JPH0687318B2 - 光学用透明基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光学用透明基板に関し、とくに射出成形によつ
て良好な外観を示す投影面積が大きく、かつ、厚みの薄
い光学用透明基板たとえば光学デイスク基板に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

透明な熱可塑性樹脂を使用して光学用透明基板を製造す
るための成形方法は種々知られている。なかでも射出成
形法は、生産性すなわち多量の製品を高生産速度で成形
できる面から工業的に最も利用される手段である。

ところで、光学用透明基板の１種である光学デイスク基
板のように、その製品形状が投影面積が大きく、かつ、
厚みの薄いようなものであると、射出成形法によつて製
造するのは以下に詳述する如くなかなか難しい。

すなわち、透明熱可塑性樹脂たとえばポリメチルメタク
リレート（PMMA）、ポリカーボネート（PC）、ポリ４メ
チルペンテン１（PMP）などの多くは粘性が高くてした
がつて射出成形にあたつては樹脂温度を高めて粘性を低
下させ流動性を向上させなくてはいけない。しかし、投
影面積が大きくても厚みの薄いものは樹脂量が少なく、
よつて射出成形機内での樹脂の滞留時間は長くなる。ま
た、金型内では肉厚のうすいところを高速で通過するた
め、機械的な剪断熱も発生し易い。このように外部加熱
による高温下に長時間滞留し、剪断熱のような内部加熱
も経験する樹脂は、当然ながら分解、劣化を生じ、得ら
れる製品の機械的強度を弱めたり、焼けこげの混入等を
生じて光学デイスク基板として使用できなくなつてしま
うという問題がある。

このほかの問題としては、製造されたデイスク基板に微
小なボイドを発生することがしばしばあるという事実が
ある。この現象は射出成形全般に言えることであるとも
受け取れるが、従来この種の問題解決に有効であるとさ
れている材料樹脂の予備乾燥や金型に空気抜きを付ける
手段では、前述の低流動性樹脂を用いた高温射出成形に
よるデイスク基板の製造に関しては不充分である。

また別の問題として、デイスクのピツト部や案内溝が正
確にデイスク基板に転写されないということがある。

更にまた別の問題として、デイスク基板表面または内部
にフラツシユと呼ばれる現象を発生することがある。こ
こでフラツシユというのは、デイスクの半径方向に沿つ
て不規則な形のクモリを生じる現象であつて、比較的明
瞭な筋状の形状を示すシルバーストリークとは全く別の
現象である。かかる現象は通常の成形品ではそれほど問
題ないかもしれないが、透明基板のような用途において
は絶対にあつてはならないものである。この現象は、た
とえば通常のスルバーストリークを防止するのに有効で
あると称される材料樹脂の予備乾燥に充分時間をかけて
もしばしば発生し、当業者間における頭痛の種となつて
いる。

更に他の問題は、成形によつて得られる透明基板が黄色
く着色してしまう点である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、かる現状に鑑み、光学用透明基板とくに
投影面積が大きく厚みの薄いたとえば光デイスク基板の
ようなものを射出成形しても、機械的性質の低下がな
く、ボイドの発生もなく、ビツトまたは案内溝の転写性
もよく、さらにフラツシュの発生もなくかつ着色もない
製品が得られないか検討を重ねた結果本発明に到達した
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、エステル部を形成するアルキル基が
炭素数10以下のアルキル基であるβ‐（3,5-ジ‐ter-ブ
チル‐4-ヒドロキシフエニル）プロピオン酸アルキルエ
ステル（Ｉ）と、エチレンと環状オレフィンとの共重合
体（II）からなることを特徴とした光学用透明基板であ
る。

（作用） 本発明においては、透明な熱可塑性樹脂であるエチレン
と環状オレフィンとの共重合体（II）が用いられる。こ
のエチレンと環状オレフィンとの共重合体としては、ノ
ルボルネン、テトラシクロドデセン、メチルテトラシク
ロドデセン等の環状オレフィンとエチレンとの共重合体
などが挙げられる（例えば、特開昭60-168708号公報、
同61-115912号公報、同61-115916号公報、同61-120816
号公報参照）。

本発明においては、上記のように透明熱可塑性樹脂とし
てエチレン・環状オレフィン共重合体が用いられるが、
上記のようなβ−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−ヒド
ロキシフェニル）プロピオン酸アルキルエステルを配合
することによりとくに優れた効果が得られる透明熱可塑
性樹脂は、ガラス転移温度（Tg）が比較的高いものすな
わち約100℃以上のものとくに120℃以上のものである。
すなわち、Tgが高いものは、射出成形によつて金型内に
流れ込む時に金型と接触する樹脂表面の樹脂温度が低下
し、比較的早く表面が固化する。このため、樹脂の酸化
劣化に基づくと推定される揮発成分等が樹脂内部に閉じ
込められて、前述したフラツシユの原因となると推測さ
れる。つまり、Tgが高いほど早く表面が固化が生じ、フ
ラツシユが著しくなるのであり、故にこのような樹脂に
本発明を適用するとフラツシユが防止され有用である。
したがつて、好ましくは使用される樹脂はエチレンと環
状オレフインの共重合体である。

β‐（3,5-ジ‐tert-ブチル‐4-ヒドロキシフェニル）
プロピオン酸アルキルエステルのアルキル基は、炭素数
10以下とくに５以下さらにはメチル基が最適である。同
じアルキルエステルであつても、たとえば通常最も使用
する可能性の高い炭素数18のオクタデシル基は、メチル
基に比べてシルバーストリークの防止、フラツシユの防
止、ボイドの防止、色相さらにビツトの転写性のいずれ
の点においても劣つている。また他の酸化防止剤につい
ても、これら全ての点で本発明の構成よりも導かれる効
果を上回るものはない。

なぜ本発明の構成によればフラツシユ等がなく色相に優
れたものとなるのか不明であるが、本発明者らの推定に
よると、本発明で使用するような構造のフエノール系酸
化防止剤は高Tgの透明熱可塑性樹脂に対し可塑剤的な作
用を示し、少なくとも樹脂表面付近での見掛けのTgを下
げて、金型と接触する樹脂表面の揮発成分（樹脂の分
解、劣化よつて発生する低沸点物や樹脂中にもともと含
まれている微量モノマーなど）を表面から逃げ易くして
いることが一因であるとも考えられる。

β‐（3,5-ジ‐tert-ブチル‐4-ヒドロキシフェニル）
プロピオン酸アルキルエステルの配合量は、樹脂100重
量部に対して0.01〜５重量部、好ましくは0.05〜３重量
部、さらに好ましくは0.1〜１重量部である。

尚、上記化合物の配合量の範囲は、多く配合し過ぎると
むしろ透明基板としての初期物性が長期的に安定し保持
できなくなつたり、また少な過ぎると本発明の目的とす
る効果が発現しにくいか又は発現したとしても実用上耐
えるだけの効果がないことから設定した。

本発明の樹脂組成物において、透明樹脂としてチーグラ
ー触媒のようなハロゲン含有触媒で製造されたものを用
いる場合には、残留する触媒残渣中に含まれるハロゲン
が成形機を傷めることがないように、ハロゲン捕捉剤を
併用すべきである。

本発明を光学デイスク基板を例にとつて説明すると、ま
ず樹脂と上記化合物、必要に応じて本発明の効果を損わ
ない量の他の安定剤とをリボンプレンダー、タンブラー
ブレンダー、ヘンシエルミキサーなどで混合あるいは混
合後押出機、バンバリーミキサー、二本ロールなどで溶
融混合するか炭化水素や芳香族溶媒に溶解してポリマー
溶液に混合し、その後単軸押出機、ベント式押出機、二
本スクリユー押出機、三本スクリユー押出機、円錐型二
本スクリユー押出機、コニーダー、プラテンフイケータ
ー、ミクストルーダー、二軸コニカルスクリユー押出
機、遊星ねじ押出機、歯車型押出機、スクリユーレス押
出機などを用いて射出成形を行い、デイスク成形用の金
型（情報ビツトや案内溝を形成するためのスタンバーの
セツトされたものも含む）によつて成形する。

射出成形の際に使用されるゲートは、公知の種々のもの
を用いてもよいが、収縮や反りの面からセンターピンゲ
ートやセンターデイスクゲート、好ましくはゲート径3m
m以下、とくに0.5〜2.0mmのセンターピンゲート、ゲー
ト厚1mm以下、とくに0.2〜0.8mmのセンターデイスクゲ
ートを用いるのがよい。

射出成形によつて得られたデイスク基板は、その後記録
層あるいはレーザー光線を反射するための金属層を蒸着
法、スパツタ法などの公知の方法によつて形成し、更に
必要に応じて保護層を設けて完成される。

〔実施例〕

以下本発明の内容を好適な例でもつて示すが、本発明は
とくにことわりのない限り何らこれらの例に制限される
ものではない。

実施例１ 荷重2.15kg、温度260℃におけるメルトフローレート（M
FR:ASTM D 1238）が35g/10minのエチレン・テトラシク
ロドデセン共重合体（エチレン含量60モル％，極限粘度
［η］:0.45d1/g（135℃，デカリン溶媒））に、テトラ
キス［メチレン−３−（3,5−ジ−tert−ブチル−４−
ヒドロキシフエニル）プロピオネート］メタン（Ａ）： 、メチル−β−（3,5-ジ‐tert-ブチル‐4-ヒドロキシ
フエニル）プロピオネート（Ｂ）およびステアリン酸亜
鉛（Ｃ）を配合し、ヘンシエルミキサーで混合後、スク
リユー径40mmの２軸押出機を使用して230℃の温度でペ
レツトを作成した。

このペレツトを原料として、住友重機P40/25A射出成形
機及びセンターデイスクゲートの金型（情報ピツト形成
のためのスタンバーをセツトした金型）を使用し、280
℃の温度で直径80mm、厚さ1.0mmのデイスク基板を成形
し、表１に示した項目を評価した。なおこれらの項目
は、目視により評価し、評価基準は悪１→５良とした。

安定剤の配合量は、原料の樹脂100重量部に対する重量
部を示している。

実施例２ （Ａ）の代わりにn-オクタデシル−β−（3,5-ジ‐tert
-ブチル‐4-ヒドロキシフエニル）プロピオネート
（Ｄ）を用いるほかは実施例１と同様に行つた。結果を
表１に示す。

実施例３ （Ａ）の代わりに2,2′‐オキザミドビス〔エチル‐3-
（3,5-ジ‐tert-ブチル‐4-ヒドロキシフエニル）プロ
ピオネート〕（Ｅ）を使用するほかは実施例１と同様に
行つた。結果を表１に示す。

実施例４ 実施例１において、テトラキス［メチレン−３−（3,5
−ジ−tert−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
ルネート］メタン（Ａ）およびステアリン酸亜鉛（Ｃ）
を配合しなかった以外は、実施例１と同様に行った。結
果を表１に示す。

比較例１ （Ｂ）のかわりに（Ｄ）を用いるほかは実施例１と同様
に行つた。結果を表１に示す。

比較例２ 実施例１において（Ｂ）を使用しないで（Ａ）の配合量
を増すほかは実施例１と同様に行つた。結果を表１に示
す。

比較例３ 実施例３において（Ｂ）を使用しないで（Ｅ）の配合量
を増すほかは実施例３と同様に行つた。結果を表１に示
す。

比較例４ 実施例１において（Ｂ）の代わりに1,3,5-トリメチル‐
2,4,6-トリス（3,5-ジ‐tert-ブチル‐4-ヒドロキシベ
ンジル）ベンゼン（Ｆ）を用いるほかは実施例１と同様
に行つた。結果を表１に示す。

比較例５ 実施例１において（Ｂ）の代わりに3,5-ジ‐tert-ブチ
ル‐4-ヒドロキシトルエン（Ｇ）を用いるほかは実施例
１と同様に行つた。結果を表１に示す。

〔発明の効果〕 本発明によれば、機械的性質に優れ、ボイドの発生もな
く、フラツシユの発生もなく、着色もなく、さらに金型
内のスタンバー模様の転写性たとえばデイスクのビツト
部や案内溝が正確に転写できるという優れた効果を示
す。

よつて光学デイスク基板、大型デイスプレイ基板、透明
電極基板、透明電気回路基板、VD作業用CRTカバーなど
の投影面積は大きいが厚みの薄い光学用透明基板製品の
製造に好適に用いることができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ｉ）エステル部を形成するアルキル基が
   炭素数10以下のアルキル基であるβ−（3,5-ジ‐tert-
   ブチル‐4-ヒドロキシフェニル）プロピオン酸アルキル
   エステルと、 （II）エチレンと環状オレフィンとの共重合体からなる
   ことを特徴とする光学用透明基板。
2. 【請求項２】アルキル基が炭素数５以下のアルキル基で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の光学用透明基板。
3. 【請求項３】エチレンと環状オレフィンとの共重合体の
   ガラス転移温度が100℃以上である特許請求の範囲第１
   項または第２項に記載の光学用透明基板。
4. 【請求項４】光学用透明基板が、投影面積が大きく、か
   つ、厚みの薄いものである特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の光学用透明基板。
5. 【請求項５】光学用透明基板が、光ディスク基板である
   特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の
   光学用透明基板。
6. 【請求項６】射出成形によって製造される特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の光学用透明基
   板。