(57)【要約】【課題】レーザの照射に起因する高分子支持体の熱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記録が可能な光記録媒体を提供する。【解決手段】高分子支持体の一方の面に、記録層および保護層をこの順に形成し、高分子支持体の他方の面にバックコート層を形成し、記録層および保護層とを二層体として１つの積層体とみなしたときに、当該二層体の長手方向のヤング率が１５〜６５ＧＰａとなるように、記録層および保護層を形成する。【選択図】  図１
2004348912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子支持体と、高分子支持体の一方の面に形成された記録層、および記録層の上に形成された保護層、ならびに高分子支持体の他方の面に形成されたバックコート層を有する光記録媒体であって、保護層と記録層とから成る二層体の長手方向のヤング率が１５〜６５ＧＰａである光記録媒体。
【請求項２】
前記二層体の厚さが４０〜４００ｎｍである請求項１に記載の光記録媒体。
【請求項３】
前記二層体が破断するときの媒体の長手方向の伸びが０．６５％以上である請求項１または請求項２に記載の光記録媒体。
【請求項４】
前記二層体の長手方向の引張強度が３５ｋＮ／ｍｍ２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】
媒体の長手方向のヤング率が４．５ＧＰａ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】
前記記録層が金属薄膜である請求項１〜５のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項７】
前記記録層がスパッタ法によって形成された層である請求項１〜６のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項８】
前記記録層の厚さが５〜３００ｎｍ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】
前記保護層が金属酸化物を含む層である請求項１〜８のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１０】
前記保護層が真空蒸着法によって形成された層である請求項１〜９のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１１】
前記保護層の厚さが５〜３００ｎｍ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】
前記高分子支持体がポリエチレンテレフタレートから成る請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光記録媒体。
【請求項１３】
前記高分子支持体の厚さが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。
【請求項１４】
前記バックコート層の厚さが０．２〜３μｍである請求項１〜１３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、高分子支持体、当該高分子支持体の一方の面に形成された記録層および記録層の上に形成された保護層、ならびに当該高分子支持体の他方の面に形成されたバックコート層を有する構造の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５−１８２２４８号公報（特許文献１）、特開平５−２４２５２３号公報（特許文献２）、および特開平１１−１８５３０１号公報（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、テープ状の高分子支持体の上に光記録層を形成したものであり、一般の光ディスクと同等の記録密度を有する。光ディスクが一定の記録面積を有するのに対し、テープ状光記録媒体は、長尺化することにより、光ディスクと比べて格段に大きい記録面積を有し得る。そのため、テープ状光記録媒体によれば、大容量の記録媒体を実現することが可能である。
【０００３】
以下に、これまでに提案されてきたテープ状光記録媒体の構成の一例を、図面を参照して説明する。
図３に示すテープ状光記録媒体１００は、高分子支持体１１の一方の面に記録層１２および保護層１３がこの順に形成され、高分子支持体１１の他方の面にバックコート層１４が形成されている。高分子支持体１１として、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、光ディスクの記録層を構成する材料として一般的に用いられている材料で形成される。記録層１２は、例えば、有機色素記録材料、光磁気記録材料、または相変化記録材料等で形成される。保護層１３は、金属酸化物、窒化物、硫化物、または炭化物等で構成される。バックコート層１４は、テープ状光記録媒体１００の記録層側表面とは反対側の面（即ち、裏面）の走行性を向上させるために設けられる。バックコート層１４は、例えば、ポリウレタン樹脂中に、カーボン粒子およびバリウムフェライトが分散されて成る層である。かかる層において、ポリウレタン樹脂はバインダーとして作用する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１８２２４８号公報
【特許文献２】
特開平５−２４２５２３号公報
【特許文献３】
特開平１１−１８５３０１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、一般的な光ディスクにおいては、厚さ１．２ｍｍのポリカーボネート基板を記録層等を担持する支持体として使用するのに対し、テープ状光記録媒体においては、柔軟性および機械特性などに優れたポリエステルフィルム、特にコスト的に有利なポリエチレンテレフタレートフィルムを用いる。また、テープ状光記録媒体に関しては、支持体（即ち、ポリエステルフィルム）の厚さを２０μｍ以下と薄くして、所定寸法のパッケージに、より多くのテープ状光記録媒体を収納し、それにより大記録容量化が図られている。さらには、支持体の厚さをより薄くすること（具体的には１０μｍ以下の厚さにすること）も検討されている。しかしながら、テープ状光記録媒体の支持体をこのように薄くすると、テープ状光記録媒体が記録層に情報を繰り返し記録するタイプのものである（即ち、高出力のレーザー光が繰り返し照射されるものである）場合に、支持体が熱変形しやすくなる。支持体の熱変形は、記録された信号（マーク）の歪みを引き起こし、再生出力の低下の原因となる。したがって、支持体が薄い場合には、繰り返しの記録回数が増えるについれて再生出力が低下する傾向にある。同様の傾向は、記録に用いるレーザよりも出力の小さいレーザを用いて再生を多数回繰り返す場合にも認められる。また、今後、テープ状光記録媒体についても、高密度記録化がより進むと予想される。信号を高い密度で記録する場合、波長の短いレーザを使用して小さなマークを形成し、これを読みとって再生するため、マークの変形が僅かであっても記録再生特性に大きく影響する。即ち、ライトワンスタイプの媒体に１回だけ信号を記録する場合にも、記録密度が高ければ、マークに実用上無視できない歪みが生じて良好な再生出力を得られないことがある。このように、これまで、テープ状光記録媒体については、良好な繰り返しの記録および／もしくは再生、ならびに／または高密度記録と、媒体全体の薄手化とを両立できないという課題があった。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、高分子支持体が１０μｍ以下と薄い場合でも、熱変形の発生が有効に抑制されるテープ状光記録媒体を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、種々検討した結果、支持体の厚さが１０μｍ以下であっても、記録層と保護層とから成る二層体の長手方向（長尺物の巻取り方向に相当）のヤング率を１５〜６５ＧＰａにすることによって、支持体の熱変形の発生が抑制され、上記課題を解決し得ることを見い出した。さらに、本発明者らは、この二層体の厚さ、破断するときの伸び、および引張強度が特定の値を有する場合において、支持体の熱変形の発生をより有効に抑制し得ることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、上記課題を解決するため、高分子支持体、高分子支持体の一方の面に形成された記録層および記録層の上に形成された保護層、ならびに高分子支持体の他方の面に形成されたバックコート層を有する光記録媒体であって、記録層と保護層とから成る二層体の長手方向のヤング率が１５〜６５ＧＰａであるテープ状光記録媒体を提供する。この光記録媒体は、記録層と保護層とが合わせて、長手方向において特定のヤング率を有することを特徴とする。この特徴によれば、高分子支持体の厚さを小さくした光記録媒体に対し、高い出力のレーザを用いて、情報が繰り返し記録され、あるいは高い記録密度で情報が記録されるとしても、高分子支持体の熱変形が生じにくい。したがって、本発明の光記録媒体が書き換え型のものである場合には、繰り返しのレーザ照射に起因する再生出力の低下が抑制された、良好なオーバーライト特性を有し、高密度記録媒体である場合には、良好な再生出力を確保し得る。
【０００９】
この光記録媒体の重要な特徴は、高分子支持体の熱変形が、高分子支持体の物性に依ることなく、その上に積層される記録層および保護層によって抑制される点にある。したがって、本発明は、高分子支持体の種類を問わず適用することができ、汎用されているポリエチレンテレフタレートフィルムであって、その厚さが１０μｍ以下と薄いものにも適用できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
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、各層の高分子支持体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、各層の高分子支持体から遠い側の面を意味する。したがって、例えば、「記録層の上に」というときは、「記録層の高分子支持体から遠い側の面に隣接する位置に」を意味する。また、「二層体」とは、「記録層」と「記録層表面に形成された保護層」の２層から構成される積層体を指すものとする。
【００１１】
本発明の光記録媒体は、保護層と記録層とから成る二層体の長手方向のヤング率が１５〜６５ＧＰａであることを特徴とする。前述のように、この特徴によれば、高出力のレーザ光の照射に起因する、高分子支持体の熱変形が抑制される。即ち、この二層体は、その高いヤング率でもって、高分子支持体を補強および固定するように作用し、高分子支持体が熱により伸び又は収縮することを阻止すると考えられる。二層体の長手方向のヤング率は、より好ましくは、２０〜６０ＧＰａの範囲内にある。
【００１２】
二層体の長手方向のヤング率が１５ＧＰａよりも小さい場合には、二層体が高分子支持体を補強する効果が小さくなる。その結果、レーザの照射による高分子支持体の熱変形を十分に抑制できず、例えば、繰り返し情報が記録される場合に再生出力の低下等を招く。また、二層体の長手方向のヤング率が６５ＧＰａよりも大きい場合には、デッキ走行系でテープ状光記録媒体が受ける衝撃によって保護層および／または記録層にクラックが発生しやすくなる。保護層および／または記録層で生じたクラックが大きくなると、クラックが生じた部分では光記録媒体の機械強度が局所的に低下する。その結果、クラックが生じた部分でレーザの照射に起因する高分子支持体の熱変形が生じやすくなるために、再生出力の低下もまた生じやすくなる。
【００１３】
光記録媒体がテープ状である場合、保護層および／または記録層において、クラックはデッキ走行系でテープに衝撃が加えられたときに発生しやすい。テープには、例えばモード移行時等にデッキ走行系で衝撃が加えられ、特に巻き戻しモード中の始端検出時に大きな衝撃が加えられる。
【００１４】
二層体の長手方向のヤング率は、記録層および保護層の材料、形成方法および厚さ等を適宜調節することによって変化させ得る。例えば、後述するように、記録層の長手方向のヤング率は、材料の種類、２以上の材料を用いる場合には各材料の組成比、および膜厚を適宜選択することにより調節できる。また、保護層のヤング率は、材料の種類、保護層が金属酸化物を含む層である場合には金属に対する酸素の割合および保護層全体に含まれる酸素の割合、成膜条件（例えば、蒸着法またはスパッタ法により成膜する場合には蒸発材料）ならびに膜厚を適宜選択することにより調節できる。
【００１５】
二層体の長手方向のヤング率は、二層体（即ち、保護層および記録層から成る積層体）を有するテープ状光記録媒体および二層体を有しないテープ状媒体（即ち、二層体を有するテープ状光記録媒体から二層体だけを取り除いたもの）のヤング率をそれぞれ測定することによって求められる。二層体を有するテープ状光記録媒体のヤング率および厚さをＥｘおよびｔｘ、二層体を有しないテープ状媒体のヤング率および厚さをＥｙおよびｔｙ、二層体のヤング率および厚さをＥｒおよびｔｒとすれば、Ｅｘ、ＥｙおよびＥｒならびにｔｘ、ｔｙおよびｔｒは次の関係：
Ｅｘ＝Ｅｙ・［ｔｙ／ｔｘ］＋Ｅｒ・［ｔｒ／ｔｘ］
を満たす。したがって、ＥｘおよびＥｙならびにｔｘ、ｔｙおよびｔｒを測定により求めれば、上式よりＥｒを算出することができる。
【００１６】
テープ長手方向のヤング率は、試料を長手方向に所定の標線間距離（引っ張り長さ）で引っ張ったときに試料の断面に作用する荷重（応力）および試料の伸び量、ならびに試料の幅方向の断面積（即ち、幅方向で切断したときの断面積）から算出することができる。具体的には、式Ｅ＝（Ｗ／Ｌ）／（Ａ／△ｌ）（式中、Ｅはヤング率（Ｐａ）、Ｗは弾性限内の荷重（Ｎ）、Ｌは引っ張り試験前の標線間距離（ｍ）、Ａは試料の引っ張り試験前の断面積（ｍ２）、△ｌは荷重Ｗにおける標線間伸び量（ｍ）を示す）に基づいて算出できる。
【００１７】
二層体を有しないテープ状光記録媒体は、テープ状光記録媒体の保護層および記録層を酸または有機溶媒を用いてエッチングすることにより得られる。そして、エッチング前後の光記録媒体のヤング率および厚さを測定すれば、二層体のヤング率を求めることができる。あるいは、テープ状光記録媒体の製造過程において、二層体（即ち、記録層および保護層）を形成する前の高分子支持体のヤング率および厚さ、または高分子支持体の一方の面にバックコート層のみが形成された積層体のヤング率および厚さを測定することによっても、二層体のヤング率を求めることが可能である。
【００１８】
二層体の長手方向のヤング率は、引張試験装置（例えばオリエンテック社製のＲＴＭ−２５）を用い、引張長さ（標線間距離）を２００ｍｍ、引張速度を２０ｍｍ／分に設定して引張試験を実施して測定する。以下の説明を含む本明細書において、特に断りのない限り引張試験というときは、この条件で実施される試験をいう。試料の幅方向の断面積は、試料の幅と厚さとから求めることができる。テープ状光記録媒体のような薄い試料の厚さは、試料を１０枚重ねた状態にてマイクロメータを用いて測定することにより求めることができる。
【００１９】
二層体の厚さは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、二層体の破断面を観察して求めることができる。あるいは、二層体の厚さは、二層体を有する試料の厚さと、二層体を有しない試料の厚さの差から求めることができる。
【００２０】
また、本発明の光記録媒体において、二層体の厚さ（即ち、保護層と記録層とを合わせた厚さ）は４０〜４００ｎｍであることが好ましい。厚さが４０ｎｍよりも小さい場合には、二層体が高分子支持体を補強する効果が小さくなり、レーザによる高分子支持体の熱変形を招き、ひいては再生出力を低下させることがある。二層体の厚さが４００ｎｍよりも大きい場合には、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に加えられる衝撃によって二層体にクラックが発生しやすくなる。二層体に生じたクラックが成長して大きくなると、当該クラックが生じた部分において、二層体による高分子支持体の補強効果が小さくなる。その結果、レーザの照射に起因する高分子支持体の熱変形が生じ、再生出力が低下することがある。
【００２１】
本発明の光記録媒体は、好ましくは、二層体が破断するときの長手方向の伸びが０．６５％以上であるものである。より好ましくは、１〜５％である。「二層体が破断するときの長手方向の伸び」とは、長手方向で引張荷重を加えたときに、二層体を構成する保護層および記録層の少なくとも一方にクラックの発生するときの光記録媒体の伸びをいう。この伸びが０．６５％よりも小さい場合には、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に加えられる衝撃によって、二層体にクラックが発生しやすくなる。前述のように、クラックが生じた部分では光記録媒体の機械強度が局所的に低下し、それにより、レーザによる高分子支持体の熱変形が生じ、再生出力が低下することがある。なお、二層体が破断するときの長手方向の伸びは、上述した範囲に限定されるものでない。当該伸びは、二層体の長手方向のヤング率が上記所定の範囲内にある限りにおいて、記録層および保護層の材料、保護層が金属酸化物を含む場合には金属に対する酸素の割合および保護層全体に含まれる酸素の割合等を適宜選択して、可能であれば、より大きくすることが好ましい。
【００２２】
図２に、本発明の光記録媒体を引張試験（標線間距離２００ｍｍ、引張速度２０ｍｍ／分）に付したときの応力と歪みの関係を示す。引張試験はテープ状光記録媒体の長手方向を引張方向として実施したものである。縦軸および横軸はそれぞれ、長手方向で引っ張られたときの応力（荷重）および歪み量に相当する。
【００２３】
図２に示す応力−歪み線において、領域Ａは歪みが応力に比例し、歪みが可逆的に変化する領域である。更に応力を大きくして歪みを増加させると、Ｂ点を境として応力−歪み線の勾配が領域Ａにおけるそれよりも緩やかになる。Ｂ点は、テープ状光記録媒体において二層体の破壊が開始する点である。二層体の破壊が開始する時に、テープ状光記録媒体の表面を観察すると、クラックの発生が認められる。
【００２４】
二層体が破断するときの媒体の長手方向の伸びは、二層体（即ち、保護層および記録層）を有するテープ状光記録媒体を試料とし、これを前述の引張試験に付して求める。テープ状光記録媒体を引っ張っていくと、先に二層体の破壊が生じる。そのときの伸び量（図２中のＢ点における歪みＣに相当）から、算出することができる。伸びεは、式ε＝（△Ｌ／Ｌ）×１００（式中、εは二層体の伸び（％）、△Ｌは二層体の破壊が開始するときの応力における標線間伸び量（ｍ）、Ｌは試料の引張試験前の標線間距離（ｍ）を示す）に基づいて算出できる。本明細書において、標線間伸び量および標線間距離はそれぞれｍ（メートル）で表され、したがって伸びは％で示される。このようにして求める媒体の長手方向の伸びは、テープ状光記録媒体を引っ張ったときに二層体の破壊が開始するときの二層体自体の長手方向の伸びに相当する。
【００２５】
また、本発明の光記録媒体を構成する二層体の長手方向の引張強度は、３５ｋＮ／ｍｍ２以上であることが好ましい。より好ましくは、５０〜２５０ｋＮ／ｍｍ２である。引張強度が３５ｋＮ／ｍｍ２よりも小さい場合には、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に加えられる衝撃によって、二層体にクラックが発生しやすくなる。二層体で生じるクラックがもたらす問題は上述のとおりである。
【００２６】
二層体の長手方向の引張強度は、二層体を有するテープ状光記録媒体を試料とし、試料を長手方向で引張試験に付して求める。引張強度は、二層体の破壊が始まる応力（図２中のＢ点における応力Ｃに相当）および試料の幅方向の断面積から算出することができる。具体的には、引張強度σは、式σ＝Ｗ／Ａ（式中、Ｗは二層体の破壊が開始するときの応力（Ｎ）、Ａは試料の引張試験前の断面積（ｍｍ２）を示す）に基づいて算出できる。ここで、応力および断面積はそれぞれＮおよびｍｍ２で表され、したがって引張強度はＮ／ｍｍ２で示される。換言すれば、このようにして求める二層体の長手方向の引張強度は、テープ状光記録媒体を引っ張っている間に、二層体の破壊が開始するときの単位面積あたりの応力に相当する。
【００２７】
本発明の光記録媒体は、その全体の長手方向のヤング率が４．５ＧＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは、５〜３０ＧＰａである。全体の長手方向のヤング率が４．５ＧＰａよりも小さい場合には、光記録媒体全体の機械強度が低く、レーザによる高分子支持体の熱変形が生じやすくなる。そのために、繰り返し情報を記録する場合には、繰り返し回数が大きくなるにつれて再生出力が低下し、あるいは信号を高密度で記録する場合には良好な再生出力が得られないことがある。光記録媒体全体の長手方向のヤング率もまた、前述の条件で引張試験を実施して測定する。
【００２８】
以上において、本発明の光記録媒体を構成する二層体（即ち、記録層と保護層の積層体）の長手方向のヤング率および引張強度、二層体の厚さ、ならびに二層体が破断するときの媒体の伸び、および媒体の長手方向のヤング率等の機械特性について説明した。次に、本発明の光記録媒体を構成する各要素の材料等を、図面を参照して説明する。
【００２９】
図１に示す本発明のテープ状光記録媒体１０は、先に図３を参照して説明した従来のものと同様の構成を有し、高分子支持体１の一方の面に記録層２が形成され、記録層２の上に保護層３が形成されて二層体５を構成し、高分子支持体１の他方の面にバックコート層４が形成されている。
【００３０】
記録層２は、保護層３とともに（即ち、二層体５が）上記所定のヤング率等を有する限りにおいて、一般に光ディスクの記録層の材料として用いられている材料で形成してよい。記録層２は、具体的には、
▲１▼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、およびフォルマザン色素等の有機色素記録材料、
▲２▼Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ、Ｇｄ−Ｔｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、Ｇｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ、およびＮｄ−Ｄｙ−Ｆｅ−Ｃｏ等の光磁気記録材料、ならびに
▲３▼Ｇｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｉｎ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｉｎ−Ａｇ、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｓｂ、Ｔｅ−Ａｓ−Ｓｅ、Ｔｅ−Ｓｅ、Ｓｅ−Ｉｎ−Ｓｂ、Ａｇ−Ｚｎ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｉｎ−Ｓｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｇａ−Ｓｅ−Ｔｅ−Ｇｅ、Ｔｅ−Ｇｅ−Ｓｎ−Ａｕ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｎ−Ｓ、Ｓｎ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｓｅ−Ｔｅ、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｉｎ−Ｇｅ−ＡｇおよびＳｂ−Ｓｅ等の相変化記録材料
から選択される材料で形成される。上述のように、本発明においては記録層２は保護層３とともに所定の機械的特性（ヤング率等）を有する必要があることから、記録層２は光磁気記録材料または相変化記録材料である金属を用いて形成された薄膜、即ち金属薄膜であることが好ましい。
【００３１】
記録層２は、好ましくは、Ｓｂ−Ｔｅ−Ｇｅで形成される金属薄膜である。これらの材料で形成した記録層２は、保護層３を後述する金属酸化物を含む層とする場合に、保護層３とともに、上記所定のヤング率を有する二層体を構成し、また、ＣＮＲおよび記録感度が高いという利点を有する。
【００３２】
記録層２を金属薄膜とする場合、記録層２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。組成および膜厚の制御性を考慮すれば、記録層２はスパッタ法で成膜することが好ましい。
【００３３】
記録層２の厚さは、５〜３００ｎｍであることが好ましい。より好ましい記録層２の厚さは、１０〜２００ｎｍである。記録層２の厚さが５ｎｍよりも小さい場合は、レーザによる熱が高分子支持体に伝わりやすく、支持体の熱変形が生じやすくなるという問題がある。また、記録層２の厚さが３００ｎｍよりも大きい場合は、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に加えられる衝撃によって記録層２にクラックが発生しやすくなるという問題がある。
【００３４】
保護層３は、ポリカーボネート系ポリマーおよびフッ素系ポリマー等のポリマー、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＡｌＴａＯ、ＢｅＯ，およびＴｈＯ等の金属酸化物、ＡｌＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＳｉＮｂＮ、およびＳｉＴａＮ等の窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、およびＴａＳ４等の硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、およびＺｒＣ等の炭化物、ダイヤモンド状カーボン、ならびにそれらの混合物（例えばＺｎＳ−ＳｉＯ２）等から選択される材料で形成される。光学特性および生産性を考慮すれば、保護層３は、金属酸化物を含む層であることが好ましく、具体的には、Ａｌ２Ｏ３を含む層、またはＳｉＯおよび／もしくはＳｉＯ２を含む層であることが好ましい。
【００３５】
金属酸化物を含む保護層３を、後述するように、反応性蒸着により形成する場合、形成後の保護層３においては、酸素と結合していない金属および／または金属と結合していない酸素が存在することがある。そのため、金属酸化物を含む保護層３の元素組成は、金属酸化物の化学量論比と一致しないことがある。そのことは、保護層３が保護層に要求される光学特性を満たす限りにおいて、特に問題とはならない。例えば、Ａｌを酸素雰囲気下で蒸着させることによりＡｌ２Ｏ３を含む保護層３を形成する場合、分析により得られるＡｌとＯの原子比は、通常Ａｌ：Ｏ＝１００：１０〜１００：２００の範囲内にある。また、Ｓｉの酸化物を含む層は、通常、ＳｉＯｘ（ｘは０．１〜２）を含む層として特定される。ここで、ｘは０．１〜２の範囲内にある数であり、整数でない場合もある。ｘが整数でない場合としては、例えば、ＳｉＯとＳｉＯ２とがともに保護層３内に存在する場合、ならびに保護層３にＳｉと結合していない酸素が存在する場合等が挙げられる。
【００３６】
保護層３を金属酸化物を含む層として形成する場合、保護層３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、保護層３は真空蒸着法で成膜することが好ましい。その場合、金属酸化物を含む保護層３は、金属を蒸着源とし、酸素を導入しながら反応性蒸着を実施することにより形成することもできる。
【００３７】
保護層３の厚さは、５〜３００ｎｍであることが好ましい。保護層３の厚さが５ｎｍよりも小さい場合は、記録層を保護する効果が低下し、媒体は耐腐食性および耐久性などの点において劣るものとなる。また、保護層３の厚さが３００ｎｍよりも大きい場合は、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に加えられる衝撃によって保護層にクラックが発生しやすくなるため好ましくない。
【００３８】
高分子支持体１として、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。本発明の効果は、高分子支持体１がポリエチレンテレフタレートから成るフィルムである場合に、特に好ましく発揮される。ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムはコスト的に有利であり、大量生産に適しているものの、機械強度（ヤング率）およびガラス転移点が低いために、レーザが照射されたときに熱変形しやすい。しかし、そのようなＰＥＴフィルムを使用する場合でも、本発明に従って特定の物性を有する二層体をフィルム表面に積層することにより、熱変形は有効に抑制される。したがって、本発明によれば、安価なＰＥＴフィルムを用いて、信頼性の高いテープ状光記録媒体を得ることができる。
【００３９】
高分子支持体１の厚さは、２〜１０μｍであることが好ましい。高分子支持体の厚さが２μｍよりも小さい場合には、その機械的強度が弱すぎるために、媒体全体の強度を十分なものとすることができない。また、高分子支持体の厚さが１０μｍよりも大きい場合には、テープ状光記録媒体全体の厚さが大きくなるために、記録容量の大容量化に不利である。
【００４０】
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。バックコート層４は、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む。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、高分子支持体１の記録層２を形成した面とは反対側の面に塗布した後、乾燥して溶媒を蒸発させることにより形成できる。
【００４１】
バックコート層４の厚さは０．２〜３μｍであることが好ましい。より好ましくは０．３〜１μｍである。バックコート層４の厚さが０．２μｍよりも小さい場合には、ポリウレタン樹脂の量が全体として少なくなるために、カーボン粒子の高分子支持体への接着強度が弱くなり、好ましくない。また、バックコート層４の厚さが３μｍよりも大きい場合は、テープ状光記録媒体全体の厚さが大きくなるため、記録容量の大容量化に不利である。
【００４２】
以上のようにして、テープ状光記録媒体１０が製造される。上記において説明した高分子支持体、記録層、保護層およびバックコート層は、例示的なものである。それらは上記において例示した材料以外の任意の適切な材料を用いて、適切な方法により形成してよい。また、テープ状光記録媒体の構成は、図示した形態のものに限定されず、常套的に採用されている任意の構成としてよい。例えば、記録層２の上下には、図示していない誘電体層、反射層、保護層および接着層のいずれか１つまたは複数を形成してもよい。同様に、保護層３の上下には、図示していない誘電体層、反射層、保護層、接着層および潤滑剤層のいずれか１つまたは複数を形成してもよい。
【００４３】
【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、各試料のヤング率、保護層と記録層とから成る二層体が破断するときの伸びおよび引張強度はいずれも、テープ状光記録媒体を試作した後、長手方向に引張荷重を加える引張試験を実施して求めた。測定に使用した引張試験装置はオリエンテック社製のＲＴＭ−２５（商品名）であり、引張長さ（つかみ間隔）は２００ｍｍ、引張速度は２０ｍｍ／分とした。保護層と記録層とを合わせた二層体の厚さは、各層の破断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により観察して求めた。
【００４４】
（実施例１）
図１に示す態様のテープ状光記録媒体を以下の手順で作成した。まず、高分子支持体１として、厚さ８．０μｍ、幅１５０ｍｍ、長さ１０００ｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用意した。この高分子支持体１の一方の面に、Ｓｂ８５Ｔｅ３Ｉｎ１０Ｇｅ１Ａｇ１（原子％）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た。更に、この記録層２の上にＡｌの酸化物を含む厚さ約５０ｎｍの保護層３を真空蒸着法により形成した。蒸着は、真空槽内の圧力を２×１０−２Ｐａとし、高分子支持体１をキャン状冷却支持体に沿って１０ｍ／分で走行させながら、電子銃（出力５ｋＷ）により坩堝内の蒸発材料（Ａｌ）を蒸発させて実施した。Ａｌの蒸着は酸素を１．０Ｌ／分の流量で供給する酸素雰囲気中で実施した。
【００４５】
その後、高分子支持体１の記録層２を形成した面とは反対側の面に、厚さ約０．７μｍのバックコート層４を湿式塗布法により形成した。塗布液として、溶媒としてのトルエンとメチルエチルケトンをそれぞれ５００重量部、バインダーとしてのポリウレタンを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。以上のようにして作製した試料を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。
【００４６】
（実施例２〜１１、比較例１〜２）
記録層２を、それぞれ表１に示す材料および厚さの層として形成し、また、Ａｌの酸化物を含む保護層３を、酸素供給量をそれぞれを表１に示すように設定して、それぞれ表１に示す厚さとなるように形成したこと以外は、実施例１と同様にして、テープ状の光記録媒体を得た。
【００４７】
【表１】
2004348912.tif 000003
【００４８】
実施例１〜１１、ならびに比較例１および２で得たテープ状光記録媒体の各試料について、それぞれ下記の評価試験（ａ）および（ｂ）を行なった。得られた試験試験結果を表２に示す。
【００４９】
（ａ）記録再生試験
波長６５０ｎｍのレーザを使用して、レーザパワー１０ｍＷ、線速度５．０ｍ／ｍｉｎ、周波数２．５ＭＨｚで信号を記録し、記録した信号をパワー１ｍＷのレーザで１００００パス繰り返し再生したときの１００００パス目のＣ／Ｎを測定した。記録および再生は、レーザを保護層側から照射して行った。
【００５０】
（ｂ）顕微鏡観察
記録再生試験後の記録マーク形状の状態を走査型電子顕微鏡で観察し、３段階で評価した。評価基準は次の通りである。
○：記録マーク形状の変形が発生せず、実用上全く問題ない。
△：記録マーク形状に微小な変形が見られ、改善が必要である。
×：記録マーク形状が変形していて、実用性が殆どない。
【００５１】
【表２】
2004348912.tif 000004
【００５２】
表２から明らかなように、光記録媒体を構成する二層体（即ち、記録層と保護層の積層体）の長手方向のヤング率が１５ＧＰａ〜６５ＧＰａである実施例１〜１１において、１００００回繰り返し再生したときの１００００回目の再生時のＣ／Ｎは４５ｄＢ以上であり、記録再生特性は良好であった。実施例１〜１１で使用された高分子支持体（ＰＥＴフィルム）は、光ディスク等の基板の材料であるポリカーボネートと比べて、ガラス転移点、機械強度（ヤング率）および寸法安定性が低く、また、その厚さが基板の厚さの１／１００以下である。それにもかかわらず、実施例１〜１１の光記録媒体は、デッキ走行系において高張力で引っ張りながら繰り返し走行させても、表２に示すように高いＣ／Ｎを維持している。このことは、これらの実施例の媒体においては、レーザの照射に起因する高分子支持体の熱変形が有効に抑制され、それにより高いＣ／Ｎが維持されていると考えられる。
【００５３】
比較例１の記録再生特性は、実施例１〜１１のそれよりも劣っており、記録マーク形状に変形が認められた。これは、二層体の長手方向のヤング率が１５ＧＰａ以下であるために、二層体が高分子支持体の熱変形を十分に抑制できず、その結果、繰り返しレーザ光を照射して再生している間に、高分子支持体が熱変形したことによると考えられる。
【００５４】
比較例２においては、二層体の長手方向のヤング率が１５ＧＰａを超えるにも拘らず、記録マーク形状に変形が認められ、Ｃ／Ｎは低かった。これは、二層体の長手方向のヤング率が６５．４ＧＰａと大きいために、試料を繰り返し走行させて信号を繰り返し再生している間に、テープ状光記録媒体に衝撃が加わって、二層体にクラックが発生したことによると考えられる。クラックが発生した部分では、二層体のヤング率が局所的に低下するために、二層体は高分子支持体の熱変形を抑制することができず、その結果、熱変形が発生してＣ／Ｎ比が低下したと考えられる。
【００５５】
実施例１〜１１および比較例１〜２の結果より、二層体の長手方向のヤング率は１５ＧＰａ〜６５ＧＰａの範囲内にあることが好ましいと言える。
【００５６】
更に、二層体の厚さが４０〜４００ｎｍである実施例１〜９の光記録媒体については、Ｃ／Ｎはいずれも５０ｄＢ以上であり、実施例１０および実施例１１のものと比較すると、記録再生特性はより良好であった。実施例１０は、二層体の長手方向のヤング率が上記範囲内にあるものの、その厚さが４０ｎｍ以下と薄く、高分子支持体を十分に補強できなかったために、高分子支持体の熱変形が多少発生し、再生出力の低下が起きたと考えられる。
【００５７】
実施例１１は、二層体の長手方向のヤング率は上記範囲内にあったものの、その厚さが４２０ｎｍと大きいものである。そのために、デッキ走行系でテープ状光記録媒体に衝撃が加えられて二層体に微小なクラックが発生し、当該微小なクラックが発生した部分で高分子支持体の熱変形が多少発生して、再生出力の低下が起きたと考えられる。
【００５８】
よって、実施例１〜９と実施例１０および１１との比較から、二層体（保護層＋記録層）が所定の長手方向のヤング率を有する本発明の光記録媒体に関して、二層体は４０〜４００ｎｍの厚さを有することがより好ましいといえる。なお、記録層および保護層の膜厚はそれぞれ、多層構造に伴う干渉効果も考慮して、レーザ光の吸収効率が良く、且つ信号が記録された状態（または部分）と未記録の状態（または部分）との反射率のコントラストが大きくなるように選ばれる。
【００５９】
この記録再生試験において、二層体の厚さが４００ｎｍ以下である実施例１〜１０の光記録媒体において、二層体が破断するときの長手方向の伸びは０．６５％以上であり、引張強度は３５ｋＮ／ｍｍ２以上であった。したがって、二層体におけるクラックの発生は、二層体が破断するときの長手方向の伸びを０．６５％以上、または引張強度を３５ｋＮ／ｍｍ２以上にすることによって有効に抑制されるといえる。。
【００６０】
さらに、この記録再生試験においてＣ／Ｎが５０ｄＢ以上であった実施例１〜９の光記録媒体全体の長手方向のヤング率は、いずれも４．５ＧＰａ以上であった。即ち、レーザ光による高分子支持体の熱変形は、二層体の補強効果を利用して、光記録媒体全体の長手方向のヤング率を４．５ＧＰａ以上とすることによって、有効に抑制されるといえる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の光記録媒体は、高分子支持体の一方の面に形成された記録層およびその上に形成された保護層とから成る二層体を有し、高分子支持体の他方の面にバックコート層を有し、二層体の長手方向のヤング率が１５〜６５ＧＰａであることを特徴とする。この特徴により、本発明の光記録媒体は、高分子支持体の熱変形が生じにくいものとなるから、これに高出力のレーザが信号の記録のために照射されならびに／または波長の短いレーザを使用して信号を高密度に記録する場合でも、記録再生特性の低下が生じにくい。したがって、本発明の光記録媒体は、テープ状とした場合でも、繰り返しの記録および／もしくは再生、ならびに／または高密度記録に適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光記録媒体の一態様を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の光記録媒体の応力−歪み線図である。
【図３】従来の光記録媒体の一態様を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１，１１．．．高分子支持体、２，１２．．．記録層、３，１３．．．保護層、４，１４．．．バックコート層、５．．．二層体、１０，１００．．．光記録媒体。
【図１】
2004348912.tif 000005
【図２】
2004348912.tif 000006
【図３】
2004348912.tif 000007