(57)【要約】    【課題】  光カチオン重合性組成物を回収する工程および溶剤を乾燥する工程を必要とせず、基材表面に、表面が鏡面状態である硬化物層を形成し得る鏡面加工方法、及びこの鏡面加工方法を用いた光ディスクの製造方法を提供することにある。    【解決手段】  基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布する工程と、基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物層に活性エネルギー線を照射して、光カチオン重合性組成物の重合を開始する工程と、光カチオン重合性組成物が硬化するまでに、光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させて、光カチオン重合性組成物を硬化する工程とを備えることを特徴とする、鏡面加工方法。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布する工程と、
上記基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物層に活性エネルギー線を照射して、上記光カチオン重合性組成物の重合を開始する工程と、
上記光カチオン重合性組成物が硬化するまでに、上記光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させて、上記光カチオン重合性組成物を硬化する工程とを備えることを特徴とする、鏡面加工方法。
【請求項２】
上記光カチオン重合性組成物を塗布する工程において、
上記光カチオン重合性組成物を、１μｍ〜２００μｍの均一な厚みとなるように塗布することを特徴とする、請求項１に記載の鏡面加工方法。
【請求項３】
上記光カチオン重合性組成物を硬化する工程において、
上記光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された上記部材を密着させるときの上記部材の温度が４０〜１００℃である、請求項１または２に記載の鏡面加工方法。
【請求項４】
上記光カチオン重合性組成物が硬化した後、１５〜３０℃の範囲に冷却して、光カチオン重合性組成物の硬化により形成された硬化物層から表面が鏡面加工された上記部材を剥離する工程をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鏡面加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の鏡面加工方法により、光ディスク表面に、表面が鏡面状態である硬化物層を形成することを特徴とする、光ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光カチオン重合性組成物を用いて、基材表面に、表面が鏡面状態である硬化物層を形成する鏡面加工方法、及び該鏡面加工方法を用いた光ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録用メディアとして、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ブルーレイディスク（Ｂｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｋ）等の光記録媒体（以下、光ディスクという。）が普及している。
【０００３】
光ディスクでは、記録層を保護し、形状を保持する必要がある。従って、光ディスク基材表面は、通常、ハードコート層などの透明プラスチック材料により覆われている。また、情報の読み取りに支障がないように、光ディスクでは、構造の全てにおいて平滑で均一な鏡面状態であることが求められている。
【０００４】
下記の特許文献１には、光ディスクなどの基材表面に高い耐擦傷性・耐磨耗性を有し、防汚性・潤滑性に優れた複合ハードコート層の形成方法が開示されている。
【０００５】
特許文献１に記載のハードコート層の形成方法では、先ず基材表面に防汚性・潤滑性に優れた第１のハードコート剤組成物を塗布する。さらに、塗布された第１のハードコート剤組成物の表面に、擦傷性・磨耗性に優れた第２のハードコート剤組成物を塗布する。次に、塗布された第１，第２のハードコート剤組成物に、同時に活性エネルギー線を照射する。活性エネルギー線が照射されると、第１，第２のハードコート剤組成物が硬化し、光ディスク表面にハードコート層が形成される。
【特許文献１】特開２００３−３１５５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のハードコート層の形成方法では、第１，第２のハードコート剤組成物は、表面が平坦となるように、スピンコート法などによって塗布されている。従って、粘度が高く流動性の低いハードコート剤組成物を塗布する場合には、平滑で均一なハードコート層とならないことがあった。さらに、スピンコート法によってハードコート剤組成物を塗布する際には、ハードコート剤組成物が周囲に飛散しがちであった。よって、飛散したハードコート剤組成物を回収する工程が必要となることがあった。
【０００７】
他方、平滑で均一なハードコート層を形成するためには、ハードコート剤組成物の粘度を低くする必要がある。ハードコート剤組成物の粘度を低くするため、通常、ハードコート剤組成物を溶剤で希釈していた。しかし、溶剤で希釈すると、溶剤を乾燥しなければならないことがあった。
【０００８】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、光カチオン重合性組成物を回収する工程および溶剤を乾燥する工程を必要とせず、基材表面に、表面が鏡面状態である硬化物層を形成し得る鏡面加工方法、及びこの鏡面加工方法を用いた光ディスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る鏡面加工方法は、基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布する工程と、
基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物層に活性エネルギー線を照射して、光カチオン重合性組成物の重合を開始する工程と、光カチオン重合性組成物が硬化するまでに、光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させて、光カチオン重合性組成物を硬化する工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る鏡面加工方法のある特定の局面では、光カチオン重合性組成物を塗布する工程において、光カチオン重合性組成物を、１μｍ〜２００μｍの均一な厚みとなるように塗布する。
【００１１】
本発明に係る鏡面加工方法の別の特定の局面では、光カチオン重合性組成物を硬化する工程において、光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させるときの部材の温度は、４０〜１００℃である。
【００１２】
本発明に係る鏡面加工方法のさらに別の特定の局面では、光カチオン重合性組成物が硬化した後、１５〜３０℃の範囲に冷却して、光カチオン重合性組成物の硬化により形成された硬化物層から表面が鏡面加工された部材を剥離する工程をさらに備えている。
【００１３】
本発明に係る光ディスクの製造方法では、本発明に係る鏡面加工方法によって光ディスク表面に、表面が鏡面状態である硬化物層を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る鏡面加工方法では、基材表面に、表面が鏡面状態とされる材料層を形成するために光カチオン重合性組成物を用いている。光カチオン重合性組成物では、活性エネルギー線が照射されると、暗反応により硬化反応は進行する。従って、硬化するまで、基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させると、光カチオン重合性組成物層は、該部材の表面に密着したまま硬化する。従って、光カチオン重合性組成物の硬化により形成された硬化物層の表面は、鏡面状態となる。
【００１５】
本発明に係る鏡面加工方法では、硬化物層の表面を鏡面状態とするために、基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布するのに飛散しやすいスピンコート法などを用いなくてもよい。従って、飛散した光カチオン重合性組成物を回収する工程を必要としない。さらに、光カチオン重合性組成物が高粘度の場合において、溶剤で希釈して粘度を低くしなくても、光カチオン重合性組成物の硬化物層の表面を容易に鏡面状態とすることができる。従って、光カチオン重合性組成物を溶剤で希釈する必要がないため、溶剤を乾燥する工程も必要としない。
【００１６】
本発明において、光カチオン重合性組成物を塗布する工程において、光カチオン重合性組成物を、１μｍ〜２００μｍの均一な厚みとなるように塗布した場合は、表面が平滑で均一な鏡面状態の硬化物層を形成する。さらに、形成された硬化物層は十分な硬度を有する。
【００１７】
本発明において、光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させるとき部材の温度が４０〜１００℃である場合には、硬化物層の表面は平滑で均一な鏡面状態を形成する。
【００１８】
本発明において、光カチオン重合性組成物が硬化した後、１５〜３０℃の範囲に冷却して、光カチオン重合性組成物の硬化により形成された硬化物層から表面が鏡面加工された部材を剥離すると、形成された鏡面状態を維持しつつ剥離することが容易となる。
【００１９】
本発明の鏡面加工方法により光ディスクを製造する場合には、光ディスク表面に、表面
が平滑で均一な鏡面状態である硬化物層を形成することができる。よって、硬化物層の表面は鏡面状態であるので、光ディスクの情報の読み取りに支障が生じ難い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２１】
本発明に係る鏡面加工方法により表面に硬化物層が形成される基材としては、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクなどの光ディスクが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
上記基材としては、特に限定されないが、光磁気記録媒体、光学レンズ、光学フィルター、反射防止膜、及び液晶ディスプレー、ＣＲＴディスプレー、プラズマディスプレー、ＥＬディスプレーなどの各種表示素子などの表面に保護層を形成するものが挙げられる。
【００２３】
光ディスク基材としては、通常はポリカーボネートからなるが、基材性能を満たすものであれば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル等、他の材料からなるものでもよく、特に限定されない。
【００２４】
本発明に用いる光カチオン重合性組成物は、カチオン重合性化合物を含んでいる。カチオン重合性化合物としては、環状エーテル基及びビニルエーテル基から選択される少なくとも１つの反応性基を有するものであれば、特に限定されるものではない。活性エネルギー線照射により硬化した際、十分な硬度を得るため、カチオン重合性化合物は、一分子内に２個以上の重合性基を含む多官能を少なくとも１種類以上含んでいることが好ましい。
【００２５】
上記環状エーテル基を有するカチオン重合性化合物としては、例えば、エポキシ基、脂環エポキシ基、又はオキセタニル基を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２６】
上記エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ノボラック型エポキシ樹脂類、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。
【００２７】
上記脂環エポキシ基を有するカチオン重合性化合物としては、２，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサノン−メタ−ジオキサン、ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル、ＥＨＰＥ−３１５０（ダイセル化学工業（株）製、脂環式エポキシ樹脂）等が挙げれられる。
【００２８】
上記オキセタニル基を有するカチオン重合性化合物としては、１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン、１，３−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］プロパン、エチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル等が挙げられる。
【００２９】
カチオン重合性化合物として、ビニルエーテル基を有する化合物を用いることもできる。ビニルエーテル基を有するカチオン重合性化合物としては、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、シクロヘキサン−１，４−ジメチロールジビニルエーテル、１，４−ブタンジオールジビニルエーテル、ポリエステルジビニルエーテル、ポリウレタンポリビニルエーテル等が挙げられる。
【００３０】
本発明において、光カチオン重合性組成物の硬化により形成された硬化物層が最外層表面となる場合には、硬化物層には耐擦傷性が求められる。耐擦傷性を高めるため、カチオン重合性化合物として、脂肪族系化合物が好適に用いられる。脂肪族系化合物を用いる場合には、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
本発明において、光カチオン重合性組成物は、カチオン重合性化合物に加えて、ラジカル重合硬化性化合物を併用してもよい。ラジカル重合硬化性化合物としては、分子内に１つ以上のラジカル重合性不飽和二重結合を有するものであれば、特に限定されるものではなく、（メタ）アクリロイル基、ビニル基を有する化合物を用いることができる。
【００３２】
上記（メタ）アクリロイル基を有するラジカル重合硬化性化合物としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタアクリレート）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００３３】
上記ビニル基を有するラジカル重合硬化性化合物としては、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等が挙げられる。
【００３４】
本発明において、光カチオン重合性組成物に含まれるカチオン重合性化合物では、酸素による硬化阻害が起こらない。一方、光カチオン重合性組成物にラジカル重合硬化性化合物が含まれる場合には、活性エネルギー線照射雰囲気下の酸素濃度を制御する必要がある。また、カチオン重合性化合物が含まれる場合には、水分、アミン系化合物、アルカリ化合物による活性種の失活が起きやすいため、これらの成分が混入しないように注意を要する。
【００３５】
本発明において、光カチオン重合性組成物は、光カチオン開始剤または熱重合カチオン硬化剤を含んでいることが好ましい。光カチオン重合性組成物が光カチオン開始剤を含んでいる場合には、活性エネルギー線を照射することにより、光カチオン重合性組成物が効果的に硬化する。
【００３６】
光カチオン開始剤としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩またはヨードニウム塩等のオニウム塩を用いることができ、特に、芳香族オニウム塩を用いることが好ましい。その他、フェロセン誘導体等の鉄−アレーン錯体や、アリールシラノール−アルミニウム錯体等も好ましく用いることができ、これらの中から適宜選択すればよい。具体的には、サイラキュアＵＶＩ−６９７０、サイラキュアＵＶＩ−６９７４、サイラキュアＵＶＩ−６９９０（いずれも米国ダウケミカル社製）、イルガキュア２６４（チバスペシャルティケミカルズ社製）、ＣＩＴ−１６８２（日本曹達製）等が挙げられる。光カチオン開始剤の含有量は、好ましくは、光カチオン重合性組成物（固形分として）全体の中に０．５〜５重量％程度である。
【００３７】
光カチオン重合性組成物において、カチオン重合性化合物と同時に、ラジカル重合硬化
性化合物を含んでいる場合には、さらに上記光カチオン開始剤と、光ラジカル開始剤とを含んでいることが好ましい。光ラジカル開始剤としては、ダロキュア１１７３、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア９０７（いずれもチバスペシャルティケミカルズ社製）等が挙げられ、純度の高いものが好適に用いられる。光ラジカル開始剤の含有量は、好ましくは、光カチオン重合性組成物（固形分として）全体の中に０．５〜５重量％程度である。
【００３８】
光カチオン重合性組成物は、さらに必要に応じて、増感剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、レベリング剤、顔料、有機フィラー、無機フィラーなどを含んでいても差し支えない。増感剤については、紫外線ランプの種類によっては触媒に適合する波長光を照射できないものもあり、基材が光ディスクである場合には、レーザー読み取りに支障を来たす特定吸収波長のあるものは除かれる。
【００３９】
本発明において、基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布する方法としては、スクリーンコート法、ディップコート法、クラビアコート法、ロールコーター、コンマコーター、シム、プレス等が挙げられるが、これらの内の適宜の方法が用いられる。
【００４０】
基材表面に光カチオン重合性組成物を塗布する工程において、温度が高すぎると、基材が傷むことがあり、さらに光カチオン重合性組成物の反応が進行することがある。温度が低すぎると、光カチオン重合性組成物の粘度が高くなり、塗布しにくくなることがある。従って、塗布温度は１５〜８０℃が好ましい。ただし、選ばれるカチオン重合性化合物の反応性、光カチオン開始剤により塗布温度は調整される。
【００４１】
本発明において、光カチオン重合性組成物の塗布時の厚みは、塗布される基材の種類や用途によって適宜選択されるが、１μｍ〜２００μｍ、より好ましくは１０μｍ〜２００μｍであることが好ましい。塗布時の厚みが１μｍより薄い場合には、均一な鏡面状態を形成しないことがあり、塗布時の厚みが２００μｍより厚い場合には、用いる光カチオン重合性組成物の量が多くなりコストが高くなる。
【００４２】
本発明において、基材が光ディスクである場合には、記録層を保護、形状を維持するため、光カチオン重合性組成物を１μｍ以上１００μｍ以下となるように塗布するとよい。塗布時の厚みが１μｍより薄い場合には、光ディスクの表面硬度が十分でないことがあり、塗布時の厚みが１００μｍより厚い場合には、光ディスクにクラックが発生することがあり、ディスクの反りも大きくなりやすい。
【００４３】
本発明において、光カチオン重合性組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、可視光などの適切なものを選択し、用いればよい。
【００４４】
紫外線を用いる場合、適切な紫外線照射量は、例えば、１〜５００ｍＪ／ｃｍ2、好ま
しくは１〜２００ｍＪ／ｃｍ2である。電子線を照射する場合には、電子線照射量は、例
えば、１〜３０Ｍｒａｄ、好ましくは１〜１０Ｍｒａｄである。紫外線照射及び電子線照射いずれの場合にも、この照射量は、使用する光カチオン重合性化合物の反応性基の種類や量、基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物の厚さ、反応時の触媒量、及び含有されるフィラー等の添加剤に応じて調整すればよい。
【００４５】
紫外線を照射した後、光カチオン重合性組成物が硬化するまでに、光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を一定時間密着させる。光カチオン重合性組成物層に表面が鏡面加工された部材を密着させるときの部材の温度は、特に限定されないが室温〜１００℃であることが好ましい。より好ましくは、４０〜１００℃である。室温より低い温度で密着させると、基材表面に塗布された光カチオン重合性組成物層に対する表面が鏡
面加工された部材の密着性が十分でないことがあり、１００℃より高い温度で密着させると、冷却するまで時間がかかり製造効率が悪くなることがある。
【００４６】
本発明において、表面が鏡面加工された部材の材質としては、特に限定されないが、加熱や冷却によって容易に変形するものは用いることができない。従って、表面が鏡面加工された部材の材質としては、金属が好適に用いられる。表面が鏡面加工された部材の厚みは、特に限定されないが、部材表面の鏡面状態を維持するため、１〜１００ｍｍであることが好ましい。部材の厚みが１ｍｍより薄い場合には、プレス時に湾曲することがあり、部材の厚みが１００ｍｍより厚い場合には、部材が重くなるため、光カチオン重合性組成物が塗布された基材を損傷することがある。
【００４７】
以下、本発明に係る鏡面加工方法を用いた具体的な実施例を挙げることにより、本発明をより詳細に説明する。
【００４８】
（実施例１）
ソルビトールポリグリシジルエーテル（ＰＡ３６−ＰＥＰ：四日市合成社製、エポキシ当量：１６０、約４官能）６０重量部と、２官能脂環式エポキシ化合物（セロキサイド２０２１Ｐ：ダイセル化学社製、エポキシ当量：１３０、２官能）４０重量部と、カチオン重合開始剤（サイラキュアＵＶＩ−６９９０：ダウケミカル社製）３重量部とを１００℃で攪拌混練し、光カチオン重合性組成物を調製した。
【００４９】
（実施例２）
ビスフェノールＡタイプジグリシジルエーテル（エピコート８２８：ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量：１７０、約６官能）８０重量部と、単官能グリシジルエーテル（デナコールＥＸ−１４５：ナガセケムテックス社製）２０重量部と、カチオン重合開始剤（サイラキュアＵＶＩ−６９９０：ダウケミカル社製）３重量部とを１００℃で攪拌混練し、光カチオン重合性組成物を調製した。
【００５０】
（実施例３）
ビスフェノールＡタイプジグリシジルエーテル（エピコート８２８：ジャパンエポキシレジン社製、エポキシ当量：１７０、約６官能）３０重量部と、ビスフェノールＦタイプグリシジルエーテル（エピコート４００４Ｐ：ジャパンエポキシレジン社製）７０重量部と、カチオン重合開始剤（サイラキュアＵＶＩ−６９９０：ダウケミカル社製）３重量部とを８０℃で攪拌混練し、光カチオン重合性組成物を調製した。
【００５１】
（実施例４）
実施例１と同様の光カチオン重合性組成物を調製した。
【００５２】
（基材への鏡面加工方法）
上記のようにして調製された実施例１〜３の光カチオン重合性組成物を、ポリカーボネート樹脂板上にロールコーター法により塗布した。ポリカーボネート樹脂板表面に塗布した光カチオン重合性組成物の厚みは、５０μｍとした。
【００５３】
次いで、ポリカーボネート樹脂板上に塗布された光カチオン重合性組成物層に紫外線を照射した。光源としては、高圧水銀灯を用い、照射量は７０ｍＷ／ｃｍ2、１５秒とした
。
【００５４】
紫外線を照射した後、直ちに、光カチオン重合性組成物層に５０℃に加熱した鏡面板（ステンレス製）を１分間プレスし密着させて、光カチオン重合性組成物を硬化した。
【００５５】
このようにして、光カチオン重合性組成物の硬化により硬化物層が表面に形成された実施例１〜３のポリカーボネート樹脂板を得た。
【００５６】
さらに実施例１〜３とは別に、実施例４の光カチオン重合性組成物を、ポリカーボネート樹脂板上にロールコーター法により塗布し、紫外線を照射した。塗布の厚み、及び紫外線の照射量は実施例１〜３と同様とした。紫外線を照射した後、ポリカーボネート樹脂板上に塗布された光カチオン重合性組成物層に、無処理の表面が鏡面加工されたポリカーボネート樹脂板を１分間プレスし密着させて、光カチオン重合性組成物を硬化した。
【００５７】
このようにして、光カチオン重合性組成物の硬化により硬化物層が表面に形成された実施例４のポリカーボネート樹脂板を得た。
【００５８】
（結果）
実施例１〜４のポリカーボネート樹脂板には、いずれも表面が平滑で均一な鏡面状態である硬化物層が形成されていた。ポリカーボネート樹脂板として市販のＣＤ−Ｒを用いた場合でも、ＣＤ−Ｒの表面には、表面が均一な鏡面状態である硬化物層が形成されており、ＣＤ−Ｒのデータの読み書きにも支障がなかった。
【００５９】
実施例１〜４で実施した鏡面加工方法では、樹脂を回収する工程および溶剤を乾燥する工程を必要とせず、製造効率も向上した。