MX2007013916A

MX2007013916A - Proceso para la manufactura de un articulo de multiples capas que tiene una capa protectora.

Info

Publication number: MX2007013916A
Application number: MX2007013916A
Authority: MX
Inventors: Wen P Liao; Sean E Armstrong
Original assignee: Momentive Performance Mat Inc
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2008-03-19
Also published as: WO2006121623A1; US20060251899A1; EP1886311A1; AU2006246438A1; JP2008543601A; CA2606617A1; TW200643946A; US20080292861A1; BRPI0610094A2; KR20080021010A

Abstract

Se provee un proceso para fabricar un articulo de multiples capas que tiene una capa protectora que comprende: a) aplicar una composicion de formacion de capa protectora curable al lado de revestimiento de liberacion de un forro liberable; b) curar la capa protectora curable en el forro de liberacion; c) formar una pluralidad de elementos de liberacion de la estructura que resulta del paso b), cada elemento de liberacion teniendo una capa protectora curada adherida liberablemente en un lado de la misma al lado del revestimiento de liberacion, el otro lado de la capa protectora curada estando expuesto; d) aplicar el lado expuesto de la capa protectora curada de un elemento liberable a una capa de sustrato con una cantidad de adhesivo curable dispuesta entre la misma para proveer un articulo de multiples capas curable para unir adhesivamente la capa protector de su elemento de liberacion a su capa de sustrato; y f) separar el articulo de multiples capas curado de su forro de liberacion para proveer un articulo de multiples capas que tiene una capa protectora unida a una capa de sustrato. El proceso anterior se adapta especialmente a la manufactura de un medio optico de almacenamiento de informacion de alta capacidad, en particular un Disco Blu-ray.

Description

PROCESO PARA LA MANUFACTURA DE UN ARTICULO DE MÚLTIPLES CAPAS QUE TIENE UNA CAPA PROTECTORA REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional de E.U.A. No. 60/678,992, presentada el 9 de mayo de 2005, todo el contenido de la cual se incorpora aquí por referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un proceso para la manufactura de un artículo multireproductor, o laminado, que tiene una capa protectora unida a una capa de sustrato y, en panicilar, a un medio de almacenamiento de información óptica tal cpmo un disco Blu-ray. Una nueva forma de medio de almacenamiento de información óptico de alta capacidad, el disco "Blu-ray" así llamado (BD) , solo recientemente ha aparecido comercialmente. E formato de Disco Blu-ray se pretende que reemplace la tecnología cinta de video y disco versátil digital (DVD) actual y probablemente se vuelve una normal para almacenamiento de datos de computadora, películas de alta definjición y juegos de video. En la actualidad, Blu-ray consiste de una capa de sustrato de 1.1 mm que se salpica en un lado con un metal o aleación de metal como una capa reflectiva, una capa delgada de información (para BD-ROM) , una capa gravable (para BD-R) o una capa regravable (para BD-RE) y, finalmente una capa superior protectora de 100 mieras, o una capa de cubierta. La capa de cubierta consiste de una película de policarbonato (PC) colada con solvente relativamente costoso de aproximadamente 100 mieras de grosor unido vía un adhesivo a la capa de información, capa gravable o capa re-gravable, dependiendo del caso, del sustrato. Debido a que esta película de PC se raspa fácilmente y adquiere huellas digitales, la versión comercial actual del Disco Blu-ray se encierra dentro de un cartucho protector, un componente que se agrega significantemente al costo del producto. La información, capa gravable o re-gravable de un disco de Blu-ray solo es de aproximadamente 100 mieras por debajo de su superficie requiriendo así por lo tanto, integridad de superficie incrementada comparado con el que es aceptable para una superficie de disco compacto convencional (CD) o de disco versátil digital (DVD) . Actualmente se han hecho esfuerzos para reemplazar el cartucho, protector de un disco Blu-ray con un revestimiento protector en el disco y aún para reemplazar la película de PC usada como la capa de cubierta con un costo inferior pero un sustituto aún efectivo. La película de PC no solo es un material costoso, es difícil de ensamblar en el cubierta de 100 mieras se reviste por centrifugación en el sustrato termoplástico seguido por curación por UV.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION De acuerdo con la presente invención, se provee un proceso para fabricar un artículo de múltiples capas que tiene una capa protectora que comprende: a) Aplicar una composición de formación de capa protecjtora curable al lado de revestimiento de liberación de un for)ro de liberación; b) Curar la composición de formación de la capa protecjtora curable del forro de liberación; c) formar una pluralidad de elementos de liberación de la estructura que resulta del paso (b) , cada elemento de liberación teniendo una capa protectora curada adherida liberablemente en un lado del mismo al lado del revestimiento de liberación del foro de liberación, el otro lado de la capa protectora cuada siendo expuesto. d) Aplicar el lado expuesto de la capa protectora curada de un elemento de liberación a una capa de sustrato con una cantidad de adhesivo curable dispuesto entre ellos para proveer un artículo de múltiples capas curable; e) Curar el artículo de múltiples capas curable para )unir adhesivamente la capa protectora de su elemento de liberación a su capa de sustrato, y, f) Separar el artículo de múltiples capas curado de su forro de liberación para proveer un artículo de múltiples capas que tiene una capa protectora unida a una capa d¡e substrato. El proceso anterior, cuando se aplica a la manufactura de un Disco Blu-ray, usa equipo, materiales y procedimientos en una forma novedosa para proveer el disco a un costo significativamente reducido. El término "capa protectora curable" deberá entenderé en la presente que significa una capa de composición que contiene por lo menos un monómero curable, la capa después de curación proporcionando protección a por lo menos un lado de una capa de sustrato a la cual se une adhesivamente. El término "capa de sustrato" deberá entenderse en la presente que significa una capa preformada, hecha de una sola capa o ensamble de capas individuales a por lo menos un lado de la cual se aplicará la capa protectora. El término "curable" deberá entenderse en la presente que significa que la curación completa o parcial de una composición que comprende uno o más monómeros curables, v.gr, a por lo menos la resistencia "verde" de la composición, la curación lográndose por cualquier medio adecuado, v.gr., curación térmica, curando con UV, rayos E, etc., de acuerdo con procedimientos conocidos y convencionales .

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El proceso de la invención será descrito en la presente en relación con la fabricación de disco de almacenamiento de información óptico de alta capacidad ("disco óptico"), en particular, un Disco Blu-ray (BD) , en el cual la capa protectora del disco deberá denominarse como la 'capa de cubierta". El proceso para la fabricación del disco ópticp incluye por lo menos las siguientes operaciones: a) Aplicar una composición de formación de capa de cubierta curable al lado de revestimiento de liberación de un forro de liberación; b) Curar la composición de formación de capa de cubierta curable en el forro de liberación; c) Formar una pluralidad de discos de liberación de 1a estructura que resulta del paso (b) , cada disco de liberación que tiene una capa de cubierta adherida liberablemente en un lado del mismo para el lado de revestimiento de liberación del forro de liberación, le otro lado de la capa de cubierta que está expuesta; d) Aplicar el lado expuesto de la capa de cubierta de un disco de liberación al lado de reflexión de un disco de sustrato termoplástico preformado con una cantidad de adhesivo de unión curable dispuesto ente ellos para proveer un ensamble de disco curable; e) Curar el ensamble de disco curable para unir el disco de liberación al sustrato termoplástico; y f) Separar el disco de liberación con el disco de sustrato termoplástico unido al mismo del forro de liberación para proveer el disco óptico.

A. Forro de Liberación El proceso de la invención usa un forro de liberación, es decir, una lámina o película flexible que tiene un revestimiento de liberación, o capa como una superficie temporal en la cual se forma el componente de la capa de cubierta protectora del disco óptico. El foro de liberación se obtiene aplicando un revestimiento de liberación a un lado de un forro adecuado v.gr., una lámina o película de poliéster que tiene un grosor de aproximadamente 0.01 a alrededor de 0.6 mm y una anchura que es un exceso del diámetro de la unidad de almacenamiento de información óptiqa en forma de disco, v.gr., 120 mm en el caso de un BS. En una modalidad, el revestimiento de alineación se puede, obtener aplicando una composición de formación de revestimiento de liberación curable al forro, v.gr., un epóxido de silicón curable con UV y un foto-iniciador disuelto en un solvente adecuado, y curando así la composición por exposición a luz UV. Ventajosamente, el proceso de la invención será un continuo o semicontinuo y como al empleará una tira en movimiento continuo o intermitente del forro de liberación en la cual se lleva a cabo a intervalos predeterminados junto con su longitud las operaciones secuenciales aplicando una composición de formación de capa de cubierta curable al forro de liberación, curando la composición de formación de capa de cubierta para proveer una capa de cubierta cuada formando una pluralidad de discos de liberación del ensamble temporal del fprro de liberación de la capa de cubierta.

B. La Capa de Cubierta El componente de la capa de cubierta del medio de almacenamiento de información óptica se forma en todo el lado del forro de liberación que tiene la capa de liberación. La capa ae cubierta se aplica, ya sea todo a la vez o en varias aplicaciones, al forro de liberación como una o más composiciones líquidas curables de manera que provee, después de la curación, una capa de grosor adecuado v.gr., en una primera modalidad de aproximadamente 0.1 a alrededor de 100 mieras de grosor y en una segunda modalidad de aproximadamente 0.01 a alrededor de 10 mieras de grosor.

En una modalidad la composición curable se aplica por un proceso de revestimiento de rodillo. El revestimiento por cjrabado, revestimiento por inmersión (profunda) y revestimiento de corina son todas operaciones de revestimiento por rodillo adecuadas que se pueden usa en la presente. Cuando la capa de cubierta se forma de varias aplicaciones de composición de formación en capas de cubierta curab e, la composición de una aplicación individual puede se idént:-ca o diferente de las os. Cualquiera de las composiciones curables conocidas y convencionales usadas antes para proveer el componente de capa de cubierta protectora de un disco óptico puede usase en la presente. En una modalidad, la composición de formación de capa de cubierta curable incluye por lo menos una sílice coloidal funcionalizada, por lo menos un monómero poliinerizable y por lo menos un agente de curación. Cuando se expone a las condiciones de curación, v.gr., radiación por UV, (ie acuerdo con procedimientos conocidos, la composición cuadc. resultante provee una capa de cubierta protectora resistente a la ralladura y abrasión, dimensionalmente ensarible para el disco de almacenamiento de información óptica de alta capacidad.

El Disco de Liberación Siguiendo la curación de la composición de formacjión de capa de cubierta en el forro de liberación, se obtienen una pluralidad de las unidades configuradas de disco del mismo por una operación adecuada, v.gr., por corte de dado D estampado. Los discos de tamaño normal típicamente tienen un diámetro externo de aproximadamente 120 mm, un diámetro interno de 15 mm y un grosor que es la suma de los grosores individuales que protegen su capa de cubierta y forro de liberación asociado. Las unidades en forma de disco, denominadas ahora como los discos de liberación, por lo tanto están hechos de una capa de cubierta curada adherida liberablemente al lado de la capa de liberación de un forro de lijberación temporal. Los discos de liberación ahora están listos para unirse al componente de sustrato termoplástico, el cual, una vez que se logra dará como resultado un medio de información óptica de capacidad de almacenamiento alta completamente ensamblado.

D. El Sustrato Termoplástico En una modalidad del proceso de la presente invención, los discos de liberación obtenidos en la forma desoiría antes se suministran a un lado de una línea de fabricación de DVD convencional en lugar de uno de los moldeadores por inyección asociados normalmente ente ellos En esa etapa del proceso de manufactura, un disco de liberajción se unirá permanentemente a un sustrato termoplástico preformado que emplea procedimientos convencionales y conocidos. Descrito brevemente, el proceso de unión del sustrato termoplástico a un disco de liberación consiste de dispensar una cantidad de adhesivo curable en el diámetro interno del lado reflector de un disco de sustrato termoplástico preformado idénticamente dimensionado y después colocando el disco de liberación en el mismo. El "lado reflector" del disco de sustrato termoplástico preformado deberá entenderá en la presente como el lado del sustrato en el cual se ha aplicado un revestimiento reflector, v.gr., aleac:Lón de aluminio o plata de acuerdo con procedimientos conoc:|ldos y convencionales. Una ligera cantidad de fuerza puede usarse para empujar el disco de liberación en contacto más amplio con el adhesivo en el disco de sustrato termoplástico. Ese ensamble luego se centrifuga con el fin de forzar el adhesivo interpuesto al diámetro externo del "emparedado" de disco. El ensamble luego se somete a condicione de curación, v.gr., luz UV, con el fin de unir permanentemente el disco de liberación del sustrato termoplástico vía el adhesivo curado dispuesto entre el mismo. Las dimensiones normales para la estructura de diáco completa son como sigue: 1.1 mm para el sustrato termoplástico incluyendo capa de información) /capa de adhesivo/disco de liberación. El grosor total de la capa de adhesivo y el disco de liberación menos el grosor del forro de liberación normalmente es de aproximadamente 100 miras. Con el fin de usar el disco, el componente de forro de liberéición se separa del mismo, v.gr., siendo desprendido, del ensamble de disco unido, la unidad completada resultante tenie?do un sustrato de 1.1 mm y una capa de cubierta de 100 mieras Desde luego, se contempla que cada una de las operaciones descritas antes, de la manufactura del forro de liberación al ensamble final de la unidad de disco óptico y cualesquiera operaciones opcionales, se logrará empleando maquinaria de alta velocidad automática para lo cual es particularmente bien adecuado el proceso de la invención. El siguiente ejemplo ilustra el proceso de la invención como se aplica para la manufactura de un disco óptico. El siguiente ejemplo ilustra el proceso de la invención como se aplica a la manufactura de un disco óptico.

EJEMPLO Se midió la inclinación usando un instrumento Dr, Schen Prometeus MT-146/Blu-ray .

A. Preparación de la Composición de Formación de Capa de Cubierta Curable con UV A un matraz de 4 cuellos de 2 litros equipado con un termómetro, un condensador, un embudo de adición y un agitador superior se cargaron 300 g de sílice coloidal acuoso (Nalco 1034A de Nalco) conteniendo 34% en peso de Si02 en agua, 300 g de metoxipropanol, y 5.1 g de fenil trimetoxisilano, un agente de funcionalización para la sílice coloidal. La mezcla se calentó a 80<C bajo nitrógeno durante dos horas. Una alícuota de 0.5 g de treitilamina se agregó y se continuó el mezclado a 80<C duróte otra hora. Mientras un total de 360 g de metoxipropanol se agregó continuamente al lote, la mezcla se calentó para destilar agua hasta que la temperatura del lote alcanzó 110<C. El lote se enfrió a 90<C y se agregaron 0.5 g de trimetilamina y 15 g de hexametiltrisilazano (un agente de coronación para grupos hidroxilo residuales en la superficie de sílice coloidal) . El lote se calentó subsiguientemente de nuevo a reflujo a 110<C durante una hora. Se aplicó ligero vacío para destilar aproximadamente 50 g de solvente. El lote, conteniendo sílice coloidal funcionalizado y coronado, se enfrió a 40<C y se combin 5 con 67.3 g de la resina epoxi, carboxilato de 3,4-epoxiÍclohexilmetil-3, 4-epoxiciclohexano (Cyracure™ UVR6000 de Dow Chemicals) y 16.9 g Joncryl 587AC se disolvió por comple(to. El lote se enfrió además a 40<C y se catalizó mezclando con 3.0 g de Irgacure® 250 (de Ciba Specialty Chemi .cals) y 15.0 g premezclado con 10% Iracure® 2959 (de Ciba Specialty Chemicals) en Cyaracure™ UVR6105.

B. Preparación de la Composición de Formación de Liberación Curable con UV La composición de formación de liberación curable con UV se preparó mezclando 100 partes de UV9315, un epóxido de silicón curable conUV de GE Advanced Materials - Silicone, con 2 .5 partes UV9390C, un fotoiniciador de yodo de GE Advanced Materials. La resina se disolvió en una mezcla de solvenlte conteniendo 9 partes de hexano a 1 parte de acetona a conqentración de 20% (p/v) .

C. Preparación de Adhesivo de Unión Curable con UV El adhesivo de unión curable con UV se preparó mezclando 78.6 partes de resina de poliéster Genomer 6083 HD de Rahn USA Corp, 17.3 partes de diacrilato de hexanodiló, y 4.1 partes de Darocure 1173 (un fotoiniciador de radicales de Ciba Specialty Chemicals) hasta disolución completa. invención sin alejarse del alcance esencial de las mismas. Por lo tanto, se pretende que la invención no se limite a la modali (dad particular descrita como el mejor modo contemplado para llevar a cabo el proceso de la invención, pero que la invencion incluirá todas las modalidades que están dentro del alcance de las reivindicaciones anexas

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un proceso para fabricar un artículo de múltiples capas que tiene una capa protectora que comprende: a) aplicar una composición de formación de capa protectora curable al lado de revestimiento de liberación de un forro liberable; b) curar la capa protectora curable en el forro de liberacion; c) formar una pluralidad de elementos de liberación de la estructura que resulta del paso (b) , cada elemento de liberaeion teniendo una capa protectora curada adherida liberabíemente en un lado de la misma al lado del revestimiento de liberación, el otro lado de la capa protectora curada estando expuesto; d) aplicar el lado expuesto de la capa protectora curada de un elemento liberable a una capa de sustrato con una cantidad de adhesivo curable dispuesta entre la misma para proveer un articulo de múltiples capas curables; e) curar el artículo de múltiples capas curable para Unir adhesivamente la capa protector de su elemento de liberación a su capa de sustrato; y f) separar el artículo de múltiples capas curado de su for ro de liberación para proveer un artículo de múltiples capas que tiene una capa protectora unida a una capa de sustrato.

2.- El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición de formación de capa protectora curable contiene por 1 menos un monómero térmicamente curable, por lo menos un monornero curable con UV o mezcla de por lo menos un monornero térmicamente curable y por lo menos un monómero curable con UV y, opcionalmente, sílice coloidal funcionalizado.

3.- El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición de formación de capa protectora curable contiene por lo menos un monómero curable con UV y, opcionalmente, sílice coloidal funcionalizada y el forro de liberación es transpárente a la luz UV.

4.- El proceso de la reivindicación 1, en donde los elementos de liberación se estampan o cortan con dado de la estructura del paso (b) .

5.- El proceso de la reivindicación 4, en donde los elementos de liberación tienen forma de disco.

6.- El proceso de la reivindicación 1, en donde la capa ie sustrato del paso (d) se fabrica de una resina termoplástica.

7.- El proceso de la reivindicación 5, en donde la capa de sustrato del paso (d) se fabrica de una resina termoplástica, la capa de sustrato teniendo forma de disco y teniendo un diámetro sustancialmente igual que el diámetro de un elemento de liberación.

8.- El proceso de la reivindicación 1, en donde el forro de liberación del paso (a) se obtiene aplicando una compoS|ición de formación de capa de liberación curable a un forro y sometiendo asi la composición de formación de capa de liberalción a condiciones de curación,

9.- El proceso de la reivindicación 8, en donde la compos|ición de formación de capa de liberación es térmicjamente curable y/o curable con UV.

10.- El proceso de la reivindicación 8, en donde la composición de formación de capa de liberación es curable con UV y el forro es una hoja transparente a UV.

11.- El proceso de la reivindicación 10, en donde la lár?ina es una lámina de poliéster flexible.

12.- El proceso de la reivindicación 1, en donde la composición de formación de capa protectora curable se aplica al forro de liberación por una operación de revestlimiento de rodillo.

13.- El proceso de la reivindicación 12, en donde la operación de revestimiento de rodillo es un revestimiento de gravado, revestimiento de inmersión y revestimiento de cortina

14.- El proceso de la reivindicación 1, en donde la capa protector se forma de por lo menos dos capas aplicadas sucesivamente y curadas de la misma composición o diferente.

15.- Una estructura que comprende: a) una capa de composición de formación de cubierta dura cjurable; y b) un forro de liberación que tiene una capa de liberación en por lo menos un lado de un forro, la capa de composición de formación de cubierta dura curable, después de la curación de la misma, siendo adherida liberablemente al lado qe la capa de liberación del foro de liberación.

16.- La estructura de la reivindicación 15, en donde la capa de liberación del forro de liberación se obtierle aplicando una composición de formación de liberación curab e a un lado del forro y sometiendo asi a la composición de formación de capa liberable a condiciones de curación.

17.- La estructura de la reivindicación 16, en donde la composición de formación de capa liberable se cura térmicamente y/o se cura por UV.

18.- La estructura de la reivindicación 15, en donde la capa de composición de formación de cubierta dura curable es térmicamente curable y/o curable por UV.

19.- La estructura de la reivindicación 15, en donde la capa de composición de formación de cubierta dura curable es curable por UV y el forro de liberación es transparente a la luz UV.

20.- La estructura de la reivindicación 15, en donde la capa de composición de formación de cubierta dura curable es curable por UV y el forro de liberación es transparente a luz UV.

21.- Un proceso para la fabricación de un disco ópticJD que tiene una capa protectora que comprende: a) aplicar una composición de formación de capa de cubierta curable al lado de revestimiento de liberación de un forro de liberación; b) curar la composición de formación de capa de cubierta curable en el forro de liberación; c) formar una pluralidad de discos de liberación de la estructura que resulta del paso (b) , cada disco de liberación que tiene una capa de cubierta adherida liberablemente en un lado del mismo para el lado de revestimiento de liberación del forro de liberación, le otro lado de la capa de cubierta que está expuesta; d) aplicar el lado expuesto de la capa de cubierta de un disco de liberación al lado de reflexión de un disco de sustrato termoplástico preformado con una cantidad de adhesivo de unión curable dispuesto ente ellos para proveer un ensamble de disco curable; e) curar el ensamble de disco curable para unir el disco |de liberación al sustrato termoplástico; y f) separar el disco de liberación con el disco de sustrato termoplástico unido al mismo del forro de liberación para proveer el disco óptico.

22.- El proceso de la reivindicación 21, en donde el di seo de sustrato termoplástico preformado tiene un diámet ro externo de aproximadamente 1 a alrededor de 50 cm y un grqsor de aproximadamente 0.1 a alrededor de 55 mm.

23.- El proceso de la reivindicación 21, en donde el disco de sustrato termoplástico preformado tiene un diámetro externo de aproximadamente 3 a alrededor de 15 cm y un grosor de aproximadamente 0.9 a alrededor de 1.3 mm.

24.- El proceso de la reivindicación 1, en donde el disco óptico es un disco Blue-ray.

25. -El proceso de la reivindicación 24, en donde el grosojr de la capa de cubierta es de aproximadamente 0.1 a alred dor de 100 mieras,