and when the conductivity of the aqueous phase became almost the same as that of ion-exchanged water, the methylene chloride was evaporated with a kneader. 5550 parts of white powder granules having a molar ratio of component a-3 to component a-4 of 40:60 were obtained (yield 96%). This powder had a specific viscosity of 0.245 and a glass transition temperature (Tg) of 143 ° C.
[0044]
Add 0.005% of trisnonylphenyl phosphate, 0.003% of trimethyl phosphate and 0.030% of stearic acid monoglyceride to the resin powder, and pelletize using a vented φ30mm twin screw extruder. The water absorption rate was evaluated. The water absorption curve is shown in FIG.
Subsequently, a disk substrate having a thickness of 120 mmφ and a thickness of 1.2 mm was injection molded using M35B-D-DM manufactured by Meiki Seisakusho. A reflective film, a first dielectric layer, a phase change recording film, and a second dielectric layer were sputter deposited on the disk substrate in this order, and a polycarbonate thin film cover layer was bonded thereon to obtain the target optical disk. . The initial mechanical properties and ΔTilt of this disk substrate were evaluated. Tables 1 and 2 and FIG. 6 show the tilt changes (illustrated on the basis of the stable time) of 58 mm from the center caused by each evaluation result and environmental change.
[0045]
Example 2
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser was charged with 11057 parts of ion-exchanged water and 1560 parts of a 48% aqueous sodium hydroxide solution, to which 2396 parts of 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane and After dissolving 2.1 parts of hydrosulfite, 6445 parts of methylene chloride was added, and 1005 parts of phosgene was blown in at 15 to 20 ° C. for 60 minutes with stirring. After completion of the phosgene blowing, 92 parts of p-tert-butylphenol and 830 parts of 48% aqueous sodium hydroxide solution were added, and the mixture was emulsified with stirring, then 0.09 parts of triethylamine was added, and the mixture was stirred at 28 to 33 ° C. for 1 hour to react. Ended. After completion of the reaction, the product solution was subjected to a centrifugal extractor with a perforated plate [Ultrex EP-02 manufactured by Hitachi, Ltd.] ion exchange water flow rate 1,000 ml / min, reaction product solution flow rate 1,500 ml / min, rotation speed After centrifuging at 3,500 rpm, the methylene chloride phase is made acidic with hydrochloric acid, and the centrifuging operation is repeated under the same conditions. When the conductivity of the aqueous phase is almost the same as that of ion-exchanged water, Methylene chloride was evaporated by a kneader provided with an isolation chamber having a foreign matter outlet, to obtain 2,400 parts of powdered colorless polycarbonate resin (yield 92%). The glass transition temperature (Tg) of this granular material was 121 ° C.
[0046]
Add 0.005% of trisnonylphenyl phosphate, 0.003% of trimethyl phosphate and 0.030% of stearic acid monoglyceride to the resin powder, and pelletize using a vented φ30mm twin screw extruder. The water absorption rate was evaluated. The water absorption curve is shown in FIG.
Subsequently, the target disk was obtained in the same manner as in Example 1, and the initial mechanical properties and ΔTilt were evaluated. Tables 1 and 2 and FIG. 6 show the tilt changes (illustrated on the basis of the stable time) of 58 mm from the center caused by each evaluation result and environmental change.
[0047]
Comparative Example 1
Using the polycarbonate (AD-5503) manufactured by Teijin Chemicals Co., Ltd. obtained by using bisphenol A as a dihydroxy compound, the target disk was obtained in the same manner as in Example 1, and the initial mechanical properties, ΔTilt and collision frequency were evaluated. did. Tables 1 and 2 and FIG. 6 show the tilt changes (illustrated on the basis of the stable time) of 58 mm from the center caused by each evaluation result and environmental change.
[0048]
[Table 1]

[0049]
[Table 2]

[0050]
【The invention's effect】
If the substrate warpage shape changes suddenly due to environmental changes, it is difficult for the servo mechanism to follow, causing a focus error or the like. In addition to causing an error, the pickup unit and the disc sometimes collide, and the disc surface may be damaged.
[0051]
Since the optical disk substrate of the present invention can moderate a warp change without a complicated configuration, it is possible to sufficiently cope with these problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the relationship between an optical system of an optical disk substrate and a disk applied to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an example of an optical disc applied to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a cross section of an example of an optical disc applied to the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section of an example of an optical disc applied to the present invention.
FIG. 5 shows water absorption curves of substrate materials of examples and comparative examples.
FIG. 6 is a diagram illustrating the change in the tilt of the substrate due to the water absorption of the substrate material of the example and the comparative example (the change with time in the tilt at 58 mm from the center of the optical disk caused by the environmental change) with reference to the stable time.
[Explanation of symbols]
1 Objective lens
2 Transparent protective layer
3 Distance between disc surface and objective lens
4 Optical disc
4a board
4b Light reflection layer
4c Recording layer
4d transparent protective layer
5 Optical disc
5a substrate
5b Light reflection layer
5c Recording layer
5d intermediate layer
5e Light reflection layer
5f Recording layer
5g transparent protective layer
6 Optical disc
6a board
6b Light reflection layer
6c Recording layer
6d Light reflection layer
6e Recording layer
6f Transparent protective layer

Claims (5)

ポリカーボネート樹脂からなる、エンボスピットまたは案内溝が設けられた０.３〜１.２ｍｍ厚さの基板と、該基板上に設けられた反射層と、その上に設けられた厚さ３〜２００μｍの透明保護層とを具備し、当該透明保護層側から光ビームを照射してその反射光の光強度変化に基づいて記録情報を再生する光学記録媒体において、当該基板に用いるポリカーボネート樹脂は下記式（１）で定義する吸水速度が１５×１０^−６（１／ｈｒ）以下であることを特徴とする光学記録媒体。
吸水速度(1/hr)=23℃の水中での飽和吸水率(重量%)/〔23℃の水中での飽和到達時間(hr)×100〕・・・(1)A substrate made of polycarbonate resin and having a thickness of 0.3 to 1.2 mm provided with embossed pits or guide grooves, a reflective layer provided on the substrate, and a thickness of 3 to 200 μm provided thereon. In an optical recording medium comprising a transparent protective layer and reproducing recorded information on the basis of a change in light intensity of the reflected light by irradiating a light beam from the transparent protective layer side, the polycarbonate resin used for the substrate has the following formula ( 1. An optical recording medium characterized in that the water absorption speed defined in 1) is 15 × 10 ⁻⁶ (1 / hr) or less.
Water absorption rate (1 / hr) = Saturated water absorption in water at 23 ° C (wt%) / [Time to reach saturation in water at 23 ° C (hr) x 100] ... (1) 該反射層と該透明保護層との間に記録膜を有する請求項１記載の光学記録媒体。  The optical recording medium according to claim 1, further comprising a recording film between the reflective layer and the transparent protective layer. 該記録膜および／または該反射層と、透明保護層が複数積層される、多層構造であることを特徴とする請求項１〜２記載の光学記録媒体。  3. The optical recording medium according to claim 1, which has a multilayer structure in which a plurality of the recording film and / or the reflective layer and a transparent protective layer are laminated. 該エンボスピットまたは案内溝が基板の両面に設けられ、該反射層および透明保護層も共に両面に設けられている請求項１〜３記載の光学記録媒体。  The optical recording medium according to claim 1, wherein the embossed pits or guide grooves are provided on both sides of the substrate, and both the reflective layer and the transparent protective layer are provided on both sides. 該基板に用いる樹脂が二種以上のポリカーボネート樹脂のブレンド物から形成される請求項１〜４記載の光学記録媒体。The optical recording medium according to claim 1, wherein the resin used for the substrate is formed from a blend of two or more polycarbonate resins.

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