JPH0729310B2 - 反応性液状材料の低歪重合方法 - Google Patents
反応性液状材料の低歪重合方法Info
- Publication number
- JPH0729310B2 JPH0729310B2 JP5721686A JP5721686A JPH0729310B2 JP H0729310 B2 JPH0729310 B2 JP H0729310B2 JP 5721686 A JP5721686 A JP 5721686A JP 5721686 A JP5721686 A JP 5721686A JP H0729310 B2 JPH0729310 B2 JP H0729310B2
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- Japan
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- reactive liquid
- mold
- liquid material
- acrylate
- meth
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光を利用して記録，再生を行なう光ディスク
用基板の製造方法などに利用される反応性状材料の低歪
重合方法に関するものである。
用基板の製造方法などに利用される反応性状材料の低歪
重合方法に関するものである。
従来の技術 本発明者らが前に出願した特願昭58-222409号の光硬化
ディスクの製造方法及び装置では光硬化型材料を型中に
注液し、片面又は両面から光を照射して基板を成形する
方法については述べられている。
ディスクの製造方法及び装置では光硬化型材料を型中に
注液し、片面又は両面から光を照射して基板を成形する
方法については述べられている。
発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来例では光硬化型材料が硬化反応する時
に生じる収縮量を緩和しない限り、反応収縮と離型から
生じるフローマークや反応速度分布によって収縮離型面
に流入する未反応モノマーのフローマーク等の対策につ
いては、何も触れられていない。又、スタンパー又はガ
ラス型に凹凸の溝又は信号が存在する状態で光重合反応
を完成させる方法は、ディスク基板の歪が大きくなり、
複屈折の値が大きくなり問題であった。
に生じる収縮量を緩和しない限り、反応収縮と離型から
生じるフローマークや反応速度分布によって収縮離型面
に流入する未反応モノマーのフローマーク等の対策につ
いては、何も触れられていない。又、スタンパー又はガ
ラス型に凹凸の溝又は信号が存在する状態で光重合反応
を完成させる方法は、ディスク基板の歪が大きくなり、
複屈折の値が大きくなり問題であった。
問題点を解決するための手段 本発明者らは、前記、光重合反応などによる硬化収縮で
生じるフローマークを無くすことと、硬化収縮によるデ
ィスク基板などの成形品の複屈折の低減を図るために次
の手段を発明するに至った。即ち、反応性液状材料を型
中に注液し、熱又は紫外線によって重合する方法におい
て、対向する型間に収縮可能なスペーサを配し、その内
部空間に反応性液状材料を注液し、次いで熱又は紫外線
のエネルギーを加え、反応性液状材料が脱型可能な状態
にまで硬化したとき脱型し、その後熱又は紫外線のエネ
ルギーを加えて完全に硬化させることを特徴とする。
生じるフローマークを無くすことと、硬化収縮によるデ
ィスク基板などの成形品の複屈折の低減を図るために次
の手段を発明するに至った。即ち、反応性液状材料を型
中に注液し、熱又は紫外線によって重合する方法におい
て、対向する型間に収縮可能なスペーサを配し、その内
部空間に反応性液状材料を注液し、次いで熱又は紫外線
のエネルギーを加え、反応性液状材料が脱型可能な状態
にまで硬化したとき脱型し、その後熱又は紫外線のエネ
ルギーを加えて完全に硬化させることを特徴とする。
前記スペーサとしては、ショアーＡ硬度で70以下の柔軟
なゴム又は樹脂で構成したものを用いると好適である。
なゴム又は樹脂で構成したものを用いると好適である。
又反応性液状材料は、多官能（メタ）アクリレートと熱
開始剤及び／又は光増感剤との配合組成物であるのが良
い。上記多官能性アクリレート化合物としては下記一般
式（Ｉ） 〔式中、R1は炭素数２〜50のアルコール残基であり、R2
はＨまたはCH3であり、ｎは２〜６の数である。〕 で表わされる化合物で、これをラジカル重合して得られ
る硬化物のガラス転移温度が110℃以上を有する化合物
が使用される。
開始剤及び／又は光増感剤との配合組成物であるのが良
い。上記多官能性アクリレート化合物としては下記一般
式（Ｉ） 〔式中、R1は炭素数２〜50のアルコール残基であり、R2
はＨまたはCH3であり、ｎは２〜６の数である。〕 で表わされる化合物で、これをラジカル重合して得られ
る硬化物のガラス転移温度が110℃以上を有する化合物
が使用される。
かかる多官能性アクリレート化合物の具体例としては、
2,2′−ビス〔４−（β−メタクハイルオキシ）シクロ
ヘキシル〕プロパン、2,2′−ビス〔４−（β−メタク
ロイルオキシジエトキシ）シクロヘキシル）プロパン、
ビス（オキシメチル）トリシクロ〔5.2.1.02,5〕デカン
ジメタクリレート、1,4−ビス（メタクロイルオキシメ
チル）シクロヘキサン、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メ
タ）アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ（メタ）
アクリレート、1,3−ブタンジオールジ（メタ）アクリ
レート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、2,2′−ビス〔４−（メタアクロイルジエトキシ）
フエニルプロパン等メタクリル酸エステル及びアクリル
酸エステル化合物単独及びそれらの混合物等があげられ
るが光学的性質上、特に好ましくは2,2′−ビス〔４−
（β−メタクロイルオキシエトキシ）シクロヘキシル〕
プロパン、ビス（オキシメチル）トリシクロ〔5.2.1.0
2,5〕デカンジメタクリレート、1,4−ビス（メタクロイ
ルオキシメチル）シクロヘキサンが利用できる。ここで
（メタ）アクリレートとはアクリレートとメタクリレー
トの両者を総称して示す。
2,2′−ビス〔４−（β−メタクハイルオキシ）シクロ
ヘキシル〕プロパン、2,2′−ビス〔４−（β−メタク
ロイルオキシジエトキシ）シクロヘキシル）プロパン、
ビス（オキシメチル）トリシクロ〔5.2.1.02,5〕デカン
ジメタクリレート、1,4−ビス（メタクロイルオキシメ
チル）シクロヘキサン、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メ
タ）アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ（メタ）
アクリレート、1,3−ブタンジオールジ（メタ）アクリ
レート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、2,2′−ビス〔４−（メタアクロイルジエトキシ）
フエニルプロパン等メタクリル酸エステル及びアクリル
酸エステル化合物単独及びそれらの混合物等があげられ
るが光学的性質上、特に好ましくは2,2′−ビス〔４−
（β−メタクロイルオキシエトキシ）シクロヘキシル〕
プロパン、ビス（オキシメチル）トリシクロ〔5.2.1.0
2,5〕デカンジメタクリレート、1,4−ビス（メタクロイ
ルオキシメチル）シクロヘキサンが利用できる。ここで
（メタ）アクリレートとはアクリレートとメタクリレー
トの両者を総称して示す。
更に、上記の如き一般式（Ｉ）化合物に加えて、一般的
に粘度調整剤として用いられるラジカル重合性モノマー
を10重量％以下の範囲で使用することが可能である。か
かる他の重合性モノマーとしては、例えばスチレン、ク
ロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルトルエン、ジ
ビニルベンゼン、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル化
合物、メチルメタアクリレート、フエニル（メタ）アク
リレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フエノ
キシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、
エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アク
リレート等の（メタ）アクリル化合物、ジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート等
アリル化合物が挙げられる。
に粘度調整剤として用いられるラジカル重合性モノマー
を10重量％以下の範囲で使用することが可能である。か
かる他の重合性モノマーとしては、例えばスチレン、ク
ロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルトルエン、ジ
ビニルベンゼン、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル化
合物、メチルメタアクリレート、フエニル（メタ）アク
リレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フエノ
キシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、
エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アク
リレート等の（メタ）アクリル化合物、ジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート等
アリル化合物が挙げられる。
これらのモノマーの重合の際に使用されるラジカル開始
剤は特に限定されず、例えば過酸化ベンゾイル、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキ
サイド、ターシヤリーブチルパーオキシピパレート等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル等アゾ化合物、ベン
ゾフエノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジル、ア
セトフエノン、アントラキノン等光増感剤、ジフエニル
スフイツト、チオカーバーメート等硫黄化合物など公知
のラジカル開始剤から選ばれる一種又は複数の混合物で
ある。
剤は特に限定されず、例えば過酸化ベンゾイル、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキ
サイド、ターシヤリーブチルパーオキシピパレート等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル等アゾ化合物、ベン
ゾフエノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジル、ア
セトフエノン、アントラキノン等光増感剤、ジフエニル
スフイツト、チオカーバーメート等硫黄化合物など公知
のラジカル開始剤から選ばれる一種又は複数の混合物で
ある。
作用 多官能アクリレートなどの反応性液状材料は熱又は紫外
線エネルギーによりラジカル重合反応をするが、その際
重合収縮（硬化収縮）が伴う。特に厚さ方向の硬化収縮
量は大きくこの硬化収縮に追随して収縮可能なスペーサ
を設ける事により、型内面に対しての部分的剥離を防
ぎ、又未硬化モノマーの収縮間隙への移動を防ぐことに
よりフローマークが発生しない。又、不完全硬化状態
（以下プリキュアで脱型し、その後、熱又は紫外線エネ
ルギーにより完全硬化（以下ポストキュア）させている
のでディスク基板などの成形品内の歪が低くなり複屈折
が小さいものが得られる。これは、上下型表面の摩擦力
と硬化収縮力との作用を、脱型後ポストキュアすること
によって除去できるためと考えられる。尚、片面が金属
スタンパーの場合も、同様の方法にて低歪重合が可能で
ある。
線エネルギーによりラジカル重合反応をするが、その際
重合収縮（硬化収縮）が伴う。特に厚さ方向の硬化収縮
量は大きくこの硬化収縮に追随して収縮可能なスペーサ
を設ける事により、型内面に対しての部分的剥離を防
ぎ、又未硬化モノマーの収縮間隙への移動を防ぐことに
よりフローマークが発生しない。又、不完全硬化状態
（以下プリキュアで脱型し、その後、熱又は紫外線エネ
ルギーにより完全硬化（以下ポストキュア）させている
のでディスク基板などの成形品内の歪が低くなり複屈折
が小さいものが得られる。これは、上下型表面の摩擦力
と硬化収縮力との作用を、脱型後ポストキュアすること
によって除去できるためと考えられる。尚、片面が金属
スタンパーの場合も、同様の方法にて低歪重合が可能で
ある。
実施例 第１図に本発明の反応性液状材料の低歪重合方法に用い
た型Ｐの平面図を、第２図にそのＡ−Ａ′線断面図を示
した。片面をオプティカルフラット面に仕上げた石英ガ
ラス製の上型１と下型２とを、中間にショアーＡ硬度30
〜100のシリコンゴム板を所定のドーナツ形に切断して
なる外周スペーサ３と中心スペーサ４とを配し、中心の
はめ合い軸穴８を利用してクランプした。この型ＰをＴ
方向を上方にして注液口から静かに注液し気泡抜き口６
から液が出る程度まで注液した。その後、熱でプリキュ
アする場合と紫外線でプリキュアする場合とにより、オ
ーブン内又は紫外線ランプ下に設置し、円板面から熱又
は紫外線エネルギー9,10を加えた。ガラス面から離型し
始める時間付近で重合反応を一旦止め、クランプをはず
し型Ｐからディスク用基板を脱型した。脱型の後メタア
クリレートの場合には、特に不活性ガス中にて（今回は
N2中）熱又は紫外線エネルギーにより完全硬化させた。
5mm幅以上のスペーサ3,4を用いて、硬化収縮に追随させ
たが、シリコンゴムの場合、ショアーＡ硬度で70以下が
好ましく100以上の場合スペーサ3,4がゴム弾性領域での
変形が少ないため脱型可能な段階では、反応収縮で部分
的に離型してしまい型Ｐに密着している部分と離型した
部分の境界が線の様になるフローマークの発生が伴って
しまう。ショアーＡ硬度が100以上のゴムでは、２〜3mm
程度の幅に狭くすることによる対応も可能と考えられ
る。ラジカル重合を阻害しないスペーサとしてウレタン
ゴム，エチレンポリビニルアセテート（EVA）等を用い
ると好適である。但し、ウレタンの場合は、使用回数が
進むにつれてアクリルと密着が起こり、EVAでは、変形
によって連続使用が不可能であった。しかしながら、ウ
レタン，ネオプレン等のゴム弾性体と、EVA等の粘弾性
変形体のスペーサは、フローマークの除去と低歪重合に
有効である。
た型Ｐの平面図を、第２図にそのＡ−Ａ′線断面図を示
した。片面をオプティカルフラット面に仕上げた石英ガ
ラス製の上型１と下型２とを、中間にショアーＡ硬度30
〜100のシリコンゴム板を所定のドーナツ形に切断して
なる外周スペーサ３と中心スペーサ４とを配し、中心の
はめ合い軸穴８を利用してクランプした。この型ＰをＴ
方向を上方にして注液口から静かに注液し気泡抜き口６
から液が出る程度まで注液した。その後、熱でプリキュ
アする場合と紫外線でプリキュアする場合とにより、オ
ーブン内又は紫外線ランプ下に設置し、円板面から熱又
は紫外線エネルギー9,10を加えた。ガラス面から離型し
始める時間付近で重合反応を一旦止め、クランプをはず
し型Ｐからディスク用基板を脱型した。脱型の後メタア
クリレートの場合には、特に不活性ガス中にて（今回は
N2中）熱又は紫外線エネルギーにより完全硬化させた。
5mm幅以上のスペーサ3,4を用いて、硬化収縮に追随させ
たが、シリコンゴムの場合、ショアーＡ硬度で70以下が
好ましく100以上の場合スペーサ3,4がゴム弾性領域での
変形が少ないため脱型可能な段階では、反応収縮で部分
的に離型してしまい型Ｐに密着している部分と離型した
部分の境界が線の様になるフローマークの発生が伴って
しまう。ショアーＡ硬度が100以上のゴムでは、２〜3mm
程度の幅に狭くすることによる対応も可能と考えられ
る。ラジカル重合を阻害しないスペーサとしてウレタン
ゴム，エチレンポリビニルアセテート（EVA）等を用い
ると好適である。但し、ウレタンの場合は、使用回数が
進むにつれてアクリルと密着が起こり、EVAでは、変形
によって連続使用が不可能であった。しかしながら、ウ
レタン，ネオプレン等のゴム弾性体と、EVA等の粘弾性
変形体のスペーサは、フローマークの除去と低歪重合に
有効である。
第３図には、連続使用可能な、金属スペーサの部分正面
断面図を示した。同様のガラス上，下型11,12とそれを
支えるガラス支持体13と金属スペーサ14と軟質パッキン
グ15と軟質緩和材16とから構成されている。軟質パッキ
ング15は、金属スペーサ14に焼付け又は接着されてい
る。反応性液状材料17の硬化収縮に伴い、軟質パッキン
グ15と軟質緩和材16がゴム弾性又は粘弾性変形し、硬化
収縮に追随する。又、軟質パッキング15の占める割合が
少いため、ディスク基板の外周未反応状態をなくするこ
とができた。
断面図を示した。同様のガラス上，下型11,12とそれを
支えるガラス支持体13と金属スペーサ14と軟質パッキン
グ15と軟質緩和材16とから構成されている。軟質パッキ
ング15は、金属スペーサ14に焼付け又は接着されてい
る。反応性液状材料17の硬化収縮に伴い、軟質パッキン
グ15と軟質緩和材16がゴム弾性又は粘弾性変形し、硬化
収縮に追随する。又、軟質パッキング15の占める割合が
少いため、ディスク基板の外周未反応状態をなくするこ
とができた。
又、型Ｐ内で完全硬化した場合のディスク基板の複屈折
は、シングルパスで810nm換算で10〜20nmあるのに対
し、本発明の粘弾性変形可能なスペーサを用いた型によ
る、プリキュア，脱型，ポストキュアを行うことにより
5nm以下のディスク基板が成形できた。
は、シングルパスで810nm換算で10〜20nmあるのに対
し、本発明の粘弾性変形可能なスペーサを用いた型によ
る、プリキュア，脱型，ポストキュアを行うことにより
5nm以下のディスク基板が成形できた。
発明の効果 以上のように、本発明は、硬化収縮が数％と大きい反応
性液状材料の低歪重合方法において、フローマークの少
い、しかも、複屈折率が5nm以下の低歪透明ディスク基
板などの薄い板の成形品を得ることができるという効果
がある。
性液状材料の低歪重合方法において、フローマークの少
い、しかも、複屈折率が5nm以下の低歪透明ディスク基
板などの薄い板の成形品を得ることができるという効果
がある。
第１図は本発明の反応性液状材料の低歪重合方法を達成
するための型の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′線断
面図、第３図は本発明に用いる型のスペーサ部の断面図
である。 1,11……上型、2,12……下型、３……外周スペーサ、４
……中心スペーサ、７……反応性液状材料、9,10……熱
又は紫外線エネルギー、14……金属スペーサ、15……軟
質パッキング、16……軟質緩和材。
するための型の平面図、第２図は第１図のＡ−Ａ′線断
面図、第３図は本発明に用いる型のスペーサ部の断面図
である。 1,11……上型、2,12……下型、３……外周スペーサ、４
……中心スペーサ、７……反応性液状材料、9,10……熱
又は紫外線エネルギー、14……金属スペーサ、15……軟
質パッキング、16……軟質緩和材。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｌ 17:00
Claims (1)
- 【請求項１】反応性液状材料を型中に注液し、熱又は紫
外線によって重合する方法において、対向する型間に収
納可能なスペーサを配し、その内部空間に反応性液状材
料を注液し、次いで熱又は紫外線のエネルギーを加え、
反応性液状材料が脱型可能な状態にまで硬化したとき脱
型し、その後熱又は紫外線のエネルギーを加えて完全に
硬化させることを特徴とする反応性液状材料の低歪重合
方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5721686A JPH0729310B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 反応性液状材料の低歪重合方法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP5721686A JPH0729310B2 (ja) | 1986-03-14 | 1986-03-14 | 反応性液状材料の低歪重合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62212108A JPS62212108A (ja) | 1987-09-18 |
| JPH0729310B2 true JPH0729310B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=13049330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5721686A Expired - Lifetime JPH0729310B2 (ja) | 1985-12-03 | 1986-03-14 | 反応性液状材料の低歪重合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729310B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| 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 |
| US20220288817A1 (en) * | 2019-09-20 | 2022-09-15 | Mitsui Chemicals, Inc. | Method of manufacturing optical member, and optical member |
-
1986
- 1986-03-14 JP JP5721686A patent/JPH0729310B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62212108A (ja) | 1987-09-18 |
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