用于信息载体盘毛坯的模具 本发明涉及一种用来借助于注塑或压铸由聚甲基丙烯酸酯塑料制造信息载体盘毛坯的模具，一种制造信息载体盘毛坯、以及坯料和由此制造DVD盘的方法。
DE3613334C2介绍了一种用来注塑聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯信息载体盘特别是紧致磁盘的注塑模，它由两半组成，其中一半在型腔区域内有一由锆氧化物或氮化硅组成的抛光的表层硬化。通过这一措施避免有害影响，例如污物沉积或湿气冷凝。
DE19625717A1介绍了一种用来使浇口与注塑料，特别是信息载体盘分离的方法，其中浇口的分离在模具之外借助于激光进行。用这种方法可以使浇口特别是无尘地去除。这里盘形浇口的位置可自由选择。在布置在中心区域时有利地不在载体盘表面上形成毛刺。其次激光的精密切口棱边可以使浇口和成形件之间的注射间隙加大。
EP-A551869A1介绍了一种由热塑性塑料，例如聚碳酸酯制造信息载体盘的方法和注塑机。其中首先将塑料注射入注塑模，然后一可运动的圆柱体向注塑件中心内移动，使得形成一仅仅通过一薄的边缘与载体盘连接、随后很容易去除的浇口。
US-A5330693同样介绍了一种用来由热塑性塑料制造信息载体盘的方法和注塑机。其中重要的是，在浇口和盘之间留出一0.2～0.9mm，最好是0.75～0.85mm范围内的足够地间隙，从而保证模具在其整个伸展范围内的注入。
DE3839536A1介绍了一种用于信息载体盘的注塑装置，其中顶料装置中包含一压缩空气通道。采用聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸酯作为注塑材料。在应用聚甲基丙烯酸酯时由于尘埃颗粒可能造成模具污染的问题没有提到。也没有注射间隙或切口间隙尺寸的数据。
当今在注塑或压铸方法由塑料制造信息载体盘时主要采用聚碳酸酯。这里一个普遍的问题是，较高的双折射倾向，它特别是在聚碳酸酯时在没有最佳地处理的情况下，特别是薄的层厚时容易出现。在读出信息载体盘，例如紧致磁盘(CD)、小磁盘(MD)或数字软盘(DVD)的信息时这种双折射导致不希望的干扰，在最恶劣的情况下导致报废。
聚甲基丙烯酸酯塑料，也就是主要由甲基丙烯酸酯组成的塑料具有较小的压制出双折射的倾向。因此采用聚甲基丙烯酸酯塑料代替聚碳酸酯完全展现出一种有意义的选择。除了较大的处理窗口以外聚甲基丙烯酸酯与聚碳酸酯相比具有更高的复制精度和表面硬度的其他优点。但是作为缺点得到较大的脆性。这在去除浇口时造成问题，因为形成更多的尘埃颗粒，它可能达到模具内或信息载体本身上。这种颗粒可能污染注塑模，或者说模具，或者在最严重的情况下甚至变得无法使用。信息载体盘上的尘埃颗粒可能导致在随后的处理工序，特别是装载信息这一面涂覆铝层期间产生问题。这种尘埃颗粒导致更多的报废，和导致不封闭的铝表面。
作为目的将提供一种用于注塑或压铸由聚甲基丙烯酸酯组成的信息载体盘毛坯的模具，它使得信息载体盘毛坯可以得到高的复制精度，并且浇口在模具内时便已经切除到这样的程度，使得在毛坯取出后可以很容易地将浇口去除。在去除时特别是应该避免由于在开裂部位处的撕裂形成颗粒。
这个任务通过这样一种模具来解决，这种用来由聚甲基丙烯酸酯塑料注塑或压铸信息载体盘毛坯(11)的模具适于作为注塑或压铸机的一个组成部分，其中该模具由两个部分(1，2)组成，一个部分(1)含有带有信息数据的模子，并和第二个部分一起形成一用于信息载体盘毛坯和一具有位于中心的切口(6)的浇口(5)的浇口套(4)的空腔，其次存在一模具内初步剪切浇口(5)的冲剪圆柱体(9)和一顶料杆(10)，其特征在于：浇口(5)的切口(6)和信息载体盘毛坯之间的注射间隙(SP)小于0.3mm，冲剪圆柱体(9)的边缘和信息载体盘毛坯(11)之间的切割问隙小于0.2mm。其次本发明涉及一种由聚甲基丙烯酸酯塑料制造信息载体盘毛坯的方法，以及新型的信息载体盘毛坯和由此制造的DVD盘。
本发明通过以下图形举例地加以说明。
图1a：按本发明的模具的横截面。部分(1)，在所示情况下是上部，表示为由两件挤合而成。部分(2)表示为下部。浇口(5)或用于它的空腔按权利要求2制作。
图1b：用来清楚表示注射间隙(SP)和切割间隙(SN)的位置的横截面的局部放大图。(1)＝上半模(2)＝下半模(3)＝注入塑化的聚甲基丙烯酸酯塑料的喷嘴(4)＝浇口套(5)＝浇口(6)＝切口(7)＝用来固定模子的模具固定套(8)＝模子(9)＝用来剪切浇口的冲剪圆柱体(10)＝用来顶出浇口的顶料杆(11)＝信息载体盘毛坯(SP)＝注射间隙(SN)＝切割间隙(H)＝注射间隙前的空腔高度
此模具按公知的方式是用来制造信息载体盘毛坯的注塑机或压铸机的组成部分。
在注塑时塑化的塑料通过喷嘴(3)在高压，例如107至108Pa(100—1000bar)作用下注射入模具，即注塑模。其中模子(8)将信息数据(Pits)复制在盘上。在通过移去或翻转两个半模之一之后冷却的信息载体盘毛坯可以借助于例如机械手从模具中取出，接着进行后续处理。
在压铸时，当注入确定的塑料数量后，模具首先还要轻微打开约0.5-0.7mm。接着通过提高合模力使模具闭合。然后冷却的信息载体盘可以像注塑时一样取出。与注塑法相比通常压铸法造成更好的复制精度。
相应的注塑机和压铸机以及方法是众所周知的，局部的区别仅仅在于用于控制系统的软件和/或硬件元器件。
适合于用来制造信息载体盘的、易于流动的聚甲基丙烯酸酯模塑材料同样是公知的。它绝大部分，通常至少80或90，特别是至少94的重量百分比由聚合的甲基丙烯酸甲酯和在某些情况下其他(甲基)丙烯酸酯化合物，例如甲基丙烯酸酯组成。合适的模塑材料例如可以由85—98，尤其是95—97重量百分比的甲基丙烯酸甲酯和3—5重量百分比的甲基丙烯酸酯组成，在氯仿内23℃时具有J＝45-55ml/g范围内的溶液粘度。其Vicat标准温度按IS0306B50可以在例如85—110℃的范围内，特别是100—110℃的范围内。熔液流动指数MFI按IS01133(230℃/3.8kg)可以用5.0至30，特别是5.5至6.5ml/10min表示。
特别是用本制造DVD盘时，优先采用聚甲基丙烯酸酯模塑材料颗粒，
·由85至97％重量的甲基丙烯酸甲酯和15至3％重量的甲基丙烯
酸酯、乙酯丙烯酸盐或n-丙烯酸丁酯组成
·具有在230℃/3.8kg时5.5至30ml/10min的流动性(IS01133)
·耐热性至少为320℃(TD值，对于2％的重量损失，在氮气氛中
加热速度为5℃/min时用热天平测量)
·弹性模量为2800至3300MPa(IS0527)
·通过筛分分析(1.6mm网眼)得到小于0.5，特别是0.3，特别优
先的是0.1重量百分比的颗粒的微细成分。
该材料成分与聚碳酸酯相比造成较小的双折射倾向。良好的流动性有利于好的可加工性。高的耐热性防止在加工过程中的分解。保持(高的)弹性模量值特别是在只有0.6mm厚薄的DVD盘时具有优越性。其次因为涉及到颗粒，颗粒的微细成分含量具有重要意义。在存在不同大小的颗粒，特别是较小的颗粒时，存在聚甲基丙烯酸酯模塑材料熔化性能的不均匀性的危险，并由此造成对工艺流程的干扰，并由于完工部分上的视觉缺陷造成较少的产出率。按经验在微细颗粒成分低于0.5重量百分比(1.6mm网眼)时不会出现问题。
供给注塑的模塑材料通常总是含有脱模剂，例如硬脂酸、棕榈酸、硬脂酒精、硬脂酰醇、油酸酰胺或所述化合物的工业混合物。实际显示，在设备长时间运行中，例如多个小时以后，包含在聚甲基丙烯酸酯模塑材料颗粒中的脱模剂可能作为附着在模具部分(1，2)边缘上的微滴分离出去。然后在模具打开时微滴可能到达模子或毛坯本身上。这两种情况，特别是在制造具有非常精细的数据结构的DVD盘时，当然都是不希望的，因为它立即导致模子的损坏或报废。
通过采用具有不超过0.05重量百分比或最好完全没有脱模剂的聚甲基丙烯酸酯模塑材料颗粒的方法，可以出人意料地解决这个问题。这时没有预想到，尽管毛坯从模具中取出时的可分离性不得不有一些下降，实际上仍然保持没有改变的良好的复制精度。
模具由两部分(1，2)组成，其中模具部分(1)包含一具有信息数据(数据结构＝pits)的模子(8)，它固定在模子固定套(7)上，并和第二个模具部分(2)一起构成一用于信息载体盘毛坯和用于带一切口(6)的浇口的浇口套(4)的空腔，此外还有一用来在模具内初步剪切浇口(5)的冲剪圆柱体(9)和一顶料杆(10)。
本发明以这样的认识为基础，即为了避免不希望的尘埃颗粒既必须对由所谓的注射间隙(SP)表示的切口(6)的位置和尺寸，也必须对由切割间隙(SN)表示的通过冲剪圆柱体(9)剪切浇口(5)时的情况加以特别注意。
注射间隙(SP)相当于切口(6)的高度。
切割间隙(SN)由冲剪圆柱体(9)和信息载体盘毛坯(11)之间的材料偏差得到，并相当于信息载体盘毛坯(11)的内边缘与冲剪圆柱体(9)的外边缘在剪切过程中的间距。
如果注射间隙过大，会产生这样的问题，在剪切浇口(5)时在一定程度上撕裂很多材料，从而可能形成更多的尘埃颗粒。如果过小会产生这样的问题，模具也许没有浇注满。如果切割间隙(SN)太小，冲剪圆柱体(9)可能“咬死”，并导致有害的材料扭曲。如果切割间隙(SN)太大，冲剪圆柱体的导向不准。在切口区域内比剪切有更多的材料碎裂，形成更多的不希望的颗粒。
本发明指明，必须位于中心的浇口(5)的切口(6)和信息载体盘毛坯(11)之间的注射间隙(SP)必须小于0.3mm，在制造DVD盘时最好为0.15至0.25mm，同时冲剪圆柱体(9)的边缘和信息载体盘毛坯(11)之间的切割间隙(SN)必须小于0.2mm，最好为0.02至0.12mm。用这种方法可以采用聚甲基丙烯酸酯塑料制造信息载体盘毛坯(11)，而在去除浇口(5)时不导致有害程度的开裂或尘埃颗粒。
如果用于浇口的空腔的高度(H)在紧靠在浇口(5)的切口(6)和信息载体盘毛坯(11)之间的注射间隙(SP)之前(例如离开1—2mm)到浇口(5)中心为止同样至少为0.5，最好为0.6—1.2mm，那末特别有利。浇口(5)的这种差不多瓶状的或阶梯形的造型使冲剪圆柱体在剪切过程中在间隙内有一定的导向，从而使材料在剪切时稳定。
在按本发明的方法中聚甲基丙烯酸酯塑料在例如240—320℃，最好是260—300℃的熔化状态下通过喷嘴(3)在高压，例如107至108Pa(100—1000bar)下经过浇口套(4)注射入模具。聚甲基丙烯酸酯塑料通过浇口套(4)分配到浇口(5)内，并通过切口(6)进入用于信息载体盘毛坯的空腔、复制模子(8)的信息，并在约40—80℃的温度时在模具内硬化。现在借助于冲剪圆柱体(9)在模具内切口(6)处剪切浇口(5)，并借助于顶料杆(10)顶出浇口(5)。加工好的信息载体盘毛坯(11)在打开模具后取出。
信息载体盘毛坯可以具有例如紧致磁盘(CD；1.2×120mm)，数字软盘(DVD；2×0.6mm×120mm)或小磁盘(MD；1.2×64mm)的尺寸，这里仅仅列举一些可能的信息载体。这里也可以涉及到写好的或可写入的数据载体，例如用于音频、视频或计算机软件的载体(ROM＝只读存贮器；CD-ROMs)。
在ECMA标准267和268中叙述了DVD盘的规格。ECMA267规定了四种DVD型号(只读磁盘)具有从4.7至17千兆字节的贮存容量。ECMA规定具有80mm直径的DVD盘。目前人们从这样的观点出发，即ECMA规格应该转化为ISO/IEC JTC1标准。
由聚甲基丙烯酸酯塑料制成的新的信息载体盘毛坯在孔边缘中央具有由去除切口引起的粗糙度，人们可以感觉到和看到(必要情况下用放大镜之类的工具)。其特征是特别高的数据构造(Pits)的复制精度。它实际上没有明显的双折射，这特别是在薄的、具有很高数据密度的DVD盘时十分有利。
通常由聚甲基丙烯酸酯塑料制成的信息载体盘毛坯具有小于50nm，最好是15—30nm，特别是5—15nm双折射光程射差，其中从内向外的半径上的路程中双折射光程差波动不超过+/-(E/负)40％，最好是不超过+/-30％，特别是不超过+/-20％。
所谓的偏差(Jitter)值用来作为pit构造复制精度的尺度，它反应pit长度与标准值的标准偏差形式的偏差。对于DVD盘ECMA267在第13.4.1款中规定偏差(Jitter)值小于8％。借助于按本发明的方法在DVD盘的情况下可以保持这个数值。复制精度的另一个尺度是按ECMA267，13.2的所谓信号非对称性。对于DVD盘这个值应该达到0.5和最多15.0(15％)之间，这同样用按本发明的方法可以容易地达到(偏差(Jitter)和信号非对称性值在信息载体盘毛坯所含有的处理好的DVD上测量)。
按本发明制造的数字软磁盘(DVD盘)的特征是复制的数据的偏差(Jitter)值按ECMA标准267，13.4.1，小于8.0％，并且同时尤其是可以具有小于15％的按ECMA标准267，13.2的信号非对称性值。
DVD盘的平面度通过径向和切向的角度倾斜(倾斜)的测量来说明。通过对制造完工的DVD盘的测量可以确定作为相对于基准平面在径向平面和切向平面内的偏差的角度倾斜。ECMA267在第12.4款中规定允许的径向倾斜为最多±0.8°，允许的切向倾斜为最多0.3°。太大的倾斜由于信息平面相对于基准平面的偏移(特别是在具有多个信息平面的DVD盘时)在激光束聚焦到最小的信息单元(Pits)上时引起问题，从而在读出DVD盘的不同信息平面上的信息时出现问题。
通过按本发明的方法可以制造其径向倾斜(径向角度倾斜)不超过+/-0.8°，尤其是不超过+/-0.7°，和切向倾斜(切向角度倾斜)不超过±0.3°，尤其是不超过+/-0.2°的DVD盘。
信息载体盘毛坯看作是完工CD盘、DVD盘、MD盘的主要组成部分。信息载体盘毛坯后续处理成例如完工的CD、DVD、MD或其他数据载体盘以公知的方法进行。在CD盘时带信息的一面进行金属镀覆，例如通过镀铝(金属喷溅)。涂上防护漆层，它还可以再加压。DVD盘由两块用粘接层连接的信息载体盘毛坯制成。
其次发现，冲剪圆柱体(9)的行程对冲剪棱边处颗粒的形成还有(可能引起)对断裂强度有影响。在由聚碳酸酯制造信息载体盘(磁盘)时通常选择行程在1.5mm范围内或者更大一些。
除了按本发明调整注射间隙(SP)和切割间隙(SN)以外还使冲剪圆柱体的行程限制在0.3至1.3mm范围内，在制造CD盘时最好为1.0至1.3mm，在制造DVD盘时为0.3—1.0mm，最好为0.4至0.6mm，这样将进一步减少在中央冲出孔处的颗粒形成。
估计，这和在冲剪圆柱体沿切口滑动时会引起非常小的颗粒有关，行程越长，出现得越多。显然这时也形成用肉眼无法看到的小颗粒。这将从其中排除，如果相应地限制冲剪圆柱体的行程，便使得不仅在开始时，而且在运行数小时以后也不再出现模具的污染。
制造数字软磁盘(DVD盘)的注塑试验，接着测定中央孔的冲剪棱边的状况和断裂强度。
试验结构/注塑机
采用带有由两部分组成的、带有可动的和固定的模具面和用于DVD盘的模子的模具的注塑机。
切口(6)的位置、注射间隙(SP)、切割间隙(SN)和冲剪圆柱体的行程(行程mm)在各种不同的试验中分别通过不同的冲剪圆柱体(9)和/或不同的浇口套(4)的结构加以改变。
一方面采用一种聚碳酸酯模塑材料(PC)，以及另一方面采用两种聚甲基丙烯酸酯模塑材料(MP-1和MP-2)。
模塑材料分别在约500bar的压力、290℃的起始熔化温度和60℃的模具温度注入。注射、增压、冷却、浇口冲剪、开模和DVD盘的取出的循环时间为约5秒。试验的判定借助于在经过5分钟的试运行后的制造过程中取出的DVD盘进行。
得到的DVD盘在中央孔处的冲剪棱边(由于借助于冲剪圆柱体去除浇口引起的粗糙度)借助于下述标准光学测定。在切口一侧的位置处浇口的上棱边与DVD一半面的上棱边断开(与位于中央的浇口相反)。
模塑材料：PC：常用的、低分子聚碳酸酯模塑材料(在制造者方面考虑用作光学信
息载体或表示为适合于制造DVD)PM—1：组成：92％重量的甲基丙烯酸甲酯，8％重量的甲基丙烯酸酯，
MF1(IS01133，230℃/3.8kg)＝21g/10min
J-值＝48ml/gPM—2：组成：96％重量的甲基丙烯酸甲酯，4％重量的甲基丙烯酸酯，
MFI(IS01133，230℃/3.8kg)＝6g/10min
J-值＝52ml/g
试验结果判定
冲剪棱边：
1＝很差 粗糙，带很多裂缝，尘埃颗粒明显
2＝差 粗糙，几乎无裂缝，尘埃颗粒明显
3＝中 粗糙度小，无裂缝，尘埃颗粒少
4＝好 不粗糙，存在尘埃颗粒
5＝很好 光滑，无可固着的尘埃颗粒
断裂强度的判定通过用于弯曲DVD盘测试。
1＝很差 立即折断
2＝差 略好于1
3＝中 进一步弯曲后折断
4＝好 比3时弯曲半径更好(更小)
5＝很好 相当于由聚碳酸酯制成的DVD盘的断裂强度PM：用PM-1和PM-2模塑材料分别达到了相同的试验结果。因此试验结果在“PM”的名下各自汇总在下表的一行中。试验号 FM SP mm SN mm 行程 mm 切口位置冲剪棱边 判定弯曲性能 判定 1-DVD PC 0.3 0.7 1.5 单面 5 5 2-DVD PM 0.3 0.7 1.5 单面 1 1 3-DVD PM 0.3 0.5 1.5 单面 1 1 4-DVD PM 0.3 0.2 1.5 单面 2 2 5-DVD PM 0.3 0.2 1.5 中央 2 3 6-DVD PM 0.2 0.1 1.5 单面 3 2 7-DVD PM 0.2 0.1 1.5 中央 4 4 8-DVD PM 0.2 0.1 0.5 单面 4 3 9-DVD PM 0.2 0.1 0.5 中央 5 4
在试验9时还断定，在注塑设备经过数小时连续运行后模具仍没有污染。在试验7时在同样的时间后出现轻微污染。