DE3740375C2 - Verfahren zur Formung von Kunststoffmaterial zu scheibenförmigen Substraten für einen Aufzeichnungsträger für optische Informationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formung von Kunststoff­ material zu einem scheibenförmigen Spritzteil für einen Auf­ zeichnungsträger für optische Informationen.

Außer Compact- oder Videodisks sind für die entsprechenden opti­ schen Aufzeichnungsgeräte verschiedene Typen anderer optischer Aufzeichnungsmedien bekannt, wie z. B. einmal beschreibbare opti­ sche Scheiben, löschbare optische Scheiben oder magneto-optische Scheiben. Diese Scheiben enthalten eine Aufzeichnungsschicht für optische Informationen, die auf einer transparenten Scheibe aus Polycarbonatharz oder PMMA (Polymethethylmethacrylat)-Harz gebil­ det ist. Beim Herstellen solcher Scheiben werden verschiedene Anforderungen gestellt.

Diese betreffen z. B. eine reduzierte Doppelbrechung, worunter man eine Phasenverschiebung zwischen dem auf die Scheibe einfallenden Auslesesignal und dem reflektierten Licht versteht und die haupt­ sächlich durch innere Spannungen in der Scheibe verursacht wird, weiterhin optimale Übergangseigenschaften und Oberflächenglätte sowie geringe Verschmutzung und Einbiegung (Verzerrungen) der ge­ bildeten Oberfläche. Die wichtigste Anforderung an magnetoopti­ sche Scheiben ist jedoch die Reduzierung der in der transparenten Scheibe verursachten Doppelbrechung, da sie zum Auslesen von Sig­ nalen vorgesehen ist, die nur minimale Drehungen der Polarisati­ onsebene des einfallenden Laserlichts verursachen.

Unter diesen Umständen erfolgte die Entwicklung der Spritzgieß­ technik in verschiedenen Richtungen, so daß es nunmehr möglich ist, Polycarbonatscheiben herzustellen, die zum Zeitpunkt der Herstellung nahezu frei von Doppelbrechungen sind.

Als Ergebnis weiterer Untersuchungen ergab sich jedoch, daß es zwar möglich ist, eine Scheibe mit nur geringer Doppelbrechung im ersten Stadium nach Abschluß des auf herkömmliche Weise durchge­ führten Spritzgusses herzustellen, die Doppelbrechung sich aber während des Gebrauchs stetig änderte, und zwar zur Minusseite verschob, was eine Erhöhung der Doppelbrechung zur Folge hatte. Diese Tendenz tritt besonders im inneren Bereich einer mit einem zentralen Lager versehenen magneto-optischen Scheibe auf, wobei die zentrale Lagerung eine genaue Positionierung im Verhältnis zu dem Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät sicherstellen soll. Bei Verwendung in einem solchen Gerät wird es z. B. schwierig, auf­ grund von erhöhten Doppelbrechungen einen normalen Betrieb si­ cherzustellen.

Bei der vorliegenden Erfindung soll die Polarität der Doppelbre­ chung, d. h. Minus oder Plus, in der Weise festgelegt werden, daß die Richtung, in die sich die Doppelbrechung im inneren Bereich einer auf 100°C erhitzten Scheibe ändert, als Minus bezeichnet wird, die entgegengesetzte Richtung als Plus. Doppelbrechungen treten auf, wenn Licht durch ein Medium mit verschiedenen Bre­ chungsindizes entlang dieser Richtung innerhalb derselben Ebene läuft, wobei ein solches Medium anisotrop in bezug auf den Bre­ chungsindex ist.

Bezeichnet man z. B. den Brechungsindex in einer bestimmten Rich­ tung (x-Richtung) als n_x und in einer Richtung senkrecht dazu (y- Richtung) als n_y, so wird eine Phasenverschiebung zwischen der x- Komponente (Licht mit einer Polarisationsebene parallel zur x- Richtung) und der y-Komponente (Licht mit einer Polarisationsebene parallel zur y-Richtung) verursacht. Die Phasendifferenz δ ist gegeben durch:

δ = 2π/λ · (n_x - n_y)d (1)

wobei δ die Wellenlänge des Lichts und d die vom Licht im Medium zurückgelegte Strecke bedeuten. Die Richtung, in der sich die Phasendifferenz δ des transmittierenden Lichts zeitlich oder unter den oben beschriebenen Hitzebedingungen ändert, wurde als Minus­ richtung definiert, die dazu entgegengesetzte Richtung als Plus­ richtung.

Auch wenn es möglich wäre, eine Scheibe mit anfänglicher Doppel­ brechung in Plusrichtung zu fertigen, um die oben beschriebenen zeitlichen Änderungen zu berücksichtigen, müssen gegenwärtig noch andere Eigenschaften dafür geopfert werden.

Das bedeutet, daß zur Herstellung einer Scheibe mit Doppelbre­ chung in Plusrichtung die Temperatur des Kunststoffes oder der Form während des Spritzgusses erhöht werden muß. Eine Erhöhung der Formtemperatur führt jedoch zu gekrümmten oder verwölbten Scheiben und geringerer Ebenheit, während eine Erhöhung der Kunst­ stofftemperatur eine Zersetzung des Materials und verstärkte Ver­ schmutzung zur Folge hat. Wenn die Formung unter geringerem Druck stattfindet, ist es möglich, eine Scheibe mit Doppelbre­ chung in Plusrichtung zu erzielen. In diesem Fall werden jedoch die Übergangscharakteristiken verschlechtert, außerdem wird es schwierig, die Ebenheit der auf das Lager bezogenen Bezugsebene sicherzustellen, weiterhin wird der Scherwinkel vergrößert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur For­ mung von Kunststoffmaterial zu einem scheibenförmigen Spritzteil für einen Aufzeichnungsträger für optische Informationen anzuge­ ben, wobei das Spritzteil über die Lebensdauer hinweg möglichst gleichbleibende optische Eigenschaften aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiter­ bildungen der Erfindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet vor allem den Vorteil, daß das hergestellte Scheibenspritzteil im Laufe der Zeit nur geringe Doppelbrechungen aufzeigt und seine Übergangscharakteristiken der Stempeloberfläche gut sind.

Nachfolgend wird eine Ausführungsformm der Erfindung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer beispielhaften Spritzgießmaschine, mit der das erfindungsgemäße Verfah­ ren ausgeführt wird,

Fig. 2 den Zustand, bei dem die Form geschlossen ist,

Fig. 3 den Verfahrensschritt, bei dem der geschmolzene Kunst­ stoff eingespritzt wird,

Fig. 4 die Formzuhaltung,

Fig. 5 die schematische Seitenansicht eines anderen Beispiels einer Formschließeinheit einer Spritzgießmaschine,

Fig. 6 den Zusammenhang zwischen dem Zeitpunkt des Nachlassens des Formschließdrucks und dem anfänglichen Wert der Dop­ pelbrechung der Scheibe,

Fig. 7 den Zusammenhang zwischen dem anfänglichen Wert der Dop­ pelbrechung im Vergleich zur Doppelbrechung nach dem Vergüten,

Fig. 8 die zeitliche Darstellung der Veränderungen der inneren Drücke in der Form bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 9 eine Darstellung der anfänglichen Werte der Doppelbre­ chung in radialer Richtung der Scheibe, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auftreten und dieselben Wer­ te nach dem Vergüten,

Fig. 10 die zeitliche Darstellung der Veränderungen der inneren Drücke der Form bei einem herkömmlichen Verfahren, und

Fig. 11 die Darstellung der anfänglichen Werte der Doppelbre­ chung in radialer Richtung einer Scheibe, die nach einem herkömmmlichen Verfahren hergestellt wurde, sowie die gleichen Werte nach dem Vergüten.

Untersuchungen haben gezeigt, daß der anfängliche Wert der Dop­ pelbrechung durch den Zeitpunkt des Nachlassens des Formschließ­ drucks beeinflußt werden kann, und zwar bevor sich die Scheibe vollständig verfestigt hat.

Ausgehend von diesen Ergebnissen beruht die Erfindung auf einem Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Scheibe, bei dem der geschmolzene Kunststoff in einen zwischen einer stationären Form­ hälfte und einer beweglichen Formhälfte gebildeten Hohlraum in Form einer Scheibe eingelassen wird, wobei das Verfahren im we­ sentlichen im Nachlassen des Formschließdrucks der beweglichen Formhälfte zu einer bestimmten Zeit nach Abschluß des Einspritz­ vorgangs und bevor der Kunststoff sich verfestigt hat, dem Halten des Materials in diesem Stadium, bis es verfestigt ist, sowie dem Entfernen der formgepreßten Kunststoffscheibe besteht.

Bei der Formung einer Scheibe durch Einspritzen von geschmolzenem Kunststoff in einen zwischen einer stationären und einer bewegli­ chen Formhälfte gebildeten Hohlraum kann die Doppelbrechung ins­ besondere an der Innenseite der Scheibe zur Beeinflussung des an­ fänglichen Werts der Doppelbrechung in Plusrichtung verschoben werden, wenn die auf die Form aufgebrachte Formschließkraft nach Beendigung des Einspritzvorgangs des Materials und vor Verfesti­ gung des Materials verringert wird, wobei der anfängliche Wert der Doppelbrechung vom Zeitpunkt des Nachlassens der Kraft ab­ hängt.

Außerdem werden zufriedenstellende Übergangscharakteristika er­ zielt, wenn die gleichförmige Kraft unmittelbar nach dem Ein­ spritzvorgang mit einer vorgeschriebenen Formschließkraft auf die gesamte Oberfläche der Scheibe aufgebracht wird. Da die Form­ schließkraft nach Verfestigung eines bestimmten Teils der Peri­ pherie nachgelassen wird, besteht nicht die Gefahr der negativen Beeinflussung der Übergangscharakteristika.

Da außerdem die Form auch nach Nachlassen des Formschließdrucks an der Scheibe angelegt bleibt, besteht nicht die Gefahr der Ver­ biegung oder Verwölbung.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Spritzgießverfahrens zur Herstellung einer Scheibe soll entsprechend der Reihenfolge der Verfahrensschritte und mit Bezug auf die Zeichnungen be­ schrieben werden.

Zunächst soll der Aufbau einer zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Spritzgießmaschine erläutert werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, gliedert sich die Spritzgießmaschine im wesentlichen in einen Einspritzteil 1 zum Schmelzen bzw. Zuführen des geschmolzenen Kunststoffes in die Form und einen Formschließ­ mechanismus 3 zum Aufbringen von Druck auf die Form.

Das Einspritzteil 1 umfaßt einen Einfülltrichter 11, in den Kunststoffmaterial als Ausgangsmaterial eingefüllt wird, einen Plastifizierzylinder 12, an dessen Umfang Heizelemente angebracht sind und in dessen Inneren sich eine Schnecke zur stetigen Zufüh­ rung von geschmolzenem Kunststoff befindet, sowie eine Düse 13, aus der der geschmolzene Kunststoff austritt. Das von dem Ein­ fülltrichter 11 zugeführte Material wird geschmolzen und am Ende der Düse 13 abgegeben.

Die metallische Form 21, 22 besteht im wesentlichen aus einer be­ weglichen Formhälfte 21 und einer festen Formhälfte 22, wie in Fig. 2 gezeigt, wo außerdem ein Stempel 23 zu erkennen ist, der an der beweglichen Formhälfte 21 mittels eines inneren Stempel­ halters 24 und eines äußeren Stempelhalters 25 befestigt ist. Die feste Formhälfte 22 ist an einer Grundplatte 26 befestigt und weist eine zentrale Kunststoff-Einspritzbüchse 27 mit einer End­ öffnung 27a auf, die mit der Düse 13 des Einspritzteils 1 verbun­ den ist. Die Umfangsteile der festen Formhälfte 22 sind zur Befe­ stigung an der Grundplatte 26 mit einem Form-Halter 28 versehen. Die Fläche 21a der beweglichen Formhälfte 21 liegt an der Fläche 28a des Form-Halters 28 zum Verschließen der Form an, so daß ein Hohlraum 29 entsprechend dem Hohlraum zwischen den Formhälften 21 und 22 umschlossen wird.

Der Formschließmechanismus 3 ist zur Hin- und Herbewegung der Formhälfte 21 an der beweglichen Formaufspannplatte angelenkt. Bei dieser Ausfüh­ rungsform wird als Formschließmechanismus 3 ein sogenannter Boo­ ster-Hochdruckkolben verwendet. Dieser Formschließmechanismus weist einen Booster-Hochdruckkolben auf, der einen kleineren Durchmesser hat als der Durchmesser des Hauptkolbens und der koa­ xial als Achse in diesem geführt ist, um den Hauptkolben auf höhere Geschwindigkeit zu beschleunigen. Diese Ausführung wird haupt­ sächlich bei Spritzgießmaschinen mittlerer Größe verwendet. Eine Steuerventileinheit 31 ist mit dem Formschließmechanismus 3 ver­ bunden und wird durch eine Formschließdruck-Einstelleinheit 32 gesteuert. Die Formschließdruck-Einstelleinheit 32 ist über einen Drucksensor 33 mit dem oben erwähnten Formschließmechanismus 3 verbunden. Die durch den Betrieb des Formschließmechanismus 3 auf die bewegliche Formhälfte 21 aufgebrachte Formschließkraft wird durch den Drucksensor 33 erfaßt, dessen Sensorsignale die Form­ schließdruck-Einstelleinheit 32 steuern, die wiederum die Steuer­ ventileinheit 31 betreibt. Außerdem ist eine Programmauswahlein­ heit 34 mit der Einstelleinheit 32 verbunden. Die Einwirkzeit der Formschließkraft der beweglichen Formhälfte 21 wird in der Pro­ grammauswahleinheit 34 gespeichert, so daß der Ausgang dieser Auswahleinheit 34 zur Steuerung der Einstelleinheit 32 an diese angelegt ist, um die Steuerventileinheit 31 zu regeln, die wie­ derum den Öldruck und die Betriebszeit der Formschließeinheit 3 bestimmt, wodurch die Formschließkraft der beweglichen Formhälfte 21 während oder nach dem Einspritzvorgang des geschmolzenen Kunststoffes in den zwischen der beweglichen Formhälfte 21 und der festen Formhälfte 22 gebildeten Hohlraum 29 verändert werden kann. Es soll erwähnt werden, daß unter Berücksichtigung der An­ wendung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine digitale Steuerung des Formschließdrucks und ein schnelles Ansprechverhalten (z. B. Beendigung der Kompression innerhalb von 0,5 s von 140 kg/cm² auf 0 kg/cm²) wünschenswert sind.

Der beispielhaft in Fig. 5 gezeigte Kniehebel-Formschließmechanismus ist genauso wie der oben beschriebene Boo­ ster-Hochleistungskolbentyp zur Verwendung als Formschließeinheit 3 geeignet. Bei der Formschließeinheit vom Hebeltyp wird zur Ver­ größerung der Kraft auf einen Formschließzylinder 41 eine Verbin­ dungseinheit 42 verwendet, die auch als "Toggle" bezeichnet wird, eine hohe Formschließkraft erzeugt und gleichzeitig eine hohe Geschwindigkeit der Formschließeinheit ermöglicht. Bei dem in der Fig. 5 gezeigten Beispiel ist die bewegliche Formhälfte 21 an ei­ ner Formaufspannplatte 43 befestigt. Der Formschließzylinder 41 wird durch einen Formschließ-Treiberschaltkreis gesteuert, der ähnlich dem des oben beschriebenen Formschließmechanismus vom Booster-Typ ist, um einen schnellen Wechsel der Formschließkräfte der beweg­ lichen Formhälfte 21 zu ermöglichen.

Die oben beschriebene Spritzgießmaschine wird zur Herstellung ei­ ner Scheibe aus Polycarbonatharz verwendet. Das Spritzverfahren soll im folgenden beschrieben werden.

Zur Herstellung der Scheibe für ein optisches Aufzeichnungsmedium wird zunächst die Fläche 21a der beweglichen Form­ hälfte 21 an die Fläche 28a des an dem äußeren Umfang der stationären Formhälfte 22 angebrachten Formhalters 28, wie in Fig. 2 gezeigt, angelegt, um die metallische Form zu schließen. In diesem Stadium wird das in dem Einspritzteil 1 ge­ schmolzene Polycarbonatharz 4 durch die Düse 13 und die Ein­ spritzbüchse 27 in den Hohlraum 29 gefüllt.

Beim Einspritzen des geschmolzenen Kunststoffes 4 wird seine Tem­ peratur vorzugsweise so gering wie möglich gehalten, so daß ein gleichförmiges Durchmischen des Kunststoffes in dem Zylinder 12 des Einspritzteils möglich ist. Die Temperatur sollte z. B. bei maximal bzw. unterhalb 330°C liegen. Bei zu hoher Kunststofftem­ peratur zersetzt sich der Kunststoff und verliert an Reinheit.

Die Temperatur der beweglichen Formhälfte 21 und der festen Form­ hälfte 22 ist vorzugsweise geringer als die Deformationstempera­ tur der Scheibe, um den Formzyklus zu fördern und die Effizienz der Produktion in bezug auf Verzerrungen zu verbessern. Aufgrund der Glas-Übergangstemperatur Tg des in diesem Fall verwendeten Polycarbonatharzes für die Scheiben von etwa 124°C soll die Temperatur z. B. im Bereich zwischen 110 und 120°C liegen.

Während des Einspritzvorgangs gelangt der geschmolzene Kunststoff in den Hohlraumm 29. Bei dieser Ausführungsform wird der Ein­ spritzdruck so gewählt, daß die durch ihn erzeugte Formauftriebskraft etwas höher liegt als die auf die bewegliche Formhälfte 21 aufgebrachte Formschließkraft.

Folglich wird während des Einspritzvorgangs des geschmolzenen Ma­ terials 4 in den Hohlraum 29 der Form 21, 22, die in geschlosse­ nem Zustand gehalten wird, die bewegliche Formhälfte 21 um einen Abstand Δ1, wie durch den Pfeil a angedeutet, versetzt, so daß sich der Abstand zwischen den zwei Formhälften 21 und 22 von T₁ gemäß Fig. 2 auf T₂ gemäß Fig. 3 vergrößert.

Dadurch, daß die durch den Einspritzdruck erzeugte Formauftriebskraft geringfügig größer ist als die auf die bewegliche Formhälfte 21 aufgebrachte Formschließkraft, wird eine Lücke zwischen den Formhälften 21 und 22 erzeugt, durch die der Druck innerhalb des Hohlraums 29 abgebaut wird, so daß das geschmolzene Material 4 den Hohlraum 29 vollständig ausfüllen kann und die gebildete Scheibe auf diese Weise genaueste Abmes­ sungen bekommt. Da sich die Formhälfte 21 unter der durch den Einspritz­ druck erzeugten Formauftriebskraft öffnet, besteht keine Gefahr, daß sich der Druck in dem Hohlraum 29 stark vergrößert oder unnötige Spannungen auf das ge­ schmolzene Material 4 einwirken, was vorteilhaft zur Verbesserung der Doppelbrechung ist. Bei zu geringer Formschließkraft können jedoch die Übergangscharakteristika ungenügend werden. Unter Be­ rücksichtigung dieser Tatsache muß deshalb die Formschließkraft in geeigneter Weise festgelegt werden.

Wenn durch den Einspritzdruck die Formhälften 21 und 22, wie oben beschrieben, geöffnet werden, kann geschmolzenes Material 4 in den kleinen Spalt zwischen den Formhälften 21 und 22 eintreten und sogenannte Grate bilden. Folglich ist es wünschenswert, die Formhälften 21 und 22 so auszubilden, daß Grate auch dann nicht erzeugt werden, wenn sich die Formhälften 21 und 22 z. B. um 0,5 mm öffnen. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zur Minimie­ rung der Graterzeugung die innere periphere Oberfläche 25a des ringförmigen äußeren peripheren Stempelhalters 25, der an der be­ weglichen Formhälfte 21 vorgesehen ist, in Verbindung mit der Umfangs­ fläche der Scheibe und der äußeren peripheren Oberfläche 22a an der dem Scheibendurchmesser der festen Form­ hälfte 22 entsprechenden Stufe kreuzend und im wesentlichen in senkrechter Richtung zur Scheibenoberfläche vorgesehen.

Nach Beendigung des Einspritzvorgangs des geschmolzenen Materials 4 liegt ein bestimmter gleichmäßiger Druck auf der gesamten Ober­ fläche des Materials 4, da der Formschließdruck in diesem Zustand aufrechterhalten wird, wobei die Formhälften 21 und 22 fortlaufend entsprechend der Abkühlung, wie in Fig. 4 gezeigt, zusammengedrückt werden.

Folglich wird das geschmolzene Material 4 in dem Hohlraum 29 in Scheibenform von gewünschter Dicke T₃ gepreßt, während die An­ pressungen des Stempels 23 sowie die Führungsrillen mitübertragen werden. In diesem Zustand ist das Material 4 noch nicht vollstän­ dig verfestigt, es besteht vielmehr aus einer äußeren festen Schicht und einem inneren, noch flüssigen Kern.

Bei dieser Ausführungsform wird vor Erreichen der vollständigen Verfestigung des Materials 4 die auf die bewegliche Formhälfte 21 aufgebrachte Formschließkraft schnell auf Null oder einen extrem geringen Wert vermindert (sogenannte Dekompression).

Zur schnellen Verminderung der Formschließkraft wird bei Verwen­ dung der oben beschriebenen Formschließeinheit mit Booster- Hochleistungskolben die Steuerventileinheit 31 über die Form­ schließdruck-Einstelleinheit 32 betätigt, um ein schnelles Ent­ leeren des Öls aus der Zylinderkammer des Hauptkolbens und des Booster-Kolbens zu ermöglichen. Entsprechend wird bei einer Form­ schließeinheit vom Hebeltyp der Druck im Formschließzylinder ab­ gebaut, so daß auch der Formschließdruck vom Hebelmechanismus 42 abfällt. Bei Verwendung von Formspritzmaschinen für allgemei­ ne Anwendung wird der schnelle Druckabfall z. B. durch Öffnung des Druckventils erreicht.

Die Experimente haben gezeigt, daß ein schneller Abfall des Form­ schließdrucks in hohem Maße wirksam bei der Beeinflussung der Doppelbrechung ist.

Die Ergebnisse der Untersuchungen der Doppelbrechungen zeigten, daß nach Beendigung des Formvorgangs in einer Entfernung von 2,5 cm von dem Mittelpunkt einer Scheibe mit 13 cm Durchmesser sich die Doppelbrechung entsprechend der Fig. 7 mit dem Zeitpunkt der Entfernung des oben erwähnten Formschließdrucks veränderte. 3 bis 7 s nach Einspritzen des geschmolzenen Materials 4 wurde der Druck entfernt (das Material 4 hatte sich nach 7 s nahezu voll­ ständig verfestigt). Es zeigte sich, daß der anfängliche, in Ab­ hängigkeit von der Verringerung des Drucks erhaltene Wert der Doppelbrechung der Scheibe die Tendenz aufwies, auf der Plusseite kleiner zu werden. An dieser Scheibenposition verschob sich die Doppelbrechung um nahezu denselben Betrag auch zur Minusseite, entsprechend Fig. 7 unabhängig vom Betrag. Bei diesem Beispiel ist der anfängliche Wert der Doppelbrechung in Abhängigkeit von dem Zeitpunkt der Verringerung des Drucks durch die Kurve x dar­ gestellt, die nach Vergütung für die Dauer von 5 Stunden bei 100°C in die Kurve y verschoben wird. Die Doppelbrechung wurde hier als Wert für den doppelten Durchlauf gemessen. Folglich können die zeitlichen Änderungen der Doppelbrechung in der Weise unter­ drückt werden, daß zunächst der Grad der Verschiebung der Doppel­ brechung aufgrund der erwarteten zeitlichen Änderungen festge­ stellt wird und dann der Zeitpunkt des Druckentfernens so gewählt wird, daß der entsprechende anfängliche Wert der Doppelbrechung auf der Plusseite erreicht wird. Diese Erzeugung einer Doppelbre­ chung auf der Plusseite bedeutet eine wesentliche Erhöhung des erlaubten Bereichs der zeitlichen Änderung der Doppelbrechung in der optischen Scheibe, so daß es möglich wird, die Doppelbre­ chung der Scheibe für eine verlängerte Zeitdauer innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs zu halten. Wenn jedoch der oben be­ schriebene Druck sofort nach dem Einspritzvorgang abgebaut wird, ist der äußere Umfangsteil des Materials 4 nicht genügend verfe­ stigt, so daß die Scheibe aufgrund von sporadischen Doppelbre­ chungen unbrauchbar wird. Der Effekt des Druckabbaus ist nicht mehr vorhanden, nachdem das Material 4 vollständig verfe­ stigt ist, so daß es dann unmöglich ist, die Doppelbrechungen zu beeinflussen.

Folglich wird also der Formschließdruck der beweglichen Formhälf­ te 21 zur Einstellung des anfänglichen Werts der Doppelbrechung zu einer bestimmten Zeit nachgelassen. Unter Beibehaltung dieses Zustands kühlt das Material 4 dann vollständig ab. Zu dieser Zeit wird jedoch nur der Formschließdruck etwas gelöst, während die Formhälften 21 und 22 nach wie vor nahezu aneinanderliegen.

Die Formhälften 21 und 22 werden dann schließlich zur Entfernung der gespritzten Scheibe geöffnet.

Wenn eine solche Scheibe verwendet wird, nähert sich die Doppel­ brechung durch zeitliche Veränderungen dem Wert Null. Wenn die Scheibe jedoch vergütet wird, bleibt die Doppelbrechung stabil in der Nähe des Werts Null. Die Temperatur zum Vergüten liegt im allgemeinen im Bereich zwischen 70 und 120°C, vorzugsweise je­ doch zwischen 100 und 120°C.

Die Fig. 8 zeigt die durch die oben beschriebenen Verfahrens­ schritte hervorgerufenen Änderungen der inneren Drücke der Form­ hälften 21 und 22 in graphischer Form.

Danach steigt der innere Druck zur Zeit des Einspritzens des ge­ schmolzenen Materials 4 steil an (Bereich A in der Zeichnung), bis er einen Spitzenwert bei Beendigung der Einspritzung in den Hohlraum 29 erreicht. Dann wird während des Zeitraums C ein kon­ stanter Druck auf das Material 4 aufgebracht, der zu dem mit D gekennzeichneten Zeitpunkt schnell wieder abgebaut wird. Der Zeitpunkt D wird aufgrund der Ergebnisse der Fig. 6 und der Verschiebung der Doppelbrechung durch zeitliche Änderungen in Minusrichtung bestimmt. Die Formhälften 21 und 22 stehen dann unter einer geringen Kraft, die nahezu gleich Null ist (E in der Zeichnung). Die Form wird dann nach Verfestigung des Materials 4, in diesem Fall nach 9 s, zur Entfernung der gespritzten Scheibe geöffnet.

Wenn die Scheibe aus Polycarbonatharz unter diesen Bedingungen hergestellt wird, zeigt sie doppelbrechende Eigenschaften in Plusrichtung in der Umgebung des Zentrums, wie durch Kurve i in Fig. 9 gezeigt, bei Vergütung der Scheibe bei z. B. 100°C für 5 Stunden wird die Doppelbrechung in Richtung der Peripherie der Scheibe stetig kleiner (Doppelbrechung in Plusrichtung), wobei die Doppelbrechung, wie durch die Kurve ii in Fig. 9 gezeigt, stabil mit einem Wert von nahezu Null von innen nach außen ver­ läuft.

Wenn der konstante innere Druck nach Einspritzen des geschmolzenen Materials 4, wie in Fig. 10 ge­ zeigt, kontinuierlich aufrechterhalten wird, zeigt die Doppelbre­ chung, wie in Kurve iii in Fig. 11 gezeigt, einen Wert, der an­ fänglich nahe Null liegt. Wenn jedoch die Scheibe zur Untersu­ chung zeitlicher Änderungen einem Vergütungstest für 5 Stunden bei 100°C unterworfen wird, zeigt sie einen größeren Wert der Doppelbrechung in Minusrichtung, besonders an der inneren Peri­ pherie, wie durch Kurve iv in Fig. 11 gezeigt.

Wie oben beschrieben, besteht das Verfahren nach der Erfindung in der Trennung der Übergangszone von der Zone der Doppelbrechung während des Spritzvorgangs. Folglich ist es möglich geworden, ei­ ne unabhängige Steuerung dieser Bedingungen vorzunehmen und eine Spritzgießscheibe herzustellen, die gleichzeitig die sich einan­ der widersprechenden Forderungen erfüllt, nämlich Doppelbre­ chungs- und Übergangscharakteristika.

Claims (4)

1. Verfahren zur Formung von Kunststoffmaterial zu einem schei­ benförmigen Spritzteil für einen Aufzeichnungsträger für opti­ sche Informationen mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Einspritzen von geschmolzenem Kunststoffmaterial in einen Formhohlraum (29), der durch eine feste (22) und eine bewegli­ che (21) Formhälfte gebildet wird, wobei die Formauftriebskraft höher ist als die Formzuhaltekraft, so daß der Formhohlraum vergrößert wird,
• - Absenken der Formzuhaltekraft nach einer bestimmten Zeit nach Abschluß des Einspritzens des Kunststoffmaterials, während der das Spritzteil bereits teilweise verfestigt ist,
• - Halten der verminderten Formzuhaltekraft und weitere Verfe­ stigung des Spritzteils,
• - Entformen des Spritzteil.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formzuhaltekraft zu dem Zeitpunkt abgesenkt wird, zu dem die an der Formhohlraumwand anliegende Oberflächen­ schicht des Kunststoffmaterials verfestigt ist und der innere Teil des Spritzteils noch geschmolzen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ver­ gütung des Spritzteils bei einer Temperatur im Be­ reich zwischen 70 und 120°C.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Polycarbonatharz verwendet wird.