含有聚酯碳酸酯的数据储存介质制造技术

本发明专利技术涉及数据储存介质，更具体涉及具有数据储存层和相邻的透明表层的数据储存介质，其中该数据储存层能够反射先入射到所述透明表层而后才入射到所述数据层的能量场。本发明专利技术具体涉及具有薄的聚酯碳酸酯透明表层的数据储存介质。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的参考无联邦资助的研究无
技术介绍
本申请要求1999年9月8日提交的60/153122号临时申请的优先权。本专利技术涉及数据储存介质，更具体涉及兼具数据储存层和相邻透明表层的数据储存介质，其中数据储存层能够反射先入射到所述透明表层而后入射到所述数据层上的能量场。特定地说，本专利技术涉及具有透明聚酯碳酸酯(polyestercarbonate)薄表层(overlayer)的数据储存介质。自从致密盘(CD)被广泛用于储存音乐、数字通用盘片(DVD)用于影象或其它数据以及CD-ROM用于计算机文件以来，光学储存介质的使用已经越来越普遍。此类光学储存介质要求有具有优异光学性能地透明表层，这个表层覆盖着数据层。数据层用信息进行了编码，对于预记录介质一般是一系列坑或凹陷的形式，或者对于可记录和可重写介质是连续的沟槽。在上述常规的格式中，介质是盘状的。此介质通常通过在表层上形成花纹，然后在表层顶上形成数据层来得到。激光和光学检出系统可以通过检测在适当涂布的基底(substrate)上的坑或沟槽来恢复储存在盘上的信息。利用这种储存装置，在较小空间上储存越来越多信息的要求日益增长。要想保证光学储存介质能够有效地制造、耐久并完好地发挥功能，对此透明表层有几点要求。比如，此透明表层必须具有低的双折射率(birefringence)，其定义为沿着两个垂直轴的折光指数的差。光盘的测量双折射率具有一个内在(intrinsic)分量，对于使用于透明表层的材料这是特征性的，还有一个外因性的(extrinsic)分量，这是在模塑此盘片时所引入的应力的多少的函数。在类似的模塑条件下，更粘的材料(即熔流指数较低的材料)倾向于制造具有更高双折射率的盘片。大的双折射率值是不希望的，因为对读取数据有干扰，因此限制了可以编码在盘片上可读信息的密度。也希望的是，向着比较薄的透明表层进展，以保证有甚至更高的数据储存密度。一般说来，在注塑模塑时制件越薄引进的应力就越大，因此在制造高密度数据储存介质时，寻找方法来减小外因性的双折射率是甚至更为重要的。一般说来，使用更高熔流指数(MFI)的材料就能够降低在模塑操作时产生的外因性双折射率，因为粘度较低的材料在模塑操作时就更容易流动。然而，具有较高MFI的塑料经常太脆，难以提供在光学介质使用时可接受的耐用性。双酚A型聚碳酸酯(BPA-PC)至今已经广泛地用于光学储存介质的应用，比如CD和DVD的应用。可是BPA-PC也有某些限制，使其不太适合或者不太希望用于某些现行的和未来一代的应用。具体说，满足可接受的脆性规格的PBA-PC比较粘，因此相当难于用注塑模塑的方法加工。这个困难就限制了能够制造盘片的速度。还有，这些在加工上的挑战增加了获得良好凹坑或沟槽的再现性的困难度，这就限制了能够储存在盘片上的信息的质量和密度。因此，由BPA-PC制造的光学数据储存介质在其最大数据密度方面受到其双折射率和在塑料基底的表面上再现凹坑和沟槽的能力的限制。受到聚合物熔体的流变性能和热性能以及注塑模塑时加工条件影响的凹坑或沟槽的差的再现性在光盘读取时可能导致噪音增大。典型的CD使用的基底直径是120mm，厚1.2mm。最近引进了DVD。DVD有两个基底，每个的半径都是120mm，厚度各仅0.6mm。这些基底粘接在一起，形成双面光学介质。DVD要求减小厚度就增加了注塑具有必要双折射率和凹坑或沟槽再现性的表层的难度，因为模塑件越薄，遭受的应力就越大，从而就增大了外因性的双折射率。在将来，更高容量的光学储存设备将使用甚至更薄的表层。具有可接受双折射的更薄的表层将越来越难用热塑性树脂的注塑模塑来制造。使用更长的循环时间，在更热的模塑方法中可以获得更好的再现性和更低的应力，但在高温和更长的停留时间下BPA-PC易于降解和泛黄。另外，BPA-PC的分子量可能降低，但这倾向于增加成品盘片的脆性。试验了BPA-PC的多种结构变体，以求克服BPA-PC在光学介质方面的限制，但许多变体都没有满足对成功的光学数据储存设备材料的要求。大多数品种太脆，光学性能不好(透射率低和/或雾度大)，或者由于其玻璃化转变温度(Tg)高而难于加工。加工温度太高也会导致聚合物链降解，这就造成机械性能的损失，产生颜色(特别是泛黄)并产生损害光学性能的气体副产物。其它潜在低双折射率的光学材料是不可接受的，因为它们不是太软(弯曲模量低于大约150,000psi)就是热容量低(Tg低于大约80℃)。因此，有必要找到一种光学介质使用的透明表层材料，该材料应该是透明的、有良好的熔融加工性能、具有低的双折射率、具有高的热容量并当用来制造其表层厚度等于或小于目前DVD的厚度(大约0.6mm)的数据储存介质时保持平整度。专利技术概述已经发现，当用来成型厚度为大约0.6mm或者更薄(比如在DVD格式中)的表层时，MFI大于14的聚酯碳酸酯能够给上述挑战提供令人满意的解决方案。这是有些意外的，因为正如下面所显示，当用来制造厚度为大约1.2mm(比如在CD的格式中)表层时，聚酯碳酸酯并不是这些问题的良好答案。在本专利技术的第一方面，涉及到具有数据层和与此数据层相邻的透明表层的数据储存介质。该透明表层的厚度是大约0.6mm或者更薄。此储存介质的结构使得数据层能够反射先入射到透明表层而后再入射到数据层的能量场。此透明表层包含MFI大于14的聚酯碳酸酯。在本专利技术的第二方面，涉及到一种数据储存介质，数据使用在介质和用来检索介质所存储数据的读取光束之间的相对运动来读取。所述介质具有包含聚酯碳酸酯的第一盘形透明表层。该聚酯碳酸酯具有衍生自二羟酚和脂肪族二羧酸的单体。此聚酯碳酸酯的MFI大于14。此第一透明表层具有入射表面和出射表面(exit surface)。此入射表面的设计使得当此盘片被读取时，能量场通过此入射表面首先进入该介质，穿过第一表层到达出射表面，并且被与此出射表面相邻的数据层反射。第一保护层邻接着与透明表层相对的所述数据层。第二保护层连接在第一保护层上。第二数据层连接着第二保护层，也设计成能够反射能量场。具有入射表面和出射表面的第二透明表层与第二数据层相邻，并且在保护层的对面。所述第二透明表层的出射表面与第二数据层相邻。第一和第二保护层彼此相连(比如通过粘合剂)。另外，第一和第二保护层可以是单层。在本专利技术的第三方面，涉及到检索数据的方法。此方法包含使如上本专利技术第一或第二方面所述的数据储存盘片旋转。此方法还包含将能量场指向到此盘片上，使能量场入射到透明表层上，并被数据层反射。最后，此方法包含通过所述能量场从所述数据层检索信息。在本专利技术的第四方面，涉及到一种数据储存介质，该介质包括包含衍生自二羟酚和脂肪族二羧酸的单体单元的聚酯碳酸酯。此聚酯碳酸酯的MFI大于14，同时切口伊佐德强度大于1。在本专利技术的第五方面，涉及到检索数据的方法，该方法包含从上面第四方面中叙述的数据储存介质中读取数据。在本专利技术的第六方面，涉及到一种数据储存介质和读取此介质的方法，其中所述介质具有多个数据层和透明表层，而且其中一个或几个所述数据层对入射的能量场既适合于部分反射，也适合于部分透射，而另外的数据层适合于对所述部分透射的能量场进行反射。本专利技术进一步涉及到在本节中叙述的以外的方面，这些都包含在所附的权利要求中。附图简述附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据储存介质，所述介质包含 ａ）数据层，和 ｂ）与所述数据层相邻的透明表层， 其中所述透明表层的厚度小于约０．６ｍｍ，所述表层包含热塑性树脂体系，该体系包括包含衍生自二羟酚和二元羧酸的单体单元的聚酯碳酸酯，所述聚酯碳酸酯的ＭＦＩ大于１４，而且 其中所述数据层适合于反射先入射到所述透明表层而后入射到所述数据层上的能量场。

【技术特征摘要】
US 1999-9-8 60/153,122;US 1999-11-15 09/441,1771.一种数据储存介质，所述介质包含a)数据层，和b)与所述数据层相邻的透明表层，其中所述透明表层的厚度小于约0.6mm，所述表层包含热塑性树脂体系，该体系包括包含衍生自二羟酚和二元羧酸的单体单元的聚酯碳酸酯，所述聚酯碳酸酯的MFI大于14，而且其中所述数据层适合于反射先入射到所述透明表层而后入射到所述数据层上的能量场。2.如权利要求1的储存介质，其中所述介质是盘片。3.如权利要求2的储存介质，其中所述数据层适合于改变和反射能量场。4.如权利要求2的储存介质，其中所述储存介质是数字通用盘片。5.如权利要求2的储存介质，其中所述能量场选自光束、电场、磁场和它们的组合。6.如权利要求2的储存介质，其中盘片的最大双折射率小于80nm。7.如权利要求6的储存介质，其中盘片的最大双折射率小于40nm。8.如权利要求2的储存介质，其中盘片的最大凹度小于±0.8°。9.如权利要求8的储存介质，其中盘片的最大凹度小于±0.4°。10.如权利要求9的储存介质，其中盘片的平均凹度小于±0.3°。11.如权利要求10的储存介质，其中盘片的平均凹度小于±0.2°。12.如权利要求6的储存介质，其中盘片的MFI大于16，切口伊佐德强度大于1。13.如权利要求1 2的储存介质，其中盘片的MFI大于20。14.如权利要求2的储存介质，其中聚酯碳酸酯还包含封端剂残基，此封端剂选自苯酚、对叔丁基苯酚、异壬基苯酚、异辛基苯酚和枯基苯酚。15.如权利要求14的储存介质，其中的封端剂是对枯基苯酚。16.用于利用在介质和用以检索此介质所携带信息的读取光束之间的相对运动来读取的类型的数据的储存介质，所述的信息储存介质包含a)第一盘形透明表层，其厚度小于0.6mm，该表层包含包括衍生自二羟酚和脂肪族二元羧酸的单体单元的聚酯碳酸酯，所述聚酯碳酸酯的MFI大于14，所述第一盘形透明表层至少具有第一入射表面和第一信息表面，b)与第一盘形透明表层的所述信息表面相邻的第一数据层，所述数据层的形状与储存数据相对应，其中所述数据层适合于反射先入射到所述第一盘形透明表层而后才入射到所述第一数据层上的能量场，c)与所述数据层相邻并和所述第一表层相对的第一粘接层，d)连接到第一保护层并和所述第一数据层相对的第二粘接层，e)与所述第二粘接层相邻的第二数据层，所述数据层的形状与储存数据相对应，其中所述数据层适合于反射先入射到所述第一盘形透明表层而后才入射到所述第一数据层上的能量场，f)第二盘形透明表层，其厚度大约等于或小于0.6mm，该表层包含包括衍生自二羟酚和脂肪族二元羧酸的单体单元的聚酯碳酸酯，所述聚酯碳酸酯的MFI大于14，所述第二盘形透明表层至少具有入射表面和第二信息表面，其中该第二信息表面与所述第二数据层相邻。17.如权利要求16的储存介质，其中第一和第二保护层用粘合剂结合在一起。18.如权利要求17的储存介质，其中所述第一和第二表层的最大双折射率都小于80nm，切口伊佐德强度都大于1。19.如权利要求18的储存介质，其中所述第一和第二表层的MFI都大于16。20...

【专利技术属性】
技术研发人员：CR克拉蒂克，SF胡巴德，CJM里肯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]