JPS6183213A - デイスク基板とその製造方法 - 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〕 本発明は光デイスク用基板およびその製造方法に関する
ものである。

〔従来の技術〕

一般家庭用および業務用の再生専用光学式ビデオディス
ク９基板材料としてメタクリル樹脂が使用され、またデ
ジタルオーディオディスクの基板材料としてポリカーボ
ネート樹脂が使用されているが、近い将来にむけて情報
記録用途としての大容量画像ファイルや大容量コンピュ
ーターメモリー用光ディスクが開発されつつあり、その
基板材料として何が適しているかが業界の最大の関心事
で、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂およびガラ
スが有力視されており、その中でも複屈折率等の光学的
特性、機械的強度、成形加工性からメタクリル樹脂が特
に注目されている。家庭用等の光学式ビデオディスクが
再生専用であり、射出成形法により金型内のスタンパ−
から信号が直接転写され、また二枚のディスク板が接着
剤で貼り合されて製造されているため、吸湿による寸法
□変化、そり等の問題が緩和され、また複屈折率も充分
許容範囲に入る値を有していることから基板材料として
メタクリル樹脂成形材料が用いられている。これに対し
、情報記録用の光ディスクは記録、再生および書き換え
可能であり、より精度の高い信号記録示要求されること
からより低い複屈折率が必要とされ、成形材料中最も低
い複屈折率を有するメタクリル樹脂成形材料からの射出
成形品でも今−歩の感があるとともにディスク用基板へ
の記録薄膜の蒸着、スパッタリング工程あるいは基板の
吸湿防止対策としての低吸湿膜のコーティング工程があ
り、これら工程に先だちディスク基板面上のほこり、ゴ
ミ、油分な有機溶剤で洗浄除去しなければならないこと
、あるいは有機記録材料の塗布溶液の塗布などからディ
スク基板の耐溶剤性の改善が必要とされる。また前述し
たメタクリル樹脂の吸湿性の問題は根本的にポリマーを
構成する単量体の化学構造に起因するものであり、その
意味で吸湿性の少ないポリマーを与える単量体を共重合
することにより改良が試みられており、例を挙げるとメ
タクリル酸メチル−メタクリル酸シクμヘキシル共重合
体（特開昭５８−５３１８号、特開昭５８−１２７７５
４号）、メタクリル酸メチル−メタクリル酸ベンジル共
重合体（特開１１８５Ｂ−１０４９３９号）があるが、
いずれも低吸湿性膜のコーティング工程を除けるだけの
大巾な改良には致っておらず耐溶剤性の改善が必要とさ
れるとともに、得られた射出成形品の機械的強度が低下
し、複屈折率が増加する傾向にあり、また耐熱性の改良
も残されたままである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前述した従来のメタクリル樹脂の欠点を改善し
、情報記録用としての複屈折率が低（機械的強度を保持
し、かつ耐吸湿、性および耐溶剤性が改善されたメタク
リル系樹脂からなるディスク用基板およびその製造方法
を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

これらの目的はメタクリル酸メチル１０〜８０重量％、
特定のメタクリル酸アルキルエステル（ム）２０〜８０
重量％、架橋性単量体（Ｂ）０．３〜１０重量％および
これらと共重合可能なモノエチレン性不飽和単縫体θ〜
１０重量％からなり、粘度が５〜２００ボイズ（２５℃
、Ｂ型粘度計）である均一なメタクリル系部分重合物（
Ｉ）を硬化させることにより得られることを特徴とする
ディスク用基板により解決される。

さらにこれらの目的はメタクリル酸メチルｌＯ〜８０ｆ
ｉｔ％、特定のメタクリル酸アルキルエステル（Ａ）２
０〜８０重量％、架橋性単量体（Ｂ）０．３〜１０重量
％およびこれらと共重合可能なモノエチレン性不飽和単
量体０〜１０重ｔ％からなり、粘度が５〜２００ボイズ
（２５℃、Ｂ型粘度計）である均一なメタクリル系部分
重合物（Ｉ）をラジカル重合開始剤の存在下成形金型内
で加圧加熱条件下硬化させることを特徴とするディスク
用基板の製造方法によって解決される。

本発明でのメタクリル酸メチルの使用割合は１０〜８０
重量％、より好ましくは３０〜７０重量％であり、１０
重量％未溝では最終的に得られるディスク用基板の機械
的強度および熱変形温度が低下し好ましくなく、また８
０重量％を超えると耐吸湿性が低下し好ましくない。

特定のメタクリル酸アルキルエステル（Ａ）としては、
メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタ
クリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリブチルお
よびメタクリル酸イソボロニルのうち少くとも１種であ
り、これらメタクリル酸アルキルエステル（Ａ）の使用
割合は２０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７０重
量％である。２０重量％未満では耐吸湿性が低下し、８
０重量％を超えると機械的強度および熱変形温度が低下
し好ましくない。

架橋性単量体（Ｂ）としてはポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート（ポリエチレングリコールの分子
量が１７０〜１０２０）、ネオペンチルグリコールジ（
メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）ア
クリレートおよびトリメチルールプロパントリ（メタ）
アクリレートのうち少くとも１種を使用することが必要
であり、使用割合としては０．３〜１０重蓋％、より好
ましくは１〜７重量％である。架橋性単量体はその種類
により得られるディスク基板の機械的強度や熱変形温度
に大きく影響し、ポリエチレングリコールジメタクリレ
ートにおいてもポリエチレングリコールの分子量が１７
０未満になると得られたディスク用基板は割れやす（著
しく機械的強度が低下し、ジビニルベンゼン、アリルメ
タクリレートもこれと同様の傾向を示す。ポリエチレン
グリコールの分子量が１０２０を超えるとディスク用基
板の耐熱性が低下し基板への記録薄膜の蒸着が困難とな
り好ましくない。またフェニル基を含む架橋性単量体は
複屈折率を高くすることから好ましくな（、前述した架
橋性単量体（Ｂ）の使用割合が０．３重量％未満では耐
溶剤性が改善されず、ディスク用基板の有機溶剤による
クラックが生じやすい。また１０重量％を超えると耐溶
剤性、耐熱性は良好であるが得られた基板の複屈折率が
高（なり目的とするディスク用基板としては好ましくな
い。

また本発明では上述した単量体と共重合可能なモノエチ
レン性不飽和単量体を必要に応じて０〜ｌＯ重１ｉｌｔ
％の割合で使用してもよい。これらのモノエチレン性不
飽和単量体としてはメタクリル酸ｎ−プロピル、メタク
リル酸ｎ　−７’チル、メタクリル酸フェニル、メタク
リル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメタ
クリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ｎ−プｐピル、アクリル酸ｎ−ブチル
、アクリル酸シクロヘキシル等のアクリル酸エステル類
、スチレン、α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン
等の芳香族ビニル類あるいはアクリーントリル、メタク
リル酸）リル等のシアン化ビニル類が挙げられる。

本発明のディスク用基板の製造方法としてはメタクリル
酸メチル、特定のメタクリル酸アルキルエステル（Ａ）
、架橋性単量体（Ｂ）およびこれらと共重合可能なモノ
エチレン性不飽和単量体からなる均一なメタクリル系部
分重合物（Ｉ）を一旦製造することであり、この部分重
合物（Ｉ）は単量体に可溶なポリマーを架橋性単量体を
含む単量体に溶解した部分重合物、あるいは重合途中で
反応を停止させることにより得られる部分重合物であっ
てもよいが、単量体中にポリマーが均一溶解している部
分重合物に限られる。架橋性単量体が共重合されたポリ
マーが単量体に膨潤した状態で含まれる部分重合物ある
いはポリマーが不均一に溶解した状態の部分重合物によ
り得られたディスク用基板は複屈折が非常に高くなると
ともにヘイズも高く目的とするディスク用基板としては
使用不可能である。メタクリル系部分重合物（Ｉ）の粘
度は５〜２００ボイズ（２５℃、Ｂ型粘度計）より好ま
しくは３０〜１５０ボイズである。５ポイズ未満ではデ
ィスク基板用成形金型中で硬化させる際、ヒケ、パリを
生じ一定板厚のものが得られに（かったり、気泡が生じ
やす（好ましくない。

粘度が２００ポイズを超えるとラジカル重合開始剤の添
加混合が雌かしくなるばかりか複屈折率が高く・なり好
ましくない。

また本発明のディスク用基板の製造方法のもう１つの特
徴はメタクリル系部分重合物（Ｉ）にラジカル重合開始
剤を添加して均一混合した後、所定量をディスク基板用
成形金型に注入して加圧、加熱条件下短時間で硬化させ
ることにより直接ディスク用基板を得ることであり、注
型板または押出板からの切り出し方法とは明らかに異な
り、切り出し時のゴミ、切粉、傷および切削優等ディス
ク用基板としての欠点から解放される。硬化条件として
は使用するメタクリル系部分重合物およびラジカル重合
開始剤の種類、添加量により異なり、圧力としては硬化
に伴い序々に増加させ最終的に１０〜２００ｋｌ？／７
Ｇより好ましくは５０〜１５０Ｉｑ／ｄＧの圧力条件が
適している。また温度条件としては４０〜１００℃より
好ましくは５０〜９０℃が適しており、場合によっては
９０〜１２０℃で後重合してもよ（、硬化時間は５〜３
０分程度である。

本発明で用いられるラジカル重合開始剤としては特に限
定されることはなく、ラウルイルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、ターシャルブチルパーオキシビ
バレート、ターシャルブチルパーオキシネオデカノエー
ト、ターシャルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノ
エート、ターシャルブチルパーオキシイソブチレート、
シイツブρピルバーオキシジカーポネート、ジー２−エ
チルヘキシルパーオキシジカーボネート等の有機過酸化
物系開始剤、２．２′−アゾビスイソブチ−ニトリル、
ジメチル−２，２′−アゾビスイソブチレート、２．２
′−アゾビス（２−メチルブチルニトリル）、２．２′
−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２．
２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレ
ロニトリル）等のアゾ系開始剤およびベンゾイルパーオ
キサイドとＮ、Ｎ−ジ（２−ヒトρキシブｐピル）−Ｐ
−１ルイジン、Ｎ％Ｎ−ジメチル−Ｐ−）ルイジン、Ｎ
１Ｎ−ジメチルアンリン等の第三級アミンの併用による
レドックス系開始剤が挙げられる。

このようＫして得られるディスク用基板は射出成形材料
に比較して分子量が高く、かつ適度に架橋されているた
め耐熱性の点でも優れたものとなり、また本方法ではグ
ループ付スタンパ−を型に取り付けることによるプレグ
ルーブ付ディスク用基板はもちろんのこと、基板上に紫
外線硬化用樹脂を塗布した後グループを付けることも可
能である。

なお、本発明のメタクリル系部分重合物（Ｉ）には必要
に応じて連鎖移動剤としてのメルカプタン類、染料、紫
外線吸収剤、離型剤等を添加してもよい。

〔実　施　例〕

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例で用いるメタクリル酸アルキルエステル、架橋性
単量体、モノエチレン性不飽和単量体および有機溶剤は
以下の略号で表わされている。

メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸エチル（
ＥＭＡ）、メタクリル酸イソブｐビル〔ｉ−ＰＭＡ　］
、メタクリル酸インブチル（ｉ−ＨＭＡ〕、メタクリル
酸ターシャリブチル（ｔ−ＨＭＡ〕、メタクリル酸イソ
ボロニル（ｉ−ＢｏＭＡ）、ポリエチレングリコールジ
メタクリレート（ポリエチレングリコールの分子ｉ）Ｃ
ＰＥＧＤＭム（分子ｉｋ＞　）、ネオペンチルグリコー
ルジメタクリレート［：ＮＰＧＤＭＡ）、トリメチーー
ルプロパントリメタクリレートＣＴＭＰＴＭＡ）、ジク
ロルメタン（ＤＣＭ）、テトラクロロジクＩｆｆＲエタ
ン（ＴＣＤＦＥ）、インプロピルアルコール〔ＩＰＡ：
ｌ。

実施例での複屈折率の評価としては、３０ｃｍディスク
用基板の中心から１Ｏｃａの箇所での光路差の値である
。

吸水率は得られた板厚１．２ｕのディスク用基板を２×
３インチに切出した試験片を恒温恒湿槽内で４０℃、９
０％ＲＨの条件下、３０日間放置後の重量変化の値であ
る。

また実施例での耐溶剤性はガラスシャーレの中にディス
ク用基板を入れ、各々の有機溶剤を含洩させたフランネ
ル布で基板を被い、シャーレカバーをして５分間放置後
の外観変化を判定した。

実施例１〜７、比較例１〜４、 メタクリル酸メチルとメタクリル酸アルキルエステル（
Ａ）の組成を変化させてラジカル重合開始剤および連鎖
移動剤の存在下重合し、重合途中冷却して反応を停止す
ることにより得られたシラツブに架橋性単１体の種類お
よび添加量を変化させて添加混合し均一なメタクリル系
部分重合物とした。この部分重合物１００重蓋部に対し
てターシャリブチルパーオキシピバレート０．３重量部
を添加混合し、所定量を８０℃に温調した直径３０１０
円盤型成形金型に注入して加圧下１０分間保持して硬化
させ、冷却後板厚１．２１ｍのディスク用基板を得た。

得られたディスク用基板の評価結果を比較例も含めて第
１表に示す。

比較例５〜６、 メタクリル酸メチル、メタクリル酸アルキルエステル（
ム）および架橋性単量体の組成の異なる単量体混合物を
ラジカル重合開始剤および連鎖移動剤の存在下重合し、
重合途中冷却して反応を停止することにより得られたメ
タクリル系部分重合物１００重量部に対してターシャリ
ブチルバーオキシピバレー）０．３重量部を添加混合し
、以下実施例１と同様の方法により直径３０ｗ、板厚１
゜２ｍのディスク用基板を得た。得られたディスク用基
板の評価結果を第１表に示す。

実施例８〜１２、比較例７〜９、 メタクリル酸メチルとメタクリル酸アルキルエステル（
＾）の組成を変化させてラジカル重合開始剤および連鎖
移動剤の存在下懸濁重合してポリマービーズを得た。こ
のポリマービーズをメタクリル酸メチル、メタクリル酸
アルキルエステル（Ａ）および架橋性単量体からなる組
成の異なる単量体混合物で完全溶解し均一なメタクリル
系部分重合物とした。この部分重合物１００重量部に対
してラウルイルパーオキサイド０．３重量部を添加混合
し、以下実施例１と同様の方法により直径３０α、板厚
１．２話のディスク用基板を得た。

得られたディスク用基板の評価結果を第２表に示す。

比較例１０〜１１ バラグラス１．２ｉｕＩ板（協和ガス化学工業■製、メ
タクリル樹脂注型板）から切り出した直径３０１のディ
スク用基板およびバラベラ）Ｆ−１０００（協和ガス化
学工業■製、メタクリル樹脂成形材料）の射出成形によ
る板厚１．２關、直径３０（１１１のディスク用基板の
評価結果をそれぞれ比較例１Ｏおよび１１として第２表
に示す。

−１７＝

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタクリル酸メチル１０〜８０重量％、特定のメ
   タクリル酸アルキルエステル（Ａ）２０〜８０重量％、
   架橋性単量体（Ｂ）０．３〜１０重量％およびこれらと
   共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体０〜１０重量
   ％からなり、粘度が５〜２００ポイズ（２５℃）である
   均一なメタクリル系部分重合物（ I ）を硬化させるこ
   とにより得られることを特徴とするディスク用基板。
2. （２）特定のメタクリル酸アルキルエステル（Ａ）がメ
   タクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタク
   リル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリブチルおよ
   びメタクリル酸イソボロニルのうち少くとも１種である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のディス
   ク用基板。
3. （３）架橋性単量体（Ｂ）が、ポリエチレングリコール
   ジ（メタ）アクリレート（ポリエチレングリコールの分
   子量が１７０〜１０２０）、ネオペンチルグリコールジ
   （メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
   タ）アクリレートおよびトリメチロールプロパントリ（
   メタ）アクリレートのうち少くとも１種であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載のディスク用基板
   。
4. （４）メタクリル酸メチル１０〜８０重量％、特定のメ
   タクリル酸アルキルエステル（Ａ）２０〜８０重量％、
   架橋性単量体（Ｂ）０．３〜１０重量％およびこれらと
   共重合可能なモノエチレン性不飽和単量体０〜１０重量
   ％からなり、粘度が５〜２００ポイズ（２５℃）である
   均一なメタクリル系部分重合物（ I ）をラジカル重合
   開始剤の存在下成形金型内で加圧加熱条件下硬化させる
   ことを特徴とするディスク用基板の製造方法。