JPH01225516A - プラスチック基板成形装置 - 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 本発明は光で記録、再生を行う、透明なディスク（光デ
ィスク、光磁気ディスク等）基板の成形装置に主として
関するものである。しかし本発明はレンズや複雑な形状
をした透明平板などの他の透明成形板の成形装置にも適
用することができる。

従来の技術 従来のディスク基板などの透明成形板は、ガラス板を研
摩装置により光学研摩したり、熱可塑性樹脂を射出成形
機により成形して製造されていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来例では、ガラス板においては、ガ
ラス板−枚一枚所定の寸法に切断し、ガラスの表面に光
学研摩をほどこし、その後、記録用の溝を形成する必要
があり、生産コスト及び生産タクトの点で市場ニーズに
対応することが難しくなってきている。

また、熱可塑性樹脂を用いた射出成形機においては、生
産タクト、生産コスト上は大きな問題はないものの、成
形時に発生する樹脂の焦げや材料中のゴミ、更には、成
形歪や成形収縮にょシ、複屈折や成形体にソリが発生し
十分な光学特性が得られなくなシ、記録密度や記録、再
生能に大きな問題があった。

課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、光重合可能な反応
性液状樹脂が満たされ回転可能で紫外線を透過する型と
、型内の反応性液状樹脂に紫外線を照射する光源と、型
と対応して備えられ、ラジアル方向に移動して紫外線の
照射を規制する遮光部とを備えだことを特徴とする。

作用 上記構成において、光重合可能な反応性液状樹脂（以下
Ａ液と略す）を用い、このＡ液を光が通ることのできる
所定の大きさを持った型に、Ａ液を満たし、紫外線（Ｕ
Ｖ）の光量を成形体に全面に均一照射するだめ前記型を
回転する。

次に前記型に対応して備えられたラジアル方向に移動可
能な遮光板を作動し、前記型の外周（内周）の一部より
紫外線を照射し、前記Ａ液を部分硬化せしめ、型内に硬
化した樹脂層（ＵＶが透過し、硬化反応が進行し、硬化
した層）とゲル化した樹脂層（ＵＶが透過した部分とＵ
Ｖが透過していない部分との界面付近でＵＶ透過により
発生した重合開始種がＵＶ透過していないＡ液層に拡散
し、Ａ液の重合反応が進行し、硬化したＡ液が未反応状
態のＡ液に溶解し、ゲル化状態になった層）と、未反応
の植脂層（ＵＶが透過していない層）を形成し、Ａ液の
硬化収縮により生じた樹脂空間部分に、ゲル化した樹脂
又は未反応樹脂を型回転による遠心力で流入し、上記空
間部分を液で満たす０ 次に１回目より遮光板を内側（外側）に移動し、１回目
よりも広い照射面積を持つＵＶを、１回目で発生した硬
化層よりも大きくなるように２回目のＵＶ照射を行なう
。新だに硬化収縮により生じた空間部分に再生ゲル化し
た樹脂又は未反応樹脂を流入させる。

このようにして、順次、遮光板の面積をラジアル方向に
小さくし、ＵＶ面積を増大させながら、前記操作を硬化
物が所定の大きさにな９うるまで繰りかえし行ない、型
の成形形状に沿う形状の透明成形体を得ることができる
。

これにより、Ａ液を成形体の一部分から硬化せしめ、部
分硬化によって発生したゲル化層（反応中間層）を、収
縮によるヒケ部分に前記ゲル化層が型の回転による遠心
力で流入し、硬化収縮による硬化歪（ワレやソリ、ヒケ
）、寸法精度及び光学特性（複屈折やゴミ）を大幅に改
善することができる。

具体的には硬化物の寸法精度は、確かにＡ液の硬化収縮
はあるものの、収縮した空間へ直ちにゲル化した樹脂や
未反応樹脂が流れ込むため、得られた硬化物（透明成形
板）には、従来の熱可塑。

熱硬化、光硬化等にみられる型とのｎ■のすきまが生ず
る事がなく、型寸法と同一寸法精度を持つ透明成形板が
得られる。

また複屈折においても全体が均一に硬化しているため、
従来の熱可塑性樹脂に比較し、シングルパス１朋厚で全
域にわたり１０ｎｍ以下（ポリカーボネートは２ｏ〜４
０ｎｍ）が容易に実現可能である。

更に、Ａ液は液状であるため、濾過や蒸留、遠心分離と
いった精製が容易にでき、また、型内で反応し硬化物と
なり、熱可塑性材料の成形時に発生するような樹脂の焦
げやスクリュー等のかけによる金属粉が発生しないため
、光学的に影響を与えるｏ、５μｍ〜１μｍ以上の異物
をほぼ完全に除去可能となり、その結果、ディスク基板
自体の持つエラーレートが１０〜１０　程度と改善でき
、従来、予備的に設けられていた記録領域も実使用領域
として使え、大幅に記録容量の増加をはかることができ
る。

しかしながら、エポキシ樹脂に代表されるような、熱硬
化性樹脂を用いる従来例においても上記と同様の効果は
得られるものの、熱硬化においては伝熱により型の一部
を加熱するだけで型全体が温度上昇を起こし温度勾配を
持ったまま重合反応が進行し、硬化状態が不均一となり
、硬化中にワレが発生したり、複屈折にバラツキが発生
したりするため、部分加熱９部分冷却ができ、かつ精密
な温度制御のできる型が必要となり、本発明に比較し型
が著しく大きくなるという欠点を有している。また、重
合速度についてみると、ＵＶ硬化は、数秒〜数十分で硬
化するのに対し、熱硬化では一般に数十分〜数時間必要
であり、本発明に比較して劣っている。

実施例 以下本発明の第１実施例のプフスチック基板成形装置に
ついて、第１図〜第４図を参照しながら説明する。第１
図において１は紫外線（ＵＶ）ランプ、２は可動遮光板
で、ＵＶカットのシート又はフィルムの材質で出来てい
る。モータ６を起動させると、ポールネジ７が回転し、
遮光板２が中心に向って畳まれる。３は型でＵＶランデ
側に光透過性の材質で石英ガラス板などの透明板８と所
定の厚みを持ちパイトンゴムを両面にライニングし、シ
ール性を持たせたスペーサ９を介して、スタンパ１ｏで
構成されている。この型３はクランパー１１を用いて、
ターンテープ／Ｌ／４に固定さベモータ５によって回転
させられる。以上のように構成されたプラスチック基板
成形装置について、以下その動作を説明する。

まず第２図に示すように、型３内に光重合可能な反応性
液状樹脂１５を満たす。その後遮光板２によシ前記型３
の大部分を遮蔽しくａの状態）、ＵＶ１を石英ガラス板
８に対し垂直に照射し、反応性液状樹脂１６の一部を反
応させ、第３図に示すように、未反応の反応性液状樹脂
１５の領域、ゲル化した部分１２、及びＵｖｌにより硬
化した部分１３を同一型３内に発生させる。その後遮光
板２を徐々に上昇させ（ｂ、ｃの状態）、型３を回転さ
せなからＵｖｌが型３内を照射する面積を増やし硬化部
１３の領域を増やしていく０硬化収縮した空間部分には
未反応樹脂１６をターンテーブル４の遠心力によって回
内の矢印方向へ流入させる。この操作を繰り返し、所定
の寸法の硬化物１３を得る。次に第４図に示すように、
クランパー１１を脱型した後硬化物１３のスタンパ−１
０側にナイフ１４などを、差し込み、ターンテーブル４
の回転によって、外周部に空気を入れ込み、その後Ｎ２
吸き込み硬化物１３をスタンパ−１０よりハクリさせ、
吸着盤等を用いて取り出す〇 以上のように本実施例によれば、ラジアル可動遮光板と
回転テーブルの機構を用いることによシ、光学特性が優
れ、生産性の高いグラスチック基板を得ることができる
〇 以下本発明の第２実施例について第６図及び第６図を参
照しながら説明する。

１はＵＶランプ、３は型、４はターンテーブルで以上は
第１実施例と同様なものである。本実施例が第１実施例
と異なるのは、モータ１６にて遮光板１７を中心から外
周方向に開口する機構を用いたことにある０尚、この機
構の具体構成はカメラの絞シ機構等で周知であり、図示
及び詳細説明は省略する。

以上のように構成されたプラスチック基板成形装置につ
いて、以下第６図を用いてその動作を説明する。

第１実施例と異なる動作は遮光板１７を徐々に中心から
、開口させ（ｂ′、Ｃ′の状態）型３を回転させながら
、ＵＶ１が型内の照射する面積を増やし、所定の寸法の
硬化物を得ることである。

以上のように遮光板１７を中心から外周方向に開口する
機構を設けることにより、センタ穴部にパリ、穴精度が
向上する。

なお第１実施例、第２実施例において、紫外線光源はＵ
Ｖランプ１としたがＵＶランプ１は紫外線のビーム状の
もの又は紫外線レーザてもかまわない。

ここで用いた反応性液状樹脂３は表１に示す組成を有し
ている。すなわち、２管能のアクリレートトシてビス（
オキシメチル）、トリシクロ〔５゜２．１，０２６）ン
力ンジ（メタ）アクリレート（、ＢＯＴＤＡ）　と２．
２’−ビス（４−（β−メタクロイルオキシ）シクロヘ
キシル〕プロパン（ＢＭＣＰ　）を、単管能アクリレー
トとして、シクロヘキシルアクリレート（ＣＨＡ）と、
テトラヒドロフルフリルアクリレ−）（ＴＨＦＡ）をｉ
用した◎又光重合開始剤としては、市販されているもの
はほとんど使用可能であるが、本実施例では透明性に優
れ、かつ黄変の少ないＩｒｇａ　Ｃｕｒｅ１８４を用い
た。

発明の効果 本発明は、以上のような効果がある。

１　変形の少ない寸法稍度の良好な成形品が得られる。

２　複屈折やゴミの少ない光学特性に優れたプラスチッ
ク基板を効率よく得ることが出来る。

３　耐熱性の後れたプラスチック基１反を短い成形サイ
クルで製造出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例におけるプラスチック基板
成形装置の縦断正面図、第２図ａは要部の平面図、第２
図すは要部の縦断正面図、第３図はＵＶ硬化工程を示す
要部の縦断正面図、第４図は脱型工程を示す要部の縦断
正面図、第６図は本発明の第２実施し１ｊにおけるグラ
スチック基板成形装置の縦断正面図、第６図ａは要部の
平面図、第６図すは要部の縦断正面図である。 １・・・・・・紫外、諜ランプ、２，１７・・・・・・
遮光板、３・・・・・・型、４・・・・・・回転テーブ
ル、１５・・・・・・反応性液状耐脂。 １−−一葉ｑ’−煤テン２゛ 第３図 第４１ 第５図 １７−止た坂 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光重合可能な反応性液状樹脂が満たされ回転可能で紫外
   線を透過する型と、型内の反応性液状樹脂に紫外線を照
   射する光源と、型と対応して備えられ、ラジアル方向に
   移動して紫外線の照射を規制する遮光部とを備えたこと
   を特徴とするプラスチック基板成形装置。