JPS61252162A - 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、本発明は光ディスク等として用いて好適な、
平滑な樹脂層上に微細な溝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
成形法か一般に広く知られている。

じゃ為し、この方法では使用可能な樹脂が比較的耐熱性
の低いものに限定されることや、射出成形と云う成形法
に起因する残留内部応力による成形品の撓み、歪み等の
変形を避けることができないことなどの問題がある。こ
のため書換え可能型光ディスクや車載用コンパクトディ
スクのような極めて平滑性を要求される用途や、耐熱性
を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。

〔発明の構成〕

本発明者等は、これらの事情に鑑み、硬質で耐熱性を有
する基材の上部に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を解決し得ることを見
出し本発明を完成した。

すなわち、本発明の要旨は、硬質材料からなる基材と、
その上部に積層され九合成樹脂層。

訃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、基材の上部に合成樹
脂層を形成し、該合成樹脂層に凹凸のついた金型を加熱
下に押圧することにより該合成樹脂層上に溝を形成させ
ることを特徴とする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、シかも変形しにぐい溝付
樹脂基板を有オｕＫ展進することが可能である。

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念高密度記
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種慎に分類され、■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、■
寿命が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が好適に用い
られる。喪とえば、光デイスク基板であれば、ガラスの
ように透明で複屈し、表面を化学強化したものでもよい
。

合成樹脂としては熱可塑性で溶媒可溶型のポリマーが用
いられ、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°等やこれらの混合物が含まと二種
の芳香族ジインシアナート、スなわち、≠、４Ｌ′−ジ
イソシアノジフェニルメタンおよび２、弘−ジインシア
ノトルエンを共重合させて合成し念もの、例えば の構造を有するもの。

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

チバ・ガイギー社製、商品名「ｘＵ−コｉＢ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、および残りの２０％式 の繰返し単位を有する共ポリアミドイミド。

アモコ社ｊｌｌ！、商品名ｒ　Ｔｏｒｌｏｎ　Ｊとして
知られるの構造を有するもの等か挙げられる。

また、ポリイミドの中に第λ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方法を説明する。まず、合成樹脂
を含有する溶液を調製する。

たとえば、ベンシブエノンテトラカルボン酸二無水物（
ＢＴＤＡ）と、二種の芳香族ジイソシアナート、すなわ
ち弘、弘′−ジイソシアノジフェニルメタンおよび２，
４ｔ−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−メチルーーービクリドン等を溶媒とし
て溶該溶液を用いて基板に合成樹脂層を形成するがその
方法としては塗布法が簡便である。塗布の方法としては
、スピンコード、ドクタナイフ；−ト、バーコード、ロ
ールコート等種々アルカ、六トエばスピンコータにより
スピンフートする場合、回転ステージ上に吸引等により
ガラス、アルミニウム等の円盤管固定し、これに上記溶
液を滴下し、回転により均一な膜圧の合成樹脂層を得る
。円盤の大きさは内径ｌ！ミリ、外径ｉａｏミリ、厚さ
１．λミリ程度あるいは内径３７ミリ、外径２００ミリ
、厚さ１．コミリ程度であればよ＜、！！＃に制限され
るものではない。

基材とポリイミドとの密着性をよくするために、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１月
がガラスであればシランカップリング剤が好適に用いら
れる。また基材がアルミニウムであれば表面をアルマイ
ト処理することにより良好々接着性が得られる。

当量ガラス板上に滴下しなあとスピンコータで全面に均
一に塗布し、１ｏｏ−ｔｔｏ℃で約１時間乾燥させる。

このあと、１７重量％程度のポリイミド溶液を約ｌρｄ
程夏滴下する。

スピンコードの仕方は、内径の周辺部より少し内側に、
少くともディスクの全面な塗布するのに必要な量のポリ
イミド溶液をドーナツ状に供給し、ただちにディスクを
回転させる。回転数はｊ　００〜ｔ　０００　ｒｐｍ　
、好ましくはコ０００〜Ｊ　ｏ　ｏ　ｏ　ｒｐｍ　′ｃ
６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フートしたあと、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−ト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た方
が良好な塗布ができる場合もある。ポリイミド溶液には
、後述する金型との剥離性を良くするために少量の離型
剤を混合しておいてもよい。離型剤としてはたとえば、
ジオクチルリン醗、エステルモノエタノールアミン塩等
が挙げられ、約ａｏｏｏｙｐ程度添加すればよい。

スピンコードが終了したら、吸湿による影響を避ける丸
め、ただに乾燥炉に入れる。乾燥温度は３０〜ｌコＯＣ
１好ましくは６０〜ｉｏ。

℃、乾燥時間は膜厚にもよるがコル３０分根度である。

このあと、凹凸のある金型でポリイミド層に凹凸を転写
する。凹凸の深さとしては、樹脂が容易に変形する程度
の大きさであることが望ましく、通常０．０７−　／　
Ｏｐ％好ましくは０．ＯＪ〜！μである。

たとえば金型が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０．参μ″、深さｏ、ｉμ程度のビ
ット（実際には突起）が刻まれており、これを該ポリイ
ミド層の上にかぶせて加熱下プレスする。加熱の温度、
時間°、プレス圧力等の操作条件は。

プレス圧力！〜ＪＯ％Ｃポリイミド表面の値）、プレス
時間／−ｊ分において、 を満たす範囲であるのが好ましい。式中％Ｔはプレス温
度（Ｃ）、Ｗはポリイミド層の残留溶媒濃度（重量％）
を表す。このとき膜厚は！〜３０μ、好ましくはｌＯ〜
コＯμであることがよい。

プレス温度は、低すぎるとガラス基板の有する大きなう
ねりの影響を受け、数ｔｏＬ程度の微小な差であるがビ
ットの転写性に影響を及ぼし、転写面に不均一な斑が現
れ、好ましくない。

また、プレス温度か高すぎると転写面に溶媒の急激な蒸
発に起因する発泡や、樹脂の流動による不均一な模様が
現われ、好ましくない。

プレス管終了したら、ただちにスタンパを剥離する。剥
離性をよくするため、前述し九よう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、ｏｏｏｐ程度）、
剥離性は少し悪くなる。また、多く加えても（たとえば
Ａ、０００ｙｍ程度）、剥離性はあまり変わらない。

スタンバから剥離し九ら、樹脂中に残存する溶媒を除去
するためベーキングを行う。ベーキング温度は、樹脂の
耐熱性にもよるが、六とえばポリイミドであれば、温度
コよＯ〜３００℃程度で５〜６０分、好ましくはコ０〜
ａＯ分ベーキングをして溝付樹脂基板が製造される。

こうして得られるポリイミド層の厚さは、！〜２Ｑμ程
度である。

また、ポリイミド層に形成させる溝の深さは、スタンパ
の対応する部分の深さより２０〜！Ｏ慢程度／ｌＳさく
なる。これは、べ一欅ング時の溶媒の蒸発、プレス時の
歪の弾性回復等により、−ポリイミド層が一〇〜ｒｏｔ
ｓ減少するためである。しかし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便用することがてきる。

本発明による溝付樹脂基板は、使用している材料がガラ
ス等の硬質材料からなる基板と、ポリイミド等の合成樹
脂からなるものであるため、従来のポリカーボネート、
ポリアクリレート環の光デイスク基板と比べてきわめて
寸法安定性。

耐熱性等に優ているものである。ポリイミドを用いた場
合はガラス転移点が約３コＯ℃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。し念
かつて本発明による　−溝付樹脂基板は寸法安定性及び
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等として好適に使用することかて
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
さハるものではない。

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／、２１７１１１、内径／ｊ＋ｗ、厚さ１、ｔｚｗｍ
）ｔ−用いた。

また、シランカップリング剤（日本ユニカー社製、商品
名Ａ−／／−コ）ｔ−メタノールと水をり／／　（容積
比）の割合で混合し九液で希釈してｔ　ｇ　Ｊｌｉ　％
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ポン酸二
無水物（ＢＴＤ人）と、≠、４４′−ジイソシアノジフ
ェニルメタンおよびコ、弘−ジイソシアノトルエンを共
重合させて合成し九ポリイミド’ｉ、Ｎ、Ｎ−ジメチル
ホルムアミドを溶媒とした１７重量％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′ｆ＆型剤（ｍし１組曲品名セパール、弘≠１−
ｔＣＯ）を≠０００ｐｐｍ添加して調製した。

金型としてはコンパクトディスク用のスメンハーにッケ
ル裂、有効部分径２００■、厚さ約Ｏ滓■、信号面のビ
ット深さり２００）を用い六。

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
、′ガラス板の上にシランカップリング剤溶液を約１４
滴下させ、ただちにλ、０００ｒｐｍで３０秒間ガラス
板を回転させて全面均一に塗布した。このあとｉｔｏ℃
でｔ時間乾燥させ虎。

ついて、このガラス板をシランカッグ剤塗布面管上にし
て再度、スピンコータに吸引固定し、ポリイミド溶液を
約ｉｏｍ滴下し、友だちに７００　ｒｐｍで回転させた
のち、徐々に回転数を上げてゆき、　コ、θ００　ｒｐ
ｍ　ｉで上げて均一に塗布しｉｏ秒後に停止させ念。こ
のあと、Ｉｏ’Ｃ：、、２分で乾燥させ念。

このとき、スタンバの中心とガラス板の中心とを正確に
合わせることが必要であり、ステンレス類の治具を用い
九。プレスの条件は温度／ｌＯ′Ｃ，コ分でポリイミド
面の圧力は弘０％であった。

プレス後、スタンバとポリイミド層の間を剥離し、ガラ
ス板をｒ０℃から３００℃まで３０分で昇温し、３００
℃で３Ｑ分乾燥し念。

得られた溝付樹脂基板のポリイミド層の厚さは１０μ、
ポリイミド層に形成された溝の深さは７ｏｏｋであった
。また、この基板の透過率は波長７ｒＯｒｍの光に対し
てｒｚ％であった。

実施例コ 実施例１て用い友ポリイミド溶液の代りに。

下記構造式を有するインペリアル・ケミカル・インダス
トリー（工０工）社製、商品名、ｒ　ＶｉｃｔｒｅｘＰ
］！！Ｂ、’Ｅ’−ＪＯＯＪ　（ポリエーテルサルホン
）の１７重ｉ％溶液に、離型剤ｔｉ、０００Ｐ’ｋｆＡ
加し走溶液を用い九こと、プレス温度′ｆ：／グＯ℃と
じ念こと、プレス後の乾燥温度ｆ：コ！θ℃とし念とと
以外は実施例１と同様にして溝付樹脂基板ｔ−得喪。

得られた基板のポリエーテルサルホン層の厚さは２μ、
ポリエーテルサルホン層に形成され丸溝の深さは７ｚｏ
Ａであった。ま九、この基板の透過率は波長７１０−の
光に対して１１であった。

実施例３ 実施例１で用いたガラス板の代りに表面金アルマイト処
理し念アルミニウム板を用いたこと、シランカップリン
グ剤溶液の塗布を省略し友こと以外は実施例１と同様に
して溝付樹脂基板を得た。

得られた基板のポリイミド層の厚さはｉｏμ、ポリイミ
ド層に形成された溝の深さは７ｏｏＸであった。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば得られた基板は硬質羽料からなる
基板上に溝含有する合成樹脂層が形成されているもので
あるから撓み、歪み等の変形の少ない、ま光射熱性の良
好なものが得られ、光ディスク等として用いて大変好適
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）硬質材料からなる基材と、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、基材の
   上部に合成樹脂層を形成し、該合成樹脂層に凹凸のつい
   た金型を加熱下に押圧することにより、該合成樹脂層上
   に溝を形成させることを特徴とする溝付樹脂基板の製造
   方法。
2. （２）基材がガラス板、又は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項のいずれかに記載の製造方法。