DE3346639A1

DE3346639A1 - Leitende pressmischung und aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE3346639A1
Application number: DE19833346639
Authority: DE
Inventors: Pabitra Mercer County N.J. Datta
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1982-12-27
Filing date: 1983-12-23
Publication date: 1984-10-04
Also published as: GB8334063D0; GB2132216A; US4512916A; JPS59133242A; FR2538405A1

Description

Die Erfindung betrifft eine leitende Preßmischung bestehend aus einem Harz auf Polyvinylchloridbasis und einer für einen spezifischen Widerstand der Mischung von weniger als etwa 500 0hm«cm bei 900 Megahertz ausreichenden Menge an feinverteilten, leitenden Rußteilchen. Sie betrifft ferner einen Aufzeichnungsträger zum Wiedergeben von hochdiehl darin gespeicherten Informationen eines Bandbreitenbereichs von wenigstens mehreren Megahertz mit einer Abspielnadel oder dergleichen durch Einstellen einer Relativbewegung vorgegebener Geschwindigkeit zwischen Informationsträger und Nadel, wobei die Oberfläche des Trägers eine Informationsspur mit einem zum Wiedergeben der gespeicherten Signale durch Einstellen der Relativbewegung vorgegebener Geschwindigkeit ausreichend dimensionierten Oberflächenreliefmuster aufweist.

In der US-PS 42 28 050 wird eine leitende Preßmischung zum Preßformen hochdichter Informationsplatten, die auch als Bildplatten bekannt sind, beschrieben. Im wesentlichen enthäJt diese Mischung ein Kunstharz auf Polyvinylchloridbasis mit einem zum Einstellen der jeweils geforderten Leitfähigkeit, z.B. zum Einstellen eines spezifischen Widerstandes von weniger als 500 0hm«cm bei 900 Megahertz, ausreichenden Gehalt an leitenden Rußteilchen. Die Preßmasse besteht außerdem aus Additiven, z.B. Stabilisatoren, Schmiermitteln, Weichmachern, Verfahrenshilfen und dergleichen. Die in der vorgenannten US-Patentschrift beschriebene Preßmischung enthält eine große Menge solcher Additive, die benötigt werden, stabile Eigenschaften einer daraus hergestellten Platte sicherzustellen. Beim Herstellen der bekannten Preßmischung muß bei Auswahl der Additive nicht nur auf die eigene Stabilität jedes Additivs achtgegeben werden sondern es muß auch untersucht und berücksichtigt werden, wie die einzelnen

BAD ORIGINAL

Additive zusammenwirken mit den jeweils anderen Additiven sowie deren Abbauprodukten und Reaktionsprodukten aller Art. Offensichtlich nehmen mit der Zahl der elngeüel'/.len Zutaten die Komplexität des Problems und die Wahrscheinlichkeit einer ungünstigen Wechselwirkung zu. Beispielsweise sind Schwierigkeiten häufig während des Erwärmens und des Pressens beim Preßformen der Platte zu erwarten.

Selbst bei einer komplexen Mischung nach der US-PS 42 48 050 kann eine Verschlechterung der Platte bei Einwirkung erhöhter Temperatur und höherer relativer Feuchte nicht ausgeschlossen werden. Durch die entsprechende Beeinträchtigung wird die Wiedergabequalität der Platte verschlechtert, so daß die produzierten Platten .schon gar nicht ausgezeichnet und häufig sogar so schlecht sind, daß sie als nicht akzeptabel gelten. Um dieser Beeinträchtigung beizukommen, wird nach dem Pressen der Platten jedes auf der Oberfläche der Platte befindliche Material entfernt. Beispielsweise werden die Platten mit einer wässrigen Reinigungslösung gewaschen. Vorzugsweise wird dabei eine Reinigungslösung verwendet, die ein Oxidationsmittel, eine Base und einen Fluor-Schaumerzeuger gemäß US-PS 42 75 100 enthält. Nach dem Behandeln mit der Reinigungslösung werden die Platten mit Wasser gespült und getrocknet. Nach dieser Behandlung werden die Platten außerdem mit einem Methyl-Alkyl-Siloxan-Schmierrnittel bedeckt, das mit einem SiJoxan-Zusatzmittel gemäß US-PS 43 55 062 versetzt wird. So gewaschene und geschmierte Platten besitzen über lange Zeit und selbst bei relativ hoher Umgebungstemperatur und hoher relativer Feuchte eine ausgezeichnete Wiedergabequalität.

O O HDU O α

Es besteht aber das Bedürfnis, das Rezept der zum Herstellen von Bildplatten verwendeten Preßmischung zu vereinfachen und dadurch die Zahl der während und nach dem Herstellen möglichen chemischen Reaktionen zu vermindern und/oder die Zahl der beim Plattenhersteller erforderlichen Behandlungsstufen herabzusetzen, um Kosten und Zeit einzusparen. Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Preßmischung zum Herstellen von Bildplatten zu schaffen, die eine maximale Wiedergabequalität gewährleistet und zugleich aus weniger Bestandteilen und vereinfachten Verfahrensschritten herzustellen ist. Insbesondere soll eine derart verbesserte Preßmischung zum Herstellen von Bildplatten geschaffen werden, die eine beträchtlich geringere Zahl an Zutaten als bisher erfordert, und bei deren Anwendung sich eine weitere Behandlung oder ein Waschen nach dem Pressen sowie die Verwendung von beigegebenen Schmiermitteln erübrigen, während zugleich die Wiedergabequalität der fertigen Platte zumindest erhalten, vorzugsweise aber noch verbessert werden soll.

Die Preßmischung eingangs genannter Art enthält erfindungsgemäß: einen Stabilisator in einem Anteil von etwa 1 bis 5 Gew.% der Mischung, ein Schmiermittel in einem Anteil von etwa 0,5 bis 3 Gew.%, einen Weichmacher in einem AnLeIl von etwa 1 bis 5 Gew.% und eine Organosilikonverbindung mit polaren Gruppen in einem Anteil von etwa 0,1 bis 1 Gew.% der Mischung. Eine solche leitende Preßmischung besitzt eine hohe thermische Stabilität und ist, z.B. durch Preßformen leicht zu Platten mit hochdichter Information, verbesserter Oberflächenqualität und damit ausgezeichneter Wiedergabequalität zu verarbeiten.

BAD ORIGINAL

UU O Ci

Demgemäß wird die leitende Preßmischung gemäß weiterer Erfindung verwendet in einem Aufzeichnungsträger zum hochdichten Speichern von Informationen eines Bandbreitenbereichs von wenigstens mehreren Megahertz. Der Aufzeichnungsträger soll vorzugsweise mit einer Abnpielnnde1 oder dergleichen durch Einstellen einer Relativbewegung vorgegebener Geschwindigkeit zwischen Träger und Nadel abzutasten sein. Die Oberfläche des Trägers soll eine Informationsspur mit einem zum Wiedergeben der gespeicherten Signale durch Einstellen der Relativbewegung ausreichend dimensionierten Oberflächenreliefmuster aufweisen.

Teilweise unter Bezugnahme auf die beigefügte einzige Figur werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Die Zeichnung ist ein Diagramm der Ionen-Konzentration (Intensität, Impulse/Sekunde) als Funktion der Tiefe (0,1 mm). Die im Diagramm aufgetragenen Werbe wurden für eine aus einer erfindungsgemäßen leitenden Preßmischung hergestellte Platte durch SIMS (= Sekundär-Ionen-Massenspektrometrie) bestimmt.

Wegen der Eindeutigkeit und der sehr kleinen Dimension der auf einer Bildplatte oder dergleichen gespeicherten Informationen muß eine gleichmäßige Verteilung der leitenden Teilchen und der übrigen Additive in dem Harz zu gewährleisten sein, wenn die Mischung zum Pressen der Platte geeignet sein soll. Insbesondere muß die Gleichverteilung der Zutaten so gut sein,' daß der gepreßte Gegenstand eine defektfreie, gleichmäßige Oberfläche erhält und eine minimale Schrumpf- und Well-Neigung bei hoher Wärmebeständigkeits-Grenztemperatur aufweist. Die Mischung muß leicht zu verarbeiten sein, damit sich ein sehr feines Reliefmuster auf der Oberfläche einer Platte herstellen läßt. Der Mischung müssen auch passende Additive zum Überwinden der durch die große Menp.o an Initfindon Teilchen

BAD ORIGINAL

verursachten Steifigkeit und Brüchigkeit zugegeben werden. Wenn jedoch die Gesamtmenge der Additive zu groß wird, schwitzen die Zutaten zur Oberfläche und verursachen Ungleichmäßigkeiten und Verfärbungen, wodurch die Plattenqualität verschlechtert werden kann; durch das Ausschwitzen von Additiven kann die Platte sogar unbrauchbar werden, beispielsweise wenn die winzigen von der Wiedergabenadel abzufühlenden Rillen bzw. Informationsspuren aufgefüllt werden.

Die verbesserte, erfindungsgemäße Preßmischung besteht daher zu etwa 65 bis 85 Gew.% ihrer Gesamtmenge aus einem Harz auf Vinylchloridbasis, sowie vorzugsweise zu etwa 12 bis 19 Gew.% ihrer Gesamtmenge aus feinverteilten leitenden Teilchen, vorzugsweise Rußteilchen, sowie zu etwa 1 bis 5 Gew.% aus einem Stabilisator, sowie zu etwa 0,5 bis 3 Gew.% aus einem Schmiermittel , sowie v.w etwa 1 bis 5 Gew.% aus einem Weichmacher und zu etwa ü,l bis 1 Gew.% ihrer Gesamtmenge aus einer Organosilikonverbindung mit polaren Gruppen. Je nach Anforderung können sämtliche oder nur ein Teil obiger Zusammensetzungsbedingungen erfüllt werden. Das in der Preßmischung verwendete Harz kann ein Homopolymer oder ein Copolymer von Vinylchlorid oder eine Mischung von Homo- und Copolymeren sein. Geeignete Polymere sind beispielsweise Polyvinylchlorid-Homopol ymer, Vinylchlorid/PropyLen-Copolymer und Vinylchlorid/Vinylazetat-Copolymer. Bevorzugt wird eine Preßmischung mit einem unter der Bezeichnung BFG-346 von der Firma B.F. Goodrich Company erhältlichen Vinylchlorid-Ho-πιομο 1 ymor , welehe;; ein Gewi e.li l.:;ni i L Le l-M< > I cku I ar'gcw i oh I. von etwa 84 ooo, ein Zahlenmittel-Molekulargewicht von etwa 38 ooo und eine Glasumwandlungstemperatur (T ) von etwa 88°C besitzt. Zum Einstellen der gewünschten Kennwerte der herzustellenden Bildplatte soll das in der Preßmischung verwendete Harz eine Wärmebeständigkeits-Grenztemperatur von vo
ton Harz besitzen.

BAD ORIGINAL

temperatur von vorzugsweise 60 C oder mehr im unversetz-

Zu den für die Preßmischung geeigneten leitenden Teilchen gehören elektrisch gut leitende, feinverteilte Rußteilchen vorzugsweise mit einer niedrigen Dichte, um die erforderliche Füllstoffmenge zu vermindern. Derzeit bevorzugte und im Handel erhältliche Produkt.e dieser ArM. :;iiu1 Ketjenblack EC von Armac Company und CSX-^ÜO von Cabot. Carbon Company. Diese Rußsorten besitzen eine scheinbare Schüttdichte von etwa 140 bis 160 g/Liter und eine durchschnittliche Teilchengröße von etwa 30 Nanometern. Die Rußteilchen haben eine verhältnismäßig große Oberfläche und einen hohen Porenanteil innerhalb der Teilchen, wie r-ri.ch bei MensunR durch T) ibuty 1 phi.hnl aL-Absorpt. i on ergibt. Aufgrund dieser Eigenschaften kann ein Strom zwischen den leitenden Teilchen in einer nicht leitenden Polymer-Matrix sehr effektiv fließen. Selbstverständlich können auch andere Rußarten bzw. leitende Teilchen eingesetzt werden, wenn sie die elektrischen Anforderungen erfüllen. Dichtere Rußteilchen erfordern im allgemeinen eine größere Füllstoffmenge pro Volumeneinheit, z.B. bis zu etwa 35 bis 40 Gew.%, wenn eine ähnliche Leitfähigkeit wie mit den vorgenannten Rußarten erzielt werden soll. Die Leitfähigkeit soll wenigstens 500 0hm»cm bei 900 Megahertz betragen, wenn Bildsignale beim Abspielen mit einer Nadel mit Metall spitze wiedergewonnen werden sollen. Die Teilchengröße der· I <,· i Lenden KuJJl. ei Lehen i:;L nicht kritisch, im allgemeinen soll die Teilchengröße jedoch unterhalb von 50 Nanometern Durchmesser liegen, um das Entstehen einer körnigen Oberfläche auf der Kunststoffmatrix zu verhindern. Wie bereits erwähnt, wird eine Menge von etwa 12 bis 19 Gew.% eines Rußes, z.B. des Produkts CSX-200 der Firma Cabot Carbon Company, bevorzugt.

BAD

- IA -

Zu den für den Einsatz in der vorliegenden leitenden Preßmischung geeigneten Antioxidant-Stabilisatoren gehören von Metallen, wie Zinn, Blei, Zink, Barium und Cadmium, abgeleitete organometallische Verbindungen, z.B. Dibutylzinn-^-mercaptopropionat, Dibutylzinn-Maleat und dergleichen. Epoxide, Phosphite und alkylierte Phenole, z.B. t-Butylcatechol, können ebenfalls eingesetzt werden. Im allgemeinen werden diese Stabilisatoren in geringer Menge, d.h. mit etwa 1 bis 5 Gew.% der Gesamtmasse der Mischung, c i nf.cr.c l./.l.. Kin bcvor/.u^Lcr SI.ab i I i .sal.or Lsi da;; unLer der Marke "Thennolite-49" (T-49) von der Firma M&T Chemicals Inc. erhältliche Organozinnmaleat. Die Stabilisatoren wirken in erster Linie neutralisierend auf flüchtige Bestandteile, die als Zersetzungsprodukte des Harzes gebildet werden.

Auch ein Schmiermittel wird dem Harz der Preßmischung zugefügt. Zu den geeigneten Schmiermitteln gehören Fettsäuren und Ester, z.B. Stearinsäure, Fettsäureester von Alkoholen und Säuren, polyfunktionale Säure- und Alkoholester, Seifen, einschließlich Kalziumstearat, Fettsäureamide, wie Stearinsäureamid, Oleamid, Äthylen und Bisstea-PMiHi(I und dory, I <· i ehen , sowie Silane, wie D irno t.My I s i I oxati. Der Mischung wird ausreichend Schmiermittel hinzugefügt, um eine hohe Sehererwärmung bei der Verarbeitung ebenso zu verhindern, wie das Ankleben der Preßmischung an der verwendeten Form. Für die vorliegende Preßmischung wird als Schmiermittel ein Ester eines Stearats, z.B. ein Alkylstearat oder Vinylstearat, bevorzugt; dies soll in einer Menge von etwa 0,5 bis 3 Gew.% der Gesamtmenge der Zusammensetzung zugesetzt werden.

BAD ORIGINAL

-fs-

Die verbesserte Preßmischung enthält ferner eine kleine Menge eines Weichmachers, und zwar vorzugsweise etwa 1 bis 5 Gew.% der Gesamtmenge der Zusammensetzung. Ein bevorzugter Weichmacher ist Diundecylphthalat.

Zusätzlich zu dem Harz, den leitenden Teilchen, dem Stabilisator, dem Schmiermittel und dem Weichmacher wird der leitenden PreßmiKohunj.» eine jjerinj'.e M en η ο eines Silikon:;, insbesondere ein Organosilikon, vorzugsweise ein Organosilikon mit polaren Gruppen, beigegeben. Das Organosilikon wird zu etwa 0,1 bis 1 Gew.% der Gesamtmenge der Zusammensetzung zugegeben. Zu den bevorzugten Organosilikonen mit polaren Gruppen gehören Bis(hydroxyalkyl)disiloxane, z.B. 1,3-Bis(4-hydroxybutyl)-l,3 didecyldimethyldisiloxan, ein unter der Bezeichnung Y-9602 von Union Carbide Corporation vertriebenes organofunktionelles Silan, ein unter der Bezeichnung L-722 ebenfalls von Union Carbide vertriebenes polyalkylenoxidmodifiziertes Dimethylpolysiloxan und ein ähnliches unter der Bezeichnung L-7676 von Union Carbide vertriebenes Siliconaikylenoxidcopolymer.

Eine bevorzugte Preßmischung zum Herstellen von Platten mit hochdichter Information enthält 12 bis 19 Gew.% der Preßmischung leitende Rußteilchen des Typs CSX-200 von Cabot; 1,0 bis 5,0 Gew.% der Preßmischung Stabilisatoren des Typs T-49; 0,5 bis 3 Gew.% der Preßmischung Vinylstearat-Schmiermittel; 1,0 bis 5,0 Gew.% der Preßmischung einen Diundecylphthalat-Weichmacher; 0,1 bis 1,0 Gew.% der Preßmischung eines Bis(hydroxyalkyl)disiloxans, wobei der Rest der Preßmischung durch ein Polyvinylchloridhomopolymer (B. F. Goodrich-346) mit einer T von etwa 60⁰C besteht.

BAD ORIGINAL

Die Preßmischung kann hergestellt werden, indem zunächst alle festen Zutaten in einen Mischer, z.B. einen Henschel-Mixer, eingebracht und verarbeitet werden, bis die Temperatur etwa 49°C erreicht, worauf dann die die festen Teilchen überziehenden flüssigen Zutaten beigegeben werden. Das Mischen wird fortgesetzt, bis die Temperatur etwa 71°C erreicht. Die Zusammensetzung wird dann entnommen und in einen Buss-Condux-Extruder oder eine ähnliche Apparatur zum Schmelzen der Zutaten unter Scherung eingebracht. Durch dieses Gerät wird die Mischung extrudiert, und zwar in den vi.er ftxLruder-Zonen bei 150 Umdrehungen/ Minute mit Materialtemperaturen zwischen 120 und 180°C betrieben. Die Durchflußgeschwindigkeit des Materials durch den Extruder wird so gesteuert, daß eine Mischung guter Qualität mit optimal gemischter Schmelze entsteht. Anschließend wird das Material durch eine ein 1/8''-Düse (ca. 3,2 mm) geführt, pelletisiert und zum Pressen gelagert. Die gepreßten Artikel (Platten mit hochdichter Information) können in herkömmlicher Art, z.B. durch Bilden

eines Vorformlings, durch Preßformen mit einem 30- bis 60-Sekunden-Zyklus bei etwa des Grats hergestellt werden.

60-Sekunden-Zyklus bei etwa 163 bis 190°C und Entfernen

Aus einer erfindungsgemäß verbesserten Preßmischung hergestellte Bildplatten haben im Gegensatz zu vielen bekannten Bildplatten Oberflächen ohne Flecken. Die Fleckigkeit von Bildplattenoberflächen rührt häufig her von einem Ausschwitzen der Additive an die Plattenoberfläche, wodurch nicht nur Flecken sondern oft auch Ungleichmäßigkeiten in der Plattenoberfläche entstehen. Zusätzlich zur Fleckenfreiheit sind die Oberflächen von aus der verbesserten Preßmischung hergestellten Platten hydrophob, d.h. die Plattenoberflächen besitzen selbst unter Umgebungsbedingungen bei hoher Temperatur und hoher relativer Feuchtigkeit nur eine geringe Affinität für Wasser. Als

BAD ORIGINAL

Folge der Fleckenfreiheit und des hydrophoben Charakters der Oberflächen der Platten erübrigt sich jede Nachbehandlung, z.B. ein Reinigen oder Waschen gemäß US-PS A? 75 HX).

Die hydrophobe Natur der Oberflächen der Platten rührt davon her, daß die Organosilikon-Verbindung mit polaren Gruppen an die Plattenoberfläche tritt bzw. nach dort hin wandert. Dieser Effekt wird anhand der beigefügten Figur erläutert. Die Zeichnung bezieht sich auf eine Probe aus dem Inneren, nicht gerillten Bereich einer wie oben angegeben hergestellten und wie gepreßt vorliegenden Platte, die durch Sekundär-Ionen-Massenspektrometrie (SIMS) untersucht wurde. Die Figur zeigt ein Diagramm der Ionenkonzentration als Funktion der Tiefe für Si
und Si der Probe aus der wie gepreßt vorliegenden Platte. Aus der Zeichnung ergibt sich deutlich, daß die größte Konzentration von Siliziumionen an der Plattenoberfläche vorliegt. Das beweist das Ausschwitzen der Organosilikonverbindung an die Oberfläche und macht die hydrophobe Eigenschaft der Plattenoberfläche verständlich. Wegen der hydrophoben Natur der Plattenoberfläche hat sich überraschenderweise auch ergeben, daß ein Schmiermittel gemäß US-PS 42 75 101 ausreicht und daß dotierte Schmiermittel gemäß US-PS 43 30 583 und 43 55 062 nicht erforderlich sind, selbst wenn die Platte Umgebungsbedingungen mit hoher relativer Feuchte und hoher Temperatur auszusetzen ist.

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen dazu, die Erfindung und die durch die Erfindung zu erzielenden Verbesserungen noch näher zu erläutern.

BAD ORIGINAL

—/6-

Beispiel I

Es wurde eine Preßmischung vorbereitet durch trockenes Vermengen der folgenden Zutaten in einem Henschel-Mixer: 78,75 Teile des Polyvinylchloridhomopolymers BFG-346; 3,0 Teile eines Organozinnmaleat-Stabilisators T-49; 1,0 Teile eines Vinylstearat-Schmiermittels; 2,0 Teile eines Diundecylphthalat-Weichmachers; und 0,25 Teile des 1,3 Bis(4-hydroxybutyl)-l,3 didecyldimethyldisiloxan als Organosilikon mit polaren Gruppen. Diese Mischung wurde im Henschel-Mixer etwa 10 Minuten lang bearbeitet. Anschließend wurden 15,0 Teile Rußteilchen des Typs CSX-200 A von Cabot Carbon Company zu der Mischung im Henschel-Mixer hinzugefügt und alle Zutaten der Zusammensetzung wurden weitere 10 Minuten lang, oder bis die Temperatur etwa 87,8 C erreichte, trocken gemischt.

Die zusammengesetzte Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und dann in einem Buss-Condux-Extruder gebracht, aus dem sie In Form einer pelletisieren Preßmischung schmelz-extrudiert wurde. Aus dieser Zusammensetzung wurden, beispielsweise nach dem Verfahren gemäß US-PS 42 28 050, Bildplatten durch Preßformen hergestellt.

Die Bildplatten wurden - so wie sie gepreßt waren - mit einem bekannten Bildplattenschmiermittel der folgenden allgemeinen Formel geschmiert:

CH,

SiO

^C10^H21

'Si(CH₀).

BAD ORiüuNiÄL

worin χ gemäß US-PS 42 75 ΟΙΟ eine ganze Zahl von etwa 2 bis 4 bedeutet. Das Schmiermittel wurde auf die Oberflächen jeder Platte aufgebracht, ohne daß die Platten vorher in irgendeiner Weise vorbearbeitet oder vorbehandelt worden waren. Das Aufbringen erfolgte durch Sprühen mit einer Heptanlösung des Schmiermittels mit anschließendem Verdampfen des Heptans.

In diesem Beispiel und in den nachfolgend beschriebenen Beispielen ist der Trägerausfall, der ein Maß für die Verzerrung, den Verlust eines Signals oder den Ausfall einer Ton-, Bild- oder Farbinformation der Bildplatte darstellt, ein wichtiger Faktor. Bei der Messung der "Trägerausfallzeit" wird der Zeitraum (in Sekunden) - bei nicht mitgezählten Zwischenzeiten von weniger als 10 Mikrosekunden - während der gesamten Abspieldauer, bei der die Hochfrequenzleistung des Abspielarmes weniger als 150 Millivolt von Spitze zu Spitze beträgt, und der Zeitraum, in dem der Hochfrequenz-Ausgang Frequenzsignale von mehr als 8,6 Megahertz oder weniger als 2,1 Megahertz liefert und damit einen Fehler anzeigt, zusammengezählt. Die Fehler werden vom Beobachter in Form von Ausfällen bis zu einem vollständigen Verlust einer Bild- und/oder Toninformation registriert. Das derzeit akzeptable Niveau der Trägerausfallzeit bei einer Bildplatte beträgt 3 Sekunden während einer Spielzeit von 60 Minuten.

Ein weiteres wichtiges Maß für die Qualität von Bildplatten in diesem und in den folgenden Beispielen ist ein als "Kleinsprungfall" ("small skips event"; Sprünge von weniger als 8 Rillen) bekannter Effekt, der ein Maß für die Qualität der Rillen in der Plattenoborflache darstellt. Wenn die Rillen in der Plattenoberf J äche von fjo

BAD ORIGINAL

41 -

.schlechter Qualität sind, daß die AbspJelnadol eine Reihe von ihnen überspringt, hat die Platte einen Fehler, der für den Beobachter als vollständiger Bild- und Tonausfall registriert wird.. Bei dem Kleinsprungfall erfaßt der Hochfrequenzausgang des Abspielarms normalerweise 8 "Daxi-Codes" pro Rille (oder Umdrehung) der Platte. Sogenannte "Daxi-Codes" sind kapazitive, elektronische Signale in den Rillen von Videoplatten, die von der Nadel aufgenommen und vom elektronischen Wiedergabesystem des Gerätes aufgearbeitet werden, um die Stelle oder Position der Nadel auf der Platte (Rille und Quadrant dieser RiLIe) zu jedem Zeitpunkt festzustellen. Diese Daxi-Codes befinden sich auf 8 gleich weit voneinander entfernten Radien, die sich vom Zentrum der Platte zu deren Außenkante erstrecken und beim Blick auf die Oberfläche der Platte visuell festgestellt werden können; sie teilen die Plattenoberfläche in 8 gleiche Quadranten bzw. Sektoren. Die Daxi-Codes werden auf der Platte zusammen mit den anderen kapazitiven elektronischen Informationen aufgenommen, wenn die Platte bespielt wird. Sie können als elektronische Registriermarken angesehen werden. Wenn jedoch weniger als 8 Daxi-Codes pro Rille erfaßt werden, wird ein Defekt in einer oder mehreren Rillen der Platte angezeigt. Der Kleinsprungfall wird bestimmt und registriert durch Zusammenzählen der Zahl der Fälle, in denen (Ii ο Al)SPi(HiIiUiC¹I weniger alt:. 8 Rillen (1 bis 8 Rillen) während des Abspielens der Platte überspringt. Ein derzeit akzeptables Niveau für den Kleinsprungfall einer Bildplatte sind 30 Sprünge in 1 Stunde Spielzeit.

Informationen betreffend den Trägerausfall und den Kleinsprungfall beim Erstabspielen einer gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel hergestellten und geschmierten, neuen Platte wurden gemessen und bestimmt. Das Meßergebnis wird in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

BAD ORIGINAL

O O <+ D D O ü

Die Platten wurden dann durch Einsetzen in eine Kammer mit 75 % relativer Feuchte und 37,7°C für eine Stunde (Mncr he i I.U;n Kondensat i orif:b(:.'in::pr*u<;huii^ iiui'.j-'.rüo \.v. I. und anschließend wieder abgespielt. Die entsprechenden Daten zum Trägerausfall und Kleinsprungfall für das erste Abspielen nach der Beanspruchung werden ebenfalls in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

In der Tabelle wird auch der Prozentsatz der Platten angegeben, die die Mindestanforderung betreffend die Ausfallzeit (3 Sekunden in 60 Minuten) und der Prozentsatz der Platten, die die Mindestanforderungen betreffend den Kleinsprungfall (30 Fälle in 1 Stunde) erfüllen.

Beispiel II

In diesem Ausführungsbeispiel wurden im wesentlichen ebenso wie im Beispiel I eine Preßmischung vorbereitet und Bildplatten durch Preßformen hergestellt, es wurde jedoch die Organosilikon-Verbindung mit polaren Gruppen und einem Anteil von 0,25 Teilen eingesetzt, die von Union Carbide unter der Bezeichnung L-7676 vertrieben wird. Die gepreßten Platten wurden geschmiert und behandelt wie im Beispiel I. Anschließend wurden die Werte für den Trägerausfall und den Kleinsprungfall für das Erstabspielen und das erste Abspielen nach der Belastung durch Erwärmung und Feuchte gemessen und bestimmt. Auch diese Daten werden in <] i e nnohFo I tfonde Tnno 1 1 ο ο i ηρ,ο hrntfen .

Beispiel III

In diesem Ausführungsbeispiel wurden im wesentlichen eben-.so wie im Moi.spio] Jl (ίϊικ.· l'roHin i iiohunp; vorbere i la I. und Bildplatten hergeiito I I t, jodooh wurdo al;; Üclim i f;rm i 1.1<; I ein von der Firma Henkel International GmbH unter der Bezeichnung Loxiol G-30 vertriebener Monofensäureester

BAD ORIGINAL

mit Alkoholen und Säuren variierenden Molekulargewichts mit 1,0 Teilen Anteil eingesetzt. Die aus dieser Preßmischung hergestellten Bildplatten wurden geschmiert und behandelt wie in den vorhergehenden Beispielen. Anschließend wurden die Daten für den Trägerausfall und den Kleinsprung fall brim An fan Γί κ ab .s ρ ielen und fijr dar> or.sl.c-? Ab.spio-1 (in nach der Bo 1 aslunguprobo gomeiir.on und boulimml.. Audi diese Daten werden in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Beispiel IV

Es wurde eine Preßmischung wie in Beispiel III vorbereitet, jedoch wurde die unter der Bezeichnung Y-9602 von Union Carbide vertriebene Organosilikon-Verbindung mit polaren Gruppen (ein organofunktionales Silan) eingesetzt. Die Videoplatten wurden aus dieser Preßmischung hergestellt, geschmiert und behandelt wie in den vorhergehenden ßei,spie lon. Auch die Werte für don Träge raunfal1 und don K I ο i. η sprung Γα.1J wurden für das Err. Labsp i c lon der neuen Platte und für das erste Abspielen im Anschluß an die Belastung gemessen und bestimmt sowie in die nachfolgende Tabelle eingetragen.

Beispiel V

In diesem Ausführungsbeispiel wurden eine Preßmischung vorbereitet und Bildplatten daraus preßgeformt, wobei wie im Beispiel I vorgegangen wurde mit der Ausnahme, daß die unter der Bezeichnung L-'/22 von Uni ein Carbide vertriebene Organor.i l:ikon-Vcrbindung mit polaren Gruppen, nämlich ein ρ ο I ya I Uy I en<>x i ilinod i Γ i ·/, i orl.e:; Hi nie t. hy 1 po I y:; i I ο χ an , in e i nein Aiilei ι von 0,c"> ΊΌ ilen eingehe ί·/Λ. wurde. DLc aus dieser Zusammensetzung gepreßten Platten wurden geschmiert und wie in den vorhergehenden Beispielen behandelt. Die Werte für den Trägerausfall und den Kleinsprungfall für das erstmalige Abspielen und das Abspielen nach der Belastung der so geschmierten und behandelten Bildplatten wurden gemessen und bestimmt. Auch diese Daten

werden in der nachfolgenden ,,Tabelle angegeben.

BAD ORIGINAL

Beispiel VI

Es wurden eine Preßmischung vorbereitet und Platten daraus hergestellt, wie in lieispiel V anpe^eben, mil der einzigen Ausnahme, daß die verweiuiel.e Organo,¹.; i 1 i Uoii - Ver
bindung mit polaren Gruppen (die Substanz L-722 von Union Carbide) in einer Menge von 0,5 Teilen eingesetzt wurde bei proportional geringerer Menge an Harz als im Beispiel V. Die hergestellten Platten wurden geschmiert und im übrigen wie in den vorhergehenden Beispielen behandelt. Die Werte für den Trägerausfall und den Kleinsprungfall wurden für das Erstabspielen und für das erste Abspielen im Anschluß an die Belastung gemessen und bestimmt sowie in die nachfolgende Tabelle eingetragen.

Vergleichsbeispiel A

Eine Preßmischung wurde vorbereitet unter Verwendung folgender Zutaten: 77,5 Teile des Polyvinylchloridhomopolymers BFG-346; 15,0 Teile des unter der Bezeichnung CSX-200A von der Firma Cabot Carbon Company vertriebenen Rußteilchen; 2,0 Teile der Substanz T 35, einem Dibutylzinn-y£ -merkaptopropionat-Stabilisator; 1,0 Teile der Substanz Mark 275, einem flüssigen Dibutylzinnmaleat--Stabilisator; 0,75 Teile der unter der Bezeichnung Acryloid K-175 von Röhm & Haas Company erhältlichen Verfahrenshilfe; 0,5 Teile des Schmiermittels Loxiol G-30, einem Monofettsäureester mit Alkoholen und Säuren variierenden Molekül ar w wien Ls ; 0,2b Teile der SubtiLan/. Loxiol G--70, einem poLyfunktloriellen Complexeater von gesättigten Fettsäuren; 1,0 Teile Kalziumstearat-Schmiermittel; und 2,0 Teile Diundecylphthalat-Weichmacher. Diese Preßmischung ähnelt derjenigen gemäß US-PS 42 28 050 und wurde wie dort beschrieben vorbereitet. Nach den gleichen bekannten Ver-

BAD ORIGINAL

fahren wurden Bildplatten aus der Preßmischung preßgeformt. Die so erhaltenen Bildplatten wurden wie in den oben angegebenen Beispielen geschmiert und behandelt. Die Werte für den Trägerausfall und den Kleinsprungfall wurden für das Erstabspielen nach dem Herstellen und für das erste Abspielen nach der Belastungsprobe ebenfalls wie zuvor gemessen und bestimmt sowie in die nachfolgende Tabelle eingetragen.

Vergleichsbeispiel B

Es wurden Bildplatten aus einer Preßmischung nach dem Vergleichsbeispiel A hergestellt. Die Platten wurden so, wie sie gepreßt waren, weiter behandelt, insbesondere gewaschen, gespült und getrocknet, wie es bisher üblich ist und in der US-PS 42 75 100 beschrieben wird. Im Anschluß an diese Behandlung folgte ein Schmieren der Platten mit einem aus der US-PS 43 55 062 bekannten Dotier-Schmiermittel. Nach dem Behandeln und Schmieren der Platte wurden die Werte für den Trägerausfall und den Kleinsprungfall für das Erstabspielen und das erste Abspielen nach der Belastungsprobe gemessen und bestimmt. Auch diese Daten wurden in die nachfolgende Tabelle eingetragen.

Tabelle

Trägerausfall

(sec. pro 60 Minuten Abspielzeit)

1. Abspielen der neuen Platte

1. Abspielen der beansoruchten Platte

	Beispiel	Mittelwert	Bereich	0.1	^brauchbar	Mittelwert	Bereich	- 2.5	^brauchbar
	I	0,04	0.02 -	5.0	100	0.89	0.05	- 3.5	100
	II	0.6	0.2 -	3.5	92	0.8	0.1	- 5.3	92
	III	0.18	0.09 -	28.8	92	0.8	0.1	- 28.0	92
	IV	0.31	0.17 -	2.0	91	1.5	0.32	- 6.0	82
BA[	V	0.2	0.1 -	12.0	100	0.5	0.1	- 7.0	92
O	VI	0.4	0.25 -	0.19	83	0.8	0.3	-588.0	83
	Vergleich A	0.03	0.01 -	0.22	100	178.0	35.G	3.8	0
IN/	Vergleich Ξ	0.1	0.09 -	100	0.35	0.17	83

GO GO -E--CD CD OO

Tabelle (Fortsetzung)

Kleinsprungfälle

(pro 60 Minuter. Abspielzeit)

1. Abspielen neuen Plat	der te	41	%b rauehear	1.	Abspielen der beanspruchten	Platte
Mittelwert		134	75	Mittelwert	Bereich	%brauchbar
6	Bereich	92	75	19	2 -	70
10	0 -	72	75	12	0 -	75
6	2 -	110	85	6	0 -	80
4	2 _	95	85	6	0 -	90
7	2 -	145	90	9	0 -	85
5	0 -	54	83	8	0 -	80
7	0 -		75	32	3 -	50
7	0 -	18	0 -	66
0 -	- 120
- 132
- 162
- 120
- 80
- 73
- 168
- 110

CO CO -F-CD

Aus einem Vergleich der obigen Ihm .up ic Ie und der WiuMc in der Tabelle ergibt sich, daß die Erfindung nicht, nur eine Materialersparnis zur Folge hat, eine geringere Zahl von Komponenten in der Preßmischung erfordert und den Wegfall eines Dotierstoffs im Schmiermittel möglich macht sondern auch Ersparnisse bei der Bearbeitung der Platte erbringt (die gepreßten Platten bedürfen keiner Behandlung cjcJcjr Bearbeitung, wie Waschen oder Heinigen, Spülen und Trocknen). Die erfindungsgemäße Auswahl bedeutet also eine wesentliche Verbesserung und Vereinfachung gegenüber den Zusammensetzungen bzw. der erforderlichen Verarbeitung nach dem Stand der Technik.

BAD ORIGINAL

-SL6-

Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

l.JLeitende Preßmischung bestehend aus einem Harz auf Polyvinylchloridbasis und einer für einen spezifischen Widerstand der Mischung von weniger als etwa 500 Ohm-cm bei 900 MHz ausreichenden Menge an feinverteilten leitenden Rußteilchen, gekennzeichnet durch etwa 0,5 bis 3 Ge-w.% eines Schmiermittels, etwa 1 bis 5 Gew.% eines Weichmachers, etwa 1 bis 5 Gew.% eines Stabilisators und etwa 0,1 bis 1 Gew.% einer Organosilikonverbindung mit polaren Gruppen.

2. Preßmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an feinverteilten leitenden Rußteilchen etwa 12 bis 19 Gew.% beträgt.

3. Preßmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz auf Polyvinylchloridbasis ein homopolymeres Vinylchlorid ist.

4. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch etwa 65 bis 85 Gew.% Harz auf Polyvinylchloridbasis.

5. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Rußteilchen eine scheinbare Schüttdichte von etwa 140 bis 160 g/l und eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als 50 Nanometern besitzen.

6. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel ein Stearatester ist.

7. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Weichmacher ein Diundecylphthalat ist.

8. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stabilisator ein Organozinnmaleat ist.

9. Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Organosilikonverbindung mit polaren Gruppen ein Bis(hydroxyalkyl)-disiloxan ist.

10. Preßmischung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bis(hydroxyalkyl)disiloxan ein 1,3-Bis(4-hydroxybutyl)1,3 didecyldxmethyldisxloxan ist.

gespeicherten Informationen eines Bandbre
von wenigstens mehreren Megaher-ta—mit einer Abspielnadel oder dergleichej^-dtl^chEinstellen einer Relativbewegung voj?gege^bener Geschwindigkeit zwischen Informa-

BAD ORIGINAL

Dr.-lng. Reimar König

Dipi.-lng. Klaus Bergen

Wilhelm-Teil

I-Stp. 14 4OOO Düsseldorf 1 Telefon 397O2B Patentariycfalte

10. April 1984 35 ?V>'1 H

RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza,

New York, JKY. 10020 (V.St.A.)

NACHGEREICHT

"Leitend9-"Treßmischung und Aufzeichnungsträger"

11. Verwendung der Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 als Kunststoff, aus dem eine Platte als Aufzeichnungsträger gepreßt wird, der zum Wiedergeben von hochdicht darin gespeicherten Informationen eines Bandbreitenbereichs von wenigstens mehreren Megahertz mit einer Abspielnadel od.dgl. durch Einstellen einer Relativbewegung vorgegebener Geschwindigkeit zwischen Informationsträger und Nadel geeignet ist,

wobei der Kunststoff eine zum Einstellen eines spezifischen Widerstandes von weniger als 500 0hm·cm bei 900 Megahertz ausreichende Menge an feinverteilten,leitenden Teilchen enthält und

wobei die Oberfläche der Platte eine Informationsspur mit einem zum Wiedergeben der gespeicherten Signale durch Einstellen der Relativbewegung mit der vorgegebenen Geschwindigkeit ausreichend dimensionierten Oberflächenreliefmuster aufweist.

BAD ORIGINAL

— 2f —

ι+-

der———P—atrs—e; tem Kunststoff und der Kunststoff eine zum Eins>e^len eines spezifischen Widerstandes von wenige**"" als 500 Ohm-cm bei 900 Megahertz ausreichende Menge an feinverteilten leitenden Teilchen enthält

wobei die Oberfläche der Platfe^" eine Informationsspur mit einem zum Wiedergeben^"" der gespeicherten Signale durch Einstellen der Reriativbewegung mit der vorgegebenen Geschwindigkeit ausreichend dimensionierten Oberflächenreliefmtister aufweist und

wobei der/Kunststoff eine ein Kunstharz auf Polyvinylchloridifasis und feinverteilte leitende Rußteilchen enthaltende leitende Preßmischung nach einem oder mehre-

CAuf zeichnungs träger) ^nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch" eine Vauf gebrachte Schicht aus einem Methylalkylsilikon-Schmiermittel der Formel:

(CH₃)₃

CH

3 iO

^C10^H21_

-Si(CH₃)₃

worin χ eine ganze Zahl von etwa 2 bis 4 ist.

13. Verwendung der Preßmischung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 in einem Aufzeichnungsträger zum '.«/ifedergeben von hochdicht darin gespeicherten Informationen aus einem Bandbreitenbereich von wenigstens mehreren Megahertz mit einer Abspielnadel zum Einstel-

BAD ORIGINAL

ien einer KelaLivbewegung vorgegebener Geschwindigkeit zwischen Träger und Nadel, wobei die Oberfläche des Trägers eine Informationsspur mit einem zum Wiedergeben der gespeicherten Signale durch Einstellen der Relativbewegung bei vorgegebener Geschwindigkeit ausreichend dimensionierten Oberf lächenre L i e PmusLor niil'wehil .

BAD ORIGINAL