JPH04319544A - Optical disk substrate - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an optical disk excellent in double refraction characteristic and bit transfer property having high mechanical strength by constituting the disk of polycarbonate and photosetting resin. CONSTITUTION:The optical disk substrate consists of polycarbonate and photosetting resin. This substrate is produced by injection molding a mixture of plastics comprising polycarbonate and photosetting resin into a form of a substrate, and then irradiating the body with UV ray. During irradiation of UV ray, three-dimensional crosslinks of the UV-curing resin are formed among polycarbonate molecules. Thereby, even when a low mol.wt. polycarbonate is used to obtain fluidity (to improve the double refraction characteristic and bit transfer property), the obtd. optical disk substrate has enough mechanical strength after injection molding because three-dimensional crosslinks are formed among polycarbonate molecules.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクや光磁気デ
ィスク等に適用される光ディスク基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disk substrate applied to optical disks, magneto-optical disks, and the like.

【０００２】0002

【従来の技術】レーザ光の照射により情報の記録再生を
行う光ディスクは、記憶容量が大きく、また記録・再生
が非接触であり機械的劣化が少ないことから大量情報の
保存・検索に適した記録媒体として知られている。そし
て、このような光ディスクとしては、デジタルオーディ
オディスク（いわゆるコンパクトディスク），光学式ビ
ディオディスク（いわゆるレーザディスク）等が広く普
及している。[Prior Art] Optical disks, which record and reproduce information by irradiating laser light, have a large storage capacity, and are suitable for storing and retrieving large amounts of information because recording and reproduction are non-contact, and there is little mechanical deterioration. known as medium. As such optical discs, digital audio discs (so-called compact discs), optical video discs (so-called laser discs), etc. are widely used.

【０００３】この種の光ディスクは、たとえば予めピッ
トパターンが形成された基板上にアルミニウム反射膜が
被着形成され、さらにその上に保護膜が形成されて構成
される。このため、光ディスクの性能は、基板の特性に
大きく影響を受けることとなる。すなわち、良好な記録
再生特性を得るためには、基板のピット転写性，複屈折
特性が良好であること、また、ディスクの落下強度の確
保，スキューの低減を図るには、基板の機械的強度が大
きいことが重要となる。This type of optical disk is constructed by, for example, depositing an aluminum reflective film on a substrate on which a pit pattern has been formed in advance, and further forming a protective film thereon. Therefore, the performance of the optical disk is greatly influenced by the characteristics of the substrate. In other words, in order to obtain good recording and reproducing characteristics, the pit transferability and birefringence properties of the substrate must be good, and in order to ensure the drop strength of the disk and reduce skew, the mechanical strength of the substrate must be good. It is important that the value is large.

【０００４】従来、このような要求に応える光ディスク
基板としては、たとえばガラス基板やポリカーボネート
等よりなるプラスチック基板等が知られており、既に実
用化されている。そして、このうち特にプラスチック基
板は、成形が容易で且つ低コストであることから、量産
に適した光ディスク基板としてさらに性能を向上させる
べく研究が進められている。[0004] Hitherto, as optical disc substrates that meet such demands, for example, glass substrates, plastic substrates made of polycarbonate, etc. have been known and have already been put into practical use. Among these, plastic substrates in particular are easy to mold and are low cost, and therefore research is underway to further improve their performance as optical disk substrates suitable for mass production.

【０００５】ところで、ポリカーボネート等よりなるプ
ラスチック基板は、たとえばピットパターンが形成され
たスタンパが配設された金型に、溶融状態のポリカーボ
ネートを射出し、固化することによって作成される。し
たがって、ピットが精密に形成され且つ複屈折率の小さ
い基板を得るためには、ポリカーボネートが低歪で成形
されることが必要であり、そのためには、射出されるポ
リカーボネートの流動性が高いことが求められる。ポリ
カーボネート等のプラスチックの流動性を考えた場合、
流動性は分子量の小さいもの程大きいことが知られてお
り、このような観点から、従来、上記光ディスク基板を
構成するポリカーボネートとしては、数平均分子量にし
て５０００〜８０００程度の比較的低分子量のものが使
用されている。By the way, a plastic substrate made of polycarbonate or the like is produced by, for example, injecting molten polycarbonate into a mold in which a stamper in which a pit pattern is formed is provided and then solidifying it. Therefore, in order to obtain a substrate with precisely formed pits and a low birefringence, it is necessary to mold polycarbonate with low strain, and for this purpose, the injected polycarbonate must have high fluidity. Desired. Considering the fluidity of plastics such as polycarbonate,
It is known that the lower the molecular weight, the greater the fluidity. From this point of view, conventionally, the polycarbonate constituting the optical disc substrate has a relatively low molecular weight of about 5000 to 8000 in terms of number average molecular weight. is used.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、数平均
分子量が５０００〜８０００程度のポリカーボネートは
、固化後の機械的強度が十分とは言えず、このようなポ
リカーボネートよりなる基板を使用する光ディスクは、
落下強度が低く、またスキューも増大し、実用性，信頼
性の点で不安が残る。また、特にこのような基板の強度
不足はコンパクトディスクのような片面仕様の光ディス
クにおいて大きな問題となる。[Problems to be Solved by the Invention] However, polycarbonate having a number average molecular weight of about 5,000 to 8,000 cannot be said to have sufficient mechanical strength after solidification, and optical discs using substrates made of such polycarbonate have
The drop strength is low and the skew increases, leaving concerns about practicality and reliability. In addition, such insufficient strength of the substrate becomes a particularly serious problem in single-sided optical discs such as compact discs.

【０００７】ポリカーボネート等のプラスチック基板に
おいて機械的強度を向上させるためには、分子量の大き
いものを使用するようにすればよいが、たとえば分子量
７８０００程度のポリカーボネートを使用して射出成形
しようとすると、ポリカーボネートが高粘度であるため
に、今度はポリカーボネートが金型内に歪みをもって充
填され、複屈折率の増大，ピット転写性の低下を招くと
いった不都合が生じてしまう。そこで、本発明はこのよ
うな従来の実情に鑑みて提案されたものであり、複屈折
特性，ピット転写性に優れるとともに機械的強度が大き
く光ディスクのスキューの低減，落下強度の向上が可能
な光ディスク基板を提供することを目的とする。[0007] In order to improve the mechanical strength of plastic substrates such as polycarbonate, it is possible to use materials with a large molecular weight. Since the polycarbonate has a high viscosity, the polycarbonate is filled into the mold with distortion, resulting in disadvantages such as an increase in birefringence and a decrease in pit transferability. Therefore, the present invention has been proposed in view of the conventional situation, and provides an optical disc that has excellent birefringence characteristics and pit transferability, has high mechanical strength, and can reduce skew of the optical disc and improve drop strength. The purpose is to provide a substrate.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
めに、本発明の光ディスク基板はポリカーボネートと光
硬化性樹脂よりなることを特徴とする。Means for Solving the Problems In order to achieve the above-mentioned problems, the optical disc substrate of the present invention is characterized by being made of polycarbonate and a photocurable resin.

【０００９】ポリカーボネート等のプラスチックにおい
て、溶融状態における流動性は、その分子量が大きいほ
ど小さいため、分子量の小さいプラスチックを射出成形
して基板を得ることが良好なピット転写性，複屈折特性
を得る上で有利であると考えられる。しかし、低分子量
のプラスチックは機械的強度が小さいために、光ディス
ク基板とした場合に、十分な性能が得られない。そこで
、本発明では、基板の機械的強度の向上を図るために、
基板をポリカーボネートと光硬化性樹脂により構成する
こととする。In plastics such as polycarbonate, the fluidity in the molten state decreases as the molecular weight increases, so obtaining a substrate by injection molding a plastic with a small molecular weight is the best way to obtain good pit transferability and birefringence properties. It is considered to be advantageous. However, since low molecular weight plastics have low mechanical strength, sufficient performance cannot be obtained when used as an optical disk substrate. Therefore, in the present invention, in order to improve the mechanical strength of the substrate,
The substrate is made of polycarbonate and photocurable resin.

【００１０】すなわち、ポリカーボネートと光硬化性樹
脂を混練してなるプラスチック混合物を金型に射出し固
化すると、ポリカーボネートと光硬化性樹脂よりなる基
板が得られる。このようにして得られた基板に紫外線を
照射する。すると、ポリカーボネートの分子間に光硬化
性樹脂の３次元架橋が形成され、この３次元架橋の形成
により基板の機械的強度が向上することとなる。That is, when a plastic mixture made by kneading polycarbonate and a photocurable resin is injected into a mold and solidified, a substrate made of polycarbonate and a photocurable resin is obtained. The substrate thus obtained is irradiated with ultraviolet light. Then, three-dimensional crosslinks of the photocurable resin are formed between the polycarbonate molecules, and the formation of the three-dimensional crosslinks improves the mechanical strength of the substrate.

【００１１】上記光硬化性樹脂としては、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート，ネオペンチルグリコール
ジアクリレート，化１に示す化合物等のアクリレート系
オリゴマーあるいはメタクリレート系オリゴマー等が挙
げられる。上記光硬化性樹脂の分子量は、樹脂の流動性
，基板の機械的強度を確保する点から数平均分子量にし
て３００〜３０００であることが望ましい。Examples of the photocurable resin include acrylate oligomers or methacrylate oligomers such as trimethylolpropane triacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and the compound shown in Chemical Formula 1. The molecular weight of the photocurable resin is preferably 300 to 3000 in terms of number average molecular weight in order to ensure the fluidity of the resin and the mechanical strength of the substrate.

【化１】[Chemical formula 1]

【００１２】また、上記ポリカーボネートとしては、や
はり、流動性および機械的強度を考慮して、数平均分子
量５０００〜８０００のものを使用することが好ましい
。上記光硬化性樹脂とポリカーボネートを混合する場合
、光硬化性樹脂の割合は、ポリカーボネートに対して５
〜２０重量％とすることが好ましい。光硬化性樹脂の割
合が５重量％未満である場合には、ポリカーボネート分
子間に形成される３次元架橋の数が少なくなり、機械的
強度が十分得られない可能性が高く、また、光硬化性樹
脂の割合が２０重量％を越える場合には、プラスチック
混合物のペレット相互の粘着性が強くなり、射出成形機
の搬送系にトラブルが生じる虞れがある。[0012] Also, as the above-mentioned polycarbonate, it is preferable to use one having a number average molecular weight of 5,000 to 8,000 in consideration of fluidity and mechanical strength. When mixing the above photocurable resin and polycarbonate, the ratio of photocurable resin to polycarbonate is 5%.
It is preferable to set it as 20 weight%. If the proportion of the photocurable resin is less than 5% by weight, the number of three-dimensional crosslinks formed between polycarbonate molecules will decrease, and there is a high possibility that sufficient mechanical strength will not be obtained. If the proportion of the plastic resin exceeds 20% by weight, the adhesiveness between the pellets of the plastic mixture becomes strong, which may cause trouble in the conveyance system of the injection molding machine.

【００１３】[0013]

【作用】低分子量のプラスチックは、溶融状態での流動
性が大きいため射出成形によって、ピット転写性，複屈
折特性の良好な基板となるが、機械的強度が小さく、光
ディスク基板として十分な性能が得られない。本発明の
基板はポリカーボネートと光硬化性樹脂により構成され
ている。このような基板は、ポリカーボネートと光硬化
性樹脂よりなるプラスチック混合物を基板形状に射出成
形した後、紫外線を照射することによって作成される。 そして、この紫外線照射の際にポリカーボネート分子間
に紫外線硬化樹脂の３次元架橋が形成されることとなる
。したがって、流動性を得るためにポリカーボネートと
して低分子量のものを使用した場合でも、射出成形後、
ポリカーボネート分子間に３次元架橋が形成されるので
、光ディスク基板として十分な機械的強度が獲得される
こととなる。[Function] Low molecular weight plastics have high fluidity in the molten state, so they can be used as substrates with good pit transferability and birefringence properties by injection molding, but their mechanical strength is low and they do not have sufficient performance as optical disk substrates. I can't get it. The substrate of the present invention is made of polycarbonate and photocurable resin. Such a substrate is created by injection molding a plastic mixture made of polycarbonate and a photocurable resin into a substrate shape, and then irradiating it with ultraviolet rays. During this ultraviolet irradiation, three-dimensional crosslinks of the ultraviolet curing resin are formed between the polycarbonate molecules. Therefore, even if a low molecular weight polycarbonate is used to obtain fluidity, after injection molding,
Since three-dimensional crosslinks are formed between polycarbonate molecules, sufficient mechanical strength as an optical disc substrate is obtained.

【００１４】[0014]

【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明する。EXAMPLE A preferred example of the present invention will be explained based on experimental results.

【００１５】実施例１ 本実施例は、ポリカーボネートに光硬化性樹脂を各種濃
度で混合したプラスチック混合物を射出成形して基板を
作成し、作成された基板の性能をそれぞれ検討した例で
ある。Example 1 In this example, substrates were prepared by injection molding a plastic mixture of polycarbonate and a photocurable resin at various concentrations, and the performance of each of the prepared substrates was examined.

【００１６】先ず、基板を作成するには、数平均分子量
７５００（重量平均分子量１５０００）のポリカーボネ
ートを、５００部〜２０００部の範囲で計りとり、この
計りとったポリカーボネートを下記の組成を有するアク
リレート混合物と混練してプラスチック混合物を調製し
た。 アクリレート混合物 トリメチロールプロパントリアクリレート　　４０部ネ
オペンチルグリコールジアクリレート　　　　３０部化
１に示すアクリレート系オリゴマー　　　　　　３０部
（但し、ｎ＝３）First, in order to create a substrate, a polycarbonate having a number average molecular weight of 7500 (weight average molecular weight 15000) is weighed out in a range of 500 to 2000 parts, and this weighed polycarbonate is mixed with an acrylate mixture having the following composition. A plastic mixture was prepared by kneading with. Acrylate mixture Trimethylolpropane triacrylate 40 parts Neopentyl glycol diacrylate 30 parts Acrylate oligomer shown in Chemical formula 1 30 parts (however, n=3)

【化１】[Chemical formula 1]

【００１７】そして、このプラスチック混合物を基板形
状に射出成形し、紫外線を照射して基板を作成した。[0017] Then, this plastic mixture was injection molded into the shape of a substrate and irradiated with ultraviolet rays to create a substrate.

【００１８】以上のようにして作成された基板について
、スキューの大きさ、落下強度、複屈折率およびプラス
チック混合物の流れ値について測定を行った。スキュー
の大きさを図１に、落下強度を図２に、複屈折率を図３
に、またプラスチック混合物の流れ値を図４にそれぞれ
示す。なお、落下強度は、基板１０枚について７５ｃｍ
高落下試験を行い、破壊した基板の数を数えることによ
って評価した。The skew size, drop strength, birefringence, and flow value of the plastic mixture were measured for the substrate prepared as described above. Figure 1 shows the skew size, Figure 2 shows the drop strength, and Figure 3 shows the birefringence.
and the flow values of the plastic mixture are shown in Figure 4, respectively. The drop strength is 75cm for 10 boards.
Evaluation was performed by performing a high drop test and counting the number of broken boards.

【００１９】図１および図２から明らかなように、スキ
ューの大きさおよび落下強度はアクリレート混合物の含
有量が増加するのに伴って良好な値を示すようになるこ
とがわかる。したがって、このことから、ポリカーボネ
ート基板に光硬化性樹脂を含有させることは、基板の機
械的強度を向上させる上で有効であることが示された。 また、図３および図４を見ると、アクリレート混合物の
添加がプラスチック混合物の流れ値および基板の複屈折
率特性の向上をも引き起こしていることがわかる。この
ことから、本実施例で使用したような低分子量の光硬化
性樹脂を選択すれば、プラスチック混合物の流動性が増
大し、複屈折率が低減できることがわかった。As is clear from FIGS. 1 and 2, the magnitude of skew and the drop strength show better values as the content of the acrylate mixture increases. Therefore, from this, it was shown that containing a photocurable resin in a polycarbonate substrate is effective in improving the mechanical strength of the substrate. It can also be seen from FIGS. 3 and 4 that the addition of the acrylate mixture also causes an improvement in the flow value of the plastic mixture and the birefringence properties of the substrate. From this, it was found that by selecting a low molecular weight photocurable resin as used in this example, the fluidity of the plastic mixture could be increased and the birefringence index could be reduced.

【００２０】実施例２ ポリカーボネートと光硬化性樹脂であるアクリレート系
オリゴマーのプラスチック混合物は、アクリレート系オ
リゴマーの含有量の増加に伴ってペレット相互間で粘着
性を示すようになる。このようなペレット相互間の粘着
は、上記プラスチック混合物を射出成形するに際して、
射出成形機の搬送系にトラブルを引き起こす原因となる
。そこで、本実施例では、上記プラスチック混合物にお
いて、ペレット間で粘着性を示さないためのアクリレー
ト系オリゴマーの含有上限量について検討を行った。Example 2 A plastic mixture of polycarbonate and an acrylate oligomer, which is a photocurable resin, becomes sticky between pellets as the content of the acrylate oligomer increases. This kind of adhesion between pellets can cause problems when injection molding the above plastic mixture.
This may cause trouble in the injection molding machine's conveyance system. Therefore, in this example, the upper limit of the amount of acrylate oligomer contained in the above-mentioned plastic mixture was investigated so as not to exhibit stickiness between the pellets.

【００２１】先ず、実施例１と同様にして、アクリレー
ト混合物を各種含有量で含有したプラスチック混合物を
調製し、このプラスチック混合物を使用して、ペレット
相互間の粘着性を測定した。その結果を表１に示す。な
お、粘着性は、２つのペレットを軽く５回押しつけたと
きのペレットのくっつく様子を観察することによって評
価し、２つのペレット同志が少しでもくっつくものを×
，全くくっつかないものを○と表現した。First, plastic mixtures containing various amounts of acrylate mixtures were prepared in the same manner as in Example 1, and the adhesion between pellets was measured using these plastic mixtures. The results are shown in Table 1. The adhesion is evaluated by observing how the two pellets stick together when the two pellets are lightly pressed together five times.
, Items that do not stick at all are expressed as ○.

【表１】[Table 1]

【００２２】表１に示すように、アクリレート混合物の
含有量が３０重量％以下のプラスチック混合物の場合に
は、ペレット同志を押しつけてもくっつくことはなく、
ペレット間の粘着性は低いが、アクリレート混合物を３
０重量％を越えて含有したプラスチック混合物において
は、ペレット同志がくっついてしまい、粘着性が高くな
っていることがわかる。したがって、これらの結果から
、プラスチック混合物に含有させるアクリレートオリゴ
マーの含有量は、ポリカーボネートに対して３０重量％
以下とすることが望ましく、２０重量％以下とすること
がより好ましいことが示された。As shown in Table 1, in the case of plastic mixtures containing acrylate mixtures of 30% by weight or less, pellets do not stick together even when pressed together;
Although the stickiness between the pellets is low, the acrylate mixture
It can be seen that in a plastic mixture containing more than 0% by weight, the pellets stick together, resulting in high stickiness. Therefore, from these results, the content of acrylate oligomer to be included in the plastic mixture is 30% by weight based on the polycarbonate.
It was shown that it is desirable that the content be below, and more preferably 20% by weight or less.

【００２３】[0023]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の光ディスク基板は、ポリカーボネートと光硬化性樹
脂より構成されているので、複屈折特性，ピット転写性
が良好であり、しかも大きな機械的強度を発揮する。し
たがって、このような光ディスク基板によれば、記録再
生特性，落下強度，スキューの大きさのいずれにおいて
も優れる光ディスクを得ることができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above explanation, since the optical disc substrate of the present invention is composed of polycarbonate and a photocurable resin, it has good birefringence characteristics and pit transferability, and is also suitable for use in large machines. Demonstrate strength of purpose. Therefore, with such an optical disc substrate, it is possible to obtain an optical disc that is excellent in recording/reproducing characteristics, drop strength, and skew size.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図１】光ディスク基板のスキューの大きさを示す特性
図である。FIG. 1 is a characteristic diagram showing the magnitude of skew of an optical disc substrate.

【図２】光ディスク基板の落下強度を示す特性図である
。FIG. 2 is a characteristic diagram showing the drop strength of an optical disc substrate.

【図３】光ディスク基板の複屈折率を示す特性図である
。FIG. 3 is a characteristic diagram showing the birefringence of an optical disc substrate.

【図４】プラスチック混合物の流れ値を示す特性図であ
る。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the flow value of a plastic mixture.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】　　光硬化性樹脂とポリカーボネートより
なることを特徴とする光ディスク基板。1. An optical disc substrate comprising a photocurable resin and polycarbonate.