DE4122231C2 - Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisation zur Herstellung von optisch auslesbaren Informationsspeichern - Google Patents
Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisation zur Herstellung von optisch auslesbaren InformationsspeichernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Vinylchlorid-
Vinylester-Mischpolymerisaten, insbesonders von Vinyl
chlorid-Vinylacetat-Mischpolymerisaten, zur Herstellung von
optisch auslesbaren Informationsspeichern.
Optisch auslesbare Informationsspeicher wie Compact Disc
oder Laserkarte werden derzeit überwiegend aus Polycarbonat
oder Polymethylmethacrylat hergestellt. Die wesentlichen
Auswahlkriterien für die Verwendung von Materialien als Ba
sismaterial von optisch auslesbaren Informationsspeichern
sind möglichst niedrige optische Doppelbrechung, geringe
Feuchtigkeitsempfindlichkeit, hohe Wärmeformbeständigkeit,
hohe Schlagzähigkeit und geringer Preis. Nachteilig bei der
Verwendung von Polycarbonat als Basismaterial für optisch
auslesbare Informationsspeicher ist dessen problematisches
Doppelbrechungsverhalten und vor allem dessen relativ hoher
Preis. Polymethylmethacrylat hat eine unbefriedigende Was
serretention. Das vom Preisniveau weit günstigere Polyvinyl
chlorid kommt in dieser Technologie nicht zum Einsatz, da
dessen optische Doppelbrechung zu hoch und dessen Wärmeform
beständigkeit zu gering ist. In der JP 62/84446 (A) wird vor
geschlagen zur Verbesserung der Abformung und der
Hitzebeständigkeit das Trägermaterial von optisch auslesba
ren Informationsspeichern mit einem UV-härtenden Harz zu be
schichten. Nachteilig ist hierbei jedoch das Erfordernis
eines zusätzlichen Arbeitsganges und die damit verbundene
Kostensteigerung.
Zur Verbesserung der optischen Doppelbrechung und der Wärme
formbeständigkeit von Polyvinylchlorid wird in der DE
37 21 054 A1 vorgeschlagen, ein Gemisch aus Polyvinylchlorid und
Pfropfcopolymerisat zur Herstellung von optisch auslesbaren
Informationsspeichern einzusetzen. In der DE 38 09 779 A1 wird
vorgeschlagen ein Gemisch aus Polyvinylchlorid und einem
Terpolymerisat von α-Methylstyrol, Methylmethacrylat und
Acrylnitril zu verwenden. Die EP 2 18 276 A1 beschreibt den
Einsatz einer Mischung aus Polyvinylchlorid und Polymethyl
methacrylat als Grundmaterial für optisch auslesbare Infor
mationsspeicher.
Die DE 29 54 634 C2 betrifft ein Informationsaufzeichnungselement
bestehend aus einer Kunststoffschicht und einer Substratplatte,
wobei die Kunststoffschicht an der von der Substratplatte
abgekehrten Oberfläche eine speziell ausgebildete,
optisch auslesbare Servospur enthält. Als Trägermaterial
werden vorzugsweise transparente Kunststoffe, unter anderem
Copolymere von Vinylchlorid und Vinylacetat, erwähnt. Der
grundlegende Unterschied zwischen der nachfolgend beanspruchten
Verwendung und der Lehre aus der DE 29 54 634 C2 ist
der, daß bei der vorliegenden Erfindung die Information als
Pits ins Trägermaterial geprägt wird, während in der DE
29 54 634 C2 die Informationsträger so aufgebaut sind, daß die
Information in einer das Trägermaterial bedeckenden Lackschicht,
die mittels Laserbestrahlung strukturiert wird,
enthalten ist.
Es bestand daher die Aufgabe ein Material zur Herstellung
optisch auslesbarer Informationsspeicher zur Verfügung zu
stellen, das das obengenannte Anforderungsprofil hinsicht
lich Doppelbrechung, Feuchtigkeitsempfindlichkeit, Wärme
formbeständigkeit, Schlagzähigkeit und Preis erfüllt, ohne
die Nachteile der bisher verwendeten Materialien aufzuwei
sen.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Vinyl
chlorid-Vinylester-Mischpolymerisaten mit einem Vinylester-
Gehalt von 5 bis 50 Gew.-% als Trägermaterial in der Herstellung
von optisch auslesbaren Informationsspeichern, welche
die Information als direkt ins Trägermaterial geprägte optische
Struktur enthalten.
Vorzugsweise werden Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisa
te von Vinylestern gesättigter aliphatischer Carbonsäuren
mit 1 bis 10 C-Atomen, wie Vinylacetat, Vinylpropionat oder
Vinyllaurat eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Vinyl
chlorid-Vinylacetat-Copolymere. Der Vinylester-Gehalt liegt
dabei vorzugsweise zwischen 5 und 50 Gew.-%, insbesonders
zwischen 5 und 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamt
gewicht des Copolymerisats. Es wurde nämlich gefunden, daß
bei Vinylester-Gehalten unter 5 Gew.-% das Material eine zu
hohe Doppelbrechung aufweist, während bei Vinylester-Gehal
ten oberhalb 50 Gew.-% das Material nur mehr eine ungenügende
Wärmeformbeständigkeit hat.
Der K-Wert der Copolymerisate liegt vorzugsweise zwischen 40
und 70. Copolymerisate mit höherem K-Wert zeigen zwar besse
re Wärmeformbeständigkeit, allerdings wird durch die Visko
sitätszunahme die Verarbeitbarkeit der Massen ungünstig
beeinflußt.
Zur Herstellung der Vinylchlorid-Mischpolymerisate dienen
die für die Herstellung von VC-Polymerisaten üblichen Ver
fahren. Vorzugsweise erfolgt die Herstellung in Suspensions-
oder Emulsionspolymerisation. Im allgemeinen wird die Poly
merisation bei Temperaturen zwischen 0 und 80°C durchge
führt. Zur Initiierung werden üblicherweise Radikale
liefernde Initiatoren, wie Peroxide oder Azoverbindungen,
verwendet. Gegebenenfalls können auch Redoxsysteme eingesetzt
werden.
Zur Stabilisierung des Polymerisationsansatzes können je
nach dem gewählten Verfahren Emulgatoren und/oder Schutzkol
loide eingesetzt werden. Als Emulgatoren können sowohl ioni
sche als auch nichtionische Emulgatoren eingesetzt werden.
Geeignete Schutzkolloide sind zum Beispiel Celluloseether
oder Polyvinylalkohol in verschiedenen Verseifungsgraden.
Zur Einstellung des Molekulargewichts bzw. K-Werts können
dem Polymerisationsansatz Regler zugegeben werden. Beispiele
hierfür sind Chlorkohlenwasserstoffe wie Trichlorethylen.
Die Polymerisation kann diskontinuierlich, aber gegebenen
falls auch kontinuierlich, mit oder ohne Verwendung von
Saatlatices, unter Vorlage aller oder einzelner Bestandteile
des Reaktionsgemisches oder unter teilweiser Vorlage und
Nachdosierung der oder einzelner Bestandteile des Reaktions
gemisches oder nach dem Dosierverfahren ohne Vorlage, durch
geführt werden. Der Polymerisationsansatz kann in üblicher
Art und Weise aufgearbeitet werden. Zum Beispiel können die
entstehenden Suspensionen oder Latices in üblicher Weise
entgast werden und anschließend durch Filtration, Koagulati
on, Walzen- oder Sprühtrocknen aufgearbeitet werden.
Die Verarbeitung der Vinylchlorid-Mischpolymerisate zu op
tisch auslesbaren Informationsspeichern erfolgt nach den üb
lichen Formgebungsverfahren, beispielsweise Extrusion oder
Spritzguß, wobei das Werkzeug die aufzuprägende optische
Struktur als Negativ enthält. Vorzugsweise werden die Misch
polymerisate nach dem Spritzguß-Verfahren bei Temperaturen
von 100 bis 200°C verarbeitet. Zur Herstellung der Formmasse
wird das VC-Polymerisat in bekannter Weise mit den dabei üb
lichen Zusatzstoffen gemischt. Übliche Zusatzstoffe sind:
Wärme- und Lichtstabilisatoren auf Zn-, Cd-, Ba-, Sn und Pb- Basis, beispielsweise basische Bleiverbindungen, wie Blei sulfat oder Bleistearat, organische Zinnverbindungen, wie Dialkylzinnmercaptide oder Dialkylzinnmaleate; Verarbei tungshilfen, wie Gleitmittel (z. B. Paraffine, Fettsäure ester); Wärmeformmodifier, beispielsweise Polymethylmeth acrylat, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate oder Polyacryl imid.
Wärme- und Lichtstabilisatoren auf Zn-, Cd-, Ba-, Sn und Pb- Basis, beispielsweise basische Bleiverbindungen, wie Blei sulfat oder Bleistearat, organische Zinnverbindungen, wie Dialkylzinnmercaptide oder Dialkylzinnmaleate; Verarbei tungshilfen, wie Gleitmittel (z. B. Paraffine, Fettsäure ester); Wärmeformmodifier, beispielsweise Polymethylmeth acrylat, Styrol-Acrylnitril-Copolymerisate oder Polyacryl imid.
Bei der Verwendung zur Herstellung von Compact Discs werden
die Formkörper in einem weiteren Fertigungsschritt noch ver
spiegelt, beispielsweise durch Aufdampfen einer Silber
schicht. Bei der Verwendung zur Herstellung von Laserkarten
wird auf die Formkörper noch eine Reflexionsschicht sowie
eine Trägerschicht, beispielsweise aus Hart-PVC, aufgetra
gen.
Vorzugsweise bestehen die optisch auslesbaren Informations
speicher aus einer Scheibe aus einem Vinylchlorid-Vinyl
ester-Mischpolymerisat mit einem Vinylester-Gehalt von 5 bis
50 Gew.-%, welche einseitig mit einer metallischen Reflexions
schicht beschichtet ist, die gegebenenfalls mit einer trans
parenten Schutzbeschichtung überzogen ist.
Die erfindungsgemäßen Vinylchlorid-Mischpolymerisate be
sitzen hohe Transparenz, eine äußerst geringe optische Dop
pelbrechung, niedrige Feuchtempfindlichkeit und eine hohe
Wärmeformbeständigkeit, die sich durch Zusatz von Wärmeform
modifiern weiter steigern läßt. Aufgrund der hohen Zähigkeit
und der extrem hohen Fließfähigkeit sind die Formmassen ba
sierend auf den Vinylchlorid-Mischpolymerisaten ausgezeich
net verarbeitbar.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung
der Erfindung:
Es wurde eine Formmasse der folgenden Zusammensetzung herge
stellt:
100 Teile eines Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren mit ei nem Vinylacetat-Gehalt von 15% und einem K-Wert von 47 (Vinnol VF 1048 der Wacker-Chemie GmbH),
2.5 Teile eines Organozinn-Stabilisators (Irgastab 17 MOK der Ciba-Geigy GmbH),
0.5 Teile eines inneren Gleitmittels (Loxiol G 16, Fettsäu reester der Henkel KGaA),
0.5 Teile eines äußeren Gleitmittels (Wachs OP, Montanester wachs der Hoechst AG).
100 Teile eines Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren mit ei nem Vinylacetat-Gehalt von 15% und einem K-Wert von 47 (Vinnol VF 1048 der Wacker-Chemie GmbH),
2.5 Teile eines Organozinn-Stabilisators (Irgastab 17 MOK der Ciba-Geigy GmbH),
0.5 Teile eines inneren Gleitmittels (Loxiol G 16, Fettsäu reester der Henkel KGaA),
0.5 Teile eines äußeren Gleitmittels (Wachs OP, Montanester wachs der Hoechst AG).
Die Masse wurde mit einer Schnecke (Krauss-Maffei Mischteil
schnecke) in einer Spritzgußmaschine (KM 60/210 B der Krauss-
Maffei Werke) gefördert, welche mit einem CD-Werkzeug (12
cm) ausgestattet war, und bei einer Zylindertemperatur von
110°C am Einzug und 155°C an der Düse zu einer CD-Scheibe
geformt.
Die so hergestellten CDs zeigten eine gute Pit-Abformung,
sehr geringe optische Doppelbrechung, gute Transparenz und
nur geringe Spannungen im Formkörper.
Es wurde eine Formmasse der folgenden Zusammensetzung herge
stellt:
70 Teile eines Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren mit ei nem Vinylacetat-Gehalt von 9% und einem K-Wert von 60 (Vinnol H 10/60 der Wacker-Chemie GmbH),
30 Teile eines Wärmeformmodifiers (Degalan P6, Polymethyl methacrylat der Degussa AG),
2.5 Teile eines Organozinn-Stabilisators (Irgastab 17 MOK der Ciba-Geigy GmbH),
0.3 Teile eines inneren Gleitmittels (Loxiol G 16, Fettsäu reester der Henkel KGaA),
0.6 Teile eines äußeren Gleitmittels (Wachs OP, Montanester wachs der Hoechst AG).
70 Teile eines Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymeren mit ei nem Vinylacetat-Gehalt von 9% und einem K-Wert von 60 (Vinnol H 10/60 der Wacker-Chemie GmbH),
30 Teile eines Wärmeformmodifiers (Degalan P6, Polymethyl methacrylat der Degussa AG),
2.5 Teile eines Organozinn-Stabilisators (Irgastab 17 MOK der Ciba-Geigy GmbH),
0.3 Teile eines inneren Gleitmittels (Loxiol G 16, Fettsäu reester der Henkel KGaA),
0.6 Teile eines äußeren Gleitmittels (Wachs OP, Montanester wachs der Hoechst AG).
Die Masse wurde mit einer Schnecke (Krauss-Maffei Mischteil
schnecke) in einer Spritzgußmaschine (KM 60/210 B der Krauss-
Maffei Werke) gefördert, welche mit einem CD-Werkzeug (12
cm) ausgestattet war, und bei einer Zylindertemperatur von
110°C am Einzug und 155°C an der Düse zu einer CD-Scheibe
geformt.
Die so hergestellten CDs zeigten eine gute Pit-Abformung,
sehr geringe optische Doppelbrechung, gute Transparenz und
nur geringe Spannungen im Formkörper.
Die Doppelbrechung wurde mit einem HeNe-Laser (Wellenlänge
633 nm) gemessen, wobei das Licht zirkular polarisiert war.
Die Hauptachsen des Analysators waren radial bzw. tangential
eingestellt. Die Doppelbrechung wurde in 4 verschiedenen
Richtungen an 8 unterschiedlichen Radien gemessen. Dabei
wurde die Platte über den gesamten Radius gefahren und das
jeweilige Maximum und Minimum der Doppelbrechung festgehal
ten. Die Messungen wurden an Platten mit einem Durchmesser
von 12 cm und einer Dicke von 1 mm durchgeführt. Der Meßauf
bau entspricht einem Vorschlag der Phillips zur Messung der
Doppelbrechung von Compact Discs. Die Ergebnisse für die
Doppelbrechung sind in den Tabellen in nm/mm angegeben.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse für die Platte aus Beispiel
1.
Tabelle 2 enthält die Meßergebnisse einer Platte, herge
stellt gemäß Beispiel 1, aus einem Vinylchlorid-Homopoly
merisat mit einem K-Wert von 65.
Claims (6)
1. Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisa
ten mit einem Vinylester-Gehalt von 5 bis 50 Gew.-% als
Trägermaterial in der Herstellung von optisch auslesbaren
Informationsspeichern, welche die Information als
direkt ins Trägermaterial geprägte optische Struktur
enthalten.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Vinylester gesättigter aliphatischer Carbonsäuren mit 1
bis 10 C-Atomen eingesetzt werden.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere eingesetzt
werden.
4. Verwendung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Vinylester-Gehalt zwischen 5 und 20
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymerisats,
beträgt.
5. Optisch auslesbarer Informationsspeicher bestehend aus
einer Scheibe aus einem Vinylchlorid-Vinylester-Misch
polymerisat gemäß einem der obigen Ansprüche, welche mit
einer metallischen Reflexionsschicht beschichtet ist,
die gegebenenfalls mit einer transparenten Schutzbe
schichtung überzogen ist.
6. Optisch auslesbarer Informationsspeicher bestehend aus
mehreren Folienschichten aus einem Vinylchlorid-Vinylester-
Mischpolymerisat gemäß einem der obigen Ansprüche,
welche miteinander verpreßt werden und gegebenenfalls
bedruckt, metallisiert oder mit einer Reflexionsschicht
ausgestattet werden.
Priority Applications (1)
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| DE19914122231 DE4122231C2 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisation zur Herstellung von optisch auslesbaren Informationsspeichern |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19914122231 DE4122231C2 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisation zur Herstellung von optisch auslesbaren Informationsspeichern |
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| DE4122231A1 DE4122231A1 (de) | 1993-01-07 |
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Family
ID=6435475
Family Applications (1)
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| DE19914122231 Expired - Fee Related DE4122231C2 (de) | 1991-07-04 | 1991-07-04 | Verwendung von Vinylchlorid-Vinylester-Mischpolymerisation zur Herstellung von optisch auslesbaren Informationsspeichern |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
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1991
- 1991-07-04 DE DE19914122231 patent/DE4122231C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4122231A1 (de) | 1993-01-07 |
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