JPH07210901A - 光ディスク基板の射出成形方法 - Google Patents

光ディスク基板の射出成形方法

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JPH07210901A
JPH07210901A JP88994A JP88994A JPH07210901A JP H07210901 A JPH07210901 A JP H07210901A JP 88994 A JP88994 A JP 88994A JP 88994 A JP88994 A JP 88994A JP H07210901 A JPH07210901 A JP H07210901A
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JP
Japan
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substrate
stamper
optical disk
injection molding
mold
Prior art date
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Pending
Application number
JP88994A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Mizuno
正明 水野
Fujio Matsuishi
藤夫 松石
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 Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07210901A publication Critical patent/JPH07210901A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溝幅の広い光ディスク用の基板成
形であって、基板全面にわたって均一でしかも高い転写
率を実現し、且つ基板の反りの小さい、光ディスク用基
板を射出成形する方法を提供することを目的とする。 【構成】 案内溝を有し、該案内溝幅Wとトラックピッ
チPの比W/Pが60%〜80%である光ディスク基板
を、ポリカーボネート樹脂を用いて射出成形するにあた
り、樹脂温度を320℃〜350℃とし、スタンパ装着
側の金型温度を120℃〜140℃とし、スタンパに向
かい合う側の金型温度をスタンパ装着側の金型温度より
20℃〜5℃低くすることを特徴とする光ディスク基板
の射出成形方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク基板の射出成
形方法に関する。詳しくは、幅の広い案内溝を有する光
ディスク基板の成形に適した射出成形法に関する。
【0002】
【従来の技術】光ディスク基板は生産性の面から通常、
射出成形法や射出圧縮成形法を用いて形成される。これ
らの方法では、固定側と可動側の2部から構成される金
型が使用される。光ディスク基板の成形は、固定側金型
または可動側金型のどちらか一方にプリフォーマット情
報が凹凸情報として記録された環状の平坦なスタンパが
装着され、両金型の間に形成されるキャビティー内に溶
融樹脂材を射出することによって行われる。
【0003】スタンパ表面のプリフォーマット情報は、
アドレス等の情報を担うピットや、記録再生光案内溝
(グルーブ)等であり、それらが射出成形された樹脂基
板に逆転して転写されることになる。つまり、スタンパ
のピットとグルーブは通常凸であることから、基板側に
は、凹のピットとグルーブが転写形成されることにな
る。
【0004】グルーブとグルーブに挟まれた部位をラン
ドと呼ぶ。光ディスクは、ランド部に信号を記録するタ
イプとグルーブ部に信号を記録するタイプの2種類に大
別できる。市販の記録可能なコンパクトディスク(CD
−R)は、グルーブ記録タイプに属する。
【0005】CD−R基板の溝幅Wは約0.4μm〜
0.6μm、トラックピッチPは1.6μmであり、そ
の比W/Pは0,25〜0.38(25%〜38%)程
度である。即ち、グルーブ幅はランド幅より狭くなって
いる。同様に、直径120mmならびに直径64mmの
音楽記録用光磁気ディスクもグルーブ記録タイプに属す
る。
【0006】但し、これらの光磁気ディスクの基板の溝
形状は、記録可能なコンパクトディスク基板のそれとは
大きく異なり、溝幅Wは1.0μm〜1.2μm、トラ
ックピッチPは1.6μmで、その比W/Pは60%以
上である。すなわち、信号はこの広い溝部に記録され
る。溝幅を広くしてある理由の一つは、光磁気ディスク
の信号強度にある。
【0007】光磁気ディスクでは、カー効果と呼ばれる
磁気光学現象を利用して記録信号を読みだしている。カ
ー効果は、磁化の向きにより読みだし光の偏光の向きが
左右に僅かに回転する現象である。通常、偏光面の回転
角は1度以下と非常に小さいので雑音に対して弱いとい
う欠点がある。
【0008】また、光ディスク基板の溝とランドとの境
界部すなわち壁面部は凹凸がありノイズの原因となる。
従って、光磁気ディスクでは、ノイズに弱いことを解消
するため、グルーブに記録する場合には、グルーブの幅
を広くし、且つグルーブ形状もU字形にして壁面部によ
るノイズの上昇を抑える必要があったわけである。
【0009】しかしながら、溝幅を広げると基板を射出
成形する際において問題が生じる。それは、スタンパの
溝(凸状)が、基板に転写され難くなってしまうという
問題である。つまり、基板の溝幅が広いということは、
スタンパ側では凹凸が反転するので、広い凸状部(溝形
成部)と狭い凹状部(ランド形成部)が存在しているこ
とになる。
【0010】射出成形の際、溶融樹脂が金型キャビティ
ーに加圧充填されるが、スタンパの狭い凹状部(ランド
形成部)には溶融樹脂が流れ込み難く、凹状部の先端部
に樹脂が充填されず、結果として基板のランド部が低
く、溝は浅くなってしまう。転写率の低下は基板全面で
均一に起こるのではなく、半径によって、特に外周で転
写率が低下したり、同一半径においても角度によって分
布が生じてしまうなどの問題もある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上記のよ
うな問題を解決するべく鋭意検討の結果、ポリカーボネ
ート樹脂を用いた射出成形に於いて、特殊な条件下に成
形することにより、プリフォーマットの溝幅の広い基板
を成形するにあたって、基板全面にわたって均一でしか
も高い転写率を実現し、且つ基板の反りを小さく抑える
ことを可能にする射出成形方法を提供しうることを見い
だし本発明を完成した。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、案内溝
を有し、該案内溝幅WとトラックピッチPの比W/Pが
60%〜80%である光ディスク基板を、ポリカーボネ
ート樹脂を用いて射出成形するにあたり、樹脂温度を3
20℃〜350℃とし、スタンパ装着側の金型温度を1
20℃〜140℃とし、スタンパに向かい合う側の金型
温度をスタンパ装着側の金型温度より20℃〜5℃低く
することを特徴とする光ディスク基板の射出成形方法に
存する。
【0013】すなわち、溝幅WとトラックピッチPの比
W/Pが60%以上である光ディスク基板の射出成形に
あっては、転写性の悪化が著しいが、樹脂温度を320
℃以上350℃以下とし、スタンパ装着側の金形温度を
120℃以上140℃以下とすることで、樹脂の流動性
が高くなり、スタンパの凹部(基板のランド部に対応)
に樹脂が十分に、且つスタンパ全面に均一に流れ込むこ
とになり高い転写率が得られる。
【0014】ここで、スタンパが装着される側の金型の
温度より、スタンパに対向する側の金型の温度を20℃
から5℃低く設定することで、反りの小さな基板が成形
できる。かくして、本発明によれば、溝幅Wとトラック
ピッチPの比W/Pが60%以上(通常80%まで)の
光ディスク基板を、転写率が高く、反りの小さな状態で
成形することができる。
【0015】以下、本発明を更に詳細に説明する。本発
明で基板を成形する樹脂としては、ポリカーボネート樹
脂が用いられる。特に、平均分子量が13500〜15
500程度のポリカーボネート樹脂が好適に用いられ
る。成形される基板の厚みは、0.6mm〜1.5mm
が標準的である。
【0016】溝幅WとトラックピッチPの比W/Pが6
0%以上(60〜80%)である光ディスク基板の射出
成形にあっては、転写性の低下が問題となるが、樹脂温
度は320℃以上、スタンパ装着側の金型の温度を12
0℃以上とすることで溶融樹脂の流動性が高くなり、ス
タンパの凹部(基板のランド部に対応)に樹脂が十分に
且つスタンパ全面に均一に流れ込むこみ転写性が向上す
る。
【0017】ここで、特にスタンパ装着側の金型温度を
120℃以上にするという条件が転写性向上に有効であ
る。樹脂温度が350℃を越えるとポリカーボネート樹
脂の分解が発生することから、樹脂温度の上限は350
℃とする。また、スタンパ装着側の金型温度が140℃
を越えると、射出後の樹脂の冷却固化に長時間を要する
ことになり、結果として成形された基板は固化不良にな
りやすい。
【0018】また、基板の反りが大きくなりやすいこと
などから、スタンパ装着側の金型温度の上限は140℃
とする。 ところで、本発明では転写性を向上させる
ために金型の温度を高くしていることから、成形後基板
の反りが大きくなりやすい。そこで、スタンパに向かい
合う側、即ち、スタンパが装着されない側の金型の温度
を、スタンパが装着された側の金型の温度よりも20℃
〜5℃低くする。このようにすると、スタンパからの転
写性を損なわず、且つ基板の反りを小さくすることがで
きる。
【0019】また、基板の反りを小さく抑えるために、
冷却時間を6秒以上にすることが望ましい。
【0020】
【実施例】以下に実施例をもって本発明を詳細に説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。実施例及び比較例にあるスタ
ンパの溝形状、成形基板の溝形状は、He−Neレーザ
ーを用いた光回折測定法ならびに断面SEM観察により
測定した。溝幅は基板のランド高さの90%の位置(ラ
ンドの頂部近く)を測定位置とした。
【0021】実施例1 溝幅1.1μm、トラックピッチ1.6μm(W/Pは
約69%)、溝深さ70±1nm、溝形状U字形の溝を
形成するスタンパを使用し、スタンパを固定金型側に装
着して光ディスク基板の射出成形を行った。光ディスク
基板の直径は120mm、厚みは1.2mmである。基
板材料としては、ポリカーボネート樹脂(平均分子量1
4300、ガラス転移点139℃)を使用した。樹脂温
度を330℃とした。スタンパを装着した固定金型の温
度を125℃とし、スタンパに対向する可動金型の温度
を115℃とした。
【0022】冷却時間は7秒とした。転写率(%)を
(基板の溝深さ/スタンパの溝形成用突起の高さ)×1
00で定義すると、本条件で成形された基板の転写率
は、全面にわたって94〜96%であった。基板の反り
は40μmであった。
【0023】比較例1 実施例1と同一スタンパを使用し、スタンパをやはり固
定金側に装着した。固定金型と可動金型の温度はともに
110℃とした。金型温度以外はすべて実施例1と同一
条件で射出成形をおこなった。成形された基板の転写率
は、半径30mmにおいては80〜83%、半径60m
mにおいては68〜76%であった。すなわち転写率が
低く、基板の半径によって、また同一半径においても一
周で転写率むらが発生してしまった。
【0024】
【発明の効果】溝幅の広い基板成形にあって、基板全面
にわたって均一でしかも高い転写率を実現し、且つ基板
の反りの小さく抑えることを可能にする射出成形方法を
提供する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 案内溝を有し、該案内溝幅Wとトラック
    ピッチPの比W/Pが60%〜80%である光ディスク
    基板を、ポリカーボネート樹脂を用いて射出成形するに
    あたり、樹脂温度を320℃〜350℃とし、スタンパ
    装着側の金型温度を120℃〜140℃とし、スタンパ
    に向かい合う側の金型温度をスタンパ装着側の金型温度
    より20℃〜5℃低くすることを特徴とする光ディスク
    基板の射出成形方法。
JP88994A 1994-01-10 1994-01-10 光ディスク基板の射出成形方法 Pending JPH07210901A (ja)

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