CN102140155A - 蓝光光盘用紫外光或电子束固化树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓝光光盘用紫外光或电子束固化树脂组合物。本发明是以预聚物的重量份为基准，将20-80重量份的聚氨酯丙烯酸酯类树脂预聚物、10-50重量份的活性单官能团单体、0-10重量份的双官能团单体或多官能团单体(优选为1-10重量份的双官能团单体或多官能团单体)、0-8重量份的光引发剂和0.2-5重量份的助剂混合后搅拌均匀，过滤，即可得到所述的固化树脂组合物。该固化树脂组合物固化后得到的透光层可通过波长约405nm的蓝色激光，从而可对蓝光光盘进行信息的记录且蓝光光盘可再生利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝光光盘用紫外光或电子束固化树脂组合物，该固化树脂组合物固化后得到的透光层可通过波长约405nm的蓝色激光，从而可对蓝光光盘进行信息的记录且蓝光光盘可再生利用。
背景技术
近年来，随着信息技术的发展，需要实现大容量信息记录的传输。与此同时，要求能记录和再生大容量图像、音乐、数据等的高密度大容量的光盘。
传统DVD需要激光头发出红色激光(波长650nm)来读取或写入数据。通常，波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取更多的信息，因此，蓝光极大地提高了光盘的存储容量，对于光存储产品来说，蓝光(波长约405nm)提高了一个跳跃式发展的机会。蓝光光盘具有更高的记录容量和密度(≥25GB)，适应现代高信息量数据储存的要求。随着时代的进步，多媒体、信息技术以及数字电视技术的发展，它已逐渐会显示出巨大的需求。
蓝光光盘为了追求更大容量并配合高数字孔径(NA)值以保证极低的光盘倾斜误差，在光盘结构上完全脱离了DVD光盘0.6mm+0.6mm的设计，而是采用了全新的1.1mm基盘+0.1mm保护层的结构，即在用聚碳酸酯等塑料形成的圆形基盘上形成信息记录层和光反射层，然后涂覆固化型树脂，使其固化而形成层叠约100μm的光透过层，通过该光透过层射入记录光或再生光或者其两者。因此，制作性能稳定的高质量蓝光光盘，光透过层中使用的固化型组合物是关键性材料，一方面要求使用的固化型组合物的固化速度快，另一方面要求使用的固化型组合物对光反射层中使用的银或银合金等粘接性好且无腐蚀性，具有优良的耐黄变、耐刮伤性和耐候性等。
在上述技术中，由于光透过层材料的一面直接涂覆于基盘上，而另一面未被层叠成刚性基板，所以要求光透过层材料应具有较小的收缩性以避免光盘发生较大的翘曲。因此，不能将作为DVD用粘合剂胶层使用的紫外光固化型组合物简单地运用于蓝光光盘。从而需要开发适合蓝光光盘结构特点的固化组合物。
由于阳离子聚合物紫外光固化型树脂组合物在紫外光照射时会产生容易腐蚀光反射层的酸，因此具有稳定性差的缺点。采用自由基聚合体系代替阳离子紫外光固化型树脂组合物已受到越来越多的关注。使用双酚A型环氧丙烯酸酯主体树脂，可得到对金属反射层腐蚀小的紫外光固化透光层，然而在使用耐久性中存在柔韧性不足，进而导致光盘翘曲的缺点(JP11302309)。有报道使用含长柔性链结构的芳香族主体树脂紫外光固化型组合物(CN101427312A)，可改善固化层的韧性。然而，由于芳香族苯环结构的耐候性和抗紫外线辐射性较差，其受到紫外线的长期照射会发生电子跃迁，从而导致苯环的降解而使固化组合物呈颜色较深的黄色，因此会严重影响固化层的透光性和使用稳定性。同时，由于蓝光光盘激光波长约为405nm，该波长属于紫外光波长范围(250至450nm)，读取数据时需穿过蓝光光盘表面的固化层。因此，在长期反复的405nm波长照射下，蓝光光盘表面的含苯环结构固化层的稳定性会下降，从而导致数据读取的稳定可靠性变差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物，该固化树脂组合物固化后得到的透光层具有优异的透光性(波长约405nm)，且具有耐划伤性、耐使用长久性、耐黄变性和耐候性；同时，固化树脂组合物固化后得到的透光层的收缩小，抑制了光盘翘曲的发生。
本发明的蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物是由20-80重量份的预聚物、15-50重量份的单官能团单体、0-10重量份的双官能团单体或多官能团单体(优选为1-10重量份的双官能团单体或多官能团单体)、0-8重量份的光引发剂和0.2-5重量份的助剂组成，以预聚物的重量份为基准；其中采用电子束固化无需光引发剂。
所述的预聚物是聚氨酯丙烯酸酯类树脂，聚氨酯丙烯酸酯类树脂具有合成工艺简单灵活，可通过对聚氨酯丙烯酸酯类树脂的分子设计，从而可对聚氨酯丙烯酸酯类树脂的性能进行调节，因此，就聚氨酯丙烯酸酯类树脂的柔软性、硬度、耐受性等多方面性能可以事先设计控制，聚氨酯丙烯酸酯类树脂的上述性能设计的灵活性相当强。针对本发明的蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物具有优异的使用性能和耐黄变性等，所述的聚氨酯丙烯酸酯类树脂的合成原料主要是多异氰酸酯、长链二醇、羟基官能化丙烯酸酯或羟基官能化烯丙基等，其中多异氰酸酯主要为脂肪族或脂环族二异氰酸酯，可提高材料的耐黄变性，并保证材料具有优异的使用稳定性。所述的聚氨酯丙烯酸酯类树脂的重均分子量范围为2000-20000，选自具有以下结构式的树脂1-树脂11所组成的组中的至少一种。
树脂1、
树脂2、
树脂3、
树脂4、
树脂5、
树脂6、
树脂7、
树脂8、
树脂9、
树脂10、
树脂11、
上述结构式中，n、x、y和z代表的都是聚合度，n、x、y和z的取值是以所得到的聚氨酯丙烯酸酯树脂的重均分子量范围为2000-20000为限。
由于本发明要求固化树脂组合物具有较小的收缩率以避免光盘翘曲，因此，所述的活性单体主要为单官能团单体，15-50重量份；同时，可添加少量双官能团单体或多官能团单体以调整树脂的固化速度，优选为1-10份。
所述的单官能团单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、异冰片基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、异冰片基烯丙基醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基烯丙基醚、苯氧基三乙氧基丙烯酸酯、苯氧基三乙氧基甲基丙烯酸酯、苯氧基三乙氧基烯丙基醚、四氢化糠基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、四氢化糠基烯丙基醚、丙烯酸2-己基己酯、甲基丙烯酸2-己基己酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基烯丙基醚等所组成的组中的至少一种。
所述的双官能团单体选自丙烯酸酯类单体、烯丙基醚类单体或它们之间的任意混合物所组成的组中的至少一种。
所述的双官能团单体中的丙烯酸酯类单体是选自1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基二甲基丙烯酸酯、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯等所组成的组中的至少一种；所述的烯丙基醚类单体是选自将上述丙烯酸酯类单体中的丙烯酸酯更换为烯丙基醚后得到的烯丙基醚单体所组成的组中的至少一种。
所述的多官能团单体选自丙烯酸酯类单体、烯丙基醚类单体或它们之间的任意混合物所组成的组中的至少一种。
所述的多官能团单体中的丙烯酸酯类单体是选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙醚、三(2-羟乙基)异氰酸酯三丙烯酸酯、三烯丙基三异氰酸酯、三甲基烯丙基三异氰酸酯等所组成的组中的至少一种；所述的烯丙基醚类单体是选自将上述丙烯酸酯类单体中的丙烯酸酯更换为烯丙基醚后得到的烯丙基醚单体所组成的组中的至少一种。
所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(如Ciba公司的Darocur1173)、1-羟基环己基苯乙酮(如Ciba公司的Irgacure 184)、安息香双甲醚(如Ciba公司的Irgacure 651)、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(如Ciba公司的Darocur TPO)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(如Ciba公司的Irgacure819)、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮(如Ciba公司的Irgacure 369)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(如Ciba公司的Irgacure 907)、二苯甲酮(Ciba公司的Darocur BP)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)等所组成的组中的至少一种。
所述的助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂、纳米表面助剂等所组成的组中的至少一种。
所述的流平剂选自聚二甲基硅氧烷、含氟化合物、聚丙烯酸酯类、BYKUV-3500(德国BYK公司)、BYK UV-3510(德国BYK公司)、BYK 354(德国BYK公司)、BYK 365(德国BYK公司)、TEGO Flow 300(德国TEGO公司)、TEGO Glide 450(德国TEGO公司)、TEGO Flow ZFS 460(德国TEGO公司)等所组成的组中的至少一种。
所述的含氟化合物选自DEUCHEM 837(美国DEUCHEM公司)、BZ610(台湾佳明化学助剂有限公司)、OP8150/F(台湾幼东企业)、FCP54(北京东联化工有限公司)、EFKA3277(荷兰埃夫卡助剂公司)等所组成的组中的至少一种。
所述的消泡剂选自商品化产品Dow Corning 163(美国道康宁公司)、Solutia PC 1344(美国SOLUTIA公司)、DEUCHEM3600(美国DEUCHEM公司)、BYK 1790(德国BYK公司)等所组成的组中的至少一种。
所述的偶联剂主要是含乙烯基官能团的有机硅，如选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷等所组成的组中的至少一种。
所述的纳米表面助剂主要为改善辐射固化透光层的表面抗划伤性等，以提高其使用稳定性。如选自商品化的产品德国BYK公司的NANOBYK 3601、德国BYK公司的NANOBYK 3602、德国德固赛公司的纳米二氧化硅粒子等所组成的组中的至少一种。
本发明的蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物的制备方法：以预聚物的重量份为基准，将20-80重量份的预聚物、10-50重量份的活性单官能团单体、0-10重量份的双官能团单体或多官能团单体(优选为1-10重量份的双官能团单体或多官能团单体)、0-8重量份的光引发剂和0.2-5重量份的助剂混合后搅拌均匀，过滤，即可得到所述的固化树脂组合物。
本发明的蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物，在25℃时的粘度为500-4000cps。可采用旋转涂布的方法将所述的固化树脂组合物涂覆于1.1mm厚基片的光反射层上，最后采用紫外光或电子束辐照固化树脂组合物，从而可制成约100μm厚的光透过层，并可形成均匀的膜层。
本发明中所述的紫外光辐照固化的能量为50～1000mJ/cm2，优选为100～600mJ/cm2。所述的电子束辐照固化所选用的设备为能够发出高能、中能或低能电子束，最优选为低能电子束，因其具有适合的可调低加速电压(100-200kV)，非常适合厚度为100μm左右透光层的固化，且该方法无需引发剂即可实现快速全固化(惰性气体氛围，如氮气等，控制照射室的氧气浓度小于300mg/L)，非常适合在线快速化生产，固化剂量为5至100kGy，最优选为20至80kGy。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明的蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物，辐射固化后具有适当的韧性和较小的收缩性(收缩率为4％-5.1％)，从而可缓解固化膜层的应力，并避免光盘发生翘曲。
2.由于固化树脂组合物体系使用脂肪族或脂环族的聚氨酯树脂，可保证固化膜层具有优异的耐黄变性，耐划伤性、耐候性，并具有优良的使用稳定性。
3.在采用紫外光固化的同时，也使用电子束固化技术，从而固化树脂组合物体系中不使用光引发剂，节约成本，并可实现快速固化的高效生产，且由于固化树脂组合物固化完全，基本无VOC成分，更加环保。
4.固化后的透光层对波长约405nm的蓝色激光的透光率为85-95％；固化透光层在整张光盘上的厚度可保持在100±2μm，从而可实现激光头读取信息的准确性；固化透光层与基片具有优异的粘接性。
附图说明
图1.本发明实施例12和13的树脂组合物固化涂层在湿热处理前后的厚度变化情况。
具体实施方式
下面给出实施例对本发明作更详细的说明。有必要指出的是，以下实施例不能理解为对发明保护范围的限制，本领域所属技术人员根据上述发明内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍应属于本发明的保护范围。
实施例1
以树脂1的重量份为基准，将20重量份具有前述结构的树脂1、20重量份的异冰片基丙烯酸酯、15重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、2重量份的Irgacure184、2重量份的Irgacure 651、1重量份的TEGO Flow 300、2重量份的乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷和0.2份的NANOBYK 3601放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用紫外光辐射固化(能量为600mJ/cm2)，并进行性能评价。
实施例2
以树脂2的重量份为基准，将40重量份具有前述结构的树脂2、15重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、5重量份的乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2重量份的Darocur 1173、3重量份的Irgacure 651、0.2重量份的TEGO Glide 450和1重量份的乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用紫外光辐射固化(能量为300mJ/cm2)，并进行性能评价。
实施例3
以树脂3的重量份为基准，将50重量份具有前述结构的树脂3、30重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、15重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、8重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、6重量份的Irgacure 184、2重量份的Irgacure 651、0.2重量份的TEGO Glide 450和5重量份的乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用紫外光辐射固化(能量为100mJ/cm2)，并进行性能评价。
实施例4
以树脂4的重量份为基准，将80重量份具有前述结构的树脂4、20重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、20重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、6重量份的Irgacure 184、2重量份的Irgacure 651、0.2重量份的TEGO Glide 450和3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用紫外光辐射固化(能量为200mJ/cm2)，并进行性能评价。
实施例5
以树脂5的重量份为基准，将45重量份具有前述结构的树脂5、30重量份的异冰片基甲基丙烯酸酯、15重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、6重量份的1，6-己二醇二丙烯酸酯、4重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYK354和4重量份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为20kGy)，并进行性能评价。
实施例6
以树脂6的重量份为基准，将40重量份具有前述结构的树脂6、30重量份的异冰片基烯丙基醚、15重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、5重量份的二丙二醇二甲基丙烯酸酯、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYK354和2重量份的乙烯基三乙氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为40kGy)，并进行性能评价。
实施例7
以树脂7的重量份为基准，将60重量份具有前述结构的树脂7、20重量份的异冰片基烯丙基醚、25重量份的四氢化糠基烯丙基醚、0.2重量份的DEUCHEM 837、2重量份的乙烯基三乙氧基硅烷和1重量份的四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为80kGy)，并进行性能评价。
实施例8
以树脂8的重量份为基准，将40重量份具有前述结构的树脂8、25重量份的异冰片基丙烯酸酯、15重量份的四氢化糠基烯丙基醚、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYKUV-3510、0.1重量份的BYK 1790、2重量份的四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为50kGy)，并进行性能评价。
实施例9
以树脂9的重量份为基准，将50重量份具有前述结构的树脂9、15重量份的异冰片基丙烯酸酯、15重量份的四氢化糠基烯丙基醚、7重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、3重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYKUV-3510、0.1重量份的BYK 1790、2重量份的四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为60kGy)，并进行性能评价。
实施例10
以树脂10的重量份为基准，将60重量份具有前述结构的树脂10、15重量份的异冰片基丙烯酸酯、10重量份的四氢化糠基烯丙基醚、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYKUV-3510、0.1重量份的BYK 1790、2重量份的四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为40kGy)，并进行性能评价。
实施例11
以树脂11的重量份为基准，将70重量份具有前述结构的树脂11、18重量份的异冰片基丙烯酸酯、20重量份的四氢化糠基烯丙基醚、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、5重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、0.2重量份的BYKUV-3510、0.1重量份的BYK 1790、2重量份的四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为30kGy)，并进行性能评价。
实施例12
以树脂1的重量份为基准，将50重量份具有前述结构的树脂1、30重量份的树脂5、20重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、25重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、6重量份的Irgacure 184、2重量份的Irgacure 651、0.2重量份的TEGO Glide 450和3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用紫外光辐射固化(能量为300mJ/cm2)，并进行性能评价。
实施例13
以树脂10的重量份为基准，将30重量份具有前述结构的树脂10、30重量份的树脂11、15重量份的2-苯氧基乙基丙烯酸酯、25重量份的四氢化糠基丙烯酸酯、5重量份的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、6重量份的Irgacure 184、2重量份的Irgacure 651、0.2重量份的TEGO Glide 450和3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂放入有搅拌器的容器中，搅拌混合均匀，使用孔径为0.1μm的滤布过滤，制备出固化树脂组合物。采用匀胶机将上述得到的固化树脂组合物旋涂于溅镀有金属反射层的聚碳酸酯基片上，形成厚度约100μm的涂层。采用电子束辐射固化(能量为40kGy)，并进行性能评价。
根据以下方法测定固化树脂组合物和经辐射固化后形成的透光层性能。
(1)根据GB/T 2794-1995所述方法测定25℃时固化树脂组合物的粘度(cps)。
(2)根据GB/T 6743-86所述方法测定固化树脂组合物的酸值(mgKOH/g)。酸值小于2mg KOH/g为良好，记为○；大于2mg KOH/g为差，记为X。
(3)固化透光层收缩率的测定：根据GB/T 6750-86所述方法测定固定质量的固化树脂组合物在辐射固化前后的密度(25℃)，从而通过体积的变化来计算收缩率(％)。收缩率小于6％为良好，记为○；大于6％为差，记为X。
(4)盘片翘曲的测定：使用Dr.Schwab公司生产的Argus Blu全面扫描距离光盘中心半径25至55mm的径向方向的翘曲角度(°)和切向翘曲角度(°)。将半径44至45mm范围的平均翘曲角度作为翘曲测定值。测定盘片在固化前后翘曲角的变化值，径向翘曲角变化值小于0.6°为优良，记为○；大于0.6°为差，记为X。切向翘曲角变化值小于0.5°为优良，记为○；大于0.5°为差，记为X。
(5)根据GB/T 1865-1997所述方法测定透光层耐黄变性，观察经UV灯照射后固化涂层颜色的变化。X表示耐黄变性差，○表示耐黄变性良好。
(6)耐湿热性：将固化涂层置于恒温恒湿测试设备中，在80℃温度和95％相对湿度下保持96小时，当在涂层与基材的界面中观察到任何异常时(如气泡或腐蚀)，确定耐湿热性差，记为X；当观察不到异常时，确定耐湿热性良好，记为○。
(7)根据GB/T 1768-1979所述方法测定进行耐湿热性前后固化透光层的耐磨性。固化涂层摩擦后无明显痕迹，确定其耐磨性良好，记为○；如出现划痕，确定其耐磨性差，记为X。
(8)根据GB/T 6739-2006所述方法测定进行耐湿热型前后固化透光层的铅笔硬度。当固化涂层的铅笔硬度为H至4H时为良好，记为○。
(9)根据GB/T 9286-1998所述方法测定进行耐湿热性前后固化透光层对基片的粘接性。当部分或全部反射层的金属涂层从基片上剥离时，确定固化透光层的粘接性良好，记为○；当反射层的金属涂层完全不能被剥离时，确定粘接性为差，记为X。
(10)采用分光光度计测定进行耐湿热性前后固化透光层对波长为405nm光线的透光率(％)。透光率大于85％为优良，记为○；小于85％为差，记为X。
(11)采用激光反射厚度仪测定进行耐湿热前后固化透光层距离基片中心半径22至58mm的涂层厚度。100μm固化涂层的偏差再±2μm为良好，记为○；否者记为X。图1为辐射固化后固化树脂组合物实施例12和13在湿热处理前后涂层厚度的变化情况。
表1为以上实施例所示树脂组合物及其采用紫外光或电子束固化后的性能评价。
通过表1和图1的数据结果可以看出，根据本发明，采用紫外光或电子束固化的上述配方的固化树脂组合物均具有良好的使用稳定性和耐候性等，其作为蓝光光盘的光透过层是很合适的。同时，相比于紫外光，电子束无需引发剂即可制备性能优良的固化透光层，具有良好的发展前景。
Claims (9)
1.一种蓝光光盘透光层用紫外光或电子束固化树脂组合物，其特征是：所述的固化树脂组合物是由20-80重量份的预聚物、15-50重量份的单官能团单体、0-10重量份的双官能团单体或多官能团单体、0-8重量份的光引发剂和0.2-5重量份的助剂组成，以预聚物的重量份为基准；
所述的预聚物是聚氨酯丙烯酸酯类树脂，所述的聚氨酯丙烯酸酯类树脂的重均分子量范围为2000-20000；
所述的单官能团单体选自丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟丁酯、异冰片基丙烯酸酯、异冰片基甲基丙烯酸酯、异冰片基烯丙基醚、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基烯丙基醚、苯氧基三乙氧基丙烯酸酯、苯氧基三乙氧基甲基丙烯酸酯、苯氧基三乙氧基烯丙基醚、四氢化糠基丙烯酸酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、四氢化糠基烯丙基醚、丙烯酸2-己基己酯、甲基丙烯酸2-己基己酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基烯丙基醚所组成的组中的至少一种；
所述的双官能团单体选自丙烯酸酯类单体、烯丙基醚类单体或它们之间的任意混合物所组成的组中的至少一种；
所述的多官能团单体选自丙烯酸酯类单体、烯丙基醚类单体或它们之间的任意混合物所组成的组中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的聚氨酯丙烯酸酯类树脂选自具有以下结构式的树脂1-树脂11所组成的组中的至少一种；
上述结构式中，n、x、y和z代表的都是聚合度，n、x、y和z的取值是以所得到的聚氨酯丙烯酸酯树脂的重均分子量范围为2000-20000为限。
3.根据权利要求1所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的双官能团单体或多官能团单体的重量份为1-10。
4.根据权利要求1或3所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的双官能团单体中的丙烯酸酯类单体是选自1，6-己二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化1，6-己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙氧基二甲基丙烯酸酯、2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、2-甲基-1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、乙氧化-2-甲基-1，3-丙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯所组成的组中的至少一种；
所述的烯丙基醚类单体是选自将上述丙烯酸酯类单体中的丙烯酸酯更换为烯丙基醚后得到的烯丙基醚单体所组成的组中的至少一种。
5.根据权利要求1或3所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的多官能团单体中的丙烯酸酯类单体是选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、丙氧化甘油三甲基丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙醚、三(2-羟乙基)异氰酸酯三丙烯酸酯、三烯丙基三异氰酸酯、三甲基烯丙基三异氰酸酯所组成的组中的至少一种；
所述的烯丙基醚类单体是选自将上述丙烯酸酯类单体中的丙烯酸酯更换为烯丙基醚后得到的烯丙基醚单体所组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯乙酮、安息香双甲醚、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双(2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、二苯甲酮、异丙基硫杂蒽酮所组成的组中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的助剂选自流平剂、消泡剂、偶联剂、纳米表面助剂所组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的流平剂选自聚二甲基硅氧烷、含氟化合物、聚丙烯酸酯、德国BYK公司的BYK UV-3500、德国BYK公司的BYK UV-3510、德国BYK公司的BYK 354、德国BYK公司的BYK 365、德国TEGO公司的TEGO Flow 300、德国TEGO公司的TEGOGlide 450、德国TEGO公司的TEGO Flow ZFS 460所组成的组中的至少一种；
所述的消泡剂选自美国道康宁公司的Dow Corning 163、美国SOLUTIA公司的Solutia PC 1344、美国DEUCHEM公司的DEUCHEM3600、德国BYK公司的BYK 1790所组成的组中的至少一种；
所述的偶联剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基四甲基二硅氧烷、四甲基四乙烯基环四聚硅氧烷所组成的组中的至少一种；
所述的纳米表面助剂选自德国BYK公司的NANOBYK 3601、德国BYK公司的NANOBYK 3602、德国德固赛公司的纳米二氧化硅粒子所组成的组中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的固化树脂组合物，其特征是：所述的含氟化合物选自美国DEUCHEM公司的DEUCHEM 837、台湾佳明化学助剂有限公司的BZ610、台湾幼东企业的OP8150/F、北京东联化工有限公司的FCP54、荷兰埃夫卡助剂公司的EFKA3277所组成的组中的至少一种。
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