JPS61252161A - 溝付樹脂基板の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溝付樹脂基板の製造方法に関するものである。

詳しくは、光ディスク等の記憶媒体として用いて好適な
、硬質基材の上部に微細な溝を形成した合成樹脂層を形
成した溝付樹脂基板の製造方法に関するものである。

〔従来の技術及びその問題点〕

微細な溝を有する樹脂基板を製造する方法としては射出
成形法が一般に広く知られている。

しかし、この方法では使用巧能な樹脂が耐熱性の低いも
のに限定されること、射出成形時の収縮や吸湿によるン
リ等の変形を避けることができないことなどのため、た
とえば書換え可能型光ディスク、車載用コンパクトディ
スクのような極めて平面度を要求される用途や耐熱性な
必要とするものの基板として使用する場合、著しい不都
合を生ずることとなる。

本発明者等は、これらの事情に鑑み、凹凸を有する金型
を用いて、特殊な方法で溝を有する合成樹脂層を形成さ
せることにより上述の問題点を解決し得ることを見出し
本発明を完成した。

〔発明の構成〕

すなわち、本発明の要旨は基材と、その上部に積層され
た合成樹脂層、および該合成樹脂層の表面に形成された
溝より構成される溝付樹脂基板を製造するに当り、凹凸
を有する金型表面に合成樹脂層を形成し、該合成樹脂層
に基材を圧着させ、しかる後に金型から合成樹脂層を剥
離することを特徴とする溝が形成された樹脂層と基材と
が一体となつ丸溝付樹脂基板の製造方法に存する。本発
明によれば耐熱性が高く、シかも変形しにくい基板を有
利に製造することが可能でおる。

本発明による基板の用途としては光デイスク用の基板が
挙げられる。光ディスクとはレーザ光を用いた高密度記
録媒体として近年注目を集めているものであり、再生専
用型、追加記録型、書換え可能型の３種類に分類され、
■大容量、■非接触で記録、再生が可能、■静止画、高
速ランダムアクセスなどのトリックプレーが可能、■ホ
コリ、傷に強い、■寿命力１長いなどの多くの特長を有
している。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明において凹凸を有する金型とは、凹凸の深さとし
ては１表面に樹脂の溶液をキャスティングし、乾燥させ
数ｌＯμ程度の薄Ｈ！Ｘを形成させ九ときに十分平面性
を保持している程度の大きさであることが重要であり１
通常０．０７〜ｉｏｐ、好ましくは０．Ｏｆ　−ｊμで
ある。たとえばコンパクトディスク用のスタンバであれ
ば、その表面には、幅０．弘μ、深さｏ、ｉμ程度のピ
ット（実際には突起）が刻まれており、この表面に合成
樹脂層を形成する。

合成樹脂としては熱可盟性で溶媒可溶型のポリマーが好
適に用いられ、具体的にはポリイミド、ポリエーテルサ
ルホン、ポリサルホン等が好ましく用いられる。

本発明においてポリイミドとは、溶媒可溶型のものであ
り、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミ
ドおよびこれらの混合物が含と二種の芳香族ジイソシア
ナート、す々わち≠、弘′−ジインシアノジフェニルメ
タンおよびコ、≠−ジインシアノトルエンを共重合させ
て合成したもの。例えば、 の構造を有するもの。

ゼネラル・エレクトリック社Ｍ、商品名、ｒ　１１Ｔ１
ｔｅｍ　Ｊ　　として知られるの構造を有するもの。

等の構造を有するもの。

ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミン
からポリアミド酸を経由して合成される Ｏ構造を有するもの。

チバ・ガイギー社製、商品名「ｘＵ−２１ｒ」として知
られる の構造を有するもの。

約１０％の式 の繰返し単位、２よび残りの２０ｆｋ式の繰返し単位を
有する共ポリアミドイミド。

アモコ社Ｓ、商品名ｒ　Ｔｏｒｌｏｎ　Ｊとして知られ
るの構造を有するもの等が挙げられる。

また、ポリイミドの中に第２成分として、ポリサルホン
、ポリエーテルサルホン等の溶媒可溶型ポリマーを混合
し念ものも同様に好ましく用いられる。

次に合成樹脂層の形成のさせ方を説明する。

まず、合成樹脂を含有する溶液をｖＩ４段する。

たとえば、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（
ＢＴＤム）と、二種の芳香族ジインシアナート、すなわ
ち、ｕ、ｓ’−ジイソシアノジフェニルメタンおよびλ
、≠−ジイノシアノトルエンを共重合させて合成し九ポ
リイミドであればジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド。

Ｎ−メチルーコーピａリドン等を溶媒として溶液とする
。たとえばジメチルホルムアミドを溶媒として１０〜コ
ｊ重量％の溶液を調製する。

塗布の仕方はスピンコード、ドクタブレードコート、バ
ーコード、ロールフート等積々あるが、たと、ｔばスピ
ンコータによりスピンコータスるならば、該金型の中央
部に１７重量％程度の該樹脂溶液を約１０ｄ供給して念
だちに回転させる。

金型はコンパクトディスク用のスタンバであれば、ニッ
ケル鯛てあり、直径約コ００■、厚さ０５≠閣程度のも
のである。

スピンコードの際の回転数は１００〜６．０００　ｒｌ
ｍ。

好ましくはｓ、ｏｏｏ〜Ｊ、０００ｒｐｍである。回転
数の上昇の仕方としては急激に所定の回転数まで立上げ
てもよいし、中間の回転数でしばらくスピンコードした
あと、所定の回転数まであげてもよいし、所定の回転数
まで徐々に立上げてもかまわない。

スピンコード時の温度等の条件によっては、低速回転か
ら徐々に高速回転に立ち上げ念力が良好な塗布かできる
場合もある。ポリイミド溶液には、基材との転着後の金
型との剥離性を良くする九めに少量の離型剤を混合して
おいてもよい。剥離剤としては、たとえば、ジオクチル
リン酸エステルモノエタノールアミン塩等が用いられ、
約≠、ｏｏｏＰ程度添加するのが良い。

るがコル３０分根度である。

乾燥が終了したら樹脂ｊ―と基材とを圧着させる。本発
明における基材とはガラス、・アルミニウム等のように
耐熱性があって硬質で変形しにくいものを用いるのが良
い。たとえば、光デイスク基板であれば、ガラスのより
に透明で複屈折が小さく、表面が平滑なもの力Ｓ好適で
ある。

ガラスとしては通常のンーダライム與でもよいし、表面
を化学強化したものでもよい。圧着の方法としては、加
熱下、プレスする。加熱ノ温度、時間、プレス圧力等の
操作条件は、プレス温度り０−／ｊＯｃ％好ましくは１
１０〜７３０℃、プレス圧力（ポリイミドの表面で）１
０〜ｔｏり、好ましくは３０−４０り、プレス時間．０
１〜ｊ分、好ましくは２〜ダ分である。

このとき膜厚は！〜３０μ、好ましくは１０〜コＯμで
あることがよい。またポリイミド層の残留溶媒濃闇が７
０−コＯ０重量％好ましくはｌ！〜ｌＩｇ量チ程度とな
るようにするのが曳いＯ プレス温度は、低すぎるとガラスと樹脂層との接着性が
不足し、高すぎると樹脂が流動化して不均一を招くこと
になり好ましくない。プレス時間については、短いと接
着性が不足し、長いと樹脂層とスタンバの剥離性が悪く
なり、かつ樹脂層中の残存溶媒が多量に気化して、表面
に気化時の小孔が発生する恐れがあり好ましくない。

樹脂層と基材との密着性を良くするため、これらの間に
あらかじめ接着層を入れてもよい。

たとえば基材がガラスであれば、ガラスの表面にあらか
じめシランカップリング剤を塗布して訃くとよい。基板
がアルミニウムであれば、その表面金アルマイト処理し
てかくことにより良好な接着性が得られる。

たとえば基材がガラスであれば、シランカップリング剤
のメタノール溶液（ｌ−２重量％）金適当量ガラス板上
に滴下し九あと、スピンコータで約２．ｏｏｏｒｐｍて
全面に均一に塗布し。

１００〜／１０℃程度の温度で約１時間乾燥させれば良
い。

また、プレスの際に樹脂層と基板との間に空気が入るこ
とな防ぐために、ジメチルホルムアミドあるいはジメチ
ルホルムアミドとインプロピルアルコールの混合溶液（
ジメチルホルムアミドの含有量１０重量％以上）ヲ、シ
ランカップリング剤を塗布し、乾燥し九ガラス板の上に
滴下し全面を均一に濡らしておくことが効果的である。

滴下量は、たとえば外径／２０■、内径ｉｔ■のガラス
板の場合、０．２〜／ｄ程度であり、これより少ないと
、空気が入り込む恐れがあり、これより多いと基材周辺
部の樹脂層でプレス時に発生する微少なひび割れ部分か
ら、これらの液が樹脂層とスタンバ境界面に浸み出し、
溝形成面の不均一と仕上りの不良を招くことになり好ま
しくない。

プレスを終了し之ら、ただちに金型を剥離する。剥離性
をよくするために、ポリイミド中にあらかじめ離型剤を
混合しておいてもよい。

このとき、離型剤の量が少ないと（たとえばコ、ｏｏｏ
Ｐ程度）、剥離性は少し悪くなる。また、多く加えると
（たとえば６，０００ｐ程度）。

プレスの前にスタンバから樹脂層が自然剥離しやすくな
り、好ましくない。

金型から剥離したら、ベーキングを行う。ベーキング温
度は樹脂の耐熱性にもよるが、たとえばポリイミドであ
れば、温度コ！θ〜３００℃で、５〜６０分、好ましく
は２０〜参〇分ベーキングをして溝付樹脂基板力１製造
される。

ベーキング時に溶媒の蒸発、プレス時の歪の弾性回復等
により溝深さが１０〜２０％減少するが、この減少分を
見越してスタンバのビットを高目にしておくことにより
、光デイスク基板として全く問題なく使用することがで
きる。

本発明による溝付樹脂基板は、便用している材料がガラ
ス等の硬質材料及び、ポリイミド等の耐熱性合成樹脂で
あるため、従来のポリカーボネート、ポリアクリレート
製の光デイスク基板と比べてきわめて耐熱性がある。ポ
リイミドのガラス転移点が約３λＯ℃であることから、
３００℃程度に加熱しても溝形状はほとんど変化しない
。しながって本発明による溝付樹脂基板は極めて高い平
面度及び高い耐熱性を要求される光デイスク基板、すな
わち車載用コンパクトディスク基板、追記型光デイスク
基板、書換え可能型光ディスク基板として好適に使用す
ることができる。

〔実施例〕

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが
、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 基材として、表面が平滑で化学強化されたガラス板（外
径ｌコＯｗｍ　、内径／ｊｗｓ、厚さ／、／、ｆ■）を
用い九。

ま九、シランカップリング剤（日本ユニカー社製、商品
名、Ａ−／／コ２）をメタノールと水を２／／（容積比
）の割合で混合し念液で希釈して１重量％のシランカッ
プリング剤溶液を得た。

ポリイミド溶液は、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物（ＢＴＤＡ）と≠、４ｃ′−ジイソシアノジフェ
ニルメタンおよび、２，４ｃｍジイソシアノトルエンを
共重合させて合成したポリイミドを、　　Ｎ、Ｍ−ジメ
チルホルムアミドを溶媒とし走１７重量係の溶液とした
のち、ジオクチルリン酸エステルモノエタノールアミン
塩からなる離ｆｆｌ剤（東し■製、商品名、セパール、
弘弘．０１〜１００）を弘、ｏ　ｏ　ＯＰＦ添加して請
判した。

金型としては、コンパクトディスク用のスタンバ−にッ
ケル製、有効部分径２００ｍｍ、厚さ約０．≠鴫、信号
面のビット深さりｊｏＸ）を用い念。

スタンバをスピンコータの回転ステージ上ニ吸引固定し
、スタンバの上にポリイミド溶液を約／ｊｄ滴下し、念
だちにｊ　００　ｒｐｍで回転させたのち、徐々に回転
数を上げてゆきコ、０００ｒｐｍまで上げて均一に塗布
し、１０秒後に停止させ喪。このあと、５０℃、２分間
加熱後、ｔｏ℃、４．０１〜分間加熱して乾燥させた。

ついで、ガラス板をスピンコータの回転ステージ上に吸
引固定し、シランカップリング剤溶液を約Ｊｄ滴下させ
、念だちにコ、０００ｒｐｍ　　で３０秒間ガラス板を
回転させて全面均一に塗布し念。このあと７１０℃、１
時間で乾燥させ念。

このめとこのガラス板上にジメチルホルムアミドとイン
プロピアルコールの混合溶液（混合比は容積比で／”、
／）を数滴滴下し、全面金均一に濡らしｆｃ後、ただち
に、前記スタンバの樹脂層と重ね合わせて、プレス機で
プレスした。このとき、スタンバの中心とガラス板の中
心と金正確に合わせることが必要であり、ステンレス製
の治具を用い念。プレスの条件はｔｔｚ℃、≠Ｏりで２
分間であつ念。プレス後、スタンバと樹脂層の間を剥離
し、ポリイミド層が形成されたガラス板を１０℃から３
００℃まで３０分で昇温し、３００℃で３０分乾燥した
。

得られた溝付樹脂基板の樹脂層の厚さはｌ！μ、樹脂層
に形成された溝の深さはｙｚｏＸであった。まな、この
基板の透過率は波長７１０ｎｍの光に対して１１％であ
つ九。

実施例コ 基羽として外径２００■、内径３！園、厚さ／、／Ｊ■
のガラス板を用いたこと、金型として光デイスク用のス
タンバにッケル製、有効部分径３００■、厚さ約０．弘
閣、記録面の溝深さｌ、コｏｏ　Ｘ）を用いたこと、ス
タンバ上に十分な量のボリイｉ）″奢滴下し、約／ＤＯ
μのクリアランスを有するドクタナイフでポリイミド溶
液全塗布したこと以外は実施例１と同様にして溝付樹脂
基板を得九。

得られ六基板のポリイミド層の厚さは１３μ、ポリイミ
ド層に形成され丸溝の深さはｒｊｏ　Ｘてあつ九。また
、この基板の透過率は波長７　Ｉ　Ｏｎｍの光に対して
ｌ！チであっ喪。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、硬質の基材上に合成樹脂から々
る溝付の合成樹脂層が啄めて良好に形成し得るものであ
るから、高い平面度、耐熱性を要求される光ディスク等
表法として大変好適である。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　要否用　　− （ほか１名）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材と、その上部に積層された合成樹脂層、およ
   び該合成樹脂層の表面に形成された溝より構成される溝
   付樹脂基板を製造するに当り、凹凸を有する金型表面に
   合成樹脂層を形成し、該合成樹脂層に基材を圧着させ、
   しかる後に金型から合成樹脂層を剥離することを特徴と
   する、溝が形成された樹脂層と基材とが一体となつた溝
   付樹脂基板の製造方法。
2. （２）基材がガラス板、アルミニウム板である特許請求
   の範囲第１項に記載の製造方法。
3. （３）合成樹脂層が合成樹脂の溶媒溶液を塗布すること
   により形成されたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項に記載の製造方法。
4. （４）合成樹脂がポリイミド、ポリエーテルサルホン、
   ポリサルホンである特許請求の範囲第１項乃至第３項の
   いずれかに記載の製造方法。
5. （５）溝の深さが０．０１〜１０μである特許請求の範
   囲第１項乃至第４項に記載の製造方法。