DE3936624A1 - Use of poly-indane(s) as optical data storage substrates - esp. compact discs - Google Patents
Use of poly-indane(s) as optical data storage substrates - esp. compact discsInfo
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Abstract
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von Polyindanen der Formel (1)The present invention relates to the use of polyindanes of the formula (1)
worin
R¹ bis R⁵ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff,
C₁-C₆-Alkyl, C₆-C₁₀-Aryl und C₅-C₆-Cycloalkyl,
Y Wasserstoff oder Phenyl,
t 1, 2 oder 3 und
n eine ganze Zahl von 8 bis 250, vorzugsweise
von 15 bis 200 und insbesondere von 20 bis 120
sind, als Substrate für optische Datenspeicher.wherein
R¹ to R⁵ are identical or different and are hydrogen, C₁-C₆-alkyl, C₆-C₁₀-aryl and C₅-C₆-cycloalkyl,
Y is hydrogen or phenyl,
t 1, 2 or 3 and
n are an integer from 8 to 250, preferably from 15 to 200 and in particular from 20 to 120, as substrates for optical data memories.
Bevorzugte Reste R¹ bis R⁵ sind Wasserstoff, CH₃-Phenyl und Cyclohexyl, bevorzugter Rest Y ist Wasserstoff.Preferred radicals R¹ to R⁵ are hydrogen, CH₃-phenyl and cyclohexyl, preferred radical Y is hydrogen.
Die Molekulargewichte w der erfindungsgemäß zu verwendeten Polyindone (w) liegen zwischen 2000 und 50 000, vorzugsweise zwischen 4000 und 40 000, und insbesondere zwischen 6000 und 30 000 (w=Gewichtsmittelmolekulargewichte, gemessen in bekannter Weise durch Gelpermeationschromatographie).The molecular weights w to be used according to the invention Polyindones (w) are between 2000 and 50,000, preferably between 4,000 and 40,000, and in particular between 6000 and 30 000 (w = weight average molecular weights, measured in a known manner by gel permeation chromatography).
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Polyindane sind als solche bekannt oder nach bekannten Verfahren herstellbar (siehe beispielsweise GB-PS 8 50 363, 8 64 132, 8 64 275, JP 0 18 074, 0 18 075 und DOS 28 37 604, A.A. D'Onofrio, J. App. Polymer Sci 8, 521 (1964), O. Nuyken, S.D. Pask und A. Vischer, Makrom. Chem. 184, 553 (1983)).The polyindanes to be used according to the invention are as such are known or can be produced by known processes (see for example GB-PS 8 50 363, 8 64 132, 8 64 275, JP 0 18 074, 0 18 075 and DOS 28 37 604, A.A. D'Onofrio, J. App. Polymer Sci 8, 521 (1964), O. Nuyken, S.D. Pask and A. Vischer, Makrom. Chem. 184, 553 (1983)).
Bislang ist die Verwendung der Polyindane als hochwärmeformbeständiger Kunststoff, als Überzug oder als Folie bekannt, nicht jedoch als Substrat für optische Datenspeicher. So far, the use of the polyindane as a heat resistant Plastic, as a cover or as a film known, but not as a substrate for optical data storage.
Unter optischen Datenspeichern versteht man dabei beispielsweise nur lesbare optische Speicher (Optical Read Only Memory, OROM) einmalig zu beschreibende optische Speicher (Write Once Read Mostly, WORM) und löschbare und wieder zu beschreibende optische Speicher (Erasable Optical Disc, EOD). Bekannte Anwendungen von OROM-Speicher sind Video Long Play (VLP) Audio Compact Disc (CD), CD Read Only Memory (CD-ROM), CD Interactive (CD-I). EOD-Speichermedien nutzen zur Zeit drei verschiedene Mechanismen, die reversible Phasenumkehr (Phase Change, PC), die reversible Farbumkehr (Colour Change, CC) und die reversible Magnetisierung (Magneto Optical Recording, MOR).Under optical data storage is meant, for example, read-only optical storage (O ptical R ead o nly M emory, OROM) (rite W O nce R ead M ostly, WORM) once to be described optical storage and erasable and again (to be described optical storage Erasable Optical Disc, EOD). Known applications of OROM memory are Video Long Play (VLP) Audio Compact Disc (CD), CD Read Only Memory (CD-ROM), CD Interactive (CD-I). EOD storage media currently use three different mechanisms, the reversible phase reversal (P hase C hange, PC), the reversible color reversal (C olour C hange, CC) and the reversible magnetization (M agneto O ptical R ecording, MOR).
Optische Speicher sind beispielsweise in folgenden Literaturstellen beschrieben: J. Henning, Kunststoffe für optische Plattenspeicher, Kunststoffe 75, (1985) 7, s. 425-430; W. Siebourg, Polycarbonat - ein Werkstoff für optische Speichermedien, Kunststoffe 76, (1886) 10, S. 917-919; Egon Schmidt. Ein einfacher magnetooptischer Speicher, Frankfurter Allgemeine Zeitung vom 3. 6. 1987, Rubrik Naturwissenschaft und Technik.Optical memories are, for example, in the following Literature described: J. Henning, Kunststoffe for optical disk storage, plastics 75, (1985) 7, s. 425-430; W. Siebourg, polycarbonate - one material for optical storage media, plastics 76, (1886) 10, Pp. 917-919; Egon Schmidt. A simple magneto-optical Speicher, Frankfurter Allgemeine Zeitung from June 3, 1987, section Science and Technology.
Die optischen Datenspeicher bestehen im allgemeinen aus einer polymeren Basisplatte oder einer polymeren Basisfolie (gegebenenfalls Verbundfolie), auf die eine Informationsschicht aufgebracht wird. Mit Hilfe eines linear polarisierten Lichtstrahls, z. B. eines Laserstrahls, wird die Information von solch einem Datenspeicher abgerufen, auf solch einen Datenspeicher eingeschrieben oder aber auch von solch einem Datenspeicher gelöscht. Dabei durchläuft der Lichtstrahl die Polymerplatte oder Polymerfolie. Für den Einsatz als Basisplatte oder Basisfolie einer informationstragenden Datenspeicherplatte oder Datenspeicherfolie eignen sich nur wenige Polymere, und diese auch nur begrenzt, da sie nicht alle geforderten Eigenschaften erfüllen.The optical data memories generally consist of a polymeric base plate or a polymeric base film (where applicable, composite film) on which an information layer is applied. Using a linear polarized light beam, e.g. B. a laser beam retrieving the information from such a data store, written on such a data storage or else also deleted from such a data store. Here the light beam passes through the polymer plate or polymer film. For use as a base plate or base film an information-bearing data storage disk or data storage film, only a few polymers are suitable, and these are limited as they are not all meet required properties.
Eine sehr wesentliche Eigenschaft ist hierbei die Doppelbrechung solcher Substratmaterialien. Doppelbrechung setzt sich in Kunststoffen (Thermoplasten) im wesentlichen aus 2 Faktoren zusammen. Einer materialspezifischen Konstante einerseits und einem verarbeitungsbedingten Anteil, der auch als Orientierungsdoppelbrechung bezeichnet wird, andererseits.A very important property is that Birefringence of such substrate materials. Birefringence settles in plastics (thermoplastics) in the essentially composed of 2 factors. A material-specific Constant on the one hand and a processing-related Percentage that is also used as an orientation birefringence is referred to, on the other hand.
Doppelbrechungsarme, thermoplastische Formteile können somit theoretisch durch zweierlei Maßnahmen hergestellt werden, nämlich entwederLow birefringence, thermoplastic molded parts can thus theoretically produced by two measures become, namely either
- a) durch die Wahl geeigneter Verarbeitungsparameter, beispielsweise durch Verarbeitung von niedrigviskosen Typen bei relativ hoher Temperatur wie etwa beim Spritzgießen oder Spritzprägen von Audio- Compact-Disc aus thermoplastischem Polycarbonat, oder a) by choosing suitable processing parameters, for example by processing low-viscosity Types at a relatively high temperature such as when molding or injection molding audio Compact disc made of thermoplastic polycarbonate, or
- b) durch den Einsatz von Material, das von sich aus nur geringe Neigung zur Doppelbrechung zeigt wie beispielsweise Polymethylmethacrylate, welche für die Herstellung von Video-Discs Verwendung finden.b) through the use of material by itself only a slight tendency to birefringence shows how for example polymethyl methacrylates, which for the use of video discs.
Fall a) ist dabei allerdings nur von theoretischem Interessen, da unter Spritzgußbedingungen die zur Minimierung der Doppelbrechung notwendige völlig fehlende Orientierung der Polyketten nicht erreicht werden kann.Case a) is only theoretical Interests, since under injection molding conditions Minimizing the birefringence completely necessary missing orientation of the poly chains not achieved can be.
Im Fall b) wird der Einsatz von niedrig doppelbrechenden Thermoplatten zusätzlich durch die gleichzeitige Forderung einer gewissen Dauerwärmeformbeständigkeit (<80°C) weiter limitiert.In case b) the use of low birefringent Thermoplates additionally through the simultaneous Requirement of a certain permanent heat resistance (<80 ° C) further limited.
Beschreibbare Speicher wie zum Beispiel magnetooptische Systeme erfordern beim Beschreiben eine relativ hohe Energie, um ein akzeptables Signal/Rausch-Verhältnis zu bekommen. Dazu wird eine Optik mit großer numerischer Apertur verwendet. Durch den Öffnungswinkel der Schreib-/ Leseoptik bedingt, bekommt eine möglichst geringe optische Anisotropie auch für den Strahlenverlauf in tangentialer und radialer Richtung erhebliche Bedeutung.Writable memories such as magneto-optical Systems require a relatively high level when writing Energy to get an acceptable signal to noise ratio to get. For this purpose, a lens with a large numerical Aperture used. Due to the opening angle of the writing / Due to the reading optics, the optical quality is as low as possible Anisotropy also for the ray path in tangential and radial direction of considerable importance.
So zeigen Compact Discs aus Polycarbonat, die in achsialer Richtung bereits relativ niedrige Gangunterschiede der Doppelbrechung aufweisen (20 nm/mm), tangential und radial hohe Werte, typischerweise um 500 bis 1000 nm/mm. Compact discs made of polycarbonate, which are available in Already relatively small path differences in the axial direction of birefringence (20 nm / mm), tangential and radially high values, typically around 500 to 1000 nm / mm.
Erforderlich ist weiterhin, daß die Doppelbrechungswerte über den gesamten Datenträgerdurchmesser hinweg eine relativ geringe Schwankungsbreite aufweisen, um eine eventuelle Kompensation geringfügiger Doppelbrechung leichter ausführen zu können.It is also necessary that the birefringence values across the entire disk diameter have a relatively small fluctuation range in order to possible compensation for slight birefringence easier to do.
Aus der De-OS 31 27 346 sind transparente, elektrischleitende, isotrope Folien aus Kunststoffen bekannt, die insbesondere zur Herstellung von Flüssigkristall- Anzeigesysteme verwendet werden.De-OS 31 27 346 is transparent, electrically conductive, Isotropic plastic films known especially for the production of liquid crystal Display systems are used.
Aus der EP-A 01 47 779 (Le A 22 595) ist ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff-Folien mit verbesserten optischen Eigenschaften bekannt, die ebenfalls als Bauelemente für Flüssigkristall-Diplays geeignet sind.A process is known from EP-A 01 47 779 (Le A 22 595) for the production of plastic films with improved optical properties also known as Components for liquid crystal diplays are suitable.
Formgegenstände aus thermoplastische Polycarbonaten mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften sind seit einigen Jahren bekannt (siehe beispielsweise DE-OS 33 01 963, EP-A 00 89 801 und JP-OS 62-2 22 812).Molded articles made of thermoplastic polycarbonates with have been excellent optical properties for some Years known (see for example DE-OS 33 01 963, EP-A 00 89 801 and JP-OS 62-2 22 812).
Aus der DE-OS 37 40 375 ist ein Verfahren zur Formung von Plastikmaterial zu scheibenförmigen Substraten für einen Aufzeichnungsträger für optische Informationen bekannt. Als Plastikmaterial ist wiederum Polycarbonat und auch Polymethylmethacrylat genannt. DE-OS 37 40 375 describes a method for shaping from plastic material to disc-shaped substrates for a record carrier for optical information known. Polycarbonate is again the plastic material and also called polymethyl methacrylate.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Polyindane eine sehr geringe Doppelbrechung aufweisen, womit sie sich hervorragend als Substratmaterial für optische Datenträger eignen.Surprisingly, it has now been found that polyindanes have a very low birefringence, with which they excellent as a substrate material for optical Data carriers.
Dies ist aus dem uns bekannten Stand der Technik nicht naheliegend gewesen, da strukturell ähnliche Polymere wie etwa Polyphenylenoxide oder Polystyrole einer Kompensation durch Abmischung miteinander oder mit anderen Polymeren bedürfen, um zu doppelbrechungsfreien Formgegenständen zu gelangen (siehe beispielsweise US-PS 43 73 065).This is not from the prior art known to us was obvious because of structurally similar polymers such as polyphenylene oxides or polystyrenes Compensation by mixing with each other or with other polymers need to be birefringent To get molded articles (see for example US-PS 43 73 065).
Geeignete optische Datenspeicher, für deren Herstellung die Polyindane erfindungsgemäß geeignet sind, sind beispielsweise Compact Discs. Suitable optical data storage for their manufacture the polyindanes which are suitable according to the invention are, for example Compact discs.
Für die Messung der Doppelbrechungswerte in den nachfolgenden Beispielen gelten die folgenden Zusammenhänge:For the measurement of the birefringence values in the following Examples are as follows:
Orientierte Polymerketten zeigen Doppelbrechung. Die Doppelbrechung Δn ergibt sich aus der Differenz der Brechzahlen des Polymeren in zwei zueinander senkrechten Richtungen. Die Orientierung der Polymeren in der Schmelze resultiert aus der Einwirkung von Spannungen Δσ (Druck-/Zugspannung und Scherspannung). Bei gleicher Spannung entsteht je nach Art des Polymeren eine unterschiedliche Doppelbrechung. Es gilt dabei folgender linearer spannungsoptischer Zusammenhang (H. Janeschitz-Kriegl, Polymer melt rheology and flow birefringence, Springer Verlag, Kapitel 1 [1983]):Oriented polymer chains show birefringence. The Birefringence Δn results from the difference of Refractive indices of the polymer in two perpendicular to each other Directions. The orientation of the polymers in the Melt results from the action of tensions Δσ (compressive / tensile stress and shear stress). At the same Tension arises depending on the type of polymer Birefringence. The following applies linear voltage-optical relationship (H. Janeschitz-Kriegl, polymer melt rheology and flow birefringence, Springer Verlag, chapter 1 [1983]):
Δn=C×Δσ.Δn = C × Δσ.
Die Konstante C beschreibt den polymerspezifischen Anteil zur Entstehung der Doppelbrechung.The constant C describes the polymer-specific Percentage of birefringence.
Die Werte für die Konstante C sind in der Literatur für viele Polymere angegeben. Zum Beispiel werden für Polycarbonat und Polystyrol folgende Werte genannt (G.H.W. Buning, R. Wimberger-Friedl, H. Janeschitz-Kriegl und T. M. ford, Proc. Intl. Symp. on opt. Memory ISOM (1987) Poster WC 23; M. M. Qayyum und J. R. White, Polymer, Vol. XXIII, 129 (1982)):The values for the constant C are in the literature for many polymers specified. For example, for polycarbonate and polystyrene called the following values (G.H.W. Buning, R. Wimberger-Friedl, H. Janeschitz-Kriegl and T. M. Ford, Proc. Intl. Symp. On opt. Memory ISOM (1987) Poster toilet 23; M. M. Qayyum and J.R. White, Polymer, Vol. XXIII, 129 (1982)):
Polycarbonat C = 3,5-3,7×10-9 m²/N
Polystyrol C = 4,5-5,0×10-9 m²/nPolycarbonate C = 3.5-3.7 x 10 -9 m² / N
Polystyrene C = 4.5-5.0 × 10 -9 m² / n
Die Bestimmung der Konstanten C in vorliegender Patentanmeldung erfolgt durch ein Meßverfahren, bei dem in Richtung der Hauptachsen des Brechzahltensors die Doppelbrechung gemessen werden kann.The determination of the constant C in the present patent application is carried out by a measuring method in which Direction of the main axes of the refractive index tensor Birefringence can be measured.
Im einzelnen wurden folgende Ergebnisse erhalten:
Polyindan:
(R¹=R²=Methyl, R³=R⁴=H, R⁵=Methyl, Y=H in
Formel 1)The following results were obtained:
Polyindane:
(R¹ = R² = methyl, R³ = R⁴ = H, R⁵ = methyl, Y = H in Formula 1)
Die Synthese erfolgte aus 1,4-Bis(2-chloro-2-propyl)- benzol und Bortrichlorid nach "O. Nuyken, S.D. Pask und A. Vischer, Makrom. Chem. 184, 553 (1983)". Das Produkt wies die folgenden Eigenschaften auf: Mw=9905, Mn= 3516, Tg=230°C.The synthesis was carried out from 1,4-bis (2-chloro-2-propyl) benzene and boron trichloride according to "O. Nuyken, SD Pask and A. Vischer, Makrom. Chem. 184, 553 (1983)". The product had the following properties: M w = 9905, M n = 3516, T g = 230 ° C.
Messung in der Schmelze bei 286°C, Δσ=50 000 Pa.
Δn=8×10-6, C1,4×10-10 m²/N.Measurement in the melt at 286 ° C, Δσ = 50,000 Pa.
Δn = 8 × 10 -6 , C1.4 × 10 -10 m² / N.
Homopolycarbonat aus 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, ηrel von 1,3 (gemessen in CH₂Cl₂ bei 25°C und einer Konzentration von 0,5 g in 100 ml CH₂Cl₂) und ein w (gemessen mittels Lichtzerstreuung) von 30 000.Homopolycarbonate from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, η rel of 1.3 (measured in CH₂Cl₂ at 25 ° C and a concentration of 0.5 g in 100 ml CH₂Cl₂) and a w (measured by means of light scattering ) of 30,000.
Messung in der Schmelze bei 220°C, Δσ=23 000 Pa.
Δn=93×10-6; C7,5×10-10 m²/N.Measurement in the melt at 220 ° C, Δσ = 23,000 Pa.
Δn = 93 x 10 -6 ; C7.5 × 10 -10 m² / N.
Aus den Ergebnissen ist zu sehen, daß Polyindan einen sehr kleinen Wert der Doppelbrechung aufweist.It can be seen from the results that polyindane has a has very low birefringence value.
Claims (3)
R¹ bis R⁵ gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, C₁-C₆-Alkyl, C₆-C₁₀-Aryl und C₅- C₆-Cycloalkyl,
Y Wasserstoff oder Phenyl,
t 1, 2 oder 3 und
n eine ganze Zahl von 8 bis 250 sind, als Substrate für optische Datenspeicher.1. Use of polyindanes of the formula (1) wherein
R¹ to R⁵ are identical or different and are hydrogen, C₁-C₆-alkyl, C₆-C₁₀-aryl and C₅- C₆-cycloalkyl,
Y is hydrogen or phenyl,
t 1, 2 or 3 and
n are an integer from 8 to 250, as substrates for optical data storage.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893936624 DE3936624A1 (en) | 1989-11-03 | 1989-11-03 | Use of poly-indane(s) as optical data storage substrates - esp. compact discs |
| JP2291660A JPH03166986A (en) | 1989-11-03 | 1990-10-29 | How to use poly-indane for optical data recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893936624 DE3936624A1 (en) | 1989-11-03 | 1989-11-03 | Use of poly-indane(s) as optical data storage substrates - esp. compact discs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3936624A1 true DE3936624A1 (en) | 1991-05-08 |
Family
ID=6392803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893936624 Withdrawn DE3936624A1 (en) | 1989-11-03 | 1989-11-03 | Use of poly-indane(s) as optical data storage substrates - esp. compact discs |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03166986A (en) |
| DE (1) | DE3936624A1 (en) |
-
1989
- 1989-11-03 DE DE19893936624 patent/DE3936624A1/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-10-29 JP JP2291660A patent/JPH03166986A/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03166986A (en) | 1991-07-18 |
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| 8130 | Withdrawal |