DE3686522T2 - Optische platte. - Google Patents

Optische platte.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Platte, auf der Signale aufgezeichnet werden können und von der aufgezeichnete Signale mittels der Reflexion oder Transmission von Laserlicht abgelesen werden können.
  • Gegenwärtig sind optische Platten kommerziell erhältlich als digitale Audioplatten (compact discs) und optische Videoplatten. Es sind Platten, die nur zur Wiedergabe geeignet sind, auf denen unlöschbare Informationen aufgezeichnet wurden. Es werden jedoch Forschungen betrieben, um einmal beschreibbare optische Platten und löschbare optische Platten herzustellen und es wird erwartet, daß diese vielversprechende Speichermedien für Bilder, Dokumente und Daten sind.
  • Eine optische Platte ist aus einem Träger aufgebaut, auf dem sich ein Aufzeichnungsfilm befindet, wobei der Träger aus Glas oder einem transparenten Harz gemacht ist.
  • Harzträger müssen die folgenden Merkmale haben:
  • (1) gute Formbarkeit und gute Übertragbarkeit des Musters der Form
  • (2) hohe Lichtdurchlässigkeit
  • (3) kleine optische Anisotropie (im folgenden als Doppelbrechung bezeichnet)
  • (4) hohe mechanische Festigkeit
  • (5) gute Haltbarkeit, um die am Anfang bestehenden physikalischen Eigenschaften über einen langen Zeitraum unter harten Umweltbedingungen beizubehalten
  • (6) gute Aufnahmefähigkeit für den Aufzeichnungsfilm
  • Im Fall einer nur zur Wiedergabe bestimmten optischen Platte, ist der Aufzeichnungsfilm Aluminium, das auf dem Plattenträger abgeschieden ist. Im Fall einer einmal beschreibbaren oder löschbaren optischen Platte sind verschiedene Arten von Aufzeichnungsfilmen entwickelt worden, wie der Schmelztyp, der Phasenübergangstyp, der opto-magnetische Typ und der erhabene Typ (sublime type).
  • Ein Träger für eine optische Platte sollte nicht mit dem Aufzeichnungsfilm reagieren. Mit anderen Worten, er sollte keine flüchtige oder absonderbare Substanz enthalten, die mit dem Aufzeichnungsfilm reagieren und somit seine Verschlechterung verursachen könnte.
  • Um die oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen, sind Träger für optische Platten gewöhnlich aus einem Acrylharz oder einem speziellen Polycarbonatharz gemacht.
  • US-A-4 407 995 beschreibt die Verwendung von Bis(hydroxyphenyl)alkanpolycarbonatharzen zum Herstellen von optischen Platten und beschreibt auch die Einarbeitung von 100 bis 10 000 ppm eines organischen Phosphits oder organischen Phosphonats in die Harze, um eine Stabilisierung gegen Wärme zu ergeben.
  • Die japanischen Patentanmeldungen Offenlegungen Nr. 58-126119 und 58-180553 beschreiben spezielle Polycarbonatharze, die für Träger für optische Platten brauchbar sind, wobei diese Harze ein geringes durchschnittliches Molekulargewicht haben und mindestens 0,005 Gew.-% eines Antioxidationsmittels enthalten. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Polycarbonatharzes ist relativ gering, wodurch die Doppelbrechung vermindert wird. Gemäß diesen Literaturzitaten des Standes der Technik wird das Polycarbonatharz mit einem Antioxidationsmittel auf Phosphorbasis vermischt, um den thermischen Abbau (die thermische Zersetzung) zu verhindern, welche andernfalls zum Zeitpunkt des Formens auftreten würde. Mengen von mindestens 0,005 Gew.-% und was noch mehr üblich ist 0,01 bis 0,1 Gew.-% des zugesetzten Antioxidationsmittels haben jedoch eine negative Auswirkung auf den Aufzeichnungsfilm in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit.
  • Wir haben nun herausgefunden, daß die Verwendung, daß die Verwendung einer kleineren Menge von bestimmten Phosphitestern in Polycarbonatharzen für optische Platten der Platte eine verbesserte Stabilität über die Zeit gibt.
  • Gemäß der Erfindung wird eine optische Platte zur Verfügung gestellt, umfassend einen Träger für eine optische Platte aus einem Bis(hydroxyphenyl)alkan- Polycarbonat-Harz mit niedrigem mittleren Molekulargewicht und einen auf dem Träger gebildeten Aufzeichnungsfilm, wobei das Polycarbonat-Harz Posphitester mit der folgenden allgemeinen Formel enthält:
  • worin R&sub1; und R&sub2; Alkylgruppen oder Arylgruppen und R&sub3; ein Wasserstoffatom oder eine Alkyl- oder Arylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphitester in einer Menge bis zu 0,0025 Gew.-% vorhanden ist und das mittlere Molekulargewicht des Harzes zwischen 13000 bis 22000 liegt.
  • In den Platten der Erfindung wird der Aufzeichnungsfilm vor Korrosion und Verschlechterung geschützt und die Platte hat eine verminderte Doppelbrechung und ein verbessertes CN (Träger/Rauschen) - Verhältnis.
  • Die in dieser Erfindung verwendeten Bis(hydroxyphenyl)alkane schließen z.B. 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (im folgenden als Bisphenol A bezeichnet), 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)butan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)pentan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)oktan und 1,1,-Bis(4- hydroxyphenyl)-ethan ein. Das Polycarbonatharz sollte ein mittleres Molekulargewicht von 13000 bis 22000, berechnet nach dem gewöhnlichen Viskositätsmeßverfahren, haben. Bei einem mittleren Molekulargewicht von mehr als 22000 hat das Polycarbonatharz eine hohe Schmelzviskosität und eine schlechte Fließfähigkeit beim Spritzgießen, so daß der erhaltene Träger eine hohe Doppelbrechung hat. Andererseits hat ein Polycarbonatharz mit einem mittleren Molekulargewicht von weniger als 13000 zu schlechte mechanische Eigenschaften, um zu einem Träger für optische Platten verarbeitet zu werden.
  • Der in dieser Erfindung verwendete Phosphitester ist eine Verbindung, die durch die oben stehende Formel dargestellt ist, worin R&sub1; und R&sub2; Alkylgruppen wie Butyl, Hexyl, Decyl und Cyclohexyl, oder Arylgruppen, wie Phenyl und Nonylphenyl sind; und R&sub3; ein Wasserstoffatom oder eine der oben erwähnten Alkyl- oder Arylgruppen ist. Beispiele schließen Triphenylphosphit, Tris(nonylphenyl) phosphit, Tris (2,4-di-t-butylphenyl)phosphit, 2-Ethylhexyldiphenylphosphit und Didecyl-monophenyl-phosphit ein.
  • Der Phosphitester wird dem Harz in einer Menge von maximal 0,0025 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Polycarbonatharzes zugegeben. Eine überschüssige Menge an Phosphitester verschlechtert den Aufzeichnungsfilm. Wenn kein Phosphitester-Antioxidationsmittel zugegeben wird, ist das Polycarbonatharz instabil, wenn es beim Formen erwärmt und geschmolzen wird (außer in einigen Fällen, wenn das Polycarbonatharz eine hohe Reinheit hat). Im Fall von Polycarbonatharzen mit gewöhnlicher Reinheit treten nichtkorrigierbare Mängel in großen Zahlen auf, wenn kein Phosphitester eingeschlossen ist. (Die Fehlerrate einer optischen Platte wird in Form von elektrischen Signalen unter Verwendung eines Testabspielgerätes gemessen.) Die Reinheit von Polycarbonatharzen wird durch Messen der Leitfähigkeit eines Extraktes des Harzes bestimmt.
  • Gewöhnlich können die oben erwähnten Phosphitester entweder einzeln oder in Kombination miteinander verwendet werden. Sie können auch in Kombination mit einem Phosphatester verwendet werden, sofern dies nicht die Leistung der optischen Platte negativ beeinflußt.
  • Damit die Erfindung besser verstanden wird, werden die folgenden Beispiele nur zum Zweck der Erläuterung angegeben.
    • Beispiele 1 bis 9
  • Träger für optische Platten, die jeweils spiralförmige vorgeformte Rillen (spiral pregrooves) auf einer Seite hatten, 1,2 mm dick waren und 120 mm Durchmesser hatten, wurden durch Spritzgießen von verschiedenen Polycarbonatharzen auf der Basis von Bisphenol A (in Pelletform) von gewöhnlicher Reinheit, welche unterschiedliche Molekulargewichte hatten und verschiedene Arten von Phosphitestern, wie unten beschrieben, enthielten, hergestellt. Diese Platten wurden auf ihre Doppelbrechung hin untersucht.
  • Das Molekulargewicht der Polycarbonatharze: 15000, 17000 und 20000. Phosphitester: Tris(nonylphenyl)phosphit, Tris (2,4-di-t-butyl-phenyl) phosphit und 2-Ethylhexyldiphenylphosphit. Die Menge des zugegebenen Phosphitesters; 0,0005, 0,001 und 0,0025 Gew.-%. Jeder Träger wurde mit einem Aufzeichnungsfilm (300 bis 500 A (3 x 10&supmin;&sup8; m bis 5 x 10&supmin;&sup8; m) dick) aus Tellursuboxid durch Vakuumabscheidung überzogen. Die erhaltene optische Platte wurde unter Verwendung einer Testabspieleinheit untersucht, um zu sehen, wie viele Fehler, länger als 30 um in der Umfangsrichtung, auf der Plattenoberfläche vorhanden waren. Zusätzlich wurde die optische Platte im Hinblick auf das CN-Verhältnis untersucht, nachdem sie in einer Atmosphäre bei 80ºC und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit während einer vorgeschriebenen Zeitdauer gestanden war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • Zum Vergleich wurde das gleiche Verfahren wie oben erwähnt wiederholt, außer daß das Polycarbonatharz durch eines ersetzt wurde, welches ein mittleres Molekulargewicht von 25000 hatte und in dem die Menge an Phosphitester entweder 0 oder 0,01 Gew.-% war. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle gezeigt.
  • Die Doppelbrechung wurde gemessen unter Verwendung eines Polarisationsmikroskops (hergestellt von Nippon Kogaku K.K.), welches mit einem Senarmont-Kompensator ausgerüstet war. Die Messungen wurden entlang eines Kreises mit 110 mm Durchmesser auf dem Träger der optischen Platte durchgeführt. Phosphitester Beispiel Nr. Mittleres Molekularegewicht Name Gew.-% * Doppelbrechung Anzahl der Fehler CN-Verhältnis ** (dB) Vergleichsbeispiel Tris(nonylphenyl)phospit Tris(2,4-di-t-butylphenyl)-phosphit 2-Ethylhexyldiphennylphosphit ** (CN-Verhältnis nach 2000-stündigem Stehen)-(Anfangs-CN-Verhältnis) * bezogen auf das Gewicht des Polycarbonatharzes
    • Beispiel 10
  • Ein Träger für eine optische Platte mit spiralförmigen vorgeformten Rillen auf einer Seite, 1,2 mm Dicke und 120 mm Durchmesser wurde durch Spritzgießen eines Polycarbonatharzes auf der Basis von Bisphenol-A (in Pelletform) mit gewöhnlicher Reinheit, mit einem Molekulargewicht von 15000, welches 0,002 Gew.-% Tris(nonylphenyl)phosphit enthielt, hergestellt.
  • Der Träger wurde mit einem Aufzeichnungsfilm auf GdTbFe-Basis durch Zerstäuben überzogen. Die optische Platte wurde dann unter Verwendung eines Testabspielgerätes untersucht, um zu sehen, wie viele Fehler, die länger als 30 um in der Umfangsrichtung waren, auf der Plattenoberfläche vorhanden waren. Zusätzlich wurde die optische Platte auf ihr CN-Verhältnis hin untersucht, nachdem sie in einer Atmosphäre bei 80ºC und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit 2000 Stunden lang gestanden war. Die Ergebnisse waren wie folgt. 20 große Fehler wurden gefunden und das Anfangs-CN-Verhältnis nahm um 0,9 dB beim Stehen ab.
  • Zum Vergleich wurde das gleiche Verfahren wie oben beschrieben wiederholt, außer daß die Menge des Phosphitesters auf 0,01 Gew.-% geändert wurde. Die Ergebnisse waren wie folgt. 5 große Fehler wurden gefunden und das CN-Verhältnis nahm um 4 dB beim Stehen ab.
    • Beispiel 11
  • Träger für optische Platten, die jeweils spiralförmige forgeformte Rillen auf einer Seite hatten, 1,2 mm Dicke und 120 mm Durchmesser hatten, wurden durch Spritzgießen von Polycarbonatharzen auf Bisphenol A-Basis (in Pelletform) von verschiedener Reinheit, mit einem Molekulargewicht von 15000 hergestellt.
  • Der Träger wurde mit einem Aufzeichnungsfilm auf Tellursuboxid (300 bis 500 A (3 x 10&supmin;&sup8; m bis 5 x 10&supmin;&sup8; m) dick) durch Vakuumabscheidung überzogen. Die optischen Platten wurden unter Verwendung eines Testabspielgeräts untersucht, um zu sehen, wie viele Fehler, die länger als 30 um in der Richtung des Umfangs waren, auf der Plattenoberfläche vorhanden waren. Zusätzlich wurden die optischen Platten auf ihr CN-Verhältnis hin untersucht, nachdem sie in einer Atmosphäre von 80ºC und 80 % relativer Luftfeuchtigkeit 2000 Stunden lang gestanden waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
  • Die Reinheit des Polycarbonatharzes wurde wie folgt gemessen. Die Pellets wurden zerkleinert und das daraus hervorgehende Pulver (1 g) wurde mit 50 ml kochendem reinem Wasser extrahiert. Die Leitfähigkeit des Extraktes wurde unter Verwendung eines Leitfähigkeitsmessgeräts gemessen. Im Fall des Polycarbonatharzes von geringer Reinheit war die Leitfähigkeit hoch. Tabelle 2 Beispiel Nr. Leitfähigkeit (uS/cm) Anzahl der Fehler CN-Verhältnis * (dB) Vergleichsbeispiel * (CN-Verhältnis nach 2000-stündigem Stehen)- (Anfangs-CN-Verhältnis)

Claims (4)

1. Optische Platte, umfassend einen Träger für eine optische Platte aus einem Bis(hydroxyphenyl)alkan-Polycarbonat-Harz mit niedrigem mittleren Molekulargewicht und einen auf dem Träger gebildeten Aufzeichnungsfilm, wobei das Polycarbonat-Harz Phosphitester mit der folgenden allgemeinen Formel enthält:
worin R&sub1; und R&sub2; Alkylgruppen oder Arylgruppen sind, und R&sub3; ein Wasserstoffatom, oder eine Alkyl- oder Arylgruppe ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphitester in einer Menge bis zu 0,0025 Gew.-% vorhanden ist und das mittlere Molekulargewicht des Harzes zwischen 13000 bis 22000 liegt.
2. Optische Platte nach Anspruch 1, worin der Phosphitester Triphenylphosphit, Tris (nonylphenyl)phosphit, Tris (2,4-di-tert.butylphenyl)phosphit, 2-Ethylhexyldiphenylphosphit oder Didecylmonophenylphosphit ist.
3. Optische Platte nach Anspruch 1 oder 2, worin
das Bis(hydroxyphenyl)alkan
2,2 - Bis(4-hydroxyphenyl)propan,
2,2 - Bis(4-hydroxyphenyl)butan,
2,2 - Bis(4-hydroxyphenyl)pentan,
2,2 - Bis(4-hydroxyphenyl)oktan oder
1,1 - Bis(4-hydroxyphenyl)ethan ist.
4. Optische Platte nach Anspruch 1, 2 oder 3, worin das Polycarbonat-Harz von gewöhnlicher Reinheit ist (die Leitfähigkeit des Polycarbonat-Wasserextraktes ist größer als 1,0 uS/cm).
DE8686304548T 1985-06-14 1986-06-13 Optische platte. Expired - Lifetime DE3686522T2 (de)

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