JP3790181B2

JP3790181B2 - 光ディスク基板

Info

Publication number: JP3790181B2
Application number: JP2002086043A
Authority: JP
Inventors: 邦維林; 慎太郎西田; 秀幸常守
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Chemicals Ltd
Priority date: 2002-03-26
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2003277492A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた加工性、低吸水性、低光弾性を併せもつ芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光学用成形材料を用いて成形された光ディスク基板に関する。さらに詳しくは、ＣＤ（コンパクトディスク）やＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）などの光ディスクの分野において、高転写率で、反りが少なく、さらには複屈折の低い光ディスク基板に関する。特に本発明は、記録容量の極めて大きな高密度光ディスク用の基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光ディスクの記録密度は向上の一途を辿り、再生専用のＤＶＤ−ＲＯＭをはじめ、最近では記録再生可能なＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭにおいても４.７ＧＢの容量が実現されてきた。また、ＭＯディスクにおいても、両面で５.２ＧＢの容量を有する直径５.２５”のものや片面で１.３ＧＢの容量を有する直径３.５”のものなどが既に上市されている。しかしながら、情報技術の進展に伴って、光ディスク分野の市場発展は目覚しく、今後はより膨大な情報を記録できる高密度光ディスクの登場が期待されている。例えば、デジタル高画質放送などに対応できる１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²以上の記録密度を有する光ディスクも要望されている。
【０００３】
光ディスクの高密度化は、通常、該ディスクの基板上に形成されるピットやグルーブの間隔を狭めるなどして溝を高密度化することで達成される。例えば、ＣＤからＤＶＤへの高密度化にあたっては、トラックピッチを１.６μｍから０.７４μｍへと狭めることによりトラック方向の記録密度を高める措置がとられている。
【０００４】
光ディスク基板は熱可塑性樹脂を射出成形（射出圧縮成形を含む）して製造され、その際、スタンパー上に予め刻印された記録再生信号のもとになる微細な凹凸形状が、スタンパーから基板表面に転写される。したがって、基板の成形時には該凹凸形状をいかに精度よく転写できるか、すなわち、精密転写性が重要となる。とりわけ高密度光ディスクの基板成形において、かかる重要性は顕著となる。高密度光ディスクにおいては、高転写率の基板よりなることに加え、環境変化（例えば吸湿）による基板の反り変形が小さいことも、実用上極めて重要となる。基板の反りが大きいと、レーザー光線の反射角が大きくなり、信号の読取りエラーなどの好ましくない問題を引き起こすからである。特にドライブ運転中は機内温度が高く、湿度も低いため、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等のフォーカスエラーを起こし易い。また、高密度光ディスクにおいて、微細化した溝にレーザーを集光させて信号を読み取る場合は、斜め入射光成分の影響が強くなるため、基板が光学的に均質であることも重要となる。通常、光ディスク基板にレーザー光線を通過させると成形過程で生じた分子配向や残留応力などが原因となり複屈折を生ずる。この複屈折が高いことは、基板にレーザー光を通過させて信号を読み取るタイプの光ディスクにとって致命的欠陥ともいえる。
【０００５】
ところで、ＣＤ（コンパクトディスク）やＭＯ（光磁気ディスク）、ＤＶＤ（ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｋ）などの基板材料としては、透明性、耐熱性、耐衝撃性など、多くの優れた性質を有することから、２,２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称：ビスフェノールＡ）を二価フェノール成分とし、これにホスゲンやジフェニルカーボネートを反応させて得られるポリカーボネート樹脂（以後、ＢｉｓＰ−Ａ系樹脂と称する）が、従来より広く使用されてきた。
【０００６】
しかしながら、最近では前記の如く高密度化が進み、優れた物性バランスを有するＢｉｓＰ−Ａ系樹脂から形成された光ディスク基板も精密転写性、反り、複屈折の点からは十分満足のいくものでなくなってきている。将来登場する記録容量の極めて大きな高密度光ディスクにおいては、溝幅や溝と溝とのピッチ間隔がさらに狭くなり、溝の勾配もさらに急峻になり、さらには基板の薄肉化が進むことも明白である。それ故に、前記ＢｉｓＰ−Ａ系樹脂を用いて、高転写率で、且つ、低反りの基板を得ることが極めて困難になることもまた明白であり、その改善が必要となっている。さらに、ＢｉｓＰ−Ａ系樹脂はベンゼン環由来の光学異方性が高いため、特に斜め入射光の複屈折が低い基板を得ることは困難で、その改善も必要となっている
転写性改善の要求に対しては、これまでも成形技術および材料改質の両側面から種々検討がなされてきた。前者については、例えば、基板成形時のシリンダー温度や金型温度を高く設定する方法が有効であることが確認されている。しかしながら、この方法は高温成形であるがゆえに、金型内での冷却時間を長くしなければならず、成形サイクルが伸びて生産性に劣るという問題が発生する。無理に、ハイサイクル化して成形を行うと、金型から基板を取り出す際に離型不良が生じ、ピットやグルーブが変形するため、逆に、転写精度が低下するという問題が発生する。後者については、例えば、ポリカーボネート樹脂中に低分子量体を多く含有させる方法（特開平９−２０８６８４号公報、特開平１１−１５５１号公報）や、特定の長鎖アルキルフェノールを末端停止剤として使用する方法（特開平１１−２６９２６０号公報）が提案されている。しかしながら、上記方法は、一般に樹脂の熱安定性低下を招き、成形時に樹脂が熱分解するため、得られた基板の機械的強度が著しく低下し、金型からの基板突き出し時に基板が割れたり、また最終製品である光ディスクを取り扱う場合にも破損が起こるなどの欠点がある。
【０００７】
この様に従来の技術は、いずれも樹脂の流動性を向上させることによる転写性の改善効果を狙ったものであるが、実用に耐え得る基板を高能率で得られるものではなかった。さらには、光ディスク基板を成形する際、転写がどの様な機構で起こるかを解明した訳ではなく、本質的な点で十分に再考の余地を残していた。
【０００８】
一方、吸水変形抑制の要求に対しては、例えば、特開２０００−１１４４９号公報の中で、“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透明保護層を有し、透明保護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凸凹が存在し、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”であって基板表層の吸水率を０.３％以下の樹脂を用いる基板が提案されており、２色成形やサンドイッチ成形など複雑な基板構成で問題を解決する方法が開示されている。
【０００９】
複屈折低減の要求に対しては、特開平２−９９５２１号公報、特開平２−９９５６１号公報、特開平２−１２８３３６号公報および特開平２−２０８８４０号公報の中で、樹脂自身の光弾性定数を低減させ得る特定構造のビスフェノールをカーボネート結合して得られる光学式ディスク基板用芳香族ポリカーボネート共重合体が一般式の表現形式で広範に開示されている。しかしながら、本発明者らの実験結果によると、該公報において例示された代表的な共重合体は、ＢｉｓＰ−Ａ系樹脂に比べて光弾性定数は低減されているものの、転写性については逆に劣っており、高密度光ディスク用基板材料としては決して満足のいくものではないことが判明した。
【００１０】
以上の通り、高転写性、低吸水性および低光弾性を全て兼ね備えた光学用成形材料で成形された光ディスク基板はこれまでにないといえる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、スタンパー形状に関する高精密転写性、低吸水性および低光弾性を併せ持つ芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる該光学用成形材料を用いて成形された、高転写率で、反り変形が少なく、さらには複屈折の低い光ディスク基板、とりわけ高密度光ディスク用基板を提供することを目的とするものである。
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成せんと鋭意研究を重ねた結果、特定構造の芳香族ポリカーボネート樹脂が基板成形プロセスの中で転写が起こる時点の樹脂表面状態と考えられる転移域〜ガラス域の弾性率が低く、吸水率も低く、且つ光弾性定数も低いこと、および該樹脂を成形用樹脂として用いることによって高転写率で、単純な構成でも反り難く、且つ複屈折の低い光ディスク基板が得られることを見出した。本発明は、この知見に基づき完成したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明を詳細に説明する。本発明によれば、二価フェノール成分が下記式［Ｉ］で表される３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタンから誘導されるカーボネート結合繰返し単位が９０モル％以上であり、吸水率が０．２５重量％以下でありかつガラス転移温度が１２５℃以上である芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光学用成形材料を用いて成形された下記特性（１）を満足することを特徴とする光ディスク基板が提供される。
【００１４】
（１）ピット列またはグルーブ列の間隔が０.１〜０.８μｍで、ピットまたはグルーブの光学的深さが記録再生に使われるレーザー光の波長λと基板の屈折率ｎに対してλ／８ｎ〜λ／２ｎの範囲内にある。
【００１５】
【化２】

【００１６】
本発明において、「精密転写性」とは、熱可塑性樹脂成形材料を用いて射出成形法（射出圧縮成形法を含む）などによって光ディスク基板を製造する場合に、スタンパーに刻印された微細な凹凸形状を忠実に転写することができる性質のことである。
【００１７】
そもそも、射出成形法（射出圧縮成形法を含む）などによって光ディスク基板を製造する場合に、基板表面に形成される微細な凹凸形状は、金型キャビティ内に充填された樹脂が加圧されることで、該凹凸形状を反転したパターンが予め刻印されているスタンパーの溝に入り込み、次いで一定時間保持された後に冷却固化して形成される。このスキームの中でキャビティに充填される樹脂は金型壁面（スタンパー面）と接触した直後から熱を奪われる。その結果、基板表面には時間経過と共に発達する冷却固化層が形成される。また、基板内部においても冷却が進行して樹脂温度が低下することによる粘度上昇が起こる。
【００１８】
本発明者らは実験によって、▲１▼転写精度は金型キャビティ内への樹脂の充填が完了した直後に基板表面付近に形成される冷却固化層の変形性と該固化層を変形させる圧力の伝達性によって左右されること、▲２▼成形プロセスの中で転写が起こる時点の樹脂表面状態と考えられる転移域〜ガラス域の弾性率が低い材料を用いると高転写率の光ディスク基板が提供されること、などを見出した。そして、主たる二価フェノール成分が３,３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタンである芳香族ポリカーボネート樹脂（以後、ＢｉｓＰ−ＤＥＫ樹脂と称する）よりなる光学用成形材料を用いて成形された光ディスク基板は高転写率を示すことが判明した。しかも、ＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂製の光ディスク基板は高能率で得られるものである。
【００１９】
また本発明によれば、ＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は吸水率が極めて低く、該樹脂よりなる光学用成形材料を用いて成形された光ディスク基板は吸湿による反り変化が小さいことも判明した。
【００２０】
さらに本発明によれば、ＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は光弾性定数が低く、該樹脂よりなる光学用成形材料を用いて成形された光ディスク基板は複屈折、特に斜め入射光の複屈折が小さいことも判明した。
【００２１】
本発明で提供されるＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は、３,３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタンとカーボネート前駆体とを溶液重合法または溶融重合法によって反応させることによって製造することができる。
【００２２】
また本発明によれば、３,３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタンから誘導されるカーボネート結合繰返し単位に、他の二価フェノールから誘導されるカーボネート結合繰返し単位を、本発明の目的および特性を損なわない限り、１０モル％以下の割合、好ましくは５モル％以下の割合で共重合させてもよい。
【００２３】
かかる他の二価フェノールの代表的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、４,４’−ジヒドロキシジフェニル、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス｛（４−ヒドロキシ−３,５−ジメチル）フェニル｝メタン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−１−フェニルエタン、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）、２,２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝プロパン、２,２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３,５−ジメチル）フェニル｝プロパン、２,２−ビス｛（３,５−ジブロモ−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２,２−ビス｛（３−イソプロピル−４−ヒドロキシ）フェニル｝プロパン、２,２−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−フェニル）フェニル｝プロパン、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３,３−ジメチルブタン、２,４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチルブタン、２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−イソプロピルシクロヘキサン、１,１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３,３,５−トリメチルシクロヘキサン、９,９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９,９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、１,１’−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−オルト−ジイソプロピルベンゼン、１,１’−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−メタ−ジイソプロピルベンゼン、１,１’−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−パラ−ジイソプロピルベンゼン、１,３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−５,７−ジメチルアダマンタン、４,４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４,４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４,４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４,４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、４,４’−ジヒドロキシジフェニルエーテルおよび４,４’−ジヒドロキシジフェニルエステル等が挙げられる。
【００２４】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられるが、ホスゲンまたはジフェニルカーボネートが好ましい。
【００２５】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を例えば溶液重合法または溶融重合法等によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を使用してもよい。
【００２６】
溶液重合法による反応は、二価フェノールとホスゲンとの反応であり、通常、酸結合剤および有機溶媒の存在下に行われる。酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、またはピリジン等のアミン化合物が用いられる。有機溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また反応促進のために、例えばトリエチルアミン、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウムブロマイド等の第三級アミン、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物等の触媒を用いることもできる。その際、反応温度は０〜４０℃程度、反応時間は１０分〜５時間程度、反応中のｐＨは９以上に保つのが好ましい。
【００２７】
重合反応においては、通常末端停止剤が使用される。かかる末端停止剤としては単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類は、末端停止剤として分子量調節のために一般的に使用され、かくして得られたポリカーボネート樹脂は末端が単官能フェノール類に基づく基によって封鎖されているため、未封鎖のものと比べて熱安定性に優れている。かかる単官能フェノール類としては、一般にはフェノールまたは低級アルキル置換フェノールであって、下記式［II］
【００２８】
【化３】

【００２９】
［式中、Ａは水素原子または炭素数１〜９の直鎖または分岐のアルキル基あるいはフェニル置換アルキル基であり、ｒは１〜５、好ましくは１〜３の整数である。］
で表される単官能フェノール類を示すことができる。
【００３０】
上記単官能フェノール類の具体例としては、例えばフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノールが挙げられる。
【００３１】
また、他の単官能フェノール類として、長鎖のアルキル基あるいは脂肪族エステル基を置換基として有するフェノール類または安息香酸クロライド類、もしくは長鎖のアルキルカルボン酸クロライド類を使用することができる。これらはポリカーボネート樹脂の末端を封鎖し分子量調節剤として機能するのみならず、該樹脂の溶融流動性を向上せしめ、成形加工性を向上せしめる他、基板としての物性、とりわけ樹脂の吸水率を低くする効果があり、また基板の複屈折率も低減し得る効果もあり、好ましく使用される。なかでも、下記式［III］および［IV］
【００３２】
【化４】

【００３３】
【化５】

【００３４】
［式中、Ｘは−Ｒ−Ｏ−、−Ｒ−ＣＯ−Ｏ−または−Ｒ−Ｏ−ＣＯ−である。ここでＲは単結合または炭素数１〜１０、好ましくは１〜５の二価の脂肪族炭化水素基を示し、ｎは１０〜５０の整数を示す。］
で表される長鎖のアルキル基を置換基として有するフェノール類が好ましく使用される。
【００３５】
前記式［III］の置換フェノール類としては、ｎが１０〜３０、特に１０〜２６のものが好ましく、その具体例としては、例えばデシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチルフェノール等が挙げられる。
【００３６】
また、前記式［IV］の置換フェノール類としてはＸが−Ｒ−ＣＯ−Ｏ−であり、Ｒが単結合である化合物が適当であり、ｎが１０〜３０、特に１０〜２６のものが好適であって、その具体例としては、例えばヒドロキシ安息香酸デシル、ヒドロキシ安息香酸ドデシル、ヒドロキシ安息香酸テトラデシル、ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル、ヒドロキシ安息香酸エイコシル、ヒドロキシ安息香酸ドコシルおよびヒドロキシ安息香酸トリアコンチルが挙げられる。
【００３７】
これらの末端停止剤は、得られたポリカーボネート樹脂の全末端に対して、少くとも５モル％、好ましくは少くとも１０モル％導入されることが望ましく、また、末端停止剤は単独でまたは２種以上混合して使用してもよい。
【００３８】
溶融重合法による反応は、通常二価フェノールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下に二価フェノールとカーボネートエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコールまたはフェノールを留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノールの沸点等により異なるが、通常１２０〜３５０℃の範囲である。反応後期には反応系を１０〜０.１Ｔｏｒｒ（１.３〜０.０１３×１０³Ｐａ）程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる。反応時間は通常１〜４時間程度である。
【００３９】
カーボネートエステルとしては、置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール基、アラルキル基あるいは炭素数１〜４のアルキル基などのエステルが挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネート、ｍ―クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニル）カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネートなどが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
【００４０】
また、重合速度を高めるために重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物；水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物；アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコキシド類；アルカリ金属やアルカリ土類金属の有機酸塩類；その他に亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、珪素化合物類、ゲルマニウム化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスミウム化合物類、アンチモン化合物類、マンガン化合物類、チタン化合物類、ジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を用いることができる。触媒は単独で使用してもよいし、２種以上組み合わせて使用してもよい。これらの重合触媒の使用量は、原料の二価フェノール１モルに対し、好ましくは１×１０^-8〜１×１０^-3当量、より好ましくは１×１０^-7〜５×１０^-4当量の範囲で選ばれる。
【００４１】
また、かかる重合反応において、フェノール性の末端基を減少するために、重合反応の後期あるいは終了後に、例えばビス（クロロフェニル）カーボネート、ビス（ブロモフェニル）カーボネート、ビス（ニトロフェニル）カーボネート、ビス（フェニルフェニル）カーボネート、クロロフェニルフェニルカーボネート、ブロモフェニルフェニルカーボネート、ニトロフェニルフェニルカーボネート、フェニルフェニルカーボネート、メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートおよびエトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート等の化合物を加えることが好ましい。なかでも２−クロロフェニルフェニルカーボネート、２−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートおよび２−エトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートが好ましく、特に２−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートが好ましく使用される。
【００４２】
本発明で提供される光ディスク基板の原料樹脂となるＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は、２３℃の純水に浸漬した場合の飽和吸水率が０.２５重量％以下であることが好ましく、０.２０重量％以下であることがより好ましい。飽和吸水率が０.２５重量％を超えると、吸湿および脱湿過程において光ディスクの反り変形が生じ易くなり、フォーカスエラーやトラッキングエラーなどを起こし易くなるので好ましくない。光ディスクの吸湿および脱湿過程における反り変形に関しては以下の測定法を用いた。すなわち、ディスクを温度３０℃、湿度９０％ＲＨの環境（Ａ環境）下で飽和吸水率に達するまで暴露した後、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの環境（Ｂ環境）下に移した時に生じる中心から５８ｍｍ部のチルト（Ｔｉｌｔ）変化を経時的に測定し、チルト（Ｔｉｌｔ）変化の最大値と定常に達したときの値の差（△Ｔｉｌｔ）を比較したものである。このときのディスクの△Ｔｉｌｔは０.９度以内、好ましくは０.７５度以内、さらに好ましくは０.５度以内である。
【００４３】
光ディスクは、その使用環境下（光ディスク駆動装置内,放置環境下）において、変形しないことが必要となる。その意味から、本発明のＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂のガラス転移温度は１１０℃以上であることが好ましく、１２５℃以上であることがより好ましい。ガラス転移温度が１１０℃未満であると、過酷な使用環境下、例えば自動車内に長時間放置されていた場合において、基板が熱変形を起こし易くなり、フォーカスエラーやトラッキングエラーなどを起こし易くなるので好ましくない。本発明におけるガラス転移温度とは、示差走査熱量分析装置（ＤＳＣ）を使用し、速度２０℃／ｍｉｎの昇温過程で得られるものである。
【００４４】
本発明で提供される光ディスク基板の原料樹脂となるＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は、光弾性定数が６０×１０^-12ｍ²／Ｎ以下であることが好ましく、５０×１０^-12ｍ²／Ｎ以下であることがより好ましい。光弾性定数が６０×１０^-12ｍ²／Ｎを超えると、光ディスクの再生信号は斜め入射光の複屈折の影響で、信号振幅が低下するなど好ましくない現象を引き起こす。
【００４５】
本発明で提供される光ディスク基板の原料樹脂であるＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は、従来公知の方法（溶液重合法、溶融重合法等）により製造した後、溶液状態において濾過処理を行ない、不純物や異物を徹底的に除去することが好ましい。さらに、射出成形（射出圧縮成形を含む）に供するためのペレット状ポリカーボネート樹脂を得る押出工程（ペレット化工程）においても、溶融状態の時に、焼結金属フィルターを通すなどして異物を除去することが好ましい。該フィルターとしては濾過精度１０μｍのものが好ましく使用される。また必要により、例えば、リン原子を含む酸化防止剤などの添加剤を加えることも好ましい。いずれにしても射出成形（射出圧縮成形を含む）前の原料樹脂は異物、不純物、溶媒などの含有量を極力低くしておくことが必要である。
【００４６】
前記ＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂より光ディスク基板を製造する場合には、通常、射出成形機（射出圧縮成形機を含む）を用いる。該成形機は一般的に使用されているものでよいが、炭化物の発生を抑制し、ディスク基板の信頼性を高める観点からシリンダーやスクリューと樹脂との付着性が低く、且つ、耐食性・耐摩耗性を示す材料を使用してなるものを用いることが好ましい。成形工程の環境は、本発明の目的から考えて、可能な限りクリーンであることが好ましい。また、成形に供する材料を十分乾燥して水分を除去することや、溶融樹脂の分解を招くような滞留を起こさないように配慮することも重要となる。
【００４７】
本発明の光ディスク基板の原料となるＢｉｓＰ−ＤＥＫ系樹脂は精密転写性が極めて優れているので、ピット列もしくはグルーブ列の間隔が０.１〜０.８μｍ、好ましくは０.１〜０.５μｍ、さらに好ましくは０.１〜０.３５μｍである光ディスク基板を、従来の成形法によって、容易に得ることが可能となる。またグルーブもしくはピットの光学的深さが、記録再生に使用されるレーザー光の波長λと基板の屈折率ｎに対してλ／８ｎ〜λ／２ｎ、好ましくはλ／６ｎ〜λ／２ｎ、さらに好ましくはλ／４ｎ〜λ／２ｎの範囲にある光ディスク基板を得ることができる。かくして、１０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²以上の記録密度を有する光ディスクの基板も容易に提供することができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、何らこれに限定されるものではない。実施例または比較例において「部」は重量部を示す。なお、各種樹脂の物性測定、該樹脂を用いた光ディスク基板の成形・評価は以下の方法に従った。
【００４９】
（１）ガラス転移温度
ＴＡインスツルメント社製の熱分析システムＤＳＣ−２９１０を使用して、窒素雰囲気下（窒素流量：４０ｍｌ／ｍｉｎ）・昇温速度：２０℃／ｍｉｎの条件下で測定した。
【００５０】
（２）貯蔵弾性率
レオメトリック社製の動的粘弾性測定装置ＲＤＡIIを使用して、周波数８９.７ｒａｄ／ｓｅｃ・降温速度２℃／ｍｉｎの条件下で、ゴム域〜ガラス域におけるずり貯蔵弾性率の温度依存性を測定した。表１に記載の値は、該温度依存性曲線からＴｇ’−５℃における値を読み取ったものである。ここで、「Ｔｇ’−５℃」の「Ｔｇ’」はずり貯蔵弾性率（Ｇ’）と同時に測定されるずり損失弾性率（Ｇ”）の温度依存性曲線から得た力学的ガラス転移温度を示す。
【００５１】
（３）吸水率
ＡＳＴＭＤ−５７０に従い、φ４５ｍｍ成形プレートを水中浸漬し重量変化率（重量％）により求めた。
【００５２】
（４）光弾性定数
理研計器社製の光弾性測定装置ＰＡ−１５０を用いて測定した。
【００５３】
（５）転写性
日精樹脂工業製の射出成形機ＭＯ４０Ｄ−３Ｈ、深さ２００ｎｍ・間隔０.５μｍ・幅０.２μｍの溝が刻まれたスタンパーを用いて、直径１２０ｍｍ・厚み０.６ｍｍの光ディスク基板を成形した。なお、シリンダー温度は３６０℃の一定とし、金型温度を表１に記載の通り各樹脂ごとに設定した。
【００５４】
上記基板にスタンパーから転写された溝の深さを、原子間力顕微鏡（セイコー電子工業ＳＰＩ−３７００）を用いて、該基板の半径４０ｍｍの位置にて５ヶ所を測定した。各樹脂の転写性は次式で示される転写率として表した。この値が大きいほど転写性が優れている。
転写率（％）＝１００ × 基板の溝深さ／スタンパーの溝深さ
（６）ΔＴｉｌｔ
日精樹脂工業製の射出成形機ＭＯ４０Ｄ−３Ｈを用いて、各ペレットから直径１２０ｍｍ・厚み１.２ｍｍの光ディスク基板を射出成形した。次いで、該基板に反射膜、誘電体層１、相変化記録膜、誘電体層２を順にスパッタ蒸着させ、その上にポリカーボネート製薄膜カバー層を貼り合わせ光ディスクを得た。
【００５５】
上記光ディスクを温度３０℃、湿度９０％ＲＨの環境（Ａ環境）下で飽和吸水率に達するまで暴露した後、温度２３℃、湿度５０％ＲＨの環境（Ｂ環境）下に移した。その後、環境変化によって生じる中心から５８ｍｍ部のＴｉｌｔ変化をジャパン・イー・エム製の３次元形状測定器ＤＬＤ−３０００Ｕにより経時的に測定し、Ｔｉｌｔ変化が最大に達した値および定常に達した値の差を△Ｔｉｌｔとした。
【００５６】
（７）斜め入射複屈折位相差
オーク製エリプソメータＡＤＲ−２００Ｂ自動複屈折測定装置を用い、入射角３０度で測定した。
【００５７】
実施例１
温度計、撹拌機および還流冷却器の付いた反応器に、４８％水酸化ナトリウム水溶液６２.８部およびイオン交換水３１３.４部を仕込み、これに３,３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタン５５.７部、ハイドロサルファイト０.１１部を溶解した後、塩化メチレン１８５.０部を加え、撹拌下、１５〜２５℃でホスゲン２８.０部を約６０分かけて吹き込んだ。ホスゲンの吹き込み終了後、４８％水酸化ナトリウム水溶液９.０部およびｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１.８２部を加え、撹拌を再開、乳化後トリエチルアミン０.１５部を加え、さらに２８〜３３℃で１時間撹拌して反応を終了した。反応終了後生成物を塩化メチレンで希釈して水洗した後、塩酸酸性にして水洗し、さらに水相の導電率がイオン交換水とほぼ同じになるまで水洗を繰り返し、ポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液を得た。次いで、この溶液を目開き０.３μｍのフィルターに通過させ、さらに軸受け部に異物取出口を有する隔離室付きニーダー中の温水に滴下、塩化メチレンを留去しながらポリカーボネート樹脂をフレーク化し、引続き該含液フレークを粉砕・乾燥してパウダーを得た。その後、該パウダーにトリス（２,４−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイトを０.００２５重量％、ステアリン酸モノグリセリドを０.０５重量％添加し、均一に混合した後、かかるパウダーをベント式二軸押出機［神戸製鋼（株）製ＫＴＸ−４６］により脱気しながら溶融混練し、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。該ペレットのガラス転移温度、貯蔵弾性率、吸水率、光弾性定数を表１に掲載した。
【００５８】
該ペレットから、射出成形機（日精樹脂工業ＭＯ４０Ｄ−３Ｈ）、キャビティ厚０.６ｍｍｔ・直径１２０ｍｍの金型、深さ２００ｎｍ・間隔０.５μｍ・幅０.２μｍの溝が刻まれたスタンパーを用い、シリンダー設定温度３６０℃、金型温度１１９℃、充填時間０.２秒、冷却時間１５秒、型締力４０トンの条件で光ディスク基板を成形した。この時の転写性評価結果も表１に併記した。
【００５９】
比較例１
２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンより得られたポリカーボネート樹脂（帝人化成製パンライトＡＤ−５５０３）を用い、金型温度を１１２℃とした以外は実施例１と同様にして基板成形を行い、該基板の転写性を評価した。この時の転写性評価結果を樹脂物性とともに表１に記載した。
【００６０】
比較例２
温度計、攪拌機および還流冷却器の付いた反応器に、４８％水酸化ナトリウム水溶液６１.３部およびイオン交換水９２９.２部を仕込み、これに１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン３９部、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ジフェノール４３.６部およびハイドロサルファイト０.１７部を溶解した後、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール１.５１部と塩化メチレン６３７.９部を加えトリエチルアミン０.０９部を添加した。その後、攪拌下、１５〜２５℃でホスゲン３２.４部を約４０分かけて吹き込んだ。ホスゲンの吹き込み終了後、４８％カセイソーダ水溶液１５.６部を加え、２８〜３３℃でさらに１時間攪拌して反応を終了した。以後の工程は、実施例１と同様に行い、ポリカーボネート樹脂のペレットを得た。
【００６１】
次いで、該ペレットを用い、金型温度を１１２℃とした以外は実施例１と同様にして基板成形を行い、該基板の転写性を評価した。この時の転写性評価結果を樹脂物性とともに表１に記載した。
【００６２】
【表１】

【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、光ディスク、とりわけ高密度光ディスクの基板を射出成形法（射出圧縮成形法を含む）などにより製造する場合に、スタンパー上に予め刻印された凹凸形状が正確に転写されており（高転写率）、且つ、吸水による反り変形が小さく、且つ、複屈折の低い光ディスク基板を提供することが可能となり、その奏する効果は格別なものである。

Claims

二価フェノール成分が下記式［Ｉ］で表される３，３−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ペンタンから誘導されるカーボネート結合繰返し単位が９０モル％以上であり、吸水率が０．２５重量％以下でありかつガラス転移温度が１２５℃以上である芳香族ポリカーボネート樹脂よりなる光学用成形材料を用いて成形された下記特性（１）を満足することを特徴とする光ディスク基板。
（１）ピット列またはグルーブ列の間隔が０．１〜０．８μｍで、ピットまたはグルーブの光学的深さが記録再生に使われるレーザー光の波長λと基板の屈折率ｎに対してλ／８ｎ〜λ／２ｎの範囲内にある。
スタンパーに刻印されたピットまたはグルーブの転写率（＝１００×基板に転写された溝の深さ／スタンパーに刻印されている溝の深さ）が９５％以上である、請求項１記載の光ディスク基板。