Brevet FR2515852A1 — publié le 19830506

Procédé pour fabriquer un support du type à capacité électro- statique sur lequel ont été enreeistrésdes signaux porteurs d'informations La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un support enregistré, comme par exemple des disques vidéo, des disques audio numériques, et autres supports analogues. On connaît plusieurs systèmes de reproduction utili- santdes types différents de supports enregistrés Un des systèmes de reproduction connus est un système dit à capacité électrostatique dans lequel on utilise un support sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations et o des microcuvettes sont formées dans un plan ou dans un sillon du support selon les signaux voulus porteurs d'informations Il en résulte que les signaux porteurs d'informations sont enregistrés sous forme de variations de géométrie Au moment de la reproduction ou lecture de ces signaux enregistrés, une pointe de lecture munie d'une électrode effectue un balayage par rapport aux pistes enregistrées du support A ce moment, une capacité électrostatique s'établit entre l'électrode de la pointe de lecture et le support enregistré Cette capacité varie en fonction de la variation géométrique des miecrocuvettes, cette variation étant utilisée pour la reproduction des signaux d'informations enregistrés. Comme support enregistré destiné à être utilisé dans le système de reproduction à capacité électrostatique du type que l'on vient de décrire, on a proposé un support qui comprend, en tant qu'électrode, une mince pellicule métallique ayant une épaisseur de plusieurs centaines d'angstroms, par exemple, et grâce C laquelle il se forme une capacité électrostatique par l'intermédiaire de l'électrode de la pointe de lecture sur la surface du support enregistré qui a été moulé à la presse de manière à comporter, par exemple, une variation voulue dans les microcuvettes ou dans un dessin géométrique On forme sur la mince pellicule métallique une mince pellicule diélectrique pour la protéger de manière à empêcher le court-circuitage des électrodes et à augmenter la constante diélectrique entre ces électrodes Toutefois, ce support enregistré a pour incon- vénient qu'il nécessite un grand nombre de phases de fabrica- tion comprenant la phase de moulage à la presse d'un support enregistré luimême, la phase de dépft d'une mince pellicule métallique, la phase de dépôt d'une mince pellicule diélectri- que, etc Par conséquent, la fabrication devient compliquée et difficile dans le cas o un appareil de-fabrication en grande série est nécessaire, et ceci se traduit par un prix de revient très élevé. Par ailleurs, on a également proposé un autre type de support du type à capacité électrostatique sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations Ce support est fabriqué de la façon suivante Par exemple, on place dans un dispositif mélangeur des matières de départ destinées à ce support, comme par exemple une résine de chlorure de vinyle, du dibutyl-étain-comme stabilisant, des époxydes comme stabili- sant% de l'huile de silicone et du noir de carbone conducteur, et on les mélange de façon suffisante dans ce dispositif mélangeur On pétrit ensuite le mélange dans une extrudeuse pour matières plastiques, et on fait suivre cette opération par une mise en boulettes, si besoin est Les boulettes sont moulées à la presse de manière telle que des signaux porteurs d'informations soient enregistrés suivant un dessin géométrique afin que l'on obtienne un support du type à capacité élec Iro- statique sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations Dans le support enregistré de ce type, il se forme, au moment de la reproduction, une capacité électro- statique entre le support enregistré lui-même et l'électrode d'une pointe de lecture La phase consistant à déposer une mince pellicule métallique n'est donc pas nécessaire et, du fait que les fines particules de noir de carbone sont recou- vertes de résine, la phase consistant à déposer la mince pellicule diélectrique n'est pas non plus nécessaire La fabrication du support enregistré est donc très simple et le prix de revient est bas. toutefois, lorsque le support enregistré, lequel est constitué par une composition comprenant une matière conduc- trice telle que le noir de carbone, est placé dans des condi- tions de température élevée et de forte humidité, il se dété- riore considérablement avec pour inconvénient capital, qu'au moment de la lecture du support enregistré>des défauts appa- raissent fréquemment dans les signaux d'informations reproduits et que, de ce fait, l'opération de lecture devient presque impossible. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet un procédé pour fabriquer un support du type à capacité élec- trostatique sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations et qui constituent un support enregistré stable même dans des conditions de température élevée et de forte humidité. La présente invention a encore pour objet un procédé qui permet de fabriquer un support sur lequel ont été enregis- trés des signaux porteurs d'informations et grâce auquel on peut fabriquer ce support de façon efficace et à bon marché. La présente invention a également pour objet un procédé grâce auquel on peut obtenir un support de grande longévité sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations. La présente invention a en outre pour objet un procédé pour fabriquer un support sur lequel ont été enre- gistrés des signaux porteurs d'informations et qui présente une bonne caractéristique signal/bruit au moment de la lecture ou reproduction, On peut obtenir les objets ci-dessus, selon la présente invention, grâce à un procédé perfectionné qui permet de fabriquer un support du type à capacité électrostatique sur lequel on été enregistrés des signaux porteurs d'informations et qui consiste: à préparer une composition de résine conduc- trice comprenant une résine de chlorure de vinyle, environ 1,5 à environ 10 parties en poids d'un stabilisant destiné à cette résine, environ 0,1 à 1,5 parties en poids d'une huile de silicone, et environ 15 à environ 70 parties en poids d'une matière conductrice, chacune de ces quantités étant basée'sur parties en poids de résine de chlorure de vinyle, à malaxer la composition de résine conductrice sous une température suffisante pour faire fondre la résine, et à mouler sous pression la composition malaxée de manière que les signaux voulus por- teurs d'informations soient enregistrés suivant un dessin géométrique en donnant un support enregistré, 0,4 à 25 parties en poids d'eau étant appliquées à la composition de résine conductrice avant ou pendant le malaxage, ce malaxage étant prolongé jusqu'à ce que l'eau appliquée ait sensiblement dis- paru. L'eau appliquée doit être évaporée ou éliminée de la composition avant que le malaxage soit terminé A cette fin, il faut effectuer de préférence le malaxage à des températures comprises entre environ 140 et environ 2000 C D'une façon générale, on effectue le malaxage dans une extrudeuse à travers laquelle on extrude la composition de résine conductrice sous la forme d'une feuille, puis on forme des boulettes à la taille voulue. Les auteurs de la présente invention ont fait des recherches pour déterminer les raisons pour lesquelles les supports enregistrés en compositions à base de résine conduc- trice comprenant des matières conductrices telles que du noir de carbone se détériorent considérablement lorsqu'ils sont placés dans des conditions de température élevée et de forte humidité Les résultats de ces recherches ont permis de cons- tater que le noir de carbone utilisé ozdinairement et que l'on ajoute aux résines de chlorure de vinyle contient inévitable- ment de petites quantités de sels organiques de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux tels que le chlorure de sodium, le chlorure de calcium, le carbonate de sodium et autres sels analogues, Quand des supports enregistrés contenant de tels sels métalliques sont placés dans des conditions de température élevée et de forte humidité, il se forme sur la surface du support un dép 6 t de sels métalliques qui entraîne l'apparition de défauts sur la surface du support Au moment de la repro- duction, l'effet de ces défauts est que la pointe de lecture saute audessus desdits défauts ou que les signaux enregistrés porteurs d'informations ne sont lus que partiellement Les images reproduites sont donc défectueuses. On peut éliminer presque complètement ce défaut grâce au procédé de la présente invention dans lequel une composition de résine conductrice comprenant une matière conductrice telle que du noir de carbone est humidifiée ou traitée avec de l'eau avant ou pendant son malaxage Grâce à cette façon de faire, les sels métalliques minéraux contenus dans la matière ne se déposent pas sur le support sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations même lorsque ce support est exposé à des conditions de température élevée et de forte humidité La raison de cette absence de dépôt n'est pas claire- ment élucidée mais il se peut que ces impuretés minérales soient transformées chimiquement en impuretés plus stables ou qu'elles soient dispersées complètement dans la composition de résine dans une mesure telle que des dépôts d'une dimension susceptible d'avoir des effets nuisibles sur le support enre- gistré ne se forment pas. On va décrire de façon plus détaillée le procédé de la présente invention. La composition de résine conductrice avantageuse pour fabriquer un support du type électrostatique sur lequel ont été enregistrés des signaux porteurs d'informations peut être de n'importe quel type connu approprié à cette fin La résine constitutive est habituellement un homopolymère de chlorure de vinyle ou une résine de copolymère de chlorure de vinyle qui contient jusqu'à 91 % en poids de monomère de chlorure de vinyle Ces résines sont appelées ci-après plus simplement: une résine de chlorure de vinyle Avec la résine de copolymère, l'autre composant est un monomère copolymérisable avec du chlorure de vinyle, comme par exemple un éther vinylique comportant un groupe alkyle, par exemple butyle, octyle ou analogue, une oléfine comportant jusqu'à 11 atomes de carbone, comme par exemple l'éthylène, le propylène, le butylène, etco Parmi ces résines, on préfère utiliser une résine de copoly- mère de chlorure de vinyle et un éther vinylique comportant un groupe alkyle Des exemples de l'éther vinylique comprennent l'éther de butyl vinyle, l'éther d'octyl-vinyle et autres éthers analogues D'une façon générale, la composition de résine conductrice comprend au moins un stabilisant tel que du dibutyl-étain et/ou des époxydes comme stabilisant Ces stabili- sants sont bien connus dans la technique et comprennent, par exemple, le dilaurate de dibutyl-étain, le maléate du dibutyl- étain, le di-isodécyl-4,5-époxy-tétra-hydrophtalate, le 2- éthylhexyl-époxytallate, et d'autres corps analogues* Ce dibutyl- étain et ces époxydes en tant que stabilisants peuvent être utilisés seuls ou en combinaison comme d'habitude. La présente invention est avantageuse pour le support enregistré utilisant toute matière conductrice contenant des impuretés minérales telles que celles mentionnées précédemment. Parmi ces matières conductrices, le noir de carbone est typique. Le noir de carbone qui communique de la conductivité au support enregistré est utilisé en une quantité d'environ à 70 parties en poids par 100 parties en poids de résine de chlorure de vinyle Le noir de carbone est finement divisé en poudre d'une taille comprise entre environ 130 et 350 angstroms. Le noir de carbone qui est préférable est: le noir Ketjen Black EC le noir Cabot CSX-15 O ou autre noir analogue. A part les éléments constitutifs ci-dessus, on ajoute une huile de silicone en une quantité d'environ 0,1 k 1,5 parties en poids pour 100 parties en poids de résine de chlorure de vinyle afin de communiquer des propriétés lubrifiantes au support enregistré à son contact avec une pointe de lecture, Un peut utiliser n'importe quelles huiles de silicone auxquel- les on a recours habituellement à cette fin. On mélange et malaxe ces matières de départ par exemple dans une extrudeuse à des-températures suffisantes pour que la résine de copolymère fonde, par exemple à des températures comprises entre environ 140 et environ 200 C. La présente invention est caractérisée par le fait que l'on ajoute de l'eau à la composition de départ avant ou pendant le malaxage L'eau est ajoutée en une quantité dtenvi- ron 0,4 à 25 parties en poids, de préférence en une quantité supérieure à 1 partie en poids, pour 100 parties en poids de résine de chlorure de vinyle Grâce à l'addition d'eau, la composition est mélangée ou dispersée de façon plus efficace. On peut de même ajouter de la vapeur d'eau à la composition dans des proportions similaires Dans ce cas, on introduit la vapeur d'eau dans la composition pendant un temps suffisant pour mouiller cette composition Habituellement, on utilise avec efficacité de la vapeur d'eau se trouvant à une tempéra- ture de 110 à 1900 C et à une pression d'environ O,5 à environ kg/cm 2. Pendant le malaxage sous haute température, l'eau s'é- vapore et a presque complètement disparu à la fin du malaxage. On effectue habituellement l'opération de malaxage de façon continue et on la prolonge de manière que la composition puisse rester en place pendant un temps de séjour de 0,5 à 3 minutes. En fait, on peut effectuer le malaxage soit dans un appareil de malaxage séparé soit dans une extrudeuse La composition malaxée est extrudée sous la forme d'une feuille et est découpée en boulettes Les boulettes sont prémoulées comme d'habitude puis moulées sous pression dans une machine de moulage sous pression pourvue d'un organe d'estampage pour disque vidéo ou audio afin que l'on obtienne de la manière habituelle un disque du type à capacité électrostatique. On va décrire de façon particulière la présente invention à l'aide des exemples ci-après et d'un exemple comparatif. Exemple 1 100 parties en poids d'un copolymère d'un éther vinylique comportant un groupe alkyle et du chlorure de vinyle, 1,5 parties en poids de dibutylétain comme stabilisant, 2,0 parties en poids d'un époxyde comme stabilisant, 0,7 parties en poids d'une huile de silicone et 22 parties en poids de noir de carbone (par exemple du noir Ketjen Black EC) comme matière conductrice sont introduites dans un dispositif de mélangeage et soumises à une agitation durant laquelle 25 parties en poids d'eau sont ajoutées, cette opération étant suivie par un mélangeage dans une mesure suffisante Le mélange est intro- duit dans une extrudeuse pour matière plastique o il est malaxé et extrudé sous la forme d'une-feuilleo La feuille est découpée en boulettes* Les boulettes sont ensuite prémoulées par extrusion et la feuille prémoulée est moulée sous pression dans un moule comportant un organe d'estampage pour disque vidéo de manière que l'on obtienne un disque vidéo du type à capacité électrostatique. Exemple 2 parties en poids d'une résine de copolymère d'un éther vinylique comportant un groupe alkyle et du chlorure de vinyle, 1,5 parties en poids de dibutyl-étain comme stabilisant, 2,0 parties en poids d'un époxyde comme stabilisant, 0,7 parties en poids d'une huile de silicone et 22 parties en poids de noir Ketjen Black EC sont introduite dans un dispositif de mélan- geage o ces produits sont agités de façon suffisante Le mélange est introduit dans une extrudeuse et malaxé à une température d'environ 1800 C pendant 3 minutes au cours des- quelles de l'eau est ajoutéeau mélange ou de la vapeur d'eau est introduite de force dans ce mélange Après le malaxage, le mélange est extrudé sous forme d'une feuille et découpé en boulettes Les boulettes sont prémoulées par extrusion puis moulées sous pression dans un moule comportant un organe d'estampage pour disque vidéo de manière que l'on obtienne un disque vidéo du type à capacité électrostatique* Exemple Comparatif 100 parties en poids d'une résine de copolymere d'un éther vinylique comportant un groupe alkyle et du chlorure de vinyle, 1,5 parties en poids de dibutyl-étain comme stabilisant$ 2,0 parties en poids d'un époxyde comme stabilisant, 0,7 parties en poids d'une huile de silicone et 22 parties en poids de noir Ketjen Black EC sont introduites dans un dispositif de mélan- geage et agitées de façon suffisante, Le mélange est placé dans une extrudeuse pour matière plastique o il est mélangé à une température d'environ 1800 C pendant 3 minutes Le mélange malaxé est extrudé sous forme d'une feuille et découpé en bou- lettes Les boulettes sont prémoulées par extrusion puis moulées sous pression dans un moule comportant un organe d'estampage pour disque vidéo de manière que l'on obtienne un disque vidéo du type à capacité électrostatique. On a placé les disques vidéo obtenus dans les exemples ci-dessus et dans l'exemple comparatif dans des conditions de température de 50 "C et d'humidité relative de 90 %o pendant 96 heures et on a disposé chaque disque dans un dispositif de reproduction pour vérifier ses défauts affectant l'image En résultat, on s'est aperçu que le disque obtenu dans l'exemple t présentait 1 défaut d'image par minute, le disque obtenu dans l'exemple 2 présentait 1,5 défaut d'image par minute et le disque obtenu dans l'exemple comparatif présentait plus de 10 défauts d'image par minute On voit d'après ces résultats que les disques de la présente invention sont excellents en ce qui concerne la caractéristique de reproduction. On considère que ceci est d au fait que le disque vidéo de l'exemple comparatif permet un dépôt de sels de métaux alcalins ou de métaux alcalino-terreux sur la coucbe superficielle du disque lorsque celui-ci est placé dans des conditions de température élevée et de forte humidité 4 Il en résulte qu'une partie des microcuvettes formées dans le disque sont éliminées ou que des défauts dus à des parties surélevées apparaissent sur la surface du disque, de sorte que la pointe de lecture ne peut pas suivre correctement la piste, ce qui entraîne des défauts dans l'image reproduite. Par contre, les disques vidéo obtenus dans-les exemples 1 et 2 ne présentent que peu ou pas du tout de dépôt des sels sur la surface du disque, On pense que ceci est dû à l'addition d'eau ou de vapeur d'eau pendant ou avant le malaxage comme on l'a mentionné précédemment. L'addition d'eau ou de vapeur dteau procure un autre avantage en ce sens que le moulage du disque vidéo à partir des boulettes a lieu de façon efficace et que le temps de pressage se trouve raccourci E Ln outre, la matière conductrice est dis- 1 S Persée de façon satisfaisante dans la résine grâce à l'eau, de sorte que la caractéristique signal/bruit (SIN) au moment de la reproduction ou lecture du disque se trouve améliorée. Dans les exemples ci-dessus, les disques vidéo sont mentionnés comme étant un support enregistré mais on peut obtenir de même des disques audio numériques. il R VENDICÀTIONS 1 Procédé pour fabriquer un support du type i. capacité électrostatique sur lequel on peut enregistrer des signaux porteurs d'informations, ce procédé étant caractérisé par le fait que l'on prépare une composition de résine conduc- trice comprenant une résine de chlorure de vinyle, environ 1,5 à 10 parties en poids d'un stabilisant de résine de copolymère, environ 0,1 à,l parties en poids d'une huile de silicone et environ 15 à environ 70 parties en poids d'une matière conduc- trice, chacune de ces proportions étant basée sur 100 parties en poids de la résine de chlorure de vinyle, on malaxe la composition de résine conductrice à une température suffisante pour mélanger la résine de copolymère, et on moule sous pres- sion la composition malaxée de manière telle que les signaux voulus porteurs d'informations soient enregistrés suivant des dessins géométriques en donnant un support enregistrée la composition de résine conductrice étant appliquée avec environ 0,4 à 25 parties en poids d'eau par 100 parties en poids de résine avant ou pendant le malaxage, ce malaxage étant prolongé jusqu'à ce que l'eau appliquée soit sensiblement éliminée. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'eau se présente sous la forme de vapeur d'eau. 3 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on effectue le malaxage à une température comprise entre environ 1400 C et environ 2000 C pendant 0, 5 à 3 minutes. 4 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite résine de chlorure de vinyle est un homopolymère de chlorure de vinyle. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite résine de chlorure de vinyle est un copolymère avec un éther vinylique ou un monomère oléfinique. 6 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on ajoute l'eau en une quantité supérieure à 1 partie pour 100 parties en poids de la résine de chlorure de vinyleo