JP3225554B2

JP3225554B2 - 光カード基板の製造方法

Info

Publication number: JP3225554B2
Application number: JP26423091A
Authority: JP
Inventors: 和宏横尾; 雅彦森谷; 秀昭松浦; 正士森
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH05109124A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレフォーマットパター
ン付の光カード基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】光カードは、レーザー光によって情報を
読み書きする携帯可能な情報媒体である。かかる光カー
ドには、該カード表面にあらかじめ一定の間隔で溝を形
成しておき、該溝が読み出しの案内役を果たす、いわゆ
るトラックサーボによりレーザービームのトラック制御
精度が向上し、従来の溝無しカード基板よりも高速アク
セスが可能である。更に、光カードには、書き込み、読
み出しを行うため、前述のサーボトラック溝の外、開始
信号、終了信号、エラー信号等があらかじめカード上に
形成してある。このようにあらかじめ光カードに形成さ
れる制御用、命令用の溝や信号をプレフォーマットと言
う。

【０００３】これまでに提案されている、プレフォーマ
ット付き光カードの製造方法としては、プレフォーマッ
ト付きの金型内に溶融熱可塑性樹脂を充填する射出圧縮
法（特開昭 63-104236号公報）：熱プレスによって樹脂
シートにプレフォーマットを転写する熱プレス法（特開
昭64-33749号公報）：光重合性液体組成物をプレフォー
マット面に塗布したのち、光照射によって樹脂板に硬化
させる光硬化法（特開昭63-18540号公報）：プレフォー
マット付きのセル中に重合性組成物を注入した後、重合
するキャスト法（特開平1-171814号公報）などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これまで提案されてい
る上記のプレフォーマット付き光カードの製造方法は一
長一短があり、製法として充分満足行くものではない。
射出圧縮法や熱プレス法では、高温高圧の条件で成形す
るので残留歪が残り易く、成形後のそりや光学的異方性
が生じやすいという問題点がある。また、高温下でも溶
融重合体の粘度は非常に高く、精密な型面の転写は容易
ではない。またキャスト法では、そり、光学的異方性、
あるいは転写性の問題は生じにくいものの、重合時の収
縮によって成形体表面のひけや成形体内部にボイドが生
じ易い。また光硬化法では、重合の完結が難しく、未反
応の単量体が残り易い。また、この未反応単量体を少く
するためには、比較的大量の開始剤を用いることになる
が、そうすると、樹脂中に残存する開始剤が多くなる。
これらの樹脂中に残存した単量体や開始剤の残査は、光
カードの記録層を構成する記録媒体と反応して結果とし
て光カードの記録特性の悪化させると言う問題点があ
る。

【０００５】本発明の目的は、転写性がよく、歪、ひ
け、あわがなく、かつ残留単量体や、残存開始剤の少な
いプレフォーマット付き光カード基板を、効率よく製造
する方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、プレフォーマ
ットパターン付きスタンパーと透明樹脂平板との間に、
ラジカル熱重合性硬化液を介在させ、続いて該硬化液を
加熱して、重合せしめるプレフォーマット付き光カード
基板の製造方法である。

【０００７】本発明におけるプレフォーマットパターン
付きスタンパーとは、所望の光カードに必要な、トラッ
クサーボ用、制御用、命令用の溝や信号を、反転した形
状が表面に形成されている板である。その材質としては
特に限定することなく通常の材質のものを使用すること
ができる。例えば、ガラス、セラミック、金属、樹脂、
ゴムなどより形成されたのものが挙げられるが、精度耐
久性の面より、ガラス製および金属製が好ましい。

【０００８】透明樹脂平板は、光カード基板の本体を構
成するものであり、レーザー光を８０％以上透過する透
明性、光カードとして用いる際にかかる折り曲げなどの
外力に対する機械的強度を有し、板厚分布の少ない平板
であれば使用できる。具体的には、各種のメタクリル樹
脂板、ハイインパクトのスチレン樹脂板、塩化ビニル樹
脂板、ポリカーボネート板などが挙げられる。その厚み
は、所望する光カードのサイズに合わせて適当なものを
用いるが、一般的には０．３〜０．８mm程度である。

【０００９】また本発明の、ラジカル熱重合性硬化液と
は、スタンパーの凸凹状のプレフォーマットパターンを
転写して、光カード基板上にプレフォーマットを形成す
るためのものである。

【００１０】本発明のラジカル熱重合性硬化液とは、エ
チレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する単量体類、
あるいは該単量体類に可溶な重合体を溶存含有する単量
体組成物いわゆるシロップに、ラジカル熱重合開始剤を
含有するものである。該単量体類には、エチレン性不飽
和結合が１つの単官能のもの、２つ以上の多官能のもの
がある。

【００１１】単官能の単量体としては、（メタ）アクリ
ル酸メチル，（メタ）アクリル酸エチル，（メタ）アク
リル酸ブチル，（メタ）アクリル酸イソプロピル，（メ
タ）アクリル酸ボルニル，（メタ）アクリル酸シクロヘ
キシル，（メタ）アクリル酸ジシクロペンタニルなどの
炭素数１〜２５の脂肪族アルコール，脂環式アルコール
の（メタ）アクリル酸エステル類：スチレンのごとき芳
香族ビニル化合物：酢酸ビニル等のビニルエステル類：
等である。特に入手の容易さ、重合硬化性、該重合体の
透明性、強度の面から、メタアクリル酸メチルを主体と
し他の単量体を合せ用いるのが一般的である。

【００１２】多官能の単量体としては、エチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ
（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、テトラエチレングリコージ（メタ）
アクリレート、ノナエチレングリコージ（メタ）アクリ
レート、テトラデカエチレングリコージ（メタ）アクリ
レート等のエチレングリコールまたは、そのオリゴマー
の両末端水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化した
もの；ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ブタン
ジオールジ（メタ）アクリレート等の２価アルコールの
水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化したもの；ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多価
アルコールを（メタ）アクリル酸でエステル化したも
の；及びこれらの２価アルコールまたは、多価アルコー
ルの末端水酸基にグリシジル（メタ）アクリレートのエ
ポキシ基を開環付加させたものが例示される。これら多
官能の単量体は、成形品の強度や耐薬品性等を向上させ
る効果がある。

【００１３】さらに該単量体類に、他の共重合可能な単
量体、例えば（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、無
水シトラコン酸等の不飽和酸類等を併用することが出来
る。

【００１４】本発明において用いられるラジカル熱重合
開始剤としては、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイ
ルパーオキサイド、ジサクシニックアシッドパーオキサ
イド等のジアシルパーオキサイド：ジ−ｔ−ブチルパー
オキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミ
ルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド：ｔ−
ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシピ
バレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブ
チルマレイン酸ヘミパーエステル等のパーオキシエステ
ル：ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイド
ロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド、メチル
エチルケトンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド
等の有機過酸化物及び、２，２−アゾビスイソブチロニ
トリル、２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニ
トリル）等のアゾ系化合物が挙げられる。

【００１５】該熱重合性硬化液を長時間保管する場合に
は、１０時間半減温度が５０℃以上のラジカル熱重合開
始剤を主として用いることが好ましい。かかる重合開始
剤は、該熱重合性硬化液の０．０１〜３重量％の範囲で
使用する。単量体と重合開始剤の組み合わせによって
も、温度条件を適度に設定することにより充分な反応速
度を得ることが出来る。

【００１６】反応速度を高め、または重合温度を低く抑
える場合には、前記の重合開始剤の他、重合促進剤、更
に重合促進剤の補助的成分も使用する。かかる重合促進
剤としては、還元性物質が、また重合促進剤の補助的成
分としては、金属含有有機化合物、アミンまたはアミン
のハロゲン化合物等がある。

【００１７】かかる重合促進剤である還元性物質として
は、ラウリルメルカプタン、オクチルメルカプタン、２
−エチルヘキシルメルカプタン、グリコールジメルカプ
トアセテート、グリコールジメチルカプトプロピオネー
ト等のメルカプタン類：ジブチルチオ尿素、テトラメチ
ルチオ尿素等のチオ尿素類：トリメチルホスファイト、
トリ−ｎ−ブチルホスファイト等の亜リン酸エステル類
等が挙げられる。

【００１８】また、金属含有有機化合物としては、鉄、
銅、コバルト、ニッケル、スズ、アルミニウム、パラジ
ウム、アンチモンから選ばれた金属のナフテン酸のごと
き有機酸塩またはアセチルアセトン、フェニルアセチル
アセトンとの有機錯体、これらの金属のアクリル化合物
が挙げられる。

【００１９】また、アミンまたはアミンのハロゲン化合
物としては、一級アミン、二級アミン、三級アミンある
いはそれらのハロゲン化水素塩、四級アンモニウム・ハ
ロゲン化物が挙げられる。

【００２０】かかる重合促進剤及び重合促進剤の補助的
成分は、各々全単量体組成物に対し０．００００１〜１
重量％の範囲で使用する。反応速度を高め、重合を早く
完結する上で、重合開始剤、重合促進剤及びその補助的
成分の組み合せとしては、具体的には、重合開始剤とし
てパーオキシエステル類、重合促進剤として、メルカプ
タン類、チオ尿素類及び重合促進剤の補助的成分とし
て、アミン・ハロゲン化水素塩あるいは、ハロゲン化四
級アンモニウム及び銅含有化合物の組み合せがあり、あ
るいは重合開始剤としてパーオキシエステルの内、ヘミ
パーエステル類、重合促進剤としてメルカプタン類、重
合促進剤の補助的成分として、アミンあるいはアミンの
ハロゲン化物、及びスズ、アルミニウム、アンチモンを
含有する有機化合物の組み合せが、特に好ましい。

【００２１】また本発明において用いられるラジカル型
重合性硬化液には、前記の重合開始剤、重合促進剤の
他、必要に応じて、紫外線吸収剤、熱安定剤、滑剤、離
型剤、着色剤を添加することも出来る。

【００２２】ラジカル熱重合性硬化液の粘度は、以降に
示す該スタンパーと該透明樹脂平板とに介在させる方法
に応じて適宜決めれば良いが、通常、０．０１ポイズか
ら１０００ポイズの範囲である。この粘度の調整は、用
いる単量体の分子量やいわゆるシロップの粘度調整に準
じて行えばよい。

【００２３】該スタンパーと、透明樹脂平板のあいだ
に、ラジカル熱重合性硬化液を介在させる方法として
は、該硬化液をスタンパーのプレフォーマットパターン
が完全に転写するに充分な厚みでしかも均一の厚みにで
きれば、いかなる方法でもよい。

【００２４】例えば、該スタンパー又は透明樹脂平板の
いずれか一方を水平にし、その上に該硬化液を所定量流
下させ、他方を平行に重ね合わせる方法。又同様に、一
方にバーコート、スピンコート、ロールコートのごとき
周知の塗布方法で、該硬化液を塗布して、他方を重ね合
せる方法。あるいは、該スタンパーと透明樹脂平板を向
い合せ、その間に所定の厚みのガスケットを挟んだ、い
わゆるセルを形成させておき、このセルに該硬化液を注
入する方法などがある。

【００２５】該スタンパーと透明樹脂平板とに介在させ
た該硬化液を加熱することによって重合硬化させる。加
熱方法としては、エヤーオーブン、温浴による方法、熱
プレスのごとき熱盤中にはさみこのむ方法、或いは遠赤
外線やマイクロ波による方法等がある。加熱による温度
の条件は、使用する該硬化液の組成つまり重合開始剤の
特性及び透明樹脂平板の軟化温度を考慮して適宜決めれ
ば良く、具体的には常温を越え１５０℃程度までであ
る。

【００２６】硬化の重合時間は、未反応の単量体が少な
くなる程良いが、約５分〜１時間である。

【００２７】また硬化の間、熱による透明樹脂平板の反
りや変形を防ぎ、また転写性を向上させる目的で、０．
１〜５kg/cm²程度加圧していてもよい。

【００２８】重合硬化が完了後、該スタンパーを外して
プレフォーマット情報の転写された光カード基板を得
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、転写性がよく、歪やひ
けや泡がなく、かつ残留モノマーの少ないプレフォーマ
ット付き光カード基板を効率よく製造することができ
る。本発明によるプレフォーマット付き光カード基板
は、ＤＲＡＷ型を初めとする各種カードを作成するため
の基板として用いることが出来る。

【００３０】

【実施例】以下、実施例で本発明を具体的に説明する。
なお実施例、比較例における部は重量部を表す。また、
実施例において行った物性の測定方法は、以下の通り。・粘度：Ｅ型粘度計を用い、２５℃で測定した。・転写性：光学顕微鏡で観察し、プレフォーマットの転
写状況を判定した。・残留単量体：光カード基板の、新たに重合した部分
を、削り取り、それをアセトン抽出した後、ガスクロで
測定して単量体量を求め、ラジカル熱重合性硬化液当り
の重量％として算出した。・外観：あわ、ひけ、歪の有無を目視で評価した。

【００３１】実施例１メチルメタクリレート：７０部、メタクリル樹脂（商品
名：スミペックスＢ−ＭＨ、住友化学工業製）：２５
部、テトラエチレングリコールジメタクリレート：５
部、ｔ−ブチルパーオキシ−２エチルヘキサノエート：
０．７部、グリコールジメチルカプトアセテート：
０．６部、ジメチルオクチルアミン塩酸塩：０．０６
部、ナフテン酸銅：０．０００６部よりなるラジカル熱
重合性硬化液を調整した。なおこの液の粘度は、１４ポ
イズであった。

【００３２】該硬化液をプレフォーマットパターンに対
応する凹凸の記録されたガラス製スタンパー上に流下さ
せて広げ、厚み約０．０８mmのラジカル熱重合性硬化液
層を形成し、その上に厚み０．４mmのゴム変性メタクリ
ル樹脂平板（商品名：テクノロイ，住友化学工業製）
を重ねた。そしてこのものをプレス機中で、温度１００
℃、圧力１kg/cm²の条件で１０分間保持した。解枠
後、プレフォーマットパターンの記録された光カード基
板を得た。この光カード基板の外観及び転写性は良
好であった。また残留単量体は０．７重量％であった。

【００３３】比較例１メチルメタクリレート：７０部、メタクリル樹脂（商品
名：スミペックスＢ−ＭＨ、住友化学工業製）：２５
部、テトラエチレングリコールジメタクリレート：５
部、及びベンゾインイソプロピルエーテル３部、よりな
るラジカル光重合性硬化液を調整した。この液を実施
例１と同様にスタンパーとメタクリル樹脂平板の間に介
在させ、上方約２０cmの距離から、高圧水銀灯により紫
外線を５分間照射した。解枠後、プレフォーマットパ
ターンの記録された光カード基板を得た。この光カ
ード基板の外観および転写性は良好であったが、残留単
量体は３．２重量％であった。

【００３４】比較例２紫外線の照射時間を１０分間とした以外は、比較例１と
同様にして、光カード基板を得た。この光カード基
板の外観および転写性は良好であったが、残留単量体は
１．９重量％であった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森正士愛媛県新居浜市惣開町５番１号住友化学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭62−18635（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−103116（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−158501（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24 - 7/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】プレフォーマットパターン付きスタンパー
と透明樹脂平板との間にラジカル熱重合性硬化液を介在
させ、続いて該硬化液を加熱して重合せしめるプレフォ
ーマット付き光カード基板の製造方法。