作雷射唱片用的硬質聚合物基體以及用它製作的雷射唱片的製作方法

2023-09-17 04:03:55

專利名稱:作雷射唱片用的硬質聚合物基體以及用它製作的雷射唱片的製作方法
本發明涉及一種用熱致變聚合物注射成型的硬質和帶刻紋的聚合物基體，以製作雷射記錄或讀出唱片，還涉及用它製作的雷射唱片。
雷射唱片是指用雷射光束讀出的各種類型的記錄介質，它的記錄方法可以是在用成型或壓製法製作唱片過程中，使它的基體表面形成微浮雕(緊密型或錄像型唱片)，或採用在雷射光束作用下產生不可逆地熱刻雕記錄，其一般特徵在於，使感光記錄層受熱變型成微孔或微泡的形式或其它局部損傷的形式，或採用可逆的熱或熱磁方法，使感光層的磁感應狀態或萬向發生變化，這種萬法不會使感光層形成不可逆的物理變型，由於它的可逆性，還提供了抹去或重新記錄的可能性。
為了製作雷射唱片，一般按本文已知的方法組合三種類型的材料(見附圖1和2，每個附圖無詳細尺寸，圖示的是貫穿含唱片軸平面的雷射唱片斷面視圖)在多數情況下是透明材料的一種基體(1)，因此用作光束的輸入層。該層的厚度一般為1～2毫米。為了使雷射光束能夠對準和跟蹤記錄導軌，不在該基體(1)輸入面的這面，部份或全部刻有紋道(或浮雕)(2)，它們呈同心形狀或螺旋形，紋道裡或紋道之間安排供同步、數據識別或導向控制所需要的數據。在基體成型的同時直接製成微浮雕(2)是很有好處的，不過，這僅在材料可以被注射成型的情況下萬有可能。如採用諸如玻璃的材料，則必須通過塗上很薄一層漆，使其光聚合的工序才能製得這種微浮雕。這個操作必須在很高的清潔度的條件下萬能進行，以避免因塵土沾汙產生缺陷，塵土是缺陷之源，由於在靠塑模成型和脫模過程中，會由此形成微泡或扯裂微浮雕，這些缺陷便能導致唱片報廢。為此理由，最好儘可能採用聚合物材料作基體(1)，並在注射成型同時直接製成微浮雕;
一種固定在上述帶刻紋的基體上的反射式感光層(3)(在這種情況下，唱片已經存儲了全部數據，顯然，該層僅作為反射層);
以及一種後面的保護層(4)，該層可以是透明或不透明，其材料可以只限於一種保護清漆。在唱片帶兩個輸入面時，後面層與輸入層(1)可由相同的結構組成。
採用一種連結裝置(5)來裝配輸入層(1)和後層(4)，例如，該裝置可由彈性的同軸密封墊(6)組成，以在需要時確保完全密封〔這樣得到的唱片稱作氣密夾心型結構(7)〕，該裝置也可由一種透明的粘合材料(8)組成(這樣得到的唱片稱作疊層型結構)。
在諸如圖1、2所述的單輸入面唱片情況下，採用同一類型的透明材料製造輸入層(1)和保護層(4)是很有好處的。
按照已知的另一種唱片形式(見本文附圖3)，感光的反射層(3)也可安置在面對輸入層(1)的後層(4)面上;這種情況下後層(4)便作為一種基體，而輸入層(1)則僅作一種光的分界區這種結構可以使非透明材料在需要時用作基體(4)。美國專利4，074，282敘述了具有這種結構的一種唱片，其中，加厚了基體(4)的厚度，減少了輸入層(1)的厚度，從而有可能用低硬度材料製作基體。
與圖1、2的結構不同，在圖3的那種唱片類型結構中，面上附著微刻紋(2)和感光層(3)的基體不再作為輸入層，相反是起後背層的作用。在這種情況下，輸入層(1)的材料必須完全呈平面形和透明。
不過，當用作基體(4)的材料雖然仍然能被注射成型，但並不能提供良好的硬度或穩定性時，圖3那種類型的唱片結構便沒有特別的意義。
事實上，在用玻璃基體的情況下，一般採用的是圖1或2那種類型的結構，有缺陷的基體在適當場合被用作後背層(4)。不過，製作玻璃基體相當昂貴，而且還必須要增加光聚合操作，這就又使製作效率受到影響。因此，試圖用注射成型的塑料基體來代替玻璃。
迄今，已力圖用透明材料來製作塑料基體，以製造圖1或2那種類型結構的唱片，其中，這種基體也用作輸入層。
對聚合物基體要求有優良的光學性能(高透明性，無雙折射，均勻性)，這一點實際上限制了選用的聚合物材料只能是無定形結構的產物，因為，已經知道，半結晶高聚物雖然有時有優良的機械性能和熱性能的長處，但材料不透明或對光高度散射。例如，已有評定，雖然聚甲基丙烯酸甲酯以至聚碳酸酯是潛在的材料，考慮到它們的硬度和光學性能，便大受限制，以致於不能用於由對溼度和氧化敏感的記錄層構成的雷射唱片。
能夠用作基體的注射成型的聚合物材料必須綜合若干十分不同的性能諸如優良的成型性(流體材料)，從而能填滿模子的微空腔，脫模沒有收縮;
製成無變形的平麵製品的可行性(無造成彎曲的內應力);
高的硬度，以滿足裝配好的唱片的穩定性要求，尤其是防止感光層在外部壓力作用下的變形，以及高度的尺寸穩定性(熱性質，對溼度不敏感性，熱膨脹係數小)。
迄今，透明的塑料基體僅成功地用於小尺寸的唱片和記錄層對氧化和溼度不敏感的場合。但是，最近的工作已經證實，需要研究出別的類型的材料，尤其是改性的聚烯烴和改性的聚碳酸酯，不過，鑑於所要求的某些性能不能夠同時被達到(例如高硬度和透明性)，這是一個為有限的改進方向。
添加填充劑是一種熟知的校正聚合物材料的硬度和尺寸穩定性正常值的萬法(如果硬度太小，則彈性模量太低;如果尺寸穩定性太差，則熱膨脹係數太大)。但是，在用塑性材料成型製造硬質基體作雷射唱片時，必須避免使用填充劑，因為它們會對表面質量性能以及尺寸穩定性起有害的作用。另外，正如已經論述的那樣，加有填料的聚合物的熔融粘度過高，無法精確成型，與微浮雕對應的塑模的複製性差。
本發明使用的是一種已知的聚合物材料，迄今，還未探討用這種材料製造雷射唱片基體的優點，這種具有特殊固有特性的聚合物材料結合狀態轉變條件的意外和有益的作用，便得到下面的主要性能很高的硬度，這是在注射成型過程中基體自增強所致，十分良好的尺寸穩定性，具體表現是徑向的熱膨脹係數值很低，脫模時沒有體積收縮，以及吸水性異常小。
更確切地說，本發明的第一個內容是涉及一種由聚合物材料製成的圓形硬質基體，它至少有一面的局部或全部帶有刻紋，用這種基體可製作雷射記錄或讀出唱片，其特徵在於，一方面，這種聚合物是屬於熱致變類的聚合物，另一方面，在製造基體過程中，基體分子受到很高的取向，基體的製造是用熱致變聚合物進行注射成型，將聚合物注射入一個配有中心注射系統的適當模具。
在狀態轉變條件下，聚合物正常的取向增大，由於注射時餵料在制品的中心位置，在圓形對稱的幾何形狀情況下，取向按一種有利的和二維各向同性萬式增大，由此得到具有預期性能的結構。
通常，製得的成型園形基體具有下列主要的尺寸外徑60～360毫米(mm);厚度0.5～4mm。一般說來，鑑於現存的統一標準，最為重要的基體具有下列尺寸外徑90mm(3 1/2 英吋)，130mm(5 1/4 英吋)，200mm(8英吋)，305mm(12英吋)，以及355mm(14英吋)，這就可能用這些基體製造出信息容量為50兆字節～2千兆字節，厚度為0.8～1.5mm的唱片。
製得的成型圓形基體，至少有一面的部份或全部在注射成型操作的同時便形成微刻紋(那一面或那些面是用來支承感光記錄層)，微刻紋通常由螺旋形或同心導軌的紋道所組成，紋道的間距為1～2微米(μm)深度為400～15，000埃，寬度為0.4～1μm。
適合於實現本發明的熱致變聚合物包括完全是芳香族的聚酯，烷基芳族聚酯，完全是芳族的聚酯醯胺，烷基芳族聚酯醯胺，芳香族聚甲亞胺，芳族碳酸酯聚酯以及這些聚合物的混合物。
按照本發明的推薦實例，所要求的熱致變聚合物是完全屬於芳香族的聚酯，烷基芳族聚酯，芳香族碳酸酯聚酯以及這些聚合物的混合物。
在以下所舉的專利例子中，敘述了完全是芳香族的聚酯，這些聚酯是熱致變的，也就是說，它們能形成各向異性的熔體，這些專利是美國專利3，991，013、3，991，014、4，066，620、4，075，262、4，118，372、4，130，545、4，181，792、4，188，476、4，219，461、4，224，433、4，230，817以及4，346，208和歐洲專利申請號86/420，013.4(公告號0，191，705)。
美國專利3，778，410、3，804，805、4，248，995、4，311，824、以及4，355，133敘述了熱致變的烷基芳族聚酯。
諸如美國專利4，107，143、4，284，757以及4，371，660敘述了熱致變的碳酸酯聚酯。
為實現本發明而選擇的熱致變聚合物，是上述普通的或推薦的聚合物中的一部分，那些聚合物的流動溫度範圍為200～350℃其特性粘度至少達1分升/克，更確切地說，其數值是在1.1～4.0分升/克範圍。「流動溫度」是指一小片聚合物或一段剪斷的纖維測試樣品的邊稜開始變園的溫度;這是將測試樣品放在一塊玻璃載片上，以合適的升溫速度加熱(一般為每分鐘10～20℃)，藉助一臺配有樣品加熱臺的顯微鏡(商標為Thermopun)進行觀察，用目測判定這個溫度。關於特性粘度的測定，規定條件為溫度25℃，溶液濃度為每100cm3溶劑混合物(對氯苯酚/1，2-二氯乙烷，體積比為50/50)中含0.5克聚合物。
在歐洲專利申請86/420，013.4(公告號0，191，705)中所敘述的那些完全是芳香族的熱致變聚酯，是實現本發明最受推薦的聚合物。這些聚酯具有以下的特點它們含有式(Ⅰ)的重複單元(鏈節)，需要的話，還含有式(Ⅱ)(Ⅲ)和(Ⅳ)的重複單元；(Ⅰ)指的結構是
，其中，R1指甲基或乙基或氯或溴原子，單元(Ⅰ)可以彼此相同或不同;
單元(Ⅰ)與單元(Ⅱ)+(Ⅲ)總和的克分子比，其範圍為0.95～1.05;
在(Ⅱ)+(Ⅲ)的混合物中，單元(Ⅱ)的量佔0～70克分子%而單元(Ⅲ)的量則佔100～30克分子%;
單元(Ⅳ)的量，相對於單元(Ⅰ)的量來表示，它佔10～300克分子%。
這些特別推薦的完全是芳香族的聚酯還包括這樣一些聚合物，它們的結構中除了有單元(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)和(Ⅳ)以外，還含有能產生酯基的芳香族單元(二氧單元和/或二羰基單元和/或混合的氧/羰基單元)，這些另外的單元佔的總量相對於單元(Ⅰ)的量來說不超過10克分子%。這些未受限制的附加單元列出如下
其中，R2和R3可以相同或不同，它們的含意均與上述的R1相同，對單元(Ⅰ″)來說，R2和R3可以彼此相同或不同，
最受推薦的烷基芳族熱致變聚酯是美國專利4，248，995和4，311，824所述的那些聚酯。這些聚酯由下式的單元所組成(Ⅴ)(-O-X1-O-)a(-O-X2-O-)b(-O-X3-O-)c(Ⅵ)-CO-Y-CO-(Ⅶ)-CO-Z-CO-其中X1是指用甲基，或乙基或氯原子或溴原子單取代的1，4-亞苯基，X2是指未取代的亞苯基，X3是指用兩個甲基或乙基或兩個氯或溴原子雙取代的1，4-亞苯基，或者是指一個4，4′-二亞苯基或對、對′-二亞苯基醚，其中每個芳核可以被一個甲基或乙基或一個氯原子或溴原子所取代;
同時0.4≤a≤10≤b≤0.60≤c≤0.1而且a+b+c＝1;
Y是指一個1，4-亞苯基或1，4-環亞己基，或一個含兩個亞苯基的基團，亞苯基能通過一個單鍵或一個含最多到8個碳原子以及1或2個雜原子(如果需要的話)的無環鏈彼此連結;Y也可指至少含兩個稠合苯環的二價芳基，其中，與羰基連結的鍵是反向和同向;
Z是指一個-(CH2)n-基，同時3≤n≤10，Z/Y+Z的克分子比為20～50%。
最受推薦的熱致變碳酸酯聚酯是美國專利4，284，757中所述的聚酯，這些聚酯由下式的單元所組成(Ⅷ)(-O-R4-O-)a′，(-O-R5-O-)b′(Ⅸ)
(Ⅹ)-CO-R6-CO-其中，各個基團R4是相同的，每個是指一個用甲基或乙基或一個氯原子或溴原子單取代的1，4-亞苯基;
基團R5各指一個未取代的亞苯基;
同時0.3≤a′≤1;O≤b′≤0.7;a′+b′＝1;
基團R6可以相同或不同，每個是指從以下這些基團裡選出的一個基團，它們是1.4-亞苯基，1.4-環亞己基，4.4′-＝亞苯基，2.6-亞苯基，4，4-亞乙基＝氧-1.1′-＝亞苯基，4.4′-亞丁基＝氧-1.1′-＝亞苯基以及4.4′-亞己基＝氧-1.1′-＝亞苯基;在(Ⅸ)和(Ⅹ)的混合物中單元(Ⅸ)的量佔30～90克分子%;單元(Ⅷ)相對於單元(Ⅸ)+(Ⅹ)的總和的克分子比為0.95～1.05。
按照本發明製造雷射唱片基體採用的方法是，在所用熱致變聚合物的各向異性區進行注射成型。值得注意的是，當用裝有兩個正交偏振器(90℃)的光學系統觀察這種熔融態的聚合物時，可以很容易證實這種熱致變性，在用各向異性樣品的情況下，偏振光通過正交的偏振器發生雙折射和透射。按照本發明的聚酯的各向異性現象是採用法國專利2，270，282所述的TOT(twist on twist，同向復拈)熱光方法來證實。這種「各向異性區」是指以下所述的溫度範圍從這個溫度開始，偏振光通過兩個正交的偏振器出現雙折射和透射，各向異性區的位置便在該溫度之上，它的範圍存不同的上限，在該範圍內，熔融物料呈各向異性不會有聚合物發生分解的任何危險。通常，在本發明範圍內注射成型的各向異性熔融物料，其各向異性區至少延續30℃。
更確切地說，按照本發明的基體，是利用個人已知的裝置，將各向異性的熔融物料注射成型入一個圓型模具製得，模具的幾何特性要與需要的基體的結構和要求的尺寸相適應，模具裝有一種使聚合物材料從中心注射的系統。按照本發明以製作基體的操作條件如下模具壁溫100～200℃;熔融聚合物的溫度280～350℃;注射時間2～10秒;注射壓力80～160MPa;保持壓力40～120MPa。
製得的成型圓形基體具有小於1.8的低相對密度，並且有所要求的性能。更確切地說，它們具有9000～18000MPa的徑向高彈性模量，徑向的熱膨脹係數低於30μm/m/oc，更具體說，其數值為10～20um/m/oc。製得的這種成型基體的優點並不限於這兩種性能;尤其值得注意的是，這些材料還具有至少達150℃(可升到240℃甚至更高)的負載下的形變溫度(DTUL)，還有良好的尺寸穩定性，同時，脫模的體積收縮小，在涉及物理化學性能方面，它們對溶劑生來就不敏感，並具有很低的溼敏性。另外，注射成型操作所用的各向異性熔體其特徵在於，當加熱時熔體的流動性很好，這就使它有可能製造出表面外觀優良，尤其複製的刻紋十分精確的製品。
在成型操作之後和脫模之前或之後，可將製得的基體在某個高溫(但低於聚合物的熔點)作一次熱處理。在脫模和冷卻以後，得到的基體受到常規的處理，以產生(或塗上一種罩面漆)中心孔，然後將它們與其它製造雷射唱片必需的材料一起組裝，這就構成了本發明的第二項內容。
按照本發明的基體是不透明的，這妨礙了它們既要作雷射記錄層的載體又要作通過雷射光束的輸入層;為了製作雷射唱片，基體必須按照與上述圖3的實例相同或相當的結構，同一種構成輸入層的透明材料相組合。
更確切地說，在本發明的第二項內容裡，它涉及的是存儲數據並靠雷射光束來讀出的唱片，唱片包括至少一種透明輸入層;
一種由硬質聚合物材料構成的基體，它的朝著輸入層的這面上，至少有一部份帶有微刻紋，這種微刻紋是在注射成型操作時加到基體上的，按這個方法預先刻紋的基體還塗覆一種反射式感光記錄層;以及輸入層，它和基體是通過一種聯結裝置相連結，其結果是，使反射式感光層與外界環境以密封或不密封的方式相隔開;
這種所述的唱片其特徵在於，基體是由屬於熱致變這類聚合物製成，在基體製作過程中，它受到很高的分子取向，基體的製作是用注射成型法將熱致變聚合物注射入一個配有中心注射系統的合適模具中。
通過本文附圖3和4圖示的例子說明的(無詳細尺寸)用單輸入層的雷射唱片，它的有利結構宜由下面幾部份組成附帶有反射式感光層(3)，用熱致變聚合物製成的基體(4)，由一塊圓形玻璃片或通常的透明塑料圓片組成的輸入層(1)。塗有感光層(3)的基體(4)與輸入層(1)的連結方法，隨本發明製造的唱片結構究竟是氣密夾心型(或空氣夾心型)還是標準的疊層型而不同。
圖3說明了一種按照本發明的空氣夾心型雷射唱片，其中，將輸入層(1)與基體(4)結合的連接裝置(5)是由彈性的同軸密封墊(6)組成，這就在需要時保證了完全密封。圖4說明了一個按照本發明製作的標準疊層型結構雷射唱片的實例，其中，連結裝置(5)是由透明聚合物粘合材料組成(8)。組合方法的選擇主要取決於感光層(3)的特性，與形成基體(4)所用材料關係較小。不過，在用熱致變聚合物製作基體的情況下，這種材料的高剛性使它很適合於製造氣密型結構的唱片，這種結構必須要能承受外界壓力的改變而不會遭到變形，對大直徑唱片尤其要求如此。
使用玻璃製作輸入層(1)，熱致變聚合物製作基體(4)，以用來製造大於200mm(8英吋)的密封大直徑唱片時，這是最有好處的;因為，在這種情況下，整個結構具有很高的剛性，這對保持密封是重要的。在這種類型的結構中，由於玻璃輸入層(1)並未遭受預刻紋，而且不是用作記錄層的覆蓋，因此，它的使用效率很高，器具的成本降低到最小值，這與該材料既作輸入面又作基體的情況大不相同。
在小直徑雷射唱片情況下，例如130mm(5 1/4 英吋)至200mm(8英吋)之間，可以使用常規的成型或鑄型透明塑料材料，不會對由熱致變聚合物基體提供的整個剛度特性有所損害。
為了製作具有兩個輸入面的雷射唱片，可以將兩張有單個輸入層的唱片(諸如在圖3和4中所述的那種唱片)背對背組合起來。
在本發明的第二個內容裡，還述及帶有兩個輸入層的雷射唱片，這兩個輸入層位置在一塊單一的硬質聚合物基體的兩邊，基體朝著各輸入層的每個面上至少有部份帶有微刻紋，這些刻紋是在基體注射成型時加上去的，在帶預刻紋的面上，蓋有反射記錄層，每個輸入面通過連結裝置同基體相連接，其結果是，這兩個反射記錄層以密封(或非密封)方式與外界環境隔開，所述的雷射唱片的特徵在於，這種基體是以屬於熱致變類的聚合物為基礎，並在基體製作中使之高度分子取向，用熱致變聚合物進行注射成型，將聚合物注射入一個配有中心注射系統的合適模具中。
本文附圖5(無詳細尺寸)圖示說明了使用同一個熱致變聚合物基體(4)，並具有雙輸入面(1)的雷射唱片實例。在這個唱片結構的例子中，帶有預刻紋道(2)和記錄層(3)在它兩個表面上的基體(4)與輸入層(1)的連接裝置(5)，是由彈性的同軸密封墊(6)組成。
上述工藝可用來製造任何不同類型的唱片不可擦掉的ROM型唱片;在這種情況下，熱致變聚合物基體的預刻紋還含有另外的微浮雕，後者是用來存儲數據，而且僅需要經過一道金屬化工序，以得到平面區與微浮雕之間需要的反差。
可以擦掉的WORM型唱片;由於它的高級熱性能以及良好的耐溶劑性，這種熱致變聚合物基體，既適合於覆蓋金屬層(稀有金屬碲)，又適合於覆蓋著色劑或以溶液形式塗覆的聚合物底漆，以及反覆可擦掉的磁光型唱片和其它類型的唱片。
由於熱致變聚合物的耐溫和耐溶劑性，在玻璃基體上按眾所周知的技術(塗布，真空蒸發)覆蓋感光記錄層的方法，也可以用在這種熱致變的聚合物基體上。
下面為指導起見，所給的實際例子並未包括任何限制的意思，它們是用來進一步說明本發明。
實例1按照本發明製作硬質圓形基體的例子，在基體的一個面上帶有刻紋。
1，所用熱致變聚合物的說明製備一種如歐洲專利申請86/420，013，4(公告號0，191，705)所述那種類型的完全是芳香族的聚酯。
將以下的反應劑和催化劑加入一個7.5升的縮聚反應器中，並進行攪拌，加熱是採用在反應器夾套中循環熱傳遞流體的方法，反應器還裝裝有蒸餾裝置和用惰性氣體吹洗的裝置(1)氯代氫醌＝乙酸酯1028克〔克分子比(1)/(2)+(3)＝1〕(2)對苯二甲酸373克〔在(2)+(3)的混合物中佔50克分子%〕(3)二(4-羧基苯基)醚581克〔在(2)+(3)的混合物中佔50克分子%〕(4)對-乙酸基苯甲酸275.5克〔按(1)計算為34克分子%〕(5)乙酸鎂1.13克〔500PPM〕反應器用氮氯吹洗，然後用固定在260℃的熱傳遞流體加熱2小時20分鐘。蒸出的醋酸的體積為506cm3(即理論量的83%)。金屬浴的溫度隨後在40分鐘內逐漸升高到330℃，在此同時，壓力從1，010×102Pa(帕斯卡)降低到0.39×102Pa。蒸餾醋酸停止以後，溫度仍然保持在330℃，壓力保持在0.39×102Pa達12分30秒。收集到的醋酸總體積為602cm3(即理論量的100%)。
製得的聚合物為帶淺灰色，外觀呈纖維狀。其特性粘度為1.4分升/克流動溫度為290℃。各向異性區的範圍為從290℃至350℃以上。
2、基體的注射成型聚合物用一臺Battenfeld BSKM 100/70 S DS2000注射成型機加工。所用的圓形模具特徵如下直徑305mm±0.10mm;厚度1.5mm±0.025mm;中心注射的注口直徑4mm。至於模具面的情況，一面被拋光，而另一面則帶有用來作用到基體上的「負型」刻紋。
成型條件如下模具面的溫度130℃，聚合物熔體的溫度320℃，注射時間2.5秒，注射壓力120MPa，保持壓力90MPa。
3、基體的機加工在脫模和冷卻之後，將基體鑽一個直徑為35mm的同心中心孔。
4、成型基體的性能(a)表面質量支承感光層的這一面帶有螺旋形刻紋，紋的間距為1.7um，深度700埃，寬度為0.6um。
基體的另一面是完全平滑的，表面粗糙度的等級為0.02um。
(b)機械性能採用從製得的成型基體上沿徑向(流動方向)取下的測試樣品，進行機械性能測定抗張性能按照法國標準手冊NFT51034，在23℃測定樣品的模量和強度，測試樣品呈啞鈴形，寬4mm，厚2mm，調整相對溼度(RH)為50%徑向彈性模量(Mr)13000MPa，徑向抗張強度100MPa，斷裂伸長3%。
熱膨脹係數用測定樣品的線膨脹係數(dr)的方法來評價基體的尺寸穩定性。測試樣品呈平行六面體形，尺寸為5×2×2mm，由徑向採樣(ASTM標準D696-70;測定溫度範圍-30～30℃;於氮保護下測定)dr15um/m/oc，負載下的形變溫度(DTUL)負載下的形變溫度按法國標準手冊NFT 51005的方法測定;其數值為250℃(負載為1.82MPa)。
(c)物理化學性能相對密度d＝1.45。
結晶度結構呈半結晶形。
吸水性低於100PPM。為了測定吸水性，將樣品(測試樣品AFNOR T 51034)在150℃乾燥三小時，然後稱重(重量Wo)，然後在室溫下浸在水裡48小時。將水去掉，表面擦乾後再次稱重(重量W)吸水性為(W-Wo/Wo)×106。
實例2按照本發明製造雷射唱片的實例。這是一種可存儲的不能擦掉的雷射唱片，外徑為305mm(12英吋)，其結構如本文附圖3。
1、輸入面(1)由很平的圓玻璃唱片組成，外徑為305mm，厚度為1.2mm。
2、基體(4)這是一種由前面實例1製得的帶預刻紋的熱致變聚合物基體，外徑為305mm，厚度為1.5mm。
3、反射式記錄層(3)基體(4)的帶預刻紋的表面覆蓋一層0.5um的硝化纖維素底漆，採用離心法塗覆，轉速為每秒6轉，塗覆液是採用每升商標AZ Thiner產品中(由Shipley公司出售的溶劑混合物)含8克硝化纖維素的溶液。在基體上的溶劑蒸發之後，在有機底漆上真空噴鍍一層Cr(20)-Au(80)合金(重量百分數)，厚度為10nm(毫微米)左右。
4、輸入面(1)與覆蓋有記錄層的基體(4)的組合連結裝置(5)是由以光聚合樹脂為基準的彈性同心密封墊(6)所組成，由此可以製作出完全密封的氣密夾心型結構的唱片。
5、唱片上信息的存儲採用功率為9毫瓦(mw)的半導體雷射器(波長λ＝820nm)產生的一束雷射(頻率調整在2.5兆赫)，通過輸入面(1)進行記錄層(3)的信息存儲，記錄時唱片的走速恆定在900轉/分。由此產生一系列寬0.6um，長0.6～2.5um的痕跡，這種微浮雕形式的痕跡是由雷射光束作用下硝化纖維素底漆受熱分解引起金屬感光層變形所致。
6、唱片的讀出採用1毫瓦(mw)、信號/噪音比50分貝(db)的雷射器，在這種記錄好的記錄層上讀出數據。基體和記錄層的穩定性要達到使唱片可以在45℃、相對溼度80%的環境中儲藏30天，而信號放大不會出現任何明顯的降低。
權利要求
1.由聚合物材料製成的圓形硬質基體，它至少有一面的局部或全部帶有刻紋，用這種基體可製作雷射記錄或讀出唱片，其特徵在於，一萬面，這種聚合物是屬於熱致變這一類的聚合物，另一萬面，在製造基體過程中，基體分子受到很高的取向，基體的製造是用熱致變聚合物進行注射成型，將聚合物注射入一個配有中心注射系統的合適模具中。
2.根據權利要求
1的基體，其特徵在於，它的主要尺寸如下外徑為60～360mm，厚度為0.5～4mm，基體至少有一面的部份或全部，在注射成型操作時便形成微刻紋，這種微刻紋通常由螺旋形或同心導軌的紋道所組成，紋道的間距為1～2微米(um)，深度為400～15000埃，寬度為0.4～1um。
3.根據權利要求
1的基體，其特徵在於，基體的相對密度小於1.8，徑向的彈性模量為9000MPa～18000MPa，徑向的熱膨脹係數小於30um/m/oc，負載下的變形溫度至少為150℃。
4.根據1～3任何一項權利要求
的基體，其特徵在於，適用的熱致變聚合物包括完全是芳香族的聚酯，烷基芳族聚酯，完全的芳族聚酯醯胺，烷基芳族聚酯醯胺，芳香族聚甲亞胺，芳族碳酸酯聚酯以及這些聚合物的混合物。
5.根據權利要求
4的基體，其特徵在於，使用的熱致變聚合物是完全的芳香族聚酯，烷基芳族聚酯，芳香族碳酸酯聚酯以及這些聚合物的混合物。
6.根據權利要求
4和5的基體，其特徵在於，這種熱致變聚合物的流動溫度為200～350℃，特性粘度至少達1分升/克。
7.根據1～6任何一項權利要求
的基體，其特徵在於，基體是在以下的條件下注射成型模具壁溫100～200℃;熔融聚合物溫度280～350℃;注射時間2～10秒;注射壓力80～160MPa，保持壓力40～120MPa。
8.靠雷射光束讀出的存儲數據的唱片包括至少一種透明輸入層(1);一種由硬質聚合物材料構成的基體(4)，它的朝向輸入層的這面上，至少有一部份帶有微刻紋(2)，這種微刻紋是在注射成型操作時加到基體上的，按這個方法預先刻紋的基體還塗覆一種反射式感光記錄層(3);以及輸入層(1)，它和基體(4)是通過一種聯結裝置(5)相連接，其結果是，使反射式記錄層與外界環境以密封或不密封的方式相隔開;這種所述的唱片其特徵在於，基體(4)符合前面1-7任何一項權利要求
給出的特性。
9.有兩個輸入層(1)的雷射唱片，這兩個輸入層位置在一塊單一的硬質聚合物基體(4)的兩邊，基體對著各輸入層的每個面上至少有部份帶有微刻紋(2)，這些刻紋是在基體注射成型時加上去的，在帶預刻紋的面上，蓋有反射記錄層(3)，每個輸入層(1)通過連結裝置(5)同基體(4)相連結，其結果是，這兩個反射記錄層以密封或非密封的方式與外界環境相隔開，所述的這種雷射唱片的特徵在於，基體(4)符合前面1～7任何一項權利要求
給出的特性。
專利摘要
本發明涉及一種用聚合物材料製成的帶刻紋的圓形硬質基體(4)，以製作雷射記錄和讀出唱片，它是用基體(4)與輸入面(1)組合製成，基體上塗覆有反射式感光記錄層(3)，雷射光束通過輸入面。按照本發明，基體的特徵在於，一方面，所用聚合物是屬於熱致變這一類聚合物，另一方面，基體的製造是用這種熱致變聚合物進行注射成型，將聚合物材料注射入一個配有中心注射系統的模具中。
文檔編號B29D17/00GK87106610SQ87106610
公開日1988年4月13日 申請日期1987年9月28日
發明者克勞德·賓尼巴特, 簡·彼裡·奎丁, 蘭·莫倫 申請人:羅納·布朗克化學公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan