(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に配置されて情報信号を記録するための記録層と、
該記録層に積層される光透過層を有し、
前記光透過層側から光を入射することで情報信号の記録／再生を行うディスク状の情報記録媒体であり、
前記基板は、
ポリマー及び板状の充填材で複合材料化され、前記情報記録媒体を回転する際に生じる共振現象を抑制する振動減衰性樹脂より成るコア層と、
前記コア層に一体になっており、一方の面に前記記録層側の情報信号の凹凸が存在し、前記コア層に比べて流動性を有する樹脂製の表層と、から構成されていることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記コア層の前記充填材として、板状のマイカ、タルクまたはガラスが添加されていることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記光透過層は、光硬化樹脂または光学的に透明な樹脂シートである請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記光透過層における光入射する面と反対の面側に情報信号が存在し、その情報信号の上に前記記録層が積層され、前記記録層には光の反射層が形成され、この反射層には樹脂製の前記表層が積層されている請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項５】
前記表層と前記コア層が、同時に射出成形することにより積層し、凹凸状の情報信号を転写して成形される請求項１に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
第１の表層は、前記コア層の一方の面において前記記録層側の情報信号の凹凸が存在し、第２の表層は前記コア層の他方の面に形成されている請求項１に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音声信号や画像信号等の各種の情報信号を記録するためのディスク状の情報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
オーディオ用、ビデオ用その他各種情報を記録する媒体としては、ディスク状の光記録媒体、磁気記録媒体が知られている。これら記録媒体はエンボスピットやグルーブによって情報信号が凹凸状に書き込まれる相変化型光ディスクや記録膜の磁気光学効果を利用した光磁気ディスクや磁気的に信号を書き込む磁気ディスク等がある。
【０００３】
データ情報、トラッキングサーボ信号等の記録がされる位相ピット、プリグルーブ等の微細凹凸を有する情報信号の記録層の形成方法としては、プラスチック製の基板を射出成形することで一般的に行われている。
【０００４】
つまり射出成形機と金型及びスタンパを用いて、ディスク状の情報記録媒体を成形する際に情報信号をスタンパから転写して形成する。
【０００５】
ディスク状の情報記録媒体（以下ディスクともいう）の成形で得られる基板の最大の欠点は溶融樹脂が金型キャビティー内に射出された段階で樹脂が充填する際の金型との摩擦、射出の際の圧力や温度等で応力が発生することである。冷却から固化までのある程度の時間内での応力緩和により基板の内部応力は小さくなるが、大部分は固化するまでに緩和されず残留応力として基板内に残り、これが光の複屈折や反りやうねり等のスキュー（ＳＫＥＷ）の発生原因になっている。
【０００６】
基板の内部応力の発生段階は次のようになる。
▲１▼射出時  ：キャビティー内を樹脂が流動する際にせん断応力による応力の発生（分子配向歪）。
▲２▼充填完了：樹脂がキャビティーに充填されたときスクリューの運動の急激な停止と共に樹脂の流動が急激に停止し樹脂とスクリューの慣性力がすべて基板にかかる。
▲３▼保圧    ：射出時の樹脂がゲートシールされるまで樹脂の逆流防止と体積収縮によるヒケ等の防止の為に樹脂に圧力をかけているため基板全体に圧力分布が発生する。
▲４▼冷却    ：熱収縮により温度分布にしたがった応力が発生する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、光記録媒体、磁気記録媒体用プラスチック基板は成形収縮が避けられずに、成形収縮が外周部と内周部で異なる場合が多い。つまり、
▲１▼外周部の収縮＜内周部の収縮＝プロペラ状の変形
▲２▼外周部の収縮＞内周部の収縮＝お椀状の変形
となり、この収縮変形や射出残留応力変形を軽減させるために、従来の成形では型締め圧を弱めたり、射出速度を遅くしたり、充填量を減らして樹脂内圧を少なくするのが一般的であった。しかしながら、この結果、ディスク外周部のヒケ（くぼみ部分）や膨らみが生じたり、情報信号の転写不良をもたらし易く、信号特性も悪い。
【０００８】
これらプロペラやお椀状のディスクの変形は、上記対策を採ってもガラスや炭素繊維または液晶ポリマー等ではディスクの成形時の樹脂の配向に加えて、繊維等の配向が加わり、径方向の収縮と周方向の収縮差が大きく、反りの無いディスクを作ることは実質不可能である。
【０００９】
加えて、ディスクの強度は厚さの３乗に比例する関係があり、記録密度の増大にともなってディスクが薄くなるほど曲げ強度等の機械特性が悪くなり、さらに成膜時の熱や膜応力及び温度湿度の環境では吸湿によるバイメタル変形が片面信号の光記録媒体では顕著に起こり易い。
【００１０】
この解決手段としては、曲げ又は引張りヤング率の高い剛性のある材料を採用することが望ましいが、ガラスや金属以外のプラスチック材料単体では満足できるものがなく、繊維や充填材を添加した複合材料では表面に充填材や繊維の表面が露出し、表面の肌荒れが生じて微細凹凸の転写以外に表面のミクロなフラット性が無く、ディスクの様にｎｍオーダーの微細構造を必要とする基盤には適用できなかった。また、充填材が表面に突出したり、充填材の膨張による信号の変形が生じる問題もある。
【００１１】
他方、２色成形方法が開発されてから２０年以上経過しているが、マーブル模様やまだら模様の混色を利用した装飾用途や雑貨や異材質成形による複合部品等に使用されてきたが、コンパクトディスク（ＣＤ：商標名）やデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ：高密度情報記録媒体）等の光ディスクの分野ではディスク厚さを透して信号を記録、再生するところから、ディスク全体を光学的均一性にする必要があり２色・異材質成形は利用されていなかった。
【００１２】
上記各種要因によってプラスチック基板は製造過程やユーザの使用環境、保存環境の熱や吸湿で変形し易いが、ディスク材料として同質材料によるディスクでは光学的に透明で且つ吸湿や製膜、保護膜等の応力変形に耐える成形材料は無いのが現状である。
【００１３】
高密度化、特に高ＮＡ化（開口比）に伴って、反りやうねりの許容量が少なくなり記録された信号が読み出せないとか記録できないと言う課題に対処すべく、製造過程や環境変化に関わらず変形やうねりの少ないディスクの出現が待たれている。
そこで本発明は上記課題を解消し、高情報信号を記録する場合に、その情報信号を十分に転写することができ、しかも高速回転時の共振を抑えたり耐久性を高めることができる情報記録媒体を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明にあっては、基板と、この基板に配置されて情報信号を記録するための記録層とその記録層に積層される光透過層を有し、光透過層側から光を入射することで情報信号の記録／再生を行うディスク状の情報記録媒体であり、この基板は、樹脂製のコア層と、コア層に一体になっており、一方の面に記録層側の情報信号の凹凸が存在し、コア層に比べて流動性を有する樹脂製の表層と、から構成されていることを特徴とする情報記録媒体により、達成される。
【００１５】
本発明では、基板と、この基板に配置されて情報信号を記録するための記録層とこの記録層に積層される光透過層を有し、光透過層側から光を入射することで情報信号の記録／再生を行うディスク状の情報記録媒体である。この基板は、樹脂製のコア層と、樹脂製の表層から構成されている。表層は、コア層に一体になっており一方の面に記録層側の情報信号の凹凸が存在し、コア層に比べて流動性を有する樹脂により作られている。
これにより、樹脂製の表層はコア層に比べて流動性を有するので、樹脂製の表層に記録層と光透過層を配置する際に、記録層側の凹凸を確実に転写させることができる。このことから、高密度情報記録媒体のような狭トラックや深いグルーブあるいはピットの転写が、十分に確実に行える。
【００１６】
本発明において、好ましくは基板の表層の吸水率は、０．３％以下の樹脂である。
これにより、吸水率が０．３％以下では上記吸水変形が少なく例えばデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ：高密度情報記録媒体）は反り変形が規格では０．４度以内である。このＤＶＤは通常の吸水率０．３％以上のポリカ基板を使用しているが０．６ｍｍディスクを信号側を内側に背中合わせに貼り合わせているが故に吸水率が大きくても吸水バランスが取れ変形を起こしにくいが、高ＮＡ（開口率）の高密度ディスクでは表層の片側に信号がある為に吸水バランスがことなる。
この為に吸水変形を起こしても例えば反り変形（ラジアルスキュー）角度を０．４度以内におさめる為には０．３％以下の吸水率が必要となる。
しかし、表層の吸水率が０．３％を超えてしまうと、ディスクの記録側には記録膜と保護膜が形成され成膜時の応力以外に温度、湿度の環境下ではディスクの表面から吸水と脱水が行われ、保存及び使用環境で平衡になる。
この異なる環境下に於いて記録膜側と反対側では記録膜とその上の保護膜が基板材料と吸水率が異なり（一般的に吸水しずらい）、吸水時には信号側が凹状に反る。逆に乾燥時には凸状に変形する。特にドライブ運転中は機内温度が高く湿度も低いところから急激な変化が起こり易くディスクの変形により信号が読み出せないとかのフォーカスエラーをおこし易い。
さらに、最も好ましくは表層の吸水率が０．１％以下の樹脂である。
これにより、上記吸水反り変形角度を０．４度とした場合でも吸水平衡時のディスクの反り角度が０度であれば吸水変形が０．４度以内で収まるが、ディスクの製造時のバラツキや保管環境等を考慮すると吸水率が更に少ない実質的に吸水しない０．１％のディスクでは製造時の変形を抑えるだけで良く保存、使用環境の吸水変形を考慮しなくて良いためシステムマージンが増える。
【００１７】
本発明において、好ましくは基板のコア層は、情報記録媒体を回転する際に生じる共振現象を抑制する振動減衰性樹脂で作られている。
基板のコア層が振動減衰性樹脂で作られていることにより、情報記録媒体を高速回転する際に生じる共振現象を確実に抑制することができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは基板のコア層の振動減衰性樹脂が、ポリマーや充填材で複合材料化されている。
これにより、ディスク中に信号転写層と高剛性又は振動特性層を別々の材料で担う事によりこれまで単体の材料では両立し得なかった各々の特性を両立させる事が出来、例えば従来のフィラー等添加の高剛性材料単体では不可能であった表面０．５μｍピッチ、深さ１５０ｎｍの微細凹凸信号を転写させて且つ高剛性を保つディスクを作成できる。
高剛性以外に振動特性の改善も同様である。これは２層又はサンドイッチ成形等のスキン層、コア層が一体成形である必要はなく、異種材料を貼り合わせて作成しても良い。
【００１９】
本発明において、好ましくは基板のコア層には、充填材としてアスペクト比の高い板状の物質が添加されている。
このようにしてアスペクト比の高い板状の物質を添加することで、アスペクト比は充填材の長さと径の比で充填材添加の樹脂の剛性は充填材のアスペクト比で決まり樹脂へ同一量添加した場合アスペクト比の小さい例えば球状充填材は剛性が低くアスペクト比の大きい板状充填材は剛性が高くなる。
例えばアスペクト比の高い物質には板状或いは繊維状の充填材があるが繊維状充填材は異方性が大きくディスク成形に於いては周方向と径方向の収縮率が極端に異なりプロペラ状の変形が避けられない。この為アスペクト比の高い異方性の小さい板状充填材が必須である。
【００２０】
本発明において、好ましくは基板のコア層には、中空体または発泡体の充填材が添加されている。
これにより、コア層の軽量化を図ることができ、情報記録媒体を高速回転する際の負担を軽減することができる。
【００２１】
本発明において、好ましくは光透過層は、光硬化樹脂または光学的に透明な樹脂シートである。
【００２２】
本発明において、好ましくは光透過層における光入射する面と反対の面側に情報信号が存在し、その情報信号の上に記録層が積層され、記録層には光の反射層が形成され、この反射層には樹脂製の表層が積層されている。
これにより流動性を有する樹脂製の表層を用いているので、記録層の凹凸を有する情報信号が上手く表層を用いて転写することができる。
【００２３】
本発明において、好ましくはコア層としては、表層の樹脂と同じまたは表層の樹脂と異なる樹脂に対して、剛性と振動の減衰特性を付与するための充填材を添加して構成されている。
これによりコア層は剛性と減衰特性が付与されることから、情報記録媒体を高速で回転する際に情報記録媒体の剛性を保持し、かつ振動の減衰を図ることができる。
【００２４】
本発明において、好ましくは表層とコア層が、同時に射出成形により積層し、凹凸状の情報信号を転写して成形される。
これにより、表層とコア層が同時に射出成形により積層して２層構造の基板を得ることができるとともに、凹凸状の情報信号を転写することができる。
本発明において、好ましくは第１の表層には、コア層の一方の面において記録層側の情報信号の凹凸が存在し、第２の表層はコア層の他方の面に形成されている。これにより、基板は３層構造である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００２６】
図１は、本発明のディスク状の情報記録媒体の好ましい実施の形態を示している。ディスク状の情報記録媒体１は、センターホールＨを有している。
図２と図３は、図１のディスク状の情報記録媒体１の断面構造例を示している。
図２には、いわゆる基板が２層構造のディスク状の情報記録媒体の例を示し、図３には、基板が３層のサンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体の構造例を示している。
ディスク状の情報記録媒体、たとえばオーディオ用やビデオ用あるいはその他の各種情報を記録する光学情報記録媒体としては、その記録もしくは再生を光照射によって行う各種の光情報記録媒体が存在している。たとえばディスク状の情報記録媒体としてはコンパクトディスク（ＣＤ：商標名）や書換型の光磁気ディスクや相変化ディスク等があり、この種のディスク状の情報記録媒体の情報記録層には、データ情報、トラッキングサーボ信号等の記録が行えるように、ピットやプリグルーブ等の微細凹凸のパターンの列の形成が必要である。
【００２７】
図２に示す基板が２層構造を有するディスク状の情報記録媒体１は、２層構造の基板２と、光透過層５、記録層４、光反射層３を積層することで作られている。
基板２は、表層（スキン層ともいう）７とコア層６を積層して構成されている。コア層６はスキン層７よりは厚みが大きい。表層７の一方の面には、ピットやグルーブのような凹凸状の情報信号Ｓが成形されている。この情報信号Ｓの面には、光反射層３、記録層４及び光透過層５が積層して形成されている。
【００２８】
図２の情報記録媒体１においては、レーザ光Ｌを用いて、光透過層５側からレーザ光Ｌを照射して、情報信号Ｓを読み取ったりあるいは情報信号Ｓを記録することができる。レンズＬＳから導かれるレーザ光Ｌは、凹凸状の情報信号Ｓ側に、光透過層５と記録層４を透過して照射された後に、光反射層５において反射されることにより、戻り光としてレンズＬＳ側に戻すことができる。
【００２９】
図３に示すサンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体１０は、３層からなるサンドイッチ構造の基板１１と、光透過層１４、記録層１３、光反射層１２を積層して構成されている。
基板１１のコア層１５の一方の面と他方の面には、表層（スキン層）１６，１７が積層されている。コア層１５の厚みは表層１６，１７よりも厚いものである。
一方の表層１７の一方の面には凹凸状の情報信号Ｓが形成されている。この情報信号Ｓには、光反射層１２、記録層１３及び光透過層１４の順で積層されている。レーザ光ＬはレンズＬＳを介して、光透過層１４、記録層１３を通り光反射層１２に照射される。これにより光反射層１２はレーザ光Ｌを戻り光としてレンズＬＳ側に戻す。
図２と図３のディスク状の情報記録媒体の構造例においては、基板２，１１のコア層６，１５は、表層７，１６，１７に一体となって保持するものである。コア層６，１５は、樹脂製である。これに対して、表層７，１６，１７は、コア層に比べて流動性を有する樹脂により作られている。光透過層は、たとえば光硬化樹脂、好ましくは紫外線硬化樹脂である。
【００３０】
次に、図４と図５を参照して、図２に示す基板２あるいは図３に示す基板１１を２色成形するための成形機について説明する。
図４と図５は、いわゆる２色成形機７０を示している。
図４において、２色成形機７０は、金型部７１と射出ユニット７２及び別の射出ユニット７３を有している。射出ユニット７２と射出ユニット７３の射出路は、ノズル７４で合流している。射出ユニット７２の途中にはホッパー７２Ａが配置され、射出ユニット７３の途中にはホッパー７３Ａが配置されている。
金型部７４はノズル７４に対応して配置され、金型部７１は型締シリンダー７５によりピストン７６を作動させることで保持することができる。
【００３１】
図５は図４のノズル７４の付近を示しており、射出ユニット７２，７３の射出路はノズル７４において合流している。図４のホッパー７２Ａには、たとえば図２に示す表層（スキン層）７を成形する樹脂が供給され、ホッパー７３Ａには、コア層６を成形するための樹脂を供給するようになっている。
【００３２】
図６では、図４の金型部７１の型７１Ａと型７１Ｂを示している。この型７１Ａ，７１Ｂの中には、樹脂が射出ユニット７２，７３からスプルー７７を介してキャビティー内に注入されることにより、コア層６と表層７を同時に２色成形することができる。この時に、金型７１Ａの中には、ピットまたはグルーブ７８を形成するための部分が配置されており、これにより表層７にはピットまたはグルーブ７８を同時に成形する。
【００３３】
図７の金型７１は、型７１Ｃと型７１Ｄを備えている。型７１Ｃ，型７１Ｄは、図３に示すサンドイッチ構造のコア層１５と表層１６，１７を形成することができる。
この場合であっても、樹脂は射出ユニット７２，７３から金型７１のスプルー７９を通して、キャビティー内に注入される。この時に表層１７側にはピットまたはグルーブ７８を形成する。ピットまたはグルーブ７８は、図２あるいは図３の凹凸状の情報信号Ｓに対応している。
このようにつくられた図６あるいは図７のコア層と表層の積層体である基板には、すでにピットまたはグルーブ７８から成る凹凸状の情報信号Ｓが形成されているので、図２あるいは図３に示すような光透過層や記録層及び光反射層を順次形成していく。
また図１のセンターホールＨを形成するために図６や図７の基板はパンチで打ち抜く必要がある。
【００３４】
次に、本発明のディスク状の情報記録媒体のより具体的な実施例について説明する。
１．サンドイッチ成形による剛性の向上を図ったディスク状の情報記録媒体の実施例
0004026234.tif 000002
コア層Ｂ：
ポリカーボネート（帝人株式会社製）グルーブＡＤ−５５０３に以下の添加材により曲げ弾性率を向上させた材料。
数値はＡＳＴＭ（Ｄ７９０測定法での測定値で（  ）内データは実際のディスク成形品より切り出した試料にて社内での振動リード法による測定結果と有為差が無く以後のデータは振動リード法の結果で表示する。
0004026234.tif 000003
以上の組み合わせで、図４と図５の２基の射出ユニット７２，７３を有する２色成形機７０では、射出ユニット７２にスキン層になる材料を供給し、射出ユニット７３にコア層となる材料を供給して、異材質同時成形により図１７の要領で図３に示すようなサンドイッチ構造の基板１１を成形した。
【００３５】
図８〜図１０は、このように作られたサンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体の断面構造の例を示している。図８は、ディスク状の情報記録媒体の最外周部分における断面状態を示し、図９は、ディスク状の情報記録媒体の中央部分における断面状態を示し、図１０は情報記録媒体の中心に近い側の断面状態を示している。
【００３６】
この図８〜図１０では、マイカ粉を添加した場合の例を示している。
0004026234.tif 000004
成形の手順：
１）スキン層樹脂をショートショットで射出する。
この時の射出量はディスク全体重量のおよそ４０〜５０％である。
２）スキン層が固化しない０．０２〜０．５秒以内にコア層を射出させコア層がキャビティー内の未硬化の中心部（コア層になる部分）を突き破り、サンドイッチ構造を作る。
この射出されたコア層になる樹脂は先に射出されたスキン層になる樹脂中心のまだ溶融している部分を流れるためサンドイッチ構造が得られる。
また、１回目の樹脂はショートショット量が７ｇの場合に得られたサンドイッチ構造のスキン層は０．３ｍｍであった。
0004026234.tif 000005
【００３７】
この様にして得られたディスク状の基板より切りとった幅＝５ｍｍ、厚さ＝１．２ｍｍ、長さ＝８０ｍｍの短冊状サンプルを、振動リード法で測定した曲げ弾性率は以下の通りである。
▲１▼Ｂ−１樹脂の場合＝2,５００ＭＰａと従来の曲げ弾性率＝2,１００ＭＰａの１．２倍の強度。
▲２▼Ｂ−２樹脂の場合＝2,６５０ＭＰａと従来の曲げ弾性率＝2,１００ＭＰａの１．２６倍の強度。
▲３▼Ｂ−３樹脂の場合＝2,８００ＭＰａと従来の曲げ弾性率＝2,１００ＭＰａの１．３４倍の強度。
得られた表層の信号と表面性の例は図１１と図１２に示す。図１１は、サンドイッチ成形によるディスク状の情報記録媒体の基板へのグルーブの転写例を示しており、フィラー等の影響が表面に表われていない。図１２は、サンドイッチ成形によるディスク状の情報記録媒体の基板へのピットの転写例を示している。
【００３８】
２．サンドイッチ成形によるディスク状の情報記録媒体における共振特性の改善を行った実施例
共振特性の改善を行う実施例では、コア層における内部損失を増大して振動特性を改善することを行った。
0004026234.tif 000006
コア層：Ａ）ポリカに複合充填材添加組成物
ＣＤグレードのＡＤ−５５０３（帝人化成株式会社製）に各々添加した。
▲１▼導電性カーボンブラック  １６ｗｔ％
▲２▼ウィスカー        １０％（珪酸カルシウム  ウィスカー）
▲３▼グラファイト      １０％（粒子径３００〜４００μｍ）
上記各組成物を▲１▼：▲２▼：▲３▼＝４：２：１に混合したもの
成形条件：
樹脂溶融温度スキン、コア側とも３２０℃で、ノズル先端温度が２９０℃
金型温度  １２５℃
冷却時間  １６秒
平均射出速度１４０ｍｍ／ｓｅｃ
得られたサンドイッチ構造のディスクから幅５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験片を作成し、振動リード法で内部損失と剛性（ヤング率）を測定した。
コア層：Ｂ）ポリマーアロイ
▲１▼ポリカにポリカと非相溶のアクリル樹脂を５０ｗｔ％混合した樹脂を作成。
▲２▼上記複合充填材添加ポリカ
▲１▼：▲２▼＝５：１の混合組成物を作成。
上記実施例と同じ条件でポリマーアロイを用いたコア層を有するサンドイッチ構造のディスクの基板から幅５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ、長さ８０ｍｍの試験片を作成し、振動リード法で内部損失と剛性（ヤング率）を測定した。
【００３９】
図１３は、図３に示すようなサンドイッチ構造の基板１１を作製した時のこの基板１１の表層（スキン層）がポリカであり、コア層がポリマーアロイあるいはポリカに充填材を添加した組成物にした場合の、振動の内部損失データ（δ）とヤング率（Ｐａ）：剛性の測定例を示している。
図１３において、実線のデータＤ３はコア層にポリマーアロイ（非相溶）を用いた場合の内部損失を示し、実線のデータＤ４はコア層にポリカに充填材を添加した場合の内部損失を示し、さらに比較例として、実線のデータＤ２はコア層にポリカを使い、ポリカにマイカ粉を２０％添加して剛性だけを向上させた場合の内部損失を示し、実線のデータＤ１はコア層にポリカを用いた場合の内部損失を示している。
【００４０】
また、図１３において、破線のデータＤ７はコア層にポリマーアロイ（非相溶）を用いた場合のヤング率を示し、破線のデータＤ８はコア層にポリカに充填材を添加した場合のヤング率を示し、さらに比較例として、破線のデータＤ６はコア層にポリカを使い、ポリカにマイカ粉を２０％添加して剛性だけを向上させた場合のヤング率を示し、破線のデータＤ５はコア層にポリカを用いた場合のヤング率を示している。
図１３において、本発明の最も好ましい実施例としては、振動の内部損失とヤング率（剛性）の両方を考慮すると、実線のデータＤ３と破線のデータＤ７で示すコア層にポリマーアロイ（非相溶）を用いたものである。
【００４１】
この結果得られた本発明のディスクの曲げ弾性率と損失係数ηを各周波数毎にプロットして図１５に示し、図１４の従来のポリカ樹脂と比較した。当然ながら、サンドイッチ構造の複合ディスク故に単体のものより数値が低下しているが、従来ディスクに比べると内部損失も大きく、ディスクを加振させて得られた共振特性も従来の図１４と本発明の実施例の図１５を比較すると、本発明の実施例では、従来ディスクよりも大幅に改善されている。この時のディスクの３層構造は、スキン層の厚みが０．３ｍｍ、コア層の厚みが０．６ｍｍの完全なサンドイッチ構造であった。
【００４２】
３．サンドイッチ構造によるディスク状の情報記録媒体の軽量化を図った実施例
0004026234.tif 000007
コア層Ｄ：
Ｄ−１）高密度０．２ｇ／ｃｍ3 のパーライト系ろ過助剤
（商品名：ロカヘルプ：三井金属鉱業株式会社製）
を上記ゼオネックス  グレード：Ｅ２８０Ｒに３０％添加した樹脂
成形の手順は上述したのと同様にスキン層樹脂をショートショットで射出する。
この時の射出量はディスク全体重量のおよそ４０％である。
次に、スキン層が固化しない範囲の０．０２〜０．５秒以内にコア層を射出させサンドイッチ構造を作る。この場合、得られたサンドイッチ構造のスキン層の厚みは０．３ｍｍであった。
0004026234.tif 000008
この結果、得られたサンドイッチ構造のディスクの重量は、以下のように従来のポリカのディスクに比べ４０％強の軽量化が図れた。
１２ｃｍサイズ１．２ｍｍ厚さのディスク重量の比較
▲１▼従来のポリカのディスク    ：平均１６．１  （ｇ／枚）
▲２▼ゼオネックス単体のディスク：    １３．８５
▲３▼サンドイッチ構造のディスク：      ９．４６
【００４３】
図１６〜図１８は、本発明のディスク状の情報記録媒体の別の実施例を示している。
図１６〜図１８は、上述した２色成形機による成形ではなく、貼り合わせによる多層構造のディスク状の情報記録媒体を作成する例を示している。
図１６には信号がエンボスされた光学的に透明なシート１０１と、記録層（または反射層）１０２が積層されている。このような積層体は、図１７に示すようなコア層１０４に対して表層（接着剤）１０３を介して貼り合わせにより接合されている。この時に表層１０３には、シート１０１と記録層１０２の情報信号Ｓの凹凸が転写される。
表層１０３としては、たとえば紫外線硬化樹脂のような光硬化樹脂やホットメルト型の接着層を採用することができる。コア層１０４は支持基板の役割を果たすのみでサンドイッチ構造を取る必要はなく充填材を添加した剛性と制震特性を持つ従来の複合材料で良く、充填材が表面に露出したり表面が多少肌荒れしたものでも接着層までに影響を与えない範囲であればあっても良い。図１７において表層１０３とコア層１０４は基板１１１を構成している。
このようにして、ディスク状の情報記録媒体１００が貼り合わせにより積層して作られている。
【００４４】
図１８のディスク状の情報記録媒体２００では、信号がエンボスされた光学的に透明なシート２０１、記録層（反射層）２０２が、別の光学的に透明な接着層２１３に対して接着剤２０３を介して接着されている。光学的に透明な接着層２１３は、反射層２１２を有し、さらにこの接着層２１３と反射層２１２の積層体は、表層２１０に積層されている。
コア層２０９は、上述した表層２１０ともう一方の表層２０８によりサンドイッチ構造に形成されている。表層２１０、コア層２０９、表層２０８は、基板２１１を形成している。
【００４５】
図１７のディスク状の情報記録媒体の場合であっても、表層１０３の材質はコア層１０４の材質よりも流動性を有しており、表層１０３にはシート１０１と記録層１０２の積層体を重ねて貼り合せるだけで、簡単に情報信号Ｓの形態を崩さずに確実に情報信号Ｓを表層１０３に形成することができる。
【００４６】
図１８においては、やはり情報信号Ｓが形成されているが、基板２１１の表層２１０，２０８の材質が、コア層２０９の材質よりも流動性を有する材質で作られているので、表層２１０には、情報信号Ｓの形態を保持したまま確実にディスク状の情報記録媒体２００を形成することができる。
【００４７】
（１）本発明の実施例のディスク（情報記録媒体）は、サンドイッチ構造を採ることにより、従来ディスクでは得られなかった剛性や共振を防げ、軽量化が図れる等、樹脂単体や複合材料のみでは不可能であった情報信号Ｓの信号転写性と各種機械特性を兼ね備えたフラットなディスクが得られた。
（２）成膜時の熱と膜応力、保護膜の収縮応力、温度湿度の環境下でフラット性を保つことが難しかった従来ディスクに対し、本発明の実施例のディスクでは高剛性をもつコア材を介在させることによってこれらの変化を極端に少なくすることができた。
（３）従来のＭＯディスク（光磁気ディスク）の様に、上記膜応力変形や吸湿変形を防ぐために行われていた信号面以外の読み取り面に光が透過する半透明膜や防湿コート（紫外線硬化樹脂）等でバランスをとる必要もなく歩留まり低下の要因の低減と工程の短縮が可能となった。
（４）充填材や繊維等の添加で高剛性を有する従来の成形材料単体では、高密度ディスクのような狭トラック、深いグルーブ又はピットの転写は樹脂の流動性が阻害される結果情報信号の転写が不十分であったが、本発明の実施例のディスクでは、２層構造または３層サンドイッチ構造とすることにより情報信号Ｓの転写が十分に確実に可能となった。
【００４８】
（５）基板上に記録層と光透過層とが順次形成されており、光透過層側から光が入射されて情報信号の記録／再生又は再生が行われる情報記録媒体にあって、上記記録層が形成される層は２層又はそれ以上の多層サンドイッチ構造になっており、一方の表層の樹脂層（スキン層）の表面に信号の凹凸が存在し中間の樹脂層（コア層）を異材質で構成している。
（６）表層（スキン層）は吸水率が０．３％以下好ましくは０．１％以下の樹脂で環境下での吸湿変形が少ない。
表層の吸水率が０．３％を超えると、ディスクの記録側には記録膜と保護膜が形成され成膜時の応力以外に温度、湿度の環境下ではディスクの表面から吸水と脱水が行われ、保存及び使用環境で平衡になる。
この異なる環境下に於いて記録膜側と反対側では記録膜とその上の保護膜が基板材料と吸水率が異なり（一般的に吸水しずらい）、吸水時には信号側が凹状に反る。逆に乾燥時には凸状に変形する。特にドライブ運転中は機内温度が高く湿度も低いところから急激な変化が起こり易くディスクの変形により信号が読み出せないとかのフォーカスエラーをおこし易い。
０．１％以下であれば上記吸水反り変形角度を０．４度とした場合でも吸水平衡時のディスクの反り角度が０度であれば吸水変形が０．４度以内で収まるが、ディスクの製造時のバラツキや保管環境等を考慮すると吸水率が更に少ない実質的に吸水しない０．１％のディスクでは製造時の変形を抑えるだけで良く保存、使用環境の吸水変形を考慮しなくて良いためシステムマージンが増える。
【００４９】
（７）中間層（コア層）には記録媒体が回転時に起こる面振れ等による共振を抑える樹脂層（減衰特性の良い樹脂層）で構成されている。これにより情報記録媒体を高速回転しても共振を防げる。
（８）中間層として減衰特性を改良する為にポリマーや充填材で複合化した組成物で構成されている。これにより、ディスク中に信号転写層と高剛性又は振動特性層を別々の材料で担う事によりこれまで単体の材料では両立し得なかった各々の特性を両立させる事が出来、例えば従来のフィラー等添加の高剛性材料単体では不可能であった表面０．５μｍピッチ、深さ１５０ｎｍの微細凹凸信号を転写させて且つ高剛性を保つディスクを作成できる。
高剛性以外に振動特性の改善も同様である。これは２層又はサンドイッチ成形等のスキン層、コア層が一体成形である必要はなく、異種材料を貼り合わせて作成しても良い。
（９）中間層（コア層）には表層に記録された信号上に記録膜製膜時の応力やそれを保護する透明層の応力や吸湿による応力変形に耐える剛性を高くする充填材としてアスペクト比の高い板状形状有する物質を添加して剛性を高めている。このようにアスペクト比の高い板状の物質をコア層に添加することで、アスペクト比は充填材の長さと径の比で充填材添加の樹脂の剛性は充填材のアスペクト比で決まり樹脂へ同一量添加した場合アスペクト比の小さい例えば球状充填材は剛性が低くアスペクト比の大きい板状充填材は剛性が高くなる。
例えばアスペクト比の高い物質には板状或いは繊維状の充填材があるが繊維状充填材は異方性が大きくディスク成形に於いては周方向と径方向の収縮率が極端に異なりプロペラ状の変形が避けられない。この為アスペクト比の高い異方性の小さい板状充填材が必須である。
この様な材料の例として以下のものを提示する。
0004026234.tif 000009
（注１）Ｌ／Ｄはアスペクト比で、Ｌは充填材の平均長さ、Ｄは充填材の径、ＭＦはミルドファイバーの略で繊維を細かく切断したものである。このガラス繊維や炭素繊維は成形収縮が径方向と周方向の違いでプロペラ状になる。
【００５０】
（１０）第２の樹脂層（コア層）として中空ないしは発泡体等の充填材を添加して記録媒体を軽量化せしめ回転時にスピンドルにかかる負担を軽減することができる。
（１１）光透過層は紫外線硬化樹脂又は光学的に透明な樹脂シートからなる。
（１２）上記構造の情報記録媒体おいて、光透過層には光入射と反対側の層に記録信号が存在し、その上に記録膜が積層され、減衰特性の良い樹脂層と貼り合わせてなる。
（１３）上記減衰特性の良い第２樹脂層（コア層）としては、第１の樹脂層（スキン層）の樹脂又は異種の樹脂に対してさらに剛性と減衰特性の良い充填材を少なくとも各々１種類以上添加している。
（１４）上記情報記録媒体はゲート絞りの無い構造の同一金型内で同時成形で行う。
【００５１】
ディスクの表層に流動性の良い樹脂としコア層に機械特性や物理特性の良い複合化した樹脂を用いることにより単一樹脂では不可能であった信号の転写性を維持し且つ剛性や共振特性の改善が図かれ軽量化等の特性を有する。
詳しくは基板を多層構造や複合化することによって強度が向上し、内部損失を大きくして高速回転時の共振が抑えられ且つ耐久性に優れた光記録媒体及びその製法に関するものである。
【００５２】
本発明の情報記録媒体は、スキン層（信号層）を光学的に透明な樹脂でコア層（支持基板）を応力変形や環境変形ならびに回転時の振動に対し、各種充填材入り樹脂や減衰特性の良い樹脂等により剛性をアップさせ減衰特性を改善した材料でコア層を形成し、サンドイッチ構造又は２層以上の積み重ね構造を取ることによってディスク変形を防いだ情報記録媒体を提供できる。
【００５３】
従来のディスク成形は同一材料を１基の射出ユニットにて金型のキャビティーに充填させて成形するのに対し本発明では２基の射出ユニットを有する２色成形機を用いて異種材料を同時にサンドイッチ成形し、信号部の樹脂層と、中間部に剛性、減衰特性を有する樹脂又は複合体層を構成することにより、熱や吸湿変形に強いディスクを得るものである。
【００５４】
ところで本発明のディスク状の情報記録媒体の積層構造は、図示の実施例に限らず、他の形態を取ることも勿論可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、情報信号を記録する場合に、その情報信号を十分に転写することができ、しかも高速回転時の共振を抑えたり耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスク状の情報記録媒体の好ましい実施例を示す斜視図。
【図２】図１のディスク状の情報記録媒体の２層構造の断面例を示す図。
【図３】図１のディスク状の情報記録媒体のサンドイッチ構造の断面を有する例を示す図。
【図４】ディスク状の情報記録媒体を成形するための２色成形機の例を示す図。
【図５】図４の２色成形機のノズル付近を示す断面図。
【図６】２色成形機により作られた２層構造のディスク状の情報記録媒体を示す図。
【図７】２色成形機により作られたサンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体を示す図。
【図８】本発明で得られたサンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体の最外周付近における断面状態を示す顕微鏡写真。
【図９】サンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体の中央付近における断面状態を示す顕微鏡写真。
【図１０】サンドイッチ構造のディスク状の情報記録媒体の内周側における断面状態を示す顕微鏡写真。
【図１１】サンドイッチ成形により得られたディスク状の情報記録媒体のグルーブの転写状態を示す顕微鏡写真。
【図１２】サンドイッチ成形により得られたディスク状の情報記録媒体のピット転写状態を示す顕微鏡写真。
【図１３】ディスク状の情報記録媒体の実施例における周波数、内部損失及びヤング率等の関係を示す図。
【図１４】比較のために示す従来のディスク状の情報記録媒体における振動特性を示す図。
【図１５】本発明のディスク状の情報記録媒体の実施例における振動特性を示す図。
【図１６】本発明において貼り合わせにより多層構造のディスク状の情報記録媒体を作るためのシート及び記録層の積層体を示す図。
【図１７】図１６の積層体を用いて貼り合わせにより作られた多層構造のディスク状の情報記録媒体の実施例を示す図。
【図１８】本発明において貼り合わせにより多層構造のディスク状の情報記録媒体を示す図。
【符号の説明】
１，１０，１００，２００・・・ディスク状の情報記録媒体、２，１１・・・基板、３，１２・・・光反射層、４，１３・・・記録層、５，１４・・・光透過層、６，１５・・・コア層、７，１７，１６・・・表層（スキン層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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