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発明の名称 光記録媒体製造用フッ素化アルコール及びそれを用いた光記録媒体
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−101725(P2001−101725A)
公開日 平成13年4月13日(2001.4.13)
出願番号 特願2000−213426(P2000−213426)
出願日 平成12年7月13日(2000.7.13)
代理人 【識別番号】100100561
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 正広
発明者 須澤 和樹 / 有岡 博之 / 丑田 智樹
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 光透過性基板上に有機色素膜及び光反射膜をこの順で有する光記録媒体の製造に用いられるフッ素化アルコールであって、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下である光記録媒体製造用フッ素化アルコール。
【請求項2】 前記高沸点フッ素化アルコールの分子量が150〜500である、請求項1記載の光記録媒体製造用フッ素化アルコール。
【請求項3】 前記高沸点フッ素化アルコールが主として一般式(I):H(CF2 ・CF2 )n−CH2 OH (I)
(ここで、nは2〜4の整数である)で表される、請求項1又は2記載の光記録媒体製造用フッ素化アルコール。
【請求項4】 光透過性基板上に有機色素膜及び光反射膜をこの順で有する光記録媒体であって、前記有機色素膜は、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下であるフッ素化アルコールを含む溶剤が用いられて形成されたものである、光記録媒体。
【請求項5】 前記フッ素化アルコールにおいて、分子量が150〜500の前記高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下である、請求項4記載の光記録媒体。
【請求項6】 前記フッ素化アルコールにおいて、一般式(I):H(CF2 ・CF2 )n−CH2 OH (I)
(ここで、nは2〜4の整数である)で表される前記高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下である、請求項4又は5記載の光記録媒体。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機色素膜を有する光記録媒体の製造において前記有機色素膜形成に用いられるフッ素化アルコール及びそのフッ素化アルコールを用いて形成された有機色素膜を有する光記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、いわゆる書き込み可能な追記型の光記録媒体の記録膜には、CD−R及びDVD−Rに代表される様に、例えばシアニン系、フタロシアニン系、アゾ系等の有機色素が用いられていることはよく知られている。
【0003】この様な有機色素記録膜の形成は一般に、例えばシクロヘキサン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢酸ブチル、フッ素化アルコール等の有機溶剤の単独又は混合したものに、上記色素を溶解して色素溶液を調整し、この色素溶液をスピンコート法により基板上に塗布して行われる。
【0004】近年、色素塗布用の溶剤としてフッ素化アルコールが用いられ、これに関する特許が数多く出願されている。例えば、特公平7−96333号公報には、フッ素化アルコールを使用することが記載されている。特開平4−8585号公報には、99重量%以上の純度を有するフッ素化アルコールを使用することが記載されている。さらに特開平7−137448号公報には、pH6.0以上の2,2,3,3-テトラフルオロ-1- プロパノールを使用することが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光記録媒体は、様々な使用環境を考慮して耐環境性に優れていることが要求される。有機色素を溶解する溶剤も、光記録媒体としての耐環境性に影響を与えないことが前提となる。
【0006】本発明者らが光記録媒体に要求される耐環境性について研究を重ねる中で、有機色素塗布用溶剤としてフッ素化アルコールを用いて作製した光記録媒体のなかに、他と比較して特性及び耐環境性が劣るものがあることが判明した。
【0007】一般的にフッ素化アルコールは、フッ素原子を含んだ脂肪族アルコールとして知られ、一般式:A−CH2 OH(ここで、AはCF3 又はH(CF2 ・CF2)nであり、nは正の整数である)で表されるが、中でも分子量132〜332(n=1〜3)、沸点109〜170℃の範囲のものがよく知られている。
【0008】さらに研究を重ねた結果、この耐環境性が劣る光記録媒体は、使用するフッ素化アルコール中に、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールを一定量以上含んでいるでいる時、さらにその高沸点フッ素化アルコールの分子量が150〜500である時、さらにその高沸点フッ素化アルコールが一般式:A−CH2 OHで表されるもののうち、AがH(CF2 ・CF2 )nであり、nが2〜4であるフッ素化アルコールである時に、特に特性及び耐環境性が劣っていることを突き止めた。そして、使用するフッ素化アルコールがこの様な高沸点フッ素化アルコールを含有している場合でも、その含有量が0.001重量%以下であれば、作製した光記録媒体の特性及び耐環境性は優れている。
【0009】本発明の目的は、特性及び耐環境性に優れる光記録媒体を製造するための超高純度フッ素化アルコールを提供することにある。また、本発明の目的は、その超高純度フッ素化アルコールを用いて形成された有機色素膜を有する、特性及び耐環境性に優れる光記録媒体を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、光透過性基板上に有機色素膜及び光反射膜をこの順で有する光記録媒体の製造に用いられるフッ素化アルコールであって、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下である光記録媒体製造用フッ素化アルコールである。本発明のフッ素化アルコールは、光記録媒体製造において、前記有機色素膜形成において用いられる。前記高沸点フッ素化アルコールの分子量は、例えば、150〜500である。また、前記高沸点フッ素化アルコールは主として、例えば、一般式(I):H(CF2 ・CF2 )n−CH2 OH (I)
(ここで、nは2〜4の整数である)で表される。
【0011】本発明は、光透過性基板上に有機色素膜及び光反射膜をこの順で有する光記録媒体であって、前記有機色素膜は、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下であるフッ素化アルコールを含む溶剤が用いられて形成されたものである光記録媒体である。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体の構成は、従来の追記型の光記録媒体と基本的に同様であり、プリグルーブが形成された光透過性基板上に、レーザー光によって記録再生を行う有機色素記録膜が設けられ、前記有機色素記録膜上に光反射率を得るための反射膜が設けられ、さらに前記反射膜上に有機色素記録膜及び反射膜を保護するための保護膜が設けられているものである。
【0013】このような層構成の光記録媒体を少なくとも一方に用いて、接着層を介して貼り合わせることによって得られる光記録媒体も、本発明に含まれる。あるいは、接着層が反射膜上の保護膜を兼ねている光記録媒体も、本発明に含まれる。また、光透過性基板の耐傷性を高めるために、前記基板の有機色素膜とは反対側の面に有機保護層を設けてもよい。
【0014】上記光透過性基板の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、オレフィン樹脂に代表される高分子材料やガラスなどの無機材料等を利用することができる。樹脂材料を用いた場合は主として射出成形により、ガラスを用いた場合は主として2P法により、母型のプリグルーブを転写することにより基板が得られる。
【0015】基板上に有機色素を主成分とする有機色素膜を形成する。有機色素記録膜は、記録レーザー光を吸収して物理的及び/又は化学的変化によって形成された形状の変化及び記録膜の光学特性の変化を、再生レーザー光によって読みとることが可能なものであればよい。局所的変性部分を形成するには、半導体レーザー波長域に吸収域を有するフタロシアニン色素、シアニン色素、アゾ色素などがよく用いられている。またこれらの色素は単独で用いても2種類以上を混合して用いてもよく、必要に応じて、一重項酸素クエンチャー、紫外線吸収剤等を加えることもできる。色素カチオンと一重項酸素クエンチャーアニオンとのイオン結合体を有機色素として用いることも好ましい。
【0016】本発明においては、有機溶剤に有機色素を溶解した塗布溶液を調製し、スピンコート法により塗布溶液を基板上に塗布して有機色素膜を形成する。塗布溶液における有機色素成分の濃度や、形成すべき有機色素膜の厚さなどを調節して、反射膜形成後に十分な反射率が得られるようにすることが望ましい。
【0017】塗布溶液調製用の有機溶剤としては、超高純度フッ素化アルコールとして2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール(TFP)を単独で用いることもできるし、フッ素化アルコール以外の他の溶剤を必要に応じて混合して用いることもできる。ただし、混合する他の溶剤を選択する場合、有機色素を溶解するだけでなく、用いる光透過性基板に対してダメージを与えないものを選択する必要がある。他の溶剤としては、例えば、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、酢酸ブチル等が挙げられる。フッ素化アルコール以外の他の溶剤を用いる場合、フッ素化アルコールに対して、10重量%程度までの量とすることが好ましい。
【0018】本発明では、フッ素化アルコールを更に蒸留し、沸点120℃以上、分子量150〜500、前記一般式(I)におけるnの値が2〜4の整数である高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下になる状態まで純度を高めたフッ素化アルコールを使用することが大きな特徴である。この含有量は0.001重量%以下であればよく、0重量%であってもよい。フッ素化アルコールは、その製法上、高分子量化したもの(n=2、3、4)が混入しやすく、これまでこのような超高純度のフッ素化アルコールは、光記録媒体の製造において用いられていなかった。
【0019】表1に示した、前記一般式(I)におけるnの値と、分子量又は沸点との関係からも分かるように、nが増えると沸点は順に上昇するため、蒸留によって純度を高めることが可能である。
【0020】
【表1】

【0021】有機色素膜は、従来と同様にスピンコート法により形成することができる。すなわち、色素、必要に応じて一重項酸素クエンチャー、結合剤などを、超高純度フッ素化アルコールに溶解して塗布液を調製し、この塗布液をスピンコートにより基板上に塗布し、必要に応じて塗膜を乾燥させる。また、スクリーン印刷法、ディップ法等の塗布法を用いてもよい。有機色素膜の厚さは、一般にグルーブ部分で10〜500nmの範囲にあり、好ましくは、50〜300nmの範囲である。
【0022】前記有機色素膜上に、厚さ10〜500nm程度の金属からなる光反射膜を直接形成する。この反射膜は、Au、Ag、Al、Cu、Cr、Ni、Si、Ge等の元素成分を、単独又は他の元素を含んだ状態で用い、形成法としては、スパッタ法や真空蒸着法等の方法により形成する。
【0023】光反射膜上に、例えば厚さ1〜50μm程度の保護膜を設ける。保護膜は有機色素記録膜及び反射膜を保護することができればよく、保護膜の構成材料は特に限定されない。保護膜の材料としては、保護膜を容易に形成できること等の理由から、通常紫外線硬化型アクリル樹脂が一般に用いられている。また、保護膜の材料としては、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の有機材料や、SiO2 、AlNなどの無機材料でもよい。これら各材料を単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。また、保護膜を多層膜として、異なる材料を重ねて用いてもかまわない。
【0024】保護膜の上に、さらにレーベル印刷層を設けてもよい。あるいは、このような光記録媒体を、光入射面とは反対側に接着層を設けて貼り合わす場合は、接着層が保護膜を兼ねていても良い。保護膜の形成は、反射膜の損傷を避けるためにスピンコート法により行うことが好ましいが、スクリーン印刷法、ディッピング法又はスプレーコート法等により行ってもよい。
【0025】本発明においては、有機色素膜形成に超高純度のフッ素化アルコールを用いるので、得られる光記録媒体は特性及び耐環境性に優れる。
【0026】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるものではない。
【0027】[実施例1]有機色素として、シアニン色素NK3721(林原生物化学研究所製)と、シアニン色素OM−57(富士写真フイルム(株)製)の6:4(重量)混合色素を用いた。
【0028】一般式(I):H(CF2 ・CF2 )n−CH2 OHにおいて、nの値が2〜4の整数である高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下(検出限界以下)になるまで蒸留により純度を高めた2,2,3,3-テトラフルオロ-1- プロパノール(TFP)100g中に、上記シアニン混合色素2gを溶解して色素溶液を調製した。色素溶液を、プリグルーブを有した直径120mm、厚さ1.2mmのポリカーボネート製射出成形基板上にスピンコート法により塗布した。スピンコートにおいて、色素溶液を基板上に滴下する際の初期回転数300rpmとし、徐々に回転数を上げて最終的に回転数5000rpmとした。乾燥(60℃、3時間)後、色素膜上にスパッタリング法によって、厚さ100nmのAg膜を形成した。さらにAg膜上に紫外線硬化型アクリル樹脂ダイキュアクリアSD318(大日本インキ化学工業製)をスピンコート法により塗布し、厚さ5μmの保護膜を形成して、本発明の光記録媒体10枚を作製した。有機色素膜の厚さは、グルーブ部で約250nm、ランド部では約150nmであった。
【0029】これらの光記録媒体に市販のCD−Rドライブを用いて記録を行い、温度80℃、湿度80%の恒温恒湿槽で200時間耐候試験を行った。耐候試験の前後での特性(ジッター値、プロックエラーレート)を、オーディオディベロップメント社製CD−CATS−SA3を用いて測定評価したところ、表2及び表3に示すように、いずれの媒体も従来のCD−Rと比較して優れた初期(耐候試験前)特性が得られ、耐候試験後でもこの特性は悪化しなかった。
【0030】表2に、耐候試験前と耐候試験後のジッター値を示す。表2において、ジッター値は、測定枚数10枚の平均値であり、測定位置は媒体中心からの半径位置である。表3に、耐候試験前と耐候試験後のプロックエラーレートの測定枚数10枚の平均値及び最大値を示す。
【0031】TFP中の高沸点フッ素化アルコールの含有量は、ガスクロマトグラフィー(GC14B、島津製作所(株)製)を用いて定量した。比較例においても、同様である。
【0032】[比較例1及び2]溶剤として、前記一般式(I)においてnの値が2のフッ素化アルコール(2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロ-1- ペンタノール)を、それぞれ0.0019重量%(比較例1)、0.0013重量%(比較例2)含有したTFP100gを用いた以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体10枚を作製した。これらのTFPは、実施例1で用いた超高純度TFPに、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロ-1- ペンタノールを添加してそれぞれ調製した。
【0033】実施例1と同様に光記録媒体の特性を測定評価したところ、表2及び表3に示すように、ブロックエラーレートの初期値は実施例1と差が見られないものの、実施例1と比較してジッターの初期値が悪く、ブロックエラーレート、ジッターともに耐候試験後に悪化した。特に、ブロックエラーレートは著しく悪化した。
【0034】[比較例3及び4]溶剤として、前記一般式(I)においてnの値が3のフッ素化アルコール(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-ドデカフルオロ-1- ヘプタノール)を、それぞれ0.0018重量%(比較例3)、0.0015重量%(比較例4)含有したTFP100gを用いた以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体10枚を作製した。これらのTFPは、実施例1で用いた超高純度TFPに、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-ドデカフルオロ-1- ヘプタノールを添加してそれぞれ調製した。
【0035】実施例1と同様に光記録媒体の特性を測定評価したところ、表2及び表3に示すように、ブロックエラーレートの初期値は実施例1と差が見られないものの、実施例1と比較してジッターの初期値が悪く、ブロックエラーレート、ジッターともに耐候試験後に悪化した。特に、ブロックエラーレートは著しく悪化した。
【0036】[比較例5及び6]溶剤として、前記一般式(I)においてnの値が4のフッ素化アルコール(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-ヘキサデカフルオロ-1- ノナノール)を、それぞれ0.0019重量%(比較例5)、0.0014重量%(比較例6)含有したTFP100gを用いた以外は、実施例1と同様にして、光記録媒体10枚を作製した。これらのTFPは、実施例1で用いた超高純度TFPに、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-ヘキサデカフルオロ-1- ノナノールを添加してそれぞれ調製した。
【0037】実施例1と同様に光記録媒体の特性を測定評価したところ、表2及び表3に示すように、ブロックエラーレートの初期値は実施例1と差が見られないものの、実施例1と比較してジッターの初期値が悪く、ブロックエラーレート、ジッターともに耐候試験後に悪化した。特に、ブロックエラーレートは著しく悪化した。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、有機色素膜を有する光記録媒体の製造用溶媒として、沸点120℃以上の高沸点フッ素化アルコールの含有量が0.001重量%以下である超高純度フッ素化アルコールを用いるので、電気特性や信頼性に優れた光記録媒体を得ることができる。
【0039】
【表2】

【0040】
【表3】





 

 


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