JPH07201091A - 光磁気ディスク用基板の成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】原料樹脂のロット間のバラツキや成形日、成形
時間が変っても、コールドスラッグやシルバーストリー
ク等の外観不良の発生が少なく、複屈折のバラツキが小
さく、転写性の高い光磁気ディスク用基板の成形方法を
提供する。 【構成】ノズル容量の３倍以上の容量を有するスプルー
プラー部２０を持つ金型に溶融した樹脂がキャビティー
１内周鏡面内に達する量をスプルー部１２における平均
剪断速度が 1,000〜 11,000sec^-1の範囲内で１次射出
し、次いでキャビティー不足充墳量をスプルー部におけ
る平均剪断速度が１次射出平均剪断速度より大きく、か
つ 10,000 〜 30,000sec^-1の範囲内で２次射出し、引き
続き 200〜500kg/cm² の圧力で 0.1〜0.5sec間３次射出
保圧し、その後直ちにゲート部１３を機械的に遮断して
成形基板の厚さ方向に 200kg/cm²以上の圧力を掛けなが
ら７sec 以上冷却することを特徴とする光磁気ディスク
用基板の成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光学的に情報を書き込
み、読み取り、消去することの出来る光磁気記録媒体に
用いられる薄肉な円板状プラスチック製光磁気ディスク
用基板の射出成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光磁気ディスクは、プラスチック製基板
の表面に同心円状の渦巻き状の溝が、約70〜130 ナノメ
ーター（nm）の深さで約1.6 μｍのピッチ間隔で刻まれ
ていて、その表面にＧd-Ｔb-Ｃo 系等の磁性薄膜と保護
膜が形成されている。情報の書き込み、読み取りまたは
消去方法は、磁性膜をキューリーポイント近傍迄昇温し
ながら所定方向の磁場を掛けて磁化することにより書き
込みを行い、情報の読み取りは磁化された情報の所に焦
点を合せてレーザー光を照射すると、情報ピットの磁界
により光が回転され反射されるので、回転の方向をキャ
ッチすることによって情報を読み取ることができる。ま
た基板の裏側よりレーザー光をレンズを通し磁性膜に焦
点を合わせて照射し、磁性膜の温度をキューリーポイン
ト以上に高めることにより情報を消去することができ
る。

【０００３】これらの記録媒体に用いられる基板として
は、主としてガラス基板に紫外線で硬化するフォトレジ
スト化合物を塗布し、フォトマスクを通して紫外線を照
射しピット状の情報や案内溝を転写する所謂２Ｐ法(Pho
to Polymerization Process)と、透明な熱可塑性合成樹
脂を射出成形し、１工程でピット状の情報や案内溝を成
形する方法があり、射出成形法によるため量産性に優
れ、基板の製造方法の主流になると考えられている。し
かし、熱可塑性合成樹脂を射出成形して得られた基板を
記録媒体の基板として用いる場合、 基板に異物や傷があり、外観が悪いものはレーザー光
を反射したり、吸収するので、読み取りや書き込みが出
来なくなるばかりでなく、商品価値を下げてしまう、 基板の複屈折が大きいと情報の読み取りや書き込みに
際して雑音になったり、感度が下がってしまう、 光磁気ディスクの回転駆動時に基板の面振れが生じた
り、基板が傾斜したりすると、信号を読み取ったり、記
録したりするピックアップが案内溝や情報のピットなど
に追随出来なくなる、 案内溝や情報ピットが基板内でスタンパーを忠実に、
均一な形状と深さに転写されていなければ、信号の読み
取りに影響を与える。又、場所により転写性に大きなバ
ラツキがあれば雑音になったり情報の誤読を引き起こし
たりする、等の欠陥を生じるため異物や傷のない外観に
優れた複屈折が小さく、基板の面振れが小さく、変形が
小さい等の機械的特性に優れ、しかも案内溝や情報ピッ
トが均一に転写された熱可塑性合成樹脂製基板が要望さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの解決策として
特開昭 58-126119号ではポリカーボネート樹脂を射出成
形するに際して、ポリカーボネート樹脂に亜りん酸エス
テルを添加、混合し、樹脂温度 330〜 400℃、金型温度
50〜 100℃に規定して射出成形することにより、ポリカ
ーボネート樹脂の分解を防ぎ、透明性の優れた光学的に
歪みの小さい、しかも反りの小さい基板を得る方法であ
る。しかし、この方法を用いた場合でも、金型に接する
ノズル先端部分に滞留している樹脂は、冷やされるので
流動し難く塊状になり易く、射出された際にこの部分は
基板の情報書き込み部分まで流れ込み、局部的に屈折率
の異なる部分（コールドスラッグ）が発生したり、ま
た、空気を巻き込んだようなキラキラ光る部分（シルバ
ーストリーク）が発生したり、溝の欠けたような傷が発
生したりする等の外観不良が発生し易かった。

【０００５】一方、複屈折の小さい基板を射出成形する
方法として、特公平03-41048号が提案されている。この
方法は分子量が14,000〜22,000であるポリカーボネート
樹脂を用いて射出シリンダー内でのポリカーボネート樹
脂の滞留時間や射出速度を規定することにより直径 130
mm以上の大口径基板の複屈折を小さくする方法である。
この方法を用いても、コールドスラッグやシルバースト
リークや溝の欠けたような外観不良の発生があった。基
板の成形に当たり、コールドスラッグやシルバーストリ
ーク等の外観不良は商品価値を下げるばかりでなく、情
報の読み取りや書き込み等における雑音や欠陥の原因に
なるので改善の必要がある。

【０００６】コールドスラッグによる歪みが情報の入っ
ていない鏡面部分に留まっているならば、実用上の品質
に大きな問題がなかったが、光ディスクが5.25′型、3.
5 ′型、ミニディスク等の出現に伴い小口径化の趨勢に
あり、情報の入っている部分の内径も29.7φ、 23.53φ
…等と小さくなって来ているのでコールドスラッグの発
生を抑える必要が大きくなってきた。また、案内溝や情
報ピットが一定の形、深さでしかも基板上の内周部から
外周部にかけて場所によりバラツキがなく、転写成形さ
れていることが要求されていた。高い転写性の基板を得
るためには、金型温度を高め又は樹脂の流動性を高める
ためにより高い成形温度にする必要があった。しかし、
従来の図２に示めした射出タイプ金型成形機を用いた場
合には、金型温度を 120℃位迄は金型温度が高くなるに
従い転写性が高くなったが、120 ℃よりも高くなると溝
やピットの転写性が低下する傾向にあった。複屈折や転
写性は、原料樹脂のロットのバラツキや原因の大きさは
定かではないが、成形日や同一成形日の午前、午後など
成形する時間によっても、影響を受けてバラツクので、
このようなバラツキが小さい成形法が成形する側から望
まれていた。本願発明者は、先に出願した特願平4-1300
31号により複屈折、面振れおよびチルトを規格値を上回
る、高精度な射出成形方法を提案し、更に特願平5-9762
2 号においてコールドスラックやシルバーストリークの
発生を防止する方法を提案した。しかし、量産段階では
原料樹脂のロットが変ったり、同一ロットの樹脂であっ
ても成形日が異なったり、成形機のスタートアップ間近
と長時間の運転中では、転写性や複屈折が目標値から外
れたりする場合が起き易すかった。従って、本発明の課
題は、原料樹脂のロット間のバラツキや成形日、成形時
間が変っても、コールドスラッグやシルバーストリーク
等の外観不良の発生が少なく、複屈折のバラツキが小さ
く且つ、転写性の高い成形方法の確立にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は課題を解決
するために射出成型方法を徹底的に見直し、特に原料樹
脂のロット間のバラツキや成形条件の一寸した変動（見
掛け上同一設定の条件であっても成形する日時による変
動）に対しても、巾広く外観、複屈折、機械的特性なら
びに転写性の優れた基板を得るための成形方法を、その
射出条件と成形品の外観、特性等の関係を究明して本発
明を完成したもので、その要旨は、直径130mm 以下の光
磁気ディスク用基板の成形を原料熱可塑性合成樹脂の硝
子転移温度Ｔg より15℃以上低い温度に設定した金型に
射出圧縮成形する方法において、ノズル容量の３倍以上
の容量を有するスプループラー部を持つ金型に溶融した
樹脂がキャビティー内周鏡面内に達する量をスプルー部
における平均剪断速度が 1,000〜11,000sec^-1 の範囲内
で１次射出し、次いでキャビティー不足充填量をスプル
ー部における平均剪断速度が１次射出平均剪断速度より
大きく、かつ10,000〜30,000sec^-1 の範囲内で２次射出
し、引き続き 200〜500kg/cm² の圧力で 0.1〜 0.5秒間
３次射出（保圧）し、その後直ちに、ゲート部を機械的
に遮断して、成形基板の厚さ方向に200kg/cm² 以上の圧
力を掛けながら７秒以上冷却することを特徴とする光磁
気ディスク用基板の成形方法にある。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
最大の特徴は、従来、成形日時が変わったり、原料レジ
ンのロットが変わったりすると成形品の外観（コールド
スラッグ、シルバーストリーク等）、複屈折、機械的特
性、及び転写性が大きく変わったりして規格から外れた
りすることがあったが、このように外乱によって品質や
特性が変動を受け難く且つ高品質の基板を成形する方法
である。基板評価の第一関門は成形品の外観で、外観が
良いものが基板としての適性があると評価される。さら
に評価の第二関門は複屈折、機械的特性および案内溝や
情報ピットが正確に形成されているか（転写性）であ
る。第一関門の外観における不良には、未充填、コール
ドスラッグ、シルバーストリーク等があり、未充填は射
出計量不足、射出圧力や速度不足、成形温度が低い場合
等に発生するので対応が容易であるが、コールドスラッ
グやシルバーストリークの原因は金型の形状と射出条件
の微妙なバランスによるもので、これらの発生を防止す
る方法としては、本発明者が先に出願した特願平5-9762
2 号を応用することにより可能である。即ち、コールド
スラッグの発生を防止する方法としては、ノズル部の
温度を高くすること。金型のスプルーの温度を高くす
ること。金型のゲート部（図２のＡ点、第１ゲート
部）の部分を薄くして、溶融した樹脂が金型のゲート部
を通過する時に生じる発熱によりコールドスラッグを消
去させる方法等が考えられるが、ではコールドスラッ
グの発生は少なくなるが、成形品を金型から取り出す時
にスプルーとノズルとの間に糸曳き現象が発生し、その
糸が金型上に残り成形品に悪影響を与えるのでノズル温
度を余り高くすることができない。例えばポリカーボネ
ートによる成形では、成形温度（加熱シリンダー部の温
度） 360℃に対してノズル温度を 310℃以下にすると糸
曳き現象は改善されるが、コールドスラッグが発生し易
くなる。の金型スプルーの温度はゲート部（ディスク
のセンターホールに相当する部分）打ち抜きのため、ポ
リカーボネートの硝子転移温度Ｔg 以下に保たなければ
ならない。硝子転移温度より高ければゲート部（図２の
Ａ点、第１ゲート部）の打ち抜きに際しバリの発生や、
成形品の取り出しの際に金型に粘着して離形が困難にな
るばかりでなく、成形したディスクの変形をもたらすの
でスプルーの温度はキャビティー温度以下に設定しなけ
ればならず、コールドスラッグが発生し易い条件であ
る。ゲート部（図２のＡ点、第１ゲート部）の部分を
薄くすることはコールドスラッグ発生現象を薄める作用
があるが、薄く拡大されるので解消効果は小さい等であ
る。

【０００９】本発明に使用される基板原料は熱可塑性合
成樹脂として芳香族ポリカーボネート、アモルファスポ
リオレフィン、メチルメタクリレート系ポリマー等が挙
げられ、好ましくは芳香族ポリカーボネートである。一
般に熱可塑性合成樹脂性光磁気ディスクの基板の成形時
には原料の計量・可塑化部分のシリンダー温度は非常に
微細な溝やピット（Pit ）を成形するため、約 320〜 3
60℃の範囲に設定される必要がある。シリンダーの温度
が 320℃未満であると溶融粘度が高くなり、転写性が低
下するばかりでなく、流動性が低下するために生じる複
屈折の低下等の不都合が生じて好ましくなく、また、 3
60℃を越えると原料の熱分解を保進し、変色又は黒化を
引き起こしたり、分解ガスの発生が著しくなる等の不都
合が生じて好ましくない。射出成形する際、ノズルの温
度をシリンダー温度と同じ温度に設定して成形すれば、
成形された基板を金型を開いて取り出す時に、ノズル部
とスプルー部で糸を曳き、その糸が次の成形に際して基
板上に残るので不良品になる。そのためノズル部は糸を
曳かないような温度である 310℃以下に設定される必要
があり、好ましくは 270〜 310℃の範囲に設定するのが
良く、 270℃未満では溶融粘度が著しく高くなるばかり
でなく、コールドスラッグを助長させる等の不都合が生
じる。

【００１０】また、金型温度については、本発明の成形
法、即ち射出圧縮法の、伝熱効率を改良した金型を用い
て検討した結果、Ｔg より15℃以上低い温度に設定され
るのであるが、この金型温度が（Ｔg −15）℃より高い
温度であると成形された基板の残留応力が小さくなり易
く、成形直後の基板の複屈折が小さくなり易い利点はあ
るが、冷却に時間がかかり過ぎること、また、金型を開
き取り出す時、基板の弾性率が小さいので変形し易い欠
点がある。さらに、金型温度が（Ｔg −55）℃より低い
温度であると、冷却時間が短縮できるばかりでなく、金
型を開き取り出す時に、基板の温度が低い分だけ弾性率
が高くなるので変形しにくい利点はあるが、射出された
溶融樹脂が金型内への流動過程で急激に冷却されるた
め、溶融樹脂の流動性が著しく低下するので、スタンパ
ーの溝やピットの転写性が低下すると共に、流動性に大
きな剪断力が発生し、複屈折の絶対値が大きくなる欠点
がある。従って、金型温度は（Ｔg −15）〜（Ｔg −5
5）℃の範囲が好ましい。

【００１１】ノズル部11の縦断面図を図３に示す。図中
のノズル19及びノズル溜り19ａの一部に滞留した樹脂
は、この部分が成形品取り出し時の糸曳きを防止するた
めに加熱シリンダー部より低く温度設定されているため
に温度が低下し易く、しかも金型とノズル部とのノズル
タッチによる冷却効果も手伝い、コールドスラッグ発生
の原因になり易い。コールドスラッグの発生を防止する
ためには金型の構造上から見ると、図１の金型の縦断面
図に示したスプループラー部20の容積がゼロであれば成
形品の見掛け上の製品収率が向上するが、コールドスラ
ッグが著しく発生し易く、スプループラー部の容積をノ
ズル19の３倍以上、好ましくは５倍以上に設定すればコ
ールドスラッグの発生を低減することが出来る。10倍以
上では低減効果は大であるが見掛け上の製品収率が低下
するので、10倍以下が好ましい。

【００１２】基板の複屈折を低く抑えるように成形する
ためには、極力高速で射出すればよいが、ノズル部11の
ノズル19の低い温度の部分を高速で射出すると、樹脂を
スプループラー部20に留めることが出来なく、基板上に
コールドスラッグが著しく発生するばかりでなく、ガス
体を巻き込むことによりシルバーストリークが発生し易
いので、スプルー部12における平均剪断速度を11,000se
c^-1 以下に抑えることが好ましい。11,000sec^-1 を越え
るとコールドスラッグやガス体を巻き込むことによるシ
ルバーストリークが基板に発生するようになる。また1,
000sec^-1未満になると、ノズル19を出た樹脂をスプルー
プラー部20に留めることが出来るが、融体が途中で冷却
されてキャビティーに充填し難くなるばかりでなく、圧
力も高くなるので成形品基板の複屈折がマイナス側に大
きくなる。従って 1,000〜11,000sec ^-1の範囲内、より
好ましくは 4,000〜10,000sec^-1 の範囲内で１次射出す
る必要がある。また、この１次射出で溶融した樹脂が金
型キャビティー内周鏡面部内（図３Ｂ−Ｃ間）に達する
量を射出する必要がある。

【００１３】２次射出において、樹脂がキャビティー内
周鏡面部内に達しないで２次射出すると、スタンパーの
内周部分での固定具の関係で第２ゲート部（図３のＢ
点）のような凹部が鏡面との境にあるのでこの第２ゲー
ト部Ｂを緩速で溶融した樹脂を通過させないとガスを巻
き込んだような外観になる等の不都合が生じ、また、１
次射出で樹脂がキャビティー内周鏡面部を越えて情報記
録部に入ってから２次射出されると、冷却されながら低
速で流動する部分の複屈折の絶対値が大きくなり易く、
それが情報記録部に入りこむ形になる等の不都合が生じ
る。

【００１４】次いで、金型キャビティーの不足充填量を
充填するため、スプルー部における平均剪断速度が１次
射出平均剪断速度より大きく、かつ10,000〜30,000sec
^-1 の範囲内で２次射出されるのであるが、この平均剪
断速度が１次射出の平均剪断速度より大きくないと、情
報記録部で半径方向の流速が基板の半径に反比例して小
さくなるので、冷却の影響が大きくなり、複屈折や転写
性が低下する等の不都合が生じて好ましくない。さらに
10,000〜30,000sec^-1 の範囲内で所定量を２次射出すれ
ば基板面上にコールドスラッグの発生が認められず、且
つ複屈折の小さい光磁気ディスク用基板を成形すること
ができる。10,000sec^-1 未満では冷却されながら流動す
るので冷却の影響が大きくなり、複屈折の絶対値が大き
くなるばかりでなく、溝やピットの転写性が低下する等
の不都合が生じる。また、30,000sec^-1 を越えると情報
記録部の溝やピットが完全に埋められないのでなだらか
になり、溝欠が発生したりする等の不都合が生じる。こ
こにいう、平均剪断速度γ′（sec^-1 ）は下記の式で定
義される。 γ′＝４Ｑ／πγ³ （γ：スプルー部の平均半径（cm）、Ｑ：射出量(cm³／
sec ）） さらに、冷却過程での収縮によるヒケを防止するため、
保圧（不足分を補充する３次射出）をしながら冷却する
ことにより欠陥のない光磁気ディスク用基板が得られ
る。

【００１５】基板評価の第二関門の複屈折、機械的特性
及び案内溝や情報ピットの転写性における不良は下記の
ような原因と対応策が考えられるが、いづれか一つの特
性の改良ならば容易に対応し解決できるが、一方の特性
が良くなると片方の特性が悪くなるなど夫々が関連しあ
っているので対応が難しい。例えば、複屈折を改良する
ために金型温度を上げると機械的特性のチルトが悪くな
る等である。以下に個々の特性について、原因と考えら
れる対応策を記す。 １）複屈折の発生は金型内に射出された溶融体が、冷
却されながら流動する時に発生する剪断応力と、冷却
過程で発生する収縮の三次元的なアンバランスによると
考えられるので、対策としては金型内に射出した溶融体
が金型内に充填した後、速やかに流動を停止させ、し
かも、流動時や冷却過程における歪みによって発生す
る応力を緩和させることにより複屈折を小さくすること
が出来ると考えられる。 ２）機械的特性は、基板の軸方向や径方向の振れ及びそ
の加速度と信号を読み取る時の傾き（チルト）が評価対
象にあるので、若し、基板が反ったり捩じれていれば軸
方向の振れや加速度が大きくなり、チルトが大きくな
る。又、案内溝が偏芯していたり真円度が出ていなけれ
ば径方向の振れや加速度が大きくなると考えられるの
で、基板が反りや捩じれがなく平らに成形されている
か、案内溝が偏芯していないか、また、真円度が出
ているかが問題にされる。案内溝が偏芯しているかどう
か又真円度が出ているかどうかは大部分がスタンパーに
起因すると考えられるのでスタンパーの精度の良い製造
が大事である。又、スタンパーが精密、正確に製造され
ていても、金型へのセッティングに際し、偏芯していれ
ば、径方向の振れが大きくなる。偏芯がないようにセッ
ティングしてスタンパーの外周部押え３が固く締めつけ
られていれば、金型温度より 200℃以上も高い温度の溶
融した樹脂がキャビティーの中を流れるとスタンパーが
熱や流動時の応力で膨張し変形するので、案内溝がいび
つな形に成形され、機械的特性の径方向の振れが大きく
なる。そこで、スタンパーのセッティング法としてはス
タンパーの中心部押え14が10μｍ以下の公差で芯出しが
されていて、しかも、スタンパーを押えた時でもスタン
パーが回転出来るような間隔で押えられていること、
又、スタンパーの外周部の押えをスタンパー押え３で押
えた時にスタンパーと押えとの間隙が約１μｍ以下であ
り、スタンパーが熱膨張した時にいびつに変形しないで
スタンパー押え３の内部に入り込めるようにセッティン
グされていることが径方向の振れを小さくなるようにす
る成形の要点である。スタンパー押え３とスタンパーと
の間隔が１μｍ以上になるとバリが発生しやすくなるの
で、好ましくは１μｍ以下である。

【００１６】機械的特性を向上させるには、スタンパー
の金型へのセッティングを厳密に行えば、残りは成形技
術上如何に基板を平らに成形するかにかかっている。基
板が反ったり捩じれたりして成形される原因は、冷却
過程における３次射出による流動が引き起こす剪断応力
の残留による、基板両面の金型温度差による密度差や
冷却過程の基板表面からの厚さの中心に掛けての密度勾
配が経時変化として密度が等しくなる方向に変化する時
に生じる寸法差や応力による、や等の種々な残留
応力があると金型から取り出した時に膨張または収縮を
起こし変形する、冷却不足により型開きの時の成形品
温度がガラス転移点Ｔg 以上か又はＴg に近いと柔らか
いので金型から取り出す時の一寸した力で変形する等が
考えられる。機械的特性を満足する様な平な基板を成形
するには基板の両面から均一に冷却収縮され、応力が十
分緩和され、金型から取り出した時に変形しないように
十分冷却されていることが必要である。このためにはガ
ラス転移点Ｔg 付近で十分応力を緩和してから室温まで
冷却して金型から取り出せば良いと考えられるが、生産
性が極端に悪くなるので一般には特願平5-97622 号に見
られるように低い金型温度（約70〜 115℃位）で成形さ
れている。

【００１７】３）案内溝や情報用ピット等の転写性は、
基板の内周部から外周部にかけていずれの場所にも均一
な形や深さに成形される必要があるが、射出された溶融
体が冷却されながら金型の中を流れるので外周部がどう
しても転写性が悪くなる場合が多い。この解決法として
は金型温度を高くし、射出速度を大きくすれば良いと考
えられる。しかし、金型温度を（Ｔg −15）℃以上に高
くすると収縮が大きくなり逆に転写性が悪くなるので限
界があり、前記したように射出速度を大きくすると溝跳
び現象や気泡を巻き込むフラッシュマークやシルバース
トリークが発生するので射出速度の限界としてはスプル
ー部における剪断速度で約30,000sec^-1である。転写さ
れた案内溝やピット等が冷却過程で収縮し変形しない様
に収縮しても金型に密着している様に金型から取り出す
まで常に圧力がかかっている様な成形を行う必要がある
と考えられる。従来の成形技術では各特性を個々に満足
することは容易であるが、これらの特性をすべて満足す
ることは非常に狭い条件であった。本発明者は、金型内
への流入と流出後の流動剪断によって生じる残留応力を
均一にし、且つ小さくすることにより複屈折と変形を小
さくし、又、冷却過程の収縮による複屈折や転写性等に
与える影響を小さくするためには射出時に基板の厚さ方
向に圧縮することの出来る機構を備えた射出圧縮成形方
法が適するものと考え、従来の成形機と比較検討し射出
圧縮成形法が優れていることを見出した。

【００１８】冷却により収縮する分を補充するために 2
00〜500kg/cm² の圧力で 0.1〜 0.5sec 間３次射出を行
い、除圧することなしに直ちにゲート部（図１のＢ、図
４のＡ）を機械的に遮断して、成形基板の厚さ方向に20
0kg/cm² 以上の圧力を掛けながら７sec 以上冷却する。
若し、３次射出の圧力が200kg/cm² 以下であれば収縮分
の補充が不十分なばかりでなく、逆に溶融体がキャビテ
ィー１よりゲート部13（図１）を通し成形機ノズル11側
に逆流する場合もあり、基板の厚さが薄くなったり、基
板の内周部側の複屈折が大幅に＋側にシフトする。500k
g/cm² 以上になると冷却が進み始めたキャビティー１に
成形機ノズル11側よりゲート部13を通し溶融体が流入す
る量が多くなるので、収縮分を十分補充するばかりでな
く肉厚になり、バリが出易くまた、基板の内周部側の複
屈折が大幅に“−”側にシフトする。複屈折の絶対値を
25nm以下に押えようとするならば３次射出圧力を 200〜
500kg/cm²の範囲に制御することが好ましい。また、３
次射出時間が0.1secより短いと補充が不十分になりひけ
易く、0.5sec以上になると冷却過程におけるキャビティ
ー１とノズル11との間の流動が大きくなり複屈折の絶対
値が大きくなるので0.1〜0.5secの範囲が好ましい。３
次射出後、ゲート部13の遮断が遅ければキャビティー１
側とノズル11との間で流動し続け複屈折の絶対値が大き
くなるので３次射出の圧力が掛かっている間、又は除圧
することなしに直ちにゲート部13を油圧17を作動させて
ゲート部パンチ５で機械的に遮断してキャビティー１と
ノズル11との間の流動を停止させる。油圧16を作動させ
キャビティブロック４を押すことによりキャビティー１
内の冷却進行中の成形体に厚さ方向200kg/cm² 以上の圧
力を掛けながら７sec 以上冷却する。若し、200kg/cm²
より圧力が低ければ圧縮効果が小さく圧力の均一化が劣
り、しかも、転写性も若干低下気味になり、冷却時間が
７sec より短いと残留する応力の緩和が不十分で成形品
の内周部の複屈折の絶対値が30nm以上になり易いからで
ある。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１）（実験No.1〜18） 図１に示した射出圧縮タイプ金型成形機を用いた。ノズ
ル部11は図３に示したように、ノズル19は２mmφ×３mm
l の細管からなり、スプルー部12は平均直径３mmφでそ
の容積は0.475cc であり、スプループラー部20はその容
積が0.0584ccでノズル19の容積の 6.2倍である。また図
４のキャビティー部周辺拡大図に示したようにスタンパ
ーにはスタンパー内周押え３′、スタンパー外周押え３
によってリング状に押えて据え付けられている。（スタ
ンパー２の厚さは約 1.2mmである。）使用樹脂として
は、パンライトAD-9000ZG （ポリカーボネート樹脂、帝
人社製商品名、ロットNo.I（メルトフロー70g/10分））
を 120℃で約４時間以上乾燥したロットNo.I−Ａを用い
て表１に示す条件で射出圧縮成形した。なお、図１に示
した射出圧縮タイプ金型成形機（金型サイズＡ）の作製
手順について説明すると、表１に示す成形温度条件に設
定し、表１に示す条件で１次射出、２次射出及び３次射
出を行ない、ノズル部11内を通過してキャビティー内１
に溶融した樹脂が射出される。

【００２０】３次射出後、ゲート部カットパンチ用油圧
シリンダー17が作動してゲート部カットパンチ５が上方
へ作動してゲート部13を遮断する。次にキャビティーロ
ック用油圧シリンダー16が作動してキャビティーロック
４が上方へ作動してキャビティー１内にある樹脂に冷却
進行中に圧力を掛けて表１に示す条件で冷却圧縮する。
冷却終了後ゲート部カットパンチ用油圧シリンダー17が
作動してゲート部カットパンチ５を元の位置に戻すと同
時に、図５に示めされている可動側金型用油圧シリンダ
ー25を作動させて可動側金型取付け板15が下方へさがり
可動側金型７と固定側金型８とが離れる。次にＺ−ピン
突出し用油圧シリンダー18が作動してＺ−ピン６を上方
に作動させて、その後成形品（光磁気ディスク用基板）
を得る。得られた基板について外観、スタンパーの溝や
ピット、転写性、複屈折及び機械的特性について測定し
その結果を表１に示した。実験No. ５、６、11及び12
は、キャビティーに圧縮力を掛けていないので従来技術
に相当する比較例となる。実験No. ６、12で外観が優れ
た成形品（基板）が得られるが転写性及び複屈折で満足
な値が得にくい（目標値に達しにくい）ことがわかっ
た。それに対して３次射出保圧後直ちにゲート13を遮断
してキャビティー部に圧縮力を掛けて冷却すると転写性
及び複屈折の優れた基板が得られ易すかった。特に実験
No. ２、３及び４では優れた成形品（基板）が得られ
た。

【００２１】（実施例２）（実験No.19 、20） 実験No.19 は実施例１で用いた射出圧縮タイプ金型成形
機（図１）を用い、実施例１における実験No. ４の変形
条件でパンライトAD-90007G （ポリカーボネート樹脂、
帝人社製商品名、ロットNo.I（メルトフロー70g/10
分））を 120℃で約４時間以上乾燥した樹脂ロットNo.I
−Ａを用いて８時間30分連続成形した後、パンライトAD
-90007G （前出：ロットNo.I（メルトフロー67g/10
分））を 120℃で約４時間以上乾燥した樹脂ロットNo.I
I −Ｂに切り替え３時間30分成形した。この連続成形
中、一定時間経過ごとに得られた成形品（基板）の特性
について評価し、表２に示した。実験No.20 は従来タイ
プの金型（キャビティー部が圧縮出来ない）と図２の射
出タイプ金型成形機（図２）とを用い実験No.19 と同様
にしてロットNo.I−ＡからロットNo.II −Ｂへの樹脂の
切り替えを行い、切り替えによる成形への影響を調べそ
の結果を表２に示した。射出圧縮タイプの金型（図１）
を使用したものは成形時間及び樹脂の切り替えにより得
られる成形品（基板）の特性が若干変動するが、成形途
中で成形条件を微調整しなくても総合評価の高い成形品
（基板）が得られた。一方、従来タイプの金型（図２）
を使用したものは成形時間の経過に伴い、又、樹脂のロ
ットNo. の切替えにより成形条件を微調整しなければ総
合評価の高い成形品（基板）が得られなかった。さらに
特徴的なのは射出圧縮タイプの金型（図１）を用いた場
合、得られる成形品（基板）の内周部と外周部との転写
性の差が小さいが、従来タイプに金型（図２）を用いる
と約５〜６％の差が生じた。

【００２２】（評価方法） 外観の評価：下記に示す基準でコールドスラッグ、シ
ルバーストリーク、バリ及び糸曳き状態について評価し
た。 評価基準・・・○：発生せず、×：発生。 転写性：スタンパーの山部の高さｈ_O に対して成形品
の溝深さｈをクラサーフ101 （クラボウ社製商品名）を
用いて転写性（％）を測定した。 転写性＝（ｈ／ｈ_O ）× 100 複屈折：日本電子光学製測定器を用いて測定し、半径
24mm部及び40mm部の値を表１、２に示した。 機械的特性：ISO/SC23/WG2案に基き、小野測器製光デ
ィスク機械的特性測定装置Lm-100型を用いて軸方向なら
びに径方向の面振れ、加速、振れの偏位角度及びチルト
を測定した。 総合評価：表１、２に示した総合評価基準で合格した
ものを○、一つでも不合格のものを×と評価した。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、成形時の残留応力によ
る光学的な歪みである複屈折をコールドスラッグの発生
を防止して低減し、しかも反りや捩じれの少ない光磁気
ディスク用基板の射出成形方法を提供することができ、
産業上その利用価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる射出圧縮タイプ成形機の金
型の断面図である。

【図２】従来の射出タイプ成形機の金型の断面図であ
る。

【図３】図１のノズル部11の拡大断面図である。

【図４】図１のキャビティ部１の周辺拡大断面図であ
る。

【図５】本発明に用いられる射出圧縮タイプ成形機の概
略断面図である。

【図６】従来の射出タイプ成形機の概略断面図である。

【符号の説明】

１・・・キャビティー部 ２・・・スタンパー ３・・・スタンパー外周押え ３’・・スタンパー
内周押え ４・・・キャビティーブロック ５・・・ゲート部カ
ットパンチ ６・・・Ｚ−ピン ７・・・可動側金型 ８・・・固定側金型 ９・・・スプルーブ
ッシュ押え 10・・・スプルーブッシュ 11・・・ノズル部 12・・・スプルー部 13・・・ゲート部 14・・・固定側金型取付け盤 15・・・可動側金型
取付け盤 16・・・キャビティーブロック用油圧シリンダー 17・・・ゲート部カットパンチ用油圧シリンダー 18・・・Ｚ−ピン突出し用油圧シリンダー 19・・・ノズル（２mmφ×３mml ） 19a ・・・ノズル
留り 20・・・スプループラー部 Ａ・・・第１ゲート部 Ｂ・・・第２ゲート
部（スタンパー押え） Ｃ・・・リードイン部 Ｄ・・・リードアウ
ト部 Ｅ・・・外周部 Ａ〜中心線間・・・センターホール Ａ〜Ｂ間・・・・・クランプ部 Ｂ〜Ｃ間・・・・・内周鏡面部 Ｃ〜Ｄ間・・・・・情報記録部 Ｄ〜Ｅ間・・・・・外周鏡面部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直径 130mm以下の光磁気ディスク用基板の
   成形を原料熱可塑性合成樹脂の硝子転移温度Ｔg より15
   ℃以上低い温度に設定した金型に射出圧縮成形する方法
   において、ノズル容量の３倍以上の容量を有するスプル
   ープラー部を持つ金型に溶融した樹脂がキャビティー内
   周鏡面内に達する量をスプルー部における平均剪断速度
   が 1,000〜 11,000sec^-1の範囲内で１次射出し、次いで
   キャビティー不足充墳量をスプルー部における平均剪断
   速度が１次射出平均剪断速度より大きく、かつ 10,000
   〜 30,000sec^-1の範囲内で２次射出し、引き続き 200〜
   500kg/cm² の圧力で 0.1〜0.5sec間３次射出保圧し、そ
   の後直ちにゲート部を機械的に遮断して成形基板の厚さ
   方向に 200kg/cm²以上の圧力を掛けながら７sec 以上冷
   却することを特徴とする光磁気ディスク用基板の成形方
   法。