JPH0729308B2 - 透明成形板の製造方法 - Google Patents
透明成形板の製造方法Info
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- JPH0729308B2 JPH0729308B2 JP60271851A JP27185185A JPH0729308B2 JP H0729308 B2 JPH0729308 B2 JP H0729308B2 JP 60271851 A JP60271851 A JP 60271851A JP 27185185 A JP27185185 A JP 27185185A JP H0729308 B2 JPH0729308 B2 JP H0729308B2
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- Japan
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- mold
- transparent molded
- molded plate
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は光で記録，再生を行う、透明なディスク（光デ
ィスク，光磁気ディスク等）基板の製造方法に主として
利用されるものである。しかし、本発明はレンズや複雑
な形状をした透明平板などの他の透明成形板の製造方法
にも利用することができる。
ィスク，光磁気ディスク等）基板の製造方法に主として
利用されるものである。しかし、本発明はレンズや複雑
な形状をした透明平板などの他の透明成形板の製造方法
にも利用することができる。
従来の技術 従来のディスク基板などの透明成形板は、ガラス板を光
学研摩したり、熱可塑性樹脂を射出成形することにより
製造されていた。
学研摩したり、熱可塑性樹脂を射出成形することにより
製造されていた。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では、ガラス板において
は、ガラス板を一枚一枚所定の寸法に切断し、ガラス表
面に光学研摩をほどこし、その後、記録用の溝を形成す
る必要があり、生産コスト及び生産タクトの点で、市場
ニーズに対応することが難しくなってきている。
は、ガラス板を一枚一枚所定の寸法に切断し、ガラス表
面に光学研摩をほどこし、その後、記録用の溝を形成す
る必要があり、生産コスト及び生産タクトの点で、市場
ニーズに対応することが難しくなってきている。
また、熱可塑性樹脂を用いた射出成形においては、生産
コスト，製作タクト上は大きな問題はないものの、成形
時に発生する樹脂の焦げや材料中のゴミ、更には、成形
歪や成形収縮により、複屈折や成形体にソリが発生し、
十分な光学特性が得られなくなり、記録密度や記録，再
生能に大きな問題があった。
コスト，製作タクト上は大きな問題はないものの、成形
時に発生する樹脂の焦げや材料中のゴミ、更には、成形
歪や成形収縮により、複屈折や成形体にソリが発生し、
十分な光学特性が得られなくなり、記録密度や記録，再
生能に大きな問題があった。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の透明成形板の製
造方法は、光重合可能な反応性液状樹脂（以下Ａ液と略
す）を用い、このＡ液を光が通ることのできる所定の大
きさを持った型に注液し、前記Ａ液の一部に紫外線（U
V）を照射し、型内に硬化した樹脂層（UVが透過し、硬
化反応が進行し、硬化した層）と、ゲル化した樹脂層
（UVが透過した部分とUVが透過していない部分との界面
付近でUV透過により発生した重合開始種がUV透過してい
ないＡ液層に拡散し、Ａ液の重合反応が進行し、硬化し
たＡ液が未反応状態のＡ液に溶解し、ゲル化状態になっ
た層）と、未反応の樹脂層（UVが透過していない層）を
作り、Ａ液の硬化収縮により生じた樹脂空間部分に、ゲ
ル化した樹脂又は未反応樹脂を流入させ、上記空間部分
を液で満たす。次に、１回目よりも広い照射面積を持つ
UVを、１回目で発生した硬化層よりも大きくなるように
２回目のUV照射を行なう。そして、新たに硬化収縮によ
り生じた空間部分に再度ゲル化した樹脂又は未反応樹脂
を流入せる。順次、UVの照射面積を増大させながら前記
操作を硬化物が所定の大きさになるのまで繰り返し行な
い、型の成形形状に沿う形状の透明成形板を得るもので
ある。
造方法は、光重合可能な反応性液状樹脂（以下Ａ液と略
す）を用い、このＡ液を光が通ることのできる所定の大
きさを持った型に注液し、前記Ａ液の一部に紫外線（U
V）を照射し、型内に硬化した樹脂層（UVが透過し、硬
化反応が進行し、硬化した層）と、ゲル化した樹脂層
（UVが透過した部分とUVが透過していない部分との界面
付近でUV透過により発生した重合開始種がUV透過してい
ないＡ液層に拡散し、Ａ液の重合反応が進行し、硬化し
たＡ液が未反応状態のＡ液に溶解し、ゲル化状態になっ
た層）と、未反応の樹脂層（UVが透過していない層）を
作り、Ａ液の硬化収縮により生じた樹脂空間部分に、ゲ
ル化した樹脂又は未反応樹脂を流入させ、上記空間部分
を液で満たす。次に、１回目よりも広い照射面積を持つ
UVを、１回目で発生した硬化層よりも大きくなるように
２回目のUV照射を行なう。そして、新たに硬化収縮によ
り生じた空間部分に再度ゲル化した樹脂又は未反応樹脂
を流入せる。順次、UVの照射面積を増大させながら前記
操作を硬化物が所定の大きさになるのまで繰り返し行な
い、型の成形形状に沿う形状の透明成形板を得るもので
ある。
上記製造方法においては、すでに硬化した樹脂層に必要
以上のUVが当たり、硬化物の硬化状態の不均一や分解を
招くおそれがある。そこでこれを防ぐため、１回目,2回
目,3回目……とUV照射面積を大きくしたのと同じよう
に、すでに硬化した部分にUVが当たらないようマスキン
グを行ない、そのマスキング面積を１回目,2回目,3回目
……と順次大きくして行き、硬化物全体がどの部分も同
一光量のUVが当たるようにして、内部に硬化歪を持たな
い透明成形板を作ることも可能である。
以上のUVが当たり、硬化物の硬化状態の不均一や分解を
招くおそれがある。そこでこれを防ぐため、１回目,2回
目,3回目……とUV照射面積を大きくしたのと同じよう
に、すでに硬化した部分にUVが当たらないようマスキン
グを行ない、そのマスキング面積を１回目,2回目,3回目
……と順次大きくして行き、硬化物全体がどの部分も同
一光量のUVが当たるようにして、内部に硬化歪を持たな
い透明成形板を作ることも可能である。
また、液状樹脂の良転写性を生かし、型内の一面にスタ
ンパー等を設けることにより、Ａ液の硬化とともに、硬
化物の片面に記録溝など任意の微細パターンを形成する
ことが可能である。
ンパー等を設けることにより、Ａ液の硬化とともに、硬
化物の片面に記録溝など任意の微細パターンを形成する
ことが可能である。
更に、液状材料であるため、硬化直前に過や蒸留とい
った樹脂精製が可能であり、射出成形等で問題になって
いる成形体内部への異物の混入が著しく少なく（1/100
〜1/1000程度に減少）なり、異物による記録エラーが低
減でき、記録容量が大幅に向上できる。
った樹脂精製が可能であり、射出成形等で問題になって
いる成形体内部への異物の混入が著しく少なく（1/100
〜1/1000程度に減少）なり、異物による記録エラーが低
減でき、記録容量が大幅に向上できる。
Ａ液としては、室温において液体である単体またはその
組成物である方が好ましいが、光重合能のある樹脂は全
て、その反応速度に差はあるものの使用可能である。よ
り好ましくは、単官能又は多官能性（メタ）アクリレー
ト化合物の単体又はその組成物である方が反応速度の面
からみて、望ましい。
組成物である方が好ましいが、光重合能のある樹脂は全
て、その反応速度に差はあるものの使用可能である。よ
り好ましくは、単官能又は多官能性（メタ）アクリレー
ト化合物の単体又はその組成物である方が反応速度の面
からみて、望ましい。
光重合開始剤としては、一般に市販されているものは全
て使用可能であるが、チオキサントン系の様に著しく硬
化物を着色するものは好ましくない。また、光でプリキ
ュアをほどこし、アフターキュアに熱重合を用いてもよ
い。
て使用可能であるが、チオキサントン系の様に著しく硬
化物を着色するものは好ましくない。また、光でプリキ
ュアをほどこし、アフターキュアに熱重合を用いてもよ
い。
作用 本発明方法は上記Ａ液を用いその反応中間層（ゲル化
層）を設けることにより、硬化収縮による硬化歪（ワレ
やソリ），寸法精度及び光学特性（複屈折やゴミ）が大
幅に改善できた。特に硬化物の寸法精度は、確かにＡ液
の硬化収縮はあるものの硬化により収縮した空間へ直ち
にゲル化した樹脂や未反応樹脂が流れ込むため、得られ
た硬化物（透明成形板）には、従来の熱可塑，熱硬化，
光硬化等にみられる型との間のすきまが生ずる事がな
く、型寸法と同一寸法精度を持つ透明成形板が得られる
のである。また、複屈折においても全体が均一に硬化し
ているため従来の熱可塑性樹脂に比較し、シングルパス
1mm厚で全域にわたり10nm以下（ポリカーボネートは20
〜40nm）が容易に実現可能となった。
層）を設けることにより、硬化収縮による硬化歪（ワレ
やソリ），寸法精度及び光学特性（複屈折やゴミ）が大
幅に改善できた。特に硬化物の寸法精度は、確かにＡ液
の硬化収縮はあるものの硬化により収縮した空間へ直ち
にゲル化した樹脂や未反応樹脂が流れ込むため、得られ
た硬化物（透明成形板）には、従来の熱可塑，熱硬化，
光硬化等にみられる型との間のすきまが生ずる事がな
く、型寸法と同一寸法精度を持つ透明成形板が得られる
のである。また、複屈折においても全体が均一に硬化し
ているため従来の熱可塑性樹脂に比較し、シングルパス
1mm厚で全域にわたり10nm以下（ポリカーボネートは20
〜40nm）が容易に実現可能となった。
更に、Ａ液は液状であるため、過や蒸留，遠心分離と
いった精製が容易にでき、また、型内で反応し硬化物と
なるため、熱可塑性材料の成形時に発生するような樹脂
の焦げやスクリュー等のかけによる金属粉が発生しない
ため、光学的に影響を与える0.5μｍ〜１μｍ以上の異
物をほぼ完全に除去可能となり、その結果、ディスク基
板自体の持つエラーレートが10-6〜10-9程度と改善で
き、従来、予備的に設けられていた記録領域も実使用領
域として使えるため、大幅に記録容量の増加をはかるこ
とができた。しかしながら、エポキシ樹脂に代表される
ように、熱硬化性樹脂においても上記と同様の効果は得
られるものの、熱硬化においては伝熱により型の一部を
加熱するだけで型全体が温度上昇を起こし温度勾配を持
ったまま重合反応が進行し、硬化状態が不均一となり、
硬化中にワレが発生したり、複屈折にバラツキが発生し
たりするため、部分加熱，部分冷却ができ、かつ精密な
温度制御のできる型が必要となり、UVに比較し型が著し
く大きくなる。また、重合速度についてみると、UV硬化
は、数秒〜数十分で硬化するのに対し、熱硬化では一般
に数十分〜数時間必要であり、本発明方法に比較して劣
っている。
いった精製が容易にでき、また、型内で反応し硬化物と
なるため、熱可塑性材料の成形時に発生するような樹脂
の焦げやスクリュー等のかけによる金属粉が発生しない
ため、光学的に影響を与える0.5μｍ〜１μｍ以上の異
物をほぼ完全に除去可能となり、その結果、ディスク基
板自体の持つエラーレートが10-6〜10-9程度と改善で
き、従来、予備的に設けられていた記録領域も実使用領
域として使えるため、大幅に記録容量の増加をはかるこ
とができた。しかしながら、エポキシ樹脂に代表される
ように、熱硬化性樹脂においても上記と同様の効果は得
られるものの、熱硬化においては伝熱により型の一部を
加熱するだけで型全体が温度上昇を起こし温度勾配を持
ったまま重合反応が進行し、硬化状態が不均一となり、
硬化中にワレが発生したり、複屈折にバラツキが発生し
たりするため、部分加熱，部分冷却ができ、かつ精密な
温度制御のできる型が必要となり、UVに比較し型が著し
く大きくなる。また、重合速度についてみると、UV硬化
は、数秒〜数十分で硬化するのに対し、熱硬化では一般
に数十分〜数時間必要であり、本発明方法に比較して劣
っている。
実施例 以下本発明の一実施例について図面により説明する。
（実施例１） 第１図及び第２図は実施例１における型20の概略図であ
る。この型20は２枚の石英ガラス板（透明板）１を所定
の厚みを持つフッ素樹脂製のスペーサー２を介して型締
め用クランプ４で保持して構成される。この型20内にで
きた空間に光重合可能な反応性液状樹脂３を満たす。第
２図にＰで示す部分はディスク基板成形空間,Qで示す部
分は余剰樹脂収容空間（注液部）である。その後第３図
及び第４図に示す遮光板５により前記型20の大部分を遮
蔽し、紫外線（UV）６を石英ガラス板１に対し垂直に照
射し、反応性液状樹脂３の一部を反応させ、第５図に示
すように、未反応の反応性液状樹脂３の領域，ゲル化し
た部分7,及びUV6により硬化した部分８を同一型内に発
生させる。その後、遮光板５を徐々に上げ、UV6が型内
を透過する面積を増やし、硬化部８の領域を増やして行
く。この操作を繰り返し、所定の寸法に硬化物を仕上げ
た後、注液部ＱにUV6を照射し反応性液状樹脂３全てを
硬化させ、透明の硬化物（余剰部分切除前のディスク基
板）を得た。
る。この型20は２枚の石英ガラス板（透明板）１を所定
の厚みを持つフッ素樹脂製のスペーサー２を介して型締
め用クランプ４で保持して構成される。この型20内にで
きた空間に光重合可能な反応性液状樹脂３を満たす。第
２図にＰで示す部分はディスク基板成形空間,Qで示す部
分は余剰樹脂収容空間（注液部）である。その後第３図
及び第４図に示す遮光板５により前記型20の大部分を遮
蔽し、紫外線（UV）６を石英ガラス板１に対し垂直に照
射し、反応性液状樹脂３の一部を反応させ、第５図に示
すように、未反応の反応性液状樹脂３の領域，ゲル化し
た部分7,及びUV6により硬化した部分８を同一型内に発
生させる。その後、遮光板５を徐々に上げ、UV6が型内
を透過する面積を増やし、硬化部８の領域を増やして行
く。この操作を繰り返し、所定の寸法に硬化物を仕上げ
た後、注液部ＱにUV6を照射し反応性液状樹脂３全てを
硬化させ、透明の硬化物（余剰部分切除前のディスク基
板）を得た。
ここで用いた反応性液状樹脂３は表１に示す組成を有し
ている。すなわち、ビスフェノールＡ型ジアクリレート
として、共栄社油脂化学工業（株）のBP4EAを、３官能
アクリレートとして、日本化薬（株）製トリメチロール
プロバントリアクリレート（TMPTA）を、エポキシアク
リレートとして、共栄社油脂化学工業（株）製の3002M
を、単官能メタアクリレートとして、メチルメタアクリ
レート（MMA）を採用した。又光重合開始剤としては、
市販されているものはほとんど使用可能であるが、本実
施例では透明性に優れ、かつ黄変の少ないIrgacure184
（チバガイギー社製）を用いた。
ている。すなわち、ビスフェノールＡ型ジアクリレート
として、共栄社油脂化学工業（株）のBP4EAを、３官能
アクリレートとして、日本化薬（株）製トリメチロール
プロバントリアクリレート（TMPTA）を、エポキシアク
リレートとして、共栄社油脂化学工業（株）製の3002M
を、単官能メタアクリレートとして、メチルメタアクリ
レート（MMA）を採用した。又光重合開始剤としては、
市販されているものはほとんど使用可能であるが、本実
施例では透明性に優れ、かつ黄変の少ないIrgacure184
（チバガイギー社製）を用いた。
（実施例２） 実施例１と基本的には同一構成であるが、第６図に示す
ように上下一対のUV遮光板9a,9bを用いた点に特徴があ
る。この実施例２によれば、硬化物に必要以上のUVが当
たるのを防げたから実施例１と同様、UV6を照射して反
応性液状樹脂３を順次硬化させて硬化物（ディスク基
板）を得ることができる。
ように上下一対のUV遮光板9a,9bを用いた点に特徴があ
る。この実施例２によれば、硬化物に必要以上のUVが当
たるのを防げたから実施例１と同様、UV6を照射して反
応性液状樹脂３を順次硬化させて硬化物（ディスク基
板）を得ることができる。
（実施例３） 第７図に示すように石英ガラス板１のどちらか一方の内
側に記録用の溝を転写するためのスタンパー10を設け、
その後実施例１と同様の操作で、遮光板５を介しUV6を
照射して、硬化物（ディスク基板）を得た。
側に記録用の溝を転写するためのスタンパー10を設け、
その後実施例１と同様の操作で、遮光板５を介しUV6を
照射して、硬化物（ディスク基板）を得た。
（実施例４） 第８図に示すように、遮光板５を４枚重ね合わせ、その
後遮光板５を矢印11,12,13,14方向へ徐々に移動させ、
中央にUVが透過できる窓15を作り、遮光板５を順次移動
させることにより、この窓15を広げ、UVが透過する面積
を拡大させながら、順次操作を進めて、硬化物（ディス
ク基板）を得た。
後遮光板５を矢印11,12,13,14方向へ徐々に移動させ、
中央にUVが透過できる窓15を作り、遮光板５を順次移動
させることにより、この窓15を広げ、UVが透過する面積
を拡大させながら、順次操作を進めて、硬化物（ディス
ク基板）を得た。
上記各実施例に用いたUVランプは、（株）オーク製作所
製の超高圧水銀灯、ジェットライトJL−3300入力3KWを
用い、50mW/cm2のUVを照射し、反応性液状樹脂３を硬化
した。この硬化物の複屈折と収縮率の測定結果は表２に
示すとおりである。
製の超高圧水銀灯、ジェットライトJL−3300入力3KWを
用い、50mW/cm2のUVを照射し、反応性液状樹脂３を硬化
した。この硬化物の複屈折と収縮率の測定結果は表２に
示すとおりである。
複屈折の測定方法は、第９図に示したように、硬化物の
中央16,中央と外側の間である中間部17,ゲートに近い外
側18の３点を測定した。
中央16,中央と外側の間である中間部17,ゲートに近い外
側18の３点を測定した。
また、収縮率は型外周寸法に対する硬化物外径の寸法よ
り算出した。
り算出した。
発明の効果 本発明は上記構成，作用を有することにより、硬化収縮
による硬化歪（ワレやソリ）がなく、寸法精度や光学特
性（複屈折やゴミ）に優れたディスク基板などの透明成
形板を製造することができる。
による硬化歪（ワレやソリ）がなく、寸法精度や光学特
性（複屈折やゴミ）に優れたディスク基板などの透明成
形板を製造することができる。
第１図は本発明の実施例１に用いた型の一例を示す断面
図、第２図はその正面図、第３図は型に遮光板を取り付
けた状態を示す一部断面図、第４図はその遮光板の正面
図、第５図は反応性液状樹脂にUVを照射し硬化が進行す
る様子を示した正面図、第６図は本発明の実施例２に用
いた遮光板の一部を示す正面図、第７図は本発明の実施
例３において型内にスタンパーを装着した状態の断面
図、第８図は本発明の実施例４に用いた４枚の遮光板を
重ね合わせUV透過窓を設けた状態を示す正面図、第９図
は上記実施例１〜４により得られた硬化物（透明成形
板）の複屈折の測定場所を示した概略図である。 ３……反応性液状樹脂、６……紫外線、７……ゲル化し
た樹脂層、８……硬化した樹脂層、20……型。
図、第２図はその正面図、第３図は型に遮光板を取り付
けた状態を示す一部断面図、第４図はその遮光板の正面
図、第５図は反応性液状樹脂にUVを照射し硬化が進行す
る様子を示した正面図、第６図は本発明の実施例２に用
いた遮光板の一部を示す正面図、第７図は本発明の実施
例３において型内にスタンパーを装着した状態の断面
図、第８図は本発明の実施例４に用いた４枚の遮光板を
重ね合わせUV透過窓を設けた状態を示す正面図、第９図
は上記実施例１〜４により得られた硬化物（透明成形
板）の複屈折の測定場所を示した概略図である。 ３……反応性液状樹脂、６……紫外線、７……ゲル化し
た樹脂層、８……硬化した樹脂層、20……型。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｇ０２Ｂ 1/04 7724−2Ｋ Ｇ１１Ｂ 7/26 ５２１ 7215−5Ｄ // Ｂ２９Ｋ 105:24 105:32 Ｂ２９Ｌ 11:00 17:00
Claims (1)
- 【請求項１】光重合可能な反応性液状樹脂を型内に満た
し、前記反応性液状樹脂の一部分に紫外線を照射し、型
内に紫外線照射により硬化した樹脂層，ゲル化した樹脂
層，未反応の樹脂層を作り、硬化収縮により生じた空間
部分にゲル化した樹脂又は未反応の樹脂を流入させ、次
に紫外線照射位置をゲル化した樹脂及び未反応の樹脂側
に移行させ、新たに硬化収縮により生じた空間部分に再
度ゲル化した樹脂又は未反応樹脂を流入させ、更に紫外
線照射位置を移行させながら前記操作を繰り返し行うこ
とにより型の成形形状に沿う形状の透明成形板を得るこ
とを特徴とする透明成形板の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271851A JPH0729308B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 透明成形板の製造方法 |
| EP86116782A EP0226123A3 (en) | 1985-12-03 | 1986-12-03 | Method for producing transparent plastic article |
| US07/291,352 US4983335A (en) | 1985-12-03 | 1988-12-29 | Method for producing transparent plastic article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60271851A JPH0729308B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 透明成形板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62131201A JPS62131201A (ja) | 1987-06-13 |
| JPH0729308B2 true JPH0729308B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17505760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60271851A Expired - Lifetime JPH0729308B2 (ja) | 1985-12-03 | 1985-12-03 | 透明成形板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729308B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5793330B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2015-10-14 | 東芝機械株式会社 | 成形品の製造方法および成形品の製造装置 |
-
1985
- 1985-12-03 JP JP60271851A patent/JPH0729308B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62131201A (ja) | 1987-06-13 |
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