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JPH11300842A - Optical disk substrate - Google Patents

Optical disk substrate

Info

Publication number
JPH11300842A
JPH11300842A JP10763998A JP10763998A JPH11300842A JP H11300842 A JPH11300842 A JP H11300842A JP 10763998 A JP10763998 A JP 10763998A JP 10763998 A JP10763998 A JP 10763998A JP H11300842 A JPH11300842 A JP H11300842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
optical disk
mold
glass transition
transition temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10763998A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Ueda
昌哉 上田
Goro Shimaoka
悟郎 島岡
Michio Nakada
中田道生
Hiroyoshi Maruyama
丸山博義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Original Assignee
Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Engineering Plastics Corp filed Critical Mitsubishi Engineering Plastics Corp
Priority to JP10763998A priority Critical patent/JPH11300842A/en
Publication of JPH11300842A publication Critical patent/JPH11300842A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写性に優れた光ディスク用透明基板。 【解決手段】透明基板を形成するために射出成形される
ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が120〜14
2℃であって、該ガラス転移温度とスタンパーが装着さ
れる側の金型の設定温度との差が0〜7℃の条件で製造
されることを特徴とする光ディスク基板。また、基板を
射出成形する際の冷却中に20T以上の型締め圧力を基
板に付与する成形法にて得られる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] A transparent substrate for optical discs having excellent transferability. The glass transition temperature of a polycarbonate resin injection-molded to form a transparent substrate is 120 to 14.
An optical disc substrate manufactured at 2 ° C., wherein a difference between the glass transition temperature and a set temperature of a mold on which a stamper is mounted is 0 to 7 ° C. Further, it can be obtained by a molding method in which a mold clamping pressure of 20 T or more is applied to the substrate during cooling during injection molding of the substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高密度記憶媒体で
ある光ディスクの透明基板であり、成形された基板の性
能、特に信号の転写性および機械特性が良好である光デ
ィスク透明基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent substrate of an optical disk which is a high-density storage medium, and more particularly to a transparent substrate of an optical disk having excellent performance of a molded substrate, particularly, good signal transferability and mechanical characteristics. .

【0002】[0002]

【従来の技術】光ディスクの記録容量は、DVD(デジ
タルヴアーサタイルディスク)の普及に伴い、ここ数年
急激に増加している。記憶容量が増加することによっ
て、高品質の信号の記録が可能になるからである。近
年、この光ディスクの市場の発展は目覚ましく、その透
明基板の高い品質や生産性が重要視されるようになって
きている。
2. Description of the Related Art The recording capacity of an optical disk has been rapidly increasing in recent years with the spread of DVD (digital versatile disk). This is because an increase in the storage capacity enables high-quality signal recording. In recent years, the market development of this optical disk has been remarkable, and high quality and productivity of the transparent substrate have been regarded as important.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】光ディスクの透明基板
は、通常光学用のポリカーボネート樹脂の射出成形によ
り製造されており、スタンパーにあらかじめ刻印されて
いるサブミクロンの大きさのピットやグルーブ(案内
溝)の形状を基板に忠実に転写させることが必要であ
る。特に、DVD(デジタルバーサタイルディスク)等
の高密度光ディスクの記録容量は、CD(コンパクトデ
ィスク)の7倍以上である、4.7GB以上である。高
密度記録を達成させるためにはピットやグルーブの深さ
を深くしたり、グルーブのピッチを小さくすることによ
って達成されるが、その分、スタンパーに刻印された信
号を基板に忠実に転写するための、より高度な技術が必
要となる。例えば、DVD−R(追記型DVD)の場
合、グルーブの深さが150nm以上になり、ピッチも
0.85μm以下になるため、従来の光学用ポリカーボ
ネートでは、忠実な転写が非常に困難であった。さら
に、DVD−ROM、−R、−RAM、ASMO(次世
代高密度光磁気ディスク)等の基板の単板の厚みは、従
来のCDの1.2mmと異なり、0.6mmと薄肉にな
るため、さらに転写が困難になる。
The transparent substrate of an optical disk is usually manufactured by injection molding of a polycarbonate resin for optics, and pits or grooves (guide grooves) of a submicron size are stamped in advance on a stamper. Must be faithfully transferred to the substrate. In particular, the recording capacity of a high-density optical disc such as a DVD (digital versatile disc) is 4.7 GB or more, which is seven times or more that of a CD (compact disc). High-density recording is achieved by increasing the depth of the pits and grooves, or by reducing the pitch of the grooves.However, in order to faithfully transfer the signal engraved on the stamper to the substrate However, more advanced technology is required. For example, in the case of a DVD-R (write-once DVD), the groove depth is 150 nm or more, and the pitch is 0.85 μm or less. . Further, the thickness of a single plate of a substrate such as a DVD-ROM, -R, -RAM, and ASMO (next-generation high-density magneto-optical disk) is 0.6 mm, which is different from the conventional CD of 1.2 mm. And the transfer becomes more difficult.

【0004】通常、光ディスクの透明基板に用いられる
熱可塑性非晶質樹脂には、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、非晶質ポリオレフィン等があるが、
強度、耐熱性等の面から、ポリカーボネートが一般的に
使用されている。高密度の信号を基板に転写させる第1
の手段として、ポリカーボネートの粘度平均分子量を下
げることが行われている。これにより、成形時の溶融粘
度が下がり流動性が向上する。しかし、現在CD(コン
パクトディスク)やDVD−ROMの透明基板に使用さ
れている、光学用のポリカーボネートの粘度平均分子量
は、既に15,000程度であり、これ以上分子量を下
げても転写性の著しい向上は期待できない。何故なら、
光ディスクの基板の射出成形は通常5,000/sec
以上という高剪断速度で成形されるため、剪断力による
粘度低下の効果が大きいからである。また、これ以上分
子量を低減することによって、基板の強度が低下すると
いう別の弊害も発生する。
Usually, thermoplastic amorphous resins used for a transparent substrate of an optical disc include polycarbonate, polymethyl methacrylate, and amorphous polyolefin.
Polycarbonate is generally used in terms of strength, heat resistance and the like. First to transfer high density signals to substrate
As a means of reducing the viscosity average molecular weight of polycarbonate, it has been performed. Thereby, the melt viscosity at the time of molding decreases and the fluidity improves. However, the viscosity average molecular weight of polycarbonate for optical use, which is currently used for transparent substrates of CDs (compact disks) and DVD-ROMs, is already about 15,000, and even if the molecular weight is further reduced, the transferability is remarkable. No improvement can be expected. Because,
Injection molding of optical disc substrate is usually 5,000 / sec
This is because the molding is performed at the high shear rate described above, and the effect of reducing the viscosity by the shearing force is great. Further, when the molecular weight is further reduced, another adverse effect that the strength of the substrate is reduced also occurs.

【0005】第2の手段として、透明基板を射出成形す
る際の成形機のシリンダー温度を380℃以上に上げた
り、金型温度を135℃以上に上げたりすることも、あ
る程度は有効であるが、その様な高温成形では基板のそ
りが大きくなったり、金型内でガスが発生したり、金型
内での冷却時間が長くなるため成形サイクルが伸びて生
産性に劣るという問題が発生する。第3の手段として、
可塑剤等の添加剤を添加する方法は、金型内でガスが発
生しやすくなり望ましくない。さらに、添加剤中の不純
物が基板の長期信頼性を損なう可能性もある。そこでポ
リカーボネートの分子量を下げることなく、かつ成形温
度を上げずに、また添加剤に依存せずに、スタンパーの
信号が忠実に転写された透明基板を製造する技術が必要
となる。
As a second means, raising the cylinder temperature of a molding machine to 380 ° C. or higher and the mold temperature to 135 ° C. or higher when injection molding a transparent substrate is effective to some extent. However, in such high-temperature molding, there is a problem that the warp of the substrate becomes large, gas is generated in the mold, and the cooling time in the mold becomes long, so that the molding cycle is extended and the productivity is deteriorated. . As a third measure,
The method of adding an additive such as a plasticizer is not desirable because gas is easily generated in the mold. In addition, impurities in the additive may impair long-term reliability of the substrate. Therefore, there is a need for a technique for producing a transparent substrate on which the signal of a stamper is faithfully transferred without lowering the molecular weight of polycarbonate, without increasing the molding temperature, and without depending on additives.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、信号が刻印されているスタンパーが装着され
ている側の金型の設定温度により近いガラス転移温度を
持つポリカーボネート樹脂を選択することにより、成形
温度を上げることなく、高精度の転写性を確保する透明
基板を得ることが可能になることを見出した。即ち、同
じ金型温度でもガラス転移温度が低いポリカーボネート
を使用することにより、信号の転写性が向上することを
見出した。また、金型温度を上げずに成形できるため、
基板のそりが少なく、成形サイクルの短縮も可能にな
り、透明基板の生産性も向上することが明らかとなっ
た。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have selected a polycarbonate resin having a glass transition temperature closer to the set temperature of the mold on which the stamper on which the signal is imprinted is mounted. By doing so, it has been found that it is possible to obtain a transparent substrate that ensures high-accuracy transferability without increasing the molding temperature. That is, it has been found that the use of polycarbonate having a low glass transition temperature even at the same mold temperature improves the signal transferability. Also, since molding can be performed without increasing the mold temperature,
It became clear that the warpage of the substrate was small, the molding cycle could be shortened, and the productivity of the transparent substrate also improved.

【0007】本発明は上記知見に基づいて達成されたも
のであり、その要旨は、透明基板を形成するために射出
成形されるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が1
20〜142℃であって、該ガラス転移温度とスタンパ
ーが装着される側の金型の設定温度との差が0〜7℃の
条件で製造されることを特徴とする光ディスク基板にあ
る。また、基板を射出成形する際の冷却中に、20T以
上の型締め圧力を基板に付与する成形法にて得られた光
ディスク基板に関するものである。
The present invention has been accomplished on the basis of the above findings, and the gist of the present invention is that the glass transition temperature of a polycarbonate resin injection-molded to form a transparent substrate is one.
An optical disc substrate manufactured at 20 to 142 ° C., wherein the difference between the glass transition temperature and the set temperature of the mold on which the stamper is mounted is 0 to 7 ° C. Also, the present invention relates to an optical disk substrate obtained by a molding method in which a mold clamping pressure of 20 T or more is applied to a substrate during cooling during injection molding of the substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、光学的歪
みが少ないことが要求されるため、分子量を低下させて
流動性を向上させることが望ましいが、ある限度を超え
ると急激に強度が低下するので、その粘度平均分子量
は、通常13,000〜20,000、好ましくは1
3,000〜18,000の範囲にすることが望まし
い。ここでいう粘度平均分子量(M)は、オストワルド
粘度計を用い塩化メチレンを溶媒とする溶液の極限粘度
(η)を測定し、以下に示すSchnellの粘度式か
ら算出される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
Since the polycarbonate resin used in the present invention is required to have a small optical distortion, it is desirable to improve the fluidity by reducing the molecular weight, but when the strength exceeds a certain limit, the strength sharply decreases. Its viscosity average molecular weight is usually 13,000 to 20,000, preferably 1
It is desirable to be in the range of 3,000 to 18,000. The viscosity average molecular weight (M) here is calculated from the following Schnell's viscosity formula by measuring the intrinsic viscosity (η) of a solution using methylene chloride as a solvent using an Ostwald viscometer.

【0009】[0009]

【数1】(η)=1.23×10-50.83 (Η) = 1.23 × 10 −5 M 0.83

【0010】上記ポリカーボネート樹脂は、種々のジヒ
ドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホ
スゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフ
ェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させる
エステル交換法によって得られる重合体または共重合体
であり、代表的なものとしては、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン[=ビスフェノールA]か
ら製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
The polycarbonate resin is a polymer or copolymer obtained by a phosgene method of reacting various dihydroxydiaryl compounds with phosgene, or a transesterification method of reacting a dihydroxydiaryl compound with a carbonate such as diphenyl carbonate. Yes, a typical example is a polycarbonate resin produced from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [= bisphenol A].

【0011】上記ジヒドロキシジアリール化合物として
は、ビスフェノールAの他、ビス(4−ヒドロキシジフ
ェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシジフェニ
ル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメ
タン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェ
ニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−
第3ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロ
パン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロ
ロフェニル)プロパンのようなビス(ヒドロキシアリー
ル)アルカン類、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)シクロヘキサンのようなビス(ヒドロキシアリー
ル)シクロアルカン類、4,4’−ジヒドロキシジフェ
ニルエ−テル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジ
メチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリ
ールエーテル類、4,4’−ジヒドロキシフェニルスル
フィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチル
ジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリール
スルフィド類、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスル
ホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチ
ルジフェニルスルフォキシドのようなジヒドロキシジア
リールスルフォキシド類、4,4’−ジヒドロキシジフ
ェニルスルフォン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’
−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジ
アリールスルフォン類等が挙げられる。
Examples of the dihydroxydiaryl compound include bisphenol A, bis (4-hydroxydiphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxydiphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl)
Octane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-
Tert-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis (4 Bis (hydroxyaryl) alkanes such as -hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4′- Dihydroxy diphenyl ethers, dihydroxy diaryl ethers such as 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl ether, 4,4'-dihydroxyphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyl Dihydroxydiaryl sulfides such as diphenyl sulfide; Dihydroxydiarylsulfoxides such as droxydiphenylsulfoxide, 4,4′-dihydroxy-3,3′-dimethyldiphenylsulfoxide, 4,4′-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4′-dihydroxy-3, 3 '
Dihydroxydiarylsulfones such as -dimethyldiphenylsulfone;

【0012】これらは単独または2種類以上混合して使
用されるが、これらの他にピペラジン、ジピペリジル、
ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシ
ジフェニル等を混合して使用してもよい。
These may be used alone or as a mixture of two or more. In addition to these, piperazine, dipiperidyl,
Hydroquinone, resorcin, 4,4'-dihydroxydiphenyl and the like may be used as a mixture.

【0013】重要なことは、上記ポリカーボネート樹脂
として適切なガラス転移温度を有するものを選択するこ
とである。すなわち、高記録密度の光ディスクを成形す
るには、ポリカーボネート樹脂は、120〜142℃、
好ましくは120〜137℃のガラス転移温度を有する
ことが必要である。この範囲を超えたガラス転移温度の
樹脂では、転写性の向上を図ることが極めて困難とな
る。また、樹脂のガラス転移温度は、スタンパーが装着
される側の金型の設定温度に近い方がよい。具体的に
は、該金型の設定温度より0〜7℃だけ高いガラス転移
温度を有するポリカーボネート樹脂を使用することが好
ましい。
It is important to select a polycarbonate resin having an appropriate glass transition temperature. That is, in order to mold a high recording density optical disc, the polycarbonate resin is heated at 120 to 142 ° C.
It is necessary to have a glass transition temperature of preferably 120 to 137 ° C. With a resin having a glass transition temperature exceeding this range, it is extremely difficult to improve transferability. Further, the glass transition temperature of the resin is preferably closer to the set temperature of the mold on which the stamper is mounted. Specifically, it is preferable to use a polycarbonate resin having a glass transition temperature higher by 0 to 7 ° C. than the set temperature of the mold.

【0014】ポリカーボネートのガラス転移温度と金型
温度を近づければ転写性向上が期待できる理由は次のよ
うに考えられる。通常、光ディスク基板の射出成形は、
後記するように射出圧縮法で行われるので、金型内部で
冷却中にも一定の型締め圧力がかかる。ガラス転移温度
を低くして金型温度に近づけると、冷却固化する速度が
小さいため、金型内部の冷却中でも樹脂の粘度が低く、
冷却中にスタンパーが樹脂に押し当てられる間にも転写
が促進されると考えられる。
The reason why the transferability can be improved by bringing the glass transition temperature of the polycarbonate close to the mold temperature is considered as follows. Usually, the injection molding of the optical disk substrate
Since the injection compression method is used as described later, a constant mold clamping pressure is applied even during cooling inside the mold. If the glass transition temperature is lowered to approach the mold temperature, the rate of cooling and solidification is low, so the viscosity of the resin is low even during cooling inside the mold,
It is considered that the transfer is promoted while the stamper is pressed against the resin during cooling.

【0015】そのためには、ポリカーボネート樹脂の分
子末端が、アルキル基の炭素数5以上、好ましくは8以
上のアルキルフェノールまたはパラヒドロキシ安息香酸
のアルキルエステルであって、アルキル基の炭素数3以
上のアルキルエステルで封止されていることが重要であ
る。すなわち、本発明で使用される、末端封止剤として
のアルキルフェノールのアルキル基が炭素数4以下であ
ると、末端に付与される分子鎖の長さが短いため可塑化
効果が少なく、ガラス転移温度を下げる効果は少ない。
また、パラヒドロキシ安息香酸アルキルエステルのアル
キル基が炭素数2以下であれば、上記と同様の理由で、
ガラス転移温度を下げる効果は少ない。末端封止剤の具
体的な例としては、アミルフェノール、ヘキシルフェノ
ール、ヘプチルフェノール、オクチルフェノール、ノニ
ルフェノール、デシルフェノール、ドデシルフェノー
ル、ミリスチルフェノール、パルミチルフェノール、ス
テアリルフェノール、ベヘニルフェノール等のアルキル
フェノールおよびパラヒドロキシ安息香酸のプロピルエ
ステル、ブチルエステル、アミルエステル、ヘキシルエ
ステル、ヘプチルエステル、オクチルエステル、ノニル
エステル、デシルエステル、ドデシルエステル、ミリス
チルエステル、パルミチルエステル、ステアリルエステ
ル、ベヘニルエステル等のパラヒドロキシ安息香酸アル
キルエステルが挙げられる。また、これらアルキルフェ
ノールまたはパラヒドロキシ安息香酸アルキルエステル
のアルキル基は、ベンゼン核上の水酸基に対してo−、
m−およびp−のいずれの位置にあってもよく、直鎖状
でも分岐鎖状でもよい。好ましい末端封止剤としては、
オクチルフェノール、ノニルフェノール、デシルフェノ
ール、ドデシルフェノール、パラヒドロキシ安息香酸の
ブチルエステル、アミルエステル、ヘキシルエステル等
が挙げられる。ポリカーボネートの末端封止は、本来、
重合度を調節する目的と末端の熱安定性や耐加水分解性
を向上させる目的のために行われ、通常、全分子末端に
対して、98モル%以上の末端が封止される。
To this end, the molecular terminal of the polycarbonate resin is an alkyl ester of alkylphenol having 5 or more, preferably 8 or more alkyl groups, or an alkyl ester of parahydroxybenzoic acid, wherein the alkyl group has 3 or more carbon atoms. It is important that it is sealed with. That is, when the alkyl group of the alkyl phenol used as the terminal blocking agent used in the present invention has 4 or less carbon atoms, the length of the molecular chain provided to the terminal is short, so that the plasticizing effect is small and the glass transition temperature is low. The effect of lowering is small.
Further, if the alkyl group of the parahydroxybenzoic acid alkyl ester has 2 or less carbon atoms, for the same reason as above,
The effect of lowering the glass transition temperature is small. Specific examples of the terminal blocking agent include alkylphenols such as amylphenol, hexylphenol, heptylphenol, octylphenol, nonylphenol, decylphenol, dodecylphenol, myristylphenol, palmitylphenol, stearylphenol, and behenylphenol, and parahydroxybenzoate. Alkyl esters of parahydroxybenzoic acid such as propyl ester, butyl ester, amyl ester, hexyl ester, heptyl ester, octyl ester, nonyl ester, decyl ester, dodecyl ester, myristyl ester, palmityl ester, stearyl ester and behenyl ester of acids No. Further, the alkyl group of the alkyl phenol or the alkyl ester of parahydroxybenzoic acid has an o-,
It may be at any position of m- and p-, and may be linear or branched. Preferred terminal blocking agents include
Octyl phenol, nonyl phenol, decyl phenol, dodecyl phenol, butyl ester of parahydroxybenzoic acid, amyl ester, hexyl ester and the like can be mentioned. The end cap of polycarbonate is originally
It is performed for the purpose of adjusting the degree of polymerization and improving the thermal stability and hydrolysis resistance of the terminal, and usually, 98 mol% or more of the terminal is sealed with respect to all molecular terminals.

【0016】本発明の光ディスク基板は、射出成形によ
り、具体的には以下の様な射出圧縮法で製造される。す
なわち、射出圧縮法は、射出成形金型の一方に、光ディ
スク基板に転写すべき情報を表面に刻印したスタンパー
と言われる純ニッケル製の薄い円盤を装着して型を閉じ
る型締工程、所定の物性を備えたポリカーボネート樹脂
を射出する射出工程、射出後一定時間射出シリンダーを
作動させて圧力を保持する保圧工程、射出シリンダーの
作動を止め型締圧を低下させることなく冷却を行う冷却
工程および型締シリンダーの作動も止め金型を開き、射
出成形品として、スタンパーの情報が転写された光ディ
スク基板を取り出す型開工程からなる。
The optical disk substrate of the present invention is manufactured by injection molding, specifically, by the following injection compression method. In other words, the injection compression method is a mold clamping process in which a thin disk made of pure nickel called a stamper having information to be transferred to an optical disk substrate is engraved on one surface of an injection molding die and the die is closed, and a predetermined process is performed. An injection step of injecting a polycarbonate resin having physical properties, a pressure holding step of operating the injection cylinder for a certain period of time after the injection to maintain the pressure, a cooling step of stopping the operation of the injection cylinder and cooling without reducing the mold clamping pressure, and The operation of the mold clamping cylinder also includes a mold opening step of opening the stopper mold and taking out the optical disc substrate to which the information of the stamper has been transferred as an injection molded product.

【0017】しかして、上記射出工程において、所定の
ガラス転移温度を有し、分子末端が所定の封止剤で封止
されたポリカーボネート樹脂を用い、スタンパーが装着
されている側の金型温度を130〜135℃に設定し、
かつ、射出工程および保圧工程が終了した後の冷却工程
において一定の型締圧を保持し、好ましくは冷却開始か
ら少なくとも3秒の間20T以上の型締圧に設定するこ
とによって、基板の最外周まで転写が良好な光ディスク
基板が得られる。なお、射出工程で、スタンパーの装着
されている側の金型温度を135℃以上に上げると、基
板のそりが大きくなるという問題が発生する。さらに成
形サイクルが伸びるため生産性にも劣る。また、金型温
度を130℃以下に下げると転写性が悪化する。
In the above injection step, a polycarbonate resin having a predetermined glass transition temperature and having a molecular end sealed with a predetermined sealing agent is used, and the mold temperature on the side where the stamper is mounted is adjusted. Set to 130-135 ° C,
Further, by maintaining a constant mold clamping pressure in the cooling step after the injection step and the pressure holding step are completed, and preferably by setting the mold clamping pressure to 20 T or more for at least 3 seconds from the start of cooling, An optical disk substrate with good transfer to the outer periphery can be obtained. If the temperature of the mold on the side where the stamper is mounted is increased to 135 ° C. or more in the injection step, a problem occurs that the warpage of the substrate increases. Furthermore, productivity is inferior because the molding cycle is extended. When the mold temperature is lowered to 130 ° C. or lower, the transferability deteriorates.

【0018】また、上記の射出成形後、金型から取り出
した光ディスク基板は、その表面に記録層や反射層を形
成させ、さらにその上に保護膜を形成させ、必要に応じ
複数枚の基板を貼り合わせて光ディスクとする。記録層
は、テルル系、タリウム系等の金属系材料、またはシア
ニン色素、ナフトキノン色素等の有機系材料のいずれを
用いて形成してもよい。反射層はアルミニウム等の薄膜
を蒸着することによって、また、保護層は、慣用の材料
を塗布し、硬化反応で固化することによって形成するこ
とができる。
After the above-described injection molding, the optical disk substrate taken out of the mold has a recording layer and a reflective layer formed on the surface thereof, a protective film formed thereon, and, if necessary, a plurality of substrates. Affixed to an optical disc. The recording layer may be formed using any of a metallic material such as tellurium or thallium, or an organic material such as cyanine dye or naphthoquinone dye. The reflective layer can be formed by depositing a thin film of aluminum or the like, and the protective layer can be formed by applying a conventional material and solidifying it by a curing reaction.

【0019】特に、DVDの場合は、射出成形された基
板に、反射膜、半透明膜、色素膜等を成膜後、得られた
単板を2枚貼り合わせることによって、高転写性、高品
質の光ディスクが得られる。本発明は、グルーブの深さ
が150nm以上でグルーブのピッチが0.85μm以
下の高記録密度基板、特にDVD−R、DVD−RAM
の成形に有用である。なお、貼り合わせる単板の厚さ
は、通常、0.6mmまたは1.2mmである。
In particular, in the case of a DVD, a reflective film, a translucent film, a dye film, and the like are formed on an injection-molded substrate, and two obtained single plates are bonded together to obtain high transferability and high transferability. A quality optical disc is obtained. The present invention relates to a high recording density substrate having a groove depth of 150 nm or more and a groove pitch of 0.85 μm or less, particularly a DVD-R or DVD-RAM.
It is useful for molding. In addition, the thickness of the veneer to be bonded is usually 0.6 mm or 1.2 mm.

【0020】[0020]

【実施例】以下本発明を実施例によりさらに詳しく説明
するが、本発明はその要旨を逸脱しない限りこれらの実
施例に限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which, however, are not intended to limit the scope of the invention.

【0021】実施例1〜3および比較例1〜3 成形材料 実施例および比較例において、ポリカーボネート成形材
料は、次のようにして調製した。通常のホスゲン法で重
合する際に、ポリカーボネートオリゴマーおよびビスフ
ェノールAとともに、末端封止剤として、表1に示した
アルキルフェノールまたはパラヒドロキシ安息香酸アル
キルエステルを存在させ、粒状ポリカーボネートを得
た。その際、各末端封止剤の添加比率は、粘度平均分子
量が14,800となる様に調節した。得られた粒状の
ポリカーボネートには、離型剤としてステアリン酸モノ
グリセリドおよび熱安定剤としてトリス(モノおよびジ
混合ノニルフェニル)ホスファイトを、ポリカーボネー
トに対して、それぞれ、500ppmおよび100pp
mの割合で添加した後、溶融押し出しペレット化し、成
形材料とした。
Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 Molding Materials In Examples and Comparative Examples, polycarbonate molding materials were prepared as follows. At the time of polymerization by a usual phosgene method, an alkylphenol or an alkyl ester of parahydroxybenzoate shown in Table 1 was present as a terminal blocking agent together with a polycarbonate oligomer and bisphenol A to obtain a granular polycarbonate. At that time, the addition ratio of each terminal blocking agent was adjusted so that the viscosity average molecular weight was 14,800. The obtained granular polycarbonate was prepared by adding stearic acid monoglyceride as a releasing agent and tris (mono- and di-mixed nonylphenyl) phosphite as a heat stabilizer to 500 ppm and 100 pp, respectively, based on the polycarbonate.
After adding at a ratio of m, the mixture was melt-extruded into pellets to obtain a molding material.

【0022】成形条件 上記の様にして調製したポリカーボネート成形材料を、
スタンパーを装着した金型を用い、射出圧縮成型法に従
い、DVD用光ディスク基板を成形した。成形の際に使
用した機器、仕様および成形条件は下記の通りであっ
た。 成形機: 住友重機DISK3 金型: 12cmφDVD用金型 成形基板厚み: 0.6mm スタンパーのグルーブ深さ: 160nm スタンパーのグルーブのピッチ: 0.80μm 射出時間: 0.1秒 冷却時間: 7.0秒 スクリュー回転数: 360rpm スクリュー径: 25mmφ 型締め圧力: 射出、保圧中20T、冷却中25T また、ポリカーボネート成形材料のガラス転移温度、ス
タンパーが装着される側の金型の設定温度および冷却中
(冷却開始から7.0秒間)の型締め圧力は、表1に示
した通りである。
Molding conditions The polycarbonate molding material prepared as described above was
Using a mold equipped with a stamper, an optical disk substrate for DVD was molded according to the injection compression molding method. The equipment, specifications and molding conditions used for molding were as follows. Molding machine: Sumitomo Heavy Industries DISK3 Mold: 12 cmφ DVD mold Molded substrate thickness: 0.6 mm Stamper groove depth: 160 nm Stamper groove pitch: 0.80 μm Injection time: 0.1 second Cooling time: 7.0 seconds Screw rotation speed: 360 rpm Screw diameter: 25 mmφ Mold clamping pressure: Injection, 20T during holding pressure, 25T during cooling Also, the glass transition temperature of the polycarbonate molding material, the set temperature of the mold on which the stamper is mounted, and during cooling (cooling) The mold clamping pressure (for 7.0 seconds from the start) is as shown in Table 1.

【0023】評価方法 実施例および比較例において成形された光ディスク基板
は、それぞれ、下記の各項目について、下記の基準に基
づいて評価した。その結果を表1に示す。 (1) ガラス転移温度: 基板を構成するポリカーボ
ネート成形材料について、DSC(セイコー社製)を用
い、JIS K7121に準拠し、窒素気流下で10℃
/分の加熱速度で測定された、DSC曲線の変曲点より
求めた。
Evaluation Method The optical disk substrates formed in the examples and comparative examples were evaluated for the following items based on the following criteria. Table 1 shows the results. (1) Glass transition temperature: For a polycarbonate molding material constituting a substrate, using DSC (manufactured by Seiko Co., Ltd.), in accordance with JIS K7121, under a nitrogen stream at 10 ° C.
/ Min, determined from the inflection point of the DSC curve measured at a heating rate of / min.

【0024】(2) 光ディスク基板の最外周の転写
率: 基板の記録層のほぼ最外周に相当する、半径57
mmの円周を等分する4点におけるグルーブ深さを、原
子間力顕微鏡(オリンパス社製、NV2000)を用い
て測定し、それらの測定値の平均値を求め、これからス
タンパーの設計値である160nmに対する百分率を算
出し、転写率とした。
(2) Transfer rate at the outermost periphery of the optical disk substrate: radius 57 corresponding to almost the outermost periphery of the recording layer of the substrate
The groove depth at four points equally dividing the circumference of mm was measured using an atomic force microscope (NV2000, manufactured by Olympus Corporation), and the average of the measured values was obtained. This is the design value of the stamper. The percentage with respect to 160 nm was calculated and used as the transfer rate.

【0025】(3) 基板のそり: 基板を、23℃、
55%RHの環境で1時間馴致した後に、基板の記録層
の内・外境界に近い、半径23mmの円周上の点を基準
とした半径58mmの円周上の点の垂直方向の変位量の
差を、円周を等分する4対の点について、レーザー変位
計(キーエンス社製)を用いて測定し、それらの平均値
を求め、基板のそりとした。
(3) Warpage of the substrate:
Displacement in the vertical direction of a point on a circle with a radius of 58 mm with reference to a point on a circle with a radius of 23 mm near the inner / outer boundary of the recording layer of the substrate after acclimation for 1 hour in an environment of 55% RH Was measured using a laser displacement meter (manufactured by Keyence Corporation) at four pairs of points that equally divide the circumference, and the average value thereof was obtained to determine the warpage of the substrate.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】表1に示されるように、所定の炭素数のア
ルキル基を有する末端封止剤を使用した実施例1〜3に
おいては、所定のガラス転移温度と高い転写率が得られ
る。一方、炭素数が小さいと、比較例1および3に示す
ように、転写率が大きく低下し、実用に耐えない。ま
た、比較例2に示すように、流動性を高めるために金型
温度を上げると、基板のそりが急激に増大し、これも実
用に耐えない。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 using an end capping agent having an alkyl group having a predetermined number of carbon atoms, a predetermined glass transition temperature and a high transfer rate can be obtained. On the other hand, when the number of carbon atoms is small, as shown in Comparative Examples 1 and 3, the transfer rate is greatly reduced, and is not practical. Further, as shown in Comparative Example 2, when the mold temperature is increased to increase the fluidity, the warpage of the substrate increases sharply, which is not practical.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明に従い、適切なガラス転移温度を
有するポリカーボネート樹脂を使用することによって、
金型温度に近づけることができるので、転写性に優れた
光ディスク基板を提供することが可能となる。従って、
本発明は、DVDのような高記録密度の光ディスク基板
への利用価値が極めて高いものである。
According to the present invention, by using a polycarbonate resin having an appropriate glass transition temperature,
Since the temperature can be approached to the mold temperature, it is possible to provide an optical disc substrate having excellent transferability. Therefore,
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an extremely high utility value for an optical disk substrate having a high recording density such as a DVD.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年5月8日[Submission date] May 8, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】請求項5[Correction target item name] Claim 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中田道生 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 (72)発明者 丸山博義 神奈川県平塚市東八幡5丁目6番2号 三 菱エンジニアリングプラスチックス株式会 社技術センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Michio Nakata 5-6-1, Higashi-Hachiman, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Technology Center of Mitsubishi Engineering-Plastics Co., Ltd. (72) Hiroyoshi Maruyama 5-chome, Higashi-Yawata, Hiratsuka-shi, Kanagawa No. 6-2 Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Technology Center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明基板を形成するために射出成形される
ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度が120〜14
2℃であって、該ガラス転移温度とスタンパーが装着さ
れる側の金型の設定温度との差が0〜7℃の条件で製造
されることを特徴とする光ディスク基板。
The glass transition temperature of a polycarbonate resin injection-molded to form a transparent substrate is 120 to 14.
An optical disc substrate manufactured at 2 ° C., wherein a difference between the glass transition temperature and a set temperature of a mold on which a stamper is mounted is 0 to 7 ° C.
【請求項2】ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が
13,000〜20,000であることを特徴とする請
求項1記載の光ディスク基板。
2. The optical disc substrate according to claim 1, wherein the viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin is 13,000 to 20,000.
【請求項3】光ディスクが、厚み1.2mmの単板、厚
み1.2mmの単板2枚の貼り合わせ、0.6mmの単
板または0.6mmの単板2枚の貼り合わせによって形
成されることを特徴とする請求項1または2に記載の光
ディスク基板。
3. An optical disk is formed by laminating a 1.2 mm-thick veneer, a 1.2 mm-thick veneer, a 0.6 mm veneer or a 0.6 mm veneer. 3. The optical disc substrate according to claim 1, wherein
【請求項4】光ディスクの信号が、その案内溝の深さが
150nm以上で、ピッチが0.85μm以下であるこ
とを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の光
ディスク基板。
4. The optical disk substrate according to claim 1, wherein a signal of the optical disk has a guide groove having a depth of 150 nm or more and a pitch of 0.85 μm or less.
【請求項5】ポリカーボネート樹脂の分子末端が、炭素
数5以上のアルキルフェノールまたはパラヒドロキシ安
息香酸の炭素数3以上のアルキルエステルで封止されて
いることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記
載の光ディスク基板。
5. The method according to claim 1, wherein the molecular terminal of the polycarbonate resin is blocked with an alkylphenol having 5 or more carbon atoms or an alkyl ester having 3 or more carbon atoms of parahydroxybenzoic acid. An optical disk substrate according to claim 1.
【請求項6】光ディスク基板を射出成形する際に、射
出、保圧工程が終了した後の冷却開始から少なくとも3
秒以上の間、20T以上の型締め圧力が基板に付与され
る成形法で得られることを特徴とする請求項1ないし5
のいずれかに記載の光ディスク基板。
6. When performing injection molding of an optical disk substrate, at least three hours from the start of cooling after the injection and pressure-holding steps are completed.
6. The method according to claim 1, wherein a mold clamping pressure of 20 T or more is applied to the substrate for at least 20 seconds.
An optical disc substrate according to any one of the above.
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