JPS62241148A - 光学式デイスク基板 - 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〉 本発明は吸湿性の低いメタアクリル系樹脂から成る光学
的に情報の記録、再生を行う光学式ディスク基板に関す
る。

〈従来の技術〉 レーザー光スポットを用いて、ディスク基板上の微細な
凹凸で刻まれた記録情報を検出、画像や音響を再生する
方式、更には基板表面に設けた記録膜の光学的な性質の
変化により、高密度の情報記録再生を行うようにした記
録再生方式が最近注目されている。

このような記録再生方式に利用されるディスク基板とし
ては透明であることの他、寸法安定性の良いこと、光学
的に均質で複屈折の小さいこと等の特性が要求される。

ディスク基板として樹ｑｕ材料を用いることにより、安
価に多量の複製基板を成形することが可能となるものの
、ディスク基板の成形に際し樹脂の流動及び冷却過程に
おいて分子配向を生じ、複屈折を生ずることは広（知ら
れており、複屈折に起因する光学式ディスク基板として
致命的欠陥となっている。

成形時の分子配向は、特に射出成形においては避は難い
ので、光学式ディスク基板成形用に適する光学的異方性
の少ない樹脂材料としては、メタアクリル酸メチルを主
成分とする重合体しかないのが現状である。

しかしながら、従来知られているメタアクリル酸メチル
を主成分とする重合体を基板に用いた場合、吸湿性が大
きいために、寸法安定性が不良であり、多？Ｗ［境下に
て反り、ねしれを生ずるという欠点を有している。

この欠点については例えば、日経エレクトロニクス（１
９８２年６月７日号、１８８頁）に詳述されている通り
であって、このため音響用コンパクトディスク材料とし
ては吸湿率の低い芳香族ポリカーボネート樹脂が用いら
れている。

一方、芳香族ポリカーボネート樹脂は異方性の大きい芳
香環をその主鎖に含むことから、成形基板の複屈折を低
減することが困難であり、分子量の低減化の他、成形条
件の検討が試みられているものの、複屈折性が素材その
ものに起因することから一様に複屈折の低い基板を安定
して、製造することができず、ま　“た直径が音響用コ
ンパクトディスクよりも大きい低複屈折性基板を射出成
形により製造することは極めて困難な状況にある。

また、メタアクリル酸メチルを生体とした重合体の欠点
である寸法安定性を改良するため、例えば特開昭５７−
３８４４６号公報、特開昭５８−８８８４３号公報では
メタアクリル酸メチルと芳香族ビニル単量体との共重合
体が提案されている。

しかし、芳香環を有するビニル単量体との共重合体は複
屈折を生じやすく、実用に供し得ないのが実状である。

更に特開昭５８−５３１８号公報、特開昭５８−１２７
７５４号公報にては複屈折を悪化することなく、吸湿性
を低減するためのメタアクリル酸シクロヘキシルとの共
重合体が提案されているが、吸湿性を低減するためには
メタアクリル酸シクロヘキシルを芳香族ビニル単量体に
比べ、多量共重合する必要があることから、耐熱性、材
料強度の低下を伴うという問題を生じる。

また、特開昭５９−２２７９０９号公報、特開昭６０−
１３３３５号公報、特開昭６０−９９１１１号公報では
トリシクロ［５，２，１，０”・ｂ］デカ−８−イル基
を側鎖に有するポリメタアクリル酸エステル構造の共重
合体を光学式ディスク基板を含め各種光学素子材料とし
て用いることが提案されているが、光学式ディスク基板
として成形する際の熱安定性、機械的強度などが配慮さ
れたものとは言いがたい。

さらに情報の再生のみならず、記録をも行い得るディス
ク基板においては更に一層優れた複屈折性、寸法安定性
が要求されるものの、これらの要求を十分に満足し得る
樹脂材料は未だ見出されていない。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題点、即ち本願の目的はか
かる事情に鑑み、射出成形、圧縮成形等によっても複屈
折が低く、かつ耐熱性、機械的強度のバランスが良（、
寸法安定性の優れたメタアクリル系樹脂による光学式デ
ィスク基板を提供することにある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、メタアクリル酸メチル（ａ）５０〜８０重量
％とメタアクリル酸トリシクロ［５，２，１，０”−’
コブカー８−イル（ｂ）２０〜５０重量％とメタアクリ
ル酸シクロヘキシル（Ｃ）０〜３０重量％及びアクリル
酸エステル（ｄ）０〜１０重量％との共重合体から成る
光学式ディスク基板である。

本発明に用いる共重合体は、各種のメタアクリル酸、ア
クリル酸のエステル単量体の共重合にって得られる。

これら単量体の比率は以下の通りである。

まず、メタアクリル酸メチル（ａ）は５０〜８０重景％
、更には５０〜６５重量％が好ましい。

（ａ）単量体の使用割合が５０％重量より少ないと得ら
れる樹脂の機械的強度が低（、また８０重量％を越える
と得られる樹脂の吸湿性の改良が充分でないことから好
ましくない。

次にメタアクリル酸トリシクロ［５，２゜１．０”＝’
］デカー８−イル（ｂ）は２０〜５０重量％、好ましく
は２０〜３５重量％である。

２０重景％より少ないと熱変形温度の改良、吸湿性の改
良が不充分なものとなる。

また５０重量％を越えると、熱分解開始温度が低下して
、成形時に気泡やシルバーストリークを発生し易くなる
他、機械的強度も低下することから好ましくない。

続いてメタアクリル酸シクロヘキシル（Ｃ）の量は０〜
３０重量％、好ましくは５〜２５重量％である。

メタアクリル酸シクロヘキシルは、複屈折性が良好で、
しかも吸水性が改良できる所から共重合体のバランスを
取る上に好ましい。

ただ、あまり多くなると、機械的強度を低下させるので
３０重量％を越えないのが望ましい。

アクリル酸エステル（ｄ）の量は０〜ｌＯ重ｔ％、好ま
しくは１〜５重量％である。

このアクリル酸エステルはメタアクリル系樹脂の耐熱分
解性を向上させる作用があって好ましいが、あまり多い
と熱変形温度を低下させるので１０重量％を越えないこ
とが望ましい。

なお、このアクリル酸エステル（ｄ）はアクリル酸と脂
肪族の一価のアルコール、脂肪族の一価のアルコールと
のエステルである。

具体的には、メチル、エチル、プロピル、ｎ−メチル、
１−シクロヘキシルエチル、シクロヘキシル、トリシク
ロ［５，２，１，０ｔ−６］デカ−８−イルのアルコー
ル類である。

この他メタアクリル系樹脂の成分として周知の他の単量
体も本発明の効果を低減しない範囲で混合使用すること
ができる。

これらの単量体としては、スチレンなどの芳香族ビニル
化合物、アクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル
酸などである。

本発明に用いる低吸湿性のメタアクリル系樹脂の製造方
法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合
などのいずれの重合法でもよい。

樹脂をシート材料として得る場合にはキャスト法による
塊状重合でおこない、また成形材料を目的とする場合に
は塊状重合、懸濁重合または乳化重合法が作業性や生産
性の上から好ましい。

重合体に異物が混入しないことが好ましく、必要ならば
濾過、蒸溜等により、単量体から予めゴミなどを除去し
たのち重合を行なうことが望ましい。

重合後の後処理においても異物混入を避けることが好ま
しく、この点から重合法としては塊状重合、懸Ｗ４重合
が特に好ましい。

塊状重合あるいは懸濁重合法は周知慣用の方法でよい。

これらの方法ではラジカル重合開始剤ならびに分子量調
節のために連鎖移動剤を添加して重合をおこなう。

キャスト法による塊状重合法の場合、所定の割合に配合
した単量体混合物からまず部分重合体を調製し、ガラス
またはステンレス製のセル中に注入し、数時間重合をお
こなう。

重合温度は５０〜１５０℃の間で適宜選択すればよく、
特に７０〜１２０℃が好ましい。

ラジカル重合開始剤としては例えば、２゜２°−アゾビ
ス（イソブチロニトリル）、１゜１°−アゾビス（シク
ロヘキサンカルボニトリル）、２．２”−アゾビス（２
，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビスイソブタノ
ールジアセテート等のアゾ化合物、及びラウロイルパー
オキサイド、ジーｔａｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジ
クミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサ
イド、ジーＬｅｒＬ−ブチルパーフタレート、ジーを−
ｅｒｔ−ブチルパーアセテート、ジーｔｅ−ｒｔ−アミ
ルパーオキサイド等の有機過酸化物があげられる。

成形材料を目的として本発明のメタアクリル系重合体を
製造するに当っては、溶融温度２３０℃、荷重３．８Ｋ
ｇでのメルトインデデソクス値が１．０〜５０ｇ／１０
ｍ１ｎとなるよう分子量を調製することが好ましい。

この場合、メルトインデックス値が１．０以下では本発
明の重合体を成形するに際して十分低い複屈折性とする
ことができず、またメルトインデックス値が５０を越え
ると機械的強度が低下することから好ましくない。

また、キャスト法によりシート材料を得る場合には、成
形時の分子配向かなく、複屈折の心配がないのでメルト
インデックス値が５０以下でありさえすればよい。

分子量の調節は、連鎖移動剤を重合系に添加して行なわ
れる。

連鎖移動剤の例としては、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ
−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン等
を挙げることができる。

本発明方法によって得られるメタアクリル系樹脂に対し
て、必要に応じて他の重合体を混合して使用してもよく
、また、酸化安定剤、耐候安定剤、着色剤、離型剤など
の添加剤を添加して使用してもよい。

このメタアクリル系樹脂を光学式ディスク基板に成形加
工するには、射出成形、圧縮成形など、従来からのメタ
アクリル酸メチル主成分の樹脂の成形加工方法が適用さ
れる。

なかでも本発明に用いるメタアクリル系樹脂の特性を生
かし、大量生産が可能な射出成形が好ましい。

射出成形するに際しては、全型内面に設置されたニッケ
ルスタンパ−の微細なピントを正確に転写することがで
きるよう、また成形残存歪により反りなどを生じないよ
うに成形樹脂温度、金型温度、射出速度、射出圧力など
を適宜調整することが好ましい。

また、キャスト重合法により得られるシートから所定の
円板を切り出し、基板として用いることもできる。

この場合感光性樹脂材料を本発明の光学式ディスク基板
に塗布し、硬化せしめることで基板表面に微細な情報ピ
ットを記録することができる。

〈実施例〉 次に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本
発明はこれによって何んら限定されるものではない。

なお、実施例中の物性測定法のうち、全光線透過率、曇
価は厚み８ｍｍ試料につきＡｓＴＭ−ＤＩＯ０３、曲げ
強度はＡＳＴＭ−０７９０、熱変形温度はＡＳＴＭ−Ｄ
６４Ｂに準じ測定した。

吸水率ハＡＳＴＭ　−Ｄ　５７０ニ準じ、６０℃蒸溜水
溜水中２４の吸水率を測定した。

また、メルトインデックスはＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準
じ２３０℃、荷重３．８Ｋｇにて測定した。

複屈折は偏光顕微鏡を用いて５４６ｎｍにてセナルモン
コンペンセーター法にてリターデーションを測定した。

また、熱分解開始温度は、熱天秤をｍいて熱重量法によ
り測定した。

（実施例１） 撹拌機をそなえた１００１の反応器に純水４５Ｋｇを入
れ懸濁安定剤としてポリビニルアルコール３０ｇを加え
て溶解した。

別にメタアクリル酸メチル１９．５Ｋｇ、メクアクリル
酸トリシクロ［５，２，１，０２・ｈ］デカ−８−イル
（以下　ＴＣＤＭＡと称す）１０．５Ｋｇの単量体混合
物に連鎖移動剤としてｎ−ドデシルメルカプタン７５ｇ
。

開始剤としてラウロイルパーオキシドを溶解して反応器
に仕込んだ。

８０℃にて重合反応を行い、約３時間後、温度を９８℃
に昇温し、更に３時間保持した。

得られた重合体を脱水、水洗、乾燥した後シリンダ一温
度２４０℃にてベレット化した。

このペレ７）を用いて物性試験片を作成し、第２表に示
す結果を得た。

またシリンダ一温度２６５℃、金型温度６０℃にて射出
成形し、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円板状試験
片を作成した。

得られた成形品の中心より３Ｑｍｍ及び５Ｑｍｍの位置
での複屈折及び円板の吸水率を測定した。

〈実施例２〜５〉 実施例１に示したのと全く同様な方法で第１表に示した
単量体混合物を調製し、共重合を行った。

得られた共重合体の物性値を第２表に示した。

（比較例１．２〉 実施例１において単量体組成を第１表に示す通りに変更
した以外は、実施例Ｉと同様にして重合し、共重合体を
得た。

実施例１と同様にてして物性測定を行い、結果を第２表
に示した。

第１表 第２表 ＼発明の効果） 本発明の光学式ディスク基板は、低吸湿であって寸法安
定性が良く、耐熱性、機械的強度のバランスの良い、し
かも複屈折性の少ないものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）メタアクリル酸メチル（ａ）５０〜８０重量％とメ
   タアクリル酸トリシクロ［５、２、１、０＾２＾、＾６
   ］デカ−８−イル（ｂ）２０〜５０重量％とメタアクリ
   ル酸シクロヘキシル（ｃ）０〜３０重量％、及びアクリ
   ル酸エステル（ｄ）０〜１０重量％のメタアクリル系樹
   脂から成る光学式ディスク基板。