DE2340295A1 - Holographisches aufnahmemedium - Google Patents

Holographisches aufnahmemedium

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DE2340295A1
DE2340295A1 DE19732340295 DE2340295A DE2340295A1 DE 2340295 A1 DE2340295 A1 DE 2340295A1 DE 19732340295 DE19732340295 DE 19732340295 DE 2340295 A DE2340295 A DE 2340295A DE 2340295 A1 DE2340295 A1 DE 2340295A1
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DE
Germany
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film
substrate
vinyl
embossable
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Withdrawn
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English (en)
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Robert James Ryan
Howard George Scheible
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Publication date
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Description

Dipl.-Ing. H. Sauerland · Dr.-lng. R. KöniQ · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4ooo Düsseldorf 30 · Cecilienallee 7S - Telefon 435732
80 August 1973 28 664 B
RCA Corporation, 30 Rockefeiler Plaza, New York. N.Y. 10020 (V0St.A.)
"Holographisches Aufnahmemedium"
Die Erfindung bezieht sich auf ein holographisches Aufnahmemedium, insbesondere auf ein solches, das zum Prägen und Schneiden geeignet ist sowie während der Elektroplastik dimensionsstabil ist und die Aufnahme holographischer Video- und Audio-Informationen hoher Qualität zuläßt«,
Zur Herstellung eines Metallmatrizen-Bandes, das sowohl Video-Informationen in Form eines dreidimensionalen holographischen Reliefmusters als auch Audio-Informationen, die in konventioneller Weise mittels einer Nadel geschnitten wurden, enthält und zum Prägen einer Vielzahl von Kopien hoher Qualität geeignet ist, sind verschiedene Herstellungsschritte erforderlich. Die aufzunehmende Video-Information wird durch Belichtung in ein fotosensitives, als Schicht auf einem Substrat angeordnetes Medium gegeben, beispielsweise in eine auf einem Plastikfilm angeordnete Fotoresistschicht, die dann in bekannter Weise entwickelt wird, um ein dreidimensionales Phasenraster auf der Oberfläche des Substrats zu erzeugen. Mit Hilfe einer durch Elektroplastik hergestellten Metallkopie des entwickelten Originalfilms wird dann ein Mei;allmaster geschaffen. Vom Metallmaster wird danach durch Prägen eine thermoplastische Kopie der Video-Information hergestellt und die Audio-Information in diese Kopie geschnitten,, Die
fu 409809/0916
beiden letzten Schritte, d.ho das Herstellen eines Metallmasters und das Prägen einer thermoplastischen Kopie, werden dann zur Bildung einer endgültigen Kopie, die sowohl Video- als auch Audio-Informationen enthält, wiederholt.
Die Anforderungen an das thermoplastische Material, mit dem sowohl Video- als auch Audio-Informationen aufgenommen werden sollen, sind sehr streng. Das Material muß gute Prägeeigenschaften besitzen, so daß während des Übergangs vom Metall zum Substrat keine Video-Information verlorengeht und der aufgenommenen Information kein Geräusch zugefügt wird; es muß gute Schneidbarke it besitzen, damit genaue, möglichst störungsfreie Audio-Informationen hinzugefügt werden können; und es muß sowohl formbeständig als auch chemisch inert gegenüber den während des nachfolgenden Elektroplastikverfahrens herrschenden Bedingungen sein. Ein Material, das sämtliche dieser Eigenschaften besitzt, ist nicht bekannt. Vinylband oder gegossener Vinylfilm z.B., die gute Prägeeigenschaften besitzen und mechanisch geschnitten werden können, expandieren unter den Bedingungen eines Elektroplastikvorgangs, was zur Zerstörung der aufgenommenen Information führt. Andere Materialien, wie Lacke, die gewöhnlich zum Schneiden ύοώ. Audio-Informationen verwendet werden, können nicht ausreichend mit den feinen Phasenrastern versehen werden, die die holographischen Video-Informationen enthalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein schon seit langem gesuchtes Aufnahraemedium vorzuschlagen, das ausgezeichnete Präge- und Schneideigenschaften bei gleichzeitiger Stabilität während des Metall-Elektroplastikvorgangs besitzt und sich zur holographischen Aufnahme sowohl von Audio- als auch Video-Informationen guter Qualität eignet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schichtstoff gelöst, der aus einem planpara^lelen, formbeständigen Substrat, einer damit verbundenen Kleberschicht und einem präg- und schneidbaren, mit der Binde schicht verbundenen Film besteht„
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das überzogene Substrat über die Kanten des prägbaren Films hinaus, so daß ein abgestufter Rand entsteht, der die Flachheit eines im Wege der Elektroplastik von dem lamellenförmigen Schichtstoff hergestellten Metallmasters verbessert und darüber hinaus eine Führung während des letzten PrägeSchrittes darstellt.
In der Zeichnung ist der Querschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schichtstoffes dargestellt.
Das für die Herstellung der erfindungsgemäßen Schichtstoffe geeignete Substrat muß planparallel, chemisch inert und unter den Bedingungen der Elektroplastik formbeständig sein. Vorzugsweise sollte das Substrat außerdem optisch klar sein, so daß die im Schichtstoff aufgenommene Information vor dem für die Elektroplastik erforderlichen Abscheide Vorgang gelesen werden kann, um zu untersuchen, ob die aufgenommene Information den Mindestansprüchen ■ entspricht. Beispielsweise erfüllt optisch qualitativer, zweiachsig orientierter, linearer Polyäthylenterephthalat-Film oder -Band die gewünschten Erfordernisse. Polyäthylenterephthalat—Band ist kommerziell in verschiedenen Breiten und Dicken von Polyäthylenterephthalat oder modifiziertem Polyäthylenterephthalat erhältlich. Ein für die Erfindung geeignetes Band ist 16 mm breit und ungefähr 0,1 mm dick.
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Die Bindeschicht kann aus jedem Kleber bestehen, der sowohl am Substrat als auch am prägbaren Film haftet und sich während der nachfolgenden Elektroplastikherstellung in seinen Eigenschaften nicht verschlechtert. Darüber hinaus sollte der Kleber zumindest dann einen optisch klaren Film bilden, wenn das Substrat optisch klar ist. Zu den für Polyäthylenterephthalat-Substrate geeigneten Filmen gehören aliphatische, thermoplastische Urethan-Überzugsharze auf Polyester-Basis und thermoplastische lineare Polyester Zu diesen Klebern gehört beispielsweise ein Polyester, der wahrscheinlich ein Reaktionsprodukt von Äthylenglykol, Terephthalsäure und Sebacinsäure ist, und ein Molekulargewicht von ungefähr 20,000 bis 30,000 besitzt, Polyurethan—Überzugsharze sind ebenfalls verwendbar. Obwohl das Bindeharz in zähflüssigem Zustand aufgebracht werden kann, wird es vorzugsweise in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst. Außer diesen Lösungsmitteln kann der Kleber Plastifizierer, Stabilisatoren u.dgl. enthalten. Wenn ein Polyester als Kleber Verwendung findet, wird vorzugsweise ein kleiner Anteil (d.h. bis ungefähr 10 Gewe-$N> des Polyesters) eines Vinylchlorid-Polymers, wie ein Copolymer des Vinylchlorids und Vinylacetats, hinzugefügt, um die Haftfähigkeit am prägbaren Film zu erhöhen.
Das Bindeharz wird auf das Substrat in bekannter Weise als Lösung aufgebracht, beispielsweise mit einer Rakel, durch Walzen- oder Sprüh—Beschichtung u.dgl., um auf dem Substrat eine gleichförmige Schicht zu erzeugen, die getrocknet ungefähr 2 Mikron dick ist» Die Menge und die Art des Lösungsmittels , das verwendet wird, sind nicht kritische Es wird genügend Lösungsmittel zum Harz hinzugefügt, um eine Lösungsviskosität zu erreichen, die für die jeweilige Aufbringungsart geeignet ist. So wird beispielsweise für die Beschichtung mittels Walzen eine Viskosität von ungefähr 5
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Ms 10 Centipoise benötigt, während das Aufbringen mittels einer Rakel eine etwas höhere Viskosität im Bereich von ungefähr 100 Centipoise erfordert, was jedoch-dem Fachmann geläufig ist. Das Lösungsmittel wird dann durch Verdampfen entfernt. Geeignete Lösungsmittel hängen von der Lösbarkeit des verwandten Bindeharzes ab und sind ebenfalls bekannt.
Der prägbare Film muß neben seiner Prägeeignung auch die Eigenschaft besitzen, mit einer Nadel oder einem anderen Instrument unter Verwendung konventioneller Audio-Techniken geschnitten zu werden, und muß schließlich während des Niederschlagprozesses für die Elektroplastik chemisch inert sein. Gegossene Vinylfilme haben sich als für die erfindungsgemäßen Schichtstoffe verwendbar erwiesen, insbesondere optische Qualitätsfilme, die sehr glatte Oberflächen besitzen. Plastifizierte Polyvinylchloridfilme können ebenso verwandet werden wie Copolymere davon, wie beispielsweise Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylacetat, Vinylchlorid u.dgl. DJ.ese Polymere und Copolymere können bis ungefähr 20 Gew.-% Polyester oder Acrjjtplastifizierer enthalten. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schichtstoffs ist der Film schmaler als das Substrat. Ein für die Erfindung geeigneter Film ist 14 mm breit und ungefähr 0,038 bis ungefähr 0,051 mm dick.
Nachdem das Bindeharz auf das Substrat aufgebracht und das Lösungsmittel, sofern verwendet, entfernt ist, werden das beschichtete Substrat, der prägbare Film und der vorerwärmte Metall-Prägemaster zusammengeführt und -gepreßt. Dadurch werden das Verbinden des prägbaren Films mit dem Substrat und das Einträgen der holographischen Informationen vom Metallmaster in den Film vorteilhafterweise in einem Arbeitsgang durchgeführt. Der sich ergebende Schichtstoff, der nunmehr eingeprägte
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Video-Informationen besitzt, ist jetzt zum Schneiden der Audio-Informationen, sofern dies gewünscht wird, mit Hilfe konventioneller Techniken vorbereitet.
Der abgestufte, erfindungsgemäße Schichtstoff stellt ein Aufnahmemedium dar, das eine Oberfläche mit ausgezeichneter Präge- und Schneidfähigkeit besitzt, das zur Aufnahme von Yideo- und Audio-Informationen kommerzieller Qualität geeignet ist, und das darüber hinaus elektroplattiert werden kann, um einen Metallmaster herzustellen, ohne daß die aufgenommenen Informationen gestört oder gar gelöscht werden. Die abgestufte Ausbildung des bevorzugten Schichtstoffes, bei dem das beschichtete Substrat über den prägbaren Film hinausragt, liefert eine Oberfläche, die zu verbesserter Haftung des Films am plattierten Metall während des Elektroplastikvorgangs führt und somit eine frühzeitige Trennung des Metalls vom Schichtstoff während des Plattierens verhindert.
Gemäß der Zeichnung besitzt ein Substratfilm 1 auf einer Seite eine Bindeschicht 2. Ein schmalerer, prägbarer Film 3 ist mit der Bindeschicht 2 verbunden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert, wobei jedoch hervorzuheben ist, daß sie keineswegs auf darin erwähnte Einzelheiten beschränkt ist. Die in den Beispielen angegebenen Prozentjangaben sind Gewichtsprozente«
Beispiel 1
Ein orientierter, Polyäthylenterephthalat-Film von 16 mm Breite und 0,1 mm Dicke wurde mit Hilfe von Walzen mit einer Bindeschicht versehen, die durch Zusammenrühren von 9 Teilen einer 756-igen Lösung eines linearen Polyesters mit einer Säurezahl von 1,68, einer Grundviskosi-
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tat von 0,59 und einem Ring- und Kugel-Erweichungspunkt von 163°C in Cellosolve-Acetat und einem Teil einer 7%-igen Lösung eines Copolymers von 9056 Polyvinylchlorid und 10% Polyvinylacetat in Tetrahydrofuran mit einer Grundviskosität von 0,754 und durchschnittlichem Molekulargewicht von ungefähr 35.000 hergestellt wurde.
Das überzogene Band und ein 14 mm Vinylfilm mit einer Dicke von ungefähr 0,038 mm wurden mit einem Vorschub von 12,7 mm/sec«, unter gleichzeitiger Zentrierung des Vinylfilms bezüglich des beschichteten Bandes einer Trommel zugeführt, auf der sich ein auf 14O°C vorerwärmter Nickelmaster befand. Das Band und der Film wurden beide derart gegen den Master gepreßt, daß der Vinylfilm mit dem Master unter einem Druck von 2,8 kp/cm in Kontakt kam. Auf diese Weise wurde das Verbinden des Schichtstoffs und das Prägen gleichzeitig durchgeführt.
Als nächstes wurde die Audio-Information entlang der Kante der Vinylseite des geprägten Schichtbandes mit Hilfe einer Nadel in konventioneller Weise eingeschnitten.
Von dem sich ergebenden Schichtstoff, der nunmehr sowohl die eingeprägte Video- als auch die Audio-Information enthielt, wurde mit Hilfe der Elektroplastik ein Metallmaster hergestellt« Zunächst wurde stromlos Nickel ab-, geschieden und dann eine weitere Nickelschicht elektroplattiert, wobei ein konventionelles Nickel-Sulfamat-Plattierbad verwendet wurde.
Der auf diese Weise hergestellte Schichtstoff eignete sich hervorragend zur Herstellung eines flachen, unbeschädigten Nickelmasters mit sowohl Video- als auch Audio-Informationen. Die Video- und Audio-Informationen zeigten keine Verschlechterung, keine Verringerung des Signals-Stör-Verhältnisses und keine zusätzlichen Geräusche.
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Beispiel 2
Hierbei -wurde gemäß Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß eine andere Zusammensetzung für die Bindeschicht zur Anwendung kam, nämlich eine solche, die 1796 Polyester, 3% eines 89,5% Vinylchlorid, % Vinylacetat und 5,5% Vinylalkohol enthaltenden Terpolymerisats, 26% Methyläthylketon, 3996 Toluol und 1596 Cellosolve-Acetat enthielt und mit Hilfe einer Rakel aufgebracht wurde»
Damit wurde eine ausgezeichnete Haftung am gegossenen Vinylfilm erreicht,
Beispiel 3
-Auch hier wurde entsprechend dem Beispiel 1 verfahren mit der Ausnahme, daß als Bindeschicht eine Lösung von 100 Teilen einer aliphatischen, thermoplastischen Polyurethan-Überzugsharzlösung in 360 Teilen Cellosolve verwendet wurde.
Auch hiermit wurde eine ausgezeichnete Bindung am gegossenen Vinylfilm erreicht«
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Claims (13)

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York. N.Y. 10020 (V.St.A.) Patentansprüche;
1. Schichtstoff zur Aufnahme von Informationen in Form eines dreidimensionalen Relief musters, gekennzeichnet durch ein planparalleles, formbeständiges Substrat, eine damit verbundene Kleberschicht und einen präg- und schneidbaren, mit der Bindeschicht verbundenen Film.
2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dajl das Substrat, die Bindeschicht und der prägbare Film optisch klar sind»
3. Schichtstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat sich über die Kanten des prägbaren Films erstreckt,
4. Schichtstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet , daß das Substrat aus einem zweiachsig orientierten Polyäthylenterephthalat-Film be steht„
5. Schichtstoff nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet , daß der prägbare Film aus gegossenem Vinyl besteht.
6. Schichtstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der gegossene Vinylfilm ein Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer ist«,
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.
7. Schichtstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Bindeschicht aus einem aliphatischen, thermoplastischen Urethan-Überzugsharz auf Polyester-Basis besteht.
8. Schichtstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß sich das Substrat über die Kanten des gegossenen Vinylfilms erstreckt.
9· Schichtstoff nach Anspruch 5$ dadurch g e -
kennzeichnet , daß die Binde schient aus einem linearen Polyester besteht»
10. Schichtstoff nach Anspruch 9$ dadurch gekennzeichnet , daß der lineare Polyester ein Polymer von Äthylenglyeol, Terephthalsäure und Sebacinsäure ist.
11. Schichtstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß iieh das Substrat über die Kanten des gegossenen Vinylfilms erstreckt·
12. Schichtstoff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß dem linearen Polyester bis ungefähr 10 Gew.-?6 eines Vinylchloridpolymers beigemischt sind.
13. Schichtstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Vinylehloridpolymer ein Polymer von Vinylchlorid und Vinylacetat ist.
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