JPH01103430A - スタンパおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＣＤ（コンパクトディスク）、ＬＤ（レーザデ
ィスク）　、ＣＤ−ＲＯＭ％ＣＤ−Ｉなとの光ディスク
を製造する装置に係り、特に記憶情報としての凹凸信号
を光ディスクの素材となる基板に転写するスタンパに関
する。

［従来の技術］ 上記のような光ディスクの製造では、記憶情報としての
凹凸信号を光ディスクの素材となる基板に転写する必要
があるが、その情報の高密度性に対応するため、紫外線
などの放射線によって硬化する樹脂を基板に塗布し、こ
の樹脂をネガ信号が形成されたスタンパに圧着し、圧着
状態で放射線を照射して樹脂を硬化させて転写する方法
（２Ｐ法）が行われている。従りて、記憶情報に対応す
る転写用凹凸信号を有するスタンパを光ディスクの製造
以前に形成する必要がある。このスタンパの製造は、従
来、 ■　ガラス製のマスタに形成された凹凸信号を特殊なシ
リコンゴムマトリックスで転写してスタンパとする方法
（西ドイツ特許公開第２４４３０２０号）が知られてお
り、このマトリックスに熱硬化樹脂又は紫外線などの放
射線硬化樹脂を流し込んで硬化させて凹凸信号を有する
光ディスクが製造されている。又、 ■　凹凸信号が形成されたガラス製のマスタに金属メツ
キを施してスタンパとする方法も開発されている（特開
昭５４−１３８４０６号公報）。

そして、このスタンパを射出成型の金型とし、金型内に
樹脂をインジェクションして硬化させることで光ディス
クを製造することが行われている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記■の従来技術によるスタンパはシリ
コンゴムの特性上、温度変化による膨張、収縮が著しく
、これにより転写される凹凸信号の精度が低下すると共
に、２Ｐ法に使用される放射線硬化樹脂中の低分子溶剤
に侵され易く、５０〜１００回程度の連続転写で破壊さ
れてしまい耐久面からの問題を有している。一方、■の
従来技術はメツキ金属を備えることから耐圧性などの機
械的強度に優れると共に、転写精度も良好であるが、メ
ツキ処理に長時間を要すると共に、公害防止上からメツ
キ設備からの廃液の処理に多大の労力を費やすばかりで
なく、公害防止処理施設を併設しなければならない、問
題を有している。

本発明は上記事情を考慮してなされ、耐久性を有すると
共に、容易且つ精度良く製造することができるスタンパ
と、そのための製造方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明に係るスタンパは、金属
からなるダイベースと、フッ素化された合成樹脂重合体
からなり、転写用凹凸信号が形成されて前記ダイベース
に固着される転写板とを備えていることを特徴とする。

又、本発明に係るスタンパの製造方法は、凹凸信号が形
成されたマスタの前記凹凸信号面と金属からなるダイベ
ースとの間に所定のキャビティを形成するようにマスタ
とダイベースとを組み付け、前記キャビティ内にフッ素
化された合成樹脂重合体を充填し、硬化させて前記ダイ
ベースと一体化された転写板を形成し、その後、前記マ
スタを剥離することを特徴とする。

又、本発明に係る別のスタンパの製造方法は、凹凸信号
が形成されたマスタの前記凹凸信号面上にフッ素化され
た合成樹脂重合体を充填し、硬化させて転写板を形成し
、この転写板に金属からなるダイベースを接着してこれ
らを一体化し、その後、前記マスタを剥離することを特
徴とする。

［作　用］ 以上の通りに構成された本発明において、フッ素化され
た合成樹脂重合−からなる転写板は放射線硬化樹脂に対
する耐久性が良好であると共に、金属性のダイベースに
よ−り耐圧性、強度が付与され、精度のよい転写を多数
回行うことができるようになっている。

［実施例］ 以下、本発明を添付図面を参照して、さらに具体的に説
明する。

第１図は本発明の実施例によるスタンパ１の断面図であ
る。スタンパ１は金属板からなるダイホルダ２と、ダイ
ホルダ２に取り付けられた転写板３とを備えて構成され
る。ダイホルダ２はステンレス、アルミニウムなどの金
属によって成形されており、その下面に転写板３が固着
されている。

転写板３の固着は転写板３の素材となる合成樹脂重合体
の硬化によって行うことができる。この場合、スタンパ
１は後述するように、基板１０の圧着および剥離の際の
応力が作用するところから、転写板３はダイホルダ２と
強固な結合状態となることが好ましい。このため転写板
３が接合されるダイホルダ２の下面を化学洗浄して油滴
などの付着物を除去したり、擦過やローレット刻設など
の物理的処理による粗面とすることが好ましい。

又、グイホルダ２下面をあらかじめ接着剤でコーティン
グしてもよく、これらの処理を組み合わせてもよい。

前記転写板３はフッ素化された合成樹脂重合体を硬化す
ることにより形成される。この硬化物はフッ素化によっ
て紫外線などの放射線硬化樹脂に対する耐食性が良好と
なっており、侵されにくいところから２Ｐ法に適した耐
久性を有し、例えば１０００回以上の転写に十分に耐え
ることが可能となっている。フッ素化された合成樹脂重
合体としては、フッ素化アクリルエステル又はフッ素化
メタクリルエステルを共重合成分として含むと共に、末
端基にシリル基を有するアクリレート重合体が選択する
ことができる。一般に、アクリルエステル、メタクリル
エステルは共に、有機ガラスとして使用されるものであ
り、これらを含有する上記アクリレート重合体は成形性
が良好で、後述するマスタ５の凹凸信号を良好に転写す
ることができる。又、他のフッ素化された合成樹脂重合
体としては、末端基の一部または全部がフッ素化された
シロキサン重合体あるいはシロキサン重合体の一部のメ
チル基がフッ素化されたメチル基に置換されたフッ素化
シリコン樹脂を選択することができる。これらシロキサ
ン重合体およびシリコーン樹脂は耐食性、耐老化性に優
れ、放射線硬化樹脂への耐久性が向上した転写板とする
ことができる。このような転写板３下面には、光ディス
クの凹凸信号に対応する転写用凹凸信号４が形成されて
おり、基板ｌＯ上の放射線硬化樹脂１１をこの下面に圧
着させ、圧着状態で放射線硬化樹脂１１を硬化させるこ
とで信号の転写が可能となっている。又、転写板３の厚
さは１０〜１０００μｍ程度が良好である。１０．ｕｍ
以下では転写用凹凸信号を明確に形成することができず
、又、１０００μｍ以上では転写用凹凸信号４がダイプ
レート２から必要以上の距離で離れ、剛性の大きなダイ
プレート２の形状保持力の寄与が少なくなり、放射線硬
化樹脂の硬化の際に転写用凹凸信号４が収縮するからで
ある。さらに転写板３の硬度は触感的にゴム状から９Ｈ
鉛筆の範囲で適宜、選択することができ、使用されるフ
ッ素化合成樹脂重合体の硬化温度は、その重合体の組成
に応じて室温程度から２００℃前後の範囲で適宜、選択
することができる。

以上のようにフッ素化された合成樹脂重合体から成る転
写板３が金属製ダイベース２に固１着されたスタンパ１
はその重合体が放射線硬化樹脂に対する耐食性を有する
と共に、ダイベース２の強度、剛性によって転写板３に
形状保持力が付与されるので精度の向上した転写を多数
回行うことができる。又、転写板３を薄く且つ硬度の高
い状態で形成できるので、放射線硬化樹脂の圧着力によ
る変形が抑制され、欠陥の少ない光ディスクを製るする
ことが可能となる。

次に、このようなスタンパ１の製造方法を第２図により
説明する。第２図中、５はガラスなどからマスタであり
、その上面にはスタンパ１の転写用凹凸信号４に対応す
る凹凸信号が形成されている。このマスタ５の凹凸信号
形成面を金属製のダイベース２に向けて、これらの間に
一定の空隙を有するように組み付ける。この組み付けに
より、ダイベース２とマスタ５との間に所定の間隔でキ
ャビティ６が形成される（第２図（ａ））、次に、キャ
ビティ６内に上述したフッ素化された合成樹脂重合体７
の溶融物を流し込み、加熱硬化させる１この加熱硬化に
より転写板３が形成されるが、この転写板３とダイベー
ス２とが一体化されて第１図に示すスタンパ１が形成さ
れる。そして、前記マスタ５を剥離するとダイベース２
と転写用凹凸信号４を有する転写板３とが一体化された
スタンパ１が得られる。このような製造方法によると、
簡易な操作で金属をベースとするスタンパが確実に得ら
れるので処理が面倒なメツキが不要となりしかもスタン
パの大量生産が可能となる。

第３図はスタンパ１の別の製造方法を示す。上面に凹凸
信号が形成されたマスタ５上に、フッ素化された合成樹
脂重合体の溶融物８を流して充填する（第３図（ａ））
。充填は溶融物８がマスタ５の全面を覆うように行い、
その後、この溶融物８を硬化させる。硬化までの間、溶
融物８上面が平面となるようにローラ、へら等で均らし
たり、あるいは溶融物が比較的流動性を有する場合には
水平状態を維持する。これにより溶融物８が硬化されて
得られる転写板３は上面が平面となり、その後のダイベ
ース２との接合が良好に行われるようになっている。な
お、合成樹脂重合体の硬化は室温に放置することで行う
ことができ、この硬化によってマスタ５の凹凸信号が転
写された転写板３が形成される（第３図（ｂ））。次に
、下面に接着剤９が塗布された金属製のダイベース２を
転写板３上面に当接し、一定の圧力を加えてダイベース
２と転写板３とを一体化する（第３図（Ｃ））。この場
合、接着剤９は転写板３上面に塗布してもよく、ダイベ
ース２および転写板３の双方に塗布してもよい。この後
、前記マスタ５を剥離すると転写用凹凸信号４を有する
転写板３と金属製のダイベース２とが一体化されたスタ
ンパ１を得ることができる。

第４図は以上のようにして成形されたスタンパ１を使用
して２Ｐ法による光ディスクを製造する工程を示す。ス
タンパ１をホルダ（図示せず）などにより所定位置に保
持した状態で、紫外線などの放射線硬化樹脂１１を塗布
したＰＭＭＡ　（ポリメチルメタアクリレート°）、ポ
リカーボネートあるいはガラス板などの透光性基板１０
をスタンバ１下方に供給し、基板１０を押し上げて放射
線硬化樹脂１１をスタンパ１の転写板３下面に圧着する
。この状態で基板１０下方から紫外線などの放射線１２
を照射すると、放射線硬化樹脂１１が硬化されて転写板
３の転写用凹凸信号４が放射線硬化樹脂１１に転写され
る（第４図（ａ））。その後、基板１ｏをスタンパ１か
ら剥離すると、記憶情報としての凹凸信号が形成された
レプリカが得られる（同図（ｂ））。そして、信号面上
にアルミニウム蒸着して、反射膜１３を形成しく同図（
Ｃ））、この反射膜１３を保護膜１４で被覆することに
より光ディスク１５が形成される（同図（ｄ））。

このような２Ｐ法による光ディスクの製造においては、
転写板３は金属製ダイベース２による形状保持力によっ
て放射線硬化樹脂１１の硬化の際にも収縮することがな
く、凹凸信号を正確に転写することができると共に、耐
久性、耐食性を有するフッ素化された合成樹脂重合体か
らなるので、多数の繰り返し使用が可能となっている。

実施例１ 厚さ７ｍｍのステンレス板の表面を研磨し、アルカリ、
酸洗浄を行った後、接着剤を塗布し乾燥してダイベース
２を作成した。このダイベース２とガラス製のマスタ５
とを組み合わせ、末端基の一部をフッ素化したシリコン
、ゴムを解媒硬化剤と混合した状態でダイベース２とマ
スタ５との間のキャビティ内に充填し、真空脱泡しなが
ら硬化させて転写板３を形成した。この硬化の後、マス
タ５を剥離してスタンパ１を得た。転写板３の厚さは約
０．２ｍｍであった０次に、ＰＭＭＡ基板上に塗布され
た紫外線硬化樹脂をスタンパの転写板３に圧着し、圧着
状態で紫外線を約１秒間照射して硬化して、スタンパと
基板とを剥離した。この転写操作を２００回繰り返した
が、いずれの基板の離型性は変化なく、又、凹凸信号に
も変化は見られなかった。

実施例２ 約７ｍｍのステンレス板の表面をワイヤブラシで擦過し
て粗面とし、酸、アルカリ洗浄で脱脂し、水洗、乾燥し
てダイベース２を作成した。このダイベース２にマスタ
５を組み付けて、そのキャビティ内に、触媒と混合され
た低粘度のフッ素化シロキサン重合体を充填し、真空脱
泡しながら１００℃で３０分、１６０℃で２時間保ちな
がら硬化させてスタンパ１を成形した。マスタ５と剥離
して得られたスタンパ１の転写板３の厚さは５０μｍで
あり、又、触感的検査による硬度は６Ｈ鉛筆と同程度で
あった。この転写板３の表面を弱アルカリ液で洗浄の後
、水洗して乾燥した。この転写板３の外形はマスタ外径
１１５ｍｍに対して１１４．９ｍｍであり、転写用凹凸
信号が極めて高精度に成形されていると推察される。

次に、このスタンパ１を実施例１と同様に２Ｐ法による
転写試験に供したところ、６００回の連続転写の間、離
型性および凹凸信号形状に何ら変化は見られなかった。

実施例３ フッ素化メタクリル酸の末端基なシリル化したメタアク
リレート重合体を真空脱泡した後、マスタ５の凹凸信号
形成面上に流し込み、水平を保つたまま空気中に放置し
た。前記メタアクリレート重合体はほぼ２４時間以内に
完全に硬化して凹凸信号が転写された転写板３が形成さ
れた。次に、下面に接着剤を塗布したアルミニウム製の
ダイベース２２を転写板３上面に当接し、圧力を加えな
がら８０℃で加熱して接着剤を硬化して、これらを結合
した。その後、マスタ５を剥離してスタンパ１を得た。

このスタンパ１は正確にマスタの寸法と同一に仕上がっ
た。次に、このスタンパ１を使用して実施例１と同様に
２Ｐ法による転写試験に供したところ、１０００回の連
続転写でも離型性および凹凸信号形状に何らの変化は見
当たらなかった。

実施例４ フッ素化されたアクリレ、−トの末端基なシリル化した
アクリレート重合体に触媒を添加して、真空脱泡した。

一方、周辺部分が厚さ０．５ｍｍの枠体で囲まれたマス
タを用意し、この中に前記重合体を流し込み、上面がほ
ぼ平らとなるように均して空気中に２４時間放置した。

この放置で前記重合体は硬化して転写板３が形成された
１次に、この転写板３の上面に接着剤を塗布し、この上
にアルミニウム製のダイベース２を載せて、８０℃に加
熱して接着剤を硬化し、転写板３とダイベース２とを一
体化した。そして、マスタ５を剥離してスタンパ１を得
た。

このスタンパ１を実施例１と同様に２Ｐ法による転写試
験に供したところ、１０００回の連続転写でも離型性お
よび凹凸信号形状に変化はなかった。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、凹凸信号の転写を行う転
写板の材質としてフッ素化された合成樹脂重合体を使用
したので、放射線硬化樹脂に対する耐久性が向上し、繰
り返し使用回数が飛躍的に向上する。又、この転写板を
金属板のダイベースと一体化したので、ダイベースの形
状保持機能によって、放射線硬化樹脂の硬化の際の収縮
が抑制され、転写を高精度に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例によるスタンパの断面図、第２
図（ａ）、（ｂ）は製造工程を示す断面図、第３図（ａ
）〜（Ｃ）は別の製造工程を示す断面図、第４図（ａ）
〜（ｄ）は光ディスクの製造工程を示す断面図である。 １・・・スタンパ、２・・・ダイベース、３・・・転写
板、４・・・転写用凹凸信号。 特許出願人　　鐘淵化学工業株式会社 代理人　弁理士　　佐　藤　英　昭 （Ｉ２）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属からなるダイベースと、フッ素化された合成樹
   脂重合体からなり、転写用凹凸信号が形成されて前記ダ
   イベースに固着される転写板とを備えていることを特徴
   とするスタンパ。 ２　前記フッ素化された合成樹脂重合体はフッ素化アク
   リルエステル又はフッ素化メタクリルエステルを共重合
   成分として含むと共に、末端基にシリル基を有するアク
   リレート重合体である特許請求の範囲第１項記載のスタ
   ンパ。 ３　前記フッ素化された合成樹脂重合体は少なくとも末
   端基の一部がフッ素化されたシロキサン重合体である特
   許請求の範囲第１項記載のスタンパ。 ４　前記フッ素化された合成樹脂重合体は前記シロキサ
   ン重合体のメチル基の一部をフッ素化メチルで置換され
   たフッ素化シリコーン樹脂である特許請求の範囲第１項
   記載のスタンパ。 ５　凹凸信号が形成されたマスタの前記凹凸信号面と金
   属からなるダイベースとの間に所定のキャビティを形成
   するようにマスタとダイベースとを組み付け、前記キャ
   ビティ内にフッ素化された合成樹脂重合体を充填し、硬
   化させて前記ダイベースと一体化された転写板を形成し
   、その後、前記マスタを剥離することを特徴とするスタ
   ンパの製造方法。 ６　凹凸信号が形成されたマスタの前記凹凸信号面上に
   フッ素化された合成樹脂重合体を充填し硬化させて転写
   板を形成し、この転写板に金属からなるダイベースを接
   着してダイベースと転写板とを結合し、その後、前記マ
   スタを剥離することを特徴とするスタンパの製造方法。