JPH1177778A - ディスク基板の変形低減方法 - Google Patents

ディスク基板の変形低減方法

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JPH1177778A
JPH1177778A JP24496197A JP24496197A JPH1177778A JP H1177778 A JPH1177778 A JP H1177778A JP 24496197 A JP24496197 A JP 24496197A JP 24496197 A JP24496197 A JP 24496197A JP H1177778 A JPH1177778 A JP H1177778A
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JP
Japan
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disk substrate
peripheral portion
temperature
outer peripheral
deformation
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Pending
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JP24496197A
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English (en)
Inventor
Shoji Yokota
章司 横田
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形により製造したディスク基板の変形
を低減させる方法を提供する。 【解決手段】 ディスク基板を、その内周部の温度(T
in)と外周部の温度(T out )とが、下記(1)式及び
(2)式を同時に満足する条件下に保持する。 【化1】 Tin−Tout ≧50℃ …(1) Tp +30℃≧Tp −50℃ …(2) 但し、Tp はディスク基板の熱変形温度である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク等に用い
られるプラスチック製ディスク基板の変形を低減させる
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、大容量、高速のメモリ媒体として
光記録媒体が注目されている。光記録媒体としては再生
専用型光ディスク(CD、CD−ROM、DVD−RO
M、LD等)、記録再生型光ディスク(WO、CD−
R、DVD−R等)、記録、再生、消去、再書込可能型
光ディスク(CD−RW、PD、MO、DVD−RA
M)等が知られている。これらの光記録媒体の基板とし
ては、一般にポリカーボネート樹脂やアクリル樹脂等の
プラスチック製のものが用いられている。
【0003】これらのディスク基板は、通常は射出圧縮
成形法を含むいわゆる射出成形法により製造されてい
る。この方法は、固定金型と可動金型との間に形成され
るキャビティー内にプリフォーマット情報を有する環状
の平坦なスタンパーを取付け、キャビティー内に溶融樹
脂材を導入することによって、スタンパーの信号(ピッ
ト)やレーザー案内溝等のプリフォーマット情報が転写
されたディスク基板を成形する方法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この成
形法により製造されたディスク基板には、変形が生じる
という問題がある。これは主として、成形時における剪
断応力による分子配向歪と熱応力による歪とによるもの
と考えられる。変形の程度は成形条件に依存し、一般に
生産性向上のために成形サイクルを短縮させたり、金型
温度を上昇させたりすると、変形が増大する。またディ
スク基板の厚さを薄くしても変形が増大する。変形を低
減させる方法として、従来からディスク基板を加熱処理
することが提案されている。しかし従来の加熱処理では
効果が小さいので、更なる改善が望まれている。本発明
はこの要望に応えようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、射出成
形によって製造されたプラスチック製ディスク基板を、
その内周部と外周部とが下記の(1)式及び(2)式を
同時に満足する温度条件下に保持することにより、ディ
スク基板の変形を低減することができる。
【0006】
【化3】 Tin−Tout ≧50℃ …(1) Tp +30℃≧Tin≧Tp −50℃ …(2) ここで Tin : ディスク基板の内周部温度(℃) Tout : ディスク基板の外周部温度(℃) Tp : ディスク基板の熱変形温度(℃)
【0007】
【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する
と、本発明では、射出成形により製造されたプラスチッ
ク製ディスク基板を、内周部を高温に外周部を低温に
と、両者間に温度差を設けて熱処理する。これにより、
残留応力が解消されるので、ディスク基板の変形も低減
するものと考えられる。本発明では、ポリカーボネート
樹脂やアクリル樹脂等を用いて、射出成形により製造さ
れた、プラスチック製のディスク基板を熱処理の対象と
する。ディスク基板の大きさは規格により異なるが、通
常は直径50〜300mm、特に80〜135mm、厚
さ0.5〜1.5mm程度である。本発明では、このデ
ィスク基板の内周部と外周部とが、下記の(1)式及び
(2)式を同時に満足する温度条件下に、ディスク基板
を保持する。
【0008】
【化4】 Tin−Tout ≧50℃ …(1) Tp +30℃≧Tin≧Tp −50℃ …(2) ここに Tin : ディスク基板の内周部温度(℃) Tout : ディスク基板の外周部温度(℃) Tp : ディスク基板の熱変形温度(℃)
【0009】内周部と外周部との温度差が50℃未満で
は、ディスク基板全体を均一に熱処理する従来法と同様
に、十分な変形低減効果が得られない。また内周部の温
度がディスクの熱変形温度よりも50℃より低い場合に
は、熱処理による応力緩和が十分に進まないせいか、変
形低減効果が乏しい。逆に内周部の温度がディスクの熱
変形温度よりも30℃を越えて高い場合には、熱処理中
にディスク基板が重力などの作用で変形する危険性があ
る。好ましくは、下記の(3)式及び(4)式を同時に
満足する温度条件下でディスク基板を熱処理する。
【0010】
【化5】 80℃≧Tin−Tout ≧60℃ …(3) Tp +20℃≧Tin≧Tp −30℃ …(4)
【0011】ディスク基板を上記(1)式及び(2)
式、好ましくは(3)式及び(4)式を同時に満足する
温度条件下に保持する時間は、基板の成形条件や基板の
厚さなどにより異なるが、通常は3秒間以上であり、5
秒間以上であるのが好ましい。保持時間が短かすぎる
と、当然のことながら、十分な変形低減効果は得られな
い。保持時間が長いことは、変形を低減させる点からは
差支えないが、生産性を低下させる。通常は長くても3
0秒、特に20秒以下に止めるのが好ましい。
【0012】本発明では、ディスク基板の中心を起点と
して、半径の1/3よりも内側の領域に内周部、それよ
りも外側の領域に外周部が存在するように熱処理するの
が好ましい。通常は1/3よりも内側のほぼ全領域が内
周部となるようにするのが好ましい。しかし場合によっ
ては内周部が半径の1/3を越えて外側に延びていても
差支えない。しかし、いかなる場合でも半径の1/2を
越えてはならず、半径の2/5以内にあるのが好まし
い。
【0013】また外周部も半径の1/3よりも外側の全
領域である必要はないが、少なくとも半径の2/3より
も外側の全領域は外周部であるのが好ましい。通常は外
周部と内周部との温度差を発生させる手段の許す限り、
内周部と外周部とは近接させるのが好ましい。内周部と
外周部とに所定の温度差を発生させる手段は任意であ
る。例えばディスク基板全体を所定の内周部温度又はそ
れよりも若干高温に加熱し、次いで外周部だけに低温の
金属のような伝熱性の良い低温の物体を接触させて急冷
して所定の温度差を発生させるか、又は急冷したのち全
体を徐冷することにより所定の温度差を発生させること
ができる。この変形として、全体が高温に加熱されたデ
ィスク基板の内周部だけを高温の物体に接触させて温度
低下するのを防止しつつ、外周部を空冷して所定の温度
差を発生させるか、又は空冷により外周部が成る程度降
温したら高温の物体を取外して全体を降温させることに
より、所定の温度差を発生させることもできる。この方
法は例えば成形直後の高温のディスク基板に適用する
と、生産性よく行うことができる。
【0014】また別法として、低温のディスク基板の内
周部だけに高温の金属などを接触させて加熱し、所定の
温度差を発生させる方法によることもできる。本発明方
法によりディスク基板の変形が低減される理由は明らか
ではないが、射出成形に際してはディスク基板の内周部
に相対的に大きな応力が残留しているのが、内周部が高
温に加熱されることによりこの応力が解放されて、ディ
スク基板の残留応力が全体として低下し且つ均一化する
ことによるものと考えられる。
【0015】実施例1 ポリカーボネート樹脂(熱変形温度120℃)を用い
て、外径120mm、内径15mm、厚さ0.6mmの
光ディスク基板を、射出成形により製造した。射出成形
は金型温度130℃、溶融樹脂温度380℃で行った。
得られたディスク基板を常温まで冷却したのち、120
℃に加熱された直径30mmの金属厚板の上に、ディス
ク基板を同心に10秒間載置した。このときディスク基
板の中心から7.5〜15mmの部分は120℃に、4
0〜50mmの部分は40℃に昇温した。金属厚板から
ディスク基板を外し、常温に放置したところ、中心から
7.5〜15mmの部分が100℃に降温するまでに約
5秒間かかった。この熱処理を経たディスク基板の、中
心から23〜58mmの領域の円周方向及び半径方向の
変形量の平均値を図1に示す。なお、測定は、回転ステ
ージと、このステージの回転中心を原点として回転面と
平行に移動する非接触型のレーザー変位計を装備した変
位測定装置を用いて行った。レーザー変位計を半径方向
に移動させて測定位置を定め、回転ステージにディスク
基板を載置して回転させると、その半径方向位置におけ
る円周方向の変形量の平均値が得られる。
【0016】比較例1 実施例1で射出成形により製造したままで熱処理してい
ないディスク基板について、実施例1と同様にして変形
量の平均値を測定した。結果を図1に示す。
【0017】比較例2 実施例1で射出成形により製造したディスク基板を、1
20℃に30秒間加熱したのち放冷した。このものにつ
いて実施例1と同様にして変形量の平均値を測定した。
結果を図1に示す。
【0018】実施例2 実施例1で射出成形により製造したディスク基板を、1
20℃に30秒間加熱したのち、120℃に加熱された
直径30mmの金属厚板に同心に載置した。約20秒後
にディスク基板の中心から7.5〜15mmまでの領域
は約120℃のままであったが、中心から40〜50m
mの領域は約50℃に降温していた。この時点で金属厚
板からディスク基板を外し、常温に放置したところ、約
5秒で中心から7.5〜15mmまでの領域が100℃
に降温した。この熱処理を経たディスク基板の、中心か
ら58mmの位置の円周方向の変形量の測定結果を図2
に示す。
【0019】比較例3 実施例1で射出成形により製造したままで熱処理してい
ないディスク基板について、実施例2と同様にして、中
心から58mmの位置の円周方向の変形量を測定した。
結果を図2に示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】射出成形により製造したポリカーボネート樹脂
製ディスク基板(内径15mm、外径120mm、厚さ
0.6mm)の、円周方向の変形量の平均値を示すグラ
フである。
【図2】射出成形により製造したポリカーボネート樹脂
製ディスク基板(内径15mm、外径120mm、厚さ
0.6mm)の、中心から58mmの位置における円周
方向の変形量を示すグラフである。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形によって製造されたプラスチッ
    ク製ディスク基板を、その内周部と外周部とが下記の
    (1)式及び(2)式を同時に満足する温度条件下に保
    持することを特徴とするディスク基板の変形低減方法。 【化1】 Tin−Tout ≧50℃ …(1) Tp +30℃≧Tin≧Tp −50℃ …(2) ここで Tin : ディスク基板の内周部温度(℃) Tout : ディスク基板の外周部温度(℃) Tp : ディスク基板の熱変形温度(℃)
  2. 【請求項2】 プラスチック製ディスク基板を(1)式
    及び(2)式を同時に満足する温度条件下に3秒間以上
    保持することを特徴とする、請求項1記載のディスク基
    板の変形低減方法。
  3. 【請求項3】 射出成形によって製造されたプラスチッ
    ク製ディスク基板を、その内周部と外周部とが下記の
    (3)式及び(4)式を同時に満足する温度条件下に保
    持することを特徴とするディスク基板の変形低減方法。 【化2】 80℃≧Tin−Tout ≧60℃ …(3) Tp +20℃≧Tin≧Tp −30℃ …(4) ここで Tin : ディスク基板の内周部温度(℃) Tout : ディスク基板の外周部温度(℃) Tp : ディスク基板の熱変形温度(℃)
  4. 【請求項4】 プラスチック製ディスク基板を(3)式
    及び(4)式を同時に満足する温度条件下に3秒間以上
    保持することを特徴とする、請求項3記載のディスク基
    板の変形低減方法。
  5. 【請求項5】 基板の中心を起点にして、内周部が基板
    の半径の1/3より内側にある領域であり、外周部が基
    板の半径の1/3より外側にある領域であることを特徴
    とする、請求項1ないし4のいずれかに記載のディスク
    基板の変形低減方法。
  6. 【請求項6】 プラスチック製ディスク基板が、ポリカ
    ーボネート製であることを特徴とする、請求項1ないし
    5のいずれかに記載のディスク基板の変形低減方法。
  7. 【請求項7】 高温に加熱されている熱板にプラスチッ
    ク製ディスク基板の内周部だけを接触させて内周部を選
    択的に加熱することを特徴とする、請求項1ないし6の
    いずれかに記載のディスク基板の変形低減方法。
  8. 【請求項8】 高温に加熱されているプラスチック製デ
    ィスク基板の外周部だけを、低温の物体に接触させて外
    周部を選択的に冷却することを特徴とする、請求項1な
    いし6のいずれかに記載のディスク基板の変形低減方
    法。
JP24496197A 1997-09-10 1997-09-10 ディスク基板の変形低減方法 Pending JPH1177778A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008515672A (ja) * 2004-10-07 2008-05-15 バイオメット、マニュファクチュアリング、コーポレイション 強度が向上された架橋重合体状材料および製造方法
US9017590B2 (en) 2004-10-07 2015-04-28 Biomet Manufacturing, Llc Solid state deformation processing of crosslinked high molecular weight polymeric materials
US9421104B2 (en) 2007-07-27 2016-08-23 Biomet Manufacturing, Llc Antioxidant doping of crosslinked polymers to form non-eluting bearing components
US9586370B2 (en) 2013-08-15 2017-03-07 Biomet Manufacturing, Llc Method for making ultra high molecular weight polyethylene

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