JP2000242971A - 光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料 - Google Patents
光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光ディスク基板内部に発生する、気泡の発生が
低減する材料を提供すること。 【解決手段】粘度平均分子量が１０，０００〜２０，０
００のポリカーボネートのペレットからなる成形材料で
あって、該ペレットは、目開き１．６８ｍｍのふるいを
通過し、目開き０．８６ｍｍのふるいを通過しない大き
さのペレットを、ペレット総重量中２０ｐｐｍ以下含有
することを特徴とする光ディスク基板用ポリカーボネー
ト成形材料。
低減する材料を提供すること。 【解決手段】粘度平均分子量が１０，０００〜２０，０
００のポリカーボネートのペレットからなる成形材料で
あって、該ペレットは、目開き１．６８ｍｍのふるいを
通過し、目開き０．８６ｍｍのふるいを通過しない大き
さのペレットを、ペレット総重量中２０ｐｐｍ以下含有
することを特徴とする光ディスク基板用ポリカーボネー
ト成形材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＤ―ＤＡＤ（音
楽用コンパクトディスク）、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパク
トディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（情報用コンパクトディス
ク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＰＤ（相変化型光ディス
ク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ
−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（再生専用、追記型、書き換え型
デジタルビデオディスク）等の光ディスク透明基板を射
出成形にて製造する際に、透明基板内に発生する気泡状
欠陥の発生を低減させる効果のあるポリカーボネート成
形材料に関するものである。
楽用コンパクトディスク）、ＣＤ−Ｒ（追記型コンパク
トディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（情報用コンパクトディス
ク、ＭＯ（光磁気ディスク）、ＰＤ（相変化型光ディス
ク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ
−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ（再生専用、追記型、書き換え型
デジタルビデオディスク）等の光ディスク透明基板を射
出成形にて製造する際に、透明基板内に発生する気泡状
欠陥の発生を低減させる効果のあるポリカーボネート成
形材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、
ＰＤ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ
ＡＭ等の光ディスクの透明基板は、通常ポリカーボネー
ト等の透明樹脂の射出成形によって製造される。
ＰＤ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ
ＡＭ等の光ディスクの透明基板は、通常ポリカーボネー
ト等の透明樹脂の射出成形によって製造される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記光ディスクの透明
基板は射出成形にて製造されるが、近年、その生産性、
歩留まり向上が重視される様になっている。特に、歩留
まり低下を誘発しているのは、透明基板内や基板表面の
欠陥である。基板表面の欠陥は、フローマーク、シルバ
ーストリーク、スクラッチマーク、クラウド等であり、
これらの欠陥の多くは、成形条件を最適化することによ
って低減可能である。例えば、フローマークは、射出速
度の初速を上げることによって低減する。また、シルバ
ーストリークは、成形材料の乾燥強化や可塑化計量時の
背圧を上げたり、樹脂温度を上げることによって低減可
能である。また、スクラッチマークは、インラインで基
板を金型から取り出す時や、後工程への搬送時に、機械
的に傷つくことであり、機械の調整で比較的容易に低減
できる。さらに、クラウドは、基板のスタンパーからの
離型不均一による離型むらであり、離型エアーの圧力を
上げる等で低減可能である。この様に、基板表面の欠陥
を低減させることは容易である。
基板は射出成形にて製造されるが、近年、その生産性、
歩留まり向上が重視される様になっている。特に、歩留
まり低下を誘発しているのは、透明基板内や基板表面の
欠陥である。基板表面の欠陥は、フローマーク、シルバ
ーストリーク、スクラッチマーク、クラウド等であり、
これらの欠陥の多くは、成形条件を最適化することによ
って低減可能である。例えば、フローマークは、射出速
度の初速を上げることによって低減する。また、シルバ
ーストリークは、成形材料の乾燥強化や可塑化計量時の
背圧を上げたり、樹脂温度を上げることによって低減可
能である。また、スクラッチマークは、インラインで基
板を金型から取り出す時や、後工程への搬送時に、機械
的に傷つくことであり、機械の調整で比較的容易に低減
できる。さらに、クラウドは、基板のスタンパーからの
離型不均一による離型むらであり、離型エアーの圧力を
上げる等で低減可能である。この様に、基板表面の欠陥
を低減させることは容易である。
【０００４】それに比較すると、基板内部に発生する欠
陥を低減するのは容易ではない。基板内部の欠陥として
は、やけ、気泡等である。やけの場合は、樹脂が成形機
のシリンダー内で炭化することによって発生するため、
溶融樹脂をシリンダー内で滞留させないか、樹脂のパー
ジを十分に行うことで低減可能である。しかし、基板内
部に発生する気泡は、その大きさが１０〜５０μｍと小
さく透明であるので、通常のインラインでの反射率の変
化を原理とする欠陥検査機では、検知できない場合が多
い。しかし、気泡が基板内部に存在すると、複屈折異常
や信号の正確な再生ができなくなるので、気泡が発生す
ると製品全数を目視で検査しなければらならないので作
業が煩雑になる。また、この気泡は、その発生原因が不
明であったため、成形条件面又は成形材料面からの対策
も立てられないのが現状であった。
陥を低減するのは容易ではない。基板内部の欠陥として
は、やけ、気泡等である。やけの場合は、樹脂が成形機
のシリンダー内で炭化することによって発生するため、
溶融樹脂をシリンダー内で滞留させないか、樹脂のパー
ジを十分に行うことで低減可能である。しかし、基板内
部に発生する気泡は、その大きさが１０〜５０μｍと小
さく透明であるので、通常のインラインでの反射率の変
化を原理とする欠陥検査機では、検知できない場合が多
い。しかし、気泡が基板内部に存在すると、複屈折異常
や信号の正確な再生ができなくなるので、気泡が発生す
ると製品全数を目視で検査しなければらならないので作
業が煩雑になる。また、この気泡は、その発生原因が不
明であったため、成形条件面又は成形材料面からの対策
も立てられないのが現状であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明者は鋭意検討の結果、気泡の発生原因を明
らかにし、基板内部に気泡が発生し難いポリカーボネー
ト成形材料を開発した。成形材料である光ディスク用ポ
リカーボネート樹脂のペレットは、下記の様な方法で製
造されるが、ペレットの大きさや形状はかならずしも均
一ではなく、ある形状や大きさの分布を持つことは避け
られない。本発明者は、その中でもある大きさの範囲の
ペレットがある量以上に含まれると、成形基板中に気泡
が発生することを明らかにした。具体的には、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットがペレット総重量
中２０ｐｐｍ以上含有すると、基板中に気泡が発生しや
すいことを見出した。
めに、本発明者は鋭意検討の結果、気泡の発生原因を明
らかにし、基板内部に気泡が発生し難いポリカーボネー
ト成形材料を開発した。成形材料である光ディスク用ポ
リカーボネート樹脂のペレットは、下記の様な方法で製
造されるが、ペレットの大きさや形状はかならずしも均
一ではなく、ある形状や大きさの分布を持つことは避け
られない。本発明者は、その中でもある大きさの範囲の
ペレットがある量以上に含まれると、成形基板中に気泡
が発生することを明らかにした。具体的には、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットがペレット総重量
中２０ｐｐｍ以上含有すると、基板中に気泡が発生しや
すいことを見出した。
【０００６】すなわち、本発明は、この様な新たな知見
に基づくものであって、その要旨は、粘度平均分子量が
１０，０００〜２０，０００のポリカーボネートのペレ
ットからなる成形材料であって、該ペレットは、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットを、ペレット総重
量中２０ｐｐｍ以下含有することを特徴とする光ディス
ク基板用ポリカーボネート成形材料に存する。
に基づくものであって、その要旨は、粘度平均分子量が
１０，０００〜２０，０００のポリカーボネートのペレ
ットからなる成形材料であって、該ペレットは、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットを、ペレット総重
量中２０ｐｐｍ以下含有することを特徴とする光ディス
ク基板用ポリカーボネート成形材料に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】ポリカーボネート 本発明の光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料に
は、光学的歪みが少ないことが要求されるため、ポリカ
ーボネートの粘度平均分子量は、１０，０００〜２０，
０００の範囲にあることが必要である。ここでいう粘度
平均分子量（Ｍ）は、オストワルド粘度計を用い、塩化
メチレンを溶媒とする溶液の極限粘度［η］を求め、以
下に示すＳｃｈｎｅｌｌの粘度式から求められる。 ［η］＝１．２３ｘ１０-5Ｍ0.83
は、光学的歪みが少ないことが要求されるため、ポリカ
ーボネートの粘度平均分子量は、１０，０００〜２０，
０００の範囲にあることが必要である。ここでいう粘度
平均分子量（Ｍ）は、オストワルド粘度計を用い、塩化
メチレンを溶媒とする溶液の極限粘度［η］を求め、以
下に示すＳｃｈｎｅｌｌの粘度式から求められる。 ［η］＝１．２３ｘ１０-5Ｍ0.83
【０００８】さらに、本発明に用いられるポリカーボネ
ートは、通常、ジヒドロキシジアリール化合物とホスゲ
ンとを反応させるホスゲン法、又は、ジヒドロキシジア
リール化合物とジフェニルカーボネート等の炭酸エステ
ルとを反応させるエステル交換法によって得られる、単
一重合体又は共重合体であり、代表的なものとしては、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
（「ビスフェノールＡ」ともいう）から製造されたポリ
カーボネートが挙げられる。
ートは、通常、ジヒドロキシジアリール化合物とホスゲ
ンとを反応させるホスゲン法、又は、ジヒドロキシジア
リール化合物とジフェニルカーボネート等の炭酸エステ
ルとを反応させるエステル交換法によって得られる、単
一重合体又は共重合体であり、代表的なものとしては、
２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン
（「ビスフェノールＡ」ともいう）から製造されたポリ
カーボネートが挙げられる。
【０００９】上記ジヒドロキシジアリール化合物として
は、ビスフェノールＡの他、ビス（４−ヒドロキシジフ
ェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニ
ル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメ
タン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェ
ニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−
第３ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシ−３，５ジブロモフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５ジクロロフ
ェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）
アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シ
クロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエ
ーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチル
ジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエ
ーテル類、４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフィ
ド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフ
ェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスル
フィド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキ
シド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジ
フェニルスルフォキシドのようなジヒドロキシジアリー
ルスルフォキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルフォン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ
メチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリ
ールスルフォン類等が挙げられる。これらは、単独で又
は２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ビ
ペラジン、ジピペリジル、ハイドロキノン、レゾルシ
ン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使
用してもよい。
は、ビスフェノールＡの他、ビス（４−ヒドロキシジフ
ェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシジフェニ
ル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメ
タン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェ
ニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−
第３ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒ
ドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビ
ス（４−ヒドロキシ−３，５ジブロモフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５ジクロロフ
ェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）
アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）
シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シ
クロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエ
ーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチル
ジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエ
ーテル類、４，４’−ジヒドロキシフェニルスルフィ
ド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフ
ェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスル
フィド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキ
シド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジ
フェニルスルフォキシドのようなジヒドロキシジアリー
ルスルフォキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニ
ルスルフォン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジ
メチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリ
ールスルフォン類等が挙げられる。これらは、単独で又
は２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ビ
ペラジン、ジピペリジル、ハイドロキノン、レゾルシ
ン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使
用してもよい。
【００１０】ペレット 本発明の光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料
は、通常ペレットといわれるものであって、その大きさ
は、成形機のシリンダー内のスクリューの溝深さによっ
て最適化されるべきであるが、通常の光ディスク基板用
成形機では、その長さの平均値が２．５〜３．５ｍｍの
範囲にあり、その径の平均値が２．０〜３．８ｍｍの範
囲にあれば、ペレットの可塑化溶融には問題はない。そ
の範囲を外れると、ペレットのスクリューへの食い込み
不良が発生するので、可塑化計量が不十分になったり、
計量時間が大きくなる。具体的にはペレットの大きさが
小さいと、ペレット同士の機械的せん断力がかかり難
く、溶融不良が発生する。特に、０．８６〜１．６８ｍ
ｍの範囲の大きさのペレット（目開き１．６８ｍｍのふ
るいを通過し、目開き０．８６ｍｍのふるいを通過しな
い大きさのペレット）の含有量が問題であり、少なけれ
ば問題は発生しないが、ペレット総重量の２０ｐｐｍ以
上を超えると、成形基板に気泡が発生しやすくなる。さ
らにこの範囲以下の大きさのペレットは、比較的小さく
微粉化しており、この微粉は、気泡の発生の原因とはな
らず、むしろシルバーストリークとなることは知られて
いる（特公平６−１８８９０）。一方、上記範囲以上の
大きさのペレットは、基板中の気泡の発生には関係な
い。
は、通常ペレットといわれるものであって、その大きさ
は、成形機のシリンダー内のスクリューの溝深さによっ
て最適化されるべきであるが、通常の光ディスク基板用
成形機では、その長さの平均値が２．５〜３．５ｍｍの
範囲にあり、その径の平均値が２．０〜３．８ｍｍの範
囲にあれば、ペレットの可塑化溶融には問題はない。そ
の範囲を外れると、ペレットのスクリューへの食い込み
不良が発生するので、可塑化計量が不十分になったり、
計量時間が大きくなる。具体的にはペレットの大きさが
小さいと、ペレット同士の機械的せん断力がかかり難
く、溶融不良が発生する。特に、０．８６〜１．６８ｍ
ｍの範囲の大きさのペレット（目開き１．６８ｍｍのふ
るいを通過し、目開き０．８６ｍｍのふるいを通過しな
い大きさのペレット）の含有量が問題であり、少なけれ
ば問題は発生しないが、ペレット総重量の２０ｐｐｍ以
上を超えると、成形基板に気泡が発生しやすくなる。さ
らにこの範囲以下の大きさのペレットは、比較的小さく
微粉化しており、この微粉は、気泡の発生の原因とはな
らず、むしろシルバーストリークとなることは知られて
いる（特公平６−１８８９０）。一方、上記範囲以上の
大きさのペレットは、基板中の気泡の発生には関係な
い。
【００１１】上記特定範囲の大きさのペレット含有量の
測定は、ふるい振とう機に、目開き１．６８ｍｍと０．
８６ｍｍのふるいをセットし、ペレット５００ｇを１５
分間振とうし、１．６８ｍｍのふるいを通過し、０．８
６ｍｍのふるい上に残ったペレットの重量を測定し、総
ペレット５００ｇ中の含有率を求めた。
測定は、ふるい振とう機に、目開き１．６８ｍｍと０．
８６ｍｍのふるいをセットし、ペレット５００ｇを１５
分間振とうし、１．６８ｍｍのふるいを通過し、０．８
６ｍｍのふるい上に残ったペレットの重量を測定し、総
ペレット５００ｇ中の含有率を求めた。
【００１２】さらに、光ディスク基板に発生する気泡
は、その成形条件が、成形機のシリンダーの最高設定温
度が３５０℃以下、計量回転数が２００ｒｐｍ以上、金
型温度が８０℃以下、成形サイクルが７．０ｓｅｃ以
下、金型内の樹脂の充填時間が０．５ｓｅｃ以下の場合
に、発生しやすいことも明らかとなった。上記成形条件
は、特にＣＤ−ＤＡＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の成形サイクル
を短くして生産性を高める用途に一般的に使用されてい
る。
は、その成形条件が、成形機のシリンダーの最高設定温
度が３５０℃以下、計量回転数が２００ｒｐｍ以上、金
型温度が８０℃以下、成形サイクルが７．０ｓｅｃ以
下、金型内の樹脂の充填時間が０．５ｓｅｃ以下の場合
に、発生しやすいことも明らかとなった。上記成形条件
は、特にＣＤ−ＤＡＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の成形サイクル
を短くして生産性を高める用途に一般的に使用されてい
る。
【００１３】本発明者は、基板内部の気泡発生の機構に
ついて、次のように推定している。通常、成形機内の樹
脂の可塑化は、シリンダーからの加熱溶融と共に、スク
リューを高速で回転させながら、ペレット同士の機械的
せん断力を発生させて、その発熱によって樹脂のペレッ
トを溶融させることによって、樹脂が可塑化される。そ
の際に、上記範囲の大きさのペレットの含有量が多くな
ると、ペレット同士の機械的せん断力の発生を阻害し、
ペレットの溶融が不充分になり、スクリューの高速回転
時にエアーを巻き込み易くなり、結果として、巻き込ん
だエアーが基板内部に気泡として存在することになる。
可塑化時に巻き込んだエアーは、圧縮されながらノズル
前方へ送られ、金型内で圧力が開放される時点で、圧縮
が開放されて気泡となる。この気泡は、金型内での樹脂
のメルトフロントへ移動し、フロントでガスとなる場合
は、金型のガス逃げから排出される。
ついて、次のように推定している。通常、成形機内の樹
脂の可塑化は、シリンダーからの加熱溶融と共に、スク
リューを高速で回転させながら、ペレット同士の機械的
せん断力を発生させて、その発熱によって樹脂のペレッ
トを溶融させることによって、樹脂が可塑化される。そ
の際に、上記範囲の大きさのペレットの含有量が多くな
ると、ペレット同士の機械的せん断力の発生を阻害し、
ペレットの溶融が不充分になり、スクリューの高速回転
時にエアーを巻き込み易くなり、結果として、巻き込ん
だエアーが基板内部に気泡として存在することになる。
可塑化時に巻き込んだエアーは、圧縮されながらノズル
前方へ送られ、金型内で圧力が開放される時点で、圧縮
が開放されて気泡となる。この気泡は、金型内での樹脂
のメルトフロントへ移動し、フロントでガスとなる場合
は、金型のガス逃げから排出される。
【００１４】しかし、成形サイクルが短いコンパクトデ
ィスクの様な成形では、金型温度が５０〜８０℃と比較
的低いため、固化層の発達が著しいので、気泡が基板内
部でトラップされて内部欠陥となる。また、成形機のシ
リンダーの最高設定温度が３５０℃以下の場合、可塑化
計量時のエアーの巻き込みが多くなりやすく、金型温度
が８０℃以下の場合、上述した様に、金型内での固化層
の発達が著しいので、気泡が基板内部にトラップされ易
い。さらには、成形サイクルが７．０ｓｅｃ以下、金型
内の樹脂の充填時間が０．５ｓｅｃ以下という、いわゆ
るハイサイクル成形では、可塑化計量から射出までの時
間が短いので、巻き込んだエアーが抜け難い傾向にあ
る。
ィスクの様な成形では、金型温度が５０〜８０℃と比較
的低いため、固化層の発達が著しいので、気泡が基板内
部でトラップされて内部欠陥となる。また、成形機のシ
リンダーの最高設定温度が３５０℃以下の場合、可塑化
計量時のエアーの巻き込みが多くなりやすく、金型温度
が８０℃以下の場合、上述した様に、金型内での固化層
の発達が著しいので、気泡が基板内部にトラップされ易
い。さらには、成形サイクルが７．０ｓｅｃ以下、金型
内の樹脂の充填時間が０．５ｓｅｃ以下という、いわゆ
るハイサイクル成形では、可塑化計量から射出までの時
間が短いので、巻き込んだエアーが抜け難い傾向にあ
る。
【００１５】ペレットの製造 本発明の光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料の
ペレットは、通常下記の様な方法で製造される。ペレッ
ト化前のポリカーボネートの素材に、必要に応じて離型
剤や酸化防止剤をタンブラー等の混合機で混合する。そ
の後、押出機内で樹脂を溶融させ、添加剤が十分に混合
され、揮発分をある程度まで除去して、押出機先端のダ
イス穴から数本のストランドとして押し出された後、こ
れを冷却水槽中で冷却固化し、ペレタイザーの引き取り
ローラーによって、ストランドが一定速度で引き取ら
れ、ペレタイザー内のストランドカッターと呼ばれる、
一定間隔の可動刃と固定刃の間で、ストランドが円筒状
にカットされて、成形用のペレットが得られる。
ペレットは、通常下記の様な方法で製造される。ペレッ
ト化前のポリカーボネートの素材に、必要に応じて離型
剤や酸化防止剤をタンブラー等の混合機で混合する。そ
の後、押出機内で樹脂を溶融させ、添加剤が十分に混合
され、揮発分をある程度まで除去して、押出機先端のダ
イス穴から数本のストランドとして押し出された後、こ
れを冷却水槽中で冷却固化し、ペレタイザーの引き取り
ローラーによって、ストランドが一定速度で引き取ら
れ、ペレタイザー内のストランドカッターと呼ばれる、
一定間隔の可動刃と固定刃の間で、ストランドが円筒状
にカットされて、成形用のペレットが得られる。
【００１６】ペレットの長さは、上記のストランドカッ
ターの可動刃の刃の数、即ちその間隔と引き取りローラ
ーの引き取り回転速度で決定される。刃の数とローラー
の引き取り回転速度が一定であれば、一定の長さのペレ
ットが得られる。ペレットの径は、引き取りローラーの
引き取り速度と、押出機の樹脂の押出量によって決定さ
れる。長さと同様に、ローラーの引き取り速度と樹脂の
押出量が一定であれば、常に一定の径のペレットが得ら
れる。しかしながら、一度カットされたペレットが回転
刃に付着し、再度カットされるいわゆる二度切りが発生
すると、目的のペレットの大きさよりも小さく、かつ、
形状が不均一なペレットが混在することになる。
ターの可動刃の刃の数、即ちその間隔と引き取りローラ
ーの引き取り回転速度で決定される。刃の数とローラー
の引き取り回転速度が一定であれば、一定の長さのペレ
ットが得られる。ペレットの径は、引き取りローラーの
引き取り速度と、押出機の樹脂の押出量によって決定さ
れる。長さと同様に、ローラーの引き取り速度と樹脂の
押出量が一定であれば、常に一定の径のペレットが得ら
れる。しかしながら、一度カットされたペレットが回転
刃に付着し、再度カットされるいわゆる二度切りが発生
すると、目的のペレットの大きさよりも小さく、かつ、
形状が不均一なペレットが混在することになる。
【００１７】通常カットされたペレットは、カッターの
下部に物理的に落下して排出されるが、カッターに静電
気が滞留していたり、表面の材質がペレットが付着しや
すい傾向にあれば、落下せずに回転刃と共に回転し、再
度カッターによってカットされて、二度切りが発生す
る。ストランドの温度が高い場合や、可動刃すくい角が
小さすぎる場合は、ペレットがカッターに付着しやす
い。その結果、特に０．８６〜１．６８ｍｍの範囲の大
きさのペレットが多く発生する。
下部に物理的に落下して排出されるが、カッターに静電
気が滞留していたり、表面の材質がペレットが付着しや
すい傾向にあれば、落下せずに回転刃と共に回転し、再
度カッターによってカットされて、二度切りが発生す
る。ストランドの温度が高い場合や、可動刃すくい角が
小さすぎる場合は、ペレットがカッターに付着しやす
い。その結果、特に０．８６〜１．６８ｍｍの範囲の大
きさのペレットが多く発生する。
【００１８】従って、上記特定範囲の大きさのペレット
の含有量を２０ｐｐｍ以下にするためには、目開き１．
６８ｍｍのふるいを通過する小ペレットをすべて除去す
る方法もあるが、ペレット化の操作に際し、下記の諸点
の１以上を組み合わせた方法が有効である。例えば、ス
トランドの温度を１５０℃以下にする、可動刃のすくい
角を３０°にする、カッターの表面に帯電防止剤を塗布
する、カッターの表面をテフロンコーティングする等の
方法である。このような方法で、上記特定範囲の大きさ
のペレットの含有量を２０ｐｐｍ以下まで除去すること
が容易となる。
の含有量を２０ｐｐｍ以下にするためには、目開き１．
６８ｍｍのふるいを通過する小ペレットをすべて除去す
る方法もあるが、ペレット化の操作に際し、下記の諸点
の１以上を組み合わせた方法が有効である。例えば、ス
トランドの温度を１５０℃以下にする、可動刃のすくい
角を３０°にする、カッターの表面に帯電防止剤を塗布
する、カッターの表面をテフロンコーティングする等の
方法である。このような方法で、上記特定範囲の大きさ
のペレットの含有量を２０ｐｐｍ以下まで除去すること
が容易となる。
【００１９】本発明の光ディスク基板用ポリカーボネー
ト成形材料を製造する際に用いるカッターとしては、例
えば、添付の図面に示される構造のものを使用すること
ができる。図１において、カッター１は、固定部２を有
し、固定部２の隅角部には固定刃３が形成されている。
また、固定刃３の隣接位置には、軸４を回転軸として回
転する回転体５が配設され、回転体５の外周には複数の
可動刃６、６が回転体５の周方向に所定の間隔をおいて
列設されており、可動刃６、６は固定刃３の近接位置を
可動刃６、６の回転外周軌跡として回転するように構成
されている。
ト成形材料を製造する際に用いるカッターとしては、例
えば、添付の図面に示される構造のものを使用すること
ができる。図１において、カッター１は、固定部２を有
し、固定部２の隅角部には固定刃３が形成されている。
また、固定刃３の隣接位置には、軸４を回転軸として回
転する回転体５が配設され、回転体５の外周には複数の
可動刃６、６が回転体５の周方向に所定の間隔をおいて
列設されており、可動刃６、６は固定刃３の近接位置を
可動刃６、６の回転外周軌跡として回転するように構成
されている。
【００２０】固定刃３、可動刃６、６の材質は、特に限
定されるものではないが、ステライト、超硬質鋼（ＪＩ
ＳでＫ２０又はＫ３０）、超硬合金等が主として用いら
れる。回転体５の外周に突設される可動刃６、６の刃数
は、特に制限はなく、任意の数とすることができるが、
一般には、４〜１００、好ましくは１５〜５０である。
可動刃６、６は、回転体５の外周に回転体５の回転軸方
向に、かつ、回転軸にたいして一定距離を保持するよう
に形成される。
定されるものではないが、ステライト、超硬質鋼（ＪＩ
ＳでＫ２０又はＫ３０）、超硬合金等が主として用いら
れる。回転体５の外周に突設される可動刃６、６の刃数
は、特に制限はなく、任意の数とすることができるが、
一般には、４〜１００、好ましくは１５〜５０である。
可動刃６、６は、回転体５の外周に回転体５の回転軸方
向に、かつ、回転軸にたいして一定距離を保持するよう
に形成される。
【００２１】また、すくい角を１５〜５０°の範囲内と
することが好ましい。すくい角とは、図２に示すよう
に、可動刃６の断面をみたとき、可動刃６の内側、すな
わち可動刃６の進行方向側壁７と固定刃３とのなす角度
θ2 を言い、この角度を１５〜５０°、より好ましくは
２０〜４０°とする。１５°以下であると、一旦切断し
たペレットの一部が刃に巻き上げられて、可動刃上を一
周又は二周以上回り、同時切断をくり返す。さらに巻き
上げられたペレットや切粉、カケの一部は、ローラーカ
バー等に付着して周りを汚染すると同時に、ある程度蓄
積すると回転刃上に落下して、再切断されて再び細かい
微粉やカケに成長する。すくい角が５０°以上では、カ
ケ防止の効果は大きいが、刃の強度が低下してくるの
で、長期間の運転に支障をきたし好ましくない。
することが好ましい。すくい角とは、図２に示すよう
に、可動刃６の断面をみたとき、可動刃６の内側、すな
わち可動刃６の進行方向側壁７と固定刃３とのなす角度
θ2 を言い、この角度を１５〜５０°、より好ましくは
２０〜４０°とする。１５°以下であると、一旦切断し
たペレットの一部が刃に巻き上げられて、可動刃上を一
周又は二周以上回り、同時切断をくり返す。さらに巻き
上げられたペレットや切粉、カケの一部は、ローラーカ
バー等に付着して周りを汚染すると同時に、ある程度蓄
積すると回転刃上に落下して、再切断されて再び細かい
微粉やカケに成長する。すくい角が５０°以上では、カ
ケ防止の効果は大きいが、刃の強度が低下してくるの
で、長期間の運転に支障をきたし好ましくない。
【００２２】図１のカッター１は、切断されたペレット
８の飛散防止と安全性のため、ローラーカバー９を設け
るとともに、ストランドを供給するためのフィードロー
ラー１０ａ、１０ｂを有している。図１に示すカッター
１を用いてペレット８を製造するときは、所望の添加剤
が配合されたポリカーボネートが、押出機１１で２００
〜３００℃に加熱溶融され、ダイス１２のダイスノズル
１３を介して、ストランド１４が押出成形されて、冷却
槽（図示せず）内の冷却媒体に導かれて、冷却固化され
る。冷媒としては、空気、水、有機溶媒等があるが、水
が一般的である。冷却の方式としては、空冷と組み合わ
せる多段方式でもよい。
８の飛散防止と安全性のため、ローラーカバー９を設け
るとともに、ストランドを供給するためのフィードロー
ラー１０ａ、１０ｂを有している。図１に示すカッター
１を用いてペレット８を製造するときは、所望の添加剤
が配合されたポリカーボネートが、押出機１１で２００
〜３００℃に加熱溶融され、ダイス１２のダイスノズル
１３を介して、ストランド１４が押出成形されて、冷却
槽（図示せず）内の冷却媒体に導かれて、冷却固化され
る。冷媒としては、空気、水、有機溶媒等があるが、水
が一般的である。冷却の方式としては、空冷と組み合わ
せる多段方式でもよい。
【００２３】冷却槽で冷却固化されたストランドは、カ
ッター入口のフィードローラー１０ａ、１０ｂで引き取
られ、固定刃３と可動刃６、６によって切断され、ペレ
ット８、８となる。
ッター入口のフィードローラー１０ａ、１０ｂで引き取
られ、固定刃３と可動刃６、６によって切断され、ペレ
ット８、８となる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明を、実施例によりさらに詳しく
説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、こ
れらの実施例に限定されるものではない。
説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、こ
れらの実施例に限定されるものではない。
【００２５】［実施例１〜２、比較例１〜２］成形材料の調製 これらの実施例及び比較例におけるポリカーボネートの
ペレットは、次のようにして調製した。ビスフェノール
Ａから製造された、粘度平均分子量１６，０００のポリ
カーボネートに、離型剤であるステアリン酸モノグリセ
リドを６００ｐｐｍ、酸化防止剤である亜リン酸を１０
ｐｐｍ、タンブラーで混合した。得られた混合物を、２
７０℃に設定された、３０ｍｍ径の単軸押出機にて溶融
押出を行った。ダイスから押し出されるストランドをカ
ットしてペレットを得、このペレットを比較例１に用い
た。また、その一部をふるいにかけたところ、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットの含有量は、ペレ
ット総重量中２００ｐｐｍであった。次に、目開き１．
６８ｍｍのふるいを通過し、０．６８ｍｍのふるいに残
ったペレットを、この大きさのペレットを除去した残り
のペレットに、種々の割合で添加して、比較例２及び実
施例１、２のペレットを調製した。
ペレットは、次のようにして調製した。ビスフェノール
Ａから製造された、粘度平均分子量１６，０００のポリ
カーボネートに、離型剤であるステアリン酸モノグリセ
リドを６００ｐｐｍ、酸化防止剤である亜リン酸を１０
ｐｐｍ、タンブラーで混合した。得られた混合物を、２
７０℃に設定された、３０ｍｍ径の単軸押出機にて溶融
押出を行った。ダイスから押し出されるストランドをカ
ットしてペレットを得、このペレットを比較例１に用い
た。また、その一部をふるいにかけたところ、目開き
１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６ｍｍの
ふるいを通過しない大きさのペレットの含有量は、ペレ
ット総重量中２００ｐｐｍであった。次に、目開き１．
６８ｍｍのふるいを通過し、０．６８ｍｍのふるいに残
ったペレットを、この大きさのペレットを除去した残り
のペレットに、種々の割合で添加して、比較例２及び実
施例１、２のペレットを調製した。
【００２６】光ディスク基板の成形 調製された成形材料を、１２ｃｍＣＤ用金型を装着し
た、（株）住友重機製射出成形機ＤＩＳＫ３を用いて、
下記の成形条件で１２ｃｍＣＤを連続成形した。 シリンダー温度（ノズルより）： ２７０−２７０−２７０−２７０−２７０−２６０℃ 金型温度： ７０℃／７５℃（可動側／固定側） スクリュー回転数： ３６０ｒｐｍ スクリュー径： ２５ｍｍφ 冷却時間： ２．０ｓｅｃ 成形サイクル： ６．５ｓｅｃ 射出時間： ０．３ｓｅｃ
た、（株）住友重機製射出成形機ＤＩＳＫ３を用いて、
下記の成形条件で１２ｃｍＣＤを連続成形した。 シリンダー温度（ノズルより）： ２７０−２７０−２７０−２７０−２７０−２６０℃ 金型温度： ７０℃／７５℃（可動側／固定側） スクリュー回転数： ３６０ｒｐｍ スクリュー径： ２５ｍｍφ 冷却時間： ２．０ｓｅｃ 成形サイクル： ６．５ｓｅｃ 射出時間： ０．３ｓｅｃ
【００２７】成形品の評価 得られた光ディスク基板の成形品について、下記の評価
方法に従い、評価した結果を表−１に示す。 気泡発生個数：１００ショット連続成形し、基板内部に
発生した気泡を偏光版を通して観察し、基板１００枚中
の気泡の発生個数をカウントした。 ０．８６〜１．６８ｍｍの大きさのペレットの含有量：
本文中に記載の測定方法を使用した。
方法に従い、評価した結果を表−１に示す。 気泡発生個数：１００ショット連続成形し、基板内部に
発生した気泡を偏光版を通して観察し、基板１００枚中
の気泡の発生個数をカウントした。 ０．８６〜１．６８ｍｍの大きさのペレットの含有量：
本文中に記載の測定方法を使用した。
【００２８】
【表１】
【００２９】［実施例３］ビスフェノールＡから製造さ
れた、粘度平均分子量１６，０００のポリカーボネート
に、離型剤であるステアリン酸モノグリセリドを６００
ｐｐｍ、酸化防止剤である亜リン酸を１０ｐｐｍ、タン
ブラーで混合した。得られた混合物を、２７０℃に設定
された、６５ｍｍ径の２軸押出機にて溶融押出を行っ
た。ダイスから押し出されるストランドをカットしてペ
レットを得た。押出条件及びストランドカット条件は、
次の通りであった。 刃の数： ２４ 間隔： ３．０ｍｍ 引き取り回転数： ６５ｍｍ／ｓｅｃ 押出量： ５００ｋｇ／ｈｒ 冷却槽温度： ８０℃ ストランド温度： １３０℃ すくい角： ３０° 目開き１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６
ｍｍのふるいを通過しない大きさのペレットの含有量
は、ペレット総重量中０ｐｐｍであった。前記と同様に
気泡発生個数をカウントしたところ、発生個数は０であ
った。
れた、粘度平均分子量１６，０００のポリカーボネート
に、離型剤であるステアリン酸モノグリセリドを６００
ｐｐｍ、酸化防止剤である亜リン酸を１０ｐｐｍ、タン
ブラーで混合した。得られた混合物を、２７０℃に設定
された、６５ｍｍ径の２軸押出機にて溶融押出を行っ
た。ダイスから押し出されるストランドをカットしてペ
レットを得た。押出条件及びストランドカット条件は、
次の通りであった。 刃の数： ２４ 間隔： ３．０ｍｍ 引き取り回転数： ６５ｍｍ／ｓｅｃ 押出量： ５００ｋｇ／ｈｒ 冷却槽温度： ８０℃ ストランド温度： １３０℃ すくい角： ３０° 目開き１．６８ｍｍのふるいを通過し、目開き０．８６
ｍｍのふるいを通過しない大きさのペレットの含有量
は、ペレット総重量中０ｐｐｍであった。前記と同様に
気泡発生個数をカウントしたところ、発生個数は０であ
った。
【００３０】
【発明の効果】この様に一定の大きさペレットの含有量
を少なくすることよって、光ディスク基板内部に発生す
る、気泡の発生が低減するのは明らかであり、産業上の
利用価値は極めて高い。
を少なくすることよって、光ディスク基板内部に発生す
る、気泡の発生が低減するのは明らかであり、産業上の
利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 カッターの概念図
【図２】 すくい角の説明図
１ カッター ２ 固定部 ３ 固定刃 ４ 軸 ５ 回転体 ６ 可動刃 ７ 側壁 ８ ペレット ９ ローラーカバー １０ａ、１０ｂ フィードローラー １１ 押出機 １２ ダイス １３ ダイスノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 69:00 Ｂ２９Ｌ 17:00 (72)発明者 上田 昌哉 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 丸山 博義 神奈川県平塚市東八幡５丁目６番２号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 白石 義隆 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石１番１号 三菱化学株式会社黒崎事業所内 Ｆターム(参考） 4F201 AA28 AC01 AH79 AM32 BA02 BC01 BD05 BK13 BL08 BL37 BL42 BM06 BN32 4F206 AA28 AC01 AH79 AM32 JA07 JQ81 5D029 KA07 5D121 AA02 DD05
Claims (3)
- 【請求項１】粘度平均分子量が１０，０００〜２０，０
００のポリカーボネートのペレットからなる成形材料で
あって、該ペレットは、目開き１．６８ｍｍのふるいを
通過し、目開き０．８６ｍｍのふるいを通過しない大き
さのペレットを、ペレット総重量中２０ｐｐｍ以下含有
することを特徴とする光ディスク基板用ポリカーボネー
ト成形材料。 - 【請求項２】下記の条件下で、光ディスク基板を射出成
形するための請求項１に記載のポリカーボネート成形材
料。 （１）成形機のシリンダーの最高設定温度が４００℃以
下、（２）計量回転数が５０ｒｐｍ以上、（３）金型温
度が１４０℃以下、（４）成形サイクルが２０ｓｅｃ以
下、かつ、（５）金型内の樹脂の充填時間が３ｓｅｃ以
下 - 【請求項３】下記の条件下で、光ディスク基板を射出成
形するための請求項１に記載のポリカーボネート成形材
料。 （１）成形機のシリンダーの最高設定温度が３５０℃以
下、（２）計量回転数が２００ｒｐｍ以上、（３）金型
温度が８０℃以下、（４）成形サイクルが７．０ｓｅｃ
以下、かつ、（５）金型内の樹脂の充填時間が０．５ｓ
ｅｃ以下
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03746299A JP3742524B2 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03746299A JP3742524B2 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000242971A true JP2000242971A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3742524B2 JP3742524B2 (ja) | 2006-02-08 |
Family
ID=12498203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03746299A Expired - Fee Related JP3742524B2 (ja) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | 光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3742524B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833427B2 (en) | 2001-05-18 | 2004-12-21 | Teijin Chemicals, Ltd. | Polycarbonate resin molding material for optical use |
| US6858298B2 (en) | 2001-03-07 | 2005-02-22 | Teijin Chemicals, Ltd. | Optical polycarbonate resin molding material |
| JP2008238791A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Mitsubishi Chemicals Corp | 粒子状ポリマーの製造方法および造粒装置 |
| JP2011126291A (ja) * | 2011-03-30 | 2011-06-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 粒子状ポリマーの製造方法 |
-
1999
- 1999-02-16 JP JP03746299A patent/JP3742524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6858298B2 (en) | 2001-03-07 | 2005-02-22 | Teijin Chemicals, Ltd. | Optical polycarbonate resin molding material |
| US6833427B2 (en) | 2001-05-18 | 2004-12-21 | Teijin Chemicals, Ltd. | Polycarbonate resin molding material for optical use |
| JP2008238791A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Mitsubishi Chemicals Corp | 粒子状ポリマーの製造方法および造粒装置 |
| WO2008123447A1 (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Mitsubishi Chemical Corporation | 粒子状ポリマーの製造方法および造粒装置 |
| JP2011126291A (ja) * | 2011-03-30 | 2011-06-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 粒子状ポリマーの製造方法 |
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|---|---|
| JP3742524B2 (ja) | 2006-02-08 |
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