專利名稱：光信息記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有良好記錄特性的可記錄型光信息記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
目前已知有下述貼合型光盤等可記錄型光信息記錄介質(zhì)，即，在透光性基板上具有包括色素層、反射層、以及根據(jù)需要的保護(hù)層等各層的結(jié)構(gòu)，將至少具有色素層的其它同樣結(jié)構(gòu)或者不同結(jié)構(gòu)的光盤的各層側(cè)對置并用粘合劑進(jìn)行貼合，或者直接使透光性基板本身對置并用粘合劑貼合，從另一主表面?zhèn)热肷淅绮ㄩL為400～670nm的DVD半導(dǎo)體激光、或者入射波長更長的CD-R半導(dǎo)體激光，從而可對信息進(jìn)行信息記錄、再現(xiàn)。
專利文獻(xiàn)1特開平9-69239號公報發(fā)明內(nèi)容該公報中記載的粘合劑層使用陽離子聚合類樹脂為主體材料，由于玻璃化溫度(Tg)太低，因此可能使兩基板間發(fā)生剝離，而且Tg太低時，光盤的初期抖晃值(jitter)惡化、或者粘合劑層在空氣中吸濕發(fā)生變質(zhì)而導(dǎo)致其強(qiáng)度降低，即存在所謂耐濕可靠性惡化的傾向，因而不能滿足作為光信息記錄介質(zhì)的光學(xué)特性及機(jī)械特性。
對于具有貼合結(jié)構(gòu)的光盤的兩基板間的剝離問題，目前還沒有不僅從粘合劑層強(qiáng)度的角度，而且兼顧與其它結(jié)構(gòu)部分之間的關(guān)系，從各種物性值著眼進(jìn)行討論的先例。
本發(fā)明的第1目的為提供一種適應(yīng)高速化、初期抖晃及耐濕可靠性不發(fā)生惡化的光信息記錄介質(zhì)。
本發(fā)明的第2個目的為提供一種從貯存用盒中取出時也不發(fā)生剝離的、具有貼合結(jié)構(gòu)的光信息記錄介質(zhì)。
本發(fā)明為了解決上述問題而提供一種光信息記錄介質(zhì)，是將一對透光性基板對置，在對置的至少一方的主表面?zhèn)染哂邪ㄓ糜谟涗浕蛞延涗浀纳貙拥母鲗?，將對置的表面用粘合劑層貼合，并且在各個透光性基板的反面?zhèn)鹊闹鞅砻鎮(zhèn)戎辽倏梢匀肷溆涗浌饧霸佻F(xiàn)光中的再現(xiàn)光，該光信息記錄介質(zhì)的特征為，粘合劑層具有下述彈性模量的溫度特性，即，彈性模量相對于溫度的變化中玻璃化溫度為100℃或100℃以上、200℃或200℃以下。
并且，前述粘合劑層在25～80℃時的彈性模量優(yōu)選為1000MPa或1000MPa以上。
另外，前述粘合劑層優(yōu)選具有下述粘合強(qiáng)度特性，即前述一對透光性基板為圓板(直徑240mm、厚0.6mm)時，將在其上形成前述各層后的圓板對置，用該粘合劑層貼合，在所述一對透光性基板的內(nèi)周間隙插入薄膜狀的剛性金屬片，將上方固定，僅在下方施加荷重，兩基板間即將剝離時的荷重值為4N或4N以上。
另外，前述各層包括反射層，所述反射層優(yōu)選具有以下硬度特性硬度以納米壓痕(Nanoindentation)硬度表示為60mgf/μm2或60mgf/μm2以上。
另外，優(yōu)選使前述色素層的色素相對于水具有以下溶解特性在2.5cm四方形聚碳酸酯基板上涂布該色素層的色素后，將其在5ml、75℃的熱水中浸漬60分鐘之后，前述熱水的吸光度在最大吸收波長處為0.2或0.2以下。
本發(fā)明可以提供一種適應(yīng)高速化、初期抖晃及耐濕可靠性不發(fā)生惡化的光信息記錄介質(zhì)，同時，提供一種從保管用貯存盒中取出時也不發(fā)生剝離的具有貼合結(jié)構(gòu)的光信息記錄介質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中的光信息記錄介質(zhì)包括僅利用光學(xué)激光實(shí)現(xiàn)記錄、再現(xiàn)方式、或者使用光磁性記錄再現(xiàn)方式等任一種貼合型光信息記錄介質(zhì)。
例如，作為光信息記錄介質(zhì)具體可以舉出下述貼合型光盤，即，將在透光性基板的一側(cè)主表面上設(shè)置色素層、在色素層上設(shè)置金屬反射層、根據(jù)需要進(jìn)一步在反射層上設(shè)置保護(hù)層，并在另一側(cè)主表面上根據(jù)需要設(shè)置可剝離的保護(hù)膜而得到的光盤與下述兩種光盤的設(shè)置有各層的主表面?zhèn)葘χ貌⒂谜澈蟿咏雍闲纬傻馁N合型光盤，所述兩種光盤為，與上述同樣地全部設(shè)置所述色素層、反射層、根據(jù)需要的保護(hù)層(例如紫外線固化型樹脂)及保護(hù)膜的光盤，或者不設(shè)置所述色素層、反射層、保護(hù)層及保護(hù)膜中的某部分、除此之外同樣地設(shè)置的光盤；還可以舉出將上述各光盤與除了預(yù)先在透光性基板上設(shè)置跟蹤(dracking)用導(dǎo)向槽后再在其上設(shè)置色素層以外，與前述同樣地構(gòu)成的光盤的設(shè)置有各色素層的主表面?zhèn)葘χ?，或者將上述各光盤與其它透光性基板對置，分別用粘合劑層接合形成的貼合型光盤。在上述光盤中進(jìn)行記錄、再現(xiàn)時，可以在剝離了保護(hù)膜的面?zhèn)取⒒蛘弋?dāng)未設(shè)置保護(hù)膜時直接在該面?zhèn)热肷溆涗浌?、再現(xiàn)光。使用激光作為記錄光、再現(xiàn)光時，在DVD±R的情況下通常采用波長為400～670nm的半導(dǎo)體激光、在CD-R的情況下通常采用波長為770～830nm的半導(dǎo)體激光，也可以使用除此之外的激光。
上述為含有色素層作為記錄層的情況，也有不具備上述色素層、直接在透光性基板上進(jìn)行記錄，在其上依次疊層反射層及保護(hù)層的CD等讀取專用光盤，其也是在透光性基板記錄側(cè)的反面?zhèn)热肷湓佻F(xiàn)光，利用透光性基板上形成的記錄用凹坑(pit)和覆蓋其的反射層可以再現(xiàn)信息，該光盤也可以作為貼合型光盤的一個光盤與前述同樣地使用。
除了前述色素層、反射層，還可以具有其它層，例如、提高上述各層和其它相鄰層的粘合性的層、用于記錄信息之外的提高可靠性的例如SiO2等氧不透過性層、以及在光反射層和保護(hù)層之間防止光反射層氧化的耐氧化層。
設(shè)置在反射層上的保護(hù)層是用于保護(hù)信息記錄部分免受外界物理性或者機(jī)械性損傷的層，其厚度優(yōu)選在5～10微米的范圍內(nèi)。特別優(yōu)選由紫外線固化型樹脂形成的保護(hù)層，其可以避免形成上述保護(hù)層時加熱對基板或記錄層的不良影響、可以快速形成。
前述用于貼合的粘合劑層在干燥后或固化后必須至少具有下述(a)的特性，優(yōu)選進(jìn)一步具有下述(b)的特性。(a)彈性模量的溫度特性為，彈性模量相對于溫度的變化中玻璃化溫度為100℃或100℃以上、200℃或200℃以下。(b)彈性模量特性為，在25～80℃時的彈性模量為1000MPa或1000MPa以上(至少為1000MPa，下文中，數(shù)值涉及“以上”時指“至少”，也可以強(qiáng)調(diào)下限)。
前述(b)的上限為5000MPa，高于此則產(chǎn)生兩基板間的剝離問題，不能獲得希望的粘合強(qiáng)度，即，前述(c)的粘合強(qiáng)度可能變?yōu)椴蛔?N。另外，低于1000MPa則耐濕可靠性或初期抖晃惡化。從上述各方面考慮更優(yōu)選1400MPa或1400MPa以上，由此可以賦予確實(shí)的耐濕可靠性，初期抖晃變良好。
此處，相對于溫度的彈性模量(拉伸單位長度的應(yīng)力)在從玻璃態(tài)向橡膠態(tài)轉(zhuǎn)化的過程中，其變化率較大，由于其變化率較大而能夠與該變化率較小的玻璃態(tài)或橡膠態(tài)相區(qū)別，變化曲線中對應(yīng)于上述變化率較大范圍的溫度范圍中存在玻璃化溫度，以Tg表示。
就動態(tài)粘彈性的觀點(diǎn)而言，表示聚合物彈性要素大小的動態(tài)貯能模量(G’)隨溫度的升高而降低，熱塑性樹脂在橡膠區(qū)域中G’也持續(xù)下降，然而，交聯(lián)型聚合物在橡膠區(qū)域中G’不發(fā)生持續(xù)下降，而是成平坦?fàn)罨蛏仙Ａ硪环矫?，表示聚合物粘性要素的大小的動態(tài)損失彈性模量(G”)與溫度的關(guān)系用具有極大值的曲線表示，另外，力學(xué)損失(損失正切)tanδ(δ為相角(應(yīng)力與變形矢量的相位差))可以從應(yīng)力和變形的簡諧振動的相位差進(jìn)行測定，成為表示賦予系統(tǒng)的力學(xué)能量因發(fā)熱而損失的程度的標(biāo)尺，表示曲線G”、tanδ的峰值的溫度成為動態(tài)測定的Tg(玻璃化溫度)，也可以作為前述的玻璃化溫度Tg。為了增大該Tg，可以增大交聯(lián)密度，設(shè)計苯基核等核結(jié)構(gòu)濃度高的聚合物；為了減低Tg，可以降低交聯(lián)密度，例如可以在聚合物中導(dǎo)入脂肪酸的烷基鏈、或混合增塑劑。應(yīng)予說明，詳細(xì)情況可參考“最新顏料分散技術(shù)”(1993年、技術(shù)信息協(xié)會發(fā)行、第53～54頁、2.1項)。
所述(b)更優(yōu)選為下述(b)’。
(b)’可使彈性模量在25℃時為2500MPa或2500MPa以上(特別是3000MPa或3000MPa以上)、5000MPa或5000MPa以下，在80℃時為1000MPa或1000MPa以上(特別是2000MPa或2000MPa以上)、5000MPa或5000MPa以下。低于所述下限時，耐濕可靠性或抖晃方面可能出現(xiàn)問題，高于5000MPa時可能出現(xiàn)粘合強(qiáng)度不充分的問題。
此處，由于使25℃、80℃的彈性模量分別均衡化，因此其均衡化的協(xié)同效果賦予了確實(shí)的耐濕可靠性，初期抖晃也良好。特別是在色素水溶性較高的情況下也較為可靠，能夠較好地適應(yīng)高速化的要求。
從前述(a)、(b)的特性方面考慮，目前作為前述用于貼合的粘合劑使用的紫外線固化型樹脂組合物的固化物，其Tg并不高于100℃、25～85℃的彈性模量也不高于1000MPa，(b)’中各溫度的彈性模量也不大于上述各值，但本發(fā)明的粘合劑層通過選擇使用具備前述(a)、(b)(特別是(b)’)的特性的粘合劑，不易受到濕度的影響，也可以抑制變形，因此不會損失光盤的初期抖晃或耐濕可靠性。
前述粘合劑層除了具備前述(a)、(b)的特性之外，更優(yōu)選具有下述(c)、(d)的特性。
(c)粘合劑層的粘合強(qiáng)度特性為，當(dāng)前述一對透光性基板為直徑240mm、厚0.6mm的圓板時，將在其上形成有各層的基板對置并通過粘合劑層貼合，在所述一對透光性基板的內(nèi)周間隙插入薄膜狀的金屬片，僅在其中一方的下方施加荷重，兩塊基板間即將剝離時的荷重值為4N或4N以上。
(d)各層中含有反射層，所述反射層具有以下硬度特性硬度以納米壓痕硬度表示為60mgf/μm2或60mgf/μm2以上。
前述(c)的粘合強(qiáng)度為4N或4N以上，特別優(yōu)選為7N或7N以上，小于4N則粘合強(qiáng)度不足，將貼合型光盤從貯存盒中取出時兩基板間即可發(fā)生剝離。另外所述反射層的硬度也特別優(yōu)選為130mgf/μm2或130mgf/μm2以上。
當(dāng)粘合強(qiáng)度不足4N、或反射層的硬度不足60mgf/μm2時，不能夠提高可靠性(抑制起因于色素溶解性的記錄特性惡化)。
另外，也優(yōu)選具有下述(e)的特性。
(e)色素層的色素相對于水的溶解特性為，在2.5cm四方形的聚碳酸酯基板上涂布該色素層的色素后，將其在5ml、75℃的熱水中浸漬60分鐘之后，該熱水的吸光度在最大吸收波長處為0.2或0.2以下。
該(e)表示色素相對于水的溶解特性，如果前述吸光度為0.2或0.2以下、優(yōu)選為0.15或0.15以下、更優(yōu)選為0.1或0.1以下，則在涂布上述溶液形成色素層時，容易形成均勻的高密度連續(xù)薄膜，可以對該色素膜進(jìn)行高精細(xì)的記錄，也能夠適應(yīng)于高速記錄。
如上所述，前述(a)～(e)中可以具有包括所述(a)的多種特性，具備多種特性，特別是具備全部特性時，可以利用使玻璃化溫度、彈性模量、反射膜硬度、色素水溶性均衡化而得到的協(xié)同效果來提高光盤的初期抖晃或耐濕可靠性。
作為具備前述(a)～(c)特性的粘合劑，可以是非固化型粘合劑，也可以是固化型粘合劑，作為固化型粘合劑，可以是熱固化型(包括常溫固化)粘合劑，也可以舉出紫外線固化型樹脂組合物，均能夠舉出例如(甲基)丙烯酸類樹脂組合物。作為紫外線固化型樹脂組合物，由感光性預(yù)聚物(例如在聚酯樹脂等高分子中設(shè)置雙鍵得到的物質(zhì))、光聚合引發(fā)劑、反應(yīng)性稀釋劑(例如多官能丙烯酸酯單體等不飽和單體)等形成(用熱聚合催化劑代替光聚合引發(fā)劑也可以形成熱固化型)，可以舉出例如SD-694(大日本INK化學(xué)工業(yè)社制)。在感光性預(yù)聚物中導(dǎo)入芳香環(huán)，或者提高雙鍵密度，選擇反應(yīng)性稀釋劑的種類或使用量，由此可以調(diào)整所述組合物固化物的玻璃化溫度、各溫度的彈性模量，另外，通過在感光性預(yù)聚物中導(dǎo)入官能基、選擇反應(yīng)性稀釋劑的種類或使用量，由此可以提高對基板的粘合性，從而具備前述(a)～(c)的特性。形成粘合劑層時，在一方光盤的設(shè)置有各層的側(cè)面利用旋涂法等涂布粘合劑，疊合另一光盤的設(shè)置有各層的側(cè)面，或者疊合基板，從反面?zhèn)热肷渥贤饩€使其固化。
作為反射層，可以舉出下述高反射率材料膜，即，利用蒸鍍、濺鍍等形成的Au、Al、Ag、Cu、Pt及它們彼此間形成的合金、以及添加了上述金屬之外的微量成分的合金等的金屬膜等。然而，作為具備前述(d)特性的反射層，例如可以由合金組合得到，可以舉出例如AgPdIn、AgZnCu、AgBi、AgCuPd、AgPd、AgCuCa、AgNdCu、AgCuNi、AgZn、AgCuBi等的Ag和從Pd、In、Cu、Bi、Ca、Nd、Ni、Zn組成的組中選出的1種或者多種合金。
作為能夠具備前述(e)特性的色素，可以優(yōu)選使用三次甲基菁(trimethine cyanine)等，作為具體產(chǎn)品可以舉出NK-5134、NK-5907、NK-4741、NK-4413。
本發(fā)明中，作為前述透光性基板可以使用由相對于激光的折射率在1.4～1.6范圍內(nèi)的透明度較高的材料形成的耐沖擊性優(yōu)良的樹脂。具體而言，可以用聚碳酸酯、聚烯烴、丙烯酸酯等樹脂以注塑成形等方法形成，此時，也可以設(shè)計前述導(dǎo)向槽為螺旋狀或其它形狀的跟蹤導(dǎo)向單元。所述跟蹤導(dǎo)向單元通常采用壓模以公知的方法形成。
作為保護(hù)膜例如可以舉出聚酯、尼龍、乙酸酯或者聚乙烯等聚烯烴等的膜，其優(yōu)選的厚度為例如100μm左右。也可考慮使用其它環(huán)氧類材料、丙烯酸酯類材料等各種材料，其中優(yōu)選丙烯酸酯類材料。
實(shí)施例下面說明本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1準(zhǔn)備外徑120mm、內(nèi)徑15mm、厚1.2mm的聚碳酸酯基板(Iupilon三菱GAS化學(xué)社制)，在所述基板上用壓模形成寬0.8μm、深0.08μm、軌道間距1.6μm的螺旋狀導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽形成在直徑為46～117mm的范圍中用于跟蹤導(dǎo)向。該基板的硬度為鉛筆硬度(使用三菱鉛筆)HB，熱膨脹系數(shù)在20～120℃下為6×10.5/℃。
將0.65g色素(日本感光色素研究所制NK-4624)溶解在10ml雙丙酮醇中，采用旋涂法，在前述聚碳酸酯基板的設(shè)置有導(dǎo)向槽的一側(cè)邊適當(dāng)改變轉(zhuǎn)速邊涂布上述溶液，使平均膜厚在70～80nm的范圍內(nèi)，干燥形成色素層。
該色素在預(yù)先測定表示色素溶解特性的前述(e)的吸光度時，吸光度為0.1。所述測定是在2.5cm見方的聚碳酸酯基板(厚1mm)上采用旋涂法涂布前述色素溶液，形成膜厚100nm的色素膜，以此作為實(shí)驗(yàn)片。在50cc的燒杯中裝入75℃的熱水5ml，保溫于該溫度下并浸漬所述實(shí)驗(yàn)片，保持60分鐘。然后取出試驗(yàn)片，將著色的熱水冷卻至常溫，用分光光度計(日立制作所社制)測定吸光度。
在該色素層形成有由AgCuZn的合金膜構(gòu)成的厚100nm的反射層。對該反射膜測定前述(d)的納米壓痕硬度，結(jié)果為130mgf/μm2。所述測定采用超微壓痕硬度試驗(yàn)儀(ELIONIX社制)進(jìn)行測定。
然后除去前述色素層和反射層的不必要部分，在直徑42～118mm的范圍內(nèi)同心圓狀地形成色素層和反射層的雙層。
由此可以制成光盤，制作兩個上述光盤，在一個光盤的形成了色素層等各層的側(cè)面用旋涂法涂布由(甲基)丙烯酸類紫外線固化型樹脂組合物構(gòu)成的粘合劑(大日本INK化學(xué)社制SD-694)，將另一光盤的形成了色素層等各層的側(cè)面對向重疊，用高壓水銀燈入射230mi/cm2的紫外線，使粘合劑固化，從而形成厚40μm的粘合劑層。由此得到貼合型光盤。
檢查該貼合型光盤的前述(c)的特性時，粘合強(qiáng)度(剝離強(qiáng)度)為7N，直接剝離光盤。所述測定將厚0.1mm的剛性鐵片插入兩基板間的內(nèi)周間隙，把持上側(cè)基板的圓周側(cè)將其固定后，對鐵片施加荷重(每次10g)，讀取兩基板即將剝離時的荷重。
另外，使用前述SD-694，與前述同樣地入射紫外線制作與前述粘合劑層同樣的粘合劑層，由此得到試驗(yàn)片，利用動態(tài)粘彈性法測定彈性模量的溫度分散行為從而求出前述(a)、(b)的物性值。應(yīng)予說明，具體的測定基于JIS-K6251進(jìn)行。結(jié)果如表1所示。
另外，在上述試驗(yàn)之前，對前述貼合型光盤利用搭載有半導(dǎo)體激光(NA(開口率)＝0.45)的PULSTEC工業(yè)社制光盤評價裝置(DDU-1000)在線速1.2m/秒下對EMF信號進(jìn)行了記錄。記錄后進(jìn)行再現(xiàn)，測定反射率、調(diào)制度、PI誤差時結(jié)果均良好，測定抖晃結(jié)果為7.7％。抖晃測定值在表1中示出。
另外，對于與檢查前述(c)的特性時制作的光盤相同的貼合型光盤，其耐濕可靠性試驗(yàn)(在80℃、相對濕度80％的恒溫槽中保持400小時后測定抖晃，以確認(rèn)試驗(yàn)開始前后抖晃不變?yōu)榱己?○)、以能夠明顯確認(rèn)變化為不良(×)進(jìn)行評價)結(jié)果良好。不良(×)的評價基準(zhǔn)為抖晃在13％或13％以上、或者PI誤差為280或280以上。
實(shí)施例2、比較例1～3除了將實(shí)施例1中粘合劑的物性變化為表1中相應(yīng)欄所記載的值之外，同樣地制作貼合型光盤。將與實(shí)施例1同樣測定的結(jié)果在表1中給出。需要說明的是，所述實(shí)施例2、比較例1～3中反射膜的硬度為130mgf/μm2、色素的水溶性測定中吸光度為0.1。
表1

權(quán)利要求
1.一種光信息記錄介質(zhì)，是將一對透光性基板對置，在對置的至少一方的主表面?zhèn)染哂邪ㄓ糜谟涗浕蛞延涗浀纳貙拥母鲗?，將對置的表面用粘合劑層貼合，并且在各個透光性基板的反面?zhèn)鹊闹鞅砻鎮(zhèn)戎辽倏梢匀肷溆涗浌饧霸佻F(xiàn)光中的再現(xiàn)光，該光信息記錄介質(zhì)的特征為，粘合劑層具有下述彈性模量的溫度特性，即，彈性模量相對于溫度的變化中玻璃化溫度為100℃或100℃以上、200℃或200℃以下。
2.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征為，所述粘合劑層在25～80℃的彈性模量為1000MPa或1000MPa以上。
3.如權(quán)利要求1所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征為，前述粘合劑層具有下述粘合強(qiáng)度特性所述一對透光性基板為圓板(直徑240mm、厚0.6mm)時，將在其上形成了所述各層后的圓板對置并用粘合劑層貼合，在所述一對透光性基板的內(nèi)周間隙插入薄膜狀的剛性金屬片，固定上方，僅在下方施加荷重，兩基板間即將剝離時的荷重值為4N或4N以上。
4.如權(quán)利要求1或3所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征為，所述各層包括反射層，該反射層具有以納米壓痕硬度表示為60mgf/μm2或60mgf/μm2以上的硬度特性。
5.如權(quán)利要求1或3所述的光信息記錄介質(zhì)，其特征為，所述色素層的色素相對于水的溶解特性為，在2.5cm見方的正方形聚碳酸酯基板上涂布該色素層的色素后，將其在5ml、75℃的熱水中浸漬60分鐘，此時所述熱水的吸光度在最大吸收波長處為0.2或0.2以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改善了光盤的耐濕可靠性、抖晃特性的貼合型光信息記錄介質(zhì)，其特征為，用于貼合的粘合劑層的玻璃化溫度為100℃或100℃以上、200℃或200℃以下，25～80℃的彈性模量為1000MPa或1000MPa以上，粘合強(qiáng)度為4N或4N以上，反射層的硬度以納米壓痕硬度表示為60mgf/μm
文檔編號G11B7/24GK1767024SQ20051010287
公開日2006年5月3日 申請日期2005年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月14日
發(fā)明者石橋佐知子, 原風(fēng)美, 藤井徹, 新井雄治 申請人:太陽誘電株式會社