(57)【要約】【課題】２０μｍ以下の厚みを有するテープ状形態の高分子基板を採用して、大記録容量化を図ったテープ状光記録媒体であって、基板変形の発生が有効に抑制された、実用信頼性の高いテープ状光記録媒体を提供する。【解決手段】高分子基板と、高分子基板の一方の面に形成された記録層と、高分子基板の他方の面に形成されたバックコート層とを有する光記録媒体、特にテープ状光記録媒体において、放熱補強層を設けてなることを特徴とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子基板と、高分子基板の一方の面に形成された記録層と、高分子基板の他方の面に形成されたバックコート層とを有する光記録媒体であって、放熱補強層を設けてなるテープ状光記録媒体。
【請求項２】
放熱補強層が高分子基板とバックコート層との間に形成された請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
放熱補強層の熱伝導率および厚さをそれぞれλｒおよびｔｒとしたときに、ｔｒ／λｒが２．０以下である請求項１または２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
放熱補強層のヤング率をＥｒとしたときに、Ｅｒ×ｔｒが２０００以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項５】
放熱補強層の熱伝導率λｒが１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項６】
放熱補強層の厚さｔｒが１０〜５００ｎｍである請求項１〜５のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項７】
放熱補強層のヤング率Ｅｒが１０ＧＰａ以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項８】
放熱補強層が金属薄膜である請求項１〜７のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項９】
金属薄膜がＣｕ系金属である請求項８に記載の光記録媒体。
【請求項１０】
放熱補強層が真空蒸着法によって形成されたものである請求項１〜９のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１１】
放熱補強層が電子ビームによる真空蒸着法によって形成されたものである請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１２】
高分子基板がポリエチレンテレフタレートである請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１３】
高分子基板の厚さｔｓが２〜１０μｍである請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高分子基板と、高分子基板の一方の面に形成された記録層と、高分子基板の他方の面に形成されたバックコート層とを有する光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光記録方式を利用した記録媒体として、例えば特開平５−１８２２４６号（特許文献１）、特開平５−２４２５２３号（特許文献２）及び特開平１１−１８５３０１号（特許文献３）に開示されているように、より多くの情報を記録し得るテープ状光記録媒体が提案されている。このテープ状光記録媒体は、テープ状の高分子基板上に光記録層を形成したもので、一般の光ディスクと同等の記録密度を持ちつつ、長尺化することによって光ディスクに比べて格段に記録面積を持たせることができるため、大容量の記録媒体ができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８２２４６号
【特許文献２】
特開平５−２４２５２３号
【特許文献３】
特開平１１−１８５３０１号
【０００４】
以下、高分子基板の一方の面に記録層が、他方の面にバックコート層が形成されたテープ状光記録媒体の１つの例について図面を参照しながら説明する。
【０００５】
図２に示すように、テープ状光記録媒体１１０においては、高分子基板１１の一方の面に記録層１２および保護層１３が順次積層されていて、高分子基板１１の他方の面にバックコート層１４が形成されている。高分子基板１１には、一般的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートまたはポリアミドなどから成るポリマーフィルムが用いられる。記録層１２は一般に光ディスクに用いられているものが好ましく、有機色素記録材料、光磁気記録材料、相変化記録材料等が挙げられる。保護層１３は、金属酸化物、窒化物、硫化物、炭化物等から成る。バックコート層１４は、テープ状光記録媒体１１０の裏面側の走行性を向上させるために設けられ、例えばポリウレタン樹脂をバインダーとし、これにカーボン粒子およびバリウムフェライトが分散して成る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般の光ディスクの基板が厚み１．２ｍｍのポリカーボネートであるのに対して、上述のようなテープ状の光記録媒体によれば、柔軟性、機械特性などに優れたポリエステル基板、特にコスト的に有利なポリエチレンテレフタレートを用いる。そして、その厚みを２０μｍ以下に薄手化することにより、所定寸法のパッケージに対してより多くのテープ状の光記録媒体を収納することにより大記録容量化が図られている。しかし、基板をさらに１０μｍ以下へと薄手化し、相変化光記録媒体またはオーバーライト光磁気記録媒体等のように高出力のレーザー光を繰り返し照射すると、基板が変形し媒体ノイズが発生していた。特に、今後更に高記録密度化が進むと、このような基板変形の抑制は必要不可欠となる。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、高分子基板と、高分子基板の一方の面に形成された記録層と、高分子基板の他方の面に形成されたバックコート層とを有する光記録媒体であって、基板変形の発生が有効に抑制された、実用信頼性の高い高密度光記録媒体、特にテープ状光記録媒体を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため検討した結果、放熱補強層を設けることによって基板変形の発生が抑制できることを見出した。さらに、本発明者らは、放熱補強層の厚さ、熱伝導率およびヤング率が特定の関係を満たす場合において、基板変形の発生を有効に抑制し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、高分子基板と、高分子基板の一方の面に形成された記録層と、高分子基板の他方の面に形成されたバックコート層とを有する光記録媒体であって、放熱補強層を設けてなるテープ状光記録媒体を提供する。
したがって、本発明のテープ状光記録媒体は、基板の薄手化、レーザーの高出力化および高記録密度化に対しても基板変形が生じにくく、レーザー光を繰り返し照射しても媒体ノイズが抑制される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の１つの実施形態について以下に詳述する。
以下の説明を含む本明細書において、光記録媒体の構成に関して、光記録媒体を構成する各層の「表面」とは、各層が形成されたときに露出している面、即ち、各層の高分子基板から遠い側の面を意味する。光記録媒体の構成に関して、光記録媒体を構成する各層の「上」というときもまた、特に断りのない限り、各層の高分子基板から遠い側の面を意味する。したがって、例えば、「放熱補強層の上に」というときは、「放熱補強層の高分子基板から遠い側の面に隣接する位置に」を意味する。
【００１１】
本発明の光記録媒体は、放熱補強層を設けることを特徴とする。かかる特徴により、高出力レーザーで繰り返し記録層を照射しても、高分子基板における変形は極めて抑制されることになる。
【００１２】
放熱補強層は高分子基板とバックコート層との間に形成されることが好ましい。いずれも高分子基板よりも高い強度（例えばヤング率（引っ張り強度））を有する記録層および保護層と放熱補強層とで高分子基板を挟み込むことにより、高分子基板の形状変形に対して高い補強効果を得ることができる。これに対して、放熱補強層をバックコート層の表面に形成すると、走行性能を低下させ得るためあまり好ましくない。
【００１３】
放熱補強層の熱伝導率は４端子法により電気伝導率を測定し、ヴィーデマン・フランツの法則から計算により求め、厚さは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して求めることができる。放熱補強層の熱伝導率および厚さをそれぞれλｒおよびｔｒとしたときに、ｔｒ／λｒが２．０以下であることが好ましい。ｔｒ／λｒが２．０よりも大きい場合には、放熱補強層の放熱効果が小さく高分子基板の形状変形が発生しやすくなる。高分子基板の変形が発生すると、媒体ノイズを招き、好ましくない。
【００１４】
放熱補強層のヤング率は、試料を長手方向に所定の標線間距離（引っ張り長さ）で引っ張ったときの試料の断面に作用する荷重（応力）および試料の伸び、ならびに試料の幅方向の断面積から算出することができる。放熱補強層のヤング率をＥｒとしたときに、Ｅｒ×ｔｒが２０００以上であることが好ましい。Ｅｒ×ｔｒが２０００よりも小さい場合には、放熱補強層の補強効果が小さく高分子基板の変形が発生しやすくなる。高分子基板の形状変形が発生すると、媒体ノイズを招き、好ましくない。
【００１５】
熱伝導率λｒは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましい。熱伝導率λｒが１０Ｗ／ｍ・Ｋ未満では、放熱効果が小さいため好ましくない。ｔｒは１０〜５００ｎｍであることがより好ましい。ｔｒが１０ｎｍ未満では、放熱補強層がテープ状光記録媒体全体の強度を十分に向上させることができない。また、ｔｒが５００ｎｍを越えると、放熱補強層の厚みでテープ状光記録媒体全体の厚さが大きくなるため好ましくない。ヤング率Ｅｒは１０ＧＰａ以上であることがより好ましい。ヤング率Ｅｒが１０ＧＰａ未満では、高分子基板の補強効果が小さいため好ましくない。
【００１６】
放熱補強層は、上述したように高い熱伝導率及びヤング率を具備することが必要であるため、金属薄膜であることが好ましい。金属薄膜の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、ＭｇおよびＡｇからなる群から選択される１種またはそれ以上の金属を用いることができる。また、金属薄膜の材料として、上記の金属の酸化物、窒化物、硫化物あるいは炭化物を用いることもできる。金属薄膜は、上述した材料からなる単層膜あるいは多層膜の形態であってもよい。また、コスト、付着速度、および熱伝導率を考慮すれば、金属薄膜は、ＣｕあるいはＣｕを主成分として好ましくは５０原子％以上含むＣｕ系合金を用いて形成することが最も好ましい。
【００１７】
放熱補強層に金属薄膜を用いる場合は、スパッタ法、真空蒸着法、またはイオンプレーティング法等によって形成することができる。成膜速度を考慮すれば真空蒸着で成膜することが好ましい。真空蒸着の方法としては、抵抗加熱法、誘導加熱法および電子ビーム法等が挙げられるが、成膜速度を考慮すれば電子ビーム法により成膜することがより好ましい。
【００１８】
本発明の光記録媒体は、放熱補強層以外の構成は特に限定されない。したがって、上記において説明した放熱補強層以外の要素、例えば、高分子基板、記録層、保護層およびバックコート層は既知の材料および方法で構成することができる。以下、それらの要素を図面を参照して説明する。
【００１９】
以下、本発明のテープ状光記録媒体について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明のテープ状光記録媒体１０は、高分子基板１の上に、記録層２および保護層３がこの順に積層され、高分子基板１の記録層２が形成された面とは反対側の面に放熱補強層５、バックコート層４がこの順に積層されている。
【００２０】
高分子基板１としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレンまたはポリアミド等から成るポリマーフィルムを用いることができる。例えば、高分子基板１としてポリエチレンテレフタレートを用いる場合には、ポリエチレンテレフタレートはガラス転移点、融点およびヤング率などの機械強度が低いために、熱による変形が比較的発生しやすいところ、本発明の放熱補強層を適用することによってそのような問題点を有効に防止することができる。
【００２１】
高分子基板１の厚さｔｓは、２〜１０μｍであることが好ましい。ｔｓが２μｍ未満では、高分子基板の強度が弱すぎて放熱補強層が高分子基板の変形を十分に抑制させることができない。また、厚さｔｓが１０μｍを越えると、テープ状光記録媒体全体の厚さが大きくなるため大記録容量化に対して好ましくない。
【００２２】
記録層２は一般に光ディスクに用いられている材料により形成することができる。記録層は、具体的には、シアニン色素、フタロシアニン色素、キノン色素、スクワリウム色素、アズレニウム色素、メロシアニン色素、アゾ色素、ナフトキノン色素、ポルフィリン色素、オキソノール色素、アゾメチン色素、アントラキノン色素、インジゴ色素、フォルマザン色素等の有機色素記録材料、Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｎｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ等の光磁気記録材料、Ｇｅ−Ｔｅ、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ａｇ−Ｉｎ−Ｓｂ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｉｎ−Ｓｎ、Ｔｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｚｎ等の相変化記録材料が挙げられる。記録層の成膜方法は、塗布、蒸着、スパッタ、イオンプレーティングおよびプラズマＣＶＤ等が挙げられる。また、記録層２と高分子基板１との間には、図示していない誘電体層、反射層、保護層および接着層を形成してもよい。記録層２の厚さは、例えば１０〜４００ｎｍであり得る。しかし、これらはあくまでも例示であり、当該技術分野において既知の種々の材料から成る適切な厚さの記録層が利用可能である。
【００２３】
保護層３は、ポリカーボネート系、フッ素系等のポリマー、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＡｌＴａＯ等の金属酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＳｉＮｂＮ、ＳｉＴａＮ等の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物やダイヤモンド状カーボン、あるいはＺｎＳ−ＳｉＯ２等のそれらの混合物等から成る。また、必要に応じて不純物を含んでもよい。このような保護層３は、蒸着、スパッタ、イオンプレーティングおよびプラズマＣＶＤ等によって形成できる。いずれの材料を用いて薄膜を形成する場合も、保護層３の厚さは２〜５００ｎｍであることが好ましい。また、保護層３の上には、図示していない潤滑剤層を形成してもよい。
【００２４】
バックコート層４は、テープ状光記録媒体１０の裏面側の走行性を向上させるために設けられる。例えば、カーボン粒子、バリウムフェライト、およびそれらのバインダーとしてポリウレタン樹脂を含み得る。カーボン粒子はバックコート層に強度を付与し、バリウムフェライトはバックコート層のヤング率を調節し、ポリウレタン樹脂はカーボン粒子およびバリウムフェライトを結合するバインダーとしての役割を果たす。カーボン粒子に代えて、あるいはカーボン粒子とともに、金属粒子、金属酸化物粒子および金属窒化物粒子から選択される１または複数種の粒子を用いてよい。また、ポリウレタン樹脂に代えて、あるいはポリウレタン樹脂とともに、ニトロセルロース樹脂を用いてよい。このようなバックコート層４は、カーボン粒子、バリウムフェライトおよびポリウレタン樹脂を、適当な溶媒（例えば、トルエンとメチルエチルケトンの混合溶媒）に溶解しおよび／または分散させた塗布液を、補強層の上に塗布した後、乾燥して溶媒を蒸発させることにより形成できる。バックコート層の厚さは０．２〜２．０μｍであり得る。
【００２５】
以上のようにして、テープ状光記録媒体１０が製造される。また、これら高分子基板、記録層、保護層およびバックコート層には本実施形態にて上述以外にも、その他の任意の適切な材料を用い得る。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本実施例において、各試料のバックコート層をメチルエチルケトンで取り除き、放熱補強層の熱伝導率λｒは４端子法により電気伝導率を測定し、ヴィーデマン・フランツの法則から計算により求め、厚さｔｒは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して求め、ヤング率Ｅｒは引張試験装置（オリエンテック社製のＲＴＭ−２５（商品名））を用いて、引張長さは２００ｍｍ、引張速度は１０ｍｍ／分としたときの測定結果を元に算出した。
【００２７】
（実施例１〜３）
図１に示す態様の磁気記録媒体を以下の手順で作成した。まず、高分子基板１として、厚さ約８．０μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ２０００ｍｍのポリエチレンテレフタレート基板を用意した。この高分子基板１の一方の面に、Ｃｕを蒸着物質として電子ビーム蒸着法により、放熱補強層５としてのＣｕ薄膜を形成した。放熱補強層５の厚さは、実施例１、２及び３においてそれぞれ５０ｎｍ（実施例１）、１００ｎｍ（実施例２）及び４００ｎｍ（実施例３）とした。具体的には、真空槽内を５×１０−３Ｐａの圧力の空気雰囲気とし、高分子基板１をキャン状支持体に沿って１０ｍ／分で走行させながら、電子銃によりるつぼ内のＣｕを蒸発させることにより、放熱補強層５を形成した。実施例１、２及び３では、各実施例の放熱補強層が上記のようにそれぞれ異なる厚みを有するものとなるように、電子銃の出力を７．０ｋＷとし、高分子基板１をキャン状支持体に沿ってそれぞれ２０．０ｍ／分（実施例１）、１０．０ｍ／分（実施例２）及び２．５ｍ／分（実施例３）で走行させて厚みを調節した。
【００２８】
その後、以上のように形成された放熱補強層の上に、約１．０μｍの厚さのバックコート層４を湿式塗布法により形成した。塗布液には、溶媒としてトルエンとメチルエチルケトンをそれぞれ５００重量部、バインダーとしてポリウレタンを１００重量部、カーボンを２０重量部、およびバリウムフェライトを６０重量部混合したものを用いた。
【００２９】
次に、高分子基板１の他方の面に、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅから成る厚さ約５０ｎｍの記録層２をスパッタ法により形成し、更にこの記録層２の上にＺｎＳ−ＳｉＯ２から成る厚さ約７０ｎｍの保護層３をスパッタ法により形成した。そして、これを１／２インチ幅にスリットしてテープ状の光記録媒体を得た。
【００３０】
（実施例４の作製）
蒸着物質としてＦｅを用いて厚さが８０ｎｍの放熱補強層５を形成したこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３１】
（実施例５の作製）
蒸着物質としてＡｌを用いて厚さが３５０ｎｍの放熱補強層５を形成したこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３２】
（実施例６の作製）
蒸着物質としてＺｎを用いて厚さが６０ｎｍの放熱補強層５を形成したこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３３】
（実施例７の作製）
蒸着物質としてＭｇを用いて厚さが１２０ｎｍの放熱補強層５を形成したこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３４】
（実施例８の作製）
蒸着物質としてＳｎを用いて厚さが１４０ｎｍの放熱補強層５を形成したこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３５】
（比較例１の作製）
放熱補強層を形成しないこと以外は実施例１〜３と同様の条件でテープ状の光記録媒体を得た。
【００３６】
実施例１〜８、比較例１で得られたテープ状光記録媒体の試料について、記録再生試験を行った。試験は波長７８０ｎｍの半導体レーザーを使用し、レーザーパワー２０ｍＷ、線速度５．０ｍ／ｍｉｎ、周波数２．５ＭＨｚで記録し、レーザーパワー１．０ｍＷで再生したときのＣ／Ｎを測定した。レーザーは保護層側から照射して行った。得られた試験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004118960.tif 000003
【００３８】
表１から明らかなように、新たに放熱補強層を設けた実施例１〜８において、Ｃ／Ｎは４５ｄＢ以上であり、記録再生特性は良好であった。このことから、高分子基板として、光ディスク等において基板として使用されるポリカーボネートと比べてガラス転移点および融点がより低く、かつ、基板として用いる場合の厚さが１／１００以下程度、例えば１／１２０の厚さであるポリエチレンテレフタレートを用いる場合であっても、高出力のレーザー照射による基板の変形は、放熱補強層によって有効に抑制されていると考えられる。
【００３９】
実施例１〜７では、熱伝導率の厚さに対する比（熱伝導率ｔｒ／厚さλｒ）を２．０以下としている。これら実施例１〜７ではＣ／Ｎはいずれも５０ｄＢ以上であって、ｔｒ／λｒの値が２．０を越える実施例８と比較すると、記録再生特性はより良好であった。このことは、放熱補強層の放熱効果によってレーザー照射による熱が放熱されたため、基板の変形をより抑制することができたことを意味すると考えられる。よって、この出願のテープ状光記録媒体の発明に関して、実施例１〜７のようにｔｒ／λｒは２．０以下であることがより好ましいと考えられる。
【００４０】
さらに、実施例１〜５では、ヤング率Ｅｒと熱伝導率ｔｒとの積（Ｅｒ×ｔｒ）を２０００以上としている。これら実施例１〜５ではＣ／Ｎは５４ｄＢ以上であって、Ｅｒ×ｔｒの値が２０００を下回る実施例６〜８と比較すると、記録再生特性はより良好であった。このことは、放熱補強層の補強効果によってテープ状光記録媒体全体の強度が増したため、基板の変形をより抑制することができたことを意味すると考えられる。よって、この出願のテープ状光記録媒体の発明に関して、実施例１〜５のようにＥｒ×ｔｒは２０００以上であることが好ましいと考えられる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の光記録媒体は、高分子基板が一方の面に記録層を有し、他方の面にバックコート層を有する光記録媒体において、放熱補強層を更に設けるという特徴を有することによって、光記録媒体全体として高出力レーザーを用いる高記録密度化を図る場合であっても、良好な放熱効果及び補強効果を発揮して、基板の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の一態様の概略断面図である。
【図２】従来の光記録媒体の一態様の概略断面図である。
【符号の説明】
１、１１　　　　非磁性基板
２、１２　　　　記録層
３、１３　　　　保護層
４、１４　　　　バックコート層
５　　　　　　　放熱補強層
１０、１１０　　テープ状光記録媒体
【図１】
2004118960.tif 000004
【図２】
2004118960.tif 000005