Brevet FR2605134A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne un milieu d'enregistre- ment d'information optique et l'amélioration de la résistance à la corrosion d'une couche d'enregistrement formée sur un substrat en résine de polycarbonate. Le système d'enregistrement optique a des caractéris- tiques ou des avantages tels que commodité permettant un enregistre- ment/reproduction sans contact, durabilité élevée vis-à-vis de la salissure ou des rayures, et capacité de stockage de plusieurs dizaines ou centaines de fois supérieure au système d'enregistrement magnétique conventionnel utilisant l'induction électromagnétique, par exemple, de sorte qu'il n'est pas seulement utilisé comme disque compact ou disque à laser dans lequel les signaux audio ou vidéosont enregistrés digitalement, mais on a anticipé encore leur utilisation dans l'enregistrement de l'information codée ou de l'information image avec une grande capacité de stockage. Parmi les milieux d'enregistrement d'information optique, il y a une grande variété de disques optiques du type ineffaçable, ou de disques magnéto-optiques, autres que les disques compacts mentionnés ci-dessus qui sont utilisés seulement pour la reproduction, mais n'importe quel type de ces disques est constitué par une couche d'enregistrement d'information formée sur un substrat transparent en une résine de polycarbonate. La résine de polycarbonate est un matériau approprié pour substrat de milieu d'enregistrement d'information optique car elle présente les caractéristiques suivantes: elle a une résistance thermique au moment du moulage à l'état fondu et peut être moulée avec facilité; ses qualités ne sont pas transformées ou changées après le moulage du disque; et elle a des caractéristiques mécaniques suprêmes. Par ailleurs, en tant que matériaux d'enregistrement pour couche d'enregistrement d'information, des matériaux d'enregis- trement métalliques tels que les membranes d'alliages amorphes de métaux de transition-éléments des terres rares utilisés dans le disque magnétooptique ont été exploités. Par exemple, les matériaux tels que TbFeCo, TbFe, GdFe ont été présentés comme ayant une sensi- bilité ou une capacité de lecture, etc. désirable. En vue d'utiliser un milieu d'enregistrement d'information optique ayant une couche d'enregistrement d'information réalisée en un matériau d'enregistrement métallique mentionné précé- demment, il se pose la question de savoir comment améliorer ses propriétés d'anticorrosion. En fait, lorsqu'un milieu d'enregistrement d'informa- tion optique tel qu'un disque compact ou un disque magnéto-optique ayant un substrat en résine de polycarbonate est stocké dans des conditions de température élevée et d'humidité élevée, il se produit une corrosion qui prend origine dans un film d'enregistrement ou dans un film de réflexion. Une reproduction inférieure est due à la corrosion, de sorte que le sérieux problème pour un milieu d'enre- gistrement d'information optique est de garantir sa fiabilité. Compte tenu de ce qui précède, la présente invention a pour objet un milieu d'enregistrement d'information optique ayant un substrat en une résine de polycarbonate qui peut limiter l'appari- tion d'une corrosion. Un autre objet concerne un milieu d'enregistrement d'information optique qui produit peu de reproduction inférieure mais qui a une fiabilité élevée. L'invention sera décrite en référence aux dessins ci-joints sur lesquels: - la figure 1 est une vue fragmentaire en coupe trans- versale de la structure essentielle d'un mode de réalisation d'un disque magnéto-optique; - la figure 2 illustre la variation du taux d'erreur en fonction du temps et en fonction de la teneur en ion chlore rési- duel contenu dans les disques magnéto-optiques respectifs; - la figure 3 est une vue fragmentaire en coupe trans- versale montrant la structure essentielle d'un disque compact. Dans une étude entreprise soigneusement en vue de clarifier le mécanisme de l'apparition de la corrosion dans un milieu d'enregistrement d'information optique utilisant une résine de polycarbonate comme matériau pour substrat, pendant une longue période de temps, les inventeurs ont trouvé qu'une teneur en ion chlore résiduel dans le substrat affecte considérablement ledit mécanisme. La présente invention concerne un milieu d'enregis- trement d'information optique ayant une couche d'enregistrement d'information dont les signaux sont lus optiquement sur un substrat en une résine de polycarbonate et elle est réalisée sur la base de l'étude mentionnée ci-dessus, et est caractérisé en ce que ledit substrat contient une teneur en ion chlore résiduel ne dépassant pas 1,0 ppm (partie par million). Dans le milieu d'enregistrement d'information optique selon la présente invention, les résines de polycarbonate utilisées comme matériau pour substrat sont produites par le procédé au phosgène, selon lequel un composé phénolique dihydrique (par exemple, bisphénol A) est mis à réagir avec le phosgène en présence d'un accepteur d'acide (tel qu'un alcali comme l'hydroxyde de sodium) et d'un solvant (tel que le chlorure de méthylène). D'une manière plus spécifique, les résines de polycarbonate ainsi obtenues comprennent une résine de polycarbonate ramifiée utilisant un composé organique multifonctionnel avec plus de trois groupements fonctionnels ayant un groupe hydroxyle phénolique comme agent de ramification, ou bien une résine de polycarbonate à longue chaîne alkyle terminale utilisant un composé organique monofonctionnel tel qu'un chlorure d'acide à longue chaîne alkyle ou un phénol de permutation à groupe ester d'alkyle à longue chaîne comme agent de terminaison, ou bien une résine de polycarbonate ramifiée à longue chaîne alkyle terminale utilisant à la fois l'agent de ramification et l'agent de terminaison mentionnés ci-dessus, et des composés, autres qu'une résine de polycarbonate habituelle. Ces résines de polycarbonate sont habituellement moulées en substrats par un procédé qui consiste à les alimenter dans une machine à mouler par injection à l'état de granule, à les fluidiser par un dispositif de chauffage, et à les alimenter dans un moule métallique. Selon la présente invention, une teneur en ion chlore résiduel contenu dans le substrat à l'état formé obtenu par le moulage par injection est limitée à une valeur ne dépassant pas 1,0 ppm. Conformément à une expérience réalisée par les présents inventeurs, le taux d'erreur observé croit dans le cas o la teneur en ion chlore résiduel dépasse le niveau de 1,0 ppm. 260513 4 En vue d'abaisser la teneur en ion chlore résiduel, les résines de polycarbonate produites par le procédé au phosgène doivent être raffinées d'une manière adéquate. A cet effet, par exemple, un procédé de lavage à l'eau purifiée d'une manière répétée pour éliminer complètement les matières électrolytiques telles que sels, alcalis ou autres impuretés de la solution de polymère formée par le procédé au phosgène, etc. ou le fait de forcer du chlorure de méthylène comme solvant à travers la résine de polycar- bonate constitue des moyens utiles pour abaisser la teneur en ion chlore contenu dans les résines de polycarbonate, et il en résulte une réduction de la teneur en ion chlore résiduel au moment de la formation d'un substrat. D'une manière générale, il reste une quantité considé- rable d'ion chlore dans les résines de polycarbonate disponibles sur le marché et, au moment o elles sont mises sous la forme de substrats, leur teneur en ion chlore résiduel atteint un niveau élevé de 1,3-1,6 ppm. L'ion chlore résiduel se trouve à l'origine dans un électrolyte (le chlorure de sodium) restant dans la résine de poly- carbonate, etc., le chlorure de méthylène en tant que solvant, ou un chlore qui est combiné à une extrémité d'un polymère, et il a une influence remarquablement nuisible sur les caractéristiques d'anticorrosion d'un milieu d'enregistrement d'information optique. Bien que l'on puisse penser qu'un lavage d'un substrat pourrait être un moyen pour limiter l'influence du chlore résiduel, ceci constitue seulement une mesure temporaire et ne peut pas être une solution fondamentale du problème. De même, on peut envisager de prévoir un revêtement protecteur. Là encore, même une craquelure minuscule peut provoquer une corrosion, de sorte que cette mesure ne peut pas résoudre fondamentalement le problème, non plus. En conséquence, dans la présente invention, le procédé de raffinage de la résine de polycarbonate est revu, et la limitation de l'apparition d'une corrosion dans une couche d'enregistrement d'information d'un milieu d'enregistrement d'infor- mation optique est obtenue par élimination complète des éléments chlore contenu dans une résine de polycarbonate utilisée comme substrat, et par limitation de la teneur en ion chlore résiduel dans le substrat à une valeur ne dépassant pas 1,0 ppm. On décrira l'invention ci-après conformément aux résultats des expériences pratiques. On prépare tout d'abord des granules de résine de polycarbonate ayant respectivement différents degrés d'élimination du chlore, on les alimente dans une machine à mouler par injection pour effectuer un moulage par injection à une température du dispo- sitif de chauffage de 320-360 C, et à une température de moule métallique de 80-1150C pour former un substrat du type disque qui a une épaisseur de 1,2 mm. Le substrat ainsi obtenu est appelé substrat A à D, respectivement. En second lieu, on mesure la teneur résiduelle en - ion chlore restant dans ces substrats A à D. Dans ce cas, le titrage potentiométrique à courant constant est employé pour la mesure. Plus spécifiquement, on découpe un échantillon de 5 g à partir des substrats respectifs, on pèse avec précision pour le dissoudre dans 150 ml de chlorure de méthylène, et on y ajoute de l'acétone. Immédiatement après ce procédé, la densité du chlorure est mesurée par titrage potentiométrique utilisant un dispositif de titrage automatique avec une solution à 0,005 M de nitrate d'argent dans l'acétone. Par exemple, le dispositif de titrage automatique utilisé est un appareil modèle COMTITE-7 de Hiranuma. Comme résultat, la teneur en ion chlore résiduel du substrat A est de 0,9 ppm, celle du substrat B est de 1,2 ppm, celle du substrat C est de 1,3 ppm, et celle du substrat D est de 1,9 ppm. Dans l'étape suivante, comme montré à la figure 1, on produit un disque magnéto-optique dans lequel un film de Si3N4 (2) ayant une épaisseur de 500 A, un film de TbFeCo (3) ayant une épais- seur de 800.A (le film de TbFeCo (3) sert de couche d'enregistrement), et une couche (4) de résine durcie à l'ultraviolet ayant une épais- seur de 5 pm sont déposés par enduction à tour de rôle pour former chacun une couche sur les substrats respectifs (1) (substrats A-D). Ensuite, on évalue l'accroissement du taux d'erreur vis-à-vis des disques magnéto-optiques respectifs ainsi obtenus. Lors de l'évaluation, les disques magnéto-optiques respectifs sont préservés dans les conditions de température de 90 C et d'humidité relative de 85%, et l'accroissement du taux d'erreur pour le temps écoulé est donné sous forme de rapport avec la valeur dans l'étape initiale, et ces résultats sont montrés à la figure 2. Dans cette figure, la courbe A correspond au disque magnéto-optique utilisant le substrat A, la courbe B correspond au disque magnéto- optique utilisant le substrat B, la courbe C correspond au disque magnétooptique utilisant le substrat C et la courbe D correspond au disque magnéto-optique utilisant le substrat D, respectivement. En référence à la figure 2, dans le substrat (1) dans lequel la teneur en ion chlore résiduel ne dépasse pas 1,0 ppm (disque magnéto-optique utilisant le substrat A), le taux d'erreur croit à peine, montrant une caractéristique d'anticorrosion favorable. Au contraire, lorsque la teneur en ion chlore résiduel dépasse le niveau de 1,0 ppm, le taux d'erreur dû à l'apparition d'une corro- sion croît. Plus le taux d'ion chlore résiduel croit, plus cette tendance devient notable. De plus, on produit un disque compac: en utilisant un substrat ayant une teneur en ion chlore résiduel faible (substrat A), sur lequel on dépose tour à tour une couche d'enregistrement (5) en un film de Al ayant une épaisseur de 1500 A et une couche (6) de résine durcie à l'ultraviolet ayant une épaisseur de 10 pm. Le disque compact ainsi obtenu ne génère aucune corrosion et présente des caractéristiques de conservation favorables. Comme mentionné précédemment, la présente invention a été décrite d'après les résultats pratiques des ee6ériences. Il est entendu que la présente invention a été applicuee non seulement aux disques magnéto-optiques ou aux disques compacts mentionnés ci-dessus, mais également à divers types de milieux d'enregistrement d'information optique tels que les disques optiques du type inef- façable. De même, la structure du milieu décrit est donnée à titre d'illustration et n'est Pas limitative. V::zès ce qui précède, on peut voir que, dans le milieu d'enregistrement d'information optiqueobjet de la présente invention, étant donné que la teneur en ion chlore résiduel restant 26 5134 dans le substrat en résine de polycarbonate est limitée à une valeur ne dépassant pas 1,0 ppm, la génération de la corrosion dans la couche d'enregistrement d'information optique peut être remarquablement limitée, et on peut ainsi produire un milieu d'enregistrement d'information optique qui donne peu de reproduction de qualité inférieure et qui présente une fiabilité supérieure à long terme. R E V E N DI CATIONS 1. Un milieu d'enregistrement d'information optique ayant une couche d'enregistrement d'information optique dont les signaux sont lus optieu-r; . sur un substrat en une résine de polycarbonate, caract4-s en ce que la quantité d'ion chlore résiduel.contenu d&,s ledit substrat est limitée à une valeur ne dépassant pas 1,0 ppm. 2. Un milieu d'enregistrement d'information optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit substrat est moulé à partir d'une résine de polycarbonate. 3. Un milieu d'enregistrement d'information optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résine de polycarbonate est raffinée par lavage à l'eau purifiée pour éliminer les ions chlore résiduel en quantité suffisante pour former un substrat ne contenant pas plus de 1,0 ppm d'ion chlore.