JPS62279910A - プラスチツク基板の成形方法 - 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 本発明はプラスチック透明基板の成形方法に関するもの
であり、例えば光で記録再生を行う方式のディスク（光
ディスク、光磁気ディスク等）のディスク基板などに利
用されるプラスチック透明基板の成形方法に関する。

従来の技術 プラスチック透明基板は、光学的性質の基本的性能とも
いえる低複屈折率に優れた特徴を有することから近年、
注目をあびている。

一般に、このプラスチック透明基板は、ポリアリルカー
ボネート、ポリオールポリ（メタ）アクリレート、エポ
キシアクリレート等の重合性液状材料を型のキャビティ
内に注入し、これを型内でラジカル重合させて透明基板
を得る注型成形法が用いられている（特開昭５８−１３
０４５０号公報、同５８−１３７１５０号公報）。

又、両面ガラス型内で光重合させる方法（特開昭６０−
２０２５５７号公報）や、真空注型や注液完了後、加圧
を加えて液状樹脂を熱重合させる方法（特開昭６０−２
０３４１４号公報）などがある。

従来のプラスチック透明基板の注形成形法は、使用する
型が反応性液状材料の注入時よりプラスチック透明基板
成形完了まで約２４時間位必要とするため、型の利用効
率が極めて悪く、溝の信号などを転写させるスタンパ−
数を多くし、プラスチック透明基板の生産性に大きな障
害となっている。

さらに、型内で光エネルギーによるラジカル重合を完了
させてしまうと、硬化反応収縮率が大きいため、基板が
割れ、成形品として得られないという問題も生じた。

これを解決するために本発明者らは、多官能性（メタ）
アクリレート化合物を注型成形法にてラジカル重合して
プラスチック透明基板を得る方法において、型内でラジ
カル重合して得た・プラスチック基板のガラス転移温度
（Ｔｇ）が１０〜１００℃に達した時点で、この基板を
離型した後、更に、この基板を後硬化させてＴｇが１１
０℃以上の基板を得ることを特徴とするプラスチック基
板の成形方法を開発し、これにより、型の利用効率が高
く、得られる基板の破損が起υにくい、極めて生産性の
高い成形方法を提案した（特願昭６０＝１５６４９４号
）。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、本発明者らの提案（特願昭６０−１５６
４９４号公報）では、割れのないプラスチック基板の生
産性の点では改善できたものの、ディスク基板として見
た場合、残存２重結合量が多く、基板の吸水率を上げた
り、耐熱性を低下させるという問題があった。この問題
は、特に吸水率が大きい場合、記録膜寿命を低下させた
。

本発明は、ラジカル重合から得られるプラスチック透明
基板が、吸水率が大きく、その結果光ディスクの記録膜
寿命を°低下させているという問題を解決する成形方法
を提供するものである。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、多官能性（メタ）アクリレート化合物を注型
成形法にて、型内でラジカル重合して得だプラスチック
基板のガラス転移温度ＣＴｇ）が１０〜１００℃に達し
た時点で、この基板を離型しだ後、更に、この基板を後
硬化させてＴｇが１１０℃以上の基板を得るプラスチッ
ク基板の成形方法において、最終硬化温度を１５０℃以
上のＩＩＩｋ４＜ 温度で硬化し、残存２重結合量が少なく、÷←←率を低
くして記録膜寿命の低下の少ない優れたプラスチック基
板を得る成形方法を提供するものである。

上記多官能性アクリレート化合物としては下記一般式（
１） ％式％（１） 〔式中、Ｒ１は炭素数２〜５０のアルコール残基であり
、ＲはＨまたばＣＨ３であり、ｎは２〜６の数である。

〕 で表わされる化合物で、これをラジカル重合して得られ
る硬化物のガラス転移温度が１００℃以上を有する化合
物が使用される。

かかる多官能性アクリレート化合物の具体例としては、
２．２’−ビス〔４−（β−メタクハイルオキシ）シク
ロヘキシルウプロパン、２．２’−ビス〔４−（β−メ
タクロイルオキシジェトキシ）シクロヘキシルウプロパ
ン、ビス（オキシメチル）トリシクロ［５，２，１，０
２・５〕デカンジメタクリレート、１．４−ビス（メタ
クロイルオキシメチル）シクロヘキサン、トリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、ネオベンチルグ
リコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンシ
オールジ（メタ）アクリレート、１．３−ブタンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（
メタ）アクリレート、２．２′−ヒスＣ４−（メタアク
ロイルジェトキシ）フェニルプロパン等メタクリル酸エ
ステル及びアクリル酸エステル化合物単独及びそれらの
混合物等があげられるが光学的性質上、特に好ましくは
２，２′−ビス［：４−（β−メタクロイルオキシエト
キシ）シクロヘキシル〕フロパン、ビス（オキシメチル
）トリシクロＣ５，２，１，０２“５〕デカンジメタク
リレート、１．４−ビス（メタクロイルオキシメチル）
シクロヘキサンが利用できる。ここで（メタ）アクリレ
ートとはアクリレートとメタクリレートの両者を総称し
て示す。

更に、上記の如き一般式（■）化合物に加えて、一般的
に粘度調整剤として用いられるラジカル重合性モノマー
を１０重量％以下の範囲で使用することが可能である。

かかる他の重合性モノマーとしては、例えばスチレン、
クロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルトルエン、
ジビニルベンゼン、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル
化合物、メチルメタアクリレート、フェニル（メタ）ア
クリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フェ
ノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（
メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート
、エポキシ（メタ）アジリレート、ウレタン（メタ）ア
クリレ−ト等の（メタ）アクリル化合物、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート、ジアリルフタレート
等アリル化合物が挙げられる。

これらの七ツマ−の重合の際に使用されるラジカル開始
剤は特に限定されず、例えば過酸化ベンゾイル、ジイソ
プロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキ
サイド、ターシャリ−ブチルパーオキシビバレート等の
過酸化物、アゾイソブチロニトリル等アゾ化合物、ベン
ゾフェノン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジル、ア
セトフェノン、アントラキノン等光増感剤、ジフェニル
スフイツト、チオカーバーメート等硫黄化合物など公知
のラジカル開始剤である。

又、上記型内におけるラジカル重合条件は、一般的なラ
ジカル重合条件（加熱、光照射、電子線照射等）で行な
うことが可能である。ラジカル開始剤の添加量は多官能
性アクリレート化合物１００重量部に対し、０・０１〜
１０重量部であり、重合温度は１０〜２ｏｏ℃で、好ま
しくは３０〜１６０℃である。そしてそれらの重合雰囲
気は、空気中モシクは不活性ガス中で行なうことができ
る。

上記多官能性アクリレートを注型成形法にてラジカル重
合して得られるプラスチック透明基板の離型時のガラス
転移温度は１０〜１００℃である。

１０℃未満では硬化が不十分であるため、プラスチック
透明基板に変形が生じ、又、１００℃を越えては離型が
困難になり、基板に割れ、欠けが生じ易くなるので不適
当であり、離型時の基板樹脂のＴｇ範囲としては１０〜
１０Ｑ℃であり、好ましくは２０〜８０℃である。かか
ることにょシ、型内での多官能アクリレートのラジカル
重合時間を２時間以下、好ましくは１時間以下とするこ
とができる。

離型されたプラスチック基板は、平な場所に置かれ、Ｔ
ｇが１１Ｃ）Ｃ以上となるまで後硬化される。

型内硬化および後硬化の手段としては、加熱、紫外線照
射、電子線照射等がある。

後硬化は、温度、照射量などを段階的に行なうのが好し
く、少なくとも後硬化温度として１６０℃以上で加熱す
るのが好しく、さらに、２００℃以上の温度では、真空
又は窒素や不活性ガス雰囲気中で硬化させてプラスチッ
ク透明基板を得ることが好しい。

作　　用 本発明は、型内でのラジカル重合でガラス転移温度が１
０℃〜１００℃という最終硬化プラスチック基板のガラ
ス転移温度以下の不完全ラジカル重合状態で脱型するこ
とにより、反応硬化収縮による力学的歪、光学的歪を最
低限におさえ、後硬化を脱型後に行うことにより、プラ
スチック基板外周表面の拘束による、表面と内部の力学
的歪の差を無くす作用があった。この後硬化は、型内重
合によって得られたプラスチック基板のガラス転移温度
が１Ｑ℃〜１００℃であり、形状保持のため急激に１５
０℃まで昇温することができない。

さらに後硬化温度が低いことは、残存２重結合を多くし
ていたが、１５０℃以上の温度による後硬化によって残
存２重結合部分のラジカル重合が進行し、２重結合が減
少する作用を得た。

以下実施例を示す。なお、実施例中の部は重量部を、チ
は重量％を示す。

又実施例において得られるガラス転移温度（ＴＣＩ）及
び残存２重結合量（チ）と基板に記録膜を形成させ記録
膜への影響を調べる方法は下記の試験法により測定した
。

Ｏガラス転移温度（Ｔｃｙ）　　：示差走査熱量計（Ｄ
ＳＣ）にて測定。

０残存２重結合量（％）　　：ＩＲ分析法にて測定１６
６０〜１６６０ｃｍ　　及び２６００−８６ω（７）−
１ピークにベースラインを記入し、それぞれのピーク面
積を３１，３２とすると ｎ＝５１／Ｓ２ とし、液状樹脂のｎを１００％とし、 ５１＝ｏの時を○チとして検量線とし、各サンプルのｎ
を求め、検量線からチを算出した。

０記録膜への影響　　　：水中浸漬後の形態観察図面に
示した様に、得られた基板１に記録膜２をスパッタリン
クシ、テフロンスペーサ４とパラフィンワックス５を介
して石英板３で密閉し、クランプ６で封止する。

これを純水８を満たした恒温槽７に浸漬し、飽和吸水率
に到達した時間に取出し、顕微鏡にて形態変化を観察し
た。

実施例 比較例１： ２．２′−ビス（４−（β−メタクロイルオキシエトキ
シ）シクロヘキシル〕プロパン１Ｑ○部ニ対して、光増
感剤（イルガキュア６５１（チバ・ガイギー社製）　）
　Ｏ，Ｓ部とベンゾイルパーオキサイドＯ，Ｓ部加えて
、６０℃に加熱して均一に攪拌。

混合した後、脱泡し、この液を直径１２０団のガラス板
とシリコーンゴムと金属スタンバ−で構成された型のキ
ャピテイ中に注入し、８０Ｗ／ＣｒｎＵＶランプを２０
ロパスして紫外線を照射後脱型して、割れ、欠けのない
プラスチックディスク基板を得たＯ この基板８０℃で２時間後硬化させた基板のＴｇは、１
４８℃、残存２重結合は３８％であった。

実施例１： 比較例１で得られた後硬化前の基板を、１５０℃で２時
間後硬化させた基板の残存２重結合は３２チであり、こ
の基板の飽和吸水率は、１．６チであった。

比較例２： 実施例１において２，２′−ビス〔４−（β−メタクロ
イルオキシエトキシ）シクロヘキシル〕フロパンの代り
にビス（オキシメチル）トリシクロ（５，２，１，０２
・５〕テカンジメタクリレートを用い割れや欠けのない
プラスチックディスク基板を得た。

そのプラスチックディスク基板のＴｇを測定したところ
３８℃であった。

その後、この基板を平板上に置き、更にｉｏｏ℃で後硬
化を行なって、最終のＴｇが２６１℃でスタンバ−信号
の転写性も良好なプラスチックディスク基板を得た。

実施例２： この基板を、１５０℃で２時間後硬化したプラスチツク
基板０残存２重結合量は、２８チであった。

実施例３： この基板を、２００℃で２時間後硬化したプラスチツク
基板０残存２重結合量は、１７チであった。

実施例４： この基板を、Ｎ２中で３０００２時間後硬化させたプラ
スチック基板。残存２重結合量は、８％であった。

比較例３： 実施例１において、後硬化を紫外線照射の・みで行なっ
たところ、ＵＶランプ５０回パス後においても、１９１
２０℃と最終Ｔｇ１４８℃に達せず、残存２重結合量も
４３〜４５チ程度であった。

実施例５： 実施例１において、光増感剤を加えずに紫外、線照射に
、代えて、重合温度８０℃で硬化反応を行なった。３０
分後、離型してＴｇｓｓ℃の割れ、欠けのないディスク
基板を得た。

実施例１と同様の後硬化を行なったところ残存２重結合
量は２８％まで低下した。

以上の実施例と比較例の吸水率と記録膜への影響とを表
−１に示した。

表−１ 発明の効果 本発明により、多官能アクリレートのラジカル重合で得
られたプラスチック基板を、少なくとも後硬化温度とし
て１５０ｔｌ：以上で加熱することによシ、最終プラス
チック基板の残存２重結合量が３０％以下に減少し、基
板の吸水率も下がり、記録膜への影響が少なくなり、光
デイスク基板特性を向上させる効果を得た。

【図面の簡単な説明】

図面は、記録膜とプラスチック基板の吸水との相関を見
るための実験方法を示す説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多官能性アクリレート化合物を注型成形法にて、
   ラジカル重合してプラスチック基板を得る方法において
   多官能性アクリレート組成物を型内でラジカル重合して
   得たプラスチック基板のガラス転移温度が１０〜１００
   ℃に達した時点で、この基板を離型した後に、更に、こ
   の基板を後硬化させてＴｇが１１０℃以上の基板を得て
   この基板を１５０℃以上の温度で後硬化し、基板を得る
   ことを特徴とするプラスチック基板の成形方法。
2. （２）多官能性アクリレート化合物が、下記の一般式（
   I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
   （ I ） 〔式中、Ｒ＿１は炭素数２〜５０のアルコール残基であ
   り、Ｒ＿２はＨまたはＣＨ＿３であり、ｎは２−６の数
   である。〕 で表わされる化合物であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のプラスチック基板の成形方法。