DE60122464T2

DE60122464T2 - Farbkonzentratpellet zur optischen formgebung und gefärbtes optisches plattensubstrat

Info

Publication number: DE60122464T2
Application number: DE60122464T
Authority: DE
Inventors: Teijin Chemicals Akihiro SAKAMOTO; Teijin Chemicals Hideo NINOMIYA; Teijin Chemicals Hisayoshi SHIMIZU
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-04-28
Also published as: EP1236758B1; WO2001083595A1; EP1236758A4; US6686041B2; US20030124351A1; EP1236758A1; DE60122464D1; HK1045703A1; TW526229B; ES2269383T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft farbgebende Masterpellets zur Herstellung einer gefärbten optischen Platte (Scheibe) und ein Verfahren zur Herstellung einer gefärbten optischen Platte durch Schmelzformgebung der farbgebenden Masterpellets und von durchsichtigen thermoplastischen Harzpellets. Insbesondere betrifft die Erfindung die farbgebenden Masterpellets zur Herstellung eines farbgebenden optischen Formkörpers, der ein hervorragendes Design aufweist und dessen Art und Anwendung sofort erkannt werden können. Somit betrifft die vorliegende Erfindung farbgebende Masterpellets, die zur Bereitstellung eines gefärbten optischen Formkörpers geeignet sind, der nur in geringem Maße an Verblassung, Farbungleichmäßigkeit und Farbstreifen leidet sowie hervorragende elektrische Eigenschaften (wie Beschreibbarkeit und Lesbarkeit von Informationen) aufweist.
In der vorliegenden Beschreibung bedeuten "farbgebende Masterpellets" ein farbgebendes Mittel enthaltende Pellets, die mit durchsichtigen (kein farbgebendes Mittel enthaltenden) Pellets vermischt und unter Bildung eines gefärbten, optischen Formkörpers einer Schmelzformgebung unterworfen werden. Somit werden die farbgebenden Masterpellets nicht zur Herstellung eines gefärbten optischen Formkörpers durch Schmelzformgebung unter alleiniger Verwendung der farbgebenden Masterpellets eingesetzt. Ferner bezieht sich der Ausdruck "farbgebende Masterzusammensetzung" auf eine ein farbgebendes Mittel enthaltende Harzzusammensetzung, die zur Bildung der farbgebenden Masterpellets verwendet wird.
Ferner bezieht sich der Ausdruck "vollständig farbgebende Pellets" auf ein farbgebendes Mittel enthaltende Pellets, die zur Herstellung eines gefärbten optischen Formkörpers durch Schmelzformgebung der Pellets selbst (oder durch Schmelzformgebung der Pellets ohne durchsichtige Pellets) verwendet werden.
Bisher wurden als Verfahren zum Färben eines optischen Aufzeichnungsmediums durch Verwendung der vollkommen farbgebenden Pellets ein orangefarbenes optisches Aufzeichnungsmedium, das einen speziellen Farbstoff umfasst, in der japanischen Offenlegungsschrift 1-102505 und schwarze optische Aufzeichnungsmedien in den japanischen Offenlegungsschriften 2-33742 und 8-124212 vorgeschlagen. Ferner wurde in der japanischen Offenlegungsschrift 7-262606 eine optische Platte vorgeschlagen, die unter Verwendung einer äußerst geringen Konzentration von farbgebenden Masterpellets gefärbt ist. Der hier verwendete Ausdruck "äußerst geringe Konzentration" bedeutet, dass der Gehalt an dem farbgebenden Mittel äußerst gering ist.
EP-A-1 069 556 (eingereicht am 12. Juli 2000 und veröffentlicht am 17. Januar 2001) betrifft die Herstellung von gefärbten optischen Formkörpern, wobei man sich nicht eines Masterbatch-Verfahrens bedient. JP-06060422 erörtert die Herstellung von optischen Platten unter Verwendung von gefärbten Pellets. EP-A-0 980 067 erörtert die Verwendung einer blauen Mastercharge und eines Harzes (Polycarbonat) zur Herstellung von optischen Platten.
In der japanischen Patentveröffentlichung 6-18890 ist ein Verfahren zur Hemmung der Erzeugung von Silberstreifen bei der Herstellung einer optischen Platte beschrieben, indem man die Menge an feinen Pulvern in den Pellets kontrolliert. Ferner wird in der japanischen Offenlegungsschrift 11-342510 ausgeführt, dass eine optische Platte unter Verwendung von Pellets mit einem geringen Gehalt an feinen Pulvern günstige elektrische Eigenschaften aufweist.
Jedoch unterliegen farbgebende Masterpellets zur Herstellung eines optischen Formkörpers, die eine relativ hohe Konzentration an fargebendem Mittel enthalten, stärker den Einflüssen einer Trennung von farbgebenden Pellets und feinen Pulvern als dies bei durchsichtigen Pellets, bei den vollkommen farbgebenden Pellets und den Masterpellets mit einer äußerst geringen Konzentration an farbgebendem Mittel der Fall ist. Ferner tritt bei ihnen das neue Problem auf, dass dann, wenn die farbgebenden Masterpellets mit den durchsichtigen Pellets vermischt werden, um die Formgebung eines optischen Formkörpers, wie einer optischen Platte, vorzunehmen, der optische Formkörper einem Verblassungsphänomen unterliegt, eine ungleichmäßige Farbe aufweist und Farbstreifen zeigt sowie einer Beeinträchtigung seiner elektrischen Eigenschaften unterliegt.
Somit sind die in den vorstehenden Veröffentlichungen beschriebenen durchsichtigen Pellets, vollkommen farbgebenden Pellets und in äußerst geringer Konzentration verwendeten farbgebenden Masterpellets nicht zur Lösung des vorstehenden Problems bezüglich farbgebender Masterpellets geeignet.
Die vorliegende Erfindung betrifft farbgebende Masterpellets, die zur Bereitstellung eines gefärbten optischen Formkörpers, wie eines gefärbten optischen Plattensubstrats geeignet sind, wobei der Formkörper ein hervorragendes Design aufweist, bezüglich seiner Art und Anwendung sofort erkannt werden kann und nur in geringem Maße an Verblassung, Farbungleichmäßigkeit und Farbstreifen leidet sowie hochwertige elektrische Eigenschaften aufweist. Insbesondere stellt es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung dar, farbgebende Masterpellets bereitzustellen, die sich zur Herstellung einer optischen Platte eignen, von der Informationssignale auf optischem Wege mittels eines Laserstrahls gelesen werden können. Die Erfinder haben eingehende Studien zur Lösung dieser Aufgabe durchgeführt. Dabei haben sie festgestellt, dass farbgebende Masterpellets, die speziellen Anforderungen genügen, zur Lösung der erfindungsgemäß gestellten Aufgabe geeignet sind. Auf der Grundlage dieser Befunde wurde die vorliegende Erfindung gemacht.
Die Erfinder haben die Ursachen für eine ungleichmäßige Farbbeschaffenheit und für Farbstreifen sowie für eine Verringerung der Zuverlässigkeit beim Lesen und Schreiben von Informationssignalen untersucht, wobei diese Mängel dann auftreten, wenn die farbgebenden Masterpellets mit den durchsichtigen Pellets vermischt und durch Schmelzformgebung zu einem optischen Formkörper verarbeitet werden. Dabei haben die Erfinder festgestellt, dass Schwankungen in den Konzentrationen des farbgebenden Mittels in den einzelnen Pellets der farbgebenden Masterpellets zu den Hauptursachen gehören und dass ein gefärbter optischer Formkörper erhalten werden kann, bei dem das Auftreten einer ungleichmäßigen Farbbeschaffenheit und von Farbstreifen in äußerst starkem Maße unterdrückt wird und bei dem die Zuverlässigkeit der Lese- und Schreibvorgänge von Informationssignalen in hohem Maße aufrechterhalten werden kann, indem man die Schwankungen der Konzentration auf ein bestimmtes Maß oder darunter verringert.
Ferner wurde bei den Untersuchungen der Erfinder festgestellt, dass dann, wenn die erhaltenen farbgebenden Masterpellets, bei denen die Schwankungen der Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets auf ein bestimmtes Maß oder darunter verringert worden sind, die folgenden Bedingungen (1) und (2) erfüllen, die Pellets besonders hervorragende Eigenschaften für die Herstellung eines gefärbten optischen Formkörpers, insbesondere eines gefärbten optischen Plattensubstrats, aufweisen.

(1) Der Anteil von Pulvern, deren Teilchendurchmesser um höchstens 2,0 mm und insbesondere um höchstens 1,0 mm kleiner als die angestrebte Gestalt der Pellets ist, entspricht einem bestimmten Anteil oder liegt darunter.
(2) Die Anzahl von in den Pellets enthaltenen Fremdmaterialien ist gering.

Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der vorstehenden Befunde fertiggestellt. Somit werden erfindungsgemäß farbgebende Masterpellets für eine optische Platte bereitgestellt, die aus einer farbgebenden Zusammensetzung, die als durchsichtiges thermoplastisches Harz ein aromatisches Polycarbonat (Komponente A) und ein farbgebendes Mittel (Komponente B) umfasst, gebildet, wobei

(1) der Anteil an Pellets mit Konzentrationen an farbgebendem Mittel, die einem Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% beträgt,
(2) die Pellets jeweils eine Länge von 2,0 bis 3,3 mm und einen langen Durchmesser im Querschnitt von 2,5 bis 3,5 mm aufweisen,
(3) die Anzahl an Fremdmaterialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 200 μm 1 oder weniger pro kg der Pellets beträgt und
(4) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm aufweisen, nicht über 250 ppm liegt.

Bei der optischen Platte handelt es sich um eine sogenannte optische Platte, bei der Informationen mittels eines Laserstrahls geschrieben und gelesen werden können. Zu speziellen Beispielen hierfür gehören eine Vielzahl von schreibgeschützten Platten, Aufzeichnungsplatten, magnetooptischen Platten und Phasenwechselplatten, wie digitale Audioplatten (sogenannte CDs), CD-ROMs, optische Videoplatten (sogenannte Laserplatten), DVD-ROMs, digitale Videoplatten (DVD-Video), DVD-R, CD-R, MO, MD-MO, PD und DVD-RAM. Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets eignen sich insbesondere zur Herstellung einer digitalen vielseitigen Platte, bei der es sich um eine optische Platte von hoher Dichte vom Typ DVD-ROM, DVD-Video, DVD-R, DVD-RAM oder dergl. handelt. Ferner eignen sich die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets in besonderer Weise zur Verwendung in CD-R und DVD-R.
Die vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung einer gefärbten optischen Platte durch Schmelzformgebung von farbgebenden Masterpellets und durchsichtigen thermoplastischen Harzpellets bereit, wobei:

(i) farbgebende Masterpellets aus einer farbgebenden Zusammensetzung, die ein aromatisches Polycarbonat (Komponente A) und ein farbgebendes Mittel (Komponente B) umfasst, gebildet werden,
(ii) der Anteil an Pellets mit Konzentrationen an farbgebendem Mittel, die einen Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der. farbgebenden Mittel in den farbgebenden Masterpellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% beträgt,
(iii) jedes Pellet eine Länge von 2,0 bis 3,3 mm und einen langen Durchmesser im Querschnitt von 2,5 bis 3,5 mm aufweist,
(iv) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm aufweisen, nicht über 250 ppm liegt,
(v) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 2,0 mm aufweisen, nicht über 5 Gew.-% liegt,
(vi) die Anzahl an Fremdmaterialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 200 μm 1 oder weniger pro kg der farbgebenden Masterpellets beträgt,

Beim thermoplastischen Harz, das die Komponente A darstellt, handelt es sich um ein aromatisches Polycarbonatharz.
Nachstehend werden die Einzelheiten des aromatischen Polycarbonatharzes, das sich als erfindungsgemäße Komponente A eignet, beschrieben. Beim erfindungsgemäß verwendeten aromatischen Polycarbonatharz kann es sich um folgende Produkte handeln: ein Produkt, das allgemein durch Umsetzen eines zweiwertigen Phenols mit einem Carbonat-vorläufer durch ein Grenzflächen-Polykondensationsverfahren oder ein Umesterungsverfahren in der Schmelze erhalten worden ist, ein Produkt, das durch Polymerisation eines Carbonat-Präpolymeren durch ein Festphasen-Umesterungsverfahren erhalten worden ist, oder ein Produkt, das durch Polymerisation einer cyclischen Carbonatverbindung durch ein Ringöffnungs-Polymerisationsverfahren erhalten worden ist.
Zu Beispielen für das zweiwertige Phenol, das beim vorstehenden Verfahren verwendet wird, gehören Hydrochinon, Resorcin, 4,4'-Dihydroxydiphenyl, Bis-(4-hydroxyphenyl)-methan, Bis-{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)-phenyl}-methan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-ethan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan (üblicherweise als "Bisphenol A" bezeichnet), 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3,5-dimethyl)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-{(3-isopropyl-4-hydroxy)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-phenyl)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,4-Bis-(4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-pentan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-isopropylcyclohexan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, 9,9-Bis-(4-hydroxyphenyl)-fluoren, 9,9-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl-)-phenyl}-fluoren, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-o-diisopropylbenzol, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol, α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-p-diisopropylbenzol, 1,3-Bis-(4-hydroxyphenyl)-5,7-dimethyladamantan, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfoxid, 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid, 4,4'-Dihydroxydiphenylketon, 4,4'-Dihydroxydiphenylether und 4,4'-Dihydroxydiphenylester. Diese Verbindungen können allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Verbindungen eingesetzt werden.
Darunter werden ein Homopolymeres oder Copolymeres besonders bevorzugt, das aus mindestens einem Bisphenol erhalten worden ist, das aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Bisphenol A, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-butan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3-methylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3-dimethylbutan, 2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-4-methylpentan, 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan und α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol. Ganz besonders bevorzugt werden ein Homopolymeres von Bisphenol A und ein Copolymeres von 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan mit Bisphenol A, 2,2-Bis-{(4-hydroxy-3-methyl)-phenyl}-propan oder α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol. Insbesondere bevorzugt werden ein Homopolymeres von Bisphenol A oder ein Copolymeres von 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan mit α,α'-Bis-(4-hydroxyphenyl)-m-diisopropylbenzol.
Als Carbonat-Vorläufer können ein Carbonylhalogenid, ein Carbonatester, ein Halogenformiat oder dergl. verwendet werden. Zu speziellen Beispielen hierfür gehören Phosgen, Diphenylcarbonat und Dihalogenformiat eines zweiwertigen Phenols.
Wenn das Polycarbonatharz durch Umsetzung des zweiwertigen Phenols mit dem Carbonat-Vorläufer durch das Grenzflächen-Polykondensationsverfahren oder das Umesterungsverfahren in der Schmelze hergestellt wird, können je nach Bedarf ein Katalysator, ein terminales Blockierungsmittel, ein Antioxidationsmittel für das zweiwertige Phenol und dergl. verwendet werden. Ferner kann es sich beim Polycarbonatharz um ein verzweigendes Polycarbonatharz, das mit einer multifunktionellen aromatischen Verbindung mit mindestens drei funktionellen Gruppen copolymerisiert ist, um ein Polyestercarbonatharz, das mit einer aromatischen oder aliphatischen, difunktionellen Carbonsäure copolymerisiert ist, oder um ein Gemisch von zwei oder mehr der erhaltenen Polycarbonatharze handeln.
Zu Beispielen für die multifunktionelle aromatische Verbindung mit mindestens drei funktionellen Gruppen gehören Phloroglucin, Phloroglucid, Trisphenole, wie 4,6-Dimethyl-2,4,6-tris-(4-hydroxydiphenyl)-hepten-2, 2,4,6-Trimethyl-2,4,6-tris-(4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3,5-Tris-(4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)-ethan, 1,1,1-Tris-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-ethan, 2,6-Bis-(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenol oder 4-{4-[1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-ethyl]-benzol}-α,α-dimethylbenzylphenol, Tetra-(4-hydroxyphenyl)-methan, Bis-(2,4-dihydroxyphenyl)-keton, 1,4-Bis-(4,4-dihydroxytriphenylmethyl)-benzol, Trimellitsäure, Pyromellitsäure, Benzophenontetracarbonsäure und Säurechloride davon. Darunter werden 1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)-ethan und 1,1,1-Tris-(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-ethan bevorzugt. Besonders bevorzugt wird 1,1,1-Tris-(4-hydroxyphenyl)-ethan.
Wenn die multifunktionelle Verbindung, die das verzweigende Polycarbonatharz bildet, enthalten ist, beträgt der Anteil dieser Verbindung 0,001 bis 1 Mol-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Mol-% und insbesondere 0,01 bis 0,3 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge des aromatischen Polycarbonats. Ferner kann im Fall des Umesterungsverfahrens in der Schmelze insbesondere eine verzweigende Struktur als Nebenreaktion entstehen. Der Anteil der verzweigenden Struktur beträgt ebenfalls 0,001 bis 1 Mol-%, vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Mol-% und insbesondere 0,01 bis 0,3 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmenge des aromatischen Polycarbonats. Die Anteile können durch ¹H-NMR-Messung bestimmt werden.
Bei der Umsetzung durch das Grenzflächen-Polykondensationsverfahren handelt es sich im allgemeinen um eine Umsetzung, die zwischen einem zweiwertigen Phenol und Phosgen in Gegenwart eines Säurebindungsmittels und eines organischen Lösungsmittels durchgeführt wird. Als Säurebindungsmittel wird ein Alkalimetallhydroxid, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, oder eine Aminverbindung, wie Pyridin, verwendet. Als organisches Lösungsmittel wird ein halogenierter Kohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid oder Chlorbenzol, verwendet. Ferner kann zur Beschleunigung der Umsetzung ein tertiäres Amin, eine quaternäre Ammoniumverbindung oder quaternäre Phosphoniumverbindung, wie Triethylamin, Tetra-n-butylammoniumbromid und Tetra-n-butylphosphoniumbromid, als Katalysator verwendet werden. In diesem Fall beträgt die Reaktionstemperatur vorzugsweise im allgemeinen 0 bis 40°C und die Reaktionszeit etwa 10 Minuten bis 5 Stunden, wobei der pH-Wert während der Umsetzung auf 9 oder darüber gehalten wird.
Ferner wird bei der Polymerisationsreaktion im allgemeinen ein terminales Blockierungsmittel verwendet. Als terminales Blockierungsmittel kann ein monofunktionelles Phenol verwendet werden. Das monofunktionelle Phenol wird im allgemeinen als terminales Blockierungsmittel zur Modifikation des Molekulargewichts verwendet. Da ferner das erhaltene Polycarbonatharz an seinen Enden durch die Gruppen auf der Grundlage des monofunktionellen Phenols blockiert ist, weist es eine hervorragende Wärmestabilität auf, verglichen mit einem Polycarbonatharz, dessen Enden nicht durch derartige Gruppen blockiert sind. Als monofunktionelles Phenol lässt sich ein monofunktionelles Phenol der folgenden allgemeinen Formel (1) erwähnen, bei dem es sich im allgemeinen um ein Phenol oder um ein durch einen niederen Alkylrest substituiertes Phenol handelt.
(In der vorstehenden Formel bedeutet A ein Wasserstoffatom oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe oder eine durch eine Phenylgruppe substituierte Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen und R bedeutet eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 5 und vorzugsweise von 1 bis 3.)
Zu speziellen Beispielen für das vorstehende monofunktionelle Phenol gehören Phenol, p-tert.-Butylphenol, p-Cumylphenol und Isooctylphenol.
Als weitere monofunktionelle Phenole lassen sich ferner Phenole mit einer langkettigen Alkylgruppe oder einer aliphatischen Polyestergruppe als Substituenten, Benzoesäurechloride und langkettige Alkylcarbonsäurechloride erwähnen. Darunter werden vorzugsweise Phenole mit langkettigen Alkylgruppen der folgenden allgemeinen Formel (2) und (3) als Substituenten verwendet.
(In der vorstehenden Formel hat X die Bedeutung -R-CO-O- oder -R-O-CO-, wobei R eine Einfachbindung oder eine zweiwertige aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 10 bis 50 bedeutet.)
Als substituiertes Phenol der allgemeinen Formel (2) wird vorzugsweise ein Produkt verwendet, bei dem n einen Wert von 10 bis 30 hat und insbesondere ein Produkt, bei dem n einen Wert von 10 bis 26 hat. Zu speziellen Beispielen hierfür gehören Decylphenol, Dodecylphenol, Tetradecylphenol, Hexadecylphenol, Octadecylphenol, Eicosylphenol, Docosylphenol und Triacontylphenol.
Ferner eignet sich als substituiertes Phenol der allgemeinen Formel (3) eine Verbindung, bei der X die Bedeutung -R-CO-O- hat und R eine Einfachbindung bedeutet, wobei sich ein Produkt eignet, bei dem n einen Wert von 10 bis 30 hat, und insbesondere ein Produkt, bei dem n einen Wert von 10 bis 26 hat. Zu speziellen Beispielen hierfür gehören Decylhydroxybenzoesäure, Dodecylhydroxybenzoesäure, Tetradecylhydroxybenzoesäure, Hexadecylhydroxybenzoesäure, Eicosylhydroxybenzoesäure, Docosylhydroxybenzoesäure und Triacontylhydroxybenzoesäure.
Das terminale Blockierungsmittel wird vorzugsweise in mindestens 5 Mol-% und vorzugsweise in mindestens 10 Mol-% der endständigen Gruppen, bezogen auf sämtliche endständigen Gruppen des erhaltenen Polycarbonatharzes, eingeführt. Insbesondere wird das terminale Blockierungsmittel in mindestens 80 Mol-% der terminalen Gruppen, bezogen auf sämtliche terminalen Gruppen, eingeführt, d. h. der Anteil der terminalen Hydroxylgruppen (OH-Gruppen), die sich vom zweiwertigen Phenol ableiten, beträgt 20 Mol-% oder weniger. Insbesondere wird ein terminales Blockierungsmittel in mindestens 90 Mol-% der terminalen Gruppen, bezogen auf sämtliche terminalen Gruppen, eingeführt, d. h. der Anteil der OH-Gruppen beträgt 10 Mol-% oder weniger. Ferner können die terminalen Blockierungsmittel allein oder im Gemisch aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden.
Bei der Umsetzung durch das Umesterungsverfahren in der Schmelze handelt es sich im allgemeinen um eine Umesterungsreaktion zwischen einem zweiwertigen Phenol und einem Carbonatester. Diese Umsetzung wird durch ein Verfahren durchgeführt, das das Vermischen des zweiwertigen Phenols und des Carbonatesters unter Erwärmen in Gegenwart eines inerten Gases sowie das Abdestillieren des gebildeten Alkohols oder Phenols umfasst. Obgleich die Reaktionstemperatur je nach dem Siedepunkt oder dergl. des gebildeten Alkohols oder Phenols variiert, beträgt diese Temperatur im allgemeinen 120 bis 350°C. Der Druck des Systems wird auf etwa 1,33 × 10³ bis 13,3 Pa in der letztgenannten Stufe der Umsetzung verringert, um das Abdestillieren des gebildeten Alkohols oder Phenols zu erleichtern. Die Reaktionszeit beträgt im allgemeinen etwa 1 bis 4 Stunden.
Zu erläuternden Beispielen für den Carbonatester gehören Ester einer Arylgruppe und Aralkylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen und einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Diese Gruppen können substituiert sein. Zu speziellen Beispielen des Carbonatesters gehören Diphenylcarbonat, Bis-(chlorphenyl)-carbonat, Dinaphthylcarbonat, Bis-(diphenyl)-carbonat, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat und Dibutylcarbonat. Darunter wird Diphenylcarbonat bevorzugt.
Ferner kann ein Polymerisationskatalysator verwendet werden, um die Polymerisationsgeschwindigkeit zu beschleunigen. Als Polymerisationskatalysator können Katalysatoren verwendet werden, die allgemein bei einer Veresterung und Umesterung verwendet werden. Zu Beispielen hierfür gehören Alkalimetallverbindungen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Natrium- und Kaliumsalze von zweiwertigen Phenolen; Erdalkalimetallverbindungen, wie Calciumhydroxid, Bariumhydroxid und Magnesiumhydroxid; stickstoffhaltige basische Verbindungen, wie Tetramethylammoniumhydroxid, Tetraethylammoniumhydroxid, Trimethylamin und Triethylamin; Alkoxide von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen; Alkalimetallsalze und Erdalkalimetallsalze von organischen Säuren; Zinkverbindungen; Borverbindungen; Aluminiumverbindungen; Siliciumverbindungen; Germaniumverbindungen; Organozinnverbindungen; Bleiverbindungen; Osmiumverbindungen; Antimonverbindungen; Manganverbindungen; Titanverbindungen; und Zirkoniumverbindungen. Diese Katalysatoren können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr Produkten verwendet werden. Diese Polymerisationskatalysatoren werden vorzugsweise in einer Menge von 1 × 10^–8 bis 1 × 10^–3 Äquivalenten und insbesondere in einer Menge von 1 × 10^–7 bis 5 × 10^–4 Äquivalenten pro Mol des zweiwertigen Phenols, das als Ausgangsmaterial eingesetzt wird, verwendet.
Ferner wird vorzugsweise bei der letztgenannten Stufe der Polykondensationsreaktion oder nach Beendigung der Polykondensationsreaktion zur Verringerung der Anzahl an phenolischen terminalen Gruppen eine Verbindung, wie Bis-(chlorphenyl)-carbonat, Bis-(bromphenyl)-carbonat, Bis-(nitrophenyl)-carbonat, Bis-(phenylphenyl)-carbonat, Chlorphenylphenylcarbonat, Bromphenylphenylcarbonat, Nitrophenylphenylcarbonat, Phenylphenylcarbonat, Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat und Ethoxycarbonylphenylphenylcarbonat, zugesetzt. Es werden vor allem 2-Chlorphenylphenylcabonat, 2-Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat und 2-Ethoxycarbonylphenylphenylcarbonat bevorzugt. Besonders bevorzugt ist die Verwendung von 2-Methoxycarbonylphenylphenylcarbonat.
Ferner wird vorzugsweise ein Desaktivator zur Neutralisation der Aktivität des Katalysators bei der Polymerisationsreaktion verwendet. Zu speziellen Beispielen für den Aktivator gehören (ohne Beschränkung hierauf) Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Sulfonate, wie Methylbenzolsulfonat, Ethylbenzolsulfonat, Butylbenzolsulfonat, Octylbenzolsulfonat, Phenylbenzolsulfonat, Methyl-p-toluolsulfonat, Ethyl-p-toluolsulfonat, Butyl-p-toluolsulfonat, Octyl-p-toluolsulfonat und Phenyl-p-toluolsulfonat; und Verbindungen, wie Trifluormethansulfonsäure, Naphthalinsulfonsäure, sulfoniertes Polystyrol, Methylacrylat-sulfoniertes Styrol-Copolymere, Dodecylbenzolsulfonsäure-2-phenyl-2-propyl, Dodecylbenzolsulfonsäure-2-phenyl-2-butyl, Tetrabutylphosphoniumoctylsulfonat, Tetrabutylphosphoniumdecylsulfonat, Tetrabutylphosphoniumbenzolsulfonat, Tetraethylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat, Tetrabutylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat, Tetrahexylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat, Tetraoctylphosphoniumdodecylbenzolsulfonat, Decylammoniumbutylsulfat, Decylammoniumdecylsulfat, Dodecylammoniummethylsulfat, Dodecylammoniumethylsulfat, Dodecylmethylammoniummethylsulfat, Dodecyldimethylammoniumtetradecylsulfat, Tetradecyldimethylammoniummethylsulfat, Tetramethylammoniumhexylsulfat, Decyltrimethylammoniumhexadecylsulfat, Tetrabutylammoniumdodecylbenzylsulfat, Tetraethylammoniumdodecylbenzylsulfat und Tetramethylammoniumdodecylbenzylsulfat. Diese Verbindungen können in einer Kombination aus zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
Von diesen Desaktivatoren werden Desaktivatoren auf der Basis von Phosphoniumsalzen oder Ammoniumsalzen bevorzugt. Der Desaktivator wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 50 Mol pro Mol des restlichen Katalysators verwendet. Er wird in einer Menge von 0,01 bis 500 ppm, vorzugsweise von 0,01 bis 300 ppm und insbesondere von 0,01 bis 100 ppm, bezogen auf das Polycarbonatharz nach der Polymerisation, verwendet.
Das Molekulargewicht des Polycarbonatharzes beträgt vorzugsweise 10 000 bis 22 000, insbesondere 12 000 bis 20 000 und ganz besonders 13 000 bis 18 000, besonders bevorzugt 13 500 bis 16 500, angegeben als Viskositätsmittel des Molekulargewichts (M). Ein aromatisches Polycarbonatharz mit einem derartigen Viskositätsmittel des Molekulargewichts wird bevorzugt, da es eine ausreichende Festigkeit als optisches Material gewährleistet, zum Zeitpunkt der Formgebung eine gute Fließfähigkeit in der Schmelze aufweist und zu keinen Formverzerrungen führt. Ferner können derartige aromatische Polycarbonatharze im Gemisch aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden. Das Viskositätsmittel des Molekulargewichts wird erfindungsgemäß bestimmt, indem man die spezifische Viskosität (η_SP), die sich in einer Lösung ergibt, die durch Lösen von 0,7 g Polycarbonatharz in 100 ml Methylenchlorid bei 20°C hergestellt worden ist, in den folgenden Ausdruck einsetzt. ηSP/c = [η] + 0,45 × [η]2c (wobei [η] die innere Viskosität bedeutet) [η] = 1,23 × 10–4M0,83 c = 0,7.
Ferner enthält die erfindungsgemäße Komponente A vorzugsweise einen Wärmestabilisator, insbesondere einen Stabilisator auf Phosphorbasis. Als Stabilisator auf Phosphorbasis kann ein Stabilisator auf Phosphitbasis, ein Stabilisator auf Phosphonitbasis oder ein Stabilisator auf Phosphatbasis verwendet werden.
Als Stabilisator auf Phosphitbasis können erfindungsgemäß eine Vielzahl von Stabilisatoren auf Phosphitbasis verwendet werden. Speziell handelt es sich beim Stabilisator auf Phosphitbasis beispielsweise um eine Phosphitverbindung der allgemeinen Formel (4):
(wobei R¹ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Aryl- oder Alkarylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine durch Halogen, Alkylthio (Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen) oder Hydroxyl substituierte Gruppe davon bedeutet und die drei Reste R¹ gleich oder verschieden sein können oder. auch eine cyclische Struktur, die sich vom zweiwertigen Phenol ableitet, bedeuten können. Ferner handelt es sich gemäß einem bevorzugten Aspekt der allgemeinen Formel (4) um eine Phosphitverbindung der folgenden allgemeinen Formel (5):
(wobei R² und R³ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Aryl- oder Alkylarylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine Aralkylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeuten und nicht gleichzeitig Wasserstoff bedeuten sowie gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben können).
Ferner kann es sich beim Stabilisator auf Phosphitbasis auch um eine Phosphitverbindung der folgenden allgemeinen Formel (6) handeln:
(wobei R⁴ und R⁵ jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Aryl- oder Alkylarylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 7 bis 30 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine 2-(4-Oxyphenyl)-propyl-substituierte Arylgruppe mit 15 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten und die Cycloalkylgruppe und die Arylgruppe gegebenenfalls durch eine Alkylgruppe substituiert sind).
Ferner kann es sich beim Stabilisator auf Phosphitbasis auch um eine Phosphonitverbindung der folgenden allgemeinen Formel (7) handeln:
(wobei R⁶ und R⁷ eine Alkylgruppe mit 12 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeuten und gleiche oder verschiedene Bedeutungen haben können).
Beim Stabilisator auf Phosphonitbasis kann es sich um eine Phosphonitverbindung der folgenden allgemeinen Formel (8) oder um eine Phosphonitverbindung der folgenden allgemeinen Formel (9) handeln:
(wobei Ar¹ und Ar² eine Aryl- oder Alkylarylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen oder eine 2-(4-Oxyphenyl)-propyl-substituierte Arylgruppe mit 15 bis 25 Kohlenstoffatomen bedeuten, die vier Reste Art gleich oder verschieden sein können und die zwei Reste Art gleich oder verschieden sein können).
Erfindungsgemäß handelt es sich bei bevorzugten Stabilisatoren auf Phosphorbasis unter den vorstehenden Phosphitverbindungen und Phosphonitverbindungen um die Phosphitverbindung (Komponente E1) der vorstehenden allgemeinen Formel (5), die Phosphonitverbindung (Komponente E2) der vorstehenden allgemeinen Formel (8) und die Phosphonitverbindung (Komponente E3) der vorstehenden allgemeinen Formel (9). Diese Verbindungen können allein oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden. Es ist besonders bevorzugt, dass die Phosphitverbindung der vorstehenden allgemeinen Formel (5) in einer Menge von mindestens 5 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der Komponenten E, enthalten ist.
Zu bevorzugten Beispielen für die Phosphitverbindung der vorstehenden allgemeinen Formel (4) gehören Diphenylisooctylphosphit, 2,2'-Methylenbis-(4,6-di-tert.-butylphenyl)-octylphosphit, Diphenylmono-(tridecyl)-phosphit, Phenyldiisodecylphosphit und Phenyldi-(tridecyl)- phosphit. Zu besonders bevorzugten Beispielen im Rahmen der vorstehenden allgemeinen Formel (5) gehören Triphenylphosphit, Tris-(dimethylphenyl)-phosphit, Tris-(diethylphenyl)-phosphit, Tris-(diisopropylphenyl)-phosphit, Tris-(di-n-butylphenyl)-phosphit, Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phosphit und Tris-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-phosphit. Tris-(dialkyl-subst.-phenyl)-phosphit wird bevorzugt, Tris-(di-tert.-butylphenyl)-phosphit wird besonders bevorzugt und ganz besonders bevorzugt wird Tris-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phosphit. Die vorstehenden Phosphitverbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehr Produkten verwendet werden.
Zu bevorzugten Beispielen der Phosphitverbindung im Rahmen der vorstehenden allgemeinen Formel (6) gehören Distearylpentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Bis-(2,6-di-tert.-butyl-4-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit, Phenylbisphenol A-pentaerythritdiphosphit und Dicyclohexylpentaerythritdiphosphit. Distearylpentaerythritdiphosphit, Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-pentaerythritdiphosphit und Bis-(2,6-di-tert.-butyl-4-methylphenyl)-pentaerythritdiphosphit werden bevorzugt. Die Phosphitverbindungen können allein oder in Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden.
Zu bevorzugten Beispielen der Phosphitverbindung im Rahmen der vorstehenden allgemeinen Formel (7) gehört 4,4'-Isopropylidendiphenolditridecylphosphit.
Zu bevorzugten Beispielen für die Phosphonitverbindung im Rahmen der vorstehenden allgemeinen Formel (8) gehören Tetrakis-(2,4-diisopropylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,4-di-n-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,3'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-3,3'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,6-di-isopropylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,6-di-n-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit, Tetrakis-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-4,3'-biphenylendiphosphonit und Tetrakis-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-3,3'-biphenylendiphosphonit. Tetrakis-(di-tert.-butylphenyl)-biphenylendiphosphonit wird bevorzugt und besonders bevorzugt wird Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-biphenylendiphosphonit. Bei diesem Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)- biphenylendiphosphonit handelt es sich vorzugsweise um ein Gemisch aus zwei oder mehr Produkten. Speziell können zwar Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,4'-biphenylendiphosphonit (Komponente E2-1), Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4,3'-biphenylendiphosphonit (Komponente E2-2) und Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-3,3'-biphenylendiphosphonit (Komponente E2-3) allein oder in Kombination in Form von zwei oder mehr Bestandteilen als Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-biphenylendiphosphonit verwendet werden, wobei es sich aber beim Tetrakis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-biphenylendiphosphonit vorzugsweise um ein Gemisch von allen diesen drei Komponenten handelt. Ferner beträgt im Fall eines Gemisches der drei Komponenten das Mischungsverhältnis der Komponenten E2-1, E2-2 und E2-3 vorzugsweise 100:37 bis 64:4 bis 14 und insbesondere 100:40 bis 60:5 bis 11, angegeben als Gewichtsverhältnis.
Zu bevorzugten Beispielen für die Phosphonitverbindung im Rahmen der vorstehenden allgemeinen Formel (9) gehören Bis-(2,4-di-isopropylphenyl)-4-phenyl-phenylphosphonit, Bis-(2,4-di-n-butylphenyl)-3-phenylphenylphosphonit, Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4-phenylphenylphosphonit, Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-3-phenylphenylphosphonit, Bis-(2,6-di-iso-propylphenyl)-4-phenylphenylphosphonit, Bis-(2,6-di-n-butylphenyl)-3-phenylphenylphosphonit, Bis-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-4-phenylphenylphosphonit und Bis-(2,6-di-tert.-butylphenyl)-3-phenylphenylphosphonit. Bis-(di-tert.-butylphenyl)-phenylphenylphosphonit wird bevorzugt. Insbesondere bevorzugt wird Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phenylphenylphosphonit. Bei diesem Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phenylphenylphosphonit handelt es sich vorzugsweise um ein Gemisch aus zwei oder mehr Verbindungen. Speziell können zwar Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-4-phenylphenylphosphonit (Komponente E3-1) und Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-3-phenylphenylphosphonit (Komponente E3-2) allein oder in Kombination als Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phenylphenylphosphonit verwendet werden, jedoch handelt es sich vorzugsweise beim Bis-(2,4-di-tert.-butylphenyl)-phenylphenylphosphonit um ein Gemisch dieser zwei Komponenten. Ferner beträgt im Fall des Gemisches der beiden Komponenten das Mischungsverhältnis der Komponenten vorzugsweise 5:1 bis 4 und insbesondere 5:2 bis 3, angegeben als Gewichtsverhältnis.
Zu erläuternden Beispielen für den Stabilisator auf Phosphatbasis gehören Tributylphosphat, Trimethylphosphat, Tricresylphosphat, Triphenylphosphat, Trichlorphenylphosphat, Triethylphosphat, Diphenylcresylphosphat, Diphenylmonoorthoxenylphosphat, Tributoxyethylphosphat, Dibutylphosphat, Dioctylphosphat und Diisopropylphosphat. Trimethylphosphat wird bevorzugt.
Der vorstehende Wärmestabilisator ist in einer Menge von vorzugsweise 0,0001 bis 0,1 Gew.-teilen, insbesondere von 0,0005 bis 0,05 Gew.-teilen und ganz besonders von 0,001 bis 0,03 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile der Komponente A, enthalten.
Ferner kann die erfindungsgemäße farbgebende Zusammensetzung ein Formtrennmittel enthalten. Insbesondere wenn es sich bei der Komponente A um ein Polycarbonatharz handelt, wird vorzugsweise ein höherer Fettsäureester als Formtrennmittel verwendet. Beim höheren Fettsäureester kann es sich um einen Ester einer aliphatischen gesättigten Monocarbonsäure mit 10 bis 34 Kohlenstoffatomen und eines mehrwertigen Alkohols mit mindestens einer Hydroxylgruppe handeln. Zu erläuternden Beispielen für die aliphatische gesättigte Monocarbonsäure gehören Caprinsäure, Undecansäure, Laurinsäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Margarinsäure, Stearinsäure, Nonadecansäure, Arachidinsäure, Behensäure und Montansäure.
Beim höheren Fettsäureester handelt es sich insbesondere um einen partiellen Ester einer aliphatischen gesättigten Monocarbonsäure mit 10 bis 24 Kohlenstoffatomen und insbesondere mit 16 bis 22 Kohlenstoffatomen und eines mehrwertigen Alkohols mit mindestens zwei Hydroxylgruppen. DVDs müssen bei extrem hohen Temperaturen geformt werden, wobei der partielle Ester insbesondere eine Beeinträchtigung der Eigenschaften eines fluoreszierenden Farbstoffes zum Zeitpunkt der Formgebung bei hohen Temperaturen hemmen kann. Zu erläuternden Beispielen für den mehrwertigen Alkohol mit mindestens zwei Hydroxylgruppen gehören Ethylenglykol, Glycerin und Pentaerythrit. Ein partieller Ester von Stearinsäure und Glycerin wird besonders bevorzugt. Der partielle Ester ist im Handel erhältlich, beispielsweise von der Fa. Riken Vitamin Co., Ltd., unter der Handelsbezeichnung "RIKEMAL S-100A" und lässt sich leicht am Markt erwerben. Der Anteil des Formtrennmittels in der Zusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,005 bis 0,5 Gew.-teile und insbesondere 0,01 bis 0,2 Gew.-teile, bezogen auf 100 Gew.-teile der Komponente A.
Zu erläuternden Beispielen für das als erfindungsgemäße Komponente B verwendete farbgebende Mittel gehören organische farbgebende Mittel, wie ein Farbstoff auf der Basis von Perylen, ein Farbstoff auf der Basis von Cumarin, ein Farbstoff auf der Basis von Thioindigo, ein Farbstoff auf der Basis von Anthrachinon, ein Farbstoff auf der Basis von Thioxanthen, Ferrocyanide, wie Preussisch-Blau, ein Farbstoff auf der Basis von Perinon, ein Farbstoff auf der Basis von Chinolin, ein Farbstoff auf der Basis von Chinacridon, ein Farbstoff auf der Basis von Dioxazin, ein Farbstoff auf der Basis von Isoindolenon und ein Farbstoff auf der Basis von Phthalocyanin, sowie Ruß. Unter diesen Produkten werden durchsichtige organische farbgebende Mittel bevorzugt. Als farbgebendes Mittel, das als Komponente B dient, werden Farbstoffe auf der Basis von Anthrachinon, Farbstoffe auf der Basis von Perinon, Farbstoffe auf der Basis von Chinolin, Farbstoffe auf der Basis von Perylen, Farbstoffe auf der Basis von Cumarin und Farbstoffe auf der Basis von Thioindigo besonders bevorzugt.
Zu speziellen Beispielen für den als Komponente B verwendeten Farbstoff gehören Farbstoffe auf der Basis von Anthrachinon, die bekannt sind als CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 149, CI Solvent Red 150, CI Solvent Red 191, CI Solvent Red 151, CI Solvent Blue 94, CI. Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13, CI Solvent Violet 14, CI Solvent Green 3 und CI Solvent Green 28; Farbstoffe auf der Basis von Pyranthron-Anthrachinon, die bekannt sind als CI Vat Orange 9, CI Vat Orange 2 und CI Vat Orange 4; Farbstoffe auf der Basis von Isodibenzanthron-Anthrachinon; Farbstoffe auf der Basis von Dibenzopyrenchinon-Anthrachinon, die bekannt sind als CI Vat Orange 1 und CI Vat Yellow 4. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Thioindigo gehören CI Vat Red 2, CI Vat Red 41 und CI Vat Red 47. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Perylen gehören CI Vat Red 15, CI Vat Orange 7 sowie F Orange 240, F Red 305, F Yellow 083 und F Red 339 der LUMOGEN-Reihe der Fa. BASF Ltd. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Cumarin gehören MACROLEX Fluorescent Yellow 10GN (CI Solvent Yellow 160:1) und MACROLEX Fluorescent Red G der Fa. Bayer AG. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Chinolin gehören CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 54 und CI Disperse Yellow 160. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Perinon gehören CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179 und CI Solvent Orange 60. Zu speziellen Beispielen für den Farbstoff auf der Basis von Phthalocyanin gehören CI Pigment Blue 15:3, CI Pigment Green 7 und CI Pigment Green 36. Diese Farbstoffe können allein oder in Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden und sie können zu einer Färbung gemäß den Bedürfnissen führen.
Unter Einordnung der vorstehenden farbgebenden Mittel (Farbstoffe) gemäß ihren Farben, d. h. Gelb, Blau, Rot und Grün, werden nachstehend spezielle Beispiele für die Farbstoffe aufgeführt.
(1) Gelber Farbstoff
Zu speziellen Beispielen für gelbe Farbstoffe gehören Farbstoffe auf der Basis von Chinolin, bekannt als CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 98, CI Disperse Yellow 54 und CI Disperse Yellow 160; ein Farbstoff auf der Basis von Perylen, bekannt als CI Solvent Green 3; ein Farbstoff auf der Basis von Dibenzopyrenchinon-Anthrachinon, bekannt als CI Vat Yellow 4; ein Farbstoff auf der Basis von Cumarin, bekannt als Solvent Yellow 160:1; und ein Farbstoff auf der Basis von Perylen, bekannt als F Yellow 083 der LUMOGEN-Reihe der Fa. BASF Ltd.
Bevorzugte Beispiele hierfür werden aus der folgenden Gruppe ausgewählt: CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 98, CI Disperse Yellow 54, CI Disperse Yellow 160, CI Solvent Green 5, CI Vat Yellow 4, CI Solvent Yellow 160:1 und F Yellow 083 der LUMOGEN-Reihe der Fa. BASF Ltd.
(2) Blauer Farbstoff
Zu speziellen Beispielen für blaue Farbstoffe gehören Farbstoffe auf der Basis von Anthrachinon, bekannt als CI Solvent Blue 87, CI Solvent Blue 94, CI Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13 und CI Solvent Violet 14; Farbstoffe auf der Basis von Phthalocyanin, bekannt als CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 15-1 und CI Pigment Blue 15:3; und CI Disperse Violet 28.
Bevorzugte Beispiele hierfür werden aus der folgenden Gruppe ausgewählt: CI Solvent Blue 87, CI Solvent Blue 94, CI Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13, CI Solvent Violet 14 und CI Disperse Violet 28.
(3) Roter Farbstoff
Zu speziellen Beispielen für rote Farbstoffe gehören Farbstoffe auf der Basis von Anthrachinon, bekannt als CI Solvent Red 22, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 149, CI Solvent Red 150, CI Solvent Red 151, CI Solvent Red 168, CI Solvent Red 191 und CI Solvent Red 207; Farbstoffe auf der Basis von Pyranthron-Anthrachinon, bekannt als CI Vat Orange 9, CI Vat Orange 2 und CI Vat Orange 4; Farbstoffe auf der Basis von Isodibenzanthron-Anthrachinon; ein Farbstoff auf der Basis von Dibenzopyrenchinon-Anthrachinon, bekannt als CI Vat Orange 1; Farbstoffe auf der Basis von Perinon, bekannt als CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179 und CI Solvent Orange 60; Farbstoffe auf der Basis von Thioindigo, bekannt als CI Vat Red 2, CI Vat Red 41 und CI Vat Red 47; ein Farbstoff auf der Basis von Cumarin, bekannt als MACROLEX Fluorescent Red G; und Farbstoffe auf der Basis von Perylen, bekannt als CI Vat Red 15, CI Vat Orange 7 sowie F Orange 240, F Red 305 und F Red 339 der LUMOGEN-Reihe der Fa. BASF Ltd.
Bevorzugte Beispiele hierfür werden aus der folgenden Gruppe ausgewählt: CI Solvent Red 22, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 149, CI Solvent Red 150, CI Solvent Red 151, CI Solvent Red 168, CI Solvent Red 191, CI Solvent Red 207, CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179, CI Vat Red 2, CI Vat Red 41, CI Vat Red 47, CI Solvent Orange 55, CI Solvent Orange 60, CI Solvent Orange 63, CI Vat Orange 1, CI Vat Orange 2, CI Vat Orange 4, CI Vat Orange 9, MACROLEX Fluorescent Red G der Fa. Bayer AG sowie F Red 305, F Red 339 und F Orange 240 der LUMOGEN-Reihe der Fa. BASF Ltd.
(4) Grüner Farbstoff
Zu speziellen Beispielen für grüne Farbstoffe gehören Farbstoffe auf der Basis von Anthrachinon, bekannt als CI Solvent Green 3, CI Solvent Green 20 und CI Solvent Green 28; und Farbstoffe auf der Basis von Phthalocyanin, bekannt als CI Pigment Green 7 und CI Pigment Green 36.
Spezielle Beispiele hierfür werden aus der folgenden Gruppe ausgewählt: CI Solvent Green 3, CI Solvent Green 20 und CI Solvent Green 28.
Um schwarz gefärbte Pellets als erfindungsgemäße Masterpellets zu erhalten, werden ein grüner Farbstoff und ein roter Farbstoff oder ein blauer Farbstoff und ein gelber Farbstoff unter den vorerwähnten Farbstoffen ausgewählt und in Kombination verwendet. Dies bedeutet, bei einem bevorzugten Beispiel einer derartigen Kombination zur Herstellung der schwarzen Masterpellets handelt es sich um eine Kombination aus (i) einem grünen Farbstoff, der aus der Gruppe CI Solvent Green 3, CI Solvent Green 20 und CI Solvent Green 28 ausgewählt ist, und (ii) einem roten Farbstoff, der aus der Gruppe CI Solvent Red 22, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 151, CI Solvent Red 168, CI Solvent Red 191, CI Solvent Red 207, CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179 und CI Solvent Orange 60 ausgewählt ist.
Ein weiteres bevorzugtes Beispiel zur Herstellung der schwarzen Masterpellets besteht in einer Kombination aus (i) einem blauen Farbstoff, der aus der Gruppe CI Solvent Blue 87, CI Solvent Blue 94, CI Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13, CI Solvent Violet 14 and CI Disperse Violet 28 ausgewählt ist, und (ii) einem gelben Farbstoff, der aus der Gruppe CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 98, CI Disperse Yellow 54 und CI Disperse Yellow 160 ausgewählt ist.
Das farbgebende Mittel weist vorzugsweise einen geringen Teilchendurchmesser und insbesondere einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 50 μm auf, um eine ausreichend gleichmäßige Dispersion zu erhalten. Ein derartiges farbgebendes Mittel lässt sich erhalten, indem man einen Siebvorgang unter Verwendung einer Vielzahl von Filtern vornimmt.
Der Anteil der Komponente B in den erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets beträgt vorzugsweise 0,005 bis 10 Gew.-%, bezogen auf 100 Gew.-% der farbgebenden Zusammensetzung. Wenn der Anteil der Komponente B innerhalb des vorstehenden Bereiches liegt, weist das erhaltene optische Aufzeichnungsmedium eine zufriedenstellende Farbsättigung auf, wobei sich eine Färbung erreichen lässt, die ein hervorragendes Design ergibt, und wobei der erhaltene optische Formkörper, wie ein optisches Plattensubstrat, hochwertige elektrische Eigenschaften aufweist. Der Anteil der Komponente B beträgt insbesondere 0,01 bis 10 Gew.-% und ganz besonders 0,05 bis 5 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets weisen eine Länge von 2,0 bis 3,3 mm und vorzugsweise von 2,1 bis 3,1 mm und einen langen Durchmesser im Querschnitt von 2,5 bis 3,5 mm und vorzugsweise von 2,7 bis 3,3 mm auf. Ferner kann die Querschnittgestalt entweder kreisförmig, oval oder rechteckig sein, ist aber vorzugsweise kreisförmig oder oval. Wenn die Querschnittgestalt oval ist, beträgt das Verhältnis des langen Durchmessers zum kurzen Durchmesser im Querschnitt 1,2 bis 1,8 und vorzugsweise 1,3 bis 1,7. Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets werden, wie nachstehend beschrieben, mit durchsichtigen Pellets vermischt und zu einem gefärbten optischen Formkörper verformt. Die Gestalt und die Größe des durchsichtigen Pellets liegen innerhalb der Bereiche, die vorstehend in Bezug auf die Gestalt der vorgenannten farbgebenden Masterpellets beschrieben worden sind. Ein bevorzugter Aspekt bei der Formgebung der farbgebenden Masterpellets und der durchsichtigen Pellets besteht darin, dass es vorteilhaft ist, wenn die Gestalten der farbgebenden Masterpellets und der durchsichtigen Pellets fast gleich sind.
Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets weisen äußerst geringe Schwankungen bezüglich der Konzentrationen der in den Pellets enthaltenen farbgebenden Mittel (Komponente B) auf. Dies bedeutet, dass im Fall der erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets, der Anteil der Pellets, die einem Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% und vorzugsweise mindestens 95% beträgt. Die Schwankungen der Konzentrationen werden als Schwankungen der Absorptionen von Lösungen, die durch Lösen der Pellets in Lösungsmitteln erhalten worden sind, angegeben, wie nachstehend beschrieben wird.
Ein bevorzugter Aspekt der erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets besteht darin, dass der Anteil der Pellets, die einem Bereich von 0,6X bis 1,3X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% und vorzugsweise mindestens 95% beträgt.
Ein besonders bevorzugter Aspekt der erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets besteht darin, dass der Anteil von Pellets mit Konzentrationen an farbgebenden Mitteln, die einem Bereich von 0,7X bis 1,2X und vorzugsweise von 0,9X bis 1,1X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 93% und vorzugsweise mindestens 95% beträgt.
Ferner lassen sich die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets durch eine Vielzahl von Verfahren herstellen, z. B. durch (1) ein Verfahren, bei dem ein farbgebendes Mittel gleichmäßig mit einem thermoplastischen Harz vermischt wird und das Gemisch einem Schmelzknetvorgang unterzogen wird, (2) ein Verfahren, bei dem ein oder mehrere farbgebende Mittel zu einem Harz in hohen Konzentrationen gegeben werden und in trockenem Zustand mit dem Harz mittels eines Mischers, z. B. eines Henschel-Mischers, vermischt werden, um eine farbgebende Masterzusammensetzung zu erhalten, die dann ferner mit dem Rest des thermoplastischen Harzes vermischt und einem Schmelzknetvorgang unterworfen wird, (3) ein Verfahren, bei dem ein farbgebendes Mittel einer Schmelzknetvorrichtung, z. B. einem Extruder, in unabhängiger Weise zugeführt wird und einem Schmelzknetvorgang mit einem Harz unterworfen wird, (4) ein Verfahren, bei dem nach Auflösung eines farbgebenden Mittels in einem organischen Lösungsmittel die Lösung direkt einer Knetvorrichtung für ein geschmolzenes Harz zugeführt wird (in diesem Fall wird die farbgebende Lösung vorzugsweise filtriert), (5) ein Verfahren, bei dem die farbgebende Lösung gemäß dem vorstehenden Abschnitt (4) in hohen Konzentrationen zu einem Harz gegeben wird, um eine farbgebende Masterzusammensetzung mittels eines Mischers, z. B. eines Henschel-Mischers, herzustellen, und die hergestellte farbgebende Masterzusammensetzung einem Schmelzknetvorgang zusammen mit der restlichen Harzkomponente unterworfen wird, (6) ein Verfahren, bei dem die farbgebende Masterzusammensetzung gemäß dem vorstehenden Abschnitt (5) einer Knetvorrichtung für ein geschmolzenes Harz, z. B. einem Extruder, in unabhängiger Weise zugeführt und einem Schmelzknetvorgang unterworfen wird, (7) ein Verfahren, bei dem eine farbgebende Lösung mit einer Lösung eines thermoplastischen Harzes vermischt wird (in diesem Fall werden die Lösungen vorzugsweise filtriert) und das Lösungsmittel mittels eines Sprühtrockners oder dergl. entfernt wird, um Pulver zu erhalten, die anschließend einem Schmelzextrusionsvorgang unterzogen werden, und (8) ein Verfahren, bei dem eine Mischlösung aus einer Lösung eines farbgebenden Mittels und einer Lösung eines thermoplastischen Harzes einer Schmelzknetvorrichtung, z. B. einem Extruder, direkt zugeführt wird, um die Pellets zu erhalten. Diese Verfahren können vor der Anwendung in geeigneter Weise modifiziert werden. Ferner wird vor der Anwendung dieser Verfahren vorzugsweise ein zu verwendendes farbgebendes Mittel fein gemahlen, so dass es keine großen Teilchen enthält, und einem Trennvorgang unter Verwendung eines Siebs unterzogen, wenn große Teilchen vorliegen. Ferner sollten der Typ und die Bedingungen der Knetvorrichtung so gewählt werden, dass ein farbgebendes Mittel in günstiger und gleichmäßiger Weise in einem Harz dispergiert werden kann, wenn das farbgebende Mittel mit dem Harz vermischt und verknetet wird.
Gemäß von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen wurde eine verbesserte Version des vorstehenden Verfahrens (2) als ein industriell vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der angestrebten erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets aufgefunden. Gemäß diesem verbesserten Verfahren werden farbgebende Pulver gleichmäßig in trockenem Zustand mit thermoplastischen Harzpulvern, die kein farbgebendes Mittel enthalten, vermischt, um eine farbgebende Masterzusammensetzung (Pulvergemisch) zu erhalten, das sodann mit thermoplastischen Harzpulvern oder Pellets, die kein farbgebendes Mittel enthalten, vermischt und einem Schmelzknetvorgang unterworfen wird, um die angestrebten farbgebenden Masterpellets zu erhalten. Dieses Verfahren ist dazu in der Lage, für gewerbliche Zwecke vorteilhafte farbgebende Masterpellets von guter Qualität bereitzustellen, verglichen mit den vorstehenden übrigen Verfahren.
Nachstehend findet sich eine Beschreibung für den Fall, dass das vorstehende verbesserte Verfahren unter Verwendung von Pulvern eines nachstehend aufgeführten Polycarbonatharzes (PC) durchgeführt wird. Es ist zweckmäßig, dass die Polycarbonatharzpulver (nachstehend als "PC-Pulver" bezeichnet), die kein farbgebendes Mittel enthalten, einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,10 bis 0,55 mm, vorzugsweise von 0,15 bis 0,5 mm und insbesondere von 0,25 bis 0,40 mm aufweisen.
Bezüglich des Mischungsverhältnisses der PC-Pulver zu einem farbgebenden Mittel, wenn diese Bestandteile miteinander unter Herstellung der farbgebende Masterzusammensetzung (pulverförmig) vermischt werden, ist es zweckmäßig, dass die Anteile der PC-Pulver und des farbgebenden Mittels 40 bis 99,9 Gew.-% bzw. 0,1 bis 60 Gew.-%, vorzugsweise 60 bis 99 Gew.-% bzw. 1 bis 40 Gew.-% und ganz besonders 70 bis 95 Gew.-% bzw. 5 bis 30 Gew.-% betragen.
Die PC-Pulver und die farbgebenden Pulver werden miteinander gleichmäßig in den vorgenannten Verhältnissen vermischt, um die pulverförmige farbgebende Masterzusammensetzung zu erhalten. Die farbgebende Masterzusammensetzung und die durchsichtigen PC-Pellets oder PC-Pulver werden miteinander vermischt und zu den erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets in der Schmelze verformt. Der hier verwendete Ausdruck "durchsichtige PC-Pellets" bezieht sich auf Polycarbonatharzpellets, die kein farbgebendes Mittel enthalten.
In diesem Fall wird ein solches Mischungsverhältnis der farbgebenden Masterzusammensetzung und der durchsichtigen PC-Pellets oder PC-Pulver gewählt, dass die Verhältnisse des farbgebenden Mittels und des Harzes im Gemisch in die Bereiche fallen, die für die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets definiert worden sind. Ein geeignetes Mischungsverhältnis der farbgebenden Masterzusammensetzung und der durchsichtigen PC-Pellets oder PC-Pulver soll unter Berücksichtigung des Anteils des farbgebenden Mittels in den angestrebten farbgebenden Masterpellets und des Anteils und des Typs des farbgebenden Mittels in der farbgebenden Masterzusammensetzung gewählt werden. Dies bedeutet, dass die farbgebende Masterzusammensetzung und die durchsichtigen PC-Pellets oder PC-Pulver miteinander vermischt werden, um die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets zu erhalten. In diesem Fall ist das Mischungsverhältnis der farbgebenden Masterzusammensetzung zu den durchsichtigen PC-Pellets oder PC-Pulvern so beschaffen, dass die Anteile des erstgenannten Produkts und des letztgenannten Produkts vorzugsweise 0,5 bis 50 Gew.-% bzw. 50 bis 99,5 Gew.-%, insbesondere 1 bis 20 Gew.-% bzw. 80 bis 99 Gew.-% und ganz besonders 2 bis 10 Gew.-% bzw. 90 bis 98 Gew.-% betragen. Um den erfindungsgemäßen optischen Formkörper zu erhalten, ist das Mischungsverhältnis der farbgebenden Masterpellets zu den durchsichtigen PC-Pellets so beschaffen, dass die Anteile des erstgenannten Produkts und des letztgenannten Produkts 3 bis 50 Gew.-% bzw. 50 bis 97 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% bzw. 70 bis 95 Gew.-% und insbesondere 10 bis 25 Gew.-% bzw. 75 bis 90 Gew.-% betragen.
Bei von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen wurde festgestellt, dass dann, wenn ein optischer Formkörper, wie eine optische Platte, unter Verwendung von farbgebenden Masterpellets, die kleine Schnitzel, die bei der Herstellung der Pellets (vorwiegend beim Schneiden eines Stranges) erzeugt worden sind, enthalten, geformt wird, der Formkörper eine einzigartige Beschaffenheit in Bezug auf Farbungleichmäßigkeit und Farbstreifen, die sich von der bloßen Silberstreifenerscheinung unterscheiden und der farbgebenden Zusammensetzung zuzuschreiben sind, und in Bezug auf Probleme mit elektrischen Eigenschaften aufweist. Da die Größe und der Anteil der Pelletschnitzel die Qualität des optischen Formkörpers beeinflussen, werden die Pelletschnitzel vorzugsweise so gesteuert, dass sie nicht in einer Menge enthalten sind, die über eine bestimmte Menge hinausgeht, oder die Pelletschnitzel werden mittels eines Siebs oder dergl. entfernt.
Dies bedeutet, dass gemäß Untersuchungen der Erfinder die im vorliegenden Verfahren verwendeten farbgebenden Masterpellets Pulver enthalten, die aus der gleichen farbgebenden Zusammensetzung wie die farbgebenden Masterpellets gebildet worden sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 2,0 mm in einem Anteil von nicht mehr als 5 Gew.-% und vorzugsweise nicht mehr als 3 Gew.-% enthalten. Der hier verwendete Ausdruck "Teilchendurchmesser" des Pulvers bezieht sich auf die Länge des langen Durchmessers des längsten Teils des Pulvers. Der Anteil der Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 2,0 mm ist insbesondere nicht größer als 1 Gew.-% und ganz besonders nicht größer als 0,5 Gew.-%.
Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets enthalten Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm in einem Anteil von nicht mehr als 250 ppm und insbesondere von nicht mehr als 100 ppm.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 0,5 mm in einem Anteil von nicht mehr als 200 ppm, vorzugsweise von nicht mehr als 100 ppm und ganz besonders von nicht mehr als 50 ppm enthalten.
Die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets können einen optischen Formkörper ergeben, bei dem Farbungleichmäßigkeiten und Farbstreifen nur in einem äußerst geringen Umfang auftreten und der hervorragende elektrische Eigenschaften aufweist, indem die Schwankungen der Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets auf einen vorgegebenen Bereich eingestellt werden und der Anteil von Teilchen, die aus dem farbgebenden Mittel gebildet sind und eine vorgegebene Größe im Pellet aufweisen, kontrolliert wird und der Anteil der kleinen Pelletschnitzel kontrolliert wird.
Eine Maßnahme zur Herstellung der erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets mit einem geringen Pulveranteil besteht darin, den Anteil an zu bildenden Pulvern so gering wie möglich zu halten, indem man die Schneidebedingungen eines Stranges bei der Herstellung der Pellets einstellt. Wenn beispielsweise eine Harzzusammensetzung aus einem Extruder zu einem Strang extrudiert wird und der Strang mittels einer Schneidevorrichtung zu Pellets zerschnitten wird, weist der Querschnitt des Pellets wünschenswerterweise eine kreisförmige oder ovale Gestalt auf und zeigt nur wenige Vorsprünge oder Dellen. Um die Anzahl an Vorsprüngen oder Dellen des Querschnittes zu verringern, wird die Abkühlung des Stranges wünschenswerterweise so vorgenommen, dass die äußere Oberfläche des Stranges bei einer möglichst gleichmäßigen Temperatur abgekühlt wird. In diesem Fall wird der Strang wünschenswerterweise so abgekühlt, dass die Temperatur des Stranges vorzugsweise 110 bis 140°C und insbesondere 120 bis 130°C beträgt, wenn er mit der Schneidevorrichtung geschnitten wird. Somit kann die Torsion des Stranges äußerst gering gehalten werden und die Anzahl an Vorsprüngen oder Dellen an der Oberfläche des Querschnittes kann so gering wie möglich gehalten werden.
Ferner lassen sich die beim Schneiden des Stranges mit der Schneidevorrichtung erzeugten Pulver unter Verwendung eines Siebs oder eines Schwerkraftseparators mit Windeinwirkung abtrennen und entfernen.
Wie vorstehend ausgeführt, lassen sich die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets durch ein besonders gebräuchliches Verfahren erhalten, bei dem der aus der Schmelze extrudierte Strang zerschnitten wird. Somit ist die Gestalt des Stranges im Grunde zylindrisch. Obgleich der Strang beispielsweise als rechteckige Säule vorliegen kann, ermöglicht eine zylindrische Gestalt des Stranges eine gleichmäßige Abkühlung und hemmt das sogenannte "fehlerhafte Schneiden" oder "doppelte Schneiden" durch eine Pelletisiervorrichtung. Daher eignet sich die zylindrische Gestalt zur Herstellung von Pellets mit einer gleichmäßigeren Gestalt.
Außerdem erfüllen die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets vorzugsweise die Bedingung, dass die durchschnittliche Anzahl an Riesenpellets mit einer Länge von nicht unter 4 mm weniger als 1 pro 20 g der Pellets beträgt. Das Vorliegen von derartigen Riesenpellets mit einer Länge, die einen bestimmten Wert aufweist oder diesen übertrifft, stellt einen Instabilitätsfaktor dar, wenn das Riesenpellet bei der Formgebung von den Schnecken erfasst wird. Insbesondere stellt auf dem Gebiet der optischen Aufzeichnungsmedien, wo der Formgebungszyklus äußerst kurz ist, ein derartiger Instabilitätsfaktor leicht eine Ursache für ein ungleichmäßiges Vermischen des Harzes dar. Somit stellt die Anwesenheit von Riesenpellets, die im Fall von üblichen farblosen Pellets kein Problem darstellen, die Ursache von Problemen, wie Farbungleichmäßigkeit und ungleichmäßige optische Eigenschaften in den optischen Harzformkörpern, wie gefärbten optischen Aufzeichnungsmedien, dar.
Die durchschnittliche Anzahl an Riesenpellets mit einer Länge von nicht unter 4 mm beträgt vorzugsweise weniger als 1 pro 100 g der Pellets und insbesondere pro 500 g der Pellets.
Die Länge des Pellets kann nach verschiedenen Verfahren gemessen werden, z. B. durch ein Verfahren, bei dem jedes einzelne Pellet einen optischen Sensor oder einen akustischen Sensor passiert und die Länge jedes Pellets auf der Grundlage der Daten, die vom Sensor erhalten worden sind, gemessen werden, sowie ein Verfahren, bei dem das Pellet zur Bestimmung seiner Länge einer Bildbearbeitung unterworfen wird.
Um die Anzahl von Riesenpellets mit einer Länge, die einer vorgegebenen Länge entspricht oder diese übersteigt, auf ein Minimum zu beschränken, muss der Strang in stabiler Weise zerschnitten werden. Daher müssen die Pellets unter Berücksichtigung der folgenden Punkte erzeugt werden:

(1) Es muss auf den Abrieb der Schneideklingen und dem Abstand zwischen der stationären Klinge und der rotierenden Klinge der Pelletisiervorrichtung geachtet werden, um ein dabei hervorgerufenes fehlerhaftes Schneiden zu verhindern.
(2) Die Temperatur des Stranges wird stabilisiert, um ihn mit einer nahezu konstant bleibenden Härte zu zerschneiden und dadurch ein fehlerhaftes Schneiden zu verhindern.
(3) Eine Pelletisiervorrichtung, die mit einer Einzugswalze versehen ist, die mit einer stabilen Drehzahl rotiert und ein ausreichendes Drehmoment aufweist, wird verwendet, da der Strang dadurch in der Pelletisiervorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit gezogen wird.
(4) Das Werkzeug eines Extruders wird sorgfältig konstruiert und in einigen Fällen wird eine Zahnradpumpe vorgesehen, um die Abgabemenge zu stabilisieren, so dass die Dicke des Stranges stabilisiert wird. Dies ist erforderlich, da Schwankungen in der Dicke der Stränge Schwankungen der Klemmkräfte zwischen Walze und Strang verursachen und die Schwankungen der Klemmkräfte zu Schwankungen der Einzugsgeschwindigkeit der Stränge führen.
(5) Die Walze und die Schneideklingen werden eng aneinander platziert, um zu verhindern, dass die Stränge durch Scherkräfte der Schneideklingen stark verzerrt werden. Ferner entsteht ein Problem bezüglich der Kosten, verglichen mit den vorstehenden grundlegenden Vorgängen. Ein Verfahren, bei dem die Länge der einzelnen Pellets, die von einem Separator getrennt werden, durch einen optischen Sensor oder dergl. nachgewiesen wird, und solche Pellets, die eine vorgegebene oder darüber hinausgehende Länge aufweisen, ausgesiebt werden, kann ebenfalls herangezogen werden.

Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets, die einen geringen Anteil an Fremdmaterialien mit einer speziellen Größe aufweisen, sind zur Herstellung eines optischen Formkörpers (z. B. einer optischen Platte) geeignet, der keine Polarisationsmängel (weiße Defekte) in einer Umgebung von hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit aufweist, nur wenige Fehler beim Lesen von aufgezeichneten Daten ergibt und hochgradig zuverlässig ist.
Der erfindungsgemäß verwendete Ausdruck "Fremdmaterialien" bezieht sich auf beliebige Verunreinigungen, die bei einer beliebigen Stufe zwischen der Herstellung des thermoplastischen Harzes (z. B. eines aromatischen Polycarbonatharzes) aus Ausgangsmaterialien und der Formgebung des optischen Formkörpers zugemischt werden. Er umfasst sämtliche Komponenten, die in Methylenchlorid unlöslich sind, z. B. Verunreinigungen und Staub, der in den zu verwendenden Ausgangsmaterialien (wie Monomeren, Lösungsmitteln, Additiven, einschließlich eines Stabilisators und eines Formtrennmittels, und farbgebenden Mitteln) enthalten sind, Staub, der an den Produktionsanlagen haftet und während des Formgebungsverfahrens erzeugte carbonisierte Materialien.
Die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets enthalten pro kg der Pellets höchstens 1 Fremdmaterial mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 200 μm, vorzugsweise höchstens 300 Fremdmaterialien mit dem Teilchendurchmesser von nicht unter 100 μm und insbesondere höchstens 500 Fremdmaterialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 50 μm. Ferner beträgt die Anzahl an Fremdmaterialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 0,5 μm vorzugsweise höchstens 10 000/g in Relation zur Menge von sehr kleinen Fremdmaterialien.
Um ein thermoplastisches Harz mit einem Gehalt an einer geringen Menge an Fremdmaterialien zu erhalten, werden Ausgangsmaterialien (wie Monomere, Lösungsmittel, Additive, einschließlich eines Stabilisators und eines Formtrennmittels, und farbgebende Mittel), die durch Sublimation, Umkristallisation oder dergl. gereinigt worden sind und einen geringen Anteil an Verunreinigungen enthalten, verwendet; ein thermoplastisches Harz wird durch das vorstehende herkömmliche, bekannte, allgemeine Verfahren (z. B. ein Lösungspolymerisationsverfahren oder Schmelzpolymerisationsverfahren) hergestellt und das thermoplastische Harz wird sodann in einem gelösten Zustand filtriert; oder granulierte Ausgangsmaterialien werden nach der Granulation (Entfernung des Lösungsmittels) beispielsweise mit einem schlechten Lösungsmittel, wie Aceton, unter Erwärmungsbedingungen gespült, um derartige Verunreinigungen und Fremdmaterialien, wie niedermolekulare Komponenten und nicht-umgesetzte Komponenten, zu entfernen. Ferner werden bei der Extrusionsstufe (Pelletisierungsstufe), bei der die pelletförmigen Harze, die einer Spritzgießformgebung zu unterziehen sind, erhalten werden, die Harze in einem geschmolzenen Zustand dazu veranlasst, einen gesinterten Metallfilter mit einer Filtrationsgenauigkeit von 10 μm zu passieren, um Fremdmaterialien zu entfernen. Je nach Bedarf können ein Additiv, wie ein Antioxidationsmittel, z. B. ein Antioxidationsmittel auf der Basis von Phosphor, zugesetzt werden, um die Erzeugung von Fremdmaterialien zu hemmen. Auf jeden Fall müssen die Anteile an Fremdmaterialien, Verunreinigungen, Lösungsmitteln und dergl. im Ausgangsmaterialharz, das der Spritzgießformgebung zu unterziehen ist, auf ein Minimum begrenzt werden.
Bei den erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets handelt es sich um Pellets, die äußerst geringe Schwankungen der Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets aufweisen. Mit anderen Worten, bei den erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets handelt es sich um Pellets, bei denen die farbgebenden Mittel gleichmäßig und in günstiger Weise dispergiert sind. Ferner weisen die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets einen äußerst geringen Anteil an Pelletschnitzeln (Pulvern) und Fremdmaterialien auf.
Die erfindungsgemäßen, qualitativ hochwertigen, farbgebenden Masterpellets können mit durchsichtigen thermoplastischen Harzpellets (nachstehend als "durchsichtige Pellets" bezeichnet), die kein farbgebendes Mittel enthalten, vermischt und zu einem gefärbten optischen Formkörper (z. B. einer optischen Platte) durch Formgebung aus der Schmelze geformt werden, wobei der Formkörper nur wenige Farbungleichmäßigkeiten und Farbstreifen sowie hervorragende elektrische Eigenschaften aufweist.
Das Mischungsverhältnis der farbgebenden Masterpellets und der durchsichtigen Pellets unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Ein geeignetes Mischungsverhältnis ist so beschaffen, dass der Anteil der farbgebenden Masterpellets 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 30 Gew.-% und insbesondere 10 bis 25 Gew.-% beträgt und der Anteil der durchsichtigen Pellets 97 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 95 bis 70 Gew.-% und insbesondere 90 bis 75 Gew.-% beträgt, wenn die Gesamtmenge der beiden Typen von Pellets 100 Gew.-% beträgt.
Die Größe und die Gestalt der durchsichtigen Pellets, die mit den farbgebenden Masterpellets zu vermischen sind, werden vorzugsweise unter den gleichen Größen und Gestalten, wie sie vorstehend in Bezug auf die farbgebenden Masterpellets aufgeführt worden sind, gewählt. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist so beschaffen, dass die beiden Typen von Pellets fast die gleiche Gestalt und Größe aufweisen. Ferner weisen die durchsichtigen Pellets geeigneterweise einen geringen Anteil an Pelletschnitzeln und Fremdmaterialien auf, und zwar innerhalb der gleichen Bereiche, wie sie vorstehend in Bezug auf die farbgebenden Masterpellets beschrieben worden sind.
Verschiedene herkömmliche Verfahren können zur Herstellung eines optischen Formkörpers aus den erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets und den durchsichtigen Pellets herangezogen werden. Beispielsweise können die Pellets zu einer gewünschten Gestalt verformt werden, indem man sich einer Spritzgießformgebung, einer Extrusionsformgebung oder einer Pressformgebung bedient. Die Erfindung eignet sich nicht nur für gefärbte optische Platten, insbesondere plattenförmige optische Aufzeichnungsmedien, wie gefärbte CD-Rs und gefärbte DVD-Rs, sondern auch für plattenartige Formkörper, z. B. eine optische Karte. Ferner eignet sich die vorliegende Erfindung auch für eine Vielzahl von Ausführungsformen von laminierten Aufzeichnungsmedien mit den Funktionen von optischen Aufzeichnungsmedien. Diese optischen Aufzeichnungsmedien eignen sich zur Verwendung für eine Vielzahl von Video-Software-, Computer-Software- und Spiele-Software-Produkten.
Da die erfindungsgemäßen farbgebenden Masterpellets äußerst geringe Schwankungen der Konzentrationen der farbgebenden Mittel aufweisen, wie vorstehend ausgeführt wurde, brauchen sie nicht mit den durchsichtigen Pellets vermischt werden, um einen optischen Formkörper zu erhalten. Erläuternde Beispiele für optische Formkörper umfassen gefärbte optische Platten, wie gefärbte CD-Rs und gefärbte DVD-Rs.
Beispiel
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Beispiele ausführlich beschrieben. Jedoch ist die Erfindung keinesfalls auf diese Beispiele beschränkt. Ferner bezieht sich die Angaben "Teile" in den Beispielen auf "Gewichtsteile", sofern nichts anderes angegeben ist. Die Bewertungspunkte und die Bewertungsverfahren für optische Platten sind nachstehend angegeben.
(1) Messung der Farbungleichmäßigkeit
Die in Tabelle 2 aufgeführten Mischpellets wurden mittels einer Spritzgießmaschine (S480/150, Produkt der Fa. Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) bei einer Zylindertemperatur von 350°C und einer Formtemperatur von 120°C kontinuierlich einer Formgebung unterzogen, um 100 geformte Platten zur Bewertung der Farbungleichmäßigkeit mit einer Länge von 50 mm, einer Breite von 90 mm und einer Dicke von 0,6 mm herzustellen.
Diese 100 Formplatten wurden einer Messung in Bezug auf L* (Helligkeit), a* (Chromatizität von Rot bis Grün) und b* (Chromatizität von Gelb bis Blau) unter einer D65-Lichtquelle (korrelierte Farbtemperatur: 6 504 K) unter Verwendung eines Spektrophotometers (SF500, Produkt der Fa. Datacolor, Inc.) unterzogen. Die Maximalwerte und die Minimalwerte wurden in die Formel (i) eingesetzt, um die Farbdifferenz zu bestimmen. Die Farbdifferenz wurde gemäß einer dreiteiligen Skala bewertet. Je näher der Wert von ΔE* (Farbdifferenz) bei 0 liegt, desto stabiler ist der Farbton.

O;: ΔE* ≤ 0,5
Δ:: 0,5 < ΔE* < 1,0
x:: ΔE* ≥ 1,0

L*max, a*max, b*max: Maximalwerte bei den 100 Formplatten
L*min, a*min, b*min: Minimalwerte bei den 100 Formplatten

(2) Messung von Farbstreifen
Das Erscheinungsbild vom ersten Schuss bis zum zehnten Schuss der 100 Formplatten zur Bewertung der Farbungleichmäßigkeit wurde visuell betrachtet und gemäß einer dreiteiligen Skala bewertet,

O:: Absolut keine Farbstreifen
Δ:: 1 Farbstreifen
x:: 2 oder mehr Farbstreifen

(3) Betrachtung des Erscheinungsbilds einer optischen Platte
Das Erscheinungsbild der vorstehend erhaltenen optischen Platte wurde visuell betrachtet.
(4) Messung von BLER
Die folgenden Mischpellets wurden zu einem an Aluminium haftenden Substrat mit einer Dicke von 1,2 mm und einem Durchmesser von 120 mm mittels einer Spritzgießmaschine (DISK 3M III, Produkt der Fa. Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) verformt. Der BLER-Wert des Substrats wurde mittels einer BLER-Messvorrichtung (CD-Player-Steuereinheit CDS-3000, Produkt der Fa. SONY Corporation) gemessen. Bei dem in Tabelle 4 angegebenen C1AVE-Wert handelt es sich um den Mittelwert pro Sekunde von C1-Fehlern (statistische Fehler, die durch einen C1-Code korrigiert werden können).
(5) Lichtdurchlässigkeit
Als Prüfkörper zur Messung der Lichtdurchlässigkeit wurden die erhaltenen Pellets zu einer Formplatte zur Bewertung der Durchlässigkeit mit einer Länge von 50 mm, einer Breite von 90 mm und einer Dicke von 0,6 mm mittels einer Spritzgießmaschine (S480/150, Produkt der Fa. Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) bei einer Zylindertemperatur von 350°C und einer Formtemperatur von 120°C geformt.
Die Lichtdurchlässigkeit der Formplatte wurde unter Verwendung des aufzeichnenden Spektrophotometers U-3200 der Fa. Hitachi, Ltd., gemessen. (a) Die höchste Lichtdurchlässigkeit bei Wellenlängen von 350 bis 400 nm, (b) die geringste Lichtdurchlässigkeit bei Wellenlängen von 400 bis 650 nm und (c) die Lichtdurchlässigkeit bei der Wellenlänge 650 nm wurden bestimmt.
(6) Messung des Pulvergehalts
5 kg farbgebende Masterpellets wurden ausgewogen. Die Pellets wurden 20 Minuten in einer kreisförmigen Siebschüttelvorrichtung (TM-70-2S, Tokujyu Corp.) behandelt, um Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 2,0 mm, Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm und Pulver mit einem Teilchendurchmesser von nicht mehr als 0,5 mm abzusieben. Die Gewichtsmengen dieser Pulver wurden gemessen und in ppm angegeben.
(7) Messung der Länge des farbgebenden Masterpellets
Jeweils 500 g der in Tabelle 1 aufgeführten Typen von farbgebenden Masterpellets wurden als Probe genommen. Die einzelnen Pellets wurden auf einem Band mit einer halbzylindrischen Eingravierung transportiert. Mit CCD-Kameras, die über dem Band und an den Seiten davon angebracht waren, wurde das Pellet aufgenommen. Die Bilder wurden zur Bestimmung der Länge und des Durchmessers der einzelnen Pellets analysiert. Drei CCD-Kameras wurden eingesetzt. Die durchschnittliche Länge und der durchschnittliche Durchmesser der von drei Kameras aufgezeichneten Daten wurden als Länge und Durchmesser des Pellets festgelegt.
(8) Messung des Gehalts an fremden Materialien
Der Gehalt an fremden Materialien mit einer Größe von nicht unter 200 μm wurde gemessen, indem man eine vorgegebene Menge der Pellets in Methylenchlorid, das vorher mit einem Filter mit einer Öffnung von 0,05 μm filtriert worden war, löste, das erhaltene Gemisch mit einem Filter mit einer Öffnung von 200 μm filtrierte und die Anzahl der Rückstandsteile auf dem Filter zählte. Die Anzahl der Rückstandsteile pro kg des Harzes wurde angegeben.
Ferner wurde der Anteil an fremden Materialien mit einer Größe von nicht unter 0,5 μm gemessen, indem die vorstehende Lösung durch eine Flüssigkeitszählvorrichtung für feine Teilchen (Produkt der Fa. HIAC-ROYCO Company) geleitet wurde, wobei die Messung auf der Grundlage eines Lichtstreuungs/Lichtblockierungssystems unter Verwendung von Laser-Licht erfolgte.
(9) Test auf Langzeitzuverlässigkeit
Ein optisches Plattensubstrat (Durchmesser: 120 mm, Dicke: 1,2 mm), das mit einer Plattenformgebungsmaschine (DISK 3M III, Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) geformt worden war, wurde in einem Bad von konstanter Temperatur und konstanter Feuchtigkeit, das auf eine Temperatur von 80°C und eine relative Feuchtigkeit von 85% eingestellt worden war, 1 000 Stunden belassen. Die Anzahl an weißen Defekten (Polarisationsmängel) mit einer Größe von nicht unter 20 μm im Substrat wurde festgestellt. Dieses Verfahren wurde an 25 optischen Plattensubstraten durchgeführt. Der Mittelwert der Zählergebnisse wurde berechnet und als Anzahl der weißen Flecken festgelegt.
(10) Test auf Lamination von Substraten
Eine DVD-Platte wurde durch Schleuderbeschichtung eines UV-härtbaren Klebstoffes auf Datensubstrate, Verbinden der Substrate durch Laminieren und Bestrahlen mit UV-Strahlung zur Härtung des Klebstoffes erhalten. Anschließend wurde die Haftung auf der Grundlage der folgenden Kriterien bewertet.

O:: Die Substrate lassen sich von Hand nicht trennen und weisen eine ausreichende Haftung auf.
x:: Die Substrate lassen sich von Hand trennen.

(11) Verfahren zur Messung der Absorption
5 Stunden bei 120°C getrocknete farbgebende Masterpellets wurden ausgewogen. Von den Pellets wurde ein Pellet (etwa 20 mg) als Probe genommen und in einem Messkolben gemessen. Das Pellet wurde mit Chloroform in geeigneter Weise verdünnt (beispielsweise 100-, 200-, 300-, 500-, 1 000- oder 1 500-fach). Die Lichtdurchlässigkeit der Lösung bei Wellenlängen von 400 bis 700 nm wurde unter Verwendung einer Quarzzelle mit einer optischen Schichtdicke von 10 mm unter Verwendung des aufzeichnenden Spektrophotometers U-3200 der Fa. Hitachi, Ltd., gemessen. Die höchste Absorptionswellenlänge wurde als λmax definiert. Das Verdünnungsverhältnis mit Chloroform wurde bei einer Lichtdurchlässigkeit bei λmax von 35 bis 70% als A definiert. 100 farbgebende Pellets wurden einer Absorptionsmessung beim Verdünnungsverhältnis A auf die vorstehend beschriebene Weise unterzogen. Nachstehend sind zu Informationszwecken die Absorptionswerte der farbgebenden Masterpellets der Beispiele N, O, P und Q angegeben.
Als Messergebnis der Absorption der farbgebenden Masterpellets von Beispiel N bei einem Verdünnungsverhältnis von 1 500-fach und λmax von 477 nm, ergab sich ein Mittelwert von 0,252.
Als Messergebnis der Absorption der farbgebenden Masterpellets von Beispiel 0 bei einem Verdünnungsverhältnis von 700-fach und λmax von 478 nm ergab sich ein Mittelwert von 0,309.
Als Messergebnis der Absorption der farbgebenden Masterpellets von Beispiel P bei einem Verdünnungsverhältnis von 300-fach und λmax von 460 nm ergab sich ein Mittelwert von 0,387.
Als Messergebnis der Absorption der farbgebenden Masterpellets von Beispiel Q bei einem Verdünnungsverhältnis von 250-fach und λmax von 634 nm ergab sich ein Mittelwert von 0,195.
Nachstehend sind die Symbole und die Beschaffenheit der in Tabelle 1 aufgeführten Komponenten angegeben.
Thermoplastisches Harz (Komponente A)
PC-1
Bisphenol A-polycarbonat-Harzpulver (unter Verwendung von p-tert.-Butylphenol als terminales Blockierungsmittel) mit einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 15 200, erhalten durch das Phosgen-Verfahren ohne Amin-Katalysator mit einem Teilchendurchmesser von 0,33 mm.
PC-2
Aromatische Polycarbonat-Copolymerpulver (unter Verwendung von p-tert.-Butylphenol als terminales Blockierungsmittel) mit einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 14 800, erhalten nach dem Phosgen-Verfahren unter Verwendung eines Amin-Katalysators mit einem Gehalt an 45 Mol-% 1,1-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan [Bisphenol TMC]) und 55 Mol-% 4,4'-(m-Phenylendiisopropyliden)-diphenol [Bisphenol M] als vollständig aromatische Dihydroxykomponenten.
PC-3
Bisphenol A-polycarbonat-Harzpellets mit einer Konzentration der terminalen Hydroxylgruppen von 34 Mol-% und einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 15 300 erhalten, durch das Umesterungsverfahren in der Schmelze unter Verwendung von 2 × 10^–7 Mol des Dinatriumsalzes von Bisphenol A als Umesterungskatalysator pro 1 Mol Bisphenol A als Ausgangsmaterial.
Farbgebende Mittel (Komponente B)

Roter Farbstoff 1: Farbstoff auf der Basis von Perinon, Plast Red 8370, Produkt der Fa. ARIMOTO CHEMICAL CO., LTD.
Roter Farbstoff 2: Fluoreszierender roter Farbstoff auf der Basis von Perylen, Lumogen F Red 305, Produkt der Fa. BASF Ltd.
Roter Farbstoff 3: Fluoreszierender roter Farbstoff auf der Basis von Cumarin, Macrolex Fluorescent Red G, Produkt der Fa. Bayer AG
Roter Farbstoff 4: Fluoreszierender roter Farbstoff auf der Basis von Thioindigo, Plast Red D54, Produkt der Fa. ARIMOTO CHEMICAL CO., LTD.
Roter Farbstoff 5: Roter Farbstoff auf der Basis von Perinon, Kp Plast Red HG, Produkt der Fa. Kiwa Chemical Industry Co., Ltd.
Roter Farbstoff 6: Roter Farbstoff auf der Basis von Perinon, Kp Plast Red H2G, Produkt der Fa. Kiwa Chemical Industry Co., Ltd.
Gelber Farbstoff 1: Gelber Farbstoff auf der Basis von Chinolin, Plast Yellow 8010, Produkt der Fa. ARIMOTO CHEMICAL Co., LTD.
Gelber Farbstoff 2: Fluoreszierender gelber Farbstoff auf der Basis von Cumarin, Macrolex Fluorescent Yellow 10GN, Produkt der Fa. Bayer AG
Gelber Farbstoff 3: Gelber Farbstoff auf der Basis von Chinolin, Plast Yellow 8050, Produkt der Fa. ARIMOTO CHEMICAL CO., LTD.
Grüner Farbstoff: Grüner Farbstoff auf der Basis von Anthrachinon, Oil Green 5602, Produkt der Fa. ARIMOTO CHEMICAL CO., LTD.
Blauer Farbstoff: Blauer Farbstoff auf der Basis von Anthrachinon, Macrolex Blue RR, Produkt der Fa. Bayer AG

Weitere Additivkomponenten

ST: Tris-(2,4-di-tert.-butylphenylphosphit), Irgafos 168, Produkt der Fa. Nippon Ciba-Geigy Ltd.
L1: Glycerinmonostearat, RIKEMAL S-100A, Produkt der Fa. Riken Vitamin Co., Ltd.

Beispiele A bis R und 1 bis 25 sowie Vergleichsbeispiele A, B und 1 bis 3
Herstellung von farbgebenden Masterpellets und durchsichtigen Pellets
Die farbgebenden Masterpellets A bis R wurden auf folgende Weise hergestellt. Zunächst wurden die in Tabelle 1 aufgeführten farbgebenden Komponenten und Additivkomponenten mit den Polycarbonat-Harzpulvern als Komponente A so verdünnt, dass der Anteil der farbgebenden Komponenten und der Additivkomponenten 10 Gew.-% betrug. Die Bestandteile wurden gleichmäßig mit einem Henschel-Mischer vermischt, um eine farbgebende Masterzusammensetzung und eine Additiv-Masterzusammensetzung zu erhalten. Anschließend wurde die farbgebende Masterzusammensetzung mit einer zusätzlichen Harzkomponente so vermischt, dass die Mengenverhältnisse von Tabelle 1 erreicht wurden. Eine gleichmäßige Vermischung mit einem Taumelmischer wurde vorgenommen. Sodann wurde das erhaltene Gemisch einem Schmelzknetvorgang unterworfen und zu Pellets (Pelletgröße: 2,7 mm Durchmesser X 3,0 mm Länge) mit einem 30 mm ∅-Doppelschneckenextruder (KTX-30, Produkt der Fa. KOBE STEEL, LTD.), der eine Entlüftungsöffnung aufwies, bei einer Zylindertemperatur von 280°C extrudiert, wobei die Luft im Extruder durch die Entlüftungsöffnung evakuiert wurde. Ein Filter war am Extruderwerkzeug vorgesehen, so dass die Pellets nicht mehr als 20 Fremdbestandteile mit einer Größe von nicht unter 5 μm pro Gramm enthielten. Ferner wurden alle vorstehenden Vorrichtungen in eine Atmosphäre gebracht, bei der saubere, filtrierte Luft unter einem Druck von 101,8 kPa zirkulierte. Als Kühlwasser wurde Ionenaustauschwasser verwendet.
Bei der Herstellung der farbgebenden Masterpellets A bis Q wurde ferner ein Verfahren (Wellplatten-Kühlverfahren), bei dem ein Strang auf einer Wellplatte, auf der Kühlwasser floss, geführt wurde, als Kühlverfahren herangezogen. Die Temperatur der Pellets unmittelbar nach dem Schneiden des Stranges durch eine Schneidevorrichtung betrug 132°C. Diese Pellets ließ man in einer rechteckige Leitung fallen, wobei ionisierte Luft gegen die Pellets geblasen wurde, um an den Pellets anhaftende Pulver zu entfernen.
Die farbgebenden Masterpellets X wurden auf folgende Weise hergestellt. Die farbgebenden Komponenten, die Additivkomponenten und das thermoplastische Harz als Komponente A gemäß den Angaben in Tabelle 1 wurden direkt nur mit einem Taumelmischer so vermischt, dass die in Tabelle 1 angegebenen Mengenverhältnisse erreicht wurden. Anschließend wurde das erhaltene Gemisch mit einem 30 mm ∅-Doppelschneckenextruder (KTX-30, Produkt der Fa. KOBE STEEL, LTD.) mit einer Entlüftungsöffnung bei einer Zylindertemperatur von 280°C einem Schmelzknetvorgang und Extrudiervorgang unterworfen, wobei Luft im Extruder durch die Entlüftungsöffnung evakuiert wurde. Am Extruderwerkzeug war kein Filter vorgesehen. Leitungswasser wurde für die Kühlung der vorstehenden Vorrichtungen verwendet.
Ferner wurde bei der Herstellung der farbgebenden Masterpellets X ein Verfahren, bei dem ein Strang 5 Sekunden durch ein auf 27°C gehaltenes Wasserbad geführt wurde, als Kühlverfahren herangezogen. Die Temperatur der Pellets unmittelbar nach dem Schneiden des Stranges zur Bildung von Pellets mit einer Schneidevorrichtung betrug 83°C. Diese Pellets wurden keiner Entfernung von feinen Pulvern durch ionisierte Luft unterworfen.
Ferner wurden getrennt von den vorstehenden Pellets durchsichtige Pellets (Pelletgröße: 2,7 mm im Durchmesser X 3,0 mm Länge), die keine farbgebenden Komponenten enthielten, für Verdünnungszwecke auf die gleiche Weise wie die vorstehenden farbgebenden Masterpellets A bis Q hergestellt.
Herstellung einer CD-Scheibe
Eine speziell für CDs verwendete Form wurde an der Spritzgießmaschine DISK3 M III der Fa. Sumitomo Heavy Industries, Ltd., angebracht. An der Form wurde ein CD-Prägestempel aus Nickel, der Krater (pits) aufwies, an der Form angebracht. Die in den Tabellen 2 und 3 aufgeführten Formgebungspellets wurden als Formgebungsmaterialien in den Trichter der Formgebungsmaschine durch eine automatische Vorschubvorrichtung zugeführt und bei einer Zylindertemperatur von 340°C, einer Formtemperatur von 75°C, einer Spritzgeschwindigkeit von 100 mm/sec und einem Haltedruck von 3 920 kPa zu Substraten mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm geformt. Aus den Substraten wurden CD-Scheiben erhalten. Die Ergebnisse der Bewertung dieser CD-Scheiben sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Herstellung einer CD-R-Scheibe
Die in Tabelle 2 aufgeführten Formgebungspellets wurden zu Scheibensubstraten geformt. Auf den Substraten wurde zur Herstellung von CD-R-Scheiben jeweils eine einen Farbstoff enthaltende Aufzeichnungsschicht ausgebildet. Die Ergebnisse der Bewertung dieser CD-R-Scheiben sind in Tabelle 5 aufgeführt. Tabelle 5

Bsp.: Beispiel

Bsp.: Beispiel, Vergl.-bsp.: Vergleichsbeispiel

Ferner wurde ein Bewitterungstest durchgeführt, bei denen die Aufzeichnungsoberflächen der CD-R-Scheiben durch ein Glas der Einwirkung von Sonnenlicht ausgesetzt wurden. Dabei wurde die Anzahl an Tagen bestimmt, die verstrichen, bis Probleme beim Schreiben und Lesen von Daten bei den CD-R-Scheiben auftraten. Dabei wurde festgestellt, dass bei den Scheiben der Beispiele die Wetterbeständigkeit doppelt so gut wie bei den Scheiben der Vergleichsbeispiele war.
Herstellung einer DVD-Scheibe
Eine speziell für DVDs verwendete Form wurde an der Spritzgießmaschine DISK3 M III der Fa. Sumitomo Heavy Industries, Ltd., angebracht. Ein DVD-Prägestempel aus Nickel, der die Informationen über Adresssignale und dergl. aufwies, wurde an der Form angebracht. Die in den Tabellen 2 und 3 aufgeführten Formgebungspellets wurden im Trichter der Formgebungsmaschine durch eine automatische Vorschubvorrichtung zugeführt und bei einer Zylindertemperatur von 380°C, einer Formtemperatur von 115°C, einer Spritzgeschwindigkeit von 300 mm/sec und einem Haltedruck von 3 920 kPa zu DVD-Substraten geformt. Aus den Substraten wurden DVD-Scheiben erhalten. Die Ergebnisse der Bewertung dieser DVD-Scheiben sind in Tabelle 6 aufgeführt. Tabelle 6

Bsp.: Beispiel

Claims

Verfahren zur Herstellung einer gefärbten optischen Platte durch Schmelzformgebung von farbgebenden Masterpellets und durchsichtigen thermoplastischen Harzpellets, wobei: (i) farbgebende Masterpellets aus einer farbgebenden Zusammensetzung, die ein aromatisches Polycarbonat (Komponente A) und ein farbgebendes Mittel (Komponente B) umfasst, gebildet werden, (ii) der Anteil der Pellets mit farbgebenden Konzentrationen, die einen Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den farbgebenden Masterpellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% beträgt, (iii) jedes Pellet eine Länge von 2,0 bis 3,3 mm und einen langen Durchmesser im Querschnitt von 2,5 bis 3,5 mm aufweist, (iv) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm aufweisen, nicht über 250 ppm liegt, (v) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet sind und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 2,0 mm aufweisen, nicht über 5 Gew.-% liegt, (vi) die Anzahl an Fremdmaterialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 200 μm 1 oder weniger pro kg der farbgebenden Masterpellets beträgt, und die gefärbte optische Platte 3 bis 50 Gew.-% der farbgebenden Masterpellets und 97 bis 50 Gew.-% der durchsichtigen thermoplastischen Harzpellets umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anteil an farbgebenden Masterpellets mit farbgebenden Konzentrationen, die einem Bereich von 0,6X bis 1,3X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den farbgebenden Masterpellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anteil der farbgebenden Masterpellets mit farbgebenden Konzentrationen, die einem Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den farbgebenden Masterpellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 95% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim durchsichtigen thermoplastischen Harz (Komponente A) um ein aromatisches Polycarbonatharz mit einem Viskositätsmittel des Molekulargewichts von 10 000 bis 22 000 handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Anteil des farbgebenden Mittels (Komponente B) in der farbgebenden Zusammensetzung 0,005 bis 10 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel (Komponente B) um einen Farbstoff auf der Basis von Anthrachinon, einen Farbstoff auf der Basis von Perinon, einen Farbstoff auf der Basis von Chinolin, einen Farbstoff auf der Basis von Perylen, einen Farbstoff auf der Basis von Cumarin oder einen Farbstoff auf der Basis von Thioindigo handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei der gefärbten optischen Platte um eine gefärbte CD-R oder DVD-R handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das farbgebende Mittel aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 98, CI Disperse Yellow 54, CI Disperse Yellow 160, CI Vat Yellow 4, CI Solvent Yellow 160:1 und F Yellow 083 der LUMOGEN-Reihe der Firma BASF Ltd. besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel um ein blaues farbgebendes Mittel handelt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Blue 87, CI Solvent Blue 94, CI Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13, CI Solvent Violet 14 und CI Disperse Violet 28 besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel um ein rotes farbgebendes Mittel handelt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Red 22, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 149, CI Solvent Red 150, CI Solvent Red 151, CI Solvent Red 168, CI Solvent Red 191, CI Solvent Red 207, CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179, CI Vat Red 2, CI Vat Red 41, CI Vat Red 47, CI Solvent Orange 55, CI Solvent Orange 60, CI Solvent Orange 63, CI Vat Orange 1, CI Vat Orange 2, CI Vat Orange 4, CI Vat Orange 9, MACROLEX Fluorescent Red G der Firma Bayer AG und F Red 305, F Red 339 und F Orange 240 der LUMOGEN-Reihe der Firma BASF Ltd. besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel um ein grünes farbgebendes Mittel handelt, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Green 3, CI Solvent Green 20 und CI Solvent Green 28 besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel um ein schwarzes farbgebendes Mittel handelt, das folgendes umfasst: (i) einen grünen Farbstoff, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Green 3, CI Solvent Green 20 und CI Solvent Green 28 besteht, und (ii) einen roten Farbstoff, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Red 22, CI Solvent Red 52, CI Solvent Red 151, CI Solvent Red 168, CI Solvent Red 191, CI Solvent Red 207, CI Solvent Red 135, CI Solvent Red 179 und CI Solvent Orange 60 besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich beim farbgebenden Mittel um ein schwarzes farbgebendes Mittel handelt und umfasst folgendes: (i) einen blauen Farbstoff, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Blue 87, CI Solvent Blue 94, CI Solvent Blue 97, CI Solvent Violet 13, CI Solvent Violet 14 und CI Disperse Violet 28 besteht, und (ii) einen gelben Farbstoff, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus CI Solvent Yellow 33, CI Solvent Yellow 157, CI Solvent Yellow 98, CI Disperse Yellow 54 und CI Disperse Yellow 160 besteht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die farbgebenden Masterpellets durch folgende Stufen erhalten werden: (1) farbgebende Pulver und aromatische Polycarbonatharzpulver werden miteinander gleichmäßig gemischt, um eine pulverförmige farbgebende Masterzusammensetzung herzustellen, (2) die farbgebende Masterzusammensetzung wird mit aromatischen Polycarbonatharzpulvern oder Pellets so vermischt, dass der Anteil des farbgebenden Mittels im erhaltenen Gemisch 0,005 bis 10 Gew.-% betragen soll, und (3) die erhaltene Zusammensetzung wird zur Pelletisierung einem Schmelzknetvorgang unterworfen.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die aromatischen Polycarbonatharzpulver einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 0,10 bis 0,55 mm aufweisen.
Farbgebende Masterpellets für eine optische Platte, die aus einer farbgebenden Zusammensetzung gebildet werden, die ein aromatisches Polycarbonatharz mit einem Gehalt an einem farbgebenden Mittel umfasst, wobei (1) der Anteil an Pellets mit farbgebenden Konzentrationen, die einem Bereich von 0,5X bis 1,5X entsprechen, wenn die Konzentrationen der farbgebenden Mittel in den Pellets als Absorption angegeben werden und die durchschnittliche Konzentration als X angegeben wird, mindestens 90% beträgt, (2) die Pellets jeweils eine Länge von 2,0 bis 3,3 mm und einen langen Durchmesser im Querschnitt von 2,5 bis 3,5 mm aufweisen, (3) die Anzahl an fremden Materialien mit einem Teilchendurchmesser von nicht unter 200 μm 1 oder weniger pro kg der Pellets beträgt und (4) der Anteil an Pulvern, die aus der farbgebenden Zusammensetzung gebildet werden und einen Teilchendurchmesser von nicht mehr als 1,0 mm aufweisen, nicht über 250 ppm liegt.