JPS63197612A - 注型成形用型 - 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〕 本発明は注型成形法により光学的記録用案内溝を有する
光ディスク用基板を製造するための注型成形用型に関す
るものである。

更に詳しくは通常得られる金属スタンパ上に紫外線硬化
型樹脂を塗布し、紫外線により硬化して得られる紫外線
硬化型樹脂−ガラス板から成る二層構造の注型成形用型
に関するものであり、光ディスク用基板を能率よく安価
に提供するにある。

〔従来技術〕

光学的記録用案内溝を有する樹脂製光ディスク基板の製
造方法は（１）金型に金属製の光学的記録用案内溝付き
スタンパを組み込み、射出又は射出圧縮成形により光学
的記録用溝付き光ディスク用基板を形成する方法。（２
）スタンパ上に紫外線硬化性樹脂を塗布し平板状の光デ
ィスク用基板で圧縮し、紫外線を照射し硬化させて後ス
タンパを剥離し光学的記録用案内溝付き光ディスク用基
板を得る方法（いわゆる２Ｐ法）。（３）スタンパを注
型成形用型として注型法により、熱硬化性樹脂又は紫外
線硬化性樹脂を硬化させた後脱型し光学的記録用案内溝
付き光ディスク用基板を形成させる方法等がある。

（１）の方法は光ディスク用基板となる材料は熱可塑性
樹脂□に限られるが生産性が優れているという長所を有
しているが、これらの熱可塑性樹脂は吸湿性、寸法変化
、耐熱性及び光複屈折等の特性にバランスのとれた樹脂
は見いだされていない。

例えばポリカーボネートでは光複屈折が大きく、ポリメ
チルメタアクリレートは光複屈折は小ざいが耐熱性、吸
湿性に劣る。

又（２）の方法は光学的記録案内溝の転写性が良好であ
るという長所があるができあがった光ディスク用基板が
二層構造であるために反り、うねり等が生じる。又長期
信頼性試験において案内溝を形成した紫外線硬化樹脂層
と平板状の光ディスク用基板との間の密着性に問題が生
ずる可能性がある。（３）の方法は光複屈折の小さい熱
硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用いることかでき、かつ
光学的記録用案内溝形成部が同一材料であるという長所
を有しているが高価なスタンパを注型成形用型としてお
り、特にエポキシ樹脂系などでは硬化に数時間かかり、
生産性が著しく悪く高価なものとなってしまう。すなわ
ちスタンパは電鋳又はカッティング等により製造するた
めに時間がかかり非常に高価なものとなってしまうのに
加えてこれらのスタンパを用いて注型成形すれば、長時
間これらのスタンパが独占されてしまい、大量生産する
ためにはスタンパを多数枚準備しなくてはならず、ざら
にこれらのスタンパの保全に細心の注意を必要とし出来
上がった光学的記録用溝付き光ディスク用基板は非常に
高価なものとなってしまっていた。

〔発明の目的〕

本発明は光学的記録用案内溝付き光ディスク用基板を注
型成形法にて製作する方法において、注型成形用型を精
度よくしかも安価でかつ能率よく大量に提供する方法に
ついて鋭意研究を行い完成したものであり、更に詳しく
は金属スタンパに紫外線硬化型樹脂を塗布しガラス板に
て圧延し硬化せしめた後剥離することにより金属スタン
パの形状が正確に転写された紫外線硬化樹脂−ガラス板
からなる二層構造のものを注型成形用型として用いるこ
とによって光学的記録用案内溝付き光ディスク基板を安
価に大量に得ることにある。

〔発明の構成〕

本発明は注型成形法による光学的記録用案内溝付き光デ
ィスク基板を得る方法においてキャビティを形成する注
型成形用型が金属スタンパ上に紫外線硬化型のアクリレ
ート系又はメタアクリレート系の樹脂を塗布しガラス板
で圧延し、ガラス板を介して該紫外線硬化樹脂を硬化さ
せた後金症スタンパから剥離して得られる紫外線硬化型
のアクリレート系又はメタアクリレート系樹脂−ガラス
板の二層構造の注型成形用型に関するものである。

以下本発明の注型成形用型の製造方法について説明する
。

まず母々型となる金属スタンパは一般にニッケル電鋳法
やプラズマエツチング法等で作られたものを用いるがそ
の他の方法によって得られたスタンパであっても差し支
えない。光学記録用案内溝は転写を２回行うためスパイ
ラル形状の場合は、金属スタンパとして２Ｐ法等で用い
られるものの逆形状であることが必要である。

この金属スタンパ上に紫外線硬化型樹脂を塗布し適当な
厚みの平坦度の良いガラス板で圧延させる。用いられる
ガラス板は注型成形用型とするため厚みは５Ｍ以上であ
ることが望ましい。またガラス板の表面状態は平坦度が
良いものであればよく、通常の表面粗さのもので十分で
ある。但し０．１Ｍ以上のキズ、欠は等がないものであ
る。

又紫外線硬化型樹脂との密着性を向上させるため、最大
表面粗さ０．１ｓ以下の範囲で適当な粗さにガラス板表
面を粗化しても良い。更に必要あらばガラス板表面に適
当なプライマー例えばシランカップリング剤又はチタン
カップリング剤等をあらかじめ塗布しておくことも密着
性を増大させるために有効な手段である。

ガラス板で圧延された紫外線硬化型樹脂は硬化収縮等に
よるハガレを防ぐためＯ，１ｍ以下の厚みになるように
圧延・圧締させる。圧締するためには適宜ガラス板上に
荷重をかけることもできる。

次いで圧延、圧締した紫外線硬化樹脂層をガラ°ス板を
介して紫外線を照射して硬化させる。

このようにして作成した紫外線硬化樹脂−ガラス板から
なる注型成形用型は、後工程で注型法にて熱硬化樹脂を
硬化させる場合には、この硬化温度による変形又は脱型
時の変形、クラックなどが生じてはならない。このため
紫外線硬化樹脂は注型成形に用いる樹脂の硬化温度より
高いガラス転移温度（以下Ｔｇという）を有するものが
好ましく、さらにはＴｇは注型成形に用いる樹脂の硬化
温度より５℃以上高いことが必要であり更には１０℃以
上高いことが望ましい。

また後工程で注型法にて放射線硬化樹脂を硬化させる場
合には、放射線を照射する時に発生する熱によって変形
または脱型時の変形、クラックなどが生じてはならない
。このため紫外線硬化樹脂は放射線照射により発生する
熱による温度よりも５℃以上高いＴｇが必要であり１０
℃以上高いことが望ましい。

Ｔｇの差が５℃以下では光ディスク用基板の変形が生じ
てしまい又溝の転写性が悪く精密な溝形状が得られず、
更には注型成形用型として繰り返しの使用に耐えなくな
ってしまう。

このような紫外線硬化型樹脂としてはアクリレート又は
メタアクリレート系樹脂であり、（Ａ）多官能アクリレ
ート、多官能メタアクリレート、またはアクリレートオ
リゴマー、メタアクリレートオリゴマー（Ｂ）アクリレ
ートモノマー、又はメタアクリレートモノマー（Ｃ）光
増感剤からなるものである。（＾）としては例えばジペ
ンタエリスリトールへキサアクリレート、ジペンタエリ
スリトールへキサメタアクリレート、ジペンタエリスリ
トールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペ
ンタメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエステル
メタアクリレート、エポキシアクリレート、ブタジェン
アクリレート等がある。

（Ｂ）の例としては１．４ブタンジオールジアクリレー
ト、１．４ブタンジオールメタアクリレート、１．６ヘ
キサンジオールジアクリレート、１．６ヘキサンジオー
ルジメタアクリレート、１．１０デカンジオールジアク
リレート、１．１０デカンジオールジメタアクリレート
、フェニルエチルアクリレート、フェニルエチルメタア
クリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ヒ
ドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタア
クリレート、ネオペンルジリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプ
ロパンアクリレート、ビスメタクリロオキシエチルフオ
スフエート等がおる。又（Ｃ）としてはベンジル系化合
物、ベンゾインアルキルエーテル、ベンゾフェノン系化
合物、アセトフェノン系化合物、ベンジルケタール系化
合物などがある。（Ｃ）の添加量としては（Ａ）　、（
Ｂ）の合計に対して１〜５重量部の範囲が望ましい。

これらの（Ａ）　、（Ｂ）　、（Ｃ）の中から硬化物の
Ｔ３が注型成形用樹脂の硬化温度より１０℃以上高くな
るようなものを選択する。又これらのアクリレート系又
はメタアクリレート系樹脂硬化物は架橋密度をあげるた
めに所定の温度でアニールすることも適宜行ってもよい
。このようにアクリレート系又はメタアクリレート系樹
脂層を硬化せしめた後、金属スタンパを剥離することに
よって、アクリレート系またはメタアクリレート系樹脂
−ガラス板からなる注型成形型が得られる。

これらの注型成形用型を用いて注型成形を行う。

これらの注型成形用型に離型処理を行いキャビティを形
成する。光ディスク基板用樹脂として注型成形する樹脂
は （１）１００℃以上の耐熱性があること。

（２）機能膜との密着性が良好であること。

（３）読み取り又は書き込みレザー光に関し８８％以上
の透過率をもつこと。

（４）耐湿熱性が良好のこと。

（５）寸法変化の少ないこと。

（６）複屈折が４０ｎｌｌｌ（ダブルパス）以下である
こと。

等が必要であるが熱硬化性樹脂としてはジアリルジグリ
コールカルボナート、プレポリマーを含むジアリルフタ
レート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があ
るが上記条件を満足するものであればとくに限定されな
い。又放射線硬化型樹脂としては注型成形用型を作成す
るのに用いたと同様の紫外線硬化型のアクリレート系又
はメタアクリレート系樹脂の中から選ばれた上記条件を
満たすものであれば用いてもよい。また場合によっては
エテン基を有する化合物／ポリチオール／光増感剤から
なる樹脂系も用いることができる。この他上記条件を満
足するものであれば電子線硬化樹脂等であってもかまわ
ない。さらにこれらの熱硬化性樹脂と紫外線硬化型樹脂
を適当にブレンドした系も用いられる。

熱硬化性樹脂系を用いる場合には硬化温度は注型成形用
型を作成したアクリレート系又はメタアクリレート系樹
脂のＴｇより５℃以上の差があることが必要である。又
放射線硬化型樹脂を系を用いる場合には注型成形用型を
作成したアクリレート系又はメタアクリレート系樹脂の
Ｔｇは放射線を照射する際の照射面に生ずる発熱による
温度よりＴｇは５℃以上あることが必要である。

〔発明の効果〕

本発明によれば１枚の金属スタンパから容易に、しかも
大量に同一の注型成形用型が得られ、この型を用いるこ
とによって光学記録用案内溝付き光ディスク基板を安価
に得ることができその工業的意義は非常に大ぎいもので
ある。

〔実施例〕

（実施例１） ニッケル電鋳法で得られた、光学的記録用案内溝がファ
ザーである金属スタンパ上に下記の処方の紫外線硬化樹
脂を塗布した。

ヒドロキシエチルメタアクリレート　　　１０１．６ヘ
キサンジオールジアクリレート　　２０１−ヒドロキシ
へキシルベンゾフェノン　　　４次いで表面にγ−アク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシランを５％含有
するイソプロパツール溶液を塗布し１００℃、１時間処
理をした厚み１０７１１１１１のパイレックスガラス板
により金属スタンパ上の紫外線硬化樹脂を圧延し、８０
Ｗの高圧水銀灯を１５ｃｍの高さから３０秒照射し硬化
させて注型成形用型を得た。この紫外線硬化樹脂のガラ
ス転移温度は１４０℃であり、溝の転写性は９５％以上
であった。

得られた注型成形用型と離型処理をしたガラス平板から
キャビティを作り下記の処方の樹脂を注型し８０℃、　
２ｈｒ、　１３０℃、３ｈｒで硬化せしめ厚み１．２＃
の光学的記録用案内溝付き光ディスク基板を得た。

メチルへキサヒドロフタル酸無水物　　　８６２−エチ
ル４−メチルイミダゾール　　　　　　１得られた光デ
ィスク基板は金属スタンパを直接に注型成形用型として
得た光ディスクのディスク基板と比べ何らそんしよくし
よくもなく非常に優れたものであった。

（実施例２） 実施例１の金属スタンパを用い下記の処方の紫外線硬化
樹脂を塗布した。

ヒドロキシエチルメタアクリレート　　　２０実施例１
と同様に硬化させて注型成形用型を得た。

この紫外線硬化樹脂のガラス転移温度は１５０’Ｃであ
り、溝の転写性は９５％以上であった。この注型成形用
型を用いキャビティを形成し下記の処方の樹脂を用い８
０℃、５ｈｒ、１４０°Ｑ、３ｈｒで硬化させた。

ジアリルイソフタレートモノマー　　　　４０ジクミル
パーオキサイド　　　　　　　　　１得られた光ディス
ク基板は実施例１と同様なものであった。

（実施例３） 実施例１の金属スタンパを用い下記の処方の紫外線硬化
樹脂を塗布した。

ヘテロ脂環式ジアクリレート　　　　　１００１．６ヘ
キサンジオールジアクリレート　　　５ジメタクリロキ
ジエチルフオスフエート　　５１−ヒドロキシへキシル
ベンゾフェノン　　　３実施例１と同様に硬化させて注
型成形用型を得た。

この紫外線硬化樹脂のガラス転移＠度は１００℃であり
、溝の転写性は９５％であった。

得られた注型成形用型を用いてキャビティを形成し下記
の処方の樹脂を用い紫外線を照射して硬化させた。

エポキシアクリレート６０ １．６ヘキサンジオールジアクリレート　　４０１−ヒ
ドロキシへキシルベンゾフェノン　　　３得られた光デ
ィスク基板は実施例１と同様に非常にすぐれたものであ
った。以上の実施例で示した記録用案内溝付きの注型成
形用型は転写性に優れたものであり、いずれも１０回以
上の注型成形が可能であり、１０以上の注型成形を行っ
ても溝付き紫外線硬化樹脂膜のとられ、クラックなどは
なかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱硬化性樹脂または放射線硬化性樹脂を注型成形により
   、光学記録用案内溝付き光ディスク基板を成形するにあ
   たり、注型成形用型が光ディスク用基板となる樹脂の硬
   化温度よりガラス移転温度が５℃以上高い紫外線硬化型
   のアクリレート系又はメタアクリレート系樹脂とガラス
   板からなり、金属性スタンパ上に液状の該紫外線硬化型
   樹脂を塗布し、ガラス板で圧延し次いでガラス板側より
   紫外線を照射し該樹脂層を硬化せしめた後金属スタンパ
   を剥離して得られるアクリレート系又はメタアクリレー
   ト系樹脂−ガラス板から成る二層構造の注型成形用型。