JPS60112409A - 光硬化ディスクの製造方法及びその装置 - 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、光を利用して記録および又は再生を行なう光
デイスク用のディスク製造方法およびその装置に関する
ものである。

従来例の構成とその問題点 従来の光ディスクは、キャスティングアクリル板上に溝
又は信号凹凸をフォトポリマー法によって形成させる静
止画ディスクの様な方法と、ポリカーボネイト又はアク
リルを射出成形により凹凸を形成させるという２つの方
法があった。しかし静止画ディスクの様な方法は、工程
が複雑な上、フォトポリマーにより溝又は凹凸信号を形
成させる工程で不良が生じるなどの問題がなり、工程の
単純化が望まれていた。

又、射出成形による方法は、高分子量の樹脂を薄いディ
スクに製造する時複屈折等が大きくなるという問題がエ
ラーレートの低減に問題があると共に、樹脂のろ過が困
難であり、ディスク中に、ゴミ、ホコリ等が一体化され
エラーを生じさせる原因となり、問題であった。又クリ
ーンルーム内での成形機の小型化が強く望まれていた。

発明の目的 本発明は、上記問題を解決するものであり、反応性液状
材料として光硬化型材料を用いて低粘度の特性を生かし
て０．２５μｍ以上のゴミやほこりを除去でき、かつ、
転写性に優れ、短時間硬化が６　ページ 可能という優れた光硬化ディスクの製造方法及びクリー
ムルーム内における省スペースタイプの小型液状成形機
であるその製造装置を提供しようとするものである。

発明の構成 本発明は光を利用して記録および、又は再生を行なうデ
ィスクに関し、そのディスク基板を光硬化型透明材料を
用いて、一定の圧力に保った、一定温度のガラスとスタ
ンパ−との間に注液装置を用いて注液しガラス側から光
を照射してディスク基板を形成する光硬化ディスクの製
造方法であり、前記光硬化型透明材料が、分子量が２０
００以上のポリオールポリアクリレート、エポキシポリ
アクリレート、ポリエステルポリアクリレート、ウレタ
ンポリアクリレート、及びエポキシ樹脂の中から選ばれ
る少くとも１種以上のポリアクリレート′ｆ：５〜６０
重量％含有する組成物に１〜６ｗｔ係の少くとも１種以
」二の光増感剤を混合せしめた材料である。分子量が２
０００以下のモノマータけの重合は、収縮が大きく、デ
ィスク板としては６ページ 適さない。又、５ｗｔ％以下では収縮緩和にそれほどの
効果がなく、６ｏｗｔ％以上では、ディスク板の剛性率
が上がらず、ディスクとしての特性が得られない。又、
吸水率の低減のためには、特にエポキシポリアクリレー
トと、ポリエステルポリアクリレートが適しており、適
当な量を配合することが最も好ましい。又、前記一定の
圧力が、大気圧以下である光硬化ディスクの製造方法で
あり、圧力は１０　ｔｏｒｒ以下であることが好ましい
。さらに前記ガラスが、石英ガラスであり、二枚の石英
ガラスであり、そのガラス間を水または冷却空気又は液
体Ｎ２などの冷媒を通過させる空間を形成させ、光重合
時の温度を冷却させる。光硬化ディスクの製造方法であ
り、金型の温度は低い程好ましいが６°Ｃ〜２０°Ｃが
最適である。

前記スタンパ−の表面が銅、ニッケル、ガラスのいづれ
か１つから選択されるスタンパ−であり、スタンパ−上
の凹凸を硬化時に転写する光硬化ディスクの製造方法で
あり、ガラススタンパ−の場合は両面から光硬化が可能
であり最適である。さ７ベーーシ゛ らに、前記一定温度を、スタンパ−下の鏡面仕−にげ金
属ブロック中に、水、冷媒、液体窒素、冷却空気などか
ら選ばれる流体を流すことによって得る光硬化ディスク
の製造方法でありこれは、基板製造のザイクルを少くす
るばかりでなく、ディスクのそリヲ小さくする。又、前
記注液装置は１ｇ以下の定量化が可能なディスペンサー
であれば良い。又、前記光は、紫外線光であることが好
ましく照射時に紫外線全一定プログラムに従ってオン。

オフ又は、シャッターを開閉する必要がある。一時に急
激な硬化はディスクの歪を大きくする又前記光硬化ディ
スクの製造方法に用いる装置が少くとも表面粗さが０．
５３以′下の鏡面を有するスタンパ−を乗せる丁合金型
と、ディスク板厚さを決定するスペーサーと、ディスク
板中央の反応性液状材料注液ノズルと光が通過する石英
ガラスとを有する金型に注液装置が接続可能で、片面及
び又は両面から紫外線照射可能なランプ下に接置可能な
、光硬化ディスクの製造装置が最も適当である。

０．６Ｓ以上表面が粗いとその凹凸が樹脂に転写してし
まうので問題となる。

前記の金型と注液装置との接続ヘッドが、真空吸引口と
少くとも１個以上の注液口とを有し、おのおのに開閉バ
ルブが組入まれでいる光硬化ディスクの製造装置である
のが良い。すなわち真空に引く又は、液溜りを設けるこ
とによって、気泡の巻き入みが無くなり、転写性も良く
なる。

尚、本発明に用いる材料は、全て脱泡されている必要が
あり、組成物中のモノマー蒸気圧１Ｏ−１ｔｏｒｒ付近
で零に近いものと選択配合することが好ましい。

又、冷却の方法として、金型本体による冷却を中心に記
述したが、全体環境による冷却も可能である。又、紫外
線の照射方向を上面としたが、スタンパ−及び、金型下
台を石英にすることにより上下面からの光照射及び硬化
も行うことが可能である。以下、実施例を用いて詳細に
説明する。

実施例の説明 本発明の実施例として、注液ノズル６ｖｔＣスタ／パ一
設置部を、ｏ、６３以下に仕上げた鏡面を有す９　ベー
ジ る金型下台１をはめ合わせ、押え上固定ネジ９で固定し
その上にスタンパ−５を設置し、その上に位置決めスペ
ーサー４を乗せ、マグネット８で固定する、その後ディ
スク板厚さを規制するスペーサー２をシリコンオイルを
上下に塗布して密着させ、石英ガラス３を乗せた後、パ
イトン又は７００プレンゴムを介して押え金具１４及び
２１で支え、その後、石英ガラス板１３を設置し押え金
具１６で押えボルト１６で締め付けることによって金型
を作り、冷却媒体通過空間１２．１８には冷却媒体出入
口１７　、１９　、２０から、蒸留水、液体窒素、冷却
溶媒、冷却空気などを循環させ、注液漏出防止パルプ１
０を開放することによって、注液口からの注液スタンバ
イとなる。ディスクの製造は、金型が冷却された後、注
液空間１１を大気圧以下にする、具体的には１０−”ｔ
ｏｒｒ以下の真空を確認した後、注液ロアから、光硬化
型材料を注液する。一定圧力まで注液した後石英ガラス
面側から紫外線を照射して、光硬化ディスクを得ること
が出来た。現状の光デイスク材料は、一般の分１０ペー
ジ 子骨が２０００以上のポリオールポリアクリレート、エ
ポキシポリアクリレート、ポリエステルポリアクリレー
ト、ウレタンポリアクリレートなどのポリアクリレート
を６〜６０重量係含有するアクリレート組成物であれば
良く、希釈剤としては、モノ（メタ）アクリレート、ジ
（メタ）アクリレート、トす（メタ）アクリレートなど
のモノマーがあり、１０　ｔｏｒｒで、１ｔｑ／／ｒｒ
の蒸発速度以下のモノマーが％に好ましい。実際に使用
した組成物として、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂と
アクリル酸とを反応させて得られるエポキシポリアクリ
レ−）　２０Ｗ　ｔ％、トリメチロールプロパントリア
クリレート３０Ｗ　ｔ％とグリシジルアクリレートとポ
リカルボン酸とを反応させて得られるポリエステルポリ
アクリレ−）２０ｗｔ％と、Ｍ−１１３０共栄記油脂製
２６ｗｔ％とイルガキュア１８４（チバガイギー社製）
光増感剤４ｗｔ％を配合混練したものを用いた。

真空吸引と注液のタイミングは、第２図に示した、真空
−注液ダブルノズルを用いた。注液ノズ１１　ベージ ル６に接合するノズル２３はバッキングでシールされ、
真空用パルプ３ｏによって開閉できる真空引き口２６と
注液パルプ２７を開閉できる材料輸送パイプ２４とダブ
ルノズルとの接続ネジ２６とで接合された構成であり、
注液バルブは、ネジ２９を回すことによって開閉できる
が、空気圧又は油圧又はモータによっても開閉できるよ
う変更することも可能である。

光硬化型材料のろ過は、０．２６μのフィルター（日本
ミリポアリミッテッド製）を用いてろ過した。又、硬化
は、超高圧・水銀灯を用いて行ったが、４秒照射し１０
秒冷却を２回繰し返した後２０ｓｅｃ　の最終照射を行
うことによって得ることができた。又、ディスク内周及
び外周は、光照射方向に傾斜角Ｃを持っていることによ
り空全硬化できた。

光透過率は、８２０朋で９０％以上であり、成形歪がφ
１２０　、　ｔ　１．２＋１１ｆｆのディスクで最外周
１００μｍ以下という優れたディスクを得ること射出成
形品よりは優れた結果全組た。

発明の効果 本発明の方法によれば、射出成形して得られるディスク
と比較して、材料の粘度が低いため、ディスペンサー程
度の簡易射出装置で金型への注入可能であり、光硬化材
料を併用することにより、短サイクルの生産が可能であ
る。また本発明の装置では、光および、又は熱反応成形
のため、反応熱の吸収用として、上下に冷却部を設け、
上面には光透過用の石英板を設け、そり硬化ムラ等のな
いディスク盤を得ることができ、また金型を真空にして
信号、溝等の転写性を増すことができた。

又、注液用の接続ヘッドは、真空吸引兼用及び脱着自在
にすることにより、成形サイクル短縮、紫外光の全面同
時照射が可能になり、ディスク板特性の向上が図れた。

即ち、本発明のディスク製造方法及び装置は、エラーレ
ートの少い、そりの少いディスクを提供し、クリーンル
ーム等での生産が省スペースで可能とすると共に、多品
種少量生産にも対応が可能１３　ページ という、極めて優れたディスクの製造方法及び装置を提
供できた点で価値がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はディスク製造装置である注液装置及び光源下に
設置される、ディスク用金型の一実施例の半断面図、第
２図は、本発明に使用された、真空及び注液兼用のトラ
ップを介した真空ポンプと金型との又、注液装置と金型
とを接続する、真空−注液ダブルノズルの半断面正面図
である。 １・・・・・・スタンパ−設置用金型下台、２・・・・
・・スペーサ、３・・・・・・石英ガラス、４・・・・
・・位置決めスペーサ、６・・・・・・スタンパ−１６
・・・・・・注液ノズル、７・・・・・・注液口、８・
・・・・・マグネット、９・・・・・・固定ネジ、１０
・・・・・・注液漏出防止パルプ、１１・・・・・・注
液空間、１４・・・・・・押え金具、２３・・・・・・
真空−注液ダブルノズル、２４・・・・・・材料輸送パ
イプ、２６・・・・・・真空引き口、２７・・・・・・
注液バルブ、３ｏ・・・・・・真空用パルプ、Ｃ・・・
・・・傾斜角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）光硬化型透明材料を一定の圧力に保った、一定温
   度のガラスとスタンパ−との間に注液装置を用いて注液
   し、ガラス側から光を照射して前記光硬化型透明材料を
   硬化しディスク基板を形成する光硬化ディスクの製造方
   法。 （２）光硬化型透明材料が、分子量が２０００以上のポ
   リオールポリアクリレート、エポキシポリアクリレート
   、ポリエステルポリアクリレート。 ウレタンポリアクリレート、などのポリアクリレート及
   びエポキシ樹脂の中から選ばれる少くとも１種以上を６
   〜６０重量％含有する組成物に１〜６ｗｔ％の光増感剤
   を混合せしめた材料である特許請求の範囲第１項記載の
   光硬化ディスクの製造方法。 （３）一定の圧力が、大気圧以下である特許請求の範囲
   第１項記載の光硬化ディスクの製造方法。 ２　ベージ （４）ガラスが、２枚の石英ガラスであり、このガラス
   間に水または冷却空気又は液体Ｎ２などの冷媒を通過さ
   せる空間を形成させ、光重合時の温度を冷却させる特許
   請求の範囲第１項記載の光硬化ディスクの製造方法。 （６）スタンパ−の表面が銅、ニッケル、ガラスのいづ
   れか１つから選択されるスタンパ−であり、スタンパ−
   上の凹凸を硬化時に転写する特許請求の範囲第１項記載
   の光硬化ディスクの製造法法。 （６）一定温度を、スタンパ−下の鏡面仕上げ金属ブロ
   ック中に、水、冷媒、液体窒素、冷却空気などから選ば
   れる流体を流すことによって得る特許請求の範囲第１項
   記載の光硬化ディスクの製造方法。 （７）注液装置が１ｇ以下の定量供給可能なディスペン
   サーである特許請求の範囲第１項記載の光硬化ディスク
   の製造方法。 （８）光が、紫外線光であり、照射時に紫外線を一定プ
   ログラムに従って不連続に照射する特許請３　ページ 求の範囲第１項記載の光硬化ディスクの製造方法。 （９）少くとも０．６Ｓ以下の鏡面を有するスタンパ−
   を乗せた金型下台と、ディスク板厚さを決定するスペー
   サーと、反応性液状材料注液ノズルと光が通過する石英
   ガラスとを有する金型に注液時には接続、光硬化時には
   取りはずせる注液装置と片面及び又は両面から紫外線照
   射可能なランプとを有する光硬化ディスクの製造装置。 （１ｏ）金型と注液装置との接続ヘッドが、真空吸引口
   と少くとも１個以上の注液口とを有し、おのおのに開閉
   バルブが組入まれでいる特許請求の範囲第９項記載の光
   硬化ディスクの製造装置。