JPS62280008A - デイスク基板の成形方法 - 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 本発明はプラスチック透明基板の成形方法に関するもの
であり、例えば光で記録再生を行う方式のディスク（光
ディスク、光磁気ディスク等）のディスク基板などに利
用されるプラスチック透明ディスク基板の成形方法に関
する。

従来の技術 プラスチック透明基板は、光学的性質の基本的性能とも
いえる低複屈折率に優れる特徴を有することから近年、
注目をあびている。

一般に、このプラスチック透明基板は、ポリアリルカー
ボネート、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、エポ
キシアクリレート等の重合性液状材料を型のキャビティ
内に注入し、これを型内でラジカル重合させて透明基板
を得る注型成形法が用いられている（特開昭５８−１３
０４５０号。

同・５８−１３７１５０号）。

又、両面ガラス型内で光重合させる方法（特開昭６０−
２０２５５７号）や、真空注型や注液完了後、加圧を加
えて液状樹１脂を熱重合させる方法（特開昭６０−２０
３４１４号）などがある。

発明が解決しようとする問題点 従来のプラスチック透明ディスク基板の注型成形法は、
使用する型が反応性液状材料の注入時よりプラスチック
透明基板成形完了まで約２４時間位必要とする為、型の
利用効率が極めて悪く、溝。

信号などを転写させるスタンパ−型数を多くしており、
プラスチック透明ディスク基板の生産性に大きな障害と
なっている。

又、硬化時間を短縮するために、光エネルギーによりラ
ジカル重合させて得たプラスチック透明ディスク基板は
、短時間で硬化でき形状は得られるものの、残存２重合
量が多く、基板の吸水率を上げたり、耐熱性を低下させ
るという問題があった。この問題は、特に吸水率が大き
い場合、記録膜寿命を低下させた。

さらに、硬化収縮率の大きな多官能アクリレートの場合
型内で光エネルギーによるラジカル重合５　ベーン を完了させてしｊうと、硬化反応収縮率が大きいだめ、
基板が割れ、成形品として得られないという問題も生じ
た。

本発明は、ラジカル重合から得られるプラスチック透明
ディスク基板が、吸水率が大きく、光ディスクの記録膜
寿命を低下させているという問題を解決する成形方法を
提供するものである。

問題点を解決するだめの手段・作用 本発明は、多官能性（メタ）アクリレート化合物を注型
成形法にてラジカル重合してプラスチック透明基板を得
る方法において、型内でラジカル重合して得たプラスチ
ックディスク基板のガラス転移温度（Ｔｑ）が１０〜１
００℃に達した時点で、この基板を離型した後、更に、
この基板を後硬化させてＴｑが１１０℃以上の基板を得
るものであり、残存２重結合量（＞Ｃ＝Ｃ＜）が３０％
以下のプラスチックディスク基板を得る成形方法を提供
するものであり、更に好ましくは型内でラジカル重合し
て得たプラスチック基板が残存２重結合量（＞Ｃ＝Ｃ＜
）５０チ以上で脱型し、更に後硬６　ベー、゛ 化して残存２重結合量が３０％以下の基板を得ることを
特徴とするプラスチックディスク基板の成形方法であシ
、更に好しくけ型内でのラジカル重合方法が紫外線を用
いた重合であり、後硬化が熱重合方法であることを特徴
とするプラスチックディスク基板の成形方法である。

又、更に好しくけ後硬化の温度が少くとも最終得られる
プラスチック基板のガラス転移温度（Ｔｑ）より±１０
０℃で熱重合させることを特徴とするプラスチック基板
の成形方法であり、更に好しくは最終得られるグラスチ
ックディスク基板のガラス転移温度が１５０’Ｃ以上の
後硬化温度が１６０′Ｃ以上であることを特徴とするプ
ラスチックディスク基板の成形方法である。

上記多官能性アクリレート化合物としては下記一般式（
１） ％式％ 〔式中、Ｒ１は炭素数２〜５０のアルコール残基であり
、Ｒ２はＨ−！、たはＣＨ３であり、ｎは２〜６の数で
ある。〕 で表わされる化合物で、これをラジカル重合して得られ
る硬化物のガラス転移温度が１００℃以上を有する化合
物が使用される。

かかる多官能性アクリレート化合物の具体例としては、
２．２’−ビス〔４−（β−メタクツ・イルオキシ）シ
クロヘキシル〕プロパン、２　、２’−ビス〔４−（β
−メタクロイルオキシジェトキシ）シクロヘキシル）プ
ロパン、ビス（オキシメチル）トリシクロ〔６，２，１
，ｏ２・５〕デカンジメタクリレート、１．４−ビス（
メタクロイルオキシメチル）シクロヘキサン、トリメチ
ロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ネオベンチ
ルグリコールジ（メタ）アクリレート、１．６−ヘキサ
ンシオールジ（メタ）アクリレート、１．３−ブタンジ
オールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレ−）　、２１２’−ビス［ｌ４−（
メタアクロイルジェトキシ）フェニルプｏパン等メタク
リル酸エステル及びアクリル酸エステル化合物単独及び
それらの混合物等があげられるが光学的性質上、特に好
ましくは２．２’−ビス〔４−（β−メタクロイルオキ
シエトキシ）シクロヘキシル〕プロパン、ビス（オキシ
メチル）トリシクロ［：　ｔｓ　、　２　、　ｔ　、　
ｏ２°５］デカンジメタクリレ−）、１．４ビス（メタ
クロイルオキシメチル）シクロヘキサンが利用できる。

ここで（メタ）アクリレートとはアクリレートとメタク
リレートの両者を総称して示す。

更に、上記の如き一般式（１）化合物に加えて、一般的
に粘度調整剤として用いられるラジカル重合性モノマー
を１０重量−以下の範囲で使用することが可能である。

かかる他の重合性モノマーとしては、例えばスチレン、
クロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルトルエン、
ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル
化合物、メチルメタアクリレート、フェニル（メタ）ア
クリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フェ
ノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（
メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート
、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）ア
クリレート等の（メタ）アクリル化合物、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート
等アリル化合物が挙げられる。

これらのモノマーの重合の際に使用されるラジカル開始
剤は特に限定されず、例えば過酸化ベンゾイル、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキ
サイド、ターシャリ−ブチルパーオキシピバレート等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル等アゾ化合物、ベン
ゾフェノン、ベンツインエチルエーテル、ベンジル、ア
セトフェノン、アントラキノン等光増感剤、ジフェニル
スフイツト、チオカーバーメート等硫黄化合物など公知
のラジカル開始剤である。

又、上記ラジカル重合条件は、一般的なラジカル重合条
件（加熱、光照射、電子線照射等）で行なうことが可能
である。ラジカル開始剤の添加量は多官能性アクリレー
ト化合物１００重量部に対し、ｏ、０１〜１０重量部で
あり、重合温度は１０〜２００℃で、好ましくは３０〜
１５０℃である。

そしてそれらの重合雰囲気は、空気中もしくは不活性ガ
ス中で行なうことができる。

上記多官能性アクリレートを注型成形法にてラジカル重
合して得られるプラスチック透明ディスク基板の離型時
のガラス転移温度は１０〜１００℃である。１０℃未満
では硬化が不十分である為、プラスチック透明ディスク
基板に変形が生じ、又、１００℃を越えては反応硬化収
縮により基板に割れ、欠けが生じ易くなるので離型が困
難になり、不適当であり、離型時の基板樹脂のＴｑ範囲
としては１０〜１００’Ｃであり、好ましくは２０〜８
０℃である。又残存２重結合量が６０チ以上の時点で離
型することが好ましく、６０チを下まわる時点では硬化
収縮により部分的な離型が起こり、離型部と密着部の境
界に段差が生じ光学的不良となる。

かかることにより、型内での多官能アクリレートのラジ
カル重合時間を２時間以下、好ましくは１時間以下とす
ることができる。又、光重合を行うと数十秒で脱型する
ことが可能である。

１１　ペーノ 離型されたプラスチック透明ディスク基板は、平々場所
に置かれ、Ｔｑが１１０℃以上となるまで後硬化される
。さらに好ましくは、残存二重結合量が３０％以下にな
るまで後硬化するのが良い。

３０％を越える２重結合量は、特にディスクの場合記録
膜の劣化が速く実用に耐えない。型内硬化および後硬化
の手段としては、加熱、紫外線照射。

電子線照射等があり、スタンパ−型占有時間の低減の観
点では型内重合は光エネルギー重合が好ましい。

後硬化は、温度、照射量などを段階的に行なうのが好ま
しく、少なくとも後硬化温度として最長寿られるプラス
チック透明基板のＴｑＯ±１００’Ｃで熱重合させるの
が好ましい。Ｔｇ−１００℃以下では硬化時間がかかシ
過ぎ、Ｔｑ＋１０ｏ′鍬上では型状が保てなくなったり
３００　’Ｃ以上ではカッ色に変色することさえあった
。さらに好ましくは、Ｔｑが１５０℃以上の良質なプラ
スチック透明基板を得るだめには、１５０’Ｃ以上で加
熱するのが好ましく、さらに、２ｏｏ′ｃ以上の温度で
は、真空又は窒素や不活性ガス雰囲気中で硬化し、最終
硬化物の残存２重結合量（＞Ｃ＝Ｃ（）が３０％以下の
基板を得ることが好ましい。

実施例 実施例１ ２．２′−ビス［ｌ４−（β−メタクロイルオキシエト
キシ）シクロへキシル〕プロパン１ｏＯ部に対して、光
増感剤（イルガキュア１８４（チバ・ガイギー社製））
Ｏ，Ｓ部とベンゾイルパーオキサイド０．５部加えて液
状樹脂を調製した。これを。

６０℃に加熱して均一に撹拌、混合した後、脱泡し、こ
の液を直径１２０ｍｍのガラス板とシリコーンコムと金
属スタンパ−で構成された型のキャビティ中に注入し、
紫外線を照射し、残存２重結合量が５部％以上の段階の
状態１（第１図）で脱型ができ割れ、欠けのないプラス
チック透明ディスク基板を得た。その後、この基板を平
板上に置き更に、８０℃で後硬化を行なったところ、最
終のＴｑが１４８℃のプラスチック基板が得られた。

この基板の残存２重結合量は４０％程度であシ、１３ペ
ージ これを１５０’Ｃで２時間後硬化すると３２係まで低下
した（第１図状態７）。

比較例１ 第１図状態３は、紫外線硬化のみで後硬化もさせた場合
で残存２重結合は４３％程度であり、その後何回紫外線
（ＵＶ）を照射しても４０％程度であった。

比較例２ 実施例１で得られた熱硬化プラスチック基板にＵＶを照
射した結果を第１図に示した、状態４と状態６から解か
るように熱硬化で得られたプラスチック基板にＵＶを照
射しても残存２重結合量は減少、しない。

実施例２ 実施例１の２，２′−ビス〔４−（β−メタクロイルオ
キシエトキシ）シクロきキシル〕プロパンの代すにビス
（オキシメチル）トリシクロ〔５゜２．１．０・　〕デ
カンジメタクリレート１ｏ○部に対して、実施例１と同
様の光増感剤を０．５部とベンゾイルパーオキサイド０
．５部加えて調製した１４ペーノ 重合性溶液を、実施例１と同様の操作で前硬化させ、残
存２重結合量が６０％以上の段階で型と硬化物を離型し
たところ容易に離型ができ、割れや欠けのないプラスチ
ックディスク基板を得た。

そのプラスチック透明ディスク基板のＴｑを測定したと
ころ３８℃であった。

その後、この基板を平板上に置き、更に１ｏｏ′ｃで後
硬化を行なったところ最終のＴｑが２６１℃でスタンパ
−信号の転写性も良好なプラスチック透明ディスク基板
を得た。この基板の残存２重結合量は、３８チ程度（第
２図状態９）であり、この基板を紫外線を照射しつづけ
ても実施例１と同様にそれほど変化しない。ところが一
方この基板を第２図に示しだ通りそれぞれ１５０°ｃ、
２００’ｃおよびＮ２中で３００　’０２時間処理する
と残存２重結合量は２８％、１７チ、８チ（状態１０，
１１゜１２）と減少した。

比較例３ 実施例１，２の重合性溶液を、型中で重合を完成しよう
としたら、両方兵制れて、形状を保った１５　ページ プラスチック透明基板は得られなかった。

実施例３ 実施例２の結果得られたサンプル（状態１０゜１１．１
２のプラスチック基板）を６０℃水に浸漬し飽和吸水率
をプロットすると横軸に残存２重結合、縦軸に吸水率（
イ）としてプロットすると第３図に示した結果が得られ
た。残存２重結合量が減少するに従って低吸水化が実現
できている。低吸水化は、記録膜の安定化に必須である
ことから、長寿命化の可能性があり、第２図に示しだ通
り、ガラス転移温度が１５０℃以上のプラスチック透明
ディスク基板の特性向上には、後硬化を１５０″Ｃ以上
で処理することが極めて重要である。

発明の効果 本発明により、型内でラジカル重合して得たプラスチッ
クディスク基板のガラス転移温度（Ｔ（Ｊ）が１０℃〜
１０ｏ′Ｃに達した時点又は、好ましくは残存２重結合
が６０％以上の時点でこの板を離型することにより、割
れ、境界段差による光学特性の不良のない基板を得るこ
とができ、後硬化によって残存２重結合が３０％以下の
ディスク用基板に適したプラスチックディスク基板を得
ることができる。後硬化温度は、最終得られるプラスチ
ック基板のＴｑより±１ｏＯ′Ｃであることが良い。

型内でのラジカル重合を光重合で行い、残存２重結合が
５０％以上の時点で脱型することにより、転写スタンパ
−型の占有時間が少くなり生産性が向上する。尚、後硬
化を熱硬化にすることにより、残存２重結合量３０％以
下のプラスチックディスク基板を得ることができる。

さらに好ましくは、Ｔｑが１５０℃以上のプラスチック
基板では、後硬化温度が１５０℃以上で処理することに
より、残存２重結合量３０％以下のプラスチック透明デ
ィスク基板を得ることができた。

また、最終プラスチック基板の残存２重結合量が３０％
以下に減少し、基板の吸水率も下がることにより、記録
膜への影響が少なくなり、光デイスク基板特性を向上さ
せ寿命を延長する効果を得た。

【図面の簡単な説明】

１７　ページ 第１図はＵＶ硬化法と複合硬化法に関する検討図、第２
図は後硬化温度と残存二重結合量との相関図、第３図は
残存二重結合量と吸水率との相関を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名区

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）多官能性アクリレート化合物を注型成形法にて、
   ラジカル重合してプラスチック基板を得る方法において
   、多官能性アクリレート組成物を型内でラジカル重合し
   て得たプラスチック基板のガラス転移温度が１０〜１０
   ０℃に達した時点で、この基板を離型した後に、更に、
   この基板を硬化し残存２重結合量が３０％以下の基板を
   得ることを特徴とするディスク基板の成形方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、型内でラジカル
   重合して得たプラスチック基板が残存２重結合量（＞Ｃ
   ＝Ｃ＜）５０％以上で脱型し、更に硬化して残存２重結
   合量が３０％以下の基板を得ることを特徴とするディス
   ク基板の成形方法。
3. （３）特許請求の範囲第１項また第２項において、型内
   でのラジカル重合方法が紫外線を用いた重合であり硬化
   が熱重合方法であることを特徴とするディスク基板の成
   形方法。
4. （４）硬化の温度が少なくとも最終的に得られるプラス
   チック基板のガラス転移温度より上下１００℃の範囲内
   で熱重合させる特許請求の範囲第１項、または第２項ま
   たは第３項記載のディスク基板の成形方法。
5. （５）特許請求の範囲第４項において、最終的に得られ
   るディスク基板はガラス転移温度が１５０℃以上のもの
   とし、かつ硬化温度を１５０℃以上としたディスク基板
   の成形方法。
6. （６）多官能性アクリレート化合物が、下記の一般式（
   I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） 〔式中、Ｒ＿１は炭素数２〜５０のアルコール残基であ
   り、Ｒ＿２はＨまたはＣＨ＿３であり、ｎは２〜６の数
   である。〕 で表わされる化合物と、光重合開始剤と、熱重合開始剤
   との混合組成物である特許請求の範囲第１項記載のディ
   スク基板の成形方法。