DE60214199T2

DE60214199T2 - Laminat in rollenform

Info

Publication number: DE60214199T2
Application number: DE60214199T
Authority: DE
Inventors: TEIJIN LIMITED Masahiro Matsuyama-shi HOSOI; TEIJIN LIMITED Kazuo Matsuyama-shi YAHATA; TEIJIN LTD. Junichi Matsuyama-shi SHIBATA; SONY CORPORATION Takeshi Shinagawa-ku YAMASAKI; SONY CORPORATION Tomomi Shinagawa-ku YUKUMOTO
Original assignee: Teijin Chemicals Ltd; Sony Corp
Current assignee: Sony Corp; Teijin Ltd
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2007-07-12
Also published as: JPWO2003004270A1; KR100854605B1; US20030184891A1; EP1419882A4; CN1464840A; JP3923044B2; CN100528557C; EP1419882A1; KR20030036752A; EP1419882B1; TW574278B; US7285332B2; DE60214199D1; WO2003004270A1; DE60214199T8

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aufgewickeltes Laminat aus einer Polycarbonatfolie für optische Anwendungen und ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe, worin es verwendet wird. Mehr im Besonderen betrifft die Erfindung eine dünne Polycarbonatfolie (in der vorliegenden Beschreibung kann sich „Folie" auf eine Feinfolie oder eine Folie beziehen), die als transparente Schutzschicht für eine optische Scheibe, worauf das Schreiben, Lesen oder Löschen von Daten mit Laserlicht oder dergleichen erfolgt, verwendet wird, und ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe, worin sie verwendet wird.
Hintergrund der Erfindung
Polycarbonatharze werden wegen ihrer ausgezeichneten Transparenz, Schlagzähigkeit, Wärmebeständigkeit, Abmessungsstabilität und Verarbeitbarkeit in großem Umfang für optische Anwendungen verwendet. Beispielsweise wurden verschiedene Arten von optischen Scheiben für Laser erforscht, entwickelt und als Aufzeichnungsmedien hoher Dichte und großer Kapazität vermarktet. insbesondere im Zuge des Aufkommens des Multimedia-Zeitalters begann man, verschiedene Techniken zu entwickeln, um das Aufzeichnen großer Volumina an Videodaten auf optischen Scheiben zu ermöglichen. Eine der vorgeschlagenen Technologien ist eine optische Scheibe mit Lichteinfall auf einer Folienoberflächenseite, bei der Daten von einer Seite gelesen werden, wobei eine Schutzfolienoberflächenseite, die der Polycarbonatsubstratseite entgegengesetzt ist, verwendet wird, und dies wurde in verschiedenen Publikationen beschrieben. Diese schließen ein: die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung (Kokai) HEI Nr. 8-235638, „One-Sided 12 Gbyte Large-Capacity Optical Disk" (O plus E, Vol. 20, Nr. 2, p. 183 (Februar 1998)) und „Optical Disks and Peripheral Materials 98-2" (Zusammenfassung von Vorträgen der Japan Polymer and Optical Electronics Research Society, (1/22/1999)).
Bezugnehmend auf 1: Solche Techniken mit Lichteinfall auf einer Folienoberflächenseite sind dadurch gekennzeichnet, dass eine Datenaufzeichnungsschicht 2, die aus einer reflektierenden Folie oder Aufzeichnungsfolie besteht, auf mindestens einer Seite eines Scheibensubstrats 1 gebildet wird, welches ein Muster von Unregelmäßigkeiten, wie Pits oder Rillen, hat, worauf ferner eine dünne Folienoberfläche von etwa 0,1 mm gebildet wird, und dass die Folienoberfläche durch Laminieren einer Kunststoff-Folie 4 auf das Scheibensubstrat durch eine Klebeschicht 3 gebildet wird. Das Aufzeichnen und Lesen der Daten erfolgt von der Folienoberflächenseite, und durch eine Linse 5 fokussiertes Laserlicht wird auf das Muster aus Unregelmäßigkeiten aufgebracht.
Wenn eine transparente Schutzschicht auf das optische Scheibensubstrat aufgeklebt wird, wird es im Hinblick auf die Produktivität als vorteilhaft erachtet, die Kunststoff-Folie, die als transparente Schutzschicht dienen soll, auf dem optischen Scheibensubstrat anzubringen, indem sie von einem aufgewickelten Laminat aus der Kunststoff-Folie gezogen wird. Folien, die für optische Zwecke gedacht sind, die außerordentlich ebene Oberflächen erfordern, gleiten jedoch aufgrund ihrer hohen Ebenheit schlecht und können normalerweise nicht als aufgewickelte Laminate zu Rollen aufgewickelt werden.
Die meisten herkömmlichen aufgewickelten Polycarbonatlaminate für optische Zwecke werden erhalten, indem eine klebende Schutzfolie auf eine Polycarbonatfolie laminiert wird. Das heißt, eine außerordentlich ebene Kunststoff-Folie für optische Verwendung wird durch Anbringen einer Schutzfolie mit einer schwach klebenden Seite laminiert, wodurch nicht nur die Oberfläche geschützt wird, sondern die Struktur der entgegengesetzten Seite der Schutzfolie auch entsprechend rau ist, um das Gleiten zu erleichtern, so dass die laminierte Folie leicht zu langen Rollen aufgewickelt werden kann. Eine solche Schutzfolie hat eine Struktur, die beispielsweise durch Coextrusion von Polymeren wie Polyethylen und Polyvinylacetat gebildet wird, wobei die Polyvinylacetat-Seite Klebewirkung für die Polycarbonatfolienseite zeigt. Die Folien werden vor dem Aufwickeln miteinander verbunden und leicht gedrückt und mit einer Wickelvorrichtung aufgenommen, um ein aufgewickeltes Laminat zu erzeugen.
Als Schritt der Bildung einer dünnen transparenten Schutzschicht auf einer optischen Scheibe, insbesondere unter Verwendung einer Polycarbonatfolie als Kunststoff-Folie in einem aufgewickelten Laminat, wurde eine coextrudierte Polyethylen/Polyvinylacetat-Schutzfolie aus einem aufgewickelten Laminat gezogen, die Schutzfolie von dem Laminat entfernt und eine Scheibe der Polycarbonatfolie ausgestanzt und auf der optischen Scheibe aus Polycarbonat angebracht. Optische Scheiben, die mit auf diese Weise gebildeten dünnen transparenten Schutzschichten ausgestattet wurden, haben jedoch zahlreiche Unregelmäßigkeiten (optische Verzerrungen) an der Oberfläche, die leicht sichtbar sind (obwohl solche Oberflächenunregelmäßigkeiten oft bei normalem Licht nicht sichtbar sind), und es wurde bestätigt, dass solche Oberflächenunregelmäßigkeiten (optische Verzerrungen) eine Ursache für größere Output-Schwankungen während des Signaleingangs und -ausgangs zur und von der optischen Scheibe sind.
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der oben beschriebenen Umstände erreicht, und ihre Aufgabe besteht darin, ein aufgewickeltes Laminat für eine dünne Kunststoff-Folie für Datenaufzeichnungsmedien bereitzustellen, das keines der Probleme aufwirft, auf die oben hingewiesen wurde, das erlaubt, Medien mit großer Kapazität auf kostengünstige Weise zu erhalten, und das größere Einfachheit und industrielle Produktivität bietet, sowie ein Verfahren zur Herstellung optischer Scheiben, bei dem das aufgewickelte Laminat verwendet wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde nach sorgfältiger Forschungsarbeit im Bestreben, die obige Aufgabe zu lösen, erreicht, wobei festgestellt wurde, dass die Aufgabe durch folgende Konstruktion gelöst werden kann.

(1) Ein aufgewickeltes Laminat, erhalten durch Laminieren einer Kunststoff-Folie, die aus einem aromatischen Polycarbonat, umfassend Bisphenol A als eine aromatische Dihydroxykomponente, gebildet ist, und einer Schutzfolie, die aus einem aromatischen Polyester gebildet ist, unter Verwendung eines dazwischenliegenden druckempfindlichen Klebemittels mit einer schwachen Klebkraft von 3 bis 50 gf (0,0294 bis 0,49 N), und Aufwickeln des Laminats.
(2) Aufgewickeltes Laminat nach (1) oben, wobei die Kunststoff-Folie eine Dickenschwankung von nicht mehr als 4 μm, eine thermische Abmessungsänderung von nicht mehr als 0,07% und eine Retardation in der Ebene von nicht mehr als 15 nm aufweist.
(3) Aufgewickeltes Laminat nach (1) oder (2), wobei die Schutzfolie eine aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat gebildete Polyesterfolie ist und einen Young'schen Modul von 450 kgf/mm² (4413 MPa) oder mehr aufweist.
(4) Aufgewickeltes Laminat nach (2) oder (3), wobei die Kunststoff-Folie eine Dicke von 30 bis 100 μm, eine gesamte Lichtstrahlentransmission von mindestens 90%, einen Restlösungsmittelgehalt von nicht mehr als 0,3 Gew.-%, eine Retardation in Dickenrichtung (K-Wert) von nicht mehr als 100 nm und eine Oberflächenrauigkeit Ra von nicht mehr als 5,0 nm auf beiden Seiten aufweist.
(5) Aufgewickeltes Laminat nach einem von (1) bis (4) oben, wobei die Kunststoff-Folie mittels eines Gießverfahrens aus der Lösung hergestellt ist.
(6) Ein aufgewickeltes Laminat nach einem von (1) bis (5) oben, welches zur Bildung einer transparenten Schutzschicht auf einer optischen Scheibe verwendet wird.
(7) Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aufgewickelten Laminats nach einem von (1) bis (6) zur Bildung einer transparenten Schutzschicht auf einer optischen Scheibe mit Lichteinfall auf einer Folienoberflächenseite.
(8) Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach (7), umfassend einen Schritt des Ausstanzens einer scheibenförmigen Laminatfolie aus dem aufgewickelten Laminat und einen Schritt des Aufklebens der Kunststoff-Folie der scheibenförmigen Laminatfolie auf ein optisches Scheibensubstrat.
(9) Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach (8), wobei die Kunststoff-Folie auf das optische Scheibensubstrat aufgeklebt wird, nachdem die Schutzfolie von der scheibenförmigen Laminatfolie entfernt wurde.
(10) Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach (8), wobei die Schutzfolie von der scheibenförmigen Laminatfolie entfernt wird, nachdem die Kunststoff-Folie der scheibenförmigen Laminatfolie auf das optische Scheibensubstrat aufgeklebt wurde.
(11) Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach einem von (7) bis (10), wobei die Kunststoff-Folie und das optische Scheibensubstrat unter Verwendung eines flüssigen Klebemittels oder eines folienartigen Klebemittels aufeinandergeklebt werden.

Die in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Termini sind wie folgt definiert.
„Optische Scheibe" bezieht sich auf ein scheibenförmiges optisches Medium, das hauptsächlich aus einem Polycarbonatharz gebildet und mit einer Datenaufzeichnungsschicht versehen ist.
„Transparente Schutzschicht (lichtdurchlässige Schicht)" bezieht sich auf ein transparentes Material, welches die Datenaufzeichnungsschicht einer optischen Scheibe bedeckt und die Funktion des Schützens der Datenaufzeichnungsschicht hat und das Schreiben/Lesen durch den Laserlichtstrahl durch das transparente Material hindurch erlaubt.
„Schutzfolie" bezieht sich auf eine Folie, die bei der Bildung eines aufgewickelten Laminats der Kunststoff-Folie zusammen mit einer Kunststoff-Folie oder dergleichen aufgewickelt wird, um eine Beschädigung der Oberfläche zu verhindern und eine zufrieden stellende „Rollenbildung" des aufgewickelten Laminats aufrechtzuerhalten.
Es wurde festgestellt, dass bei einer optischen Scheibe mit einer aufgebrachten Polycarbonatfolie als transparenter Schutzschicht Unregelmäßigkeiten auf der Folienoberfläche, die mit der Entstehung den oben erwähnten optischen Verzerrungen in Zusammenhang gebracht werden, eliminiert werden können, indem das aufgewickelte Laminat abgewickelt, die Schutzfolie entfernt, die Polycarbonatfolie bei einer Temperatur, die etwas unterhalb der Glasübergangstemperatur liegt, wärmebehandelt und dann eine Scheibe für das Anbringen auf der optischen Polycarbonat-Scheibe ausgestanzt wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen Wärmebehandlungsschritt der Folie während der Herstellung der transparenten Schutzschicht. Die Polycarbonatfolie, von der die Schutzfolie entfernt wurde, zeigt auch oft eine statische Aufladung, die feinen Staub aus der Atmosphäre anzieht, und der Staub kommt zwischen die optische Scheibe und die transparente Schutzschicht und schädigt dabei das äußere Aussehen der Scheibe und erhöht die Output-Schwankung.
Es wurde versucht, eine Schutzfolie herzustellen, bei der die oben genannte optische Verzerrung selbst dann nicht verursacht wird, wenn ein aufgewickeltes Laminat gebildet und abgewickelt wird. Die möglichen Gründe für eine solche optische Verzerrung schließen ein: (i) optische Verzerrung in der Polycarbonatfolie und (ii) Verzerrung, die entsteht, wenn die Schutzfolie mit der Polycarbonatfolie aufgewickelt wird; Versuche haben jedoch gezeigt, dass solche Probleme nicht gelöst werden können, selbst wenn die Dickenschwankung in der Polycarbonatfolie entsprechend reduziert wird, um optische Gleichmäßigkeit zu erreichen. Es wurde festgestellt, dass die Hauptfaktoren, die einen nachteiligen Effekt auf die Polycarbonatfolie des aufgewickelten Laminats haben, (i) Dickenschwankung in der Schutzfolie, (ii) Transfer von Substanzen von der Seite des druckempfindlichen Klebemittels der Schutzfolie auf das Polycarbonat und (iii) ein niedriger Young'scher Modul der Schutzfolie sind.
Speziell werden gewöhnliche Schutzfolien, wie coextrudierte Polyethylen/Polyvinylacetat-Folien, so gebildet, dass eine Seite ein vergleichsweise weiches, schwach klebendes Polymermaterial mit einem relativ niedrigen Young'schen Modul aufweist. Wegen des niedrigen Young'schen Moduls des Schutzfolienmaterials kann die Folie jedoch durch äußere Kraft verformt werden. Wenn daher ein Laminat aus Polycarbonat und der Schutzfolie von einer aufgewickelten Rolle geprüft und seine Dickenschwankung gemessen wird, wird sehr häufig eine deutliche Zunahme der Dickenschwankung in Laufrichtung der Folie festgestellt, und obwohl die Dickenschwankung in der vom Laminat getrennten Polycarbonatfolie nicht zunimmt, findet man Dickenschwankung in der Schutzfolie. Man nimmt an, dass dies daher kommt, dass beim Abwickeln der Schutzfolie und Anbringen auf der Polycarbonatfolie, während die zum Knittern neigende Schutzfolie geglättet wird, Spannung in der Schutzfolie entsteht und dies zu einem gewissen Maß an Strecken der Schutzfolie führt, wodurch plastische Verformung entsteht. Wenn sie in diesem Zustand durch Anbringen auf der Polycarbonatfolie laminiert und dann zu einer Rolle aufgewickelt wird, um ein aufgewickeltes Laminat zu bilden, erzeugt die Schutzfolie vermutlich Spannkräfte und leichte lokale Verzerrung in der Polycarbonatfolie. Es wird angenommen, dass die Dickenschwankung in der Schutzfolie selbst signifikant ist und die Verformung der Schutzfolie beim Abwickeln zunimmt, was die laminierte und gewickelte Polycarbonatfolie nachteilig beeinflusst. Wenn eine Polycarbonatfolie mit zufriedenstellender Dickenschwankung und einer Länge von ungefähr 1000 m zusammen mit der Schutzfolie aufgewickelt und die Rolle mehrere Monate auf gewöhnlicher Temperatur gehalten wurde und wenn die Dickenschwankung der laminierten Folie nach dem Abwickeln gemessen wurde, stellte man fest, dass die Dickenschwankung tendenziell in den Abschnitten der Folie, die dem Wickelkern näher waren, etwas größer war. Eine Polycarbonatfolie, die nach Entfernen der Schutzfolie von dem aufgewickelten Laminat erhalten wurde, zeigte jedoch keine Zunahme der Dickenschwankung. Es wird vermutet, dass ein großer Teil der in dem aufgewickelten Laminat gespannten Schutzfolie weitere Haftung der Schutzfolie auf der Polycarbonatfolie verursachte, wodurch auf die Polycarbonatfolie eine Kraft ausgeübt und ihre Ebenheit beeinträchtigt wurde.
Um dieses Problem zu lösen, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung früher vorgeschlagen, ein aufgewickeltes Kunststofflaminat zu verwenden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Kunststoff-Folie und eine Schutzfolie, welche die Oberfläche der Kunststoff-Folie bedeckt, ohne Anwendung eines Klebemittels laminiert und aufgewickelt werden (japanische Patentanmeldung Nr. 2000-388724). Es zeigten sich jedoch neue Probleme, wenn ein solches aufgewickeltes Laminat verwendet wurde. Insbesondere wurde festgestellt, dass im Falle der Herstellung der optischen Scheibe nach einem Verfahren, bei dem zuerst ein schmaler Streifen gebildet wird, indem die Folie von der aufgerollten Folie geschnitten wird, bevor die Scheibe ausgestanzt wird, oder bei Durchführung einer Behandlung zur Bildung einer gehärteten Harzschicht auf der Kunststofffolienseite ohne Schutzfolie, eine Klebeschicht erforderlich ist, um das Abplatzen der Schutzfolie zu verhindern.
Folglich ist das bevorzugteste aufgewickelte Laminat ein aufgewickeltes Laminat, worin die anfängliche Schutzfolie bis zum Anbringen auf der Scheibe wirkt, ohne dass Verzerrungen entstehen oder die Folie, die in Scheibenform ausgestanzt werden muss, auf andere Art nachteilig beeinflusst wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung erzielten die vorliegende Erfindung nach der Feststellung, dass die Bereitstellung dieser Art des aufgewickelten Laminats möglich ist, indem als Schutzfolie für das aufgewickelte Laminat ein Material mit einem hohen Young'schen Modul, das gegen Verformungen beständig ist, verwendet und eine Schicht aus druckempfindlichem Klebemittel mit einer spezifischen Klebkraft auf der Oberfläche der Schutzfolie gebildet wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung einer optische Scheibe mit Lichteinfall auf einer Folienoberflächenseite und eines Schreib-/Leseverfahrens.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht der Folie eines aufgewickelten Laminats.
3 ist eine Illustration eines Verfahrens zur Herstellung eines aufgewickelten Laminats.
4 ist eine Illustration eines Verfahrens zur Herstellung einer transparenten Schutzschicht unter Verwendung eines flüssigen Klebemittels.
5 und 6 sind Illustrationen eines Verfahrens zur Herstellung einer transparenten Schutzschicht unter Verwendung eines folienartigen Klebemittels.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter beschrieben.
(Aufgewickeltes Laminat)
Ein erfindungsgemäßes „aufgewickeltes Laminat" ist eines, das durch Laminieren einer Polycarbonat-Kunststofffolie und einer Schutzfolie, die eine Oberfläche der Kunststoff-Folie bedeckt, wobei eine Polyesterfolie als Schutzfolie für die Polycarbonatfolie via eine Klebemittelschicht mit einer Klebkraft von 3-50 gf (0,0294-0,49 N) verwendet wird, und Aufwickeln des Laminats zu einer Rolle erhalten wird.
2 zeigt die Querschnittsstruktur des aufgewickelten Laminats, wobei das Bezugszeichen 8 eine Kunststoff-Folie, 9 eine Klebemittelschicht und 10 eine Schutzfolie ist.
3 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines aufgewickelten Laminats, worin eine Kunststoff-Folie 11, die bereits eine mit einer Klebemittelschicht bedeckte Oberfläche hat, und eine Schutzfolie 12 zum Verbinden zwischen eine (Metall)Druckwalze 14 und eine (Gummi)Druckwalze 15 geführt werden. Die Klebemittelschicht kann alternativ dazu auch auf der Schutzfolie 12 ausgebildet sein. Vor dem Verbinden zwischen den Druckwalzen wird die Schutzfolie 12 einer Spannung durch eine Breithaltewalze 13 ausgesetzt, während die verbundene laminierte Folie mit einer Tänzerrolle 16 einstellbar gespannt wird. Die laminierte Folie wird dann mit einer Wickelvorrichtung aufgewickelt, um ein aufgewickeltes Laminat 17 zu erhalten. Bei einer Schutzfolie 12, deren Oberfläche mit einer Klebemittelschicht versehen ist, wird üblicherweise die klebende Oberfläche durch eine Abziehfolie oder Abziehfeinfolie bedeckt sein, und sie wird in Form einer Rolle bereitgestellt, indem sie aufgewickelt wird. In solchen Fällen wird eine Walze 50 verwendet, um die Abziehfolie oder Abziehfeinfolie von der Schutzfolie abzuziehen. Die Rolle der abgezogenen Abziehfolie oder Abziehfeinfolie wird als 51 gezeigt. Die Oberfläche der Walze 13, die mit der klebenden Seite der Schutzfolie in Kontakt kommt, kann einer Behandlung zum Nichtklebrig-Machen unterworfen werden.
(Kunststoff-Folie)
<Polycarbonatfolie (transparente Schutzschicht)>
Die für diese Erfindung verwendete Kunststoff-Folie ist eine Folie aus aromatischem Polycarbonat, das Bisphenol A als aromatische Dihydroxykomponente aufweist. Die chemische Zusammensetzung und das Herstellungsverfahren für das als Kunststoff-Folie gemäß der Erfindung verwendete Polycarbonat werden später im Detail erläutert; da Polycarbonatharze im Allgemeinen ausgezeichnete Transparenz, Schlagzähigkeit, Wärmebeständigkeit, Abmessungsstabilität und Verarbeitbarkeit zeigen, sind sie als Kunststoff-Folie für die transparente Schutzschicht einer optischen Scheibe gemäß der Erfindung ideal. Im Übrigen bedeutet „transparent" gemäß der vorliegenden Erfindung transparent (optisch transparent) in Bezug auf Licht (wie Laserlicht etc.), das zum Beschreiben und Lesen optischer Scheiben verwendet wird.
Es wurde überraschend gefunden, dass alle oben genannten Probleme überwunden werden können durch ein aufgewickeltes Laminat, worin eine spezifische Polyester-Schutzfolie als Schutzfolie für diese spezifische Polycarbonat-Kunststofffolie verwendet und eine Schicht aus druckempfindlichem Klebemittel mit einer Klebkraft von 3-50 gf (0,0294-0,49 N) vor dem Aufwickeln derart zwischen ihnen angeordnet wird, dass die anfängliche Schutzfolie direkt bis zum Aufbringen auf die Scheibe wirkt, und dass ausgezeichnete Funktion bei Verwendung als transparente Schutzschicht für eine optische Scheibe resultiert. Es wurde festgestellt, dass es für das Erreichen des zuvor angeführten Ziels besonders vorteilhaft ist, wenn die Kunststoff-Folie der transparenten Schutzschicht der optischen Scheibe eine ist, die bestimmte physikalische Eigenschaften zeigt.
Die erfindungsgemäß verwendete Kunststoff-Folie hat vorzugsweise eine Dickenschwankung von nicht mehr als 4 μm, eine thermische Abmessungsänderung von nicht mehr als 0,07% und eine Retardation in der Ebene von nicht mehr als 15 nm, und insbesondere hat sie vorzugsweise eine Dicke von 30-100 μm, eine Dickenschwankung von nicht mehr als 4 μm, eine thermische Abmessungsänderung von nicht mehr als 0,07%, eine gesamte Lichtstrahlentransmission von mindestens 90%, einen Restlösungsmittelgehalt von nicht mehr als 0,3 Gew.-%, eine Retardation in der Ebene von nicht mehr als 15 nm, eine maximale Retardation in Dickenrichtung (K-Wert) von nicht mehr als 100 nm und eine Oberflächenrauigkeit Ra von nicht mehr als 5,0 nm auf beiden Seiten der Folie.
Da die Kunststoff-Folie gemäß der Erfindung, obschon sie eine Schutzschicht ist, als Teil eines optischen Systems verwendet wird, ist ihre Dicke für optimalen Input/Output der optischen Scheibensignale wichtig. Ein bevorzugterer Bereich für die Dicke der Kunststoff-Folie ist 40-100 μm, und ein noch bevorzugterer Bereich ist 40-80 μm. Die Dicke der Kunststoff-Folie wird normalerweise in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Laserlichtquelle gewählt, die zum Schreiben und Lesen der optischen Scheibensignale verwendet wird (z.B. „One-Sided 12 Gbyte Large-Capacity Optical Disk" O plus E, Vol. 20, Nr. 2, p. 183 (Februar 1998)).
Die Dickenschwankung in der Kunststoff-Folie ist vorzugsweise nicht größer als 4 μm, bevorzugter nicht größer als 2 μm und noch bevorzugter nicht größer als 1 μm. Wenn die Dickenschwankung der Kunststoff-Folie zu groß ist, werden die optischen Verzerrungen in dem Ausmaß signifikant, dass es zu einem problematischen Anstieg der Input/Output-Fluktuation (Rauschen) der optischen Scheibensignale kommt.
Die Aufzeichnungsschicht der optischen Scheibe wird wiederholt durch einfallendes Laserlicht oder dergleichen mit hoher Energiedichte in einem kleinen Bereich von Mikrometergröße bestrahlt. Es werden daher in einem kleinen Bereich nahe der Aufzeichnungsschicht thermische Spannungen erzeugt. Insbesondere im Falle wiederholten optischen Schreibens wird das Material beeinflusst, und es kommt zu einem Mikro-Abschälen an der Grenzfläche der Aufzeichnungsschicht und an anderen Stellen, wodurch die Verlässlichkeit der Aufzeichnung vermindert wird. Aus diesem Grund hat die Folie vorzugsweise hohe thermische Stabilität. Die thermische Abmessungsstabilität ist ein Maß für die thermische Stabilität, und eine große thermische Abmessungsänderung ist nicht bevorzugt, weil sie aufgrund thermischer Spannung an der Grenzfläche zwischen der optischen Scheibe und der transparenten Schutzschicht zu den oben genannten Problemen führen kann (Mikro-Abschälen an der Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht und der transparenten Schutzschicht). Die thermische Abmessungsänderung ist vorzugsweise nicht größer als 0,07%, und bevorzugter nicht größer als 0,05%.
Die gesamte Lichtstrahlentransmission der erfindungsgemäßen Kunststoff-Folie ist vorzugsweise 90% oder mehr, und bevorzugter 92% oder mehr. Eine höhere gesamte Lichtstrahlentransmission ist bevorzugt, um eine Verschlechterung der optischen Signale, die durch die transparente Schutzschicht gehen, zu vermeiden. Bei weniger als 90% ist die Verschlechterung des optischen Signals ein Hindernis für die Verwendung der optischen Scheibe.
Die erfindungsgemäße Kunststoff-Folie hat vorzugsweise einen Restlösungsmittelgehalt von nicht mehr als 0,3 Gew.-%, bevorzugter nicht mehr als 0,1 Gew.-%. Wenn der Restlösüngsmittelgehalt der Folie zu hoch ist, kann das Restlösungsmittel während der Oberflächenbehandlung durch Beschichten, Sputtern oder dergleichen verdampfen, wobei ein unerwünschter nachteiliger Effekt eintritt.
Während des Input und Output von Signalen tritt Laserlicht durch das Innere der dünnen Folie der Kunststoff-Folie gemäß der Erfindung. Manchmal können optische Störungen als Folge auftreten und das optische Abtaster-Servosignal oder den Signal-Level beeinträchtigen. Aus diesem Grund sollte die Retardation in der Ebene bei der Kunststoff-Folie vorzugsweise möglichst klein sein, und sie ist vorzugsweise nicht größer als 15 nm. Bevorzugter ist sie nicht größer als 8 nm, und noch bevorzugter nicht größer als 6 nm. Auch die Änderung innerhalb der Ebene der Folie ist vorzugsweise nicht größer als 8 nm und bevorzugter nicht größer als 6 nm, um die Modula tion des Leselichts für das Reproduktionssignal zu reduzieren und den Reproduktionssignal-Level zu stabilisieren. Obwohl die Retardation in der Ebene bei der Kunststoff-Folie weniger als 2 nm sein kann, muss sie üblicherweise nicht so klein sein.
Die Retardation in Dickenrichtung (K-Wert) der erfindungsgemäßen Kunststoff-Folie ist vorzugsweise nicht größer als 100 nm, bevorzugter nicht größer als 70 nm und noch bevorzugter nicht größer als 50 nm. Der Parameter K-Wert, der die dreidimensionale Brechungsindex-Anisotropie anzeigt und nachstehend definiert ist, ist eine Ursache erhöhten Rauschens, wenn er groß ist. Der K-Wert der Kunststoff-Folie ist unter diesem Gesichtspunkt eingeschränkt.
Die Oberflächenrauigkeit Ra der erfindungsgemäßen Kunststoff-Folie auf beiden Seiten beträgt vorzugsweise nicht mehr als 5,0 nm, bevorzugter nicht mehr als 3,0 nm und noch bevorzugter nicht mehr als 2,5 nm. Wenn die Oberflächenrauigkeit zu groß ist, können die Abschnitte mit Oberflächenirregularitäten Lichtstreuung und damit eine unerwünschte Zunahme des Rauschens verursachen. Die Oberflächenrauigkeit Ra ist vorzugsweise so niedrig wie möglich, aber die untere Grenze wird im Allgemeinen etwa 1,5 nm sein.
Die erfindungsgemäße Kunststoff-Folie wird vorzugsweise durch Lösungsgießen eines aromatischen Polycarbonats gebildet. Eine aus der Lösung gegossene Folie wird vorgezogen, weil die resultierende Kunststoff-Folie beständig ist gegenüber feine schlierenähnliche Dickenschwankung und Anhaften von Fremdmaterial. Das Polycarbonat lösende Lösungsmittel, das zum Gieißen aus der Lösung verwendet wird, ist vorzugsweise Methylenchlorid, 1,3-Dioxolan oder eine Mischung davon.
Die erfindungsgemäße Kunststoff-Folie wird als transparente Schutzfolie für eine optische Scheibe verwendet. Bei der Handhabung einer optischen Scheibe muss darauf geachtet werden, dass die Oberfläche nicht beschädigt oder zerkratzt wird. Mindestens eine Seite der Kunststoff-Folie kann daher einer Oberflächenhärtung nach einem herkömmlichen Verfahren unterworfen werden (Hartcoatieren).
<Polymerharz>
Polymerharze, die in der erfindungsgemäßen Kunststoff-Folie verwendet werden können, schließen Polycarbonate ein, die als aromatische Dihydroxykomponente 2,2- Bis(4-hydroxyphenyl)propan (auch als Bisphenol A bekannt) beinhalten, die ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Transparenz, optische Eigenschaften und folienbildende Eigenschaften zeigen.
Die Kunststoff-Folie kann durch Gießen aus der Lösung gebildet werden, aber da das Polymer vorzugsweise ein aromatisches Polycarbonat ist, wird für eine stärkere Wirkung gemäß der Erfindung im Folgenden ein Verfahren zur Herstellung einer Polycarbonatfolie beschrieben.
Hier ist ein „Polycarbonat" eine Verbindung, die durch Umsetzung einer aromatischen Dihydroxyverbindung mit einer eine Carbonatbindung bildenden Verbindung, wie Phosgen, Diphenylcarbonat oder dergleichen, in Form einer Lösung, Masse, Schmelze etc. erhalten wird.
Das Polycarbonat gemäß der Erfindung kann in Kombination mit irgendeiner der folgenden anderen aromatischen Dihydroxyverbindungen als Bisphenol A als alternativen aromatischen Dihydroxykomponenten verwendet werden (z.B. bei bis zu 20 Mol-% vom Gesamten). Spezielle Beispiele für solche Verbindungen sind nachstehend angeführt.
Speziell schließen diese ein: Bis(hydroxyaryl)alkane, wie 1,1-Bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-t-butylphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-bromphenyl)propan, 2,2-Bis(4-hydroxy-3-bromphenyl)propan und 2,2-Bis(4-hydroxy-3,5-dibromphenyl)propan, Bis(hydroxyaryl}cycloalkane, wie 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexan und 1,1-Bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexan, Fluorene, wie 9,9-Bis(4-hydroxyphenyl)fluoren, Dihydroxyarylether, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylether und 4,4'-Dihydroxy-3,3-dimethylphenylether, Dihydroxyarylsulfide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfid und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethylphenylsulfid, Hydroxyarylsulfoxide, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfoxid und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethylphenylsulfoxid, und Dihydroxyarylsulfone, wie 4,4'-Dihydroxydiphenylsulfon und 4,4'-Dihydroxy-3,3'-dimethylphenylsulfon. Von diesen ist 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (Bisphenol A) besonders bevorzugt. Diese aromatischen Dihydroxyverbindungen können allein oder in Kombinationen verwendet werden.
In dem verwendeten Polycarbonat kann ein Teil der aromatischen Dihydroxykomponente durch eine Terephthalsäure- und/oder Isophthalsäure-Komponente ersetzt sein. Durch Verwendung einer solchen Struktureinheit als Bestandteil eines Bisphenol-A-Polycarbonats ist es möglich, die Eigenschaften, wie Wärmebeständigkeit und Löslichkeit, des Polycarbonats zu verbessern. Die vorliegende Erfindung kann auch für diese Arten von Copolymeren verwendet werden.
<Molekulargewicht des Polymerharzes>
Es gibt keine speziellen Einschränkungen hinsichtlich des Molekulargewichts des für diese Erfindung zu verwendenden Polymerharzes, und das Molekulargewicht eines aromatischen Polycarbonats kann beispielsweise im Bereich von 30 000 bis 120 000 liegen, vorzugsweise 30 000 bis 80 000, als Viskositätsmittel-Molekulargewicht, das durch Viskositätsmessung bei 20°C in einer Methylenchlorid-Lösung bei einer Konzentration von 0,5 g/dl gemessen wird.
Wenn das Viskositätsmittel-Molekulargewicht zu klein ist, kann das Ausstanzen der Feinfolie oder Folie zu einer dünnen Scheibe zu feinen Scharten in oder Staub von den gestanzten Rändern führen. Wenn das Viskositätsmittel-Molekulargewicht zu groß ist, kann es während des Lösungsgießens zu Verlaufsdefekten kommen, wodurch die Dickenschwankung der Folie zunimmt.
<Lösungsmittel>
Das für die Folienbildung durch Gießen der erfindungsgemäßen Kunststoff-Folie verwendete Lösungsmittel ist nicht speziell eingeschränkt und kann ein allgemein bekanntes Lösungsmittel sein. Als Beispiele kann man Methylenchlorid, 1,3-Dioxolan und Mischungen davon nennen, oder Lösungsmittel, die diese als Hauptkomponenten enthalten.
Solche Lösungsmittels enthalten für die übliche Folienproduktion vorzugsweise so wenig Wasser wie möglich. Wenn Methylenchlorid als Lösungsmittel verwendet wird, beträgt der Wassergehalt vorzugsweise nicht mehr als 50 ppm, bevorzugter nicht mehr als 30 ppm. Das Lösungsmittel kann unter Verwendung einer allgemein bekannten, mit Molekularsieb gefüllten Entwässerungsvorrichtung entwässert (getrocknet) werden.
<Gießen aus der Lösung (Folienbildung)>
Es wird eine Lösung hergestellt, die ein aromatisches Polycarbonat in dem genannten Lösungsmittel gelöst enthält. Die Lösung wird üblicherweise auf eine Polycarbonatkonzentration von 15-35 Gew.-% eingestellt. Die eingestellte Harzlösung wird durch eine Extrusionsdüse extrudiert und auf einen Träger gegossen.
<Trocknung>
Der flüssige, auf einen Träger gegossene Film kann beispielsweise auf folgende Art getrocknet werden, um eine Folie herzustellen. Das Trocknen kann in einem Ofen erfolgen, der in mehrere Kammern unterteilt ist und bei dem die Trocknungsbedingungen in den Kammern variiert werden können (Heißlufttemperatur, Luftgeschwindigkeit etc.). Unmittelbar nach dem Gießen auf den Träger wird der flüssige Film getrocknet, wobei Oberflächenturbulenzen minimiert werden, um Verlaufirregularitäten zu verhindern. Um die Effizienz der Trocknung zu erhöhen, kann die Erwärmungsmethode das Trocknen des gegossenen flüssigen Films mit heißer Luft oder das Erhitzen der Oberfläche des flüssigen Films auf der Band-Seite mit einem Heizmedium beinhalten. Wegen der leichteren Handhabung wird vorzugsweise heiße Luft verwendet.
Die Temperatur der Bandoberfläche unmittelbar nach dem Gießen und die Temperatur der Atmosphäre müssen kontrolliert werden, damit der Siedepunkt des das Polymer lösenden Lösungsmittels nicht überschritten wird. Wenn die Temperatur des flüssigen Films den Siedepunkt überschreitet, können sich in dem Film aufgrund des Siedens des Lösungsmittels Luftblasen bilden. Für Methylenchlorid als Lösungsmittel ist die Temperatür vorzugsweise nicht höher als 40°C und bevorzugter nicht höher als 30°C.
Wenn das Lösungsmittel Methylenchlorid ist, kann die folgende Kammer auf 45-50°C eingestellt und das Trocknen bis zu einer Methylenchlorid-Konzentration von etwa 35 Gew.-% in dem flüssigen Film durchgeführt werden, um Verformungen des flüssigen Films zu verhindern. Für Methylenchlorid als Lösungsmittel wird die Temperatur in der dritten Kammer auf 45-50°C für eine Lösungsmittel-Konzentration von etwa 25 Gew.-% in dem Film eingestellt. In der vierten Kammer ist die Trocknungstemperatur 50-55°C für eine Lösungsmittel-Konzentration von ungefähr 20 Gew.-% in dem Film. In der fünften Kammer wird die Folie auf 15°C abgekühlt und von dem Träger abgenommen.
<Nachtrocknen>
Die Folie wird dann durch Nachtrocknen für die Verwendung als nicht gereckte Folie oder für Zwecke, die ein Recken der Folie erfordern, weiter getrocknet. Ein solches Trocknen kann durchgeführt werden, während die optischen Eigenschaften (Brechungsindex) der Folie kontrolliert werden. Das Trocknen kann eine geeignete Kombination bekannter Trocknungsverfahren beinhalten, wobei ein Spannrahmen verwendet wird, worin beide Ränder der Folie in Richtung der Breite für den Transport umfasst werden, oder ein Walzenhängetrockner oder ein Luftschwebetrockner, um die optischen Eigenschaften der Folie zu kontrollieren. Die dabei erhaltene Folie wird als aromatische Polycarbonatfolie für optische Verwendung aufgewickelt.
<Aufwickeln im Folienbildungsschritt>
In dem Schritt des Aufwickelns der Kunststoff-Folie, wie nachstehend beschrieben, wird sie vorzugsweise zusammen mit einer mit einer Klebemittelschicht angewendeten Polyethylenterephthalat-Folie als Schutzfolie aufgewickelt.
(Schutzfolie)
<Polyesterfolie>
Erfindungsgemäß ist die mit der Polycarbonatfolie aufgewickelte Schutzfolie vorzugsweise eine uniaxial gereckte oder biaxial gereckte Polyesterfolie, weil diese hohe Young'sche Module haben.
Als Beispiele für bevorzugte Polyester kann man nennen: Polyethylenterephthalat mit einer Säurekomponente, die hauptsächlich aus Terephthalsäure besteht, und einer Glykolkomponente, die hauptsächlich aus Ethylenglykol besteht, und Polyethylennaphthalat mit einer Säurekomponente, die hauptsächlich aus Naphthalindicarbonsäure besteht, und einer Glykolkomponente, die hauptsächlich aus Ethylenglykol besteht.
Diese Polyester können auch mit verschiedenen sekundären Komponenten copolymerisiert werden (z.B. bis zu 5 Mol-%), wie Isophthalsäure oder Naphthoesäure, Trimethylenglykol, Tetramethylenglykol und dergleichen, zusätzlich zu der Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure. Die anderen copolymerisierenden Komponen ten als die Hauptkomponenten können in einem Bereich enthalten sein, der den Young'schen Modul der biaxial gereckten Polyesterfolie nicht merkbar vermindert.
Die Polyester-Folie gemäß der Erfindung kann auch Stabilisatoren gegen Licht oder Wärme, Färbemittel, flammhemmende Mittel, UV-Absorber, Antistatika, Gleitmittel oder dergleichen enthalten. Als Gleitmittel können anorganische Teilchen aus Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Kaolin, Siliciumdioxid, Titanoxid, Bariumsulfat, Zeolith und dergleichen oder organische Teilchen aus Siliconharz, vernetztem Polystyrol, Acrylharz und dergleichen zugesetzt werden.
Die Grenzviskosität [η] des verwendeten Polyesters ist vorzugsweise 0,5-0,7.
Die Dicke der Polyesterfolie gemäß der Erfindung ist vorzugsweise 10-50 μm.
Die Polyesterfolie kann nach irgendeinem herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. Speziell kann der getrocknete Polyester geschmolzen und durch eine Breitschlitzdüse auf einen Kühlzylinder extrudiert und abgekühlt werden, um eine ungereckte Folie herzustellen. Die ungereckte Folie kann dann entweder uniaxial oder biaxial gereckt und dann für eine bessere thermische Abmessungsstabilität wärmebehandelt werden. Die Oberfläche der gereckten Polyesterfolie hat üblicherweise aufgrund von Vorsprüngen, die durch ein zugesetztes Gleitmittel oder einen Polymerisationskatalysator etc. erzeugt werden, verbesserte Gleitfähigkeit. Die Oberflächenrauigkeit Ra der Folie ist vorzugsweise 10-30 nm, und vorzugsweise sind keine großen Vorsprünge in der Oberfläche vorhanden. Wenn die Rauigkeit Ra zu groß ist oder große Vorsprünge in der Oberfläche vorhanden sind, wird dieser Zustand auf die Oberfläche der Polycarbonatfolie übertragen, wenn die Polyesterfolie als Schutzfolie verwendet wird, wodurch Defekte in der Oberfläche entstehen können. Wenn die Oberflächenrauigkeit der Polyesterfolie kleiner als 10 nm ist, kann die Gleiteigenschaft vermindert sein, wodurch es schwierig wird, eine zufriedenstellende Produktivität für die Polyesterfolie zu erreichen.
Die Polyesterfolie hat vorzugsweise einen Young'schen Modul von 450 kgf/mm² (4413 MPa) oder größer und bevorzugter 500 kg/mm² (4903 MPa) oder größer in Richtung der Länge und der Breite. Der Young'sche Modul der Folie ist vorzugsweise nicht zu niedrig, weil das dazu führen kann, dass es beim Abwickeln von einer Rolle zu Verformungen kommt, und das eine Verzerrung in der Polycarbonatfolie aufgrund eines „Spannungs"-Phänomens erzeugen kann.
<Aufbringen der Schicht von druckempfindlichem Klebemittel>
Das erfindungsgemäße aufgewickelte Laminat hat zwischen der Kunststoff-Folie und der Schutzfolie eine Schicht aus druckempfindlichem Klebemittel für eine schwache Klebung mit der Polycarbonatfolie als der Kunststoff-Folie. Eine solche druckempfindliche Klebemittelfolie kann durch Vorformen einer Schicht druckempfindlichen Klebemittels auf der Oberfläche der Schutzfolie und/oder Kunststoff-Folie unter Verwendung eines schwach druckempfindlichen Klebemittels gebildet werden. Alternativ kann die Schicht aus druckempfindlichem Klebemittel zwischen die Kunststoff-Folie und die Schutzfolie laminiert und damit aufgewickelt werden, um ein erfindungsgemäßes aufgewickeltes Laminat zu erhalten.
Ein Verfahren zur Bildung der druckempfindlichen Klebemittelschicht auf einer Oberfläche der als Schutzfolie verwendeten Polyesterfolie wird nun zum Zwecke der Illustration beschrieben.
Die Schicht aus druckempfindlichem Klebemittel haftet vorzugsweise fest auf der Polyesterfolie und hat eine Klebkraft von 3-50 gf (0,0294-0,49 N) mit der Polycarbonatfolie, so dass es im Wesentlichen keinen Transfer oder keine Haftung an der Polycarbonatfolie gibt, wenn die Polyesterfolie von dem aufgewickelten Laminat geschält wird. Es kann irgendein druckempfindliches Klebemittel verwendet werden, ohne spezielle Einschränkungen, solange es eine solche druckempfindliche Klebemittelschicht bildet, und als Beispiele kann man druckempfindliche Klebemittel auf Kautschuk-, Silicon- und Aryl-Basis nennen. Druckempfindliche Klebemittel auf Acryl-Basis werden wegen ihrer ausgezeichneten Transparenz und Beständigkeit gegen Migration der Klebemittelkomponenten in die Polycarbonatfolie bevorzugt. Druckempfindliche Klebemittel auf Acryl-Basis schließen Lösungsmittel- und Emulsionstypen ein, aber druckempfindliche Klebemittel vom Lösungsmittel-Typ werden vom Standpunkt der Klebkraft und Stabilität her, einschließlich der Kohäsion mit dem Polyesterfoliensubstrat, vorzugsweise verwendet.
Das Verfahren zur Bildung der druckempfindlichen Klebemittelschicht kann jedes bekannte Verfahren sein. Beispielsweise kann eine Lösung hergestellt werden, die das druckempfindliche Klebemittel enthält, und direkt auf das Polyesterfoliensubstrat aufgebracht und dann durch Erwärmen oder dergleichen getrocknet werden, falls erforderlich. Eine Alternative ist das Transferverfahren, bei dem das druckempfindliche Klebemittel auf ein Abziehfolie aufgebracht und getrocknet wird und dann die Polyesterfolie darauf aufgebracht wird, um das druckempfindliche Klebemittel auf die Oberfläche der Polyesterfolie zu transferieren. Das Beschichtungsverfahren kann beispielsweise Die-Coating, Rasterwalzenauftrag oder dergleichen sein.
Die aufzubringende Lösung des druckempfindlichen Klebemittels kann an jeder gewünschten Stufe auf die Polyesterfolie aufgebracht werden. Wenn die Beschichtungslösung auf die Polyesterfolie aufzubringen ist, kann man verbesserte Kohäsion und Beschichtbarkeit der Oberfläche der Polyesterfolie erreichen, indem sie durch eine physikalische Oberflächenbehandlung, wie Corona-Behandlung, Plasmaentladungsbehandlung oder dergleichen, oder eine chemische Oberflächenbehandlung mit einer Beschichtung auf Basis eines organischen oder anorganischen Harzes für eine stärkere Kohäsion zwischen dem druckempfindlichen Klebemittel und der Polyesterfolie vorbehandelt wird.
Die Dicke der druckempfindlichen Klebemittelschicht ist vorzugsweise 1-500 μm, und bevorzugter 3-50 μm.
Die Klebkraft zwischen der Kunststoff-Folie und der auf einer Seite mit einem druckempfindlichen Klebemittel versehenen Polyesterfolie kann 3-50 gf (0,0294-0,49 N) sein. Wenn die Klebkraft zu schwach ist, können sich die Kunststoff-Folie und die Schutzfolie trennen, wenn das aufgewickelte Laminat geschnitten wird, wodurch der Handhabungsmodus während der Herstellungsschritte eingeschränkt wird. Dies ist auch deshalb unerwünscht, weil es zu anormalen Bedingungen, wie Abblättern, führen kann, wenn das Laminat geschnitten wird. Wenn die Klebkraft zu groß ist, wird die Entfernung der Schutzfolie im Schritt des Abziehens der Schutzfolie vor dem Ausstanzen der Kunststoff-Folie in Scheibenform schwieriger, wodurch es zu einem Biegen der Kunststoff-Folie oder einer Beschädigung der Kunststoff-Folie kommt. Auch ein Transfer zur Polycarbonatfolie und Haftung an dieser Folie können zu einer optischen Verzerrung oder zum Anhaften von Schmutz durch statische Elektrizität führen. Die Klebkraft mit der Kunststoff-Folie ist vorzugsweise 3-30 gf (0,0294-0,294 N; eine Probenbreite von 25 mm wird in den Beispielen in der vorliegenden Beschreibung verwendet, und dieser Bereich ist 1,16-11,6 N/m, wenn unter Bezug auf 1 m Breite gerechnet wird).
(Aufwickeln im Folienbildungsschritt)
Wie oben erwähnt, ermöglicht die Verwendung einer mit einer druckempfindlichen Klebemittelschicht beschichteten Polyethylenterephthalat-Folie als Schutzfolie in dem Aufwickelschritt der Kunststoff-Folie ein zufriedenstellendes Aufwickeln der Kunststoff-Folie. Nach dem Herausziehen des Randes der mit der druckempfindlichen Klebemittelschicht beschichteten Polyethylenterephthalat-Folie von der Rolle und Abziehen der Abziehfolie oder Abziehfeinfolie wird sie mit der Polycarbonatfolie verbunden und mittels einer Druckwalze zusammengedrückt (Der Druck in der Drucklinie kann z.B. 10-2 kgf/1 m (98-19,6 N/m) sein, und vorzugsweise 7-3 kgf/1 m (68,9-29,4 N/m).), um die Luft zwischen den Folien herauszudrücken, und beide werden zusammen aufgewickelt, wobei Falten vermieden werden. Auf diese Art kann ein erfindungsgemäßes aufgewickeltes Laminat erhalten werden.
(Nachbearbeitung der Kunststoff-Folie des aufgewickelten Laminats)
Das erfindungsgemäße aufgewickelte Laminat kann auf der der Schutzfolie entgegengesetzten Seite der Kunststoff-Folie mit einer gehärteten Harzschicht versehen werden, um die Handhabbarkeit während der Schritte zur Herstellung der optischen Scheibe zu verbessern oder Hartschichteigenschaften, chemische Beständigkeit oder dergleichen zu verleihen. Um ein Anhaften von Schmutz zu verhindern oder das Entfernen von angesammeltem Material zu erleichtern, kann die gehärtete Harzschicht auch ein Antistatikum und/oder Trennmittel enthalten.
(Optische Scheibe und Herstellungsverfahren)
Wenn das erfindungsgemäße aufgewickelte Laminat als Schutzschicht für eine optische Scheibe anzuwenden ist, können die Struktur der optischen Scheibe und das Herstellungsverfahren wie nachstehend beschrieben sein.
Ein konkaves und konvexes Muster, das Pits oder Rillen aufweist, wird für die Datenaufzeichnungsschicht auf mindestens einer Seite eines Kunststoffsubstrats durch Spritzgießen hergestellt. Ein konkaves und konvexes Muster kann auch unter Verwendung eines Verfahrens mit einem photosensitiven Harz auf einem Glassubstrat hergestellt werden (Glas-2P-Verfahren: Photopolymerisation).
Auf dem konkaven und konvexen Muster wird eine reflektierende Folie aus Aluminium oder dergleichen oder eine Aufzeichnungsfolie aus einem phasenkonvertierenden Material, magnetischen Aufzeichnungsmaterial, organischen Pigment oder dergleichen für ein Medium vom ROM-Typ (read-only), WORAM (write-only) oder ein Medium vom wiederbeschreibbaren RAM-Typ gebildet.
Die zuvor genannte Kunststoff-Folie mit einer Dicke von 30-100 μm wird mittels einer Klebemittelschicht darauf befestigt, um eine transparente Schutzschicht zu bilden. Die Klebemittelschicht kann ein flüssiges Klebemittel sein, wie ein UV-härtendes Harz, wärmehärtendes Harz, Epoxyharz oder dergleichen, oder ein folienartiges Klebemittel, wie ein druckempfindliches Klebemittel, eine UV-härtende Folie oder ein UV-härtendes Klebemittel. Die Klebemittelschicht kann jede sein, die klebt und optisch transparent ist.
Das Verfahren zur Bildung einer transparenten Schutzschicht unter Verwendung eines flüssigen Klebemittels, wie eines UV-härtenden Harzes, wie in 4 gezeigt, beinhaltet zuerst Musterauftrag des UV-härtenden Harzes 22 auf das Scheibensubstrat 21 in Ringform und dann Anordnen einer in Donut-Form ausgestanzten Kunststoff-Folie 23 darüber vor dem Rotationsbeschichten für eine gleichmäßige Auftragung des UV-härtenden Harzes und Bestrahlung mit UV-Strahlung 24, um die Härtung zu erreichen.
Bei dem Verfahren zur Bildung einer transparenten Schutzschicht unter Verwendung eines folienartigen Klebemittels wie eines druckempfindlichen Klebemittel, wie in 5 gezeigt, werden zuerst eine Kunststoff-Folie 31 und ein Klebemittel 32 laminiert, und dann wird eine Polyethylenterephthalat(PET)-Abziehfolie 33 auf die andere Seite des Klebemittels aufgebracht zur Verwendung als Substratmaterial 34. Nach dem Ausstanzen in Donut-Form wird ein Presskissen 36 oder eine Walze für das Anbringen auf einem Scheibensubstrat 35 verwendet, um eine transparente Schutzschicht zu bilden. Alternativ wird, wie in 6 gezeigt, ein als Folie ausgebildetes Klebemittel 41 sandwichartig zwischen PET-Abziehfolien 42, 43 zur Verwendung als Substratmaterial gebracht, und nach dem Ausstanzen des Klebemittels in Donut-Form wird die PET-Folie 42 für leichte Entfernung entfernt, um das Aufbringen auf das Scheibensubstrat 44 unter Verwendung eines Presskissens 45 oder einer Walze zu ermög lichen, wonach eine Kunststoff-Folie 46 in Donut-Form ausgestanzt und ein Presskissen 47 oder eine Walze für das Anbringen auf der Klebemittel-Seite 41 des Scheibensubstrates 44, von der die PET-Abziehfolie 43 entfernt wurde, verwendet wird, um eine transparente Schutzschicht zu bilden.
Die Kunststoff-Folie kann nach dem Entfernen der Schutzfolie von dem aufgewickelten Laminat angebracht werden, oder sie kann nach der Bildung der transparenten Schutzschicht entfernt werden. Das Klebeverfahren ist im Übrigen nicht auf das oben beschriebene Verfahren eingeschränkt.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen detaillierter erläutert, mit der Maßgabe, dass die Erfindung durch diese Beispiele in keiner Weise eingeschränkt wird.
Die Messungen und Evaluierungen der Effekte in den Beispielen erfolgten nach folgenden Methoden.
1) Messung der Dicke der Folie
Nach dem Entfernen der Schutzfolie wurde von einer Polycarbonatfolie von einem aufgewickelten Laminat eine Probe über die gesamte Breite und über 1 m in Wickelrichtung genommen. Die Probe wurde in quadratische Folien mit den Abmessungen 10 cm × 10 cm in Wickelrichtung und in Richtung der Breite (der Richtung senkrecht zur Wickelrichtung) geschnitten (wenn der Rest in Richtung der Breite mehr als 5 cm war, wurde dieser Abschnitt ebenfalls in die Messprobe inkludiert), und bei jeder wurde die Dicke in der Mitte unter Verwendung eines Mikrometers von Mitsutoyo Co., Ltd., gemessen. Der Mittelwert aus 100 Messpunkten wurde berechnet und als die Foliendicke notiert.
2) Messung der Dickenschwankung der Folie
Da Dickenschwankung, wie dicke Abschnitte in Gestalt feiner Schlieren, an anderen Stellen als den gemessenen Punkten vorhanden sein und bei der Mikrometermessung gemäß 1) oben unberücksichtigt bleiben können, wurde die Dickenschwankung kontinuierlich unter Verwendung einer KG601A Foliendicken-Prüfvorrichtung von Anritsu Co., Ltd., gemessen. Die gemessene Folie wurde auf folgende Art geprüft. Es wurden 10 Proben über die gesamte Breite kontinuierlich in 5-cm-Abständen in Wickelrichtung der Folie geschnitten (Gesamt: 50 cm in Wickelrichtung der Folie). Die Dickenverteilung wurde bei jeder mit der Foliendicken-Prüfvorrichtung gemessen und auf einem Datenblatt eingetragen. Der Unterschied zwischen dem Maximal- und dem Minimalwert der aufgezeichneten Dicken (als "Dickenbereich" bezeichnet) wurde für jede der 10 Folien bestimmt, und der maximale "Dickenbereich" wurde als die Dickenschwankung der Folie notiert.
3) Thermische Abmessungsänderung
Es wurden Stammproben an 3 Stellen von der vollen Breite der Polycarbonatfolie (die Folienbreite war ungefähr 1 m) genommen. Insgesamt 30 Proben, 10 von jeder Stammprobe, wurden für die Messung der thermischen Abmessungsänderung hergestellt. Die Größen der Proben für die Messung der thermischen Abmessungsänderung waren für 5 der 10 Proben von der Stammprobe 150 mm in Wickelrichtung der Folie und 10 mm in der Richtung senkrecht dazu und für die anderen 5 Proben 10 mm in Wickelrichtung der Folie und 150 mm in der Richtung senkrecht dazu. Jede der Proben wurde für die Messung der thermischen Abmessungsänderung in 100-mm-Abständen mit Markierungen gekennzeichnet. Es wurden also Messproben mit 15 Markierungen in Wickelrichtung der Folie und mit 15 Markierungen in der dazu senkrechten Richtung (Breitenrichtung) hergestellt.
Die Messproben wurden 1 Stunde in einem Thermostat bei 140°C ohne Belastung behandelt und zum Abkühlen auf Raumtemperatur herausgenommen, und die Abstände der Markierungen wurden gemessen. Die Abmessungen wurden unter Verwendung eines Ablesemikroskops unter Bedingungen konstanter Temperatur, konstanter Feuchtigkeit von 23°C, 65% RH, gemessen. Die Abmessungsänderung wurde wie folgt aus den Abmessungen vor und nach der Wärmebehandlung bei 140°C bestimmt. Thermische Abmessungsänderung = [{(Abmessungen vor der Behandlung) – (Abmessungen nach der Behandlung)}/(Abmessungen vor der Behandlung)] × 100
4) Gesamte Lichtstrahlentransmission
Dieses Messverfahren entspricht JIS K7105 und ASTM D1003.
Proben wurden an 3 Stellen in Richtung der Breite der Polycarbonatfolie (die Folienbreite war ungefähr 1 m) genommen. Die gesamte Lichtstrahlentransmission der Proben wurde unter Verwendung eines COH-300A Color Oil Haze Messinstruments von Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., gemessen Für jede Probe wurden 5 Messungen gemacht, und der Mittelwert aus den insgesamt 15 Messungen für die 3 Proben in Richtung der Breite wurde als die gesamte Lichtstrahlentransmission festgehalten. Die Messung wurde gemäß JIS K7105 durchgeführt.
5) Messung des Lösungsmittelsgehalts der Polycarbonatfolie
Ungefähr 5 g der Lösungsmittel enthaltenden Folie wurden genommen, 1 Stunde in einem Lufttrockner bei 170°C getrocknet und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Gewicht vor und nach dem Trocknen wurde mit einer chemischen Waage gemessen und die Änderung berechnet. Der Lösungsmittelgehalt basierend auf dem Feststoffteil wurde aus diesem Wert berechnet. Speziell wurde die Folie (ungefähr 1 m Breite) in 5 gleichen Teilen in Richtung der Breite gemessen. Die Messung wurde 3 Mal für verschiedene Breitenrichtungen durchgeführt, und der Mittelwert wurde bestimmt. Die einzelnen gemessenen Werte für den Lösungsmittelgehalt basierend auf dem Feststoffteil können durch die folgende Formel repräsentiert werden, wobei das Gewicht vor dem Trocknen mit a und das Gewicht nach dem Trocknen und Abkühlen mit b bezeichnet ist. {(a – b)1b} × 100%
6) Messung der Retardation in der Ebene (Re)
Streifenprobe von der Polycarbonatfolie über die gesamte Breite von 1 m und mit einer Länge von 40 mm in Wickelrichtung wurden an 3 Stellen in Abständen von 50 cm in Wickelrichtung genommen. Die Folienstreifen wurden in 40-mm-Abständen geschnitten, um quadratische 40-mm-Messproben herzustellen. Da 3 Probenstreifen ausgeschnitten wurden und 25 Quadrate aus den insgesamt 1000 mm Länge als der gesamten Breite der Folie ausgeschnitten wurden, erhielt man insgesamt 75 Messproben. Der Retardationswert in der Ebene Re wurde für jede dieser Proben gemessen. Die Werte wurden als der Bereich der Re-Werte ausgedrückt, im Sinne von Minimal- und Maximalwerten. Ein KOBRA-21ADH Brechungsindex-Messinstrument von Oji Scientific Instruments Co., Ltd., wurde für die Messung der Retardation in der Ebene Re verwendet, mit Lichtstrahlen in der Richtung normal auf die Folienoberfläche.
7) Messung des Retardationswertes K in Dickenrichtung
Proben wurden genommen und mit dem KOBRA-21ADH auf die gleiche Weise wie in 6) oben gemessen. Die Retardation wurde gemessen, während jede Polycarbonatfolienprobe gedreht wurde auf der Achse der verzögerten Phase oder der vorausgehenden Phase und unter Variieren des Einfallswinkels, und die Brechungsindices n_x, n_y und n_z wurden aus diesen Daten berechnet. Diese Werte wurden dann verwendet, um den K-Wert zu berechnen: K-Wert = ((n_x + n_y)/2 – n_z) × d (nm-Einheiten). Hier repräsentiert n_x den Brechungsindex in Wickelrichtung, n_y repräsentiert den Brechungsindex in der Richtung senkrecht zur Wickelrichtung, n_z repräsentiert den Brechungsindex in Dickenrichtung und d repräsentiert die Dicke der gemessenen Folie. Die Einheiten der K-Werte waren μm für die obige Berechnung, doch wurde das umgerechnet in nm. In der vorliegenden Beschreibung ist der maximale K-Wert der Maximalwert unter diesen Werten.
8) Messung der mittleren Mittellinien-Oberflächenrauigkeit (Ra) des Trägers
Die mittleren Mittellinien-Oberflächenrauigkeit (Ra) ist der durch JIS-B0601 definierte Wert, und die Werte in der vorliegenden Beschreibung wurden unter Verwendung eines Kontakt-Oberflächenrauigkeitsanalysators (Surfcorder, SE-30C) von Kosaka Laboratory, Ltd., gemessen.
Die Ra-Messbedingungen waren wie folgt.
Nadelpitzenradius: 2 μm
Messdruck: 30 mg
Cutoff: 0,08 mm
Messlänge: 1,0 mm
Proben wurden an 3 Stellen von der gesamten Breite der Folie auf die gleiche Weise wie bei den Stammproben unter 3) oben genommen. Für jede Probe wurden 5 Messungen durchgeführt, und nach Streichung des größten Wertes unter den gemessenen Werten (bis zu 4 Dezimalstellen in μm-Einheiten) wurden die verbleibenden 4 Daten für alle 3 Stellen (12 Werte) gemittelt und auf die nächste vierte Dezimalstelle gerundet und in nm-Einheiten angegeben.
9) Messung der Klebkraft der Schutzfolie
Die Messmethode war gemäß JIS Z0237.
Eine Polycarbonat-Kunststoff-Folie und eine mit einem druckempfindlichen Klebemittel beschichtete Polyesterfolie wurden bei Raumtemperatur mit Walzen zusammengedrückt, um eine laminierte Folie herzustellen. Der Betriebsdruck für das Zusammendrücken wurde auf 5 kgf/1 m eingestellt. Ein 25 mm breiter, 150 mm langer Probenstreifen wurde aus der laminierten Folie geschnitten. Ein Miniatur-Tensilon wurde für die Messung verwendet, wobei der Rand der Carbonatfolie und der Rand der Polyesterfolie mit einer Einspannvorrichtung festgehalten wurden, und die Schälfestigkeit wurde nach der 180°-Schälmethode gemessen. Die Schälgeschwindigkeit war 300 mm/min.
10) Evaluation der Ebenheit der Folienschutzschicht
(Optische Verzerrung)
Zuerst wird das Verfahren zur Herstellung des optischen Scheibensubstrats, das für die Evaluation verwendet wird, erläutert.
An der Oberfläche eines optischen Scheibensubstrats mit 12 cm Durchmesser aus Polycarbonat oder Glas wurde eine Aluminiumfolie als reflektierende Folienschicht durch Sputtern gebildet, und eine Polycarbonatfolie wurde als lichtdurchlässige Schicht über der reflektierenden Folie unter Verwendung eines UV-härtenden Harzes angebracht. Speziell wurde die Aluminiumseite der optischen Scheibe mit einem UV-härtenden Harz in ringförmigem Muster beschichtet, eine mit einem Außendurchmesser von 118 mm und einem Innendurchmesser von 22,8 mm ausgestanzte Polycarbonatfolie wurde darauf angeordnet, und Rotationsbeschichten (z.B. 5000 UpM, 30 s) wurde durchgeführt, um eine Folie des UV-härtenden Harzes in gleichförmiger Dicke zu bilden. Dann erfolgte das Verbinden durch Bestrahlung mit UV-Strahlen.
Für die Evaluation der Ebenheit wurde die optische Scheibe in eine Laufwerksvorrichtung gebracht und gedreht, während ein Fokusservo auf die Seite der reflektierenden Aluminiumfolie durch die lichtdurchlässige Schicht (transparente Schutzschicht) gerichtet wurde, und die Amplituden der Fokusfehlersignale wurden verglichen. Schlechte Ebenheit (große optische Verzerrung) der Polycarbonatfolie erhöht die Amplitude der Fehlersignale durch Änderung des Strahlengangs. Da Fokusfehler durch ein Anschwellen der Oberfläche des optischen Scheibensubstrats selbst, Vibration des Spindelmotors etc. verursacht werden und auch durch die Servo-Eigenschaften beeinflusst werden, erfolgte der Vergleich unter Verwendung desselben Substrats und derselben Laufwerksvorrichtung. Auch der Vergleich der Fehlersignale unter Verwendung eines Hochpassfilters (HPF) basierend auf der Frequenzkomponente von 1-4 kHz oder größer erlaubte einen klareren Vergleich des Unterschieds in der Ebenheit der Polycarbonatfolie.
[Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1]
Pellets aus aromatischem Polycarbonatharz („PANLITE^TM (Grade C-1400QJ)" von Teijin Chemicals, Ltd.) mit einem Viskositätsmittel-Molekulargewicht von 38 000 wurden 16 Stunden bei 120°C luftgetrocknet und dann mit entfeuchteter Luft auf 30°C abgekühlt. Die Pellets des aromatischen Polycarbonatharzes wurden in einem Methylenchlorid-Lösungsmittel gelöst, um einem 18%ige (Gew.-%) Lösung herzustellen. Die Lösung wurde durch ein Filter geleitet, um Verunreinigungen zu entfernen. Die Temperatur der Lösung wurde dann auf 15 ± 0,5°C eingestellt, und sie wurde in eine 1200 mm breite Kleiderbügeldüse eingebracht und dann auf den genannten Träger als flüssiger Film mit ungefähr 450 μm aufgegossen. Die Trägertemperatur (Oberflächentemperatur) unmittelbar vor dem Gießen wurde auf 9°C eingestellt. Der gegossene Film wurde dann auf folgende Weise getrocknet.
(Kammer 1) Für das anfängliche Trocknen wurde warme Luft bei 30°C auf die Rückseite des Trägers geblasen, um ihn zu erwärmen, und die Folien-Atmosphärentemperatur wurde zum Trocknen auf 20°C eingestellt, während darauf geachtet wurde, eine Verformung der Folie (Verlaufsdefekte) zu vermeiden. (Für das Lösungsgießen werden die Bedingungen unmittelbar nach dem Gießen passender als Lösungsfilm oder flüssiger Film bezeichnet, aber hier wird das auch einfach als „Folie" bezeichnet.)
(Kammer 2) Warme Luft wurde eingeblasen, um die Atmosphärentemperatur auf 45°C einzustellen, und das Trocknen erfolgte auf eine Methylenchlorid-Konzentration von etwa 35 Gew.-% in der Folie.
(Kammer 3) Warme Luft wurde eingeblasen, um die Atmosphärentemperatur auf 50°C einzustellen, und das Trocknen erfolgte auf einen Lösungsmittelgehalt von 25 Gew.-% in der Folie.
(Kammer 4) Das Trocknen wurde in dieser Kammer bei einer Atmosphärentemperatur von 55°C durchgeführt. Hier wurde der Lösungsmittelgehalt in der Folie auf 20 Gew.-% eingestellt.
(Kammer 5) Die Polycarbonatfolie wurde in dieser Kammer zusammen mit dem Träger in einer Atmosphäre bei 15°C abgekühlt. Der Lösungsmittelgehalt in der Folie war nach Beendigung dieses Schrittes 18 Gew.-%.
Die Folie wurde dann von dem Träger entfernt. Die entfernte Folie wurde dann in einen Trockner vom Spannrahmen-Typ gebracht und während des Trocknens transportiert.
In dem Spannrahmen wurden beide Ränder der Folie für den Transport der Polycarbonatfolie mit Nadeln befestigt. Jede der Zonen des Spannrahmens wurde in 6 Zonen unterteilt. Da das Trocknen der Polycarbonatfolie vom Eingang des Spannrahmens fortschreitet und die Breite entsprechend kontrahiert, wurde das Trocknen zum Anpassen an die Kontraktion in der Breite mit einer sich verengenden Leistenbreite in dem Spannrahmen durchgeführt. Dies liegt daran, dass die Temperatur der heißen Luft gegen die zweite Hälfte des Spannrahmen-Schrittes hin ansteigt, so dass das Trocknen der Polyearbonatfolie beschleunigt wird. Die Leistenbreite des Spannrahmens wurde daher so gesetzt, dass übermäßige molekulare Orientierung der Polycarbonatfolie verhindert und ein übermäßiger Anstieg des Retardationswertes in der Ebene vermieden wurde. Die Heißlufttemperatur in den Anfangszonen wurde auf 90°C, 110°C und 120°C gesetzt, und die Temperaturen der Mittelzonen 4 und 5 wurde auf 130°C gesetzt, wobei die Polycarbonatfolie an dem von Nadeln durchbohrten Abschnitt in der Zone 5 abgeschnitten wurde. Die Heißlufttemperatur in der Zone 6 war 135°C. Am Ausgang des Spannrahmens war die Zugspannung auf die Polycarbonatfolie 5 kgf/1 m Breite ungefähr bei Raumtemperatur. Die Folie lief dann durch einen Walzenhängetrockner. Der Walzenhängetrockner war in zwei Kammern unterteilt, wobei die erste Kammer bei einer Heißlufttemperatur von 135°C und die zweite Kammer bei einer Heißlufttemperatur von 145°C war, und die Folie wurde mit einer Spannung von 1,5 kgf/1 m Breite (14,7 N/m) gezogen. Die Breite der erhaltenen Folie war 1,0 m.
Die Eigenschaften der auf diese Weise erhaltenen Polycarbonatfolie waren wie folgt.
Die Polycarbonatfolie hatte eine Dicke von 75 μm und eine Dickenschwankung von 1,0 μm. Die thermische Abmessungsänderung war 0,06%, die gesamte Lichtstrahlentransmission war 90%, der Lösungsmittelgehalt war 0,25%, die Retardation in der Ebene war 4-10 nm, die Oberflächenrauigkeit Ra war 1,8 nm auf beiden Seiten, und der maximale K-Wert war 78 nm. Unmittelbar vor dem Aufwickeln der erhaltenen Polycarbonatfolie mit einer Wickelvorrichtung wurde sie mit der Seite der druckempfindlichen Klebemittelschicht einer Schutzfolie kombiniert, die eine 20 μm dicke biaxial gereckte Polyethylenterephthalat-Folie (Young'scher Modul: 530 kg/mm² (5197 MPa) für Breite und Länge; Oberflächenrauigkeit Ra: 25 nm auf beiden Seiten (für Polyester wurde die Oberflächenrauigkeit Ra der Folie durch Zugabe von 0,25 Gew.-% Gleitmittel mit einer Teilchengröße von 0,6 μm eingestellt)) mit einer druckempfindlichen Klebemittelschicht umfasste, bei einem Betriebsdruck von 5 kgf/1 m (49 N/m) zusammengedrückt und zu einer Länge von 500 m zu einer Rolle aufgewickelt, um ein aufgewickeltes Laminat zu bilden. Die Klebkraft zwischen der Polycarbonatfolie und der Schutzfolie war 98 gf (0,096 N, oder 3,84 N/m, von einer Probenbreite von 25 mm auf 1 m umrechnend).
Die druckempfindliche Klebemittelschicht wurde folgendermaßen gebildet. Eine Seite der biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Folie wurde zuerst einer Corona-Behandlung unterworfen. Ein druckempfindliches Klebemittel auf Acryl-Basis wurde dann als Polymer für ein druckempfindliches Klebemittel hergestellt durch Lösungspolymerisation von 2-Ethylhexylacrylat als Hauptmonomer, Methylacrylat als Comonomer und Hydroxyethylmethacrylat als das die funktionelle Gruppe enthaltende Monomer in einem Verhältnis von 3:1:1, und unter Verwendung von Ethylacetat als Lösungsmittel und Azobisisobutyronitril als Reaktionskatalysator, nach einem bekannten Verfahren. Ein TDI-basierendes Isocyanat-Vernetzungsmittel wurde zu dem Klebemittelpolymer zugesetzt, und dann wurde die Abziehschicht einer Abziehfolie, die nach dem nachstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, damit auf eine Dicke nach dem Trocknen von 10 μm beschichtet, um eine druckempfindliche Klebemittelschicht zu bilden. Die druckempfindliche Klebemittelschicht wurde dann auf die Corona-behandelte Seite der biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Folie gebracht, und eine druckempfindliche Klebemittelschicht wurde auf der biaxial gereckten Polyethylenterephthalat-Folie durch Transfer gebildet. Die verwendete Abziehfolie wurde erhalten, indem eine Abziehschicht gebildet wurde, die aus einem härtbaren Silicon mit einer Dicke von 0,1 μm auf einer 38-μm-Polyethylenterephthalat-Folie bestand.
Nach 6-monatiger Lagerung des aufgewickelte Laminats bei Raumtemperatur wurde die Ebenheit der Folie evaluiert. Speziell wurde die Folie von dem aufgewickelten Laminat abgewickelt und geschnitten. Es wurden 5 aufgewickelte Laminate mit einer Breite von 170 mm aus dem aufgewickelten Stammlaminat mit 1 m Breite hergestellt. Bei diesen 5 aufgewickelten Laminaten wurden Proben von den Rollen in der Mitte und an beiden Rändern in Richtung der Breite jeweils an der Oberfläche, 250 m vom Kern und beim Kern genommen. Die Proben wurden so an 3 Stellen entlang der Breite der Folie geschnitten, für insgesamt 9 Proben. Die Proben wurden in Scheibenform ausgestanzt und mit einem UV-härtenden Harz auf aluminiumbeschichteten Glasplatten angebracht, um Scheiben für die Evaluation zu bilden.
Die mit einer lichtdurchlässigen Schicht versehenen optischen Scheibensubstrate, die auf die oben beschriebene Art erhalten wurden, wurden für die Messung des tatsächlichen Fokusrestes verwendet. Der Fokus wurde gerichtet, während die Scheibe mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,9 m/s gedreht wurde, das extrahierte Fokusfehlersignal wurde durch ein 4-kHz-Hochpassfilter (HPF) geführt, und die Hochpass-Restkomponente allein wurde extrahiert. Linsen NA war 0,85, und die Laser-Wellenlänge war 405 nm.
Die maximalen Amplitudenwerte für das Hochpass-Restsignal sind nachstehend gezeigt. Zum Vergleich wurde auch eine Messung in der Mitte des Kerns eines aufgewickelten Laminats, das unter Verwendung von Polyethylen/Polyvinylacetat als Schutzfolie erhalten wurde, vorgenommen.
Diese Daten zeigten, dass alle Folienproben des Beispiels 1, die aus der Oberflächenschicht, der Mittelschicht und dem Kern hergestellt wurden, keine Änderung in der optischen Verzerrung zeigten und daher äußerst zufriedenstellende Eigenschaften aufrechterhielten. Im Vergleichsbeispiel 1 war der Fokusfehler signifikant und die optische Verzerrung war groß, was verschlechterte Eigenschaften anzeigt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein aufgewickeltes Laminat mit einem ausgezeichneten hohen Grad der Ebenheit, praktisch keiner optischen Verzerrung und zufriedenstellender optischer Gleichmäßigkeit bereitzustellen. Wenn die Polycarbonatfolie als transparente Schutzschicht für eine optische Scheibe hoher Dichte verwendet wird, ist es möglich, ein Datenaufzeichnungsmedium auf einfache und industriell hoch produktive Weise und praktisch ohne optische Verzerrung bereitzustellen.

Claims

Aufgewickeltes Laminat, erhalten durch Laminieren einer Kunststoff-Folie, die aus einem aromatischen Polycarbonat, umfassend Bisphenol A als eine aromatische Dihydroxykomponente, gebildet ist, und einer Schutzfolie, die aus einem aromatischen Polyester gebildet ist, unter Verwendung eines dazwischenliegenden druckempfindlichen Klebemittels mit einer schwachen Klebkraft von 3 bis 50 gf (0,0294 bis 0,49 N), und Aufwickeln des Laminats.
Aufgewickeltes Laminat nach Anspruch 1, wobei die Kunststoff-Folie eine Dickenschwankung von nicht mehr als 4 μm, eine thermische Abmessungsänderung von nicht mehr als 0,07% und eine Retardation in der Ebene von nicht mehr als 15 nm aufweist.
Aufgewickeltes Laminat nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schutzfolie eine aus Polyethylenterephthalat oder Polyethylennaphthalat gebildete Polyesterfolie ist und einen Young'schen Modul von 450 kgf/mm² (4.413 MPa) oder mehr aufweist.
Aufgewickeltes Laminat nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Kunststoff-Folie eine Dicke von 30 bis 100 μm, eine gesamte Lichtstrahlentransmission von mindestens 90%, einen Restlösungsmittelgehalt von nicht mehr als 0,3 Gew.%, eine Retardation in Dickenrichtung (K-Wert) von nicht mehr als 100 nm und eine Oberflächenrauigkeit Ra von nicht mehr als 5,0 nm auf beiden Seiten aufweist.
Aufgewickeltes Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kunststoff-Folie mittels eines Gießverfahrens aus der Lösung hergestellt ist.
Aufgewickeltes Laminat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, welches zur Bildung einer transparenten Schutzschicht auf einer optischen Scheibe verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe, gekennzeichnet durch die Verwendung eines aufgewickelten Laminats nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Bildung einer transparenten Schutzschicht auf einer optischen Scheibe mit Lichteinfall auf einer Folienoberflächenseite.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach Anspruch 7, umfassend einen Schritt des Ausstanzens einer scheibenförmigen Laminatfolie aus dem aufgewickelten Laminat und einen Schritt des Aufklebens der Kunststoff-Folie der scheibenförmigen Laminatfolie auf ein optisches Scheibensubstrat.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach Anspruch 8, wobei die Kunststoff-Folie auf das optische Scheibensubstrat aufgeklebt wird, nachdem die Schutzfolie von der scheibenförmigen Laminatfolie entfernt wurde.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach Anspruch 8, wobei die Schutzfolie von der scheibenförmigen Laminatfolie entfernt wird, nachdem die Kunststoff-Folie der scheibenförmigen Laminatfolie auf das optische Scheibensubstrat aufgeklebt wurde.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Scheibe nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Kunststoff-Folie und das optische Scheibensubstrat unter Verwendung eines flüssigen Klebemittels oder eines folienartigen Klebemittels aufeinander geklebt werden.