JPS6067124A - 高密度情報記録担体用プラスチックディスクの射出成形用スタンパー - 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】 本発明にビデオディスク、元ディスク等の高密度情報記
録担体用基盤、特にプラスチック基盤の成形方法の改良
に関するものであシ、特に、上記グラスチック基盤すな
わちディスクの改良された射出成形に用いられる金型お
よびスクンパーに関するものである。

一般に、ビデオディスクや光ディスク等に用いられるプ
ラスチック基盤は厚さが約１２〜１．５１１１１、直径
が最大約３００絹と極めて薄くて偏平である上、材料と
しては流動性の悪いアクリル樹脂やポリカーボネート樹
脂が用いられるため、今日でも完全に満足のいくプラス
チック基盤を成形するのは難しい。この種ディスク基盤
に要求される種々の性能の中で、成形品の寸法安定性と
形状安定性に重要なものであり、ディスクの厚さに例え
ば］２±０．１闘でなければならず、Ｊ成形品にそりや
ねじれかあってほならない。このように超精密なプラス
チックディスクはたとえ今日開発されている最高の精密
射出成形機を用いても成形が困難である。その最大の理
由は上記のよう［極めて薄くて径の大きい成形キャビテ
（−１ｃ浴融樹脂を均一に射出充填すると、ゲート近傍
とゲートから遠い位置とで樹脂の固化速度および充填圧
力に差が生じ、その結果成形品の肉厚が不均一となｐ−
１また残留歪みが残って成形品がそったり、ねじれたり
するためである。

こうした欠点を無くすには拐科の樹脂として流動性の良
い低分子量のＰＭＭＡやＰＣｋ用いればよいが、−ディ
スクの耐久性、耐熱性、形状安定性を良くするためには
流動性の悪い高分子Ｍ１のＰＭＭＡやＰＣを用いる必要
があり、こうした高分子量の材料を用いた場合には上記
の寸法安定性、形状安定性が悪くなる上に、スタンパ−
からの転写性も悪くなる。

本発明の対象とする高密度情報記録担体用基盤を射出成
形で作る方法には例えば特開昭５６−１３９９４０号や
特開昭５７−２０３５１７号が公知であるが、これらの
射出成形法に用いられる金型ので成形したプラスチック
ディスクの肉厚は成形キャビティーの寸法と同一にはな
らず、中心部が外成形品の形状安定性も悪い。

したがって、本発明の目的は放射方向の肉厚分布が均一
で且つ成形品の形状安定性が優れている高密度情報記録
担体用プラスチックデづスフの射出成形方法を提供する
ことにある。

この目的を達成するために、本発明では成形キャビティ
ーの軸方向肉厚を溶融樹脂が成形キャビティーに射出さ
れるゲートから放射方向に離れるにつれて連続的に厚く
しである、すなわち拡大テーパーを付けである。

溶融樹脂の射出方向に成形キャビティーの放射方向外向
きでも内向きでもよい。一般には、溶融樹脂は偏平な成
形キャビティーの中心に射出され、この中心から放射方
向外向きに拡大していく。この型式の高密度情報記録担
体用プラスチックディスクの射出成形機に関しては前記
の特開昭５６−１３９９４０号や本出願人による特願昭
５８−１１５９００号を参照されたい。これとは逆に偏
平な成形キャビティーの外周から放射方向内向きに射出
する形例えば本出願人による特願昭５８−１２６１８３
号を参照されたい。

捷た、本発明の対象とする高密度情報記録担体用プラス
チックディスクの成形［は一般に信号あるいにトランク
用のサブミクロンオーダーの凹曲面を有するスタンバ−
を用いている。本発明による成形キャビティーの軸方向
肉厚分布変化はこのスタンバ−の放射方向肉厚分布に変
化を付けることによって達成することもできる。すなわ
ち、（１）成形キャビティーを区画形成する軸方向対向
＋Ｍ＋　ｕ成形キャビティーの仮想中心面に平行とし、
スタノパーの肉厚の方にテーハーヲ付ける方式、（２）
スタンバ−の肉厚は均一にし、成形キャビティーの軸方
向対向面の方に傾斜を付ける方式、（３）ｌ記（１）と
（２）を組合せた方式によって本発明を達成することが
できる。

本発明による成形キャビティーの軸方向肉厚の最大値（
Ｄ、）と最小値（Ｄ２）の差（ｄ）ｆｆ、成形されるブ
ラフチックディスクの半径υが１５０　Ｑ　＋ｎで厚み
が１，２朋の場合、１０ｏｌｊ以下であればよく、好マ
しくほこのｄ＝１０〜５０μである。プラスチックディ
スクの半径が小さくなるにつれて上記ｄの値は一般に小
さくなる。

ｖ下、添付図面を用いて本発明を説明する。

先ず、第１図を用いて従来法による高密度情報記録担体
用プラスチックディスク成形用金型の概要を説明する。

ＰＭＭＡ、ＰＣ，ＰＶＣ等の溶融樹脂は射出成形機（図
示せず）から割型１，２の間に区画形成される成形キャ
ビティー３中に、中心ゲート５を介して射出される。一
般ｋ、成形キャビティー３の軸方向対向面上ｖｃｔ１−
１凹凸による信号情報を有するスタンバ−４が取付は具
（図示せず）によって固定されている。成形キャビティ
ー３０寸法は例えば軸方向厚さが１．２闘、直径が３０
Ｑｉ＋ｉであシ、Ｌ（半径）／Ｄ（厚さ）−０，００８
と極めて薄いものである。とのＩ−法は最終成形品であ
るディスクの寸法と実質的に同一に作られている。

しかし、実際にこの従来法の成形キャビティーで成形し
たプラスチックディスクの寸法に成形キャビティーの寸
法と同一にはならず、中心ゲート５に近い部分が肉厚と
なり、中心グー１−５から遠いキｒビテーイー外周部の
部分が肉薄となる。この原因に成形キャビティー３のＬ
／Ｄが０．００８と極めて偏平で薄いため、射出された
溶融樹脂の固化速度にキャビティー中心部と外周部で差
が生じ、射出最終行程近くではゲートから遠い部分は既
に固化が始まっておシ、射出最終行程で供給された溶融
樹脂にゲート近傍にしか充填されないためであんこの欠
点を無くすために金型に放射方向温度分布を伺けである
が、それだけでは不十分である。

本発明はこの従来法の欠点を無くすために、成形キャビ
ティーの軸方向肉厚をゲートから離れるにつれて厚くし
たものである。以下、第２〜４図を用いて本発明の詳細
な説明する。第２〜３図は本発明の原理を示す概念図で
あり、各部祠の相対的寸法に本発明の効果を明瞭にする
ために誇張して示してあり、本発明の本質と関係ないも
のは図示していない。従って高密度情報記録担体用プラ
スチックディスクの詳細な金型構造については前記の特
開昭５６−１３９９４０号や特願昭５８−１１５９００
号を参照されたい。

第２図は本発明の一実施例を示す金型の概念図で、この
場合には割型１，２によって区画形成される成形キャビ
ティーは従来のものと同一であるが、スタンバ−４′の
軸方向肉厚はゲート５から遠ざかるにつれて薄くなるよ
うに成形キ亀・ビティーの仮想中心面６から離れるよう
なテーパーが付けられている。この金型で区画形成され
る成形キャビティー３′の寸法は第３図に示すように中
心部が薄く、周辺部が厚くなっている。中心ゲート５近
傍の成形キャビティーの軸方向厚さＤ２（最小値）と外
周部近傍の軸方向厚さＤｌ（最大値）との差ｄ（−り、
−Ｄ２）は射出成形条件によっても変化するが、−例と
して、Ｌ／Ｄ、＝０．００８の場合ｄ＜Ｌｏｏｐ、好捷
しくはｄ−１０〜５０ｐとすることができる。要は最終
成形品の放射方向肉厚分布が、与えられた射出成形条件
において、均一になるように選択される。

なお、上記のテーパー付きスタノハーＣｔｔｓ本出願人
による昭和５８年７月６日付特願昭　−号に記載された
方法で製作することが できる。

第２図でにスタノバーは割型２のキャビティー形成面に
のみ設けられているが、割型Ｊの方に設けたり、あるい
に両方の割型１，２にそれぞれ設けることもできる。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、この場合に
は成形キャビティー３″の軸方向肉厚差は割型のキャビ
ティー形成面自体によって与えられる。すなわち、スタ
ンパ−４″の厚さは均一であり、割型１，２の成形キャ
ビティー形成面Ｖこ中心ゲート５から離れるにつれて成
形キャビティーの仮想中心１ｉｆｉｊ　６から離れるよ
う方テーパーが伺けられている。第３図では割型１，２
の両方にテーパーが付いているが、いずれか一方にのみ
テーパーを付けることもでき、スタンバ−４″ヲ割型１
の方に付けることもできる。

以上の実施例では溶融樹脂が成形キャビテ（−の中心部
に射出ゲート５が付けられている中心供給方式の射出成
形に本発明を適用したものであるが、射出ゲートを成形
キャビティーの外周部に設けた周辺供給方式のものに本
発明を適用することができる。この方式の射出成形用金
型に関しては本出願人による特願昭５Ｌ−１２６１８３
号を参照されたい。この周辺供給方式の場合にはテーパ
ーは当然逆方向に付けられる。

さらに、第２，４図に示す実施例ではスタンパ−を用い
た実施例を示したが、スクンパーを用いずに割型１，２
の成形キャビティー　形成面のみでフラットディスクを
成形する場合にも本発明を適用することができる。その
場合には第４図に示す金型１，２からスタンパ−４″ヲ
除いたもので成形すればよい。

次に本発明の具体例を示す。

具体例 本出願人の昭和５８年７月６日付特願昭　−号（発明の
名称［高密度情報記録担体 製造用スタンパ−の電鋳方法および装置」）に記載の方
法で、第５図の下側に示す放射方向肉厚分布を有するス
タンパ−′に製作した。このスタンパζ−は中心近傍肉
厚と周辺近傍肉厚との差ｆ：３０　ｐに製作された。

このスタンハーヲ金型に七ノトシ、射出成形機（泡様製
作所製、ＤＭ−２００）’に用いて、メチルメタアクリ
レート樹脂（ＭＦＲ：　２　ｔ／１０馴）を中心から供
給して射出成形した。この場合の射出シリンダ一温度は
３００℃、金型温度は５５℃であった〇 得られたプラスチックディスクの放射方向肉厚分布は第
５図の上側に示すように、中心部近傍の肉厚と外周部近
傍の肉厚との差が１５μしかなかった。この程度の肉厚
さは高密度情報記録担体用ディスクとして十分実用可能
な値である。さらに、このスクンバーによって作ったデ
ィスクの外周部のヒケも比１咬例のものに比べるとはる
かに小さい値であった。

比較例 上記本発明の具体例と同一の方法で第６図の下側に示す
放射方向肉厚分布を有するスクンバーを作った。すなわ
ち、このスタンパ−は中心部近傍と外周部近傍の肉厚差
が８μしかなく、従来使用されている均一厚さのスタン
パ−に近いものである。

このスタンパ−を用いて上記本発明の具体例と同じ成形
条件で成形したディスクの放射方向肉厚分布は第６図の
上側に示すように、中心部近傍と外周部の肉厚差が６０
μと大きかった。また、ディスク外周部のヒケも本発明
のものよｌｅするかに大きかった。

以上の説明から明らかなように、スタンパ−にゲートか
ら離れるにつれて減少する軸方向厚さ分布を付けること
゛によって均一厚さの成形品が得られるということは明
らかである。

本発明は上記の特殊実施例に限定されることなく、種々
の変形が可能であるということは理解できよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法を示す金型の概念的断面図。 第２図は本発明の一実施例を示す概念的断面図で、第１
図に対応する部拐には第１図と同じ符号が伺けである。 第３図は第２図の成形キャビティーの形状を示す説明図
。 第４図は本発明の他の実施例を示す概念的断面図。 第５図は本発明の一つの具体例によるスタンパ−と成形
品の軸方向肉厚Ｑりを中心からの距離（ｉｉ）に対して
描いたもの。 第６図は従来法によるスタンパ−と成形品の軸方向肉厚
分布を示す比較例の第５図と同様な図。 （図中符号） １．２：割型、３．成形キャビティー、４、スタンパ−
１５：射出ゲート、 ６、仮想中心平面 特許出願人　ダイセル化学」：業株式会社第　１　図 第　２図 常３（４ 電４　日 手続補正書（自発） 昭和１年１０月３１日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １　事件の表示　昭和５８年特許願第１７４１７３号事
件との関係　特許出願人 住　所　大阪府堺市鉄砲町１番地 明細書の発明の詳細な説明の欄 ５、補正の内容 （１）明細書第５頁第１６〜１７行目の「成形品と・・
・−寸法に」を［成形品の収縮率を見込んだ寸法に」に
補正する。 （２）同第８頁第４５行目のｒｏ、ｏｏｓＪをｌ’＋　
２５Ｊに補正する。 （３）同第９頁第４行目のｒｏ、ｏｏｓＪを［＋２５Ｊ
に補正する。 （４）同第１０頁第１５行目のｒｏ、ｏ０８Ｊを「１２
５」に補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）偏平な環状成形キャビティー中に溶融樹脂を射出し
   て高密度情報記録担体用プラスチックディスクを射出成
   形するのに用いられる金型において。 溶融樹脂を射出する成形キャビティーのゲートから餠１
   れるにつれて成形キャビティーの軸方向厚さが実質的に
   連続して大きくなっていることを特徴とする射出成形用
   金型。 ２）成形キャビティーの中心近傍に溶融樹脂の射出ゲー
   トを有していることを特徴とする特約゛Ｊ青求の範囲第
   １項記載の金型。 ３）成形キャビティーの放射方向外周近傍に７ラノンー
   ゲートを有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の金型。 ４）前記成形キャビティーが第１の割型と第２、特許請
   求の範囲第１〜３項いずれか一項に記載の金型。 ５）前記第１と第２の割型の軸方向対向面のいずれか一
   方または両方を前記偏平環状成形キャビティーの仮想中
   心平面に対してテーパーを付けることによって成形キャ
   ビティーの軸方向厚さを変化させることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項に記載の金型。 ６）第１と第２の割型を有し、これら第１と第２の割型
   のいずれか一方またに両方の成形キャビティー区画形成
   面上にスタンバ−が配置されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜３項いずれか一項に記載の金型。 ７）前記第１と第２の割型の成形キャビティー区画形成
   面が偏平環状成形キャビティーの仮想中心平面に対して
   平行であり、前記メタ／パーの肉厚が成形キャビティー
   のゲート近傍から放射方向に離れるにつれて連続的に薄
   くなっていることを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の金型。 方向外周部まで実質的に均一であり、且つ第１と第２の
   的記成形キ１ビテイー区画形成面の少なくとも一万と偏
   平成形キャビティーの仮想中心面との間の間隔が放射方
   向中心部近傍から放射方向外周部に向って連続して増大
   していることを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の
   金型。 ９）偏平環状成形キャビティー中に溶融樹脂を射出して
   高密度情報記録担体用プラスチックディスクを射出成形
   する射出金型中に配置されるスタンパ−において、スタ
   ンパ−の肉厚が溶融樹脂の射出ゲートから放射方向に離
   れるにつれて連続して薄くなっていることを特徴とする
   スクンパー。 １０）前記スタンパ−の成形キャビティ一対向面上にサ
   ブミクロンオーター−の信号用凹凸が形成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第９項記載のスタンパ−
   ８