專利名稱：光盤的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及道間距為0.74μm以下的高密度光盤。
背景技術：
光盤具有在基板上疊層信息記錄再生層的結構。用于光盤的基板通過對芳香族聚碳酸酯樹脂(以下有時簡稱為PC)進行注射壓塑成型的方法制造。該方法是向設置有作為原盤的壓模的模具內(nèi)注射熔融樹脂，該原盤上刻有將成為凹坑、溝槽(groove)、溝岸(land)的模型的凹凸，使原盤的凹凸形狀轉印到樹脂表面，并經(jīng)過保壓、冷卻工序之后打開模具，取出基板的方法。
在該方法中有時免不了如

圖1所示，會發(fā)生轉印的凹凸形狀變形的不良現(xiàn)象。這是由于從模具剝離基板的脫模工序中壓模的凹凸和基板凹凸接觸而發(fā)生的，所以用目視觀察該凹凸的變形部分是呈白霧狀的，所以稱其為云。如果發(fā)生云，則被判斷為不能滿足外觀上的品質(zhì)標準，被作為不良品處理。由于凹凸形狀變形，得不到原盤設計所要表達的再生信號或隨紋信號，抖動或隨紋誤差等光盤特性變差。這樣在制造光盤基板時要求良好的脫模性。
另一方面，光盤中有CD(道間距1.6μm)等以往型光盤、DVD(道間距0.74μm)、藍光光盤(道間距0.32μm)、HD DVD(道間距0.40μm)等高密度光盤。高密度光盤的道間距為0.74μm以下，與以往型光盤相比間距窄，因此在成型高密度光盤基板時要求更高的脫模性。
為了改進光盤基板成型時的脫模性，考慮了各種應對措施。例如在專利文獻1中公示了成型前在壓模上形成脂肪酸皮膜，降低壓模與樹脂附著力的方法。但是在該方法中如果累計注射次數(shù)增加，則存在皮膜脫落而失去效果的缺點。
另外，在專利文獻2中為了改進由作為輔助脫模手段的氣沖不均勻性造成的脫模不良，公示了使氣沖優(yōu)化的方法。但是不一定是因為氣沖不均勻性而引起脫模不良，其效果也是有限度的。
為了改進脫模性還研究了在PC中配合的脫模劑，在研究成型高密度光盤基板所用的脫模劑時，還必須考慮成型條件。也就是在成型具有微細結構的高密度光盤基板時，必需提高PC的流動性，因此成型必需在比以往型光盤基板成型溫度340℃更高的380℃左右進行。因此在成型高密度光盤基板時必需使用適合于這樣成型條件的脫模劑。
在專利文獻3中對于用于光盤等信息記錄介質(zhì)的PC，為了改進其脫模性和耐水解性，提出了在PC中配合堿金屬離子濃度在100ppm以下的脂肪族酯。但是該提案中是以在340℃左右進行成型的以往型光盤為對象，不能直接把該技術用于高密度光盤。在高密度光盤基板成型中必需進一步對脂肪族酯的種類、配合量、堿金屬離子濃度等進行研究。
在專利文獻4中為了改進以PC作為一般成型材料使用時的脫模性和滯留熱穩(wěn)定性，提出了在PC中配合鈉含量為20ppm以下的甘油單酯。但是該提案中所說的脫模性是一般成型品中的脫模性，不一定能夠把這種技術直接用于光盤基板的成型之中。另外，在該提案中僅僅對不適宜光盤基板成型使用的粘均分子量高的PC在340℃左右進行的成型進行了研究。
專利文獻5中從為了防止光盤在高溫、高濕下發(fā)生白點的觀點出發(fā)提出了使末端羥基含量少的PC中的殘留鈉量為1ppm以下，或使脂肪酸單甘油酯含量為20～5,000ppm。但是在該提案中完全沒有考慮脫模性，而且是以在340℃左右成型的以往型光盤為對象，不能直接將該技術應用于高密度光盤基板的成型。
另外，在專利文獻6中為了降低對壓模的附著物，得到良好的高密度光盤，提出了使用揮發(fā)成分少的樹脂。
(專利文獻1)特開平09-306038號公報；(專利文獻2)特開2000-207788號公報；(專利文獻3)特開平7-192309號公報；(專利文獻4)特開平10-168296號公報；(專利文獻5)特開平3-100501號公報；(專利文獻6)特開2000-129113號公報。
發(fā)明公開如上所述對應于要求高度脫模性、并且在高溫下進行成型的高密度光盤基板的脫模劑、樹脂成分的研究并不充分。
于是本發(fā)明的目的在于提供抑制由脫模不良引起云的發(fā)生、并有效制造高密度光盤及其基板的方法。本發(fā)明的目的還在于提供防止由高溫成型引起的色調(diào)以及光透過率變差、制造光學特性優(yōu)異的高密度光盤及其基板的方法。
本發(fā)明的目的還在于提供熱穩(wěn)定性以及耐水解性優(yōu)異的高密度光盤及其基板。
本發(fā)明的目的還在于提供適合于制造高密度光盤基板的脫模性、熱穩(wěn)定性、耐水解性優(yōu)異的樹脂組合物及其制造方法。
本發(fā)明者對在高溫下成型，并且要求高度脫模性的高密度光盤的基板成型時所用的脫模劑、PC進行銳意研究時發(fā)現(xiàn)如果使用金屬鈉含量低于1ppm的二十二烷酸單甘油酯(以下有時簡稱為GMB)作為脫模劑，則可以實現(xiàn)優(yōu)異的脫模性，并且可以提高PC的熱穩(wěn)定性，從而完成了本發(fā)明。
也就是本發(fā)明是光盤的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤的制造方法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)，對該樹脂組合物進行注射成型得到具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道的基板的工序(2)，以及在該基板的凹坑、溝槽、溝岸或溝槽與溝岸的雙方上形成信息記錄再生層的工序(3)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
另外，本發(fā)明是基板的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板的制造方法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)，以及對該樹脂組合物進行注射成型得到具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道的基板的工序(2)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
本發(fā)明包含樹脂組合物的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板用樹脂組合物的制造方法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
本發(fā)明進一步還包含光盤，它是道間距為0.74μm以下的光盤，其中，具有包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm，金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂的基板。
本發(fā)明包含基板，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板，其包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm，金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂，具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道。
另外，本發(fā)明包含樹脂組合物，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板用樹脂組合物，其包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm，金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂，在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為50％以下，并且光透過率的變化率(％)為10％以下。
附圖的簡單說明圖1是表示云部位的溝槽變形的圖。
(符號說明)1光盤基板
2溝槽3溝槽的變形部實施本發(fā)明的最佳方案樹脂組合物的制造本發(fā)明的樹脂組合物的制造方法包括得到相對于PC100重量份添加0.005～0.2重量份GMB的樹脂組合物的工序(1)。其中，該PC的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm、粘均分子量為10,000～20,000，該GMB的金屬鈉含量低于1ppm。
GMB相對于PC100重量份優(yōu)選添加0.03～0.09重量份，更優(yōu)選添加0.04～0.05重量份。如果GMB相對于PC100重量份的添加量低于0.005重量份，則得不到減輕云的效果；相反如果超過0.2重量份則色調(diào)和光透過率變差，而且有時附著物的增加會達到不容忽視的水平?？梢宰约簩嵤┕ば?1)，或者也可以購入用工序(1)得到的樹脂組合物來準備用于工序(2)的樹脂組合物。
二十二烷酸單甘油酯GMBGMB是長鏈脂肪酸二十二烷酸與甘油的單酯。GMB中金屬鈉的含量低于1ppm，優(yōu)選為0.95ppm以下，進一步優(yōu)選為0.5ppm以下，更優(yōu)選為0.1ppm以下。具體是鈉金屬含量為0.05～低于1ppm，更優(yōu)選為0.05～0.95ppm、0.05～0.5ppm，進一步優(yōu)選0.05～0.1ppm。
GMB中的金屬鈉含量用下述方法測定。也就是把樣品5g溶解到二氯甲烷50ml中，向其中添加純水80ml攪拌，用離子色譜對溶解在純水中的金屬鈉進行定量。該方法的檢測極限是0.05ppm。如果該金屬鈉的含量為1ppm以上，則制造的光盤基板的色調(diào)變差，另外，還會增加由PC水解引起的白色缺陷，從而導致品質(zhì)降低。
其中對于脂肪酸單甘油酯系脫模劑，通過脂肪酸部分的碳原子數(shù)而賦予其性能特征，然而根據(jù)本發(fā)明，如果是碳原子數(shù)少于二十二烷酸的脂肪酸，則壓模與樹脂附著力降低的效果不充分。相反如果是碳原子數(shù)多于二十二烷酸的脂肪酸，則其揮發(fā)性太低，在壓模和樹脂界面的存在量變少，也會使壓模與樹脂附著力降低的效果不充分。
金屬鈉含量低于1ppm的GMB，可以通過通常方法制造GMB后，再通過分子蒸餾等進行精制而制造。
具體有通過噴嘴式脫氣裝置除去氣體成分和低沸點物質(zhì)，然后使用降膜式蒸餾裝置，在蒸餾溫度120～150℃、真空度0.1～0.2Torr的條件下除去甘油，進一步用離心式分子蒸餾裝置，在蒸餾溫度160～230℃、真空度0.01～0.2Torr的條件下，作為餾分得到高純度GMB的方法等，金屬鈉可以作為蒸餾殘渣除去。對于得到的餾分，還可以通過重復進行分子蒸餾進一步提高純度，得到金屬鈉含量少的GMB。另外，事先用適當方法對分子蒸餾裝置內(nèi)部進行充分洗滌，并通過提高氣密性等防止外部環(huán)境的金屬鈉成分混入也是非常重要的。可以用這些方法進行基本制造，也可以指定規(guī)格請專門的制造廠家(例如理研ビタミン(株))制造。
芳香族聚碳酸酯樹脂PC該PC的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，優(yōu)選為0.0005～0.01ppm，更優(yōu)選為0.0005～0.005ppm。金屬鈉含量為0.05ppm以下的PC，可以用二氯甲烷對通過界面聚合法制造的PC反應結束后的生成物進行稀釋，作為有機溶劑溶液，對該PC溶液進行水洗得到粗制溶液后，制成鹽酸酸性，通過重復進行水洗直至水相導電率達到與離子交換水大致相同的方法制造。另外，作為更有效的方法，可以通過在用界面聚合法制造PC反應后的有機溶劑溶液中，使PC有機溶劑溶液中的水分達到有機溶劑飽和溶解度以下的量，使堿金屬氯化物、堿氫氧化物、未反應的二羥基化合物等水溶性雜質(zhì)離析形成固體，接著進行過濾除去離析固體化的水溶性雜質(zhì)的方法(特開平5-186583號)，由此制造。還可以至少實施一次把通過界面聚合法得到的PC粗制溶液與水混合，并對該水進行離心分離的操作，得到PC溶液I(離心分離工序)，從得到的PC溶液I中除去該溶液中的水分，得到含有作為固體成分析出的水溶性雜質(zhì)的PC溶液II(水分除去工序)，從這樣得到的PC溶液II中，分離PC溶液中所含的固體成分，得到PC溶液III(分離工序)，并且從該得到的PC溶液III中回收PC(回收工序)的方法(特開2003-26793號)，由此制造。另外，還可以使通過熔融聚合法制造的PC形成有機溶劑溶液之后與水混合，采用前述方法進行制造。用以上制造方法等得到的PC的金屬鈉定量方法，可以通過原子吸光分析法、ICP質(zhì)量分析法等已知方法測定PC中的金屬鈉含量。
該PC的粘均分子量(M)為10,000～20,000，優(yōu)選為12,000～20,000，更優(yōu)選為14,000～18,000。具有該粘均分子量的PC，獲得作為光學用材料的足夠的強度，另外，成形時的熔融流動性也好，不會產(chǎn)生成型應變，所以優(yōu)選。
本發(fā)明中所說的粘均分子量指的是將使用在20℃下使PC0.7g溶解到二氯甲烷100ml中的溶液測定的比粘度(ηsp)代入到下述計算式中求出的M。
ηsp/c＝[η]+0.45×[η]2c(式中，[η]為極限粘度)[η]＝1.23×10-4M0.83c＝0.7PC通常是通過界面聚合法或熔融聚合法使二元酚和碳酸酯前體反應而得到的聚合物。其中作為所使用的二元酚的代表性例子可以列舉氫醌、間苯二酚、4，4’-二羥基聯(lián)苯、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙{(4-羥基-3，5-二甲基)苯基}甲烷、1，1-雙(4-羥基苯基)乙烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷(通稱雙酚A)、2，2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2，2-雙{(4-羥基-3，5-二甲基)苯基}丙烷、2，2-雙{(3，5-二溴-4-羥基)苯基}丙烷、2，2-雙{(3-異丙基-4-羥基)苯基}丙烷、2，2-雙{(4-羥基-3-苯基)苯基}丙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-3，3-二甲基丁烷、2，4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1，1-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-4-異丙基環(huán)己烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、9，9-雙(4-羥基苯基)芴、9，9-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}芴、α，α’-雙(4-羥基苯基)-鄰二異丙基苯、α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯、α，α’-雙(4-羥基苯基)-對二異丙基苯、1，3-雙(4-羥基苯基)-5，7-二甲基金剛烷、4，4’-二羥基二苯基砜、4，4’-二羥基二苯基亞砜、4，4’-二羥基二苯硫、4，4’-二羥基二苯酮、4，4’-二羥基二苯醚以及4，4’-二羥基二苯基酯等，這些二元酚可以單獨使用，或混合2種以上使用。
其中，優(yōu)選用選自雙酚A、2，2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷、2，2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-3，3-二甲基丁烷、2，2-雙(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷和α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯的至少一種雙酚得到的均聚物或共聚物，特別優(yōu)選使用雙酚A的均聚物以及1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷與雙酚A、2，2-雙{(4-羥基-3-甲基)苯基}丙烷或α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯的共聚物。特別優(yōu)選雙酚A的均聚物。
作為碳酸酯前體使用碳酰鹵、碳酸酯或鹵甲酸酯等，具體可以列舉光氣、二苯基碳酸酯或二元酚的二鹵甲酸酯等。
通過界面聚合法或熔融聚合法使上述二元酚和碳酸酯前體進行反應制造PC時，根據(jù)需要可以使用催化劑、二元酚的抗氧劑等。另外，PC既可以是使三官能以上的多官能性芳香族化合物進行共聚的支鏈型PC，又可以是對芳香族或脂肪族的雙官能性羧酸進行共聚的聚酯碳酸酯樹脂，還可以是對2種以上所得PC進行混合的混合物。
通過界面聚合法或熔融聚合法反應制造PC的方法是眾所周知的。例如可以參照特開平2001-225503號、特開2003-301099號、美國專利公開2005-106350號等。
PC一般用單官能酚類對其聚合物的末端OH進行封端。這些單官能酚類之中優(yōu)選下述通式(1)所示的單官能酚類，更優(yōu)選烷基取代或苯基烷基取代的酚類，特別優(yōu)選對叔丁基苯酚或對枯基苯酚。
式中，A為氫原子或碳原子數(shù)為1～9的烷基或苯基烷基(烷基部分的碳原子數(shù)為1～9)，r為1～5，優(yōu)選為1～3的整數(shù)。
這些單官能酚類末端終止劑，相對于所得PC的所有末端至少導入到5摩爾％，優(yōu)選至少導入到10摩爾％的末端之中，另外，末端終止劑可以單獨使用，或混合2種以上使用。
PC，通過用以往已知方法(界面聚合法、熔融聚合法等)制造后，優(yōu)選在有機溶劑溶液狀態(tài)下使用純水對PC中的堿成分進行萃取去除或進行從有機溶劑溶液經(jīng)過粒子化(造粒)的過濾處理而進行精制。
優(yōu)選用PC的不良溶劑或非溶劑對造粒(脫溶劑)后的粒狀原料進行洗滌以除去低分子量成分和未反應成分等雜質(zhì)和異物。作為PC的不良溶劑或非溶劑，可以列舉丙酮等酮類、己烷等脂肪烴、二甲苯等芳香族烴等。
在獲得為供注射成形的顆粒狀PC的擠出工序(造粒工序)中優(yōu)選在PC熔融狀態(tài)時通過過濾精度10μm的燒結金屬過濾器等裝置除去異物?？傊?，對于注射成型前的PC，不僅要盡量降低鈉，而且還要盡量降低異物、雜質(zhì)、溶劑等的含量，這是很重要的。另外，PC中除了前述穩(wěn)定劑和脫模劑以外，還可以單獨使用或組合2種以上使用抗氧劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑等各種添加劑等。
為了在工序(1)中對PC和GMB以及其它添加劑進行共混，使用如滾混機、V型摻混機、超級混合機、諾塔混合機、班伯里混煉機、混煉輥、擠出機等。這樣得到的樹脂組合物的粉末或顆粒，可以直接供給注射成型法，或通過熔融擠出機使其先形成顆粒狀后，再供給注射成型法。
在GMB、其它添加劑的共混中可以一步實施，也可以分2步以上實施。分2步實施的方法，例如有把PC粉末或顆粒的一部分與GMB共混后，也就是用PC粉末對GMB進行稀釋制成GMB母料后，再使用母料進行最終共混的方法。
在GMB、其它添加劑的配合中可以采用向擠出機中直接添加、注入或加熱熔融后注入GMB的方法。另外，還可以采用在界面聚合法中在聚合結束后的PC有機溶劑溶液中添加溶解GMB的方法。
如果按照本發(fā)明樹脂組合物制造的準備方法，得到樹脂組合物，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板用樹脂組合物，其中含有二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm，金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂(PC)，在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為50％以下，并且光透過率的變化率(％)為10％以下。本發(fā)明樹脂組合物的制造方法中添加的二十二烷酸單甘油酯中的鈉濃度非常低，所以即使樹脂組合物中的鈉濃度本身與其它制造方法的程度相同，也可以降低樹脂組合物中二十二烷酸單甘油酯周圍的鈉存在量，所以這有助于將上述色調(diào)變化率以及光透過率的變化率抑制得較低。
光盤的道間距，優(yōu)選為0.05～0.74μm，更優(yōu)選為0.32μm、0.40μm或0.74μm。
該PC，優(yōu)選使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯或它們的混合物作為二元酚得到的PC。PC特別優(yōu)選使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷作為二元酚得到的PC。
該PC的粘均分子量優(yōu)選為14,000～18,000。該PC的金屬鈉含量優(yōu)選為0.0005～0.01ppm。該PC的二十二烷酸單甘油酯的含量優(yōu)選為200～900ppm，更優(yōu)選為350～500ppm。
樹脂組合物，優(yōu)選在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為5～40％。樹脂組合物，優(yōu)選在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的光透過率的變化率(％)為0.5～5％。
基板的制造方法本發(fā)明基板的制造方法，包括工序(1)以及工序(2)。工序(1)如前所述。工序(2)是對在工序(1)中得到的樹脂組合物進行注射成型，得到具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道的基板的工序。本工序中可以自己實施工序(1)，或者也可以購入用工序(1)得到的樹脂組合物來準備樹脂組合物。
注射成型，優(yōu)選包括對用工序(1)得到的樹脂組合物進行熱熔融并填充到設置有壓模的模具模腔內(nèi)，加壓后進行冷卻、脫模的工序。
注射成型可以采用注射成型機進行。作為這樣的注射成型機(包括注射壓塑成型機)可以使用一般使用的機器，從抑制碳化物產(chǎn)生并提高光盤基板可靠性的觀點考慮，優(yōu)選采用作為料筒和螺桿使用與樹脂的附著性低并且顯示耐腐蝕性、耐磨耗性材料的。
作為注射成型條件，優(yōu)選料筒溫度為350～400℃，模具溫度為50～140℃，通過如此，可以得到光學性能優(yōu)異的光盤基板。樹脂溫度優(yōu)選為350～400℃。
在成型工序中的環(huán)境，從本發(fā)明的目的考慮，優(yōu)選盡可能清潔的環(huán)境。另外，對供成型的材料進行充分干燥除去水分以及想辦法不發(fā)生導致熔融樹脂分解的滯留都是很重要的。優(yōu)選PC的金屬鈉含量為0.0005～0.01ppm。
如果按照本發(fā)明的基板制造方法，得到含有樹脂組合物的基板，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板，其包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm，金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂(PC)，在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為50％以下，并且光透過率的變化率(％)為10％以下。
光盤基板的道間距優(yōu)選為0.05～0.74μm。PC的GMB含量優(yōu)選為350～500ppm。PC的金屬鈉含量優(yōu)選為0.0005～0.01ppm。PC的粘均分子量優(yōu)選為14,000～18,000。
基板具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道?；宓暮穸葹?.1mm以下，優(yōu)選為0.6～1.1mm。
光盤的制造方法本發(fā)明光盤的制造方法包括工序(1)、工序(2)以及工序(3)。工序(1)和工序(2)如前所述。工序(3)是在用工序(2)得到基板上的凹坑、溝槽、溝岸或溝槽與溝岸的雙方上形成信息記錄再生層的工序。
作為信息記錄再生層可以列舉反射層、保護層、記錄層、界面層等。DVD-ROM等再生專用型光盤中通過濺射法在凹坑上形成Al、Ag等反射膜或Au、Si等半透明膜。DVD-R等追記型光盤中是在溝槽上通過旋轉涂布法涂布偶氮色素、花青色素等有機色素層形成記錄層，再通過賤射法形成Au、Ag合金等反射膜。DVD-RAM等可擦寫型光盤中是在溝槽或溝岸溝槽上通過濺射法形成包含(保護層)SiO2/(界面層)ZiS-SiO2/(記錄層)GeTeSb2Te3Sb/(界面層)ZiS-SiO2/(保護層)SiO2/(反射層)Al合金等的多層膜。
PC優(yōu)選使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯或它們的混合物作為二元酚得到的PC。GMB優(yōu)選其金屬鈉的含量為0.05～低于1ppm。
通過工序(3)得到光盤。它是道間距為0.74μm以下的光盤，其中具有包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm、金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂的基板。
光盤的道間距為0.74μm以下，優(yōu)選為0.05～0.74μm，更優(yōu)選為0.32μm、0.40μm或0.74μm。
通過工序(3)可以制造例如下面所示結構的光盤。
DVD-ROM基板、反射層；DVD-RAM基板、保護層、界面層、記錄層、界面層、保護層、反射層；DVD-R基板、記錄層、反射層；DVD-RW基板、保護層、記錄層、保護層、反射層；BD-ROM基板、反射層；BD-RE基板、反射層、保護層、界面層、記錄層、界面層、保護層；BD-R基板、反射層、記錄層；HD DVD-ROM基板、反射層；HD DVD-RW基板、保護層、界面層、記錄層、界面層、保護層、反射層；HD DVD-R基板、記錄層、反射層。
實施例以下列舉實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明并不受這些實施例的任何限定。評價按照下述方法進行。
1.云濃度從形成Al反射膜的基板1000片中每100片連續(xù)抽取10片，共計抽取100片試樣，對于該100片試樣，使用aeco公司制的DVD-DOMS(衍射級測定系統(tǒng))測定基板整個面上的0次衍射光量的分布。為了抑制由壓模安裝狀態(tài)干擾引起的影響，將壓模的安裝·拆卸插于其間，對每一種材料樣品重復10次上述成型、測定操作。因此，總計成型10,000片DVD-ROM基板，從中抽取1,000片試樣。
接著用以下方法測定云濃度。
(1)把光盤半徑方向的0次衍射光量的變化量達到1.2％/0.8mm以上的部分作為正常區(qū)域和云區(qū)域的假想界面區(qū)域。
(2)計算該界面區(qū)域兩側的0次衍射光量的平均值，以這些平均值的平均值作為閾值。
(3)根據(jù)上述閾值，把0次衍射光量低的區(qū)域作為真云區(qū)域、把高的區(qū)域作為真正常區(qū)域。
(4)用通過(3)操作區(qū)分為真云區(qū)域和真正常區(qū)域的0次衍射光的分布數(shù)據(jù)求出云發(fā)生區(qū)域的平均0次衍射光量和除此之外的正常區(qū)域的平均0次衍射光量，根據(jù)下述式(1)計算其差。用各衍射光量相對于入射光量之比，也就是用反射率(％)表示。
云濃度(％)＝正常區(qū)域的平均0次衍射光量(％)-云區(qū)域的平均0次衍射光量(％)。(1)如果有圖1所示的溝槽變形，則衍射效率變化，0次衍射光量減少，所以該計算得出的差(云濃度)可以作為表示云程度的指標使用。也就是云濃度的數(shù)值越大，由云引起的反射光量變化大，得不到設計原盤時想要達到的反射光量，會引起再生信號和“隨紋信號”的誤差。對材料試樣進行評價時，采用重復10次的成型·測定操作中各測定值的平均值作為該云濃度。
2.色調(diào)、光透過率將試樣顆粒在120℃下干燥5小時后，使用日本制鋼所(株)制的注射成型機J85ELII，分別制作在料筒溫度380℃下滯留10分鐘的試樣片和未滯留的試樣片(長70mm、寬50mm、厚2mm)，測定其色調(diào)(b值)。另外，用日立制作所(株)制的分光光度計U-4100測定波長405nm的光透過率。用以下方法計算求出色調(diào)和光透過率的各變化率。
色調(diào)變化率(％)＝{色調(diào)(380℃滯留后)/色調(diào)(380℃滯留前)}×100-100光透過率的變化率(％)＝100-{光透過率(380℃滯留后)/光透過率(380℃滯留前)}×1003.白色缺陷把使用住友重機械工業(yè)(株)制的注射成型機DISK3MIII成型的光盤基板(直徑120mm，厚度1.2mm)在將溫度控制到80℃、相對濕度控制到85％的恒溫恒濕槽中放置168小時，然后對基板中尺寸在20μm以上的白點發(fā)生數(shù)量進行計數(shù)。對于25片光盤基板進行這樣的操作，求出其平均值，以此作為白點的個數(shù)。
4.附著物使用住友重機械工業(yè)(株)制的注射成型機DISK3MIII，在料筒溫度380℃、模具溫度120℃的條件下，成型4000片光盤基板(直徑120mm、厚度0.6mm)，用浸有二氯甲烷的無紡布擦拭成型結束后附著在壓模上的污垢。接著把無紡布在80ml的二氯甲烷中浸漬1晝夜，然后取出無紡布使二氯甲烷蒸發(fā)干固，測定殘存的固形物的重量。對每種材料樣品重復進行3次這樣的測定操作，計算求出其平均值。
5.金屬鈉含量的測定方法GMB中的金屬鈉含量把樣品5g溶解于二氯甲烷50ml之中，向其中添加純水80ml進行攪拌，用離子色譜對溶解于純水中的金屬鈉進行定量。
PC、顆粒中的金屬鈉含量對分析試樣約1g進行灰化后，用鹽酸對灰化物進行加熱分解，再用稀硝酸對其進行溶解，用原子吸光光度計測定所得溶液。
合成例1(芳香族聚碳酸酯粉末的合成)在安裝有溫度計、攪拌機以及回流冷卻器的反應器中加入離子交換水219.4份、48％氫氧化鈉水溶液40.2份，使2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷57.5份(0.252摩爾)以及亞硫酸氫鹽0.12份溶解在其中之后，加入二氯甲烷181份，在攪拌下于15～25℃、用40分鐘吹入光氣28.3份。吹入光氣結束后，加入48％氫氧化鈉水溶液7.2份以及對叔丁基苯酚2.48份，開始攪拌，乳化后加入三乙基胺0.06份，再于28～33℃下攪拌1小時結束反應。
對反應結束后的生成物用二氯甲烷稀釋，并進行水洗后，制成鹽酸酸性，進行水洗，當水相導電率與離子交換水大致相同時，用設置隔離室的捏合機，其中該捏合機在軸承部具有異物取出口，使二氯甲烷蒸發(fā)得到粘均分子量為15,000的粉末。在該粉末中加入三(2，4-二叔丁基苯基亞磷酸酯0.01重量％，得到芳香族聚碳酸酯粉末。
得到的聚碳酸酯粉末的金屬鈉含量為0.008ppm。
實施例1～2(工序(1))相對于上述芳香族聚碳酸酯粉末100重量份，按照表1所示的量添加混合表1所示的脫模劑，用排氣式雙螺桿擠出機(日本制鋼所(株)制TEX-30α)，在料筒溫度為220℃條件下，一邊排氣一邊進行熔融混煉得到顆粒。表1所示的脫模劑，使用委托理研ビタミン(株)制造的脫模劑。使用樹脂組合物成型評價用的試驗片，進行色調(diào)、光透過率的評價。把結果出示在表1中。
(工序(2))用工序(1)得到的顆粒，使用名機制作所(株)制的注射成型機M-35B-D-DM和型システム制的DVD模具(壓模內(nèi)徑22mm、在可動側安裝壓模)，在料筒溫度375℃、模具溫度(可動側)111℃、模具溫度(固定側)105℃、脫模氣沖壓力(可動側)3.0kgf/cm2、脫模氣沖壓力(固定側)6.0kgf/cm2、脫模氣沖延遲時間1.0sec、鎖模力(1次)0.0噸×0.37sec、鎖模力(2次)18.8噸×3.44sec、鎖模力(3次)0.0噸×9.90sec、注射速度149mm/sec、保壓20kgf/cm2、保壓時間0.32sec、冷卻時間3.7sec的條件下成形DVD-ROM基板(道間距0.74μm)，得到DVD-ROM基板。
對光盤基板的白色缺陷以及成型時的附著物進行評價。把結果出示在表1中。
(工序(3))通過濺射法在DVD-ROM基板的信號面?zhèn)刃纬葾l反射膜，對其云濃度進行評價。把結果出示在表1中。進一步在該基板的Al反射膜上涂布UV固化型粘合劑，使沒有形成Al反射膜的第2片DVD-ROM基板與Al反射膜相對疊合后，使用旋涂器使基板進行高速旋轉，通過離心力作用使粘合劑在兩基板之間展開，用UV燈照射UV光，使粘合劑固化得到DVD-ROM。
比較例1～4用與實施例相同的方法添加混合表1所示的脫模劑，并用同樣的方法得到顆粒。使用該顆粒制造DVD-ROM基板以及DVD-ROM，進行云濃度、色調(diào)、光透過率、附著物的評價。把結果出示在表1中。
表1

根據(jù)表1分析表明，通過使用金屬鈉含量低于1ppm的二十二烷酸單甘油酯，可以減輕云濃度。另外，可以防止色調(diào)和光透過率變差。同時還可以防止模具和壓模的污染及白色缺陷的增加。
發(fā)明效果如果按照本發(fā)明，可以抑制由脫模不良引起云的發(fā)生，并有效制造光盤及其基板。另外，如果按照本發(fā)明，可以防止由高溫下成型引起的色調(diào)和光透過率的變差，可制造光學特性優(yōu)異的光盤及其基板。如果按照本發(fā)明，可以制造適合用于成型高密度光盤基板、具有高度脫模性并且熱穩(wěn)定性優(yōu)異的樹脂組合物。
本發(fā)明的高密度光盤，其熱穩(wěn)定性以及耐水解性優(yōu)異，并且光學特性優(yōu)異。本發(fā)明的高密度光盤基板，其耐水解性優(yōu)異，即使在高溫、高濕下保存，發(fā)生的白點數(shù)量少。因此，可以提供具有優(yōu)異光學特性的高密度光盤。本發(fā)明的樹脂組合物，其熱穩(wěn)定性優(yōu)異，即使在高溫下保存，其色調(diào)以及光透過率的變化較少。另外，具有優(yōu)異的脫模性。
產(chǎn)業(yè)上的實用性本發(fā)明可適合于在DVD、藍光光盤、HD DVD等高密度光盤中應用。
權利要求
1.光盤的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤的制造法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)，對該樹脂組合物進行注射成型，得到具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道的基板的工序(2)，以及在該基板的凹坑、溝槽、溝岸或溝槽與溝岸的雙方上形成信息記錄再生層的工序(3)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
2.根據(jù)權利要求1中所述的制造方法，其中，該芳香族聚碳酸酯樹脂是使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯或它們的混合物作為二元酚得到的樹脂。
3.根據(jù)權利要求1中所述的制造方法，其中，該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量為0.05～低于1ppm。
4.根據(jù)權利要求1中所述的制造方法，其中，該光盤的道間距為0.05～0.74μm。
5.根據(jù)權利要求1中所述的制造方法，其中，該光盤的道間距為0.32μm、0.40μm或0.74μm。
6.基板的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板的制造方法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)，以及對該樹脂組合物進行注射成型，得到具有沿半徑方向以與道間距相同間隔設置的凹坑道、溝槽道、溝岸道或溝岸·溝槽道的基板的工序(2)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
7.根據(jù)權利要求6中所述的制造方法，其中，該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.01ppm。
8.樹脂組合物的制造方法，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板用樹脂組合物的制造方法，該方法包括得到相對于芳香族聚碳酸酯樹脂100重量份添加二十二烷酸單甘油酯0.005～0.2重量份的樹脂組合物的工序(1)，其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量低于1ppm。
9.根據(jù)權利要求8中所述的制造方法，其中，該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.01ppm。
10.光盤，它是道間距為0.74μm以下的光盤，其具有包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm、金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂的基板。
11.根據(jù)權利要求10中所述的光盤，其中，道間距為0.05～0.74μm。
12.根據(jù)權利要求10中所述的光盤，其中，道間距為0.32μm、0.40μm或0.74μm。
13.基板，它是道間距為0.74μm以下的光盤的基板，其包含含有二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm、金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂，并且在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為50％以下，光透過率的變化率(％)為10％以下的樹脂組合物。
14.根據(jù)權利要求13中所述的基板，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的二十二烷酸單甘油酯的含量為350～500ppm。
15.根據(jù)權利要求13中所述的基板，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.01ppm。
16.根據(jù)權利要求13中所述的基板，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為14,000～18,000。
17.樹脂組合物，它是道間距為0.74μm以下的光盤基板用樹脂組合物，包含二十二烷酸單甘油酯含量為50～2,000ppm、金屬鈉含量為0.05ppm以下的粘均分子量為10,000～20,000的芳香族聚碳酸酯樹脂，并且在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為50％以下，并且光透過率的變化率(％)為10％以下。
18.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂是使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1，1-雙(4-羥基苯基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、α，α’-雙(4-羥基苯基)-間二異丙基苯或它們的混合物作為二元酚得到的樹脂。
19.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂是使用2，2-雙(4-羥基苯基)丙烷作為二元酚得到的樹脂。
20.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的粘均分子量為14,000～18,000。
21.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.01ppm。
22.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的二十二烷酸單甘油酯含量為200～900ppm。
23.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，芳香族聚碳酸酯樹脂的二十二烷酸單甘油酯含量為350～500ppm。
24.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的色調(diào)(b值)的變化率(％)為5～40％。
25.根據(jù)權利要求17中所述的樹脂組合物，其中，在380℃加熱10分鐘后厚度2mm注射成型板的光透過率的變化率(％)為0.5～5％。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供制造抑制由脫模不良引起云的發(fā)生、防止色調(diào)和光透過率變差，并且光學特性優(yōu)異的高密度光盤的方法。本發(fā)明是高密度光盤的制造方法，該方法包括準備相對于芳香族聚碳酸酯樹脂添加規(guī)定量二十二烷酸單甘油酯的樹脂組合物的工序(1)，對該樹脂組合物進行注射成型，得到基板的工序(2)，以及在該基板上形成信息記錄再生層的工序(3)；其中該芳香族聚碳酸酯樹脂的金屬鈉含量為0.0005～0.05ppm，粘均分子量為10,000～20,000；該二十二烷酸單甘油酯的金屬鈉含量為1ppm以下。
文檔編號C08L69/00GK101031966SQ20058002952
公開日2007年9月5日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權日2004年9月2日
發(fā)明者藤丸滋樹, 小森千晶 申請人:帝人化成株式會社