專利名稱：硬涂層劑組合物及由其生產的光學信息介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在多種物質表面上有效形成硬涂層的硬涂層劑組合物，該組合物所形成的硬涂層具有優(yōu)異的防污性和潤滑性，以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性。
另外，本發(fā)明涉及一種在表面上具有由上述硬涂層劑組合物形成的硬涂層的物質。需要在表面上施加硬涂層的物質包括光學信息介質、光學透鏡、濾光器、抗反射膜和多種顯示元件(如液晶顯示器、CRT顯示器、等離子體顯示器和EL顯示器)。
本發(fā)明具體地涉及在表面上具有由上述硬涂層劑組合物形成的硬涂層的光學信息介質，如單放(playback-only)光盤、光學記錄盤或磁光記錄盤。更具體地說，本發(fā)明涉及在記錄和/或重放光束入射側的表面上具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性的光學信息介質。
背景技術：
在使用光盤(如單放光盤、光學記錄盤和磁光記錄盤)時，來自多種污染物質的污跡和指印附著在光盤上。這種污跡或指印的附著是不利的，可對光盤的表面進行適當的表面處理以改善防污性、減少指印附著性或提高指印除去性。例如，正在考查對光盤表面進行多種拒水/拒油處理。
為了改善光學信息介質表面的抗刮性，通常在介質中的記錄和/或重放光束入射側的表面上形成透明的抗刮性硬涂層。通過在介質表面上涂覆其分子中具有2個或更多個聚合官能團(如(甲基)丙烯?；?的活性能量射線(active energy ray)聚合固化性化合物形成硬涂層，所述化合物可通過活性能量射線(如紫外線)的照射而固化。然而，這種硬涂層只考慮到改善抗刮性，因此沒有期望其對灰塵、大氣油霧或污染物質(如指印污跡)具有防污作用。
對有機污跡具有防污性的硬涂層由日本公開JP-A-10-110118提出，其提出將非交聯型含氟表面活性劑捏合到硬涂層劑中。非交聯型含氟表面活性劑沒有聚合性雙鍵，或者不會與硬涂層劑中所用的基質樹脂發(fā)生交聯。
日本公開JP-A-11-293159還提出同時將非交聯型含氟表面活性劑和交聯型含氟表面活性劑捏合到硬涂層劑中。交聯型含氟表面活性劑包括(甲基)丙烯酸氟化烷醇酯，如(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯和(甲基)丙烯酸八氟戊酯。這些交聯型含氟表面活性劑具有聚合性雙鍵，并且通過與硬涂層劑的基質樹脂交聯而固定。
日本公開JP-A-11-213444公開了在諸如常規(guī)的聚碳酸酯之類的光盤基板的表面上涂覆氟化聚合物。
日本公開JP-A-11-503768公開了一種由氟化的聚氨酯低聚物和稀釋劑單體組成的可輻射固化的組合物。
日本公開JP-A-2002-190136公開了在硬涂層中包含金屬硫屬化物微粒(如二氧化硅微粒)以提高硬涂層的抗刮性，并且還在硬涂層上具有包含拒水基團或拒油基團的硅烷偶聯劑的膜，以提高光學信息介質表面的防污性。
當光學信息介質的摩擦系數降低時，由于其有可能在與硬質凸出物體接觸時滑動并避免發(fā)生撞擊，因而可以控制劃痕的形成。因此，期望降低硬涂層表面上的摩擦系數，以改善抗刮性。具體地說，現在可購買到藍光光盤(Blu-ray Disc)，其中用于使記錄/重放激光聚焦的物鏡的數值孔徑(NA)增大到約0.85，記錄/重放激光的入射波長降低到約400nm，使得激光的光聚焦點的直徑更小，從而實現比DVD的記錄能力大4倍以上的記錄能力。如上所述，增大的NA使得物鏡和光學信息介質表面之間的工作距離更小(例如，在NA＝約0.85的情況中，工作距離為約100μm，其與常規(guī)的情況相比是極其窄的)，從而使得光學信息介質的表面極有可能在光學信息介質旋轉時接觸物鏡或物鏡的承載基底。因此，有必要提高硬涂層表面上的耐磨性以及降低摩擦系數。
另外，除光盤之外，必須賦予多種顯示元件(如光學透鏡、濾光器、抗反射膜、液晶顯示器、CRT顯示器、等離子體顯示器和EL顯示器)以抗刮性和耐磨性。在大多數情況下，在它們的表面上施加保護層(硬涂層)。與光盤一樣，在使用時，來自多種污染物質的污跡和指印附著于這些物體的表面上。這些污跡和指紋的附著是不利的，從而需要開發(fā)具有優(yōu)異防污性的硬涂層。
然而，上述的常規(guī)技術除生產成本較高之外，還具有硬涂層防污性不充分并且硬度低的實際問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種硬涂層劑組合物，其在多種物質的表面上有效形成具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性的硬涂層。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種在表面上具有由上述硬涂層劑組合物形成的硬涂層的物質。
具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種光學信息介質，其在記錄和/或重放光束入射側表面上具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性。
在刻苦努力之后，本發(fā)明人發(fā)現可通過使用含有對活性能量射線具有反應性的基團并含有氨基甲酸酯鍵的含氟聚醚化合物來得到這樣的硬涂層劑組合物，其能夠形成硬涂層，該硬涂層在保持硬度的同時具有優(yōu)異的防污性和潤滑性。
本發(fā)明包括以下內容(1)一種硬涂層劑組合物，該硬涂層劑組合物包含含氟聚醚化合物(A)，該含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚單元、氨基甲酸酯鍵和對活性能量射線具有反應性的基團；以及可固化化合物(B)，該可固化化合物(B)在分子中具有至少2個可經活性能量射線聚合的基團。
(2)上述(1)中所述的硬涂層劑組合物，其中，相對于所述組合物中100重量份的非揮發(fā)性部分，所述含氟聚醚化合物(A)的含量為至少0.01重量份到至多3重量份。
除了包含含氟聚醚化合物(A)和可固化化合物(B)之外，所述非揮發(fā)性部分還包含隨后描述的可任選組分，如無機微粒(C)、光致聚合引發(fā)劑和各種添加劑。
(3)上述(1)或(2)中所述的硬涂層劑組合物，其中所述可固化化合物(B)包含占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％的可固化化合物(Bt)和占所述可固化化合物(B)的0到35重量％的可固化化合物(Bd)，所述可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3個可經活性能量射線聚合的基團，所述可固化化合物(Bd)在分子中具有2個可經活性能量射線聚合的基團。
(4)上述(1)到(3)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中通過GPC(凝膠滲透色譜法)測定，基于聚苯乙烯標準，所述含氟聚醚化合物(A)的數均分子量為至少500到至多10,000。
(5)上述(1)到(4)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2個對活性能量射線具有反應性的基團。
(6)上述(1)到(5)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)中所含的對活性能量射線具有反應性的基團選自(甲基)丙烯酰基和乙烯基。
(7)上述(1)到(6)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)為這樣一種化合物，其中通過氨基甲酸酯鍵將(甲基)丙烯?；朐谀┒司哂辛u基并還具有全氟聚醚單元的含氟聚醚化合物的羥基側。
(8)上述(1)到(7)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述硬涂層劑組合物還包含平均粒徑為至多100nm的無機微粒(C)。
(9)上述(8)中所述的硬涂層劑組合物，其中，相對于100重量份的所述可固化化合物(B)，所述無機微粒(C)的含量為至少5重量份到至多500重量份。
(10)上述(8)或(9)中所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)為金屬氧化物(或準金屬氧化物)的微?；蛘呓饘倭蚧?或準金屬硫化物)的微粒。
(11)上述(8)到(10)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)為二氧化硅微粒。
(12)上述(8)到(11)中任意一項所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)是被含有對活性能量射線具有反應性的基團的可水解硅烷化合物表面改性過的。
具體而言，上述硬涂層劑組合物可用作用于光學信息介質的硬涂層劑組合物。
(13)一種在表面上施加有硬涂層的物質，該硬涂層包含上述(1)到(12)中任意一項所述的硬涂層劑組合物的可固化物質。在本發(fā)明中，需要在表面上施加硬涂層的物質包括光學信息介質、光學透鏡、濾光器、抗反射膜和多種顯示元件(如液晶顯示器、CRT顯示器、等離子體顯示器和EL顯示器)。
(14)一種在承載基底上具有膜物質的光學信息介質，所述膜物質由單層或多層組成，所述的單層或多層至少包含記錄層或反射層，其中，在該光學信息介質中，至少上述承載基底的表面或者上述膜物質的表面是由硬涂層形成的，所述硬涂層包含上述(1)到(12)中任意一項所述的硬涂層劑組合物的可固化物質。
(15)上述(14)中所述的光學信息介質，其中就上述承載基底的表面和上述膜物質的表面而言，作為光入射側的表面是由上述硬涂層形成的。
(16)一種光學信息介質，該光學信息介質在承載基底上具有信息記錄層，在該信息記錄層上具有透光層，并且該光學信息介質在所述透光層上具有硬涂層，所述硬涂層包含上述(1)到(12)中任意一項所述的硬涂層劑組合物的可固化物質。
(17)一種生產光學信息介質的方法，該方法包括下列步驟在承載基底上形成由單層或多層組成的膜物質，所述的單層或多層至少包含記錄層或反射層；將上述(1)到(12)中任意一項所述的硬涂層劑組合物至少涂覆到這樣的表面上，該表面為與形成有上述承載基底的上述膜物質的表面相背對的表面，或為上述膜物質的表面；以及通過活性能量射線的照射進行固化，以形成硬涂層。
在本發(fā)明中，光學信息介質包括多種介質，如單放光盤、光學記錄盤和磁光記錄盤。
根據本發(fā)明，在多種物質的表面上施加硬涂層劑組合物，該組合物可有效地形成具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性的硬涂層。
另外，本發(fā)明提供在表面上具有由上述硬涂層劑組合物形成的硬涂層的物質。
具體地說，本發(fā)明提供在記錄和/或重放光束入射側表面上具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性的光學信息介質。
附圖的簡要說明圖1為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的例子的示意圖。
圖2為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的例子的示意圖。
圖3為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的另一個例子的示意圖。
圖4為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的另一個例子的示意圖。
優(yōu)選實施方式首先，對本發(fā)明的硬涂層劑組合物進行說明。
本發(fā)明的硬涂層劑組合物包含含有全氟聚醚單元、氨基甲酸酯鍵和對活性能量射線具有反應性的基團的含氟聚醚化合物(A)，以及在分子中具有至少2個可經活性能量射線聚合的基團的可固化化合物(B)。
可固化化合物(B)為不同于上述(A)的化合物并且是硬涂層劑組合物中可固化組合物的主要組分，其形成固化后所得到的硬涂層的基質。硬涂層劑組合物包含作為可固化化合物(B)的可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)，可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3個可經活性能量射線聚合的基團，可固化化合物(Bd)在分子中具有2個可經活性能量射線聚合的基團，所述可固化化合物(Bt)占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％，所述可固化化合物(Bd)占所述可固化化合物(B)的0到35重量％。
由于可經活性能量射線固化的化合物(Bt)在分子中具有至少3個可經活性能量射線聚合的基團，所以其在固化后可以單獨給出足夠硬的硬涂層。相反，由于可經活性能量射線固化的化合物(Bd)在分子中只有2個可經活性能量射線聚合的基團，所以其在固化后難以給出足夠硬的硬涂層。因此，優(yōu)選使用可固化化合物(Bt)作為可固化化合物(B)的主要組分，并且，如果使用可固化化合物(Bd)，則在上述重量份的范圍內使用可固化化合物(Bd)。
可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)為不同于含氟聚醚化合物(A)的化合物。如果它們分別為在分子中包含至少3個和至少2個可經活性能量射線聚合的基團的化合物，則多官能的單體或低聚物是可接受的，并且對它們的結構沒有具體限制。為了獲得硬度高的硬涂層，可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)應該不含氟?？晒袒衔?Bt)和可固化化合物(Bd)中所含的可經活性能量射線聚合的基團選自(甲基)丙烯?；?、乙烯基和巰基。
在這些可經活性能量射線固化的化合物(Bt)和(Bd)中，具有(甲基)丙烯酰基的化合物包括聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、環(huán)氧丙烯酸酯和丙烯酸酯，更具體地說，它們包括(但不限于)以下化合物1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷改性的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和3-(甲基)丙烯酰氧基甘油單(甲基)丙烯酸酯(3-(meth)acryloyl oxyglycerinmono(meth)acrylate)。
另外，含乙烯基的化合物包括(但不限于)以下化合物乙二醇二乙烯醚、季戊四醇二乙烯醚、1，6-己二醇二乙烯醚、三羥甲基丙烷二乙烯醚、環(huán)氧乙烷改性的氫醌二乙烯醚、環(huán)氧乙烷改性的雙酚A二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、二季戊四醇六乙烯醚和二(三羥甲基丙烷)聚乙烯醚。
另外，含巰基的化合物包括(但不限于)以下化合物乙二醇雙(巰基乙酸酯)、乙二醇雙(3-巰基丙酸酯)、三羥甲基丙烷三(巰基乙酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(巰基乙酸酯)(Pentaerythritoltetrakis(mercapto acetate))、季戊四醇四(巰基乙酸酯)(Pentaerythritoltetrakis(thioglycolate))和季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)。
可經活性能量射線固化的化合物(Bt)可單獨使用或以其至少兩種類型的組合來使用，以形成本發(fā)明的硬涂層劑組合物。當合起來使用可經活性能量射線固化的化合物(Bd)時，可只使用一種可固化化合物(Bd)，或可將兩種或多種類型的可固化化合物(Bd)組合使用。
除可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)用于形成硬涂層劑組合物之外，也可在使硬涂層具有足夠硬度的含量范圍內使用單官能單體，來作為可固化組分。
使用含氟聚醚化合物(A)來賦予硬涂層表面以拒水性和/或潤滑性。含氟聚醚化合物(A)為具有至少一個全氟聚醚單元、至少一個氨基甲酸酯鍵和至少一個對活性能量射線具有反應性的基團的化合物。
全氟聚醚單元可以用例如-[CF2CF2O]-、-[CF2O]-及其它表達式表示。對活性能量射線具有反應性的基團包括(甲基)丙烯酰基和乙烯基。對硬涂層表面所賦予的拒水性和/或潤滑性取決于全氟聚醚的位點。全氟聚醚位點傾向于比(甲基)丙烯酸氟化烷醇酯的氟化烷基位點更易于濃縮在硬涂層表面上，從而賦予該表面更優(yōu)異的拒水性和/或潤滑性。在固化硬涂層時，含有對活性能量射線具有反應性的基團就會使含氟聚醚化合物(A)之間以及可經活性能量射線固化的化合物(Bt)和/或(Bd)之間通過活性能量射線照射發(fā)生交聯，從而改善到硬涂層的固定性。因此，可得到在不同儲存和使用條件下都具有極其優(yōu)異的防污性和潤滑性的硬涂層。
通過GPC(凝膠滲透色譜法)測定，基于聚苯乙烯標準，含氟聚醚化合物(A)的數均分子量(Mn)優(yōu)選為至少500到至多10,000。使用這一數均分子量范圍的化合物(A)就有可能使硬涂層表面具有所需的拒水性和/或潤滑性，并保持與硬涂層劑組合物中的其它單體和低聚物組分的互溶性。
優(yōu)選的是，含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2個對活性能量射線具有反應性的基團，因為這種化合物能夠使其更好地固定到硬涂層中并改善防污性和潤滑性。更優(yōu)選的是，含氟聚醚化合物(A)在分子的兩個末端含有對活性能量射線具有反應性的基團，因為這種化合物能夠進一步使其更好地固定到硬涂層中，最優(yōu)選的是，在分子的兩個末端含有至少兩個對活性能量射線具有反應性的基團。使其更好地固定到硬涂層中將會使硬涂層具有極其優(yōu)異的耐溶劑性。
含氟聚醚化合物(A)基于在末端具有羥基和全氟聚醚單元的含氟聚醚化合物，其中通過氨基甲酸酯鍵將(甲基)丙烯?；肓u基側。作為原料的含氟聚醚化合物包括(但是其不限于)以下化合物。
HOCH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2OH(Z DOL)F-[CF2CF2CF2O]1-CF2CF2CH2OH (Demnum-SA)F-[CF(CF3)CF2O]1-CF(CF3)CH2OH (Krytox-OH)HO-[CH2CH2O]n-CH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2(OCH2CH2)nOH(Zdol-TX)HOCH2CH(OH)CH2O-CH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2OCH2CH(OH)CH2OH (Z-Tetraol)含氟聚醚化合物(A)包括(例如)由以下化學結構式1或2表示的那些化合物。
作為另外的例子，含氟聚醚化合物(A)包括以下化合物。
CH2＝C(CH3)-COO-CH2CH2-NHCO-OCH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2O-CONH-CH2CH2-OCO-C(CH3)＝CH2通過使甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯與fomblin Z DOL[醇改性的全氟聚醚(Ausimont K.K.公司)的末端羥基反應，通過氨基甲酸酯鍵將甲基丙烯?；氲交衔镏?。
含氟聚醚化合物(A)可單獨使用或以其至少2種類型組合使用來形成硬涂層劑組合物。
相對于100重量份的本發(fā)明硬涂層劑組合物的非揮發(fā)性部分，該組合物中所含的含氟聚醚化合物(A)優(yōu)選為到少0.01重量份到至多3重量份的，更優(yōu)選為至少0.05重量份到至多1.5重量份。包含大于3重量份的量的含氟聚醚化合物(A)會改善潤滑性，但是降低硬涂層的硬度，而小于0.01重量份的量不足以改善潤滑性。非揮發(fā)性部分為在固化之后保留在硬涂層中的化合物，其除了含有含氟聚醚化合物(A)和可固化化合物(B)之外還含有隨后描述的單官能單體和可任選的組分，如無機微粒(C)、光致聚合引發(fā)劑和多種添加劑。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的硬涂層劑組合物包含平均粒徑至多為100nm的無機微粒(C)。其應該包含平均粒徑至多為100nm的無機微粒(C)，優(yōu)選至多為20nm，以確保硬涂層的透明性，并且考慮生產膠體溶液中可能的限制，優(yōu)選至多為5nm。
無機微粒(C)包括(例如)金屬(或準金屬)氧化物的微粒或金屬(或準金屬)硫化物的微粒。用于無機微粒的金屬(或準金屬)包括(例如)Si、Ti、Al、Zn、Zr、In、Sn和Sb。除了氧化物和硫化物之外，也可使用Se化合物、Te化合物、氮化物和碳化物。無機微粒包括(例如)二氧化硅、氧化鋁、氧化鋯和二氧化鈦的微粒，其中優(yōu)選二氧化硅微粒。向硬涂層劑組合物加入這些無機微粒能夠增加硬涂層的耐磨性。
在上述二氧化硅微粒中，優(yōu)選使用由含有對活性能量射線具有反應性的基團的可水解硅烷化合物進行表面改性的那些二氧化硅微粒。在固化硬涂層時，這些反應性二氧化硅微粒通過由活性能量射線照射引起的交聯反應而被固定在聚合物基質中。這種反應性二氧化硅微粒包括(例如)在日本公開待審專利申請No.H9-100111中描述的反應性二氧化硅顆粒，其可有利地用于本發(fā)明中。
當在本發(fā)明的硬涂層劑組合物中使用無機微粒(C)的情況下，相對于100重量份的可固化化合物(B)，無機微粒(C)的含量應當優(yōu)選為至少5重量份到至多500重量份，更優(yōu)選為至少20重量份到至多200重量份。加入超過500重量份的量的無機微粒(C)會降低硬涂層的膜強度，而加入不超過5重量份的量的無機微粒(C)會使硬涂層的耐磨性不足。
本發(fā)明的硬涂層劑組合物可包含已知的光致聚合引發(fā)劑。當使用電子射線作為活性能量射線時，不需要光致聚合引發(fā)劑，但是，當使用紫外線時，需要使用光致聚合引發(fā)劑。光致聚合引發(fā)劑可適當地選自普通級的苯乙酮、苯偶姻、二苯酮、噻噸酮及其它光致聚合引發(fā)劑。光致聚合引發(fā)劑中的光致自由基聚合引發(fā)劑(photo radical initiator)包括(例如)darocure 1173、irgacure 651、irgacure 184、irgacure 907(其中的每個都由Ciba Specialty Chemicals公司生產)。相對于硬涂層劑組合物中的上述(A)、(Bt)、(Bd)和(C)的總量，硬涂層劑組合物中所含的光致聚合引發(fā)劑在0.5重量％到5重量％的范圍內。
在需要時，本發(fā)明的硬涂層劑組合物還可包含非聚合稀釋劑、有機填料、阻聚劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、消泡劑和流平劑。
可通過常規(guī)方法將上述組分混合來生產硬涂層劑組合物。有利的是，以可涂覆的粘度制備硬涂層劑組合物。本發(fā)明的硬涂層劑組合物可通過上述過程構成。
下面，參考


其中使用上述硬涂層劑組合物的本發(fā)明的光學信息介質(下文有時簡寫為光盤)及其生產方法。
本發(fā)明的光學信息介質為這樣一種的介質，即在承載基底上具有由單層或多層組成的膜物質，所述的單層或多層至少包含記錄層或反射層，并且其中至少上述承載基底的表面或者上述膜物質的表面由包含上述硬涂層劑組合物的可固化物質的硬涂層形成。在本發(fā)明的光學信息介質中，有利的是，至少上述承載基底的表面、或上述膜物質的表面、或優(yōu)選作為記錄/重放光束的光入射側的表面，是通過使用由上述硬涂層劑組合物的可固化物質制成的硬涂層形成的。
1.其中膜物質的表面為記錄/重放光束入射表面的光學信息介質首先說明其中膜物質的表面為記錄/重放光束入射表面的光學信息介質。
圖1為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的例子的示意圖。該光盤為這樣一種記錄介質，即在剛度相對較高的承載基底(20)上具有記錄層(4)作為信息記錄層，在記錄層(4)上具有透光層(7)，在透光層(7)上具有透光硬涂層(8)。將硬涂層(8)用作記錄/重放光束入射側，記錄或重放激光束通過硬涂層(8)和透光層(7)進入記錄層(4)。透光層(7)(包括硬涂層(8))的厚度優(yōu)選為30到150μm，更優(yōu)選為70到150μm。這種光盤為(例如)藍光光盤。硬涂層(8)的鉛筆硬度試驗表現出B或較高的硬度。
雖然在圖中沒有給出，但是這樣的光盤也包括在本發(fā)明中，該光盤在記錄層(4)上具有通過間隔層間隔的另一個記錄層，由此具有至少2個記錄層。在這種情況下，光盤在距離承載基底(20)最遠處的記錄層上具有透光層(7)和硬涂層(8)。
本發(fā)明可應用于任何類型的記錄層。更具體地說，其可以應用于(例如)相變型記錄介質、坑形成型(pit-forming)記錄介質或磁光記錄介質。在大多數情況下，至少在記錄層的一側上提供介質層或反射層，以保護記錄層或實現光學效果，然而在圖1中，所述介質層或反射層被刪除。本發(fā)明不僅可應用于所示的可記錄的類型，而且可應用于單放類型。在這種情況下，坑陣列與承載基底(20)一起以一體化方式形成，并且由覆蓋坑陣列的反射層(金屬層或多個介質層)構成信息記錄層。
以下對用于本發(fā)明的相變型記錄介質中的光學信息介質進行說明。
圖2為說明本發(fā)明的光盤層狀結構的例子的示意圖。在圖2中，光盤在表面上具有反射層(3)、第二介質層(52)、相變記錄材料層(4)和第一介質層(51)，在這些層中以相同順序形成微小的凹陷和凸起(如用于承載基底(20)的信息坑和預刻槽等)，在第一介質層(51)上具有透光層(7)，并且在透光層(7)上具有硬涂層(8)。在這種情況下，由反射層(3)、第二介質層(52)、相變記錄材料層(4)和第一介質層(51)構成信息記錄層。另外，上述信息記錄層和透光層(7)構成記錄或重放所必需的膜物質。這樣使用光盤，使得用于記錄和重放的激光通過硬涂層(8)和透光層(7)進入，即從膜物質進入。
承載基底(20)的厚度為0.3到1.6mm，優(yōu)選為0.5到1.3mm。在其中形成記錄層(4)的表面上形成微小的凹陷和凸起，如信息坑和預刻槽。
因為如上所述使用承載基底(20)使得激光從膜物質側進入，其不必是光學透明的。用于制備透明承載基底的材料包括丙烯酸樹脂(如聚碳酸酯樹脂和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))和多種塑料材料(如聚烯烴樹脂)。或者，可使用玻璃、陶瓷或金屬。凹凸圖案經常通過其中使用塑料材料的注模法和通過其中使用非塑料材料的光聚合物方法(2P方法)產生。
通常，通過濺射法在承載基底(20)上形成反射層(3)。反射層的材料包括金屬元素、準金屬元素、半導體元素及其單一化合物或復合化合物。更具體地說，這些材料可選自(例如)已知的反射層材料，如Au、Ag、Cu、Al和Pd。反射層優(yōu)選形成為厚度20到200nm的薄膜。
在反射層(3)上或在沒有提供反射層時直接在承載基底(20)上通過濺射法按順序形成第二介質層(52)、相變記錄材料層(4)和第一介質層(51)。
相變記錄材料層(4)經歷由激光照射引起的從晶態(tài)到非晶態(tài)或從非晶態(tài)到晶態(tài)的可逆變化，并且由在這些狀態(tài)之間具有不同光學特性的材料形成。例如，這些材料包括Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Sn-Se-Te、Ge-Te-Sn、In-Se-T1和In-Sb-Te。另外，可向這些材料少量地加入選自Co、Pt、Pd、Au、Ag、Ir、Nb、Ta、V、W、Ti、Cr、Zr、Bi、In等中的至少一種金屬，或者可少量地加入還原氣體如氮氣。對記錄材料層(4)的厚度沒有具體的限制，其可為(例如)3到50nm。
在記錄材料層(4)的上下表面的兩個表面上形成第二介質層(52)和第一介質層(51)。除了對記錄材料層(4)具有機械和化學保護作用之外，第二介質層(52)和第一介質層(51)具有作為用于調節(jié)光學特性的干涉層的作用。第二介質層(52)和第一介質層(51)可由單層或多層構成。
優(yōu)選的是，第二介質層(52)和第一介質層(51)分別由選自Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Zn、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe和Mg中的至少一種金屬的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物或它們的復合物形成。還優(yōu)選的是，第二介質層(52)和第一介質層(51)的衰減系數k分別為至多0.1。
對第二介質層(52)的厚度沒有具體限制，優(yōu)選為(例如)20到150nm。對第一介質層(51)的厚度也沒有具體限制，優(yōu)選為(例如)20到200nm?？赏ㄟ^選擇具有上述厚度的這些介質層(52)和(51)來調節(jié)反射。
通過使用可經活性能量射線固化的材料或透光片(如聚碳酸酯片)在第一介質層(51)上形成透光層(7)。
用作透光層(7)的可經活性能量射線固化的材料可選自可經紫外線固化的材料和可經電子射線固化的材料，條件是它們?yōu)楣鈱W透明的，在使用的激光波長范圍內光學吸收和反射低，并且雙折射低。
更具體地說，可經活性能量射線固化的材料優(yōu)選由可經紫外線(電子射線)固化的化合物或其聚合組合物構成。這些材料包括酯類化合物，如丙烯酸和甲基丙烯酸的酯；丙烯酸雙鍵化合物，如環(huán)氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯；烯丙基雙鍵化合物，如鄰苯二甲酸二烯丙酯；以及單體、低聚物和聚合物等，其中通過紫外射線照射馬來酸衍生物的不飽和雙鍵等而交聯或聚合的基團被結合或引入到分子中。優(yōu)選的材料為多官能團的，特別優(yōu)選的材料為至少3個官能團。材料可單獨使用或以其至少2種類型組合使用。根據需要可使用單官能團。
分子量至多為2000的化合物優(yōu)選作為可經紫外線固化的單體，而那些分子量為2000到10000的化合物優(yōu)選作為低聚物。它們包括苯乙烯、丙烯酸乙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、甲基丙烯酸二甘醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯和1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯，特別優(yōu)選季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯和苯酚環(huán)氧乙烷加成的(甲基)丙烯酸酯(phenolethyleneoxide-added(meth)acrylate)。另外，可經紫外線固化的低聚物包括丙烯酸改性物，如低聚丙烯酸酯和聚氨酯彈性體。
可經紫外線(電子射線)固化的材料可包括已知的光致聚合引發(fā)劑。當使用電子射線作為活性能量射線時，不需要光致聚合引發(fā)劑，當使用紫外線時，需要使用光致聚合引發(fā)劑。光致聚合引發(fā)劑可適當地選自普通級的苯乙酮、苯偶姻、二苯酮、噻噸酮及其它光致聚合引發(fā)劑。光致聚合引發(fā)劑中的光致自由基聚合引發(fā)劑包括(例如)darocure 1173、irgacure 651、irgacure 184、irgacure 907(其中所有引發(fā)劑都由CibaSpecialty Chemicals公司生產)。相對于上述可經(電子射線)固化的組合物，光致聚合引發(fā)劑的含量在(例如)0.5重量％到5重量％的范圍內。
包含光致陽離子聚合催化劑的環(huán)氧化合物和組合物也優(yōu)選用作可經紫外線固化的材料。優(yōu)選脂環(huán)族的環(huán)氧化合物，那些在分子中具有至少2個環(huán)氧基的化合物特別優(yōu)選用作環(huán)氧化合物。那些包含3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3，4-環(huán)氧環(huán)己烷羧酸酯、己二酸雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲)酯、己二酸雙(3，4-環(huán)氧環(huán)己)酯、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基-5，5-螺-3，4-環(huán)氧)環(huán)己烷甲基二烷(2-(3，4-epoxy cyclohexyl 5，5-spiro-3，4-epoxy)cyclohexanemethadioxane)、雙(2，3-環(huán)氧環(huán)戊基)醚和乙烯基環(huán)己烯二氧化物中的一種或多種的化合物優(yōu)選作為脂環(huán)族的環(huán)氧化合物。對于脂環(huán)族的環(huán)氧化合物的環(huán)氧當量沒有具體的限制，優(yōu)選為60到300，更優(yōu)選為100到200，因為在這些范圍可以得到更好的固化。
在本發(fā)明中可使用任何已知的光致陽離子聚合催化劑，并且沒有具體的限制。例如，可使用一種或多種類型的金屬氟硼酸鹽、三氟化硼的復合物、雙(全氟烷基磺?；?甲烷金屬鹽、芳基重氮化合物、6A族元素的芳香族鹽、5A族元素的芳香族鹽、3A族到5A族元素的二羰基螯合物、硫代吡喃鹽、帶MF6(然而M為P、As或Sb)陰離子的6A族元素、三芳基锍配鹽、芳香族碘配鹽、芳香族锍配鹽等。尤其可使用一種或多種類型的多芳基锍配鹽；含鹵素絡離子的芳香族锍鹽或碘鹽；以及3A族元素、5A族元素和6A族元素的芳香族鹽。相對于上述可經紫外線固化的組合物，光致陽離子聚合催化劑的含量為(例如)0.5重量％到5重量％。
粘度為1,000到10,000cp(25℃)的可經活性能量射線固化的材料優(yōu)選用作透光層。
為形成透光層(7)，在第一介質層(51)上涂覆可經活性能量射線固化的材料的過程可有效地通過旋涂法進行。涂覆之后可固化材料優(yōu)選通過紫外線照射而被固化。在這種情況下，可以按多個分開的步驟進行紫外線照射?？山浕钚阅芰可渚€固化的材料的涂覆操作可以按多個分開的步驟進行，或者，可以在各涂覆操作之后進行紫外線照射。按多個分開的步驟進行紫外線照射以實現樹脂的逐步固化，從而可以降低由于固化和壓縮所引起而集中在盤上的應力，從而使得最終聚集在盤上的應力較小。這種操作是優(yōu)選的，因為即使在透光層(7)為如上所述的厚度時，也可制備機械特性優(yōu)異的盤。
或者，在本發(fā)明中也可能使用透光樹脂片來形成透光層。在這種情況下，將與用于透光層的可經活性能量射線固化的材料相似的可經活性能量射線固化的材料涂覆在第一介質層(51)上，以形成未固化的樹脂材料層。將作為透光層(7)的透光片置于未固化的樹脂材料層上，然后照射活性能量射線(如紫外線)，以使樹脂材料層固化，從而將透光片附著以得到透光層(7)。用作樹脂材料層的優(yōu)選可經活性能量射線固化的材料為那些具有3到500cp(25℃)的粘度的材料。優(yōu)選通過旋涂法涂覆樹脂材料層。在固化后樹脂材料層的厚度優(yōu)選為(例如)1到50μm。
具有選自例如30到150μm所需厚度的聚碳酸酯片可用作透光片。更具體地說，通過如下方式形成透光層(7)在真空(至多為0.1大氣壓力)中將具有所需厚度的聚碳酸酯片置于未固化的樹脂材料層上，然后使樹脂材料層回到大氣壓下以便紫外線照射，從而使其固化。
上述硬涂層劑組合物用于在透光層(7)上形成硬涂層(8)。換句話說，上述硬涂層劑組合物被涂覆在透光層(7)上，以形成未固化的硬涂層，然后照射活性能量射線(如紫外線、電子射線和可見光線)，以使未固化的層固化，從而提供硬涂層(8)。
因為對涂覆方法沒有具體限制，所以可使用旋涂法、浸涂方法或凹印輥涂法。或者，當透光片用作透光層(7)時，事先通過類似于上述方法的方法在長的透光片整片上形成硬涂層(8)，并且將該整片切成盤狀。然后，如上所述，可將樹脂材料層置于未固化的樹脂材料層上，從而使其固化。
在上述硬涂層劑組合物包含非活性的稀釋用有機溶劑時，涂覆上述硬涂層劑組合物以形成未固化的硬涂層，然后通過加熱和干燥除去非活性的有機溶劑，隨后照射活性能量射線，從而使未固化的層固化，這樣就用作硬涂層(8)。稀釋用有機溶劑被用于涂覆硬涂層劑組合物，并且通過加熱和干燥除去該有機溶劑，從而使得含氟聚醚化合物(A)更容易在未固化的硬涂層表面附近濃縮，固化后在硬涂層(8)的表面附近產生含量較高的含氟聚醚，從而易于大大地改善潤滑性。在這種情況下，加熱和干燥溫度優(yōu)選為(例如)至少40℃到至多100℃。加熱和干燥時間為(例如)至少30秒到至多8分鐘，優(yōu)選為至少1分鐘到至多5分鐘，更優(yōu)選為至少3分鐘到至多5分鐘。對于可用于本發(fā)明中的非活性的稀釋用有機溶劑沒有具體限制，其包括丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚、乙酸丁酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮和異丙醇?？墒褂玫幕钚阅芰可渚€適當地選自那些諸如紫外線、電子射線和可見光線等之類的活性能量射線，優(yōu)選使用紫外線或電子射線。固化后硬涂層(8)的厚度應為0.5到5μm。
如上所述，得到圖2中所示的相變型光學記錄盤作為光學信息介質，其中膜物質表面為記錄/重放光束入射表面。
2.其中承載基底表面為記錄/重放光束入射表面的光學信息介質下面，對其中承載基底表面為記錄/重放光束入射表面的光學信息介質進行說明。
圖3為說明本發(fā)明的其它光盤層狀結構的例子的示意圖。圖3中所示的光盤在透光承載基底(20)的一個表面上具有信息記錄層(4)，在信息記錄層(4)上具有保護層(6)，以及在承載基底(20)的另一個表面上還具有透光硬涂層(8)。硬涂層(8)為記錄/重放光束入射表面，用于記錄或重放的激光束通過硬涂層(8)和承載基底(20)進入記錄層(4)。
圖4為說明本發(fā)明其它光盤層狀結構的例子的示意圖。圖4中所示的光學記錄盤在透光承載基底(20)的一個表面上具有有機染料層(4)，在染料層(4)上具有反射層(3)，在反射層(3)上具有保護/粘附層(61)，承載基底(21)結合在保護/粘附層(61)上，在承載基底(20)的另一個表面上具有透光硬涂層(8)，并且硬涂層(8)為記錄/重放光束入射表面。在這種情況下，染料層(4)和反射層(3)構成信息記錄層。這種光盤包括可記錄類型的DVD-R。
除了圖4中所示的可記錄DVD-R之外，多種制品如單放DVD-ROM、可重寫DVD-RAM和DVD-RW已有銷售。DVD-Video、DVD-ROM及其它制品也可用作單放DVD。在這些光盤中，當形成透光承載基底時，形成被稱為坑的凹陷和凸起，在所述坑中記錄信息信號，在坑上形成金屬(如Al)反射層并另外形成保護層。通過粘附層將另一個承載基底結合在保護層上，從而得到最終的光盤。在可重寫DVD的情況中，如在上述1的相變型記錄介質中所述，可同樣地構造信息記錄層。
透光基板用作承載基底(20)。常規(guī)上一直通過聚碳酸酯樹脂的注模法生產透光承載基底(20)并在其表面上形成多種類型的信息，如預制坑和預刻槽。對于用于此用途的材料沒有具體限制，可有利地使用樹脂如聚烯烴樹脂?；蛘撸赏ㄟ^在2P方法后在玻璃板上形成預制坑或預刻槽來生產承載基底。
通過旋涂法在承載基底(20)上涂覆溶于溶劑中的有機染料并將其干燥，得到具有所需膜厚度的有機染料層(4)。有機染料可選自多種染料如花青染料、偶氮染料和酞菁染料。除旋涂法之外，形成染料層的方法可包括涂覆法、絲網印刷法和蒸發(fā)法，并且可根據用于此用途的染料而適當地選擇要形成的膜厚度。
當使用旋涂法時，將染料組合物溶于溶劑中并用作有機染料溶液。該溶劑應選自能夠使染料充分溶解而不會負面地影響透光基板的溶劑。優(yōu)選濃度為0.01重量％到10重量％。
溶劑包括(例如)醇溶劑，如甲醇、乙醇、異丙醇、八氟戊醇、芳基醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、四氟丙醇；脂肪族或脂環(huán)族烴類溶劑，如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、乙基環(huán)已烷、二甲基環(huán)己烷；芳香族烴類溶劑，如甲苯、二甲苯和苯；鹵代烴類溶劑，如四氯化碳、氯仿、四氯乙烷和二溴乙烷；醚系溶劑，如二乙醚、二丁基醚、二異丙基醚和二烷；酮類溶劑，如3-羥基-3-甲基-2-丁烷；酯類溶劑，如乙酸乙酯和乳酸甲酯；和水?？蓮闹羞m當地選擇不會影響基材的那些溶劑。這些溶劑可單獨使用或以其兩種和多種類型組合使用。
對于有機染料層的膜厚度沒有具體限制，優(yōu)選為10到300nm，更優(yōu)選為60到250nm。
在有機染料層(4)上提供反射層(3)。反射層的材料包括那些在再現光(reproduced light)波長具有充分高的反射系數的材料，例如，將諸如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Pd、Cr和Pt之類的元素單獨使用或作為合金使用。材料可包括上面沒有描述的元素，例如，它們?yōu)榻饘倩驕式饘?，如Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn和Bi。
可通過(但不限于)以下方法形成反射層，例如，濺射法、離子電鍍法、化學蒸發(fā)法和真空蒸發(fā)法。也可在基板或反射層上施加由已知的無機或有機化合物制成的中間層或粘附層，以改善反射系數和記錄特性。對于反射層的膜厚度沒有具體限制，優(yōu)選為10到300nm，更優(yōu)選為80到200nm。
通常承載基底(21)通過保護和粘附層(61)結合在反射層(3)上。用于承載基底(21)的材料類似于用于上述承載基底(20)中的那些材料。對于粘附層(61)的材料沒有具體限制，只要它們能夠結合這些承載基底(21)和(20)并保護反射層免受外力即可。為此可使用已知的有機和無機物質。有機物質包括熱塑性樹脂、熱固性樹脂和紫外線固化樹脂。另外，無機物質包括SiO2、SiN4、MgF2和SnO2。熱塑性樹脂或熱固性樹脂的生產可通過將它們溶解在適當的溶劑中以制備涂料溶液，將該涂料溶液涂覆，然后干燥。紫外線固化樹脂的生產可通過將它們自身溶解或溶解于適當的溶劑中，以制備涂料溶液，然后涂覆該溶液并通過紫外線照射實現固化。這種紫外線固化樹脂包括(例如)丙烯酸酯樹脂，如聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。這些材料可單獨使用或與其它材料混合使用，并且可用作單層或多層。
保護粘附層(61)可如記錄層的形成一樣通過涂覆方法(例如旋涂法和澆鑄法)以及通過濺射法或化學蒸發(fā)法形成。
用于結合的粘合劑包括熱熔性粘合劑、紫外線固化粘合劑、熱固化粘合劑和壓敏粘合劑，這根據分別滿足各個要求的方法(例如輥涂法、絲網印刷法和旋涂法)而定。在DVD-R的情況中，全面地考慮到可操作性、生產率和盤特性，通過絲網印刷法或旋涂法使用紫外線固化粘合劑。
在承載基底(20)的另一個表面上形成透光硬涂層(8)。硬涂層(8)的材料和形成類似于第一項中所述的那些。硬涂層(8)為記錄/重放光束入射表面。使用波長為650nm或660nm的激光束作為記錄/重放光束。還使用藍色激光束。
如前所述，得到了圖4中所示的DVD-R作為光學信息介質，其中承載基底表面為記錄/重放光束入射表面。
實施例參照以下實施例更具體地描述本發(fā)明，然而不能將其解釋為限制本發(fā)明。
將異佛爾酮二異氰酸酯(85.0mL，0.401mol)和二月桂酸二丁基錫(0.2g)置于裝備有攪拌器和Dimroth冷凝器的三頸燒瓶中，在氮氣氣氛下將其加熱到高至多70℃。然后，向其中緩慢加入210.0g的全氟聚醚二醇(Fomblin Z DOL TX1000，由Ausimont K.K.公司生產)(約0.17mol)，并在氮氣氣氛下將反應混合物在70℃加熱4小時。然后，向反應混合物中加入二丁基羥基甲苯(0.25g)和49.0g的丙烯酸2-羥乙酯(HEA，由大阪有機化學工業(yè)株式會社生產)(0.422mol)，并使其再反應4小時。得到如上所述的具有上述化學結構1的氟化聚氨酯丙烯酸酯1。
將異佛爾酮二異氰酸酯(85.0mL，0.401mol)和二月桂酸二丁基錫(0.2g)置于裝備有攪拌器和Dimroth冷凝器的三頸燒瓶中，在氮氣氣氛下將其加熱到至多70℃。然后，向其中緩慢加入210.0g的全氟聚醚二醇(Fomblin Z DOL TX1000，由Ausimont K.K.公司生產)(約0.17mol)，并在氮氣氣氛下將反應混合物在70℃加熱4小時。然后，向反應混合物中加入二丁基羥基甲苯(0.25g)和239.5g的季戊四醇三丙烯酸酯(PET-30，由日本化藥株式會社生產，平均官能團數為3.4)，并使其再反應4小時。得到如上所述的具有上述化學結構2的氟化聚氨酯丙烯酸酯2。
如下制備具有圖2中所示的層狀結構的光學記錄盤樣品。
通過濺射法，在盤狀承載基底(20)(由聚碳酸酯制成，直徑為120mm，厚度為1.1mm)的形成有凹槽的表面上施加100nm厚的由Al98Pd1Cu1(原子比)制成的反射層(3)，其中所述的形成的凹槽用于記錄信息。當通過λ＝405nm波長處的光程長表示時，上述凹槽的深度為λ/6。凹槽記錄方法中的記錄磁道間距為0.32μm。
然后，使用Al2O3靶通過濺射法在反射層(3)的表面上提供20nm厚的第二介質層(52)。使用由相變材料制成的合金靶通過濺射法在第二介質層(52)的表面上提供12nm厚的記錄層(4)。記錄層(4)由Sb74Te18(Ge7In1)(原子比)制成。使用ZnS(80摩爾％)-SiO2(20摩爾％)靶通過濺射法在記錄層(4)的表面上提供130nm厚的第一介質層(51)。
然后，通過旋涂法將具有以下組成的可經紫外線固化的自由基聚合型材料涂覆在第一介質層(51)的表面上，并且在一定條件(輻照強度為160W/cm，距離燈的距離為11cm，光積量為3J/cm2)下照射紫外線以得到透光層(7)，從而獲得固化后厚度為98μm的層。
透光層可經紫外線固化的材料的組成

然后通過旋涂法將具有以下組成的可經紫外線/電子射線固化的硬涂層劑涂覆在透光層(7)上，從而得到涂覆膜，使其在大氣壓下在60℃加熱3分鐘以除去該膜里的稀釋劑。然后，在一定條件(輻照強度為160W/cm，與燈的距離為11cm，光積量為3J/cm2)下照射紫外線，得到固化后的厚度為2.4μm的硬涂層(8)。
硬涂層劑的組成

如上所述，制備盤樣品。
除了在硬涂層劑的組成中使用上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯1(0.5重量份)之外，與實施方案1類似地制備盤樣品。硬涂層(8)在固化后的厚度為2.4μm。
除了使用具有以下組成的硬涂層劑代替實施方案1中所用的硬涂層劑之外，與實施方案1類似地制備盤樣品。該硬涂層劑不含膠態(tài)二氧化硅。硬涂層(8)在固化后的厚度為3.8μm。
硬涂層劑的組成
除了使用具有以下組成的硬涂層劑代替實施方案1中所用的硬涂層劑之外，與實施方案1類似地制備盤樣品。硬涂層劑不含6-官能團的二季戊四醇六丙烯酸酯，但是包含2-官能團的二丙烯酸酯。硬涂層(8)在固化后的厚度為2.8μm。
硬涂層劑的組成
除了在硬涂層劑的組成中使用全氟聚醚二醇(得自Ausimont K.K.公司，Fomblin Z DOL TX 1000)(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯1(0.5重量份)之外，與實施方案1類似地制備盤樣品。硬涂層在固化后的厚度為2.4μm。
除了在硬涂層劑的組成中使用全氟聚醚二醇(得自Ausimont K.K.公司，Fomblin Z DOL TX1000)(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2(0.5重量份)之外，與實施方案4類似地制備盤樣品。硬涂層在固化后的厚度為2.4μm。
對實施方案1-4和比較例1-2中制備的每個樣品進行以下性能試驗。
防污性和耐久性的評價測量各個盤樣品的硬涂層表面的接觸角。使用純水作為測量溶液，使用接觸角測試儀(面接觸角測試儀，得自協(xié)和界面科學株式會社)測量靜止接觸角。在20℃和60％的相對濕度下進行測量。首先測量最初的接觸角(a)。
然后，在用滲有溶劑的廢布擦拭之后測量接觸角(b)，以評價防污性。更具體地說，將乙醇滲透到無紡布(得自旭化成株式會社，BemcotLint-Free CT-8)中，在其上面以4.9N/cm2的負載按壓各個盤樣品的硬涂層表面并使其往復滑動50次，在與如上所述相似的條件下測量接觸角。
摩擦之后的濁度在與用于制備實施方案1-4以及比較例1-2的各個透光層和硬涂層相同的條件下，分別在與實施方案1中所用的承載基底相同的承載基底上直接形成透光層和硬涂層。根據JIS K72041994使用錐形磨耗試驗機以4.9N的負載，對由此得到的硬涂層層狀透明基板的硬涂層表面磨擦100次。使用CS-10F砂輪。通過濁度計TC-HIII DPK(得自東京電色技術中心株式會社)測量磨擦之后硬涂層表面的濁度。
表1示出上述測量結果

表1說明了實施方案1-4中制備的所有盤樣品都具有優(yōu)異的防污性和耐久性，并在硬涂層表面上保持了硬度。
上述實施方案所示的是對相變型光盤施加以硬涂層。然而，在本發(fā)明中，記錄層不僅適用于相變型光盤，而且適用于單放光盤和可記錄光盤。另外，在本發(fā)明中，記錄層不僅適用于光盤，而且適用于對各種物體在其表面上施加硬涂層。因此，前述實施方案只是例子，不應將其看作是對本發(fā)明的任何限制。另外，在要求保護的等價范圍內的任何改變都在本發(fā)明的范圍內。
工業(yè)實用件根據本發(fā)明，在多種物質的表面上施加硬涂層劑組合物，該組合物可有效形成具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及抗刮性和耐磨性的硬涂層。另外，本發(fā)明提供在表面上具有由上述硬涂層劑組合物形成的硬涂層的物質。具體地說，本發(fā)明提供在記錄和/或重放光束入射側表面上具有優(yōu)異的防污性和潤滑性以及優(yōu)異的抗刮性和耐磨性的光學信息介質。
權利要求
1.一種硬涂層劑組合物，該硬涂層劑組合物包含含氟聚醚化合物(A)，該含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚單元、氨基甲酸酯鍵和對活性能量射線具有反應性的基團；以及可固化化合物(B)，該可固化化合物(B)在分子中具有至少2個可經活性能量射線聚合的基團。
2.根據權利要求1所述的硬涂層劑組合物，其中，相對于所述組合物中100重量份的非揮發(fā)性部分，所述含氟聚醚化合物(A)的含量為至少0.01重量份到至多3重量份。
3.根據權利要求1或2所述的硬涂層劑組合物，其中所述可固化化合物(B)包含占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％的可固化化合物(Bt)和占所述可固化化合物(B)的0到35重量％的可固化化合物(Bd)，所述可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3個可經活性能量射線聚合的基團，所述可固化化合物(Bd)在分子中具有2個可經活性能量射線聚合的基團。
4.根據權利要求1到3中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中通過GPC(凝膠滲透色譜法)測定，基于聚苯乙烯標準，所述含氟聚醚化合物(A)的數均分子量為至少500到至多10,000。
5.根據權利要求1到4中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2個對活性能量射線具有反應性的基團。
6.根據權利要求1到5中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)中所含的對活性能量射線具有反應性的基團選自(甲基)丙烯?；鸵蚁┗?。
7.根據權利要求1到6中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)為這樣一種化合物，其中通過氨基甲酸酯鍵將(甲基)丙烯?；朐谀┒司哂辛u基并還具有全氟聚醚單元的含氟聚醚化合物的羥基側。
8.根據權利要求1到7中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述硬涂層劑組合物還包含平均粒徑為至多100nm的無機微粒(C)。
9.根據權利要求8所述的硬涂層劑組合物，其中，相對于100重量份的所述可固化化合物(B)，所述無機微粒(C)的含量為至少5重量份到至多500重量份。
10.根據權利要求8或9所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)為金屬氧化物或準金屬氧化物的微?；蛘呓饘倭蚧锘驕式饘倭蚧锏奈⒘！?br> 11.根據權利要求8到10中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)為二氧化硅微粒。
12.根據權利要求8到11中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物，其中所述無機微粒(C)是被含有對活性能量射線具有反應性的基團的可水解硅烷化合物表面改性過的。
13.一種在表面上施加有硬涂層的物質，該硬涂層包含權利要求1到12中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物的可固化物質。
14.一種光學信息介質，其包括承載基底；膜物質，所述膜物質在所述承載基底上，并且由單層或多層組成，所述的單層或多層至少包含記錄層或反射層；和硬涂層，所述硬涂層包含權利要求1到12中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物的可固化物質，所述硬涂層形成在至少上述承載基底的表面或者上述膜物質的表面上。
15.根據權利要求14所述的光學信息介質，其中就上述承載基底的表面和上述膜物質的表面而言，將要作為光入射側的表面是由上述硬涂層形成的。
16.一種光學信息介質，該光學信息介質在承載基底上具有信息記錄層，在該信息記錄層上具有透光層，并且該光學信息介質在所述透光層上具有硬涂層，所述硬涂層包含權利要求1到12中任意一項權利要求所述的硬涂層劑組合物的可固化物質。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種硬涂層劑組合物，其包含含氟聚醚化合物(A)，該含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚單元、氨基甲酸酯鍵和對活性能量射線具有反應性的基團；以及可固化化合物(B)，該可固化化合物(B)在分子中具有至少2個可經活性能量射線聚合的基團。本發(fā)明還提供了一種光學信息介質，其在承載基底20上具有由單層或多層組成的膜物質，所述的單層或多層至少包含記錄層4或反射層，在該光學信息介質中，至少承載基底20的表面或上述膜物質的表面由包含上述硬涂層劑組合物的可固化物質的硬涂層8形成。
文檔編號C08G18/81GK1871275SQ200480031208
公開日2006年11月29日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權日2003年10月21日
發(fā)明者林田直樹, 井原理惠, 伊藤秀毅, 田中和志 申請人:Tdk 株式會社