JPS6251411A - 寸法安定性に優れたプラスチツク基板の製造法 - 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］ 本発明は寸法安定性に優れた熱可塑性樹脂の射出成形に
よるプラスチック基板の製造法に関するものである。特
に光デイスク用に適したプラスチック基板の製造法に関
するものである。

［従来の技術］ 光デイスク用基板としては、透明な熱可塑性樹脂を射出
成形したものが多く用いられる。しかしながら、射出成
形法では得られる基板内には後変形の原因になる残留応
力が生じ、問題となっている。従来、光デイスク用基板
としては透明な熱可塑性樹脂としてポリ塩化ビニル、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリ４−
メチルペンテン等が用いられている。特にポリメチルメ
タフリレート系樹脂は、その優れた光学特性、成形性の
ため、オプトエレクトロニクス関連素材に多く用いられ
るようになっている。

たとえば、光フアイバー素材として、あるいは光学レン
ズや光ディスク、光カード等の記録用基板としての用途
がある。後者の光ディスクの基板については光学式のビ
デオディスク基板としてメチルメタクリレート系樹脂が
主として用いられている。

しかし、一方メチルメタクリレート系樹脂の熱変形温度
は１００℃前後ではあるが、若干の吸湿性を有するため
、肉厚の薄い成形品は、高湿度の環境におかれると、か
なり低い温度でも、反り。

ねじれ、だれといった変形を伴うことがあり、より高度
な寸法精度を必要とする書き込み可能な光ディスクへの
用途などが制限されることになる。

メチルメタクリレート系樹脂のこのような特性は、成形
法によっても差があるが、射出成形の場合はかなりの成
形歪を持っているため、上述した変形は最も顕著に現れ
る。

従来より、上述のような問題点の解決法として。

一つの方法はポリマー組成を変更し、吸湿性そのものを
小さくすることが提案されている。この方法は低吸湿性
を賦与する共重合単量体をかなり大量に用いる必要があ
り、そのためメチルメタクリレート系樹脂の特徴が失わ
れ、光学特性が低下したり、また成形品がもろくなるな
どの問題点が多くなり、現在に至るまでこれといった決
め手はない。

もう一つの方法としては、成形物を７ニールする方法が
知られている０通常、成形品のアニールは熱変形温度よ
り１０〜２０℃低い温度で一定時間処理する方法がとら
れる。従ってメチルメタクリレート系樹脂の場合、９０
〜８０℃で処理するのが一般的である。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、成形物をアニールする方法において、成形物の
厚みが薄い場合、上述のような温度でアニールすると成
形体が大きく変形し、使用に耐えない。また、アニール
温度を下げると７二−ルの効果が出ないか、又はアニー
ル効果を出すために長時間の処理が必要になる。

上述のような技術的課題に鑑み、本発明者らは変形を伴
わないアニール方法について検討の結果。

高湿度下では成形体の変形量が多いことに注目し、アニ
ール効果におよぼす水分および温度の効果をそれぞれ分
離して検討し、それぞれ単独の効果からは予測できない
相乗効果があることを見出し、本発明に到達したもので
ある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、熱可塑性樹脂を射出成形して基板を
製造するに際し、流動温度以上に加熱された熱可塑性樹
脂を射出成形した後、該成形物を樹脂の熱変形温度より
２０℃以上低い温度で高湿度下に、該成形物中の水分が
平衡状態の４０％以上に達するまで保持することを特徴
とする寸法安定性に優れたプラスチック基板の製造法に
ある。

本発明でいう高湿度とは相対湿度７０％以上、好ましく
は９０％以上をいう。７０％未満の条件では、水分の効
果が小さく、処理時間が長くなり、効果が充分でない。

アニール温度としては樹脂の熱変形温度より２０℃以上
低い温度が用いられる。メチルメタクリレート樹脂の場
合は３０〜８０℃、好ましくは４０〜７０℃の環境下に
おくことが効果的である。

処理温度が熱変形温度−２０℃を超えると、成形物に変
形を生じるため、好ましくない。

本発明の方法は平板でもよいし、また、平板上に空溝の
形成されたもの、ビットの形成されたものにも適用する
ことができる。

本発明の方法は成形物が少量の水を吸収する性質を利用
しており、水分を若干吸収する材料ならメチルメタクリ
レート系樹脂に限らず、各種の熱可塑性樹脂に有効であ
る。また、成形物内部での水分の拡散係数は小さいため
、肉厚の成形物に対しては、その効果は期待できない。

成形物の処理に当っては、被処理品の保持方法を考慮す
る必要がある。成形物の厚みが薄いものでは、高湿度下
では条件により成形物の自重により１重力方向に変形す
ることがあるため、成形物がディスク状のような場合、
ディスク面を重力に対して垂直に保持することが必要で
あり、さらにはこれを回転させることが好ましい、大量
のディスク成形品を処理する場合、種々の方法が考えら
れるが、恒温恒湿槽に回転軸を取付け、それに成形物、
必要ならスペーサーのセンターホールを通して固定し、
一定の速度で回転させる方法や、同様に成形物が互いに
触れず１重力に対して垂直になるよう保持したコンベア
にのせ、温度、湿度を調節したトンネルを通過させるよ
うな連続処理方法も採用することができる。

このような処理を施された基板を用いた光デイスク板は
通常のポリメチルメタクリレート基板が変形や反りを生
ずるような環境におかれても変形することもなく、信頼
性のある情報記録媒体となる。

以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説
明する。実施例および比較例において湿度はすべて相対
湿度を示す。

［実施例］ 実施例１ 市販のメチルメタクリレート樹脂ペレットとして、アク
リベットｖＨ（三菱レイヨン株式会社製商品名）を用い
、直径３００ｍｍ、厚さ１．２＋ｉｍのプリグループの
ついたディスク基板を名種グイナメルタ射出成形機を用
いてシリンダ一温度２８５℃、金型温度６０℃で射出成
形した。この基板２枚を６０℃、相対湿度９０％に調節
された恒温、恒湿槽中で２時間処理した。処理後の吸水
率は１．２％であった。なお、基板は重力に対して垂直
になるよう回転軸に固定し、軸をＢｒｐ−の速度で回転
させた。

処理した基板のうちの１枚および未処理基板を固定治具
を用いて４５℃、９０％の恒温恒湿槽に静置し、一定時
間後に取り出して、自重によって変形した量をマイクロ
メーターを用いて測定した。

第１図（ａ）は変形量測定用固定治具と基板の側面図、
第１図（ｂ）は変形量測定位置の説明図である。

（１）は固定治具、（２）は被測定用基板を示す。

３−１〜３−８は変形量測定位置、ΔＨは基板の端部に
おける変形量を示す。

また、別に未処理基板と残りの処理基板を真空蒸着法に
より、ディスク検査機を用いてディスクグループをトラ
ッキングさせながら反射率の変化を電気信号に変換して
グループ面の変化を観察した。処理基板の反射信号は、
未処理基板と比較して有意差は認められなかった。第１
表は変形量の経時変化を示す表である。処理条件は４５
℃、９０％の雰囲気下で行なったｎ＝８の平均値である
。

第　　１　　図 比較例１ 実施例１と同じ回転治具に取付けた直径３００■のディ
スク基板を８０℃のオーブンで３０分処理したもの、お
よび６０℃で２時間処理したもの−ｈ−ＡＩ　　Ｑ　　
ｋｈ　−７”　／−１ｍ喜Ｉ　　Ｊ−Ｊｖｆ　　　　詰
ｈ４４／Ｔ’＋　１ｔ、　Ｂ５１４　ＨＬ＋　　＋（−
４−きく、以下のテストに供することはできなかった。

後者には０．３　ｏｎ以下の小さい変形は発生したが、
１枚はそのまま、実施例１と同様に４５℃、９０％の恒
温恒湿槽に静置して変形量を測定した。２４時間後の変
形量は”平均０．７５　ｍｍ、７日後のそれはｌ、　３
　ｍｍであった。もう１枚の処理基板にアルミ反射膜を
つけ、グループ面の反射信号を観察したが、トラッキン
グがかかりにくく、トラッキングのかかるところも、そ
の波形が乱れ、グループに何らかの変形を生じたことが
推定された。

第２図はグループ面の反射信号の波形を示す図面で、（
ａ）は未処理基板、（ｂ）は６０℃で２時間処理した基
板の波形を示している。

比較例２ ２５±０．５℃の恒温水槽に直径３００履ｍのディスク
基板を７２時間浸漬した。この時の吸水率は１．４％で
あった。この基板を実施例１と同様に４５℃、９０％の
恒温恒湿槽にｆｆｉ地し、変形量を測定した。この変形
量の経時変化は未処理基板とはとんと差がなかった。

実施例２ 実施例１と同様に直径３００■ｌのポリメチルメタクリ
レート成形基板を４５℃、９０％の恒温恒湿槽に静置し
、変形量を測定した。７日後の変形量は０．５ｍｍであ
った。

比較例３ 実施例２において基板の処理時間を５時間とした以外は
全〈実施例２と同様に処理し、変形量を測定した。処理
後の吸水量は０．６％であり、７日後の変形量は２．１
　ａｍであった。

実施例３ 実施例１で用いたと同じ樹脂材料を用いて直径２００＋
ｓｍのプリグループ付ディスク基板を成形し７０℃、９
５％の環境下で１時間処理した。（なお、処理方法は実
施例１に準じて行なった。）処理された基板を５５℃、
９０％の恒温恒湿槽に固定静置し、変形量を測定したと
ころ７日後の変形量は０．５鵬鳳であった。同様にして
比較測定した未処理基板の変形量は２．６■層であった
。

実施例４ ポリカーボネート樹脂（三菱化成工業社製ツバレックス
７０２０ＡＤ２）をシリンダ一温度３５５℃、全型温９
０℃で直径２００ｍｍのプリグループ付ディスク基板を
成形した。

この基板を７５℃、９０％で５時間処理した。

この処理基板を８０℃、９０％の雰囲気に固定静置して
変形量を測定した。２４時間ごとの処理基板の変形量は
０．３■■以下であったが、未処理基板は０．９　ｍ朧
した。

［発明の効果］ 以上の実施例、比較例かられかるように、射出成形した
プラスチック基板を高湿下で、比較的低温で処理するこ
とにより寸法安定性に優れた基板を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は変形量測定用固定治具と基板の側面図、
第１図（ｂ）は変形量測定位置の説明図。 第２図はグループ面の反射信号の波形を示す図面である
。 図において１は固定治具、２は測定用基板を示す。 第１図（ａ） 第１図（ｂ） 罎。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱可塑性樹脂を射出成形して基板を製造するに際し
   、流動温度以上に加熱された熱可塑性樹脂を射出成形し
   た後、該成形物を樹脂の熱変形温度より２０℃以上低い
   温度で高湿度下に、該成形物中の水分が平衡状態の４０
   ％以上に達するまで保持することを特徴とする寸法安定
   性に優れたプラスチック基板の製造法。 ２）成形基板を高湿度下に保持するに際し、回転軸に取
   り付けた成形基板または、成形基板または成形基板集積
   体を該基板の半径方向が平面に対して垂直になるように
   して回転することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の寸法安定性に優れたプラスチック基板の製造法。 ３）熱可塑性樹脂がポリメチルメタクリレートあるいは
   メチルメタクリレート単位を７０重量％以上含有するメ
   チルメタクリレート系樹脂である特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の寸法安定性に優れたプラスチック基
   板の製造法。 ４）熱可塑性樹脂がポリカーボネート樹脂である特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の寸法安定性に優れた
   プラスチック基板の製造法。