JPH09123223A - 射出成型用金型装置及び樹脂成形品の製法 - Google Patents
射出成型用金型装置及び樹脂成形品の製法Info
- Publication number
- JPH09123223A JPH09123223A JP28100595A JP28100595A JPH09123223A JP H09123223 A JPH09123223 A JP H09123223A JP 28100595 A JP28100595 A JP 28100595A JP 28100595 A JP28100595 A JP 28100595A JP H09123223 A JPH09123223 A JP H09123223A
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- molding
- mold
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
- B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形品における表面形状の転写性を向上させ
るための射出成形用あるいは射出圧縮成形用金型装置、
及び射出成形法を提供する。 【構成】 射出成形用金型のキャビティ表面に断熱材層
を介して金属層を形成させた金型装置であって、金属層
の厚さが０．１〜５ｍｍ、断熱材の熱伝導率が１．０×
１０-4〜９．０×１０-4cal/sec・cm・degで、断熱材層の
厚さが１０〜１３０μｍである金型装置。及び、この金
型装置を用いて樹脂を射出成形又は射出圧縮成形する樹
脂成型品の製法。
るための射出成形用あるいは射出圧縮成形用金型装置、
及び射出成形法を提供する。 【構成】 射出成形用金型のキャビティ表面に断熱材層
を介して金属層を形成させた金型装置であって、金属層
の厚さが０．１〜５ｍｍ、断熱材の熱伝導率が１．０×
１０-4〜９．０×１０-4cal/sec・cm・degで、断熱材層の
厚さが１０〜１３０μｍである金型装置。及び、この金
型装置を用いて樹脂を射出成形又は射出圧縮成形する樹
脂成型品の製法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特定の熱伝導率を持つ
断熱材層をキャビティ面に有する金型装置及びそれを用
いた射出成形方法に関する。
断熱材層をキャビティ面に有する金型装置及びそれを用
いた射出成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形や射出圧縮成形は、熱可塑性樹
脂を用いて樹脂製品を低コストで大量生産する方法とし
て最も普及している手法である。この射出成形あるいは
射出圧縮成形には、成形品と同一形状のキャビティを持
つ金型装置を用いられるが、成形品表面にシボや模様等
の細かなパターンを設ける場合、金型装置のキャビティ
面にこれらのパターンを凹凸逆にして刻まれる事とな
る。
脂を用いて樹脂製品を低コストで大量生産する方法とし
て最も普及している手法である。この射出成形あるいは
射出圧縮成形には、成形品と同一形状のキャビティを持
つ金型装置を用いられるが、成形品表面にシボや模様等
の細かなパターンを設ける場合、金型装置のキャビティ
面にこれらのパターンを凹凸逆にして刻まれる事とな
る。
【０００３】この金型表面に刻まれたパターンは、細か
くなるほど成形品への転写性が悪くなるため、金型温度
を上げたり射出圧力や保圧を高くして転写性を確保する
必要があった。しかし、金型温度を上げると成形品が金
型装置から取り出せるまでの冷却時間が長くなってしま
うために成形サイクルが長くなり、好ましくない。ま
た、射出圧力や保圧を上げると、金型装置の合わせ面か
らバリが発生したり、ゲート付近に大きな残留応力が発
生してしまうため、好ましくない。
くなるほど成形品への転写性が悪くなるため、金型温度
を上げたり射出圧力や保圧を高くして転写性を確保する
必要があった。しかし、金型温度を上げると成形品が金
型装置から取り出せるまでの冷却時間が長くなってしま
うために成形サイクルが長くなり、好ましくない。ま
た、射出圧力や保圧を上げると、金型装置の合わせ面か
らバリが発生したり、ゲート付近に大きな残留応力が発
生してしまうため、好ましくない。
【０００４】成形品表面に細かな形状を転写する最も典
型的な例は、光ディスク基板である。１９８０年代初頭
にコンパクトディスク（ＣＤ）とレーザーディスク（Ｌ
Ｄ）が市販されて以来、光ディスクは急速に普及してき
ている。
型的な例は、光ディスク基板である。１９８０年代初頭
にコンパクトディスク（ＣＤ）とレーザーディスク（Ｌ
Ｄ）が市販されて以来、光ディスクは急速に普及してき
ている。
【０００５】光ディスク基板の製造には幾つか方法があ
るが、１）転写法の一つである２Ｐ法によって、ガラス
基板や樹脂板上に硬化性樹脂を塗布又は注入し、ピット
又は溝を形成させたスタンパを重ね合せた後に硬化性樹
脂を硬化させる方法や、２）エッチング法によって基板
上にピット又は溝を形成する方法は、量産性とコスト面
では優れているとは言えない。
るが、１）転写法の一つである２Ｐ法によって、ガラス
基板や樹脂板上に硬化性樹脂を塗布又は注入し、ピット
又は溝を形成させたスタンパを重ね合せた後に硬化性樹
脂を硬化させる方法や、２）エッチング法によって基板
上にピット又は溝を形成する方法は、量産性とコスト面
では優れているとは言えない。
【０００６】現在、量産性とコスト面において最も優れ
ている製造方法として、透明な熱可塑性樹脂を射出成形
法又は射出圧縮成形法によって光ディスク成形基板を得
る方法が一般に用いられている。
ている製造方法として、透明な熱可塑性樹脂を射出成形
法又は射出圧縮成形法によって光ディスク成形基板を得
る方法が一般に用いられている。
【０００７】光ディスクにおいては、基板を通過したレ
ーザー光線がピットや溝の形成された面に成膜されてい
る反射膜や記録膜で反射され、これらピットや溝による
凹凸によって反射光に光路差が生じるために干渉が発生
し、読み取り信号やトラッキング信号が求められる。し
かしながら、このピットや溝の転写が不足すると、読み
取り信号やトラッキング信号の振幅が小さくなり、デー
タエラー率が高くなったり、トラッキングが不安定にな
ってしまうという問題が生じる。
ーザー光線がピットや溝の形成された面に成膜されてい
る反射膜や記録膜で反射され、これらピットや溝による
凹凸によって反射光に光路差が生じるために干渉が発生
し、読み取り信号やトラッキング信号が求められる。し
かしながら、このピットや溝の転写が不足すると、読み
取り信号やトラッキング信号の振幅が小さくなり、デー
タエラー率が高くなったり、トラッキングが不安定にな
ってしまうという問題が生じる。
【０００８】また、ディスク基板の反りが大きいとトラ
ッキングやフォーカスが不安定となり、光ディスクに記
録されているデータの正確な読み取りが不可能となる。
ッキングやフォーカスが不安定となり、光ディスクに記
録されているデータの正確な読み取りが不可能となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、光ディスク基
板に要求される転写性と反りの両者を、成形条件の設定
のみで達成する事は非常に困難である。例えば、転写性
を改良するためには金型温度を上げる必要があるが、一
定の温度以上に型温を上げると反りが大きくなり過ぎて
しまい好ましくない。また、反りを抑えるために型温を
下げると、転写性が劣化してしまい好ましくない。
板に要求される転写性と反りの両者を、成形条件の設定
のみで達成する事は非常に困難である。例えば、転写性
を改良するためには金型温度を上げる必要があるが、一
定の温度以上に型温を上げると反りが大きくなり過ぎて
しまい好ましくない。また、反りを抑えるために型温を
下げると、転写性が劣化してしまい好ましくない。
【００１０】型締圧を高くすると転写性は向上するが反
りが大きくなり好ましくない。また、型締圧を低くする
と反りは小さくなるが、転写性が低下するため好ましく
ない。
りが大きくなり好ましくない。また、型締圧を低くする
と反りは小さくなるが、転写性が低下するため好ましく
ない。
【００１１】光ディスク基板に求められている転写性と
反りの両方を満足するためには、これらパラメーターの
採り得る値の範囲が非常に狭くなってしまうため、従来
の金型では成形中の環境やユーティリティ等の変動によ
ってこの範囲から容易に逸脱していた。
反りの両方を満足するためには、これらパラメーターの
採り得る値の範囲が非常に狭くなってしまうため、従来
の金型では成形中の環境やユーティリティ等の変動によ
ってこの範囲から容易に逸脱していた。
【００１２】本発明の目的は、成形品における表面形状
の転写性を向上させるための射出成形用あるいは射出圧
縮成形用金型装置、及び射出成形法を提供する事にあ
る。
の転写性を向上させるための射出成形用あるいは射出圧
縮成形用金型装置、及び射出成形法を提供する事にあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、射出成
形用金型のキャビティ表面に断熱材層を介して金属層を
形成させた金型装置であって、金属層の厚さが０．１〜
５ｍｍ、断熱材の熱伝導率が１．０×１０-4〜９．０×
１０-4cal/sec・cm・degで、断熱材層の厚さが１０〜１３
０μｍである金型装置にあり、また、この金型装置を用
いて樹脂を射出成形又は射出圧縮成形することを特徴と
する樹脂成型品の製造方法にある。
形用金型のキャビティ表面に断熱材層を介して金属層を
形成させた金型装置であって、金属層の厚さが０．１〜
５ｍｍ、断熱材の熱伝導率が１．０×１０-4〜９．０×
１０-4cal/sec・cm・degで、断熱材層の厚さが１０〜１３
０μｍである金型装置にあり、また、この金型装置を用
いて樹脂を射出成形又は射出圧縮成形することを特徴と
する樹脂成型品の製造方法にある。
【００１４】本発明に用いられる断熱材に求められる断
熱効果を発揮するためには、熱伝導率と厚さの積が一定
の範囲である事が求められる。しかし、現実に使用でき
る材料の中から断熱材として有用なものを選択すると、
断熱材の熱伝導率は１．０×１０-4〜９．０×１０-4ca
l/sec・cm・degである事が望ましい。これよりも熱伝導率
が低いと、必要とされる断熱材の厚さが１０μm以下と
なってしまい、取り扱いが非常に困難となってしまうと
共に、機械的強度が不足するため傷がつき易く好ましく
ない。また、これよりも熱伝導率が高いと必要とするフ
ィルムの厚さが１３０μｍを越えてしまい、フィルムの
厚さムラを抑える事が非常に困難となり、成形品表面に
うねりが発生してしまう事と、フィルム厚さを考慮した
専用の金型構造としなければ成形品形状が設計値と異な
ってしまうため、好ましくない。
熱効果を発揮するためには、熱伝導率と厚さの積が一定
の範囲である事が求められる。しかし、現実に使用でき
る材料の中から断熱材として有用なものを選択すると、
断熱材の熱伝導率は１．０×１０-4〜９．０×１０-4ca
l/sec・cm・degである事が望ましい。これよりも熱伝導率
が低いと、必要とされる断熱材の厚さが１０μm以下と
なってしまい、取り扱いが非常に困難となってしまうと
共に、機械的強度が不足するため傷がつき易く好ましく
ない。また、これよりも熱伝導率が高いと必要とするフ
ィルムの厚さが１３０μｍを越えてしまい、フィルムの
厚さムラを抑える事が非常に困難となり、成形品表面に
うねりが発生してしまう事と、フィルム厚さを考慮した
専用の金型構造としなければ成形品形状が設計値と異な
ってしまうため、好ましくない。
【００１５】また、断熱材の厚さは１０〜１３０μｍの
範囲である事が望ましい。これより薄いと断熱効果が低
くなりすぎと共に、機械的強度が不足するため傷がつき
易く好ましくない。これより厚いと、基板成形工程にお
ける冷却時間が長くなりすぎると共に、フィルムの厚さ
ムラを抑える事が非常に困難となり好ましくない。
範囲である事が望ましい。これより薄いと断熱効果が低
くなりすぎと共に、機械的強度が不足するため傷がつき
易く好ましくない。これより厚いと、基板成形工程にお
ける冷却時間が長くなりすぎると共に、フィルムの厚さ
ムラを抑える事が非常に困難となり好ましくない。
【００１６】本発明が適用される金型装置としては、光
ディスク基板製造用金型、プリズムシ−ト製造用金型、
フレネルレンズ製造用金型等の等の公知の金型を挙げる
ことができる。
ディスク基板製造用金型、プリズムシ−ト製造用金型、
フレネルレンズ製造用金型等の等の公知の金型を挙げる
ことができる。
【００１７】金属層としては、光ディスク基板製造用金
型のスタンパ、プリズム形状またはフレネルレンズ形状
を表面に形成した板状の入れ子等を挙げることができ
る。また、金属層の材質としては、ニッケル、ステンレ
ス、銅等を挙げることができる。
型のスタンパ、プリズム形状またはフレネルレンズ形状
を表面に形成した板状の入れ子等を挙げることができ
る。また、金属層の材質としては、ニッケル、ステンレ
ス、銅等を挙げることができる。
【００１８】ディスク基板成形用透明樹脂の具体例とし
ては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂あるいは
ポリオレフィン樹脂等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
ては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂あるいは
ポリオレフィン樹脂等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
【００１９】以下実施例により本発明を説明する。
【００２０】
実施例１〜４及び比較例１〜６ 射出成形機（名機製作所株式会社製 ダイナメルタＭ−
７０Ａ−ＤＭ）を用い、表１に示した厚みのポリエステ
ルフィルムを介して金型鏡面スタンパを装着した。スタ
ンパとしては０．８μｍのピッチを有するピットが形成
されたものを用いた。断熱材であるポリエステルフィル
ムの熱伝導率は６．９×１０-4cal/sec・cm・degである。
７０Ａ−ＤＭ）を用い、表１に示した厚みのポリエステ
ルフィルムを介して金型鏡面スタンパを装着した。スタ
ンパとしては０．８μｍのピッチを有するピットが形成
されたものを用いた。断熱材であるポリエステルフィル
ムの熱伝導率は６．９×１０-4cal/sec・cm・degである。
【００２１】透明熱可塑性樹脂として、メタクリル酸メ
チル９０重量部及びアクリル酸メチル１０重量部からな
るアクリル系樹脂と、帝人化成（株）製ポリカーボネー
ト樹脂を用い、アクリル樹脂は成形温度２９０℃、ポリ
カーボネート樹脂は成形温度３９０℃として、表１に示
す型温の成形条件にて、外径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍ
ｍの光ディスク成形基板を射出圧縮成形した。
チル９０重量部及びアクリル酸メチル１０重量部からな
るアクリル系樹脂と、帝人化成（株）製ポリカーボネー
ト樹脂を用い、アクリル樹脂は成形温度２９０℃、ポリ
カーボネート樹脂は成形温度３９０℃として、表１に示
す型温の成形条件にて、外径１２０ｍｍ、厚さ０．６ｍ
ｍの光ディスク成形基板を射出圧縮成形した。
【００２２】このようにして得られた基板について転写
性を評価した。評価法としては、光ディスク基板のピッ
ト又は溝が転写されている表面に、導電膜として約２０
ｎｍの厚さに金をスパッタし、走査型トンネル顕微鏡を
用いて射出圧縮成形基板のピット形状を測定した。この
断面形状から深さを求め、スタンパのピット深さで除し
た値を転写率と定義し、転写性の評価基準とした。
性を評価した。評価法としては、光ディスク基板のピッ
ト又は溝が転写されている表面に、導電膜として約２０
ｎｍの厚さに金をスパッタし、走査型トンネル顕微鏡を
用いて射出圧縮成形基板のピット形状を測定した。この
断面形状から深さを求め、スタンパのピット深さで除し
た値を転写率と定義し、転写性の評価基準とした。
【００２３】一方、この基板の成形工程全体のサイクル
を決定する重要な要因である冷却時間を表１に示した。
ここで、冷却時間は基板反り角度が０．５ミリラジアン
以下に収まる最短時間を記した。
を決定する重要な要因である冷却時間を表１に示した。
ここで、冷却時間は基板反り角度が０．５ミリラジアン
以下に収まる最短時間を記した。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】本発明の金型及び成形方法により、高転
写性が必要とされる成形品の製造が可能となる。本発明
を光ディスク基板の成形に適用する事により、通常の成
形法に比べて低い型温でも高い転写性が得られる。本発
明の金型及び成形方法によれば通常よりも低い型温で成
形できることから、成形サイクルの短縮による製造コス
トの低下や成型品の反り量の低下などの効果が認めら
れ、その費用対効果は極めて大きい。
写性が必要とされる成形品の製造が可能となる。本発明
を光ディスク基板の成形に適用する事により、通常の成
形法に比べて低い型温でも高い転写性が得られる。本発
明の金型及び成形方法によれば通常よりも低い型温で成
形できることから、成形サイクルの短縮による製造コス
トの低下や成型品の反り量の低下などの効果が認めら
れ、その費用対効果は極めて大きい。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ２９Ｋ 105:32 Ｂ２９Ｌ 17:00 (72)発明者 高橋 晴則 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京技術・情報センタ− 内 (72)発明者 小亀 朗由 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三菱 レイヨン株式会社東京技術・情報センタ− 内
Claims (4)
- 【請求項１】 射出成形用金型のキャビティ表面に断熱
材層を介して金属層を形成させた金型装置であって、金
属層の厚さが０．１〜５ｍｍ、断熱材の熱伝導率が１．
０×１０-4〜９．０×１０-4cal/sec・cm・degで、断熱材
層の厚さが１０〜１３０μｍである金型装置。 - 【請求項２】 請求項１において、金属層がスタンパで
ある光ディスク基板製造用の金型装置。 - 【請求項３】 請求項１の金型装置を用いて樹脂を射出
成形又は射出圧縮成形することを特徴とする樹脂成型品
の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２の金型装置を用い、透明樹脂を
射出成形又は射出圧縮成形することを特徴とする光ディ
スク基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28100595A JPH09123223A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 射出成型用金型装置及び樹脂成形品の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28100595A JPH09123223A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 射出成型用金型装置及び樹脂成形品の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09123223A true JPH09123223A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=17632955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28100595A Pending JPH09123223A (ja) | 1995-10-27 | 1995-10-27 | 射出成型用金型装置及び樹脂成形品の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09123223A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003042995A1 (fr) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Tdk Corporation | Dispositif de moulage metallique utilise dans la fabrication d'un materiau de substrat en forme de disque, procede de fabrication d'un materiau de substrat en forme de disque, materiau de substrat en forme de disque pour disque optique et disque optique |
-
1995
- 1995-10-27 JP JP28100595A patent/JPH09123223A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003042995A1 (fr) * | 2001-11-12 | 2003-05-22 | Tdk Corporation | Dispositif de moulage metallique utilise dans la fabrication d'un materiau de substrat en forme de disque, procede de fabrication d'un materiau de substrat en forme de disque, materiau de substrat en forme de disque pour disque optique et disque optique |
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