[发明专利]本质上低的双折射模塑聚合物，其制法及由它制造的模塑制品

说明书

本发明涉及一种聚合物，这种聚合物具有很低的双折射性和其它性质，这些性质使这种聚合物能理想地适用于作光存储盘的基片和其它希望有良好光学性质的应用。光存储盘，比如密纹盘，更具体地说，兼有录入及重放数字化数据能力的数据存储磁盘，在当前有很高的商业意义。当前通行的设计一般使用盘状的基片，此基片有良好的透光性质，而且在此盘的至少一个主表面上沉积有一层或多层用来记入数字化信息的材料。比较简单的密纹盘是只读光存储盘的一个例子。这样的盘一般只包括一个反射层和一个基片，其中采用任何适当的技术，以一系列纹孔的形式把所需的信息在基片上制成代码。为了既能录入也能重放这些数据，甚至能抹去并重新录入这些数据，所适用的更先进的设计是在基片和反射层之间可插入一层或多层附加层，其中的一层叫作活性层。活性层由能录入数据的材料构成。合适的材料包括热敏感光材料、无定形晶体、磁致激活的光学材料（磁-光材料）或其它适当的组合物。具体讲到磁-光活性层，一束用来从光盘中提取数据的平面偏振激光束在通过活性层时引起旋转。在适当的位置上放置一个光敏装置如光敏二极管，用来截断光束并确定是否产生了光轴旋转。由活性层造成的光束旋转导致表示0的零输出。如果激光束未受活性层的影响，则二极管用于感受光，借以表示1。随着激光束扫过光盘表面，就记录下一系列的0和1，这相当于记入活性层中的数据。

在利用上述的磁-光活性层制造光盘时，希望使用热塑性的基片。可以通过注塑的方法合适地制造这样的基片。用来制造这种基片的聚合材料必需满足许多物理的限制。当然，在激光光敏装置使用的波长下基片必须是光学上透明的。除了应当是光学上透明的之外，这种基片必须不使平面偏振激光束以导致所需的输出信号模糊不清的方式旋转。

在其它光学用途中，低双折射模塑聚合物同样也是合乎需要的。在像装玻璃或制造汽车内仪表盘面这样的用途中，由于在一定光照条件下会出现彩色的衍射花样，可能并不希望使用双折射聚合物。

众所周知，造成双折射或光干涉的各向异性聚合物可能来源于热塑制品模塑过程中产生的应力。采用专门设计的模塑技术，使制品没有或只有极少的模塑应力，在一定程度上可减小这种双折射现象。这些技术包括使用低分子量聚合物、提高模塑温度和延长模塑时间以促使聚合物应力松弛，并且使用无阻力大浇口及流道的模具以降低制得模制品的双折射性。但缺点是这些技术延长了模塑基片所需的时间，最终提高了模塑成本。

在现有技术中早就知道，掺入适当数量具有相反双折射性质的聚合物可以制造具有低双折射性的材料。在《Polymer》26，1619（1985）中公开了一种掺混物，其中包括82%聚甲基丙烯酸甲酯和18%聚偏二氟乙烯。在J.Hennig的文章《Kunststoffe》，75，425（1985）、美国专利4，373，065和CA106（2）：11130A中公开了具有类似性质的另一些掺混物。

使用掺混聚合物来得到低双折射材料的技术，其缺点是要求各组分应当完全相容而且应当使用如溶液掺混法之类的紧密掺混技术，以确保不产生比光波波长更大的畴。大尺寸的畴会在聚合物的分离区产生不同程度的双折射。再有，已经发现，由于两种聚合物可有各自独立的应力松弛速度，对于这些掺混物能够存在着温度-应变速率依存关系。这就是说，如果把一个由这种掺混物制成的物体加热到掺混物部分组分的玻璃化温度之上，则应力导致的双折射性会再次出现。

除了固有的低双折射性之外，适用于光学用途的聚合物材料还应具有低热导率、低吸湿性、优异的耐久性和耐高温性质。特别是，适用的基片材料应表现出足够高的玻璃化温度，使得沉积反射怪所需的技术，如金属溅射或金属气相沉积或其它暴露于高温下的技术不影响此材料。此外，对于录入光盘来说，希望有低吸湿性，以便不发生盘的不均衡膨胀，水蒸汽与盘的其它组分，特别是与活性层或金属反射层不发生作用。盘的耐久性或尺寸稳定性在很大程度上取决于聚合物基片的模量。最后，适于作基片材料用的树脂应具有足够的拉伸强度以便可以作为压塑或注塑的模塑树脂使用。