JP2974474B2 - 光ディスクの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光ディスクの製造方法に
関し、特に、離型剤に起因した欠陥の発生を減少するこ
とのできる光ディスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光ディスクとしては、再生のみ可
能なコンパクトディスク（ＣＤ）やレーザーディスク
（ＬＤ）、一度だけ記録可能な追記型光ディスク、何度
でも記録、再生が可能な書換え型光ディスクがあり、そ
れらに使われている基板のほとんどはポリカーボネート
樹脂基板となっている。光ディスクは、ポリカーボネー
ト樹脂をスタンパ（金型）を用いて成形し、このポリカ
ーボネート基板上に記録層等を形成して製造する。

【０００３】光ディスク用ポリカーボネート樹脂には、
スタンパと基板との離型性をコントロールするために、
離型剤が添加されている。離型剤として種々のものが使
用されているが、脂肪酸エステル、特に多価アルコール
の部分エステルがよく用いられており、この多価アルコ
ールの部分エステルとしては、Ｃ₁₄〜Ｃ₃₀の脂肪酸モノ
グリセリドが代表的に用いられている。

【０００４】例えば、特公平２−４８０８１号には、光
学用成形品の型転写性の改良を目的として、ポリカーボ
ネート樹脂中に脂肪酸モノグリセリドを０．０１〜０．
２重量部添加する技術が開示されている。

【０００５】また、特公昭４７−４１０９２号には、離
型性の向上を目的として、ポリカーボネート樹脂中に、
飽和一価カルボン酸と脂肪族飽和一価アルコール又は多
価アルコールとのエステルを０．０５〜５％添加する技
術が開示されている。

【０００６】さらに、特公昭５２−３５６９６号には、
同じく離型性の向上を目的として、ポリカーボネート樹
脂中に、飽和脂肪族カルボン酸と三価のアルコールとの
エステルを０．１〜２重量％添加する技術が開示されて
いる。

【０００７】さらにまた、特公昭５５−４１４１号に
は、帯電性の向上を目的として、ポリカーボネート樹脂
中に、脂肪酸モノグリセリドを０．１〜５重量部添加す
る技術が開示されている。このように、ポリカーボネー
ト樹脂にモノグリセリドを添加することは、一般的に行
なわれている手法であり、また、この手法を採用した場
合、モノグリセリドの添加量は、離型性の効果を上げる
ために多量に添加される傾向にある。

【０００８】ポリカーボネート基板は、成形後すぐに記
録膜を成膜する場合もあれば、成形後数ヶ月間保管する
場合もある。また、成膜する際、基板中の水分を脱ガス
するために、加熱処理や乾燥ガス中での処理が通常行な
われている。例えば、特願平２−１２４０８８号には、
光磁気ディスクの成膜において、ポリカーボネート基板
中の水分を除去するために、乾燥ガスまたは加熱によっ
て脱ガスを行なう技術が開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の光ディスクの製造方法において、ポリカーボネ
ート基板を成膜後すぐに記録膜等を成膜しない場合にあ
っては、光ディスク用ポリカーボネート基板に多量に添
加されている離型剤（脂肪酸モノグリセリド）が、長期
保管中に基板表面に析出し、小さな欠陥（基板のグルー
ブ（溝）に沿った細長い形をした欠陥で、サイズは数μ
ｍ〜数十μｍ）となり、成膜して光ディスク（メディ
ア）にした場合にエラーレートが悪化し、光ディスクと
しての品質が低下するという問題がある。

【００１０】また、他の離型剤、例えば、長鎖脂肪酸、
パラフィン等の離型剤を用いれば上記のような問題は生
じない。しかし、スタンパと基板との離型性、メディア
の長期信頼性等を考慮すると、脂肪酸モノグリセリドは
バランスの取れた離型剤であり、安易に他の種類の離型
剤に変更できないという問題がある。

【００１１】本発明は上述した事情にかんがみてなされ
たもので、離型剤に起因した欠陥の発生を減少すること
のできる光ディスクの製造方法の提供を目的とする。

【００１２】本発明者らは上記目的を達成するために鋭
意研究を重ねた結果、光ディスクの製造方法において、
ポリカーボネート基板の成形後、これを一旦加熱処理す
ることによって、基板中の離型剤を基板内部に拡散さ
せ、離型剤が基板表面に析出するまでの時間を延ばし、
離型剤に起因した欠陥の発生を低減できることを第一に
見い出した。また、この場合に、基板中に添加される脂
肪酸モノグリセリドの量を低減化することによって、離
型剤に起因した欠陥の発生をさらに低減できることを第
二に見い出し本発明を完成させるに至った。

【００１３】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の光デ
ィスクの製造方法は、脂肪酸モノグリセリドを添加した
ポリカーボネート樹脂を成形してポリカーボネート基板
を作製し、該ポリカーボネート基板を保管後、ポリカー
ボネート基板上に記録層を形成する光ディスクの製造方
法において、ポリカーボネート基板の作製後７日以内
に、該ポリカーボネート基板を４０〜１２０℃の範囲内
の温度で加熱処理するようにしてあり、好ましくは、脂
肪酸モノグリセリドの添加量を０．０４重量％以下と
し、脂肪酸モノグリセリドを炭素数１４〜３０の脂肪酸
モノグリセリドとし、ポリカーボネート樹脂の粘度平均
分子量を１２０００〜２００００としてある。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
光ディスクの製造方法においては、まず、脂肪酸モノグ
リセリドを添加したポリカーボネート樹脂を成形してポ
リカーボネート基板を作製する。

【００１５】ここで、ポリカーボネート樹脂としては、
粘度平均分子量が１２０００〜２００００、好ましくは
１４０００〜１６０００であるポリカーボネート樹脂を
用いることが好ましい。粘度平均分子量が１２０００未
満であると基板としての強度が不足し、２００００を超
えると転写性及び複屈折性の面で光ディスク基板として
使用できなくなる。なお、粘度平均分子量Ｍｖは、下記
Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式（１）に従って計算（極限粘度
［η］は測定によって求める）した値である。 ［η］＝１．２３×１０^-8Ｍｖ^0.85 ・・・ （１） ポリカーボネート樹脂としては、ゴミや他の不純物等を
含まない純度の高いものを用いることが好ましい。

【００１６】離型剤として用いられる脂肪酸モノグリセ
リドとしては、炭素数が１４〜３０の脂肪酸モノグリセ
リドが好ましい。このような脂肪酸モノグリセリドとし
ては、例えば、ステアリン酸モノグリセリド，ベヘン酸
モノグリセリド等が挙げられる。脂肪酸モノグリセリド
の添加量は、０．０４重量％以下、好ましくは０．０３
重量％以下である。脂肪酸モノグリセリドの添加量が
０．０４重量％を超えると基板表面に析出する欠陥の量
が増加し、かつ欠陥を加熱して消滅させるのに長時間を
要するので好ましくない。

【００１７】ポリカーボネート樹脂の成形方法は特に制
限されないが、射出成形が好ましい。射出成形における
成形温度は、通常、３００〜４００℃とされ、スタンパ
（金型）の温度は８０〜１３０℃とされる。成形する基
板のサイズは特に制限されず、例えば、６４ｍｍφ、８
６ｍｍφ、１２０ｍｍφ、１３０ｍｍφ、２００ｍｍ
φ、３００ｍｍφ等のいずれのサイズであっても成形可
能である。

【００１８】本発明方法においては、ポリカーボネート
基板を成形後一定期間内に一定の温度で加熱処理する。
加熱温度は４０〜１２０℃、好ましくは５０〜１００℃
である。加熱温度が１２０℃を超えると基板が変形し使
用に耐えなくなり、４０℃未満であると加熱効果がなく
欠陥の発生を抑制する効果がない。

【００１９】ポリカーボネート基板の成形後加熱処理ま
での期間は７日以内、好ましくは５日以内である。成形
から加熱処理までの期間が７日を超えると、欠陥が発生
し加熱処理によって欠陥を消滅させることが困難とな
る。

【００２０】加熱処理方法としては、ポリカーボネート
基板に熱を加えることのできる方法であればよく、この
ときの加熱は湿度や圧力と関係なく行なわれる方法であ
ってもよい。上記加熱処理に用いる加熱処理装置として
は、乾燥機のはか、真空乾燥機や恒温恒湿槽なども利用
できる。加熱処理時間は、加熱温度にもよ、一般に３時
間から２４時間とすることが好ましい。加熱処理時間が
２４時間を超えると基板が変形することがあり、３時間
を未満であると欠陥の発生を抑制する効果がない。

【００２１】加熱処理後の基板は密閉容器に保管する
か、あるいは基板をカートリッジに収納しカートリッジ
ごとクリーンルームまたはクリーン槽に保管する。

【００２２】本発明方法においては、上記保管後のポリ
カーボネート基板上に記録層等を形成（成膜）して光デ
ィスクを製造する。記録層等の形成方法としては、例え
ば、スパッタリング法や蒸着法等等が挙げられる。記録
層は、保護膜、記録膜、反射膜、オーバーコート膜等で
構成される。記録層の層構成及び各層の形成材料は適宜
選択され、これによりＣＤ，ＬＤ，追記型光ディスク、
書換え型光ディスク等が製造される。

【００２３】なお、成膜する際に、ポリカーボネート基
板中の水分を除去するために乾燥ガス等によって脱ガス
処理を行なうことが好ましい。また、ポリカーボネート
基板成形後成膜を行なうまでの間に基板表面にゴミや傷
が付かないように基板のハンドリング及び基板の管理に
十分な注意を払うことが必要である。

【００２４】上記本発明方法は、脂肪酸モノグリセリド
を添加したポリカーボネート樹脂を原料とするレンズ、
プリズム等の光学部品の製造方法にも同様に適用できる
ものである。

【００２５】

【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに詳細
に説明する。実施例１ ステアリン酸モノグリセリドを１００ｐｐｍ添加した粘
度平均分子量が１４８００のポリカーボネート樹脂を押
出機でペレット化した。このペレット化した樹脂を成形
温度３４０℃、金型温度１１０℃で射出成形して、厚さ
１．２ｍｍ、基板サイズ１３０ｍｍφの円板状のポリカ
ーボネート基板を得た。基板成形後５日間経過した後、
基板をカートリッジに入れクリーン乾燥機に投入して基
板の加熱処理を行なった。加熱条件は８０℃、４時間と
した。加熱処理終了後カートリッジを取り出し、室温
（２３℃、５０％ＲＨ）で保管した。上記過程におい
て、成膜直後、加熱処理前、成形後０．５ヶ月、成形後
１ヶ月、成形後３ヶ月のポリカーボネート基板を光学顕
微鏡で観察し、離型剤析出状況を検査した。検査は基板
の１／１００面積における析出した欠陥の個数をカウン
トして行ない、基板１０枚を観察し、１枚当たりの平均
を求めた。この結果を表１に示す。次に、成形後３ヶ月
の基板に記録膜等を成膜し、光ディスクとした後、その
ビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定した。この結果を
表１に示す。なお、成膜は、基板上にＳｉ系の保護膜、
ＴｂＦｅＣｏ記録膜、Ｓｉ系の保護膜、Ａｌ系の反射膜
の順で成膜した。さらに、スピンコーターで紫外線硬化
樹脂を塗布し、紫外線で硬化させて光ディスクとした。

【００２６】実施例２ ステアリン酸モノグリセリドの添加量を３００ｐｐｍと
し、基板の加熱処理条件を５０℃、８時間としたこと以
外は実施例１と同様にして実施した。

【００２７】実施例３ 離型剤及びその添加量をベヘン酸モノグリセリド３００
ｐｐｍとしたこと以外は実施例１と同様にして実施し
た。

【００２８】実施例４ ステアリン酸モノグリセリドの添加量を３００ｐｐｍと
し、基板の成形から加熱処理までの期間を３時間とした
こと以外は実施例１と同様にして実施した。

【００２９】比較例１ 基板の加熱処理を行なわなかったこと以外は実施例２と
同様にして実施した。

【００３０】比較例２ ステアリン酸モノグリセリドの添加量を５００ｐｐｍと
したこと以外は比較例１と同様にして実施した。

【００３１】比較例３ ステアリン酸モノグリセリドの添加量を１０００ｐｐｍ
としたこと以外は比較例１と同様にして実施した。

【００３２】比較例４ ステアリン酸モノグリセリドの添加量を５００ｐｐｍと
したこと以外は実施例１と同様にして実施した。

【００３３】比較例５ 基板の加熱処理条件を１３０℃、１時間としたこと以外
は実施例２と同様にして実施した。

【００３４】比較例６ 基板の成形から加熱処理までの期間を１０日としたこと
以外は実施例４と同様にして実施した。

【００３５】実施例２〜４及び比較例１〜６の結果を表
１に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の光ディスク
の製造方法によれば、離型剤に起因した欠陥の発生を減
少することができる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−315459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−20719（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−222918（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 7/26 G11B 7/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脂肪酸モノグリセリドを添加したポリカ
   ーボネート樹脂を成形してポリカーボネート基板を作製
   し、該ポリカーボネート基板を保管後、ポリカーボネー
   ト基板上に記録層を形成する光ディスクの製造方法にお
   いて、 ポリカーボネート基板の作製後７日以内に、該ポリカー
   ボネート基板を４０〜１２０℃の範囲内の温度で加熱処
   理することを特徴とした光ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】 脂肪酸モノグリセリドの添加量を０．０
   ４重量％以下としたことを特徴とする請求項１記載の光
   ディスクの製造方法。
3. 【請求項３】 脂肪酸モノグリセリドが、炭素数１４〜
   ３０の脂肪酸のモノグリセリドである請求項２記載の光
   ディスクの製造方法。
4. 【請求項４】 ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量
   が、１２０００〜２００００である請求項１，２又は３
   記載の光ディスクの製造方法。