JPH06297514A - プリフォーマット基板の成形方法 - Google Patents

プリフォーマット基板の成形方法

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JPH06297514A
JPH06297514A JP9315793A JP9315793A JPH06297514A JP H06297514 A JPH06297514 A JP H06297514A JP 9315793 A JP9315793 A JP 9315793A JP 9315793 A JP9315793 A JP 9315793A JP H06297514 A JPH06297514 A JP H06297514A
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JP
Japan
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mold
substrate
grooves
stamper
molding
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Pending
Application number
JP9315793A
Other languages
English (en)
Inventor
Fujio Matsuishi
藤夫 松石
Shoji Yokota
章司 横田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06297514A publication Critical patent/JPH06297514A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク等の基板を合成樹脂で成形する際
にプリフォーマット情報のピットやグルーブがピットず
れや2重転写を起すことのない方法を提供する。 【構成】 スタンパーに対向する金型表面に多数の微小
条溝を形成し、アンカー効果により基板のずれを防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリフォーマット基板の
成形方法に関する。詳しくは、光ディスク等に用いる樹
脂基板成形時におけるピットずれ及び2重転写等を防止
した光ディスク等用の基板の成形に適した射出成形方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量、高速のメモリ媒体として
光記録媒体が注目されている。光記録媒体としては再生
専用型光ディスク(CD,CD−ROM等)、記録再生
型光ディスク(ライトワンス型)、記録、再生、消去、
再書込可能型光ディスク(リライタブル型)等が知られ
ている。これらの光記録媒体の基板としては一般に樹脂
基板(ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等)が用い
られている。
【0003】これらのディスク基板は生産性の面から通
常、射出成形法や射出圧縮成形法を用いて固定金型と可
動金型との間に型締め状態で形成されるキャビティ内に
環状の平坦なスタンパーを取付け、キャビティ内に溶融
樹脂材を射出することによってスタンパーの信号(ピッ
ト)やレーザー案内溝等のプリフォーマット情報を転写
した偏平なディスク基板が成形される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに成形して得られた光ディスク用基板では、射出成形
時にプリフォーマット情報のピットのずれやピットの2
重転写が発生するという問題があった。これらのピット
ずれや2重転写は光ディスク(追記型、書換え可能型)
においてIDエラーの原因となる。また、ゾーン記録フ
ォーマットの光ディスクの場合には、ゾーンのかわりめ
において、ピットずれや2重転写は記録領域に発生する
ため、バーストエラーの原因となるといった問題があっ
た。
【0005】本発明者等は基板成形時におけるこのよう
な問題点につき、鋭意検討した結果、ピットずれ及び2
重転写はピットや案内溝を転写するスタンパーからの基
板の離型性が不均一であることに起因していることが判
明した。この基板の離型性を改善する方法として (1)スタンパーのピット深さ、ピット形状の制御 (2)樹脂に添加する離型剤の種類、添加量を選択する (3)離型条件(例えば、離型エアー吹き出し条件)の
制御 等が知られているが、いずれも十分な方法ではない。
【0006】本発明の目的は、基板成形時におけるピッ
トずれ及び2重転写の発生を著しく抑制して、光ディス
ク用基板を射出成形することができる光ディスク基板の
成形方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、射出成
形金型にプリフォーマット情報を有するスタンパーを取
付け、溶融樹脂を射出して、プリフォーマット情報が転
写されたプリフォーマット基板を成形するに当り、スタ
ンパーを取付けた金型面に対向する金型表面に多数の微
小条溝を形成してなり、該条溝は、成形された基板表面
にRaが3〜20nm、Rmaxが50〜500nmの
粗さの粗面を形成する条溝であることを特徴とするプリ
フォーマット基板の成形方法に存する。
【0008】以下、本発明のディスク用基板成形法につ
き詳細に説明する。図1には本発明の基板の成形方法を
実施する成形装置の一例が示されている。この成形装置
10は可動金型11と固定金型12とを含み、可動金型
11には基板13表面にピットやレーザー案内溝を転写
形成するためのスタンパー14が内外周スタンパー押さ
え15,16によって固定されている。
【0009】他方、固定金型12は固定盤17に載置さ
れており、中央には湯口筒体即ちスプルー部18が設け
られている。このスプルー部18の中心には樹脂流入路
18aが形成されており、その一端18bは金型11,
12間に形成されるキャビティ19内に開口し且つ他端
18cは射出ノズル20に接続している。そして、固定
金型12は、その外周部に配置され且つ固定盤17に取
付けられた金型押え21によって該固定盤17に固定さ
れている。
【0010】可動金型11と固定金型12は図1に示さ
れるように温度調整用チャンネル22a〜22d,23
a〜23dを備え、このチャンネルによって各金型1
1,12の径方向内側(以下内周部と称す)の温度と外
側(以下外周部と称す)の温度とを調節する。また、ス
プルー部18には中心の樹脂流入路18aを取り巻くよ
うに冷却媒体通路24が形成されている。
【0011】本発明のディスク用基板成形法はこのよう
な成形装置10によって実施される。すなわち、当該成
形装置10において、可動金型11が固定金型12に型
閉じされ、例えばポリカーボネートのような溶融樹脂が
射出ノズル20からスプルー部18の樹脂流入路18a
を介してキャビティ19内に射出される。溶融樹脂のキ
ャビティ19への射出工程前又は射出工程中若しくは射
出工程完了直後に、可動金型11は矢印A方向に高圧で
加圧される。
【0012】この可動金型11の加圧力即ち型締め圧力
は、通常、ディスク面圧力で100〜600kgf/c
2 、望ましくは200〜500kgf/cm2 の範囲
である。この型締め圧力によりキャビティ19内の溶融
樹脂は所望の板厚のディスクにプレス成形され、スタン
パー14のピット又は溝等のプリフォーマット情報が転
写される。そして、プレス成形後はこの型締め圧力をそ
のまま保持、或いは段階的に変化させる。この後、成形
されたディスク基板を金型11,12から取り出す。す
なわち、金型を開く直前に固定金型12に付属したエア
ー離型機構から基板と固定金型12との間にエアーを導
入してディスク基板を固定金型12から引き離し金型を
開く。
【0013】可動金型11側は、金型を開くと同時、あ
るいは、型開後に機械的突出機構が動作するまでの間に
エアー供給することにより、ディスク基板をスタンパー
14から引き離す。本発明においては、通常は鏡面、す
なわち2nm以上の突起等が存在しない平滑な面とされ
ている金型の特定面に条溝(傷)を形成する点に特徴を
有する。条溝を形成する面はスタンパー14が取付けら
れた金型に対向してキャビティー19を形成する金型
面、すなわち、図1の場合には固定金型12の表面であ
る。条溝の粗さは、成形された基板表面にRaが3〜2
0nm、好ましくは5〜10nm、Rmaxが50〜5
00nm、好ましくは100〜500nmの粗さの粗面
を形成する条溝である必要がある。
【0014】上記のような条溝(傷)は金型表面を紙ヤ
スリ状の研削材を用いて擦ること等により行なえば良
い、研削材表面の粒子の大きさ、硬さ等により形成され
る条溝(傷)の程度は変わるが、上述したRa、Rma
xの値を満足するようにすればよい(基板には金型表面
の条溝がそのまま反転して転写されると考えられる。)
あまりに深く、大きい条溝を残した場合には基板表面の
欠陥となり、基板の光学特性を低下させ基板として使用
できなくなるので、条溝の形成程度は重要である。
【0015】金型に形成される条溝の程度を基板の表面
の条溝の程度で間接的に表現した理由は、金型表面には
基板の条溝とほぼ同じ程度の反転した条溝が形成されて
おり、測定に当っては、金型表面より基板表面の方が簡
便に行なえることによる。金型のスタンパーに対向した
面に、このような条溝を形成することにより、成形時に
基板が、この条溝が形成された面に強く密着し、ずれる
ようなことがないので、ピットずれや2重転写の発生は
防止される。しかし、通常は鏡面に仕上げられている金
型表面に凹凸を形成するものであるから、成形された基
板の光学特性はある程度低下する。
【0016】基板表面の凹凸の測定は原子間力顕微鏡
{東洋テクニカ社製、ナノスコープIII (商品名)}を
用いタッピングモードで測定した値である。金型と基板
との型離れを良くするため、離型剤を用いることも有効
な方法である。
【0017】離型剤としては高融点のワックス類、高級
脂肪酸及びその塩やエステル類、シリコーン油、フッ化
アルキル化物、ポリビニルアルコール、低分子量ポリエ
チレン等を型の表面に吹き付けたり、予め樹脂に混入し
たりして用いる。原料樹脂に混入する場合には100〜
1000ppm、好ましくは200〜600ppm程度
である。また樹脂に混入して用いる離型剤としてはステ
アリン酸系、ベヘン酸系のものが好ましく、例えばステ
アリン酸モノグリセライド、ベヘン酸モノグリセライド
等が挙げられる。
【0018】更に、この条溝が形成された基板表面に後
工程で硬化性樹脂を被覆することにより基板表面を平滑
化し、光学特性を向上させてやることも好ましい態様の
一つである。硬化性樹脂をスピンコート等で塗布し、基
板表面の条溝(傷)を光学的欠陥とならない程度に埋め
込むものであるから、あまりに幅の狭い条溝であると硬
化性樹脂が回りきれない場合も考えられるので、この点
からもRa、Rmaxの値は重要となる。
【0019】硬化性樹脂としてはアクリル系、ウレタン
系、エポキシ系、メタクリル系等の紫外線硬化性、熱硬
化性、電子線硬化性の樹脂が挙げられ、硬化後の屈折率
が1.2〜1.8程度のものが好ましい。硬化性樹脂の
厚さは通常数μm〜数10μm程度とされる。
【0020】
【実施例】以下に実施例を示すが、本発明はその要旨を
越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 実施例1〜6、比較例1〜3 図1に示す装置、すなわち可動金型11にスタンパー1
4を取付け、且つ表1に示す表面粗度Ra、Rmaxを
有する固定金型12を用いた。離型剤としてステアリン
酸モノグリセライドを表1に示す量添加するか又は添加
せずポリカーボネート溶融樹脂材を金型温度110℃に
おいてキャビティ内に射出した。型締め圧力をディスク
面圧力で300kg/cm2 で加圧保持し、次いで常圧
に戻し、固定金型12とディスク基板との間にエアーを
供給し、これらを分離させた。さらに金型を開放すると
ともにディスク基板とスタンパーとの間にエアーを供給
して、これらの間を分離させた。得られた直径130m
mφ、板厚1.2mmのディスク基板はスタンパーの
溝、ピットの転写性は良好であり、離型むらやピットず
れは全く見られなかった。比較のため、実施例と同じ樹
脂を用い、条溝を形成していない金型を用いた場合の結
果を表−1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ピットずれや2
重転写が防止できるので、極めて良好なプリフォーマッ
ト基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法に用いる装置の一例の縦断面図
【符号の説明】 10 成形装置 11 可動金型 12 固定金型 13 基板 14 スタンパー 18 スプルー部 19 キャビティー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形金型にプリフォーマット情報を
    有するスタンパーを取付け、溶融樹脂を射出して、プリ
    フォーマット情報が転写されたプリフォーマット基板を
    成形するに当り、スタンパーを取付けた金型面に対向す
    る金型表面に多数の微小条溝を形成してなり、該条溝
    は、成形された基板表面にRaが3〜20nm、Rma
    xが50〜500nmの粗さの粗面を形成する条溝であ
    ることを特徴とするプリフォーマット基板の成形方法。
  2. 【請求項2】 基板の粗面が形成された面に、後工程で
    硬化性樹脂を被覆して表面を平滑化することを特徴とす
    る請求項1に記載のプリフォーマット基板の成形方法。
JP9315793A 1993-04-20 1993-04-20 プリフォーマット基板の成形方法 Pending JPH06297514A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007226932A (ja) * 2006-01-27 2007-09-06 Sony Disc & Digital Solutions Inc ディスク製造方法、ディスク記録媒体

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