JP4336715B2 - 光ディスク - Google Patents
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Description
この方法においては、時として図1に示すように転写された凹凸形状が崩れる不良が発生することがある。これは金型から基板を剥離する離型工程において、スタンパーの凹凸と基板の凹凸が接触して発生するもので、この凹凸の変形部分が目視で白く曇ったように見えることから、クラウドと呼ばれている。クラウドが発生すると外観上品質基準を満たさないと判断され、不良品扱いとなる。さらに凹凸形状が崩れることで原盤設計で意図したとおりの再生信号やトラッキング信号が得られず、ジッターやトラッキング誤差などの光ディスクの特性が悪化する。このように、光ディスク基板を製造する際には、良好な離型性が要求される。
一方、光ディスクには、CD(トラックピッチ1.6μm)のなどの従来型光ディスクと、DVD(トラックピッチ0.74μm)、Blu−ray Disc(トラックピッチ0.32μm)、HD DVD(トラックピッチ0.40μmなどの高密度光ディスクがある。高密度光ディスクは、トラックピッチが0.74μm以下であり、従来型に比べ狭い。そのため高密度光ディスク基板を成形する際には、より高度な離型性が要求される。
光ディスク基板の成形時の離型性を改良するため、種々の対策が考えられている。例えば、特許文献1には、成形前のスタンパーに脂肪酸の皮膜を形成し、スタンパーと樹脂の密着力を低減する方法が示されている。しかしこの方法では、累積ショット数が増えると皮膜が脱離し効果がなくなるという欠点がある。
また、特許文献2には、補助的離型手段であるエアブローの不均一性に起因する離型不良を改善するため、エアブローを適正化する方法が開示されている。しかし、必ずしもエアブローの不均一性で離型不良が発生しているとは限らず、その効果にも限界がある。
離型性を改良するために、PC中に配合する離型剤についての検討もされている。高密度光ディスク基板を成形する際に用いる離型剤の検討においては、成形条件も考慮しなければならない。即ち、微細な構造を有する高密度光ディスク基板を成形する際には、PCの流動性を上げる必要がある。そのため成形は、従来型の光ディスク基板の成形温度である340℃よりも高い、380℃程度で行う必要がある。従って、高密度光ディスク基板を成形する際には、このような成形条件に適した離型剤を用いる必要がある。
特許文献4には、PCを一般成形材料として用いる際の、離型性および滞留熱安定性を改良するために、ナトリウムの含有量が20ppm以下のグリセリンモノエステルをPCに配合させることが提案されている。しかし、この提案における離型性とは一般成形品における離型性であり、この技術を直ちに光ディスク基板の成形に適用できるとは限らない。また、この提案においては、光ディスク基板の成形に不向きな粘度平均分子量が高いPCを340℃程度で成形することが検討されているのみである。
特許文献5には、光ディスクの高温、高湿度下における白点の発生を防止する観点から、末端水酸基の含有量の少ないPC中の残留ナトリウム量を1ppm以下にしたり、脂肪酸モノグリセリドを20〜5,000ppm含有させることが提案されている。しかし、この提案においては、離型性については全く考慮しておらず、また340℃程度で成形する従来型の光ディスクを対象としており、この技術を直ちに高密度光ディスク基板の成形に適用することはできない。
また、特許文献6には、スタンパーへの付着物を低減させ良好な高密度光ディスクを得るため、揮発成分の少ない樹脂を用いることが提案されている。
そこで、本発明の目的は、離型不良によるクラウドの発生を抑制し、効率的に高密度光ディスクおよびその基板を製造する方法を提供することにある。また本発明の目的は、高温で成形することによる色相や光線透過率の悪化を防止し、光学特性に優れた高密度光ディスクおよびその基板を製造する方法を提供することにある。
また本発明の目的は、熱安定性および耐加水分解性に優れた高密度光ディスクおよびその基板を提供することにある。
さらに本発明の目的は、高密度光ディスク基板の製造に適した、離型性、熱安定性、耐加水分解性に優れた樹脂組成物およびその製造方法を提供することにある。
即ち、本発明は、トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの製造方法であり、該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を準備する工程(1)、該樹脂組成物を射出成形し、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板を得る工程(2)、並びに該基板のピット、グルーブ、ランドまたはグルーブとランドの双方の上に情報記録再生層を形成する工程(3)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする光ディスクの製造方法である。
また本発明は、トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの基板の製造方法であって、
該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を準備する工程(1)、並びに
該樹脂組成物を射出成形し、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板を得る工程(2)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする基板の製造方法である。
また本発明は、トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの基板用の樹脂組成物の製造方法であって、該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を準備する工程(1)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする樹脂組成物の製造方法を包含する。
さらに本発明は、トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクであって、ベヘン酸モノグリセリドの含有量が50〜2,000ppm、ナトリウム金属の含有量が0.05ppm以下である粘度平均分子量10,000〜20,000の芳香族ポリカーボネート樹脂からなる基板を有する光ディスクを包含する。
さらに本発明は、樹脂組成物を射出成形して得られ、トラックピッチが0.74μm以下であり、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板、並びに
該基板のピット、グルーブ、ランドまたはグルーブとランドの双方の上にある情報記録再生層を有する光ディスクのクラウドの発生および色相の変化を抑制する方法であって、
該樹脂組成物として、ナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000の芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、ナトリウム金属の含有量が1ppm未満のベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部含有する樹脂組成物を用いることを特徴とする方法を包含する。
本発明の高密度光ディスクは、熱安定性および耐加水分解性に優れ、かつ光学特性に優れる。本発明の高密度光ディスク基板は、耐加水分解性に優れ高温、高湿度下に保持しても、白点の発生数が少ない。よって、優れた光学特性を有する高密度光ディスクを提供することができる。本発明の樹脂組成物は、熱安定性に優れ高温に保持しても、色相および光線透過率の変化が少ない。また、優れた離型性を有する。
本発明の樹脂組成物の製造方法は、PC100重量部に対しGMBを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を得る工程(1)からなる。ここで該PCはナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、該GMBはナトリウム金属の含有量が1ppm未満である。
GMBは、PC100重量部に対し、好ましくは0.03〜0.09重量部、より好ましくは0.04〜0.05重量部添加する。GMBの添加量が、PC100重量部に対し、0.005重量部未満ではクラウド軽減効果が期待できず、逆に0.2重量部を超えると色相や光線透過率の悪化、さらには付着物の増加が看過できないレベルまで達する場合がある。工程(1)を自ら実施するか、工程(1)で得られた樹脂組成物を購入し、工程(2)に用いる樹脂組成物を準備することができる。
GMBは、長鎖脂肪酸であるベヘン酸とグリセリンのモノエステルである。GMB中のナトリウム金属含有量は1ppm未満、好ましくは0.95ppm以下、更に好ましくは0.5ppm以下、より好ましくは0.1ppm以下である。具体的には、ナトリウム金属含有量は、0.05〜1ppm未満、より好ましくは0.05〜0.95ppm、0.05〜0.5ppm、さらに好ましくは0.05〜0.1ppmである。
GMB中のナトリウム金属含有量は下記の方法にて測定する。すなわちサンプル5gを塩化メチレン50mlに溶解し、ここに純水80mlを添加・攪拌し、純水に溶解しているナトリウム金属をイオンクロマトグラフィーにて定量する。この方法の検出限界は0.05ppmである。このナトリウム金属含有量が1ppm以上になると製造されたディスク基板は色相が悪化し、またPCの加水分解による白色欠点が増加することにより品質が低下する。
ここで脂肪酸モノグリセリド系の離型剤については、脂肪酸部分の炭素数でその性能が特徴付けられるが、本発明によれば、ベヘン酸より炭素数の少ない脂肪酸ではスタンパーと樹脂の密着力低減効果が不十分である。逆にベヘン酸より炭素数の多い脂肪酸では揮発性が小さすぎることから、スタンパーと樹脂の界面における存在量が少なくなるため、やはりスタンパーと樹脂の密着力低減効果が不十分となる。
ナトリウム金属含有量が1ppm未満のGMBは、GMBを通常の方法で製造した後、分子蒸留などにより精製して製造することができる。
具体的には、スプレーノズル式脱ガス装置によりガス分および低沸点物質を除去した後に流下膜式蒸留装置を用い蒸留温度120〜150℃、真空度0.1〜0.2Torrの条件にてグリセリンを除去し、さらに遠心式分子蒸留装置を用いて蒸留温度160〜230℃、真空度0.01〜0.2Torrの条件にて高純度のGMBを留出分として得る方法などがあり、ナトリウム金属は蒸留残渣として除去できる。得られた留出分に対し、繰り返し分子蒸留を行うことにより、更に純度を上げ、ナトリウム金属含有量の少ないGMBを得ることもできる。また前もって適切な方法にて分子蒸留装置内を十分に洗浄し、また気密性を高めるなどにより外部環境からのナトリウム金属成分の混入を防ぐことも肝要である。これらの方法で基本的には製造できるが、専門の製造業者(例えば理研ビタミン(株))にスペックを指定して特別に製造してもらうことができる。
芳香族ポリカーボネート樹脂:PC
該PCの粘度平均分子量(M)は、10,000〜20,000、好ましくは12,000〜20,000、より好ましくは14,000〜18,000である。かかる粘度平均分子量を有するPCは、光学用材料として十分な強度が得られ、また、成形時の溶融流動性も良好であり成形歪みが発生せず好ましい。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
PCは、通常二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重合法または溶融重合法で反応させて得られるものである。ここで使用される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(通称ビスフェノール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、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、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、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−o−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−p−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あげられ、これらは単独または2種以上を混合して使用できる。
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。
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重合法または溶融重合法によって反応させてPCを製造するに当っては、必要に応じて触媒、二価フェノールの酸化防止剤等を使用してもよい。またPCは三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐PCであっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたPCの2種以上を混合した混合物であってもよい。
PCは一般的には重合体の末端OHが単官能フェノール類で封止されている。これら単官能フェノール類の内、下記一般式(1)
で表される単官能フェノール類が好ましく、より好ましくはアルキル置換もしくはフェニルアルキル置換のフェノール類であり、特に好ましくはp−tert−ブチルフェノールまたはp−クミルフェノールである。
これらの単官能フェノール類の末端停止剤は、得られたPC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%末端に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。
PCは、従来公知の方法(界面重合法、溶融重合法など)により製造した後、有機溶媒溶液状態において、純水を用いてのPC中のアルカリ成分の抽出除去や有機溶媒溶液からの粒子化(造粒)を経た濾過処理を行い精製することが好ましい。
造粒(脱溶媒)後の粒状原料を、PCの貧溶媒や非溶媒で洗浄して低分子量成分や未反応成分等の不純物や異物を除去することも好ましい。PCの貧溶媒または非溶媒として、アセトンなどのケトン類、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素、キシレンなどの芳香族炭化水素などが挙げられる。
射出成形に供するためのペレット状PCを得る押出工程(ペレット化工程)ではPCの溶融状態の時に濾過精度10μmの焼結金属フィルターを通すなどの手段により異物を除去したりすることが好ましい。いずれにしても射出成形前のPCはナトリウムだけでなく、異物、不純物、溶媒などの含有量も極力低くしておくことが肝要である。また、PCには、前記した安定剤と離型剤の他に、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等の各種添加剤等を単独でまたは2種以上組み合わせて使用することもできる。
工程(1)においてPCと、GMBおよびその他の添加剤をブレンドするには、例えばタンブラー、V型ブレンダー、スーパーミキサー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、押出機等が用いられる。こうして得られた樹脂組成物のパウダーやペレットは、そのままでも良いが、溶融押出機で一旦ペレット状にしてから、射出成形法に供することができる。
GMB、その他の添加剤のブレンドにあたっては、一段階で実施してもよいが、二段階以上に分けて実施してもよい。二段階に分けて実施する方法には、例えば、PCパウダーやペレットの一部とGMBとをブレンドした後、つまり、GMBをPCパウダーで希釈してGMBのマスターバッチとした後、これを用いて最終的なブレンドを行う方法がある。
GMB、その他の添加剤の配合にあたっては、GMBを押出機に直接添加、注入、あるいは加熱融解後注入する方法をとることもできる。また、界面重合法においては、重合終了後のPCの有機溶媒溶液にGMBを添加溶解する方法も採用することができる。
光ディスクのトラックピッチは、好ましくは0.05〜0.74μm、より好ましくは0.32μm、0.40μmまたは0.74μmである。
該PCは、二価フェノールとして2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンまたはこれらの混合物を使用して得られたものが好ましい。PCは、特に、二価フェノールとして2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを使用して得られたものが好ましい。
該PCの粘度平均分子量は、14,000〜18,000あることが好ましい。該PCのナトリウム金属含有量は0.0005〜0.01ppmであることが好ましい。該PCのベヘン酸モノグリセリド含有量は、好ましくは200〜900ppm、より好ましくは350〜500ppmである。
樹脂組成物は、380℃で10分加熱後の、厚さ2mmの射出成形板における色相(b値)の変化率(%)が5〜40%であることが好ましい。樹脂組成物は、380℃で10分加熱後の、厚さ2mmの射出成形板における光線透過率の変化率(%)が0.5〜5%であることが好ましい。
本発明の基板の製造方法は、工程(1)および工程(2)からなる。工程(1)は前述の通りである。工程(2)は、工程(1)で得られた樹脂組成物を射出成形し、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板を得る工程である。本工程では、工程(1)を自ら実施するか、工程(1)で得られた樹脂組成物を購入し、樹脂組成物を準備することができる。
射出成形は、好ましくは、工程(1)で得られた樹脂組成物を熱溶融してスタンパーを設置した金型のキャビティー内に充填し、加圧した後、冷却し、離型する工程からなる。
射出成形は、射出成形機で行うことができる。この射出成形機(射出圧縮成形機を含む)として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して樹脂との付着性が低く、かつ耐食性、耐摩耗性を示す材料を使用してなるものを用いるのが好ましい。
射出成形の条件としてはシリンダー温度350〜400℃、金型温度50〜140℃が好ましく、これらにより光学的に優れた光ディスク基板を得ることができる。樹脂の温度は350〜400℃が好ましい。
成形工程での環境は、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。PCのナトリウム金属含有量は0.0005〜0.01ppmであることが好ましい。
光ディスク基板のトラックピッチは、0.05〜0.74μmであることが好ましい。PCのGMB含有量が350〜500ppmであることが好ましい。PCのナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.01ppmであることが好ましい。PCの粘度平均分子量が14,000〜18,000であることが好ましい。
基板は、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する。基板の厚さは、1.1mm以下、好ましくは0.6〜1.1mmである。
本発明の光ディスクの製造方法は、工程(1)、工程(2)および工程(3)からなる。工程(1)および工程(2)は、前述の通りである。工程(3)は、工程(2)で得られた基板上のピット、グルーブ、ランドまたはグルーブとランドの双方の上に、情報記録再生層を形成する工程である。
情報記録再生層として、反射層、保護層、記録層、界面層などが挙げられる。DVD−ROMなど再生専用型光ディスクにおいてはAl、Agなどの反射膜やAu、Siなどの半透明膜をスパッタ法によりピット上に形成する。DVD−Rなどの追記型光ディスクにおいてはグルーブ上にアゾ色素、シアニン色素などの有機色素層をスピンコート法により塗布して記録層を形成し、さらにAu、Ag合金などの反射膜をスパッタ法により形成する。DVD−RAMなどの書換可能型光ディスクにおいては、グルーブもしくはランドグルーブ上に(保護層)SiO2/(界面層)ZiS−SiO2/(記録層)GeTeSb2Te3Sb/(界面層)ZiS−SiO2/(保護層)SiO2/(反射層)Al合金などからなる多層膜をスパッタ法により形成する。
PCは、二価フェノールとして2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンまたはこれらの混合物を使用して得られたものであることが好ましい。GMBはナトリウム金属の含有量が0.05〜1ppm未満であることが好ましい。
工程(3)により、トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクであって、ベヘン酸モノグリセリドの含有量が50〜2,000ppm、ナトリウム金属の含有量が0.05ppm以下である粘度平均分子量10,000〜20,000の芳香族ポリカーボネート樹脂からなる基板を有する光ディスクが得られる。
光ディスクはトラックピッチが0.74μm以下、好ましくは0.05〜0.74μm、より好ましくは0.32μm、0.40μmまたは0.74μmである。
工程(3)により、例えば、下記に例示される構成の光ディスクが製造される。
DVD−ROM:基板、反射層
DVD−RAM:基板、保護層、界面層、記録層、界面層、保護層、反射層
DVD−R:基板、記録層、反射層
DVD−RW:基板、保護層、記録層、保護層、反射層
BD−ROM:基板、反射層
BD−RE:基板、反射層、保護層、界面層、記録層、界面層、保護層
BD−R:基板、反射層、記録層
HD DVD−ROM:基板、反射層
HD DVD−RW:基板、保護層、界面層、記録層、界面層、保護層、反射層
HD DVD−R:基板、記録層、反射層
Al反射膜を形成した基板1,000枚のうち、100枚ごとに連続する10枚を抜き出した計100枚についてaeco社製のDVD−DOMS(Diffraction Order Measurement System)を用い、基板全面に渡る0次回折光量の分布を測定した。スタンパーの取付状態等の外乱による影響を抑制するため、スタンパーの取付け・取外しを間にはさみ、上記の成形、測定を1つの材料サンプルに対して10回繰り返した。従ってDVD−ROM基板を合計10,000枚成形し、サンプル1,000枚を抜き出した。
次に以下の方法でクラウド濃度を測定した。
(1)ディスクの半径方向の0次回折光量の変化量が1.2%/0.8mm以上になる部分を正常領域とクラウド領域の仮の境界領域とする。
(2)その境界領域の両側の0次回折光量の平均値を算出し、それら平均値の平均値をしきい値とする。
(3)上記しきい値より0次回折光量が低い領域を真のクラウド領域、高い領域を真の正常領域とする。
(4)(3)の操作により真のクラウド領域と真の正常領域に区分けされた0次回折光の分布データからクラウドが発生している領域の平均0次回折光量と、それ以外の正常領域の平均0次回折光量を求め、下記式(1)によりその差を算出する。なおそれぞれの回折光量は入射光量に対する比、すなわち反射率(%)で表した。
クラウド濃度(%)=正常領域の平均0次回折光量(%)−クラウド領域の平均0次回折光量(%) (1)
図1に示すようなグルーブの変形があると回折効率が変化し、0次回折光量が減少することから、この算出された差(クラウド濃度)はクラウドの程度を表す指標として用いることができる。つまり、クラウド濃度の数値が大きいほど、クラウドによる反射光量変化が大きく、原盤設計時に意図した反射光量が得られなくなり、再生信号や「トラッキング信号」の誤差を引き起こす。なお、材料サンプルの評価にはこのクラウド濃度として、10回繰り返した成形・測定における各々の測定値の平均値を用いた。
試料ペレットを120℃で5時間乾燥した後、日本製鋼所(株)製の射出成形機J85ELIIを用い、シリンダー温度380℃で10分間滞留させたものと、させないものの試験片(縦70mm、横50mm、厚み2mm)をそれぞれ作成し、その色相(b値)を測定した。また日立製作所(株)製の分光光度計U−4100にて波長405nmの光線透過率を測定した。色相と光線透過率の各変化率は以下の方法で算出した。
色相変化率(%)={色相(380℃滞留後)/色相(380℃滞留前)}×100−100
光線透過率の変化率(%)=100−{光線透過率(380℃滞留後)/光線透過率(380℃滞留前)}×100
住友重機械工業(株)製の射出成形機DISK3MIIIにより成形された光ディスク基板(直径120mm、厚さ1.2mm)を、温度80℃、相対湿度85%に制御した恒温恒湿槽に168時間放置した後、基板中の大きさ20μm以上の白点発生数を数えた。これを25枚の光ディスク基板について行い、その平均値を求め、これを白点個数とした。
住友重機械工業(株)製の射出成形機DISK3MIIIにより光ディスク基板(直径120mm、厚さ0.6mm)を、シリンダ温度380℃、金型温度120℃の条件で4,000枚成形し、成形終了後のスタンパーに付着している汚れを、塩化メチレンを浸した不織布にて拭取った。次に不織布を80mlの塩化メチレンに1昼夜浸したのち、不織布を取り除いて塩化メチレンを蒸発乾固させ、残った固形分の重量を測定した。これを1つの材料サンプルにつき3回繰り返し、その平均値を算出した。
GMB中のナトリウム金属含有量:
サンプル5gを塩化メチレン50mlに溶解し、ここに純水80mlを添加・攪拌し、純水に溶解しているナトリウム金属をイオンクロマトグラフィーにて定量した。
PC、ペレット中のナトリウム金属の含有量:分析試料約1gを灰化した後に、灰化物を塩酸で加熱分解し、これを希硝酸で溶解した溶液を原子吸光光度計にて測定した。
温度計、攪拌機および還流冷却器付き反応器にイオン交換水219.4部、48%水酸化ナトリウム水溶液40.2部を仕込み、これに2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン57.5部(0.252モル)およびハイドロサルファイト0.12部を溶解した後、塩化メチレン181部を加え、攪拌下15〜25℃でホスゲン28.3部を40分要して吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、48%水酸化ナトリウム水溶液7.2部およびp−tert−ブチルフェノール2.48部を加え、攪拌を始め、乳化後トリエチルアミン0.06部を加え、さらに28〜33℃で1時間攪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、水相導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで、軸受け部に異物取り出し口を有する隔離室を設けた、ニーダーにて塩化メチレンを蒸発させて、粘度平均分子量15,000のパウダーを得た。このパウダーにトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニルホスファイトを0.01重量%を加え、芳香族ポリカーボネートパウダーを得た。
得られたポリカーボネートパウダーのナトリウム金属含有量は0.008ppmであった。
(工程(1))
上記の芳香族ポリカーボネートパウダー100重量部に対し、表1に示す離型剤を表1に示す量、添加混合し、ベント式二軸押出機(日本製鋼所(株)製TEX−30α)によりシリンダー温度220℃で脱気しながら溶融混練しペレットを得た。表1に示す離型剤は、理研ビタミン(株)に依頼して製造したものを用いた。樹脂組成物を用いて評価用の試験片を成形し、色相、光線透過率の評価を行った。結果を表1に示す。
(工程(2))
工程(1)で得られたペレットを用いて、名機製作所(株)製の射出成形機M−35B−D−DMと、型システム製のDVD金型(スタンパー内径22mm、可動側スタンパー取付)によりDVD−ROM基板(トラックピッチ0.74μm)をシリンダ温度375℃、金型温度(可動側)111℃、金型温度(固定側)105℃、離型エアブロー圧力(可動側)3.0kgf/cm2、離型エアブロー圧力(固定側)6.0kgf/cm2、離型エアブロー遅延時間1.0sec、型締力(1次)0.0トン×0.37sec、型締力(2次)18.8トン×3.44sec、型締力(3次)0.0トン×9.90sec、射出速度149mm/sec、保圧20kgf/cm2、保圧時間0.32sec、冷却時間3.7secの条件で成形し、DVD−ROM基板を得た。
光ディスク基板の白色欠点および成形時の付着物の評価を行った。結果を表1に示す。
(工程(3))
またDVD−ROM基板の信号面側にAl反射膜をスパッタ法により形成しクラウド濃度の評価を行った。結果を表1に示す。更に該基板のAl反射膜上にUV硬化性の接着剤を塗布し、Al反射膜の形成されていない第2のDVD−ROM基板をAl反射膜に対向して重ね合わせた後に、スピナーにて基板を高速回転させることにより遠心力で接着剤を両基板間に塗り広げ、UVランプによりUV光を照射して接着剤を硬化させDVD−ROMを得た。
実施例と同様の方法で表1に示す離型剤を添加混合し、同様の方法でペレットを得た。このペレットを用いて、DVD−ROM基板およびDVD−ROMを製造し、クラウド濃度、色相、光線透過率、付着物の評価を行った。結果を表1に示す。
2 グルーブ
3 グルーブの変形部
Claims (13)
- トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの製造方法であり、
該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を準備する工程(1)、
該樹脂組成物を射出成形し、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板を得る工程(2)、並びに
該基板のピット、グルーブ、ランドまたはグルーブとランドの双方の上に情報記録再生層を形成する工程(3)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする光ディスクの製造方法。 - 該芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとして2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、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、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンまたはこれらの混合物を使用して得られたものである請求項1記載の製造方法。
- 該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が0.05〜1ppm未満である請求項1記載の製造方法。
- 該光ディスクは、トラックピッチが0.05〜0.74μmである請求項1記載の製造方法。
- 該光ディスクは、トラックピッチが0.32μm、0.40μmまたは0.74μmである請求項1記載の製造方法。
- トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの基板の製造方法であって、
該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を準備する工程(1)、並びに
該樹脂組成物を射出成形し、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板を得る工程(2)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする基板の製造方法。 - 該芳香族ポリカーボネート樹脂のナトリウム金属含有量が0.0005〜0.01ppmである請求項6記載の製造方法。
- トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクの基板用の樹脂組成物の製造方法であって、
該方法は、芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対しベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部添加された樹脂組成物を得る工程(1)からなり、
該芳香族ポリカーボネート樹脂はナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000であり、
該ベヘン酸モノグリセリドはナトリウム金属の含有量が1ppm未満であることを特徴とする樹脂組成物の製造方法。 - 該芳香族ポリカーボネート樹脂のナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.01ppmである請求項8記載の製造方法。
- トラックピッチが0.74μm以下の光ディスクであって、ベヘン酸モノグリセリドの含有量が50〜2,000ppm、ナトリウム金属の含有量が0.05ppm以下である粘度平均分子量10,000〜20,000の芳香族ポリカーボネート樹脂からなる基板を有する光ディスク。
- トラックピッチが0.05〜0.74μmである請求項10記載の光ディスク。
- トラックピッチが0.32μm、0.40μmまたは0.74μmである請求項10記載の光ディスク。
- 樹脂組成物を射出成形して得られ、トラックピッチが0.74μm以下であり、半径方向にトラックピッチと同一の間隔で配置された、ピットトラック、グルーブトラック、ランドトラックまたはランド・グルーブトラックを有する基板、並びに
該基板のピット、グルーブ、ランドまたはグルーブとランドの双方の上にある情報記録再生層を有する光ディスクのクラウドの発生および色相の変化を抑制する方法であって、
該樹脂組成物として、ナトリウム金属の含有量が0.0005〜0.05ppmで、粘度平均分子量が10,000〜20,000の芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、ナトリウム金属の含有量が1ppm未満のベヘン酸モノグリセリドを0.005〜0.2重量部含有する樹脂組成物を用いることを特徴とする方法。
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