DE69013700T2

DE69013700T2 - Optische Trägerplatte, optisches Informationsspeichermedium und Verfahren zur Herstellung der optischen Trägerplatte.

Info

Publication number: DE69013700T2
Application number: DE69013700T
Authority: DE
Inventors: Kotaro Kojima; Yasumasa C O Idemitsu Shibata; Toshiki C Oidemitsu Pe Shojima
Original assignee: Idemitsu Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1989-01-20
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1995-07-27
Anticipated expiration: 2010-01-17
Also published as: KR0149167B1; US5059461A; DE69013700T3; KR900012226A; EP0379130A1; DE69013700D1; EP0379130B1; EP0379130B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Platte gemäp dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein optisches Informationsspeichermediun und ein Spritzgiepverfahren sowie eine Spritzgießvorrichtung zum Herstellen des Trägers für die optische Platte.
Bei einem optischen Informationsspeichermedium, wie z. B. einer Audioplatte, einer Laserplatte, einem optischen Plattenspeicher und/oder einer magnetooptischen Platte, erfolgt das Aufzeichnen und/oder Lesen unter Verwendung von Laserstrahlen. In dem optischen Speichermedium wird ein transparentes Substrat bzw. ein transparenter Träger, d. h. ein Träger für die optische Platte aus Polykarbonat, Polymethylmethacrylat, Glas oder dergleichen verwendet, und Fremdstoffe, wie z. B. Staub oder karbonatisiertes Material, die in dem Träger für die optische Platte enthalten sind, haben einen beträchtlichen Einfluß auf die Zuverlässigkeit der Aufzeichnung und/oder des Auslesens von Information.
In Anbetracht dieser Umstände wurden die in dem Rohmaterial enthaltenen Fremdstoffe während einer Reinigung oder eines Granulationsschrittes weggefiltert, um ihre Menge zu reduzieren. Beispielsweise offenbaren die JP-OS 61-90345 und die JP-OS 63-91231 ein solches Filtrationsverfahren.
Die oben angegebene JP-OS 61-90345 offenbart, daß die Menge der Fremdstoffe mit einem Partikeldurchmesser von 0,5 um oder mehr in dem Träger für die optische Platte 1 x 10&sup5;/g oder weniger betragen sollte, und zur Erfüllung dieser Forderung sollten in dem Rohmaterial enthaltene Fremdstoffe, wie z. B. ein Monomer, durch Destillation und/oder Filtration entfernt werden, wobei die Herstellungsvorrichtung saubergehalten werden muß und wobei ferner ein Einschluß von Fremdstoffen während des Herstellungsschrittes verhindert werden sollte.
Die oben erwähnte JP-OS 63-91231 offenbart, daß die Menge der Fremdstoffe mit einem Partikeldurchmesser von 1 um oder mehr in dem Speichermedium 10000/g oder weniger betragen sollte, und zur Erfüllung dieser Forderung werden die Fremdstoffe durch Filtration einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel entfernt, und außerdem wird das Speichermedium aus einer Harzzusammensetzung hergestellt, welche im geschmolzenen Zustand ein gesintertes Metallfilter passiert hat, um die feinen Fremdstoffe zu entfernen.
Obwohl die oben angegebenen Patentveröffentlichungen erwähnen, daß die Anzahl der Fremdstoffe mit einem Partikeldurchmesser von mindestens 0,5 um oder 1 um pro 1 g des Rohmaterials die Aufzeichnungs- und/oder Auslesecharakteristika beeinflußt, beispielsweise ein Fehlerverhältnis (d. h. das Bitfehlerverhältnis: BER), ist diese Zahl nicht immer ein für seine Auswertung geeigneter Indikator.
Die Menge der Fremdstoffe kann nicht allein durch Entfernen der Fremdstoffe aus dem ungeschmolzenen Harz ausreichend reduziert werden, und somit sollte ein Einschließen von Staub während eines Pelletisierungsschrittes oder einer Produktion oder das Einschließen von karbonatisiertem Material während eines Extrudierschrittes verhindert werden. Es wird Bezug genommen auf: JP-OS 58-126119 und JP-OS 61-95914.
Die vorstehend erwähnte JP-OS (KOKAI) Nr. 58-126119 offenbart, daß ein Träger für eine optische Platte aus einem Pellet gegossen wird, welches hergestellt wird, indem man in eine Polykarbonatflocke ein Antioxidationsmittel einbringt und die Mischung pelletisiert; der in der genannten Veröffentlichung offenbarte Prozeß besitzt jedoch insofern Nachteile, als das Schmelzen durch Erhitzen während des Schrittes der Pelletisierung eine thermische Verschlechterung des Materials bewirkt, und der Einschluß von Fremdstoffen kann während des Schrittes der Pelletisierung nicht ausreichend vermieden werden.
Die oben erwähnte JP-OS 61-95914 offenbart, daß der Träger für die optische Platte hergestellt wird, indem eine Suspensionspolymerisation von Methylmethacrylat (MMA) durchgeführt wird, um transparente Acrylharzperlen herzustellen, und indem dann das Spritzgießen der Perlen ohne eine Pelletisierung durchgeführt wird. Der in dieser Veröffentlichung offenbarte Prozeß ist jedoch lediglich bei einem Acrylharz anwendbar, welches einen geringen Wärmewiderstand, einen geringen Feuchtigkeitswiderstand und eine geringe Festigkeit hat, und ist nicht auf ein Polykarbonat anwendbar, welches als Material für eine optische Platte hervorragende Eigenschaften hat, da die Polymerperlen im Falle des Polykarbonats wegen eines Unterschiedes in dem Polymerisationsschritt nicht hergestellt werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, daß der Träger für eine optische Platte quantitativ und praktisch ausgewertet werden kann, indem man ein neues Konzept für einen Fremdstoffindex anwendet.
Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Träger für eine optische Platte anzugeben, bei dem eine Verschlechterung der Aufzeichnungs- und/oder Auslesecharakteristika, die durch einen Einschluß von Fremdstoffen verursacht wird, dadurch verhindert wird, daß der Index der Fremdstoffe unter ein gewisses Niveau gebracht wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Träger für eine optische Platte gelöst, welcher gemäß der Erfindung durch das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet ist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Informationsspeichermedium anzugeben und eine hohe Qualität und eine hohe Zuverlässigkeit desselben aufrechtzuerhalten.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung mit Hilfe des optischen Informationsspeichermediums gemäß Anspruch 3 gelöst.
Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Träger für eine optische Platte bereitgestellt, welcher einen Fremdstoffindex von nicht mehr 1 x 10&sup5; um²/g aufweist.
Die Erfinder verwendeten ein Konzept eines Fremdstoffindex zum Auswerten der Menge von Fremdstoffen, die in dem Träger für die optische Platte enthalten waren. Nach Prüfung des Zusammenhangs zwischen dem Fremdstoffindex und den Aufzeichnungs- und/oder Auslesecharakteristika fanden die Erfinder, daß zwischen dem Fremdstoffindex und dem Fehlerverhältnis der Aufzeichnungs- und/oder Auslesecharakteristika eine Verknüpfung vorhanden war. Die Erfinder fanden nämlich heraus, daß als Kriterium für die Auswertung der Eigenschaften des Informationsspeichermediums allein die Verwendung der Anzahl der Fremdstoffe (der Fremdstoffpartikel) nicht genau ist, daß aber ein Frerndstoffindex, welcher nach angemessener Betrachtung der Anzahl und der Partikelgrößenverteilung derselben erzeugt wurde, optimal ist.
Die Bezeichnung "Fremdstoffindex", wie sie hier verwendet wird, bedeutet die Summe des Produkts von (i) des Quadrats des Partikeldurchmessers und (ii) der Anzahl jedes Fremdstoffes (jedes Fremdstoffpartikels) (mit einem Partikeldurchmesser von 0,5 um oder mehr) pro Gewichtseinheit. Die Fremdstoffe werden in einer Lösung detektiert, die hergestellt wird, indem ein zu bewertendes Material (beispielsweise ein Rohmaterial oder ein Substrat) in einer überschüssigen Menge eines organischen Lösungsmittels (insbesondere Methylenchlorid) aufgelöst wird. Der Index wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet
I = Σ {[½ (di+1 + di)]² x (ni - ni')}/W,
wobei I den Fremdstoffindex bezeichnet, wobei di einen i-ten numerischen Wert (um) zum Unterteilen des Bereichs der Partikeldurchmesser bezeichnet und wobei ni die Anzahl der Fremdstoffe (der Fremdstoffpartikel) mit einem Partikeldurchmesser von weniger als di + 1 und nicht mehr als di bezeichnet, die in dem Lösungsmittel detektiert werden, wobei ni' die Anzahl der Fremdstoffe (der Fremdstoffpartikel) bezeichnet, die in dem Lösungsmittel vor der Verwendung vorhanden sind, und wobei W das Gewicht (g) des Materials bezeichnet. Ein Beispiel für die numerischen Werte zum Unterteilen des Bereichs der Partikeldurchmesser ist wie folgt:
d&sub1; = 0,5 um
d&sub2; = 0,6 um
d&sub3; = 0,7 um
d&sub4; = 1,1 um
d&sub5; = 2,5 um
d&sub6; = 5,0 um
d&sub7; = 10,0 um
d&sub8; = 20,0 um
d&sub9; = 25,0 um.
Wenn Fremdstoffe (Fremdstoffpartikel) mit einem Durchmesser von mehr als 25,0 um detektiert bzw. festgestellt werden, werden d&sub1;&sub0;, d&sub1;&sub1; usw. mit dem geeigneten numerischen Wert verwendet.
Die hier verwendete Bezeichnung "Fremdstoffe" bzw. Fremdstoffpartikel bedeutet hier im wesentlichen Verschmutzungen, wie z. B. Verunreinigungen, Staub oder karbonatisiertes Material eines Harz-Rohmaterials, die in verschiedenen Stufen in den Träger bzw. das Substrat für die optische Platte gelangt sind. Das Bitfehlerverhältnis für den Träger der optischen Platte kann dennoch exakt ausgewertet werden, indem man den Fremdstoffindex verwendet, welcher anhand der "Fremdstoffe" berechnet wird, die in Methylenchlorid ein unlöslicher Rückstand sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung muß der Fremdstoffindex des Trägers der optischen Platte 1 x 10&sup5; um²/g oder weniger betragen, um eine ausreichende Zuverlässigkeit als optischer Träger eines Informationsspeichermediums zu gewährleisten. Wenn der Fremdstoffindex des Trägers der optischen Platte höher als 1 x 10&sup5; um²/g ist, bewirken die Fremdstoffe unzweifelhaft Bitfehler in dem Informationsspeichermedium, welches einen derartigen Träger umfaßt, und die Zuverlässigkeit des Trägers der optischen Platte wird verringert.
Der Fremdstoffindex beträgt vorzugsweise 5 x 10&sup4; um²/g oder weniger um eine größere Zuverlässigkeit zu gewährleisten, insbesondere 3 x 10&sup4; um²/g oder weniger um eine absolute Zuverlässigkeit zu erreichen.
Jedes Harz, welches gute optische Eigenschaften (wie z. B. Transparenz) oder eine gute Formbarkeit besitzt, kann als Rohmaterial für den Träger der optischen Platte verwendet werden. Beispielsweise können Polykarbonat-, Acryl-, nicht-kristallines Polyolefinharz oder dergleichen verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Polykarbonat verwendet, und zwar wegen der Temperaturfestigkeit, der mechanischen Festigkeit und der Kosten für dieses Material.
Hinsichtlich des Polykarbonatharzes, welches verwendet werden kann, bestehen keine Einschränkungen; beispielsweise kann ein Polykarbonatharz verwendet werden, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10000 bis 22000, vorzugsweise von 12000 bis 20000 hat und hergestellt wird, indem man zweiwertiges Phenol mit einem Karbonat reagieren läßt, wie z. B. Phosgen oder Diphenylkarbonat. Als zweiwertige Phenole können erwähnt werden: Hydroquinon, 4,4-Dioxyphenyl, Bis(hydroxyphenyl)Alkan, Bis(Hydroxyphenyl)Ether, Bis(Hydroxyphenyl)Keton, Bis(Hydroxyphenyl)Sulfid oder Bis(Hydroxyphenyl)Sulfon sowie niedere Alkyl- oder Halogen-substituierte Derivate dieser Stoffe. Vorzugsweise werden 2,2-Bis(4-Hydroxyphenyl)Propan (nachstehend als Bisphenol A bezeichnet), 1,1-Bis(4-Hydroxyphenyl)Ethan, 2,2-Bis(4-Hydroxyphenyl)Hexafluorpropan oder dergleichen verwendet. Das obige zweiwertige Phenol kann allein oder in Form einer Kombination desselben verwendet werden.
Gemäß vorliegender Erfindung kann ein Polykarbonat verwendet werden, welches teilweise verzweigte Ketten besitzt.
Das über die Viskosität bestimmte mittlere Molekulargewicht von 10000 bis 22000 kann während eines Schrittes der Herstellung des Polykarbonats durch Zugabe eines Stoffes, wie z. B. P-T-Butylphenol, zum Kappen der Enden kontrolliert werden. Wenn das über die Viskosität bestimmte mittlere Molekulargewicht geringer ist als 10000, wird die Festigkeit des Substrats der optischen Platte zu niedrig, um den praktischen Gebrauch auszuhalten, und wenn das über die Viskosität bestimmte mittlere Molekulargewicht höher ist als 22000, kann kein Substrat für eine optische Platte erhalten werden, welches gut gießbar ist und gute optische Eigenschaften hat.
Das über die Viskosität bestimmte mittlere Molekulargewicht [Mv] kann berechnet werden, indem man die spezifische Viskosität [ηsp] einer Lösung von Polykarbonat in Methylenchlorid bei 20ºC bestimmt und die folgenden Gleichungen verwendet:
ηsp/C = [η] (1 + 0.28η sp)
wobei C die Konzentration (g/l) des Polykarbonatharzes bedeutet und wobei folgende Gleichung gilt:
[η] = 1.23 x 10&supmin;&sup5;Mv0.83.
Nachdem das Polykarbonat gemäß einem konventionellen bekannten Verfahren hergestellt ist, wird vorzugsweise eine Lösung desselben gefiltert, oder ein Granulat desselben wird mit einem schwachen Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, während es erwärmt wird, gewaschen, um Verunreinigungen oder Fremdstoffe zu entfernen, wie z. B. Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, Verbindungen, die nicht an der Reaktion teilgenommen haben, usw. Die Menge der Fremdstoffe, der Verunreinigungen, der Lösungsmittelreste usw., die in dem Rohmaterial für das Spritzgießen enthalten sind, sollte so niedrig wie möglich sein.
Falls erforderlich, kann das Rohmaterial Additive, wie z. B. ein Antioxidationsmittel, wie z. B. Phosphorderivate, enthalten.
Anstelle des Polykarbonatharzes können Acrylharze, wie z. B. Polymethylmethacrylat, oder ein Kopolymer von Methylmethacrylat und einem weiteren Methacrylat, Acrylat oder Styrolmonomer verwendet werden oder ein nicht-kristallines Polyolefin, wie z. B. ein statistisches Kopolymer aus Ethylen und einem Zykloolefin.
Wie oben erwähnt, kann das Bitfehlerverhältnis (BER) der Aufzeichnungs/Auslese-Charakteristika der optischen Platte quantitativ aus der Größe des Fremdstoffindex in dem Plattenträger bestimmt werden, da das Bitfehlerverhältnis und der Fremdstoffindex korreliert sind.
Das Informationsspeichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden, indem man auf dem Träger der optischen Platte eine konventionelle bekannte Informationsaufzeichnungsschicht herstellt.
Die Informationsaufzeichnungsschicht kann mit einer Dicke von im allgemeinen 300 bis 1000 AE durch Sputtern, Abscheiden oder dergleichen einer Kombination eines Übergangsmetalls, wie z. B. Fe oder Co, und einer seltenen Erde, wie z. B. Tb oder Gd, erzeugt werden, also beispielsweise in Form eines Gd-Fe-Co- oder eines Tb-Fe-Co-Materials.
Ferner kann eine magnetooptische Scheibe hergestellt werden, indem man eine Schutzschicht mit einer Dicke von 2 bis 10 um aus einem mittels Ultraviolettstrahlung aushärtbaren Harzes herstellt.
Außer dem oben angegebenen fotomagnetischen Typ kann jede organische Aufzeichnungsschicht, wie z. B. aus Phthalocyanin oder Tetrakarbonylcyanin, als Informationsaufzeichnungsschicht verwendet werden, solange auf der organischen Schicht eine Aufzeichnung mit einem Laserstrahl oder dergleichen möglich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Spritzgießvorrichtung vorgesehen, die für die Herstellung des erfindungsgemäßen Trägers für eine optische Platte geeignet ist. Die Spritzgießvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen Aufbau, bei dem der Zylinder und die Schnecke einer konventionellen Spritzgießvorrichtung durch einen Zylinder ersetzt sind, dessen Innenwand mit einer Co-Ni-Mo-Cr-Legierung ausgekleidet ist (beispielsweise einer Legierung, die umfaßt: 5 bis 80 % Co, 5 bis 80 % Ni, 0,1 bis 10 % Mo und 1 bis 20 % Cr), sowie durch eine Schnecke, deren Oberfläche mit einer TiC-Schicht bzw. einer TiN-Schicht beschichtet ist.
Die Auskleidungsschicht an der Innenwand des Zylinders wird im allgemeinen durch Zentrifugalgießen oder heißes isostatisches Pressen mit einer Dicke von 0,5 bis 5 mm hergestellt. Die zweilagige Beschichtung wird im allgemeinen durchgeführt, indem man auf der TiC-Schicht (bis zu einer Dicke von 1 bis 20 um) die TiN-Schicht (bis zu einer Dicke von 1 bis 20 um) mit Hilfe eines chemischen oder physikalischen Dampfabscheidungsverfahrens ausbildet.
Wenn das Spritzgießen mit einer konventionellen Spritzgießvorrichtung durchgeführt wird, dann bleibt gewöhnlich ein Teil des die Vorrichtung passierenden Harzes in dieser zurück oder wird ungleichmäßig beheizt. Folglich wird das geschmolzene Harz teilweise karbonatisiert und bildet ein karbonatisiertes Material, welches in dem Harz als Fremdstoff eingeschlossen wird. Ferner gelangt eine fremde Substanz, die sich mit den verschiedenen Elementen der Spritzgießvorrichtung verbunden hat und während eines Reinigungsschrittes nicht entfernt wird, in das Harz. Unter diesen Umständen wird der Fremdstoffindex des Harzes bei Verwendung einer konventionellen Spritzgießvorrichtung zwischen dem Schritt der Zuführung des Rohmaterials zu dem Trichter bis zu der Endstufe der Gewinnung eines spritzgegossenen Trägers für die optische Platte um 1 x 10&sup4; bis 5 x 10&sup5; um²/g erhöht. Insbesondere beeinflußt die teilweise Karbonatisierung des Harzes die Zunahme des Fremdstoffindex erheblich.
Bei der Spritzgießvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Innenwand des Zylinders eine Auskleidung aus der Co-Ni-Mo-Cr-Legierung, und da diese als Auskleidung verwendete Legierung eine gute Korrosionsfähigkeit besitzt und nicht adhäsiv ist, wird das Hängenbleiben bzw. Verbleiben von Harz reduziert, wodurch die oben erwähnte teilweise Karbonatisierung bzw. Verschlechterung vermieden wird.
Ferner besitzt die Oberfläche der Schnecke in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine zweilagige Beschichtung, nämlich die TiC-Schicht und die TiN-Schicht, und aufgrund der fehlenden Adhäsivität des Harzes bezüglich der Oberfläche der Schnecke wird das Verbrennen zurückbleibenden Harzes verhindert und die Erzeugung von karbonatisiertem Material behindert. Da die zweilagige Beschichtung nicht nur die TiC-Schicht umfaßt sondern auch die TiN-Schicht als Oberflächenschicht, ist der Oxidationswiderstand bei einer erhöhten Temperatur verbessert, und somit wird die Erzeugung von karbonatisiertem Material noch wirksamer verhindert.
Wenn ein Polykarbonat als Rohmaterialharz für den Träger der optischen Platte gemäß der Erfindung verwendet wird, dann wird ein Harz mit einem Fremdstoffindex von üblicherweise 30000 um²/g oder weniger, vorzugsweise von 15000 um²/g oder weniger, verwendet. Während des Spritzgießens beträgt die Temperatur des Harzes 300 bis 400ºC, und die Temperatur der Gießform üblicherweise 50 bis 140ºC.
Es ist zu beachten, daß lediglich die Oberflächentemperatur der Form höher gemacht wird als die Glasübergangstemperatur des Harzes, und zwar durch Hochfrequenzheizung oder dergleichen, und daß das Harz nach dem Einspritzen desselben auf eine Temperatur abgekühlt werden kann, bei der das Plattensubstrat herausgenommen werden kann. Dieser Prozeß führt zu einem Substrat bzw. Träger mit verbesserten optischen Eigenschaften.
Die Spritzgießvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Herstellen eines gegossenen Artikels mit einer niedrigen, darin enthaltenen Konzentration von Fremdstoffen verwendet werden.
Bei dem Verfahren gemäß vorliegender Erfindung zur Herstellung des Trägers einer optischen Platte kann ein Plattenträger mit einem Fremdstoffindex hergestellt werden, der nicht höher ist als 1 x 10&sup5; um²/g, indem das Spritzgießen ausgehend von einem nicht geschmolzenen Polykarbonatpulver durchgeführt wird, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10000 bis 22000 besitzt. Vorzugsweise machen Pulveranteile mit einem Partikeldurchmesser von 500 bis 2000 um mindestens 95 Gew.% des gesamten Polykarbonatpulvers aus. Ferner hat das Polykarbonatpulver vorzugsweise eine Schüttdichte von 0,6 bis 0,8 g/cm³.
Wenn der Plattenträger hergestellt wird, indem direkt ein Spritzgießen eines nicht geschmolzenen Polykarbonatpulvers durchgeführt wird, kann der Fremdstoffindex des Rohmaterials gesenkt werden, und ferner kann die "Temperaturgeschichte" des Harzes auf nur eine einzige Operation beschränkt werden, wodurch die Pyrolyse des Harzes verringert und der Einschluß von karbonatisiertem Material auf ein Minimum reduziert wird. Daher kann ohne weiteres ein Hochleistungsträger für eine optische Platte mit niedrigem Fremdstoffindex erhalten werden, welcher eine niedrige Bitfehlerrate zeigt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Prozesses zur Herstellung des erfindungsgemäßen Trägers für eine optische Platte wird nachstehend beschrieben werden.
Als Rohmaterial für den Plattenträger wird ein Polykarbonatharz verwendet. Das Polykarbonatharz besitzt ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10000 bis 22000, vorzugsweise von 12000 bis 20000, und ist ein nicht geschmolzenes Pulver und kein geschmolzenes (durch einen Schmelzvorgang hergestelltes) Pellet, wie es im allgemeinen verwendet wird.
Das über die Viskosität bestimmte mittlere Molekulargewicht sollte 10000 bis 22000 betragen, um eine gute Formbarkeit zu gewährleisten, aufgrund welcher verbesserte und gleichmäßige optische Eigenschaften, wie z. B. Transparenz oder Doppelbrechung, oder eine höhere Festigkeit des Trägers der optischen Platte, erhalten werden.
Hinsichtlich des zu verwendenden Polykarbonatharzes bestehen keine Beschränkungen, und jedes der oben erwähnten Harze kann verwendet werden.
Wie oben erwähnt, wird eine Lösung des Polykarbonats, nachdem dieses nach einem konventionellen bekannten Verf ahren hergestellt wurde, vorzugsweise gefiltert, oder es wird ein Granulat des Harzes mit einem schwachen Lösungsmittel, wie z. B. Aceton, im erhitzten Zustand gewaschen, um Verunreinigungen oder Fremdstoffe, wie z. B. Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht, Verbindungen, die nicht reagiert haben, usw., zu entfernen. Die Menge der Fremdstoffe, Verunreinigungen, Lösungsmittelreste usw., die in dem für das Spritzgießen vorgesehenen Rohmaterial vorhanden sind, sollten so niedrig wie möglich sein.
Wenn es erforderlich ist, kann das Rohmaterial Additive, wie z. B. Antioxidantien, beispielsweise Phosphorderivate, enthalten.
Was die Verteilung der Partikelgrößen anbelangt, so werden vorzugsweise Pulversorten verwendet, welche zu mindestens 95 Gew.% des gesamten Polykarbonatpulvers Partikeldurchmesser von 500 bis 2000 um besitzen. Ein Polykarbonat mit einem über die Viskosität bestimmten mittleren Molekulargewicht liegt im allgemeinen in Form eines fein zerkleinerten Pulvers vor, und daher ist während des Schmelzschrittes eine Entlüftung oder ein gleichmäßiger Transport desselben schwierig oder unmöglich. Daher wird die oben angegebene Verteilung der Partikelgröße bevorzugt, um ein stabiles Spritzgießen zu gewährleisten und einen guten Plattenträger zu erhalten.
Es wird noch mehr bevorzugt, daß zumindest 95 Gew.% des gesamten Polykarbonatpulvers Pulveranteile mit einem Partikeldurchmesser von 700 bis 1400 um sind. In diesem Fall besitzt das verwendete Pulver eine eng begrenzte Partikelgrößenverteilung, und somit kann eine Schneckenplastifizierung wie bei einem aufgeschmolzenen Pellet während des Spritzgießens stabil durchgeführt werden.
Um eine gute Verschweißbarkeit, Entlüftung und Dosierbarkeit usw. zu gewährleisten, besitzt das Polykarbonatpulver vorzugsweise eine Schüttdichte von 0,6 bis 0,8 g/cm³.
Wenn der Träger für die optische Scheibe aus dem oben angegebenen Polykarbonatharz hergestellt wird, dann wird eine Spritzgießvorrichtung verwendet, welche eine Injektions/Kompressions-Gießvorrichtung umfaßt. Es kann eine konventionelle Spritzgießvorrichtung verwendet werden. Zur Verringerung der Entstehung von karbonatisiertem Material und zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Plattenträgers wird jedoch vorzugsweise die oben erwähnte Vorrichtung verwendet, welche einen Zylinder umfaßt, dessen Innenwand mit der Co-Ni-Mo-Cr-Legierung ausgekleidet ist, sowie eine Schnecke, deren Oberfläche mit der TiC-Schicht und der TiN-Schicht beschichtet ist.
Wegen der Auskleidung der Innenwand des Zylinders mit der Co-Ni-Mo-Cr-Legierung und der zweilagigen Beschichtung der Schneckenoberfläche mit der TiC-Schicht und der TiN-Schicht bieten die Oberflächen einer solchen Vorrichtung eine gute Korrosionsfestigkeit und ein geringes Haftvermögen für das Harz bezüglich der Oberflächen der Vorrichtung, so daß die Entstehung von karbonatisiertem Material bei einer erhöhten Temperatur (400ºC) verhindert werden kann.
Während des Spritzgießens beträgt die Harztemperatur 300 bis 400ºC, während die Temperatur der Form vorzugsweise 80 bis 130ºC beträgt.
Lediglich die Oberflächentemperatur der Form kann höher als die Glasübergangstemperatur des Harzes sein, indem eine Hochfrequenzheizung verwendet wird, und nach dem Einspritzen des Harzes kann das Harz auf eine Temperatur abgekühlt werden, bei der der Plattenträger herausgenommen werden kann. Dieses Verfahren führt zu einem Träger mit verbesserten optischen Eigenschaften.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Träger für eine optische Platte hergestellt, welcher einen Durchmesser von 40 bis 170 mm und eine Dicke von 1 bis 3 mm hat. Der Fremdstoffindex des Trägers der optischen Platte, der bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren entsteht, beträgt vorzugsweise 1 x 10&sup5; um²/g oder weniger und noch bevorzugter 5 x 10&sup4; um²/g oder weniger, um eine Reduzierung des Bitfehlerverhältnisses und eine bessere Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Zum Absenken des Fremdstoffindex wird vorzugsweise eine Spritzgießvorrichtung verwendet, bei der die Innenfläche des Zylinders und die Oberfläche der Schnecke in der oben beschriebenen Weise behandelt sind, und/oder ein Polykarbonatpulver, welches 5 Gew.% oder weniger von Verbindungen mit niedrigem Molekulargewicht enthält (mit einem Molekulargewicht von 3000 oder weniger) sowie 20 ppm oder weniger an Verunreinigungen, wie z. B. Bisphenol A, welches nicht an der Reaktion teilgenommen hat, 20 ppm oder weniger an Lösungsmitteln, wie z. B. Methylenchlorid oder dergleichen, und welches während des Schrittes der Herstellung des Polykarbonatpulvers durch ausreichend häufiges Wiederholen des Waschens mit Wasser, einer sauren oder alkalischen Lösung oder eines schwachen Lösungsmittels, wie z. B. Aceton (falls erforderlich erhitzt), hergestellt wird.

Beispiele

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr durch die folgenden Beispiele erläutert, ist jedoch keineswegs auf diese beschränkt.

Beispiel 1

Die Spritzgießvorrichtung, die bei diesem Beispiel verwendet wurde, wurde aus der konventionellen Vorrichtung (Technoplas Co., Ltd., Typ SIM-4749) durch Auskleiden der Innenwand des Zylinders mit einer Co-Ni-Mo-Cr-Legierung (K-alloy der Firma Nippon Koshuha Co., Ltd.) und durch Aufbringen der zweilagigen Beschichtung aus einer TiC-Schicht (4 um) und einer TiN-Schicht (4 um) auf die Oberfläche der Schnecke hergestellt. Als Gießmaterial wurde ein Polykarbonatpellet (Material) (Durchmesser 3 mm und Dicke 3 mm) mit einem über die Viskosität bestimmten mittleren Molekulargewicht von 1500 verwendet. Der Fremdstoffindex des Polykarbonats betrug 8000 um²/g. Ein Träger (Durchmesser 130 mm und Dicke 1,2 mm) für eine optische Platte wurde durch Gießen des Materials bei einer Harztemperatur von 360ºC und einer Formtemperatur von 120ºC hergestellt.
Auf dem so erhaltenen Substratträger wurde eine Tb-Fe-Co-Aufzeichnungsschicht durch Sputtern aufgebracht, um ein Informationsspeichermedium zu erhalten. Das Bitfehlerverhältnis des Mediums wurde mit Hilfe des Geräts OMS-1000 (Nakamichi Co., Ltd.) gemessen.
Der Fremdstoffindex des Plattenträgers und das Bitfehlerverhältnis des (Aufzeichnungs-)Mediums sind in Tabelle 1 gezeigt.

Beispiele 2 und 3

Das Verfahren gemäß Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Polykarbonatpellet einen Fremdstoffindex von 3500 um²/g (Beispiel 2) bzw. 2500 um²/g (Beispiel 3) besaß. Der erhaltene Träger und das (Aufzeichnungs-)Medium wurden wie oben ausgewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Vergleichsbeispiel

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit dem Unterschied, daß die Schneckenoberfläche mit Ni-SiC beschichtet wurde und daß die Innenwand des Zylinders einer Nitrierbehandlung unterworfen wurde. Der dabei erhaltene Träger und das (Aufzeichnungs-)Medium wurden wie oben ausgewertet, und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 Fremdstoffindex (um²/g) Bitfehlerverhältnis (Bit/Bit) Beispiel Vergleichsbeispiel
Aus Tabelle 1 wird deutlich, daß die für optische Platten bestimmten Träger, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung hergestellt wurden, niedrigere Fremdstoffindizes besitzen und daß die damit erhaltenen Speichermedien im Vergleich zu den Trägern, die gemäß dem Vergleichsbeispiel hergestellt wurden, niedrigere Bitfehlerverhältnisse besitzen.

Beispiele 4 bis 6

Als Gießmaterial wurde jeweils, wie in Tabelle 2 angegeben, ein nicht geschmolzenes Polykarbonat verwendet (über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht 15600: Pulveranteile mit einem Durchmesser von 700 bis 1400 um, welche 96,5 Gew.% des gesamten Pulvers ausmachen: Schüttdichte 0,68 g/cm³). Ein Träger (Durchmesser 130 mm und Dicke 1,2 mm) für eine optische Platte wurde bei einer Gießtemperatur von 360ºC und einer Formtemperatur von 120ºC unter Verwendung einer gemäß den Angaben in Tabelle 2 behandelten Spritzgießvorrichtung gegossen.
Wie in Beispiel 1 wurde auf dem so erhaltenen Plattenträger durch Sputtern eine Tb-Fe-Co-Aufzeichnungsschicht hergestellt, um ein Informationsspeichermedium zu erhalten. Das Bitfehlerverhältnis des Mediums wurde wie in Beispiel 1 gemessen.
Der Fremdstoffindex des Plattenträgers und das Bitfehlerverhältnis des Mediums sind in Tabelle 2 angegeben.

Beispiel 7

Das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle von nicht geschmolzenem Polykarbonat ein geschmolzenes Polykarbonatpellet verwendet wurde (über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht 15400, Durchmesser 3 mm und Dicke 3 mm). Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 Beispiele Rohmaterial FSI** des Rohmaterials Zylinder der Gießmaschine Schnecke der Gießmaschine FSI** des Trägers BER*** (Bit/Bit) ungeschmolzen PC* Pellet PC* Co-Ni-Mo-Cr-Beschichtung Nitrid TiC/TiN Beschichtung Ni-SiC Platierung PC*...Polykarbonat; FSI**...Fremdstoffindex; BER*** ...Bitfehlerverhältnis.
Aus Tabelle 2 wird deutlich, daß die für optische Platten vorgesehenen Träger, welche unter Verwendung eines nicht geschmolzenen Polykarbonats hergestellt wurden, verbesserte Fremdstoffindizes haben, daß das (mit diesen Trägern) erhaltene Speichermedium ein verbessertes Bitfehlerverhältnis hat und daß das ungeschmolzene Polykarbonat zu einem Hochleistungs-Plattenträger führt.

Claims

1. Träger für eine optische Platte, welcher eine (gewisse) Menge von Fremstoffen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Fremdstoffindex (I) der Fremdstoffe, welcher gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird:

I = Σ {[½ (di+1 + di)]² x (ni - ni')}/W,

wobei I den Fremstoffindex bezeichnet, wobei di den i-ten numerischen Wert (um) zum Unterteilen eines Bereichs von Partikeldurchmessen bezeichnet und wobei ni die Anzahl der Fremstoffe bezeichnet, die einen Partikeldurchmesser von weniger als di+1 und nicht weniger di besitzen und in dem Lösungsmittel detektiert werden, wobei ni' die Anzahl der Fremstoffe bezeichnet, die in dem Lösungsmittel vor der Benutzung vorhanden sind und wobei W das Gewicht (g) des Materials bezeichnet,

einen Wert von nicht mehr als 1 x 10&sup5; um²/g besitzt.

2. Träger für eine optische Platte nach Anspruch 1, bei dem der Plattenträger aus einem Polycarbonat hergestellt wird, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10 000 bis 22 000 besitzt.

3. Optische Informationsspeichermedium, welches den optischen Plattenträger nach Anspruch 1 und eine darauf ausgebildete Schicht zum Aufzeichnen von Informationen umfaßt.

4. Optisches Speichermedium nach Anspruch 3, bei dem der optische Plattenträger aus einem Polycarbonat hergestellt ist, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10 000 bis 22 000 besitzt.

5. Spritzgießvorrichtung, welche für die Herstellung eines Träger für eine optische Platte nach Anspruch 1 geeignet ist, dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Zylinder umfaßt, dessen Innenwand mit einer Co-Ni-Mo-Cr-Legierung ausgekleidet ist, sowie eine Schnecke, deren Oberfläche mit einer TiC-Schicht und einer TiN-Schicht beschichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zum Herstellen eines Trägers für eine optische Platte, welcher einen Fremstoffindex von nicht mehr als 1 x 10&sup5; um²/g aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der Träger für die optische Platte aus Polycarbonat hergestellt ist, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10 000 bis 22 000 besitzt.

8. Verfahren zum Herstellen eines Trägers für eine optische Platte nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch das Spritzgießen eines ungeschmolzenen Polycarbonatpulvers eines Polycarbonats, welches ein über die Viskosität bestimmtes mittleres Molekulargewicht von 10 000 bis 22 000 besitzt, in einer Spritzgießvorrichtung, welche einen Zylinder umfaßt, desen Innenwand mit einer Co-Ni-Mo-Cr-Legierung ausgekleidet ist, sowie eine Schnecke, deren Oberflächemit einer TiC-Schicht und einer TiN-Schicht beschichtet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem Pulver mit einem Partikeldurchmesser von 500 bis 2000 um mindestens 95 Gew.-% des gesamten Polycarbonatpulvers ausmachen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Polycarbonatpulver eine Raummasse von 0,6 bis 0,8 g/cm³ besitzt.