JPH02208342A - 光ディスク基板 - 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、樹脂製光ディスク基板に関する。

特に射出成形により製造され光磁気記録媒体に適用可能
な複屈折の小さい基板に関するものである。

〈従来の技術〉 樹脂材料から成形された光ディスクの基板については、
幾多の提案、実績があり、その材質によって、種々の長
所、短所がある。

米国特許４，３７３，０６５号公報については、正反対
の光学的異方性を有するが、完全に相溶する２種のポリ
マーを、その光学的異方性を丁度打ち消しあう組成で混
合し、実質的に複屈折性がゼロになるような光学的に等
方性の樹脂からなる光学的記録素子について開示されて
いる。

更に該公報には、正反対の光学的異方性を有するポリマ
ーとしてポリフェニレンエーテルとポリスチレンを用い
た系について、その光学的異方性が丁度打消される組成
の混合物からつくったフィルムに応力をかけて延伸、配
向させても複屈折を生じないことが示されている。

また特開昭６２−２４０９０１号公報には、芳香族ビニ
ル単量体を主体とする重合体部分と、ポリフェニレンエ
ーテル部分よりなる光学素子に関し、両者の分子量と組
成を調製することにより、射出成形法によっても、複屈
折の非常に小さい光学素子が製作できることを開示され
ている。

〈発明が解決しようとする課題〉 光ディスク基板としては、複屈折として観測される光学
的異方性が少ないことが要求されると共に、記録再生時
のキャリアー雑音比（以下Ｃ／Ｎ比という）が充分大き
いことが要望される。

前述した米国特許４，３７３，０６５号公報に開示のあ
るポリマー組成物を原料として射出成形法により、光デ
ィスク基板のごとき光学材料を製作した際、該光学材料
の複屈折が著しく小さくなることについては示されてい
ないし、事実、該ポリマー組成物のすべてにわたって複
屈折が著しく小さくなるわけではない。

また、特開昭６２−２４０９０１号公報には、特定され
たポリマー組成物を原料とし射出成形によりディスク基
板を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 すなわち本発明は、芳香族ビニル単量体を主構成単位と
する重合体部分が５０〜７０重量部、及びポリフェニレ
ンエーテル部分が５０〜３０重量部からなる樹脂組成物
を射出成形して得られる光ディスク基板において、該基
板の径方向の平均屈折率をＮｘ、該基板の面に対して垂
直な方向の平均屈折率をＮＺ、｜Ｎｘの方向とＮｚの方
向との双方に垂直な方向の平均屈折率をＮｙとした際、 Ｎｘ−Ｎｙ　　｜≦２×１０−５ Ｎｘ−Ｎｚ１｜≦２×１０−’ Ｎｙ−Ｎｚ１｜≦２×１０−’ の条件を満たすことを特徴とする光ディスク基板である
。

樹脂組成物を射出成形して得られる光ディスク基板にお
いて、該基板の径方向の平均屈折率をＮｘ、該基板の面
に対して垂直な方向の平均屈折率Ｎｚ、Ｎｘの方向とＮ
ｚの方向の双方に得られる光ディスク基板を製作した際
の該光ディスク基板の複屈折性が３次元的に著しく小さ
くなることについては、具体的に示されていない。

また近年、消去・再書き込み可能な光磁気ディスクのデ
ィスク基板をプラスチックで製造する試みが進められて
いる。

このように光磁気方式の光ディスクにおいては、記録さ
れている情報を読みこむ際、偏光されたレーザー光をレ
ンズで記録媒体上に焦点を結び、反射してもどってくる
カー効果によるレザー光のわずかな偏光の旋回を検知し
て情報を読みこむため、斜め方向から入射した光に対し
ても複屈折を生じにくい光ディスク基板を用いる必要が
ある。

本発明はかかる事情に鑑み、射出成形によっても、垂直
入射光に対する複屈折が小さく、また斜め入射光に対す
る複屈折が小さく、ひいてはＣ／Ｎ比が大きく、かつ耐
熱性が高く機械強度のバランスがよく、寸法安定性の優
れた、光垂直な方向の平均屈折率をＮｙとした際、ＩＮ
ｘ−Ｎｙｌは、該基板面に垂直の入射光に対する複屈折
を表わし、ｌ｜Ｎｘ−Ｎｉ１と１ＮｙＮｚｌは、それぞ
れ該基板面の斜めの入射光に対する複屈折と相関を示す
指標である。

本発明では、１Ｎｘ−Ｎｙ　ｌは２Ｘ１０−’以下であ
ることが好ましく、更に好ましくは１×１０−５以下で
ある。

Ｎｘ−Ｎｙｌが２Ｘ１０−’を越えると、レーザー光が
基板に対して垂直に入射した時のりタープ−ジョンが１
．２１の板厚のもので２４ｎｍを越えるほどにもなるの
で好ましくない。

また、ｌ｜Ｎｘ−Ｎｉ１．１Ｎｙ−ＮＺＩは両者とも２
Ｘ１０−’以下であることが好ましい。

Ｎｘ−Ｎｚ１．１Ｎｙ−Ｎｚｌが２Ｘ１０−’を越える
と、基板表面の垂直方向に対し３０゜傾斜させた方向か
ら入射するレーザー光に対する、平均的なりタープ−ジ
ョンが２０ｎｍを越えるとともに、特にＣ／Ｎ比が低下
することから好ましくない。

本発明の芳香族ビニル単量体を主構成単位とする重合体
部分と、ポリフェニレンエーテル部分とからなる樹脂組
成物とは、これら２つの重合体の混合物、これら２つの
重合体部分からなるブロック共重合体もしくはグラフト
共重合体、またはこれら該混合物、該共重合体の混合物
である。

芳香族ビニル単量体単位を主構成単位とする重合体とは
、芳香族ビニル単量体単独重合体、及び芳香族ビニル単
量体単位を５０重量％以上含有する共重合体であって、
芳香族ビニル単量体としては、例えばスチレン、α〜メ
チルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレ
ン、Ｏ−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン、ｐ−ク
ロルスチレン、ｍ−ブロモスチレン、ｐブロモスチレン
、等が挙げられ、特にスチレンが好適に用いられる。

また芳香族ビニル単量体と共重合する単量体の例として
は、不飽和ニトリル類例えばアクリロニトリル、メタク
リロニトリル；メタクリルまた芳香族ビニル単量体単位
を主構成単位とする重合体の溶融流動性は２３０℃、３
．８　ｋｇ荷重でのメルトフローレート（ＶＦＲ）が０
．５〜２００であることが好ましく、更に２〜１００が
好ましい。

２００を越えると機械的強度が低下することから好まし
くなく、また０、５よりも小さいと複屈折を低減するの
が困難になることがら好ましくない。

芳香族ビニル単量体単位を主構成単位とする重合体の製
造方法としては、ラジカル開始剤を用いた塊状重合、懸
濁重合、乳化重合、溶液重合のいずれでもよいが、生産
性及び不純物の混入の少ない重合体を得る目的からは塊
状重合または懸濁重合が好ましい。

ラジカル開始剤としてはラウロイルパーオキシド、ヘン
シイルバーオキシド、ジーｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ
ド、ジクミルパーオキシド等の過酸化物、２，２”　−
アゾビスイソブチロニトリル、ｉ、ｉ’　　−アゾビス
（１−シクロヘキサ酸アルキルエステル類、例えばメタ
クリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリ
ル酸１ｓｏ−プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタ
クリル酸シクロヘキシル；アクリル酸アルキル類、例え
ばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、更にメタクリ
ル酸、アクリル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸
、Ｎメチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等が挙
げられる。

これら共重合する単量体は各々単独もしくは混合して使
用することができるが、芳香族ビニル単量体との共重合
体及びこれとポリフェニレンエーテルとからなる樹脂材
料の透明性を阻害しない範囲で、組合せ及び使用割合を
調節すれば良い。

芳香族ビニル単量体は単量体混合物中５０重量％以上で
あることが好ましく、５０重量％以下では得られる樹脂
の吸湿性が大きくなることから好ましくない。

ンカルボニトリル）等のアゾ化合物を挙げることができ
る。

また分子量を制御するため、必要であれば、連鎖移動剤
としてｔｅｒ　ｔ−ブチル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチル
、ｎ−ドデシル及びｔｅｒ　ｔ−ドデシルメルカプタン
等を添加すれば良い。

重合温度は一般に５０〜１５０℃の範囲で行われる。

本発明でいうポリフェニレンエーテル部分は、一般式、 （但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、ハロゲンまた
は炭化水素基を示す。） で表わされる繰返し単位を有する重合体部分である。

該ポリフェニレンエーテルはフエ／　−ル頻単量体を酸
化カップリングにより重合した重合体として、銅系また
はマンガン系触媒を用いた公知の方法（例えば特公昭３
６−１８６９２号公報、特公昭４７−３６５１８号公報
）により容易に製造されるものである。

このポリフェニレンエーテルの具体例は、ポリ　（２，
６−シメチルー１．４−フェニレン）エーテル、ポリ　
（２−メチル−６−エチル−１４−フェニレン）エーテ
ル、ポリ　（２−メチル６−ブロビルー１，４−フェニ
レン）エーテル、ポリ　（２，６−ジプロビルー１，４
−フェニレン）エーテル、ポリ　（２−メチル−６−フ
ロム−１，４−フェニレン）エーテル等が挙ケられ、特
にポリ　（２，６−シメチルー１，４フエニレン）エー
テルカ好マシイ。

このポリフェニレンエーテルは、エンジニアリングプラ
スチノクとして一般に用いられているものも使用可能で
あるが、より低分子量のものが適している。

つまりポリフェニレンエーテルの平均分子量は、重合体
の極限粘度（クロロポルム、２５”Ｃ］　ｊ ることで容易に判定される。

充分満足される混合状態を得るため、混合温度を高める
、混合時間を延長する、更に剪断力を高めるといった方
法が採用される。

更に溶融混合において再重合体のガラス転移温度を低下
せしめて混合を容易なものとするため可塑剤として有機
溶剤を少量用いることもできる。

有機溶剤としては後述の溶液混合法にて用いられる有機
溶剤を用いることができ、混合終了後、用いた有ｍ溶剤
を蒸発除去すれば良い。

溶液混合法は再重合体を有機溶剤に溶解して少なくとも
１重量％の溶液とし、攪拌混合により均一混合液とした
後有機溶剤も蒸発除去するか、または均一混合液に再重
合体の貧溶剤を入れて、混合された再重合体を析出させ
て得る方法である。

好適な有機溶剤としては、クロロポルム、塩化メチレン
、塩化エチレン、トルエン、ヘンゼン、クロロヘンゼン
等を挙げることができ、までの測定値）で表わして、０
．１〜１．０でも用いることができるが、０．３〜０．
５が良い。

０．３より小さいと光ディスク基板の機械的強度が小さ
くなる。

また垂直入射光に対しての複屈折及び、特に斜め入射光
に対しての複屈折をより小さくするためには、０．５以
下が好ましい。

本発明の樹脂組成物を、芳香族ビニル単量体単位を主構
成単位とする重合体と、ポリフェニレンエーテルを混合
して得るには、溶融混合もしくは溶液混合が適している
。

溶融混合は、ポリフェニレンエーテルのガラス転移温度
以上にて押出機、バンバリーミキサ、ニーダーブレンダ
ー、加熱ロール等の混合機械を用いて高剪断下行われる
。

混合度合いは再重合体が互いに約１μ以下にまで分散混
合されることが好ましく、更に分子スケールまで混合さ
れることが好ましい。

混合状態が分子スケールにまで達したかどうかは混合物
のガラス転移温度が唯一のものとな１ま た貧溶剤としては、メタノール、エタノール、プロピル
アルコール、ｎ−ヘキサノ、ｎ−ペンタン等を挙げるこ
とができる。

芳香族ビニル単量体単位を主構成単位とする重合体部分
と、ポリフェニレンエーテル部分とからなるブロック共
重合体あるいはグラフト共重合体は、一方の重合体の存
在下に他方の単量体を重合して得られる。

具体的には、特公昭４２−２２０６９号、同４７−］、
２１０号、同４７−４７８６２号、同５２−３８５９６
号の各公報等に記載された方法等により、ポリフェニレ
ンエーテルの存在下、芳香族ビニル単量体を主体とする
単量体を重合する、または芳香族ビニル単量体単位を主
体とする重合体の存在下に、フェノル類単量体を酸化カ
ップリング重合してグラフト重合体あるいはブロック共
重合体を製造することができる。

芳香族ビニル単量体単位を主構成単位とする重合体部分
と、ポリフェニレンエーテル部分との割合は前者が５０
〜７０重景％であり、後者が５０〜３０重量％である。

ポリフェニレンエーテル部分が３０重量％未満または５
０重量％を越えると、光ディスク基板の斜め入射光に対
する複屈折が充分低くならない。

その上３０重量％未満では、耐熱性も充分でなくなる。

本発明の光学式ディスク暴板を得る成形法として射出成
形法は、一般に樹脂組成物から成形物を生産するのに最
も一般的で最も生産性の高いものとして周知である。

つまりここでいう射出成形法とは、閉鎖している金型キ
ャビティに溶融して流動状態になった樹脂を正大冷却し
、固化した成形品を製造する方法である。

また金型内裏空吸引法や、射出成形中に金型キャビティ
容量を縮小させる射出圧縮法を併用しても良い。

射出成形により本発明の光ディスク基板を製造するに際
しては、溶融可塑化した樹脂温度を金型温度がＴｇ−４
０℃未満では金型表面に設置されたスタンパ−の微細な
案内ａ（グループ）の転写性が悪くなり、Ｔｇ−１０°
Ｃを越えると金型から成形体の離型が悪くなるので好ま
しくない。

本発明の射出成形において射出速度は、例えば厚み１．
．２ｍｍの基板においては、５ｇ／秒以上１００ｇ／秒
以下が適している。

好ましくは、１０ｇ／秒以上６０ｇ／秒以下が適してい
る。

５ｇ／秒未満では、金型内の樹脂の温度分布が大きくな
り、得られる基板の光学的異方性が大きくなり好ましく
ない。

また１００ｇ／秒を越えると剪断発熱により樹脂の温度
が上がり樹脂の分解が起こり光ディスクとして用いた場
合、ビットエラーが著しく増加するので好ましくない。

これらの条件は樹脂組成を決めれば、数回の試行によっ
て設定することが出来る。

（実施例〉 ２７０℃以上３５０℃以下で射出成形することが好まし
い。

特に、本発明の条件を満たずためには、３００℃以上が
好ましい。

ここでいう樹脂温度とは、射出成形機内においてヒータ
ー等の外部加熱とスクリューの回転による剪断発熱によ
って可塑化熔融した射出シリンダー内での樹脂の温度で
ある。

樹脂温度が２７０“Ｃ未満では得られる光ディスク基板
のＩＮｘ−ＮＹＩが２Ｘ１０−’を越え光ディスク基板
として不適当となり、樹脂温度が３５０℃を超すと、樹
脂が分解し、ヤケ、シルバー等の不良現象が発生し、得
られる光ディスク基板のビットエラーが著しるしく増加
するので不適当である。

この射出成形において金型温度は、樹脂のガラス転移温
度（以下Ｔｇと称す）の−４０°Ｃ以上−１０℃以下が
適している。

ここでいう金型温度とは射出直前の金型キャビティーの
表面温度をいう。

以下実施例をもって詳細に説明するが、下記はもとより
、本発明を限定するものではない。

なお、実施例中の部または％はいずれも重量基準である
。

また、実施例に示す物性は以下の方法により測定した。

Ｎｘ−Ｎｙｌ　　１Ｎｚ−Ｎｙｌ　　　１ＮｚＮｘｌ；
オーク製作断裂ＡＤＲ−３００Ｂを用い、円板の中心よ
り３０ｍｍ、４０璽璽、５０１婁の位置で基板面に対し
、垂直方向及び基板面に垂直方向より１５°、３０°傾
斜させた８３０ｎｍのレーザー光によりリターデーショ
ンを測定し、計算により求めた。

・吸水率：ＡＳＴＭ　　Ｄ−５７０に基づいて２３℃蒸
留水中での平衡吸水率を測定した。

・光線透過率：自記分光光度計日立製作所製３３０型に
て８００ｎｍでの試料厚み１．２Ｎの透過率を測定した
。

・曲げ物性：ＡＳＴＭ　　Ｄ−７９０に基づいて測定し
た。

・耐熱性二線膨張係数法によるガラス転移温度で示した
。

・重合体の極限粘度：ウヘローデ粘度計を用い、クロロ
ホルム溶媒で、２５°Ｃにて測定、算出した。

・混練、ペレット化は二軸押出し機（日本製鋼株式会社
製、ＴＥＸ３０−３０ＡＷ−２Ｖ型）より行った。

・射出成形機は住友重機工業株式会社製ネオマット１５
０／７５　　（７５）ン）型であり、金型は成形体直径
１３０鶴厚さ１．２１１１のディスク用金型を使用した
。

・光磁気ディスク、ディスクへの記録条件回転数　１８
００ｒｐｍ 記録周波数　１．　Ｍ　Ｈｚ デユーティ　５０％ 記録パワー　６ｍＷ 記録磁界　３５００ｅ 記録時間　１０秒間（約３００トランク分）・Ｃ／Ｎ測
定：ナカミチ社製光磁気ディスク評応性スパッタリング
を行い、屈折率２．ｏ、膜厚８５０人の窒化ケイ素膜を
得た。

更に常法に従いＴｂ、Ｆｅ、Ｃｏの磁性層をこの上にス
パッタリング法で９００人付け、更に上述の窒化ケイ素
を更に８５０人付け、基板／窒化ケイ素／Ｔｂ、Ｆｅ、
Ｇｏ／窒化ケイ素の構造を有する光磁気ディスクを作成
した。

この光磁気ディスクの性能（Ｃ／Ｎ比）を評価した。

結果をに表−１に示す。

実施例２−４ ポリ（２，６−シメチルー１４−フェニレン）エーテル
とポリスチレンの配合割合を表１に示すごとくに変更し
た以外は、実施例Ｉと同様に行った。　結果を表−１に
示す。

比較例１ 光ディスクグレードのポリカーボネート（奇人化成（製
）ＡＤ５５０３）を用い、実施例１と同様にディスク基
板を成形、評価した。

結果を表−１に示す。

価装置０ＭＳ−１０００を用い、ディスク半径３０Ｗ１
１の位置を測定した。

実施例】 特公昭４７−３６５１８号公報、実施例２、阻９に記載
の方法に従い、塩化マンガン、エタノールアミンを触媒
として２，６−キシレノールを重合して極限粘度が０．
４６（クロロホルム中、２５℃）のポリ　（２，６−シ
メチルー１，４−フェニレン）エーテルを調製した。

このポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン（日本
ポリスチレン製ニスプライト０４−６２人）に表１に示
した割合にて混合配合し、押出機にて混練、造粒した。

得られたベレットをシリンダー温度３２０℃金型温度１
１０℃にて射出成形し、直径１３０１１、厚み１．２　
鰭のピッチ１．６μのグループ付きの光ディスク基板を
得た。

物性評価結果を表−１に示した。

この基板上に５　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒの減圧下、アル
ゴンと窒素の混合ガス雰囲気中でシリコンの反＊：円板
の中心からの距離− 〈発明の効果〉 本発明の光ディスク基板は、低吸湿性で寸法安定性が良
く、耐熱性、機械的強度のバランスの良いうえに、３次
元的複屈折が小さく、一般の光学式ディスク基板のみな
らず、光磁気ディスク基板に適し、大きいＣ／Ｎ値を得
ることができる。

また、本発明のは、複屈折を生じやすいとされる射出成
形法によっても低複屈折の成形が可能であるという長所
を有する。

２３完

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ビニル単量体を主構成単位とする重合体部
   分が５０〜７０重量部、及びポリフェニレンエーテル部
   分が５０〜３０重量部からなる樹脂組成物を射出成形し
   て得られる光ディスク基板において、該基板の径方向の
   平均屈折率をＮｘ、該基板の面に対して垂直な方向の平
   均屈折率をＮｚ、Ｎｘの方向とＮｚの方向の双方に垂直
   な方向の平均屈折率をＮｙとした際、 ｜Ｎｘ−Ｎｙ｜≦２×１０＾−＾５ ｜Ｎｘ−Ｎｚ｜≦２×１０＾−＾４ ｜Ｎｙ−Ｎｚ｜≦２×１０＾−＾４ の条件を満たすことを特徴とする光ディスク基板。