CN1682298A - 涂料溶液 - Google Patents

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Abstract

一种组合物，所述组合物包含：(i)包含液体载体和至少一种表面张力降低剂的涂料溶剂；和(ii)溶解于所述涂料溶剂中的成膜部分。还描述了使用所述组合物的方法。

Description

涂料溶液
                   相关申请的参考
该申请基于并要求2002年7月19日提交的美国临时申请60/397,057的优先权。
                   发明背景
在溶液涂装方法中，将包含待涂布于表面的材料(成膜部分)的溶液(涂料溶液)涂布到表面上而形成材料层。通常涂料溶液由成膜部分和不构成涂层的挥发性组分(挥发物)组成。所述挥发物通常包含涂层的溶剂(液体载体)，并且还可包含赋予涂料溶液各种需要特性和/或用于形成均匀的成膜部分层的其他组分。
成膜部分可包含涂装完成后保留在涂装物品表面的任何化合物或混合物。成膜部分可化学键合于表面(例如通过与一种或多种表面物质反应)或可作为物理吸附层附着于表面(例如通过静电力)。可涂布于表面的成膜部分的实例包括覆盖于表面防止表面机械损伤的保护性涂层和光反应性染料涂层(例如在制造可读CD的过程中沉积于盘上的涂层)。
溶液涂装方法包括将涂料溶液的均匀涂层涂布于涂装表面并蒸发或用其他方式除去挥发物来进行。为了通过溶液涂装方法满意地获得均匀的涂层，成膜部分应当对涂布的表面具有亲和力。必须选择具有足够的溶剂化成膜部分的能力的载体，以便在挥发物蒸发过程中形成均匀涂层，并且所沉积的成膜部分具有所需厚度。应当理解许多本领域已知的技术可用于进行溶液涂装方法，其实例之一是旋涂。
采用旋涂在表面涂布成膜部分层的实例可见于生产用于光学记录数字信息的数据存储盘(光学记录介质)的一个工艺步骤中。在透明盘的一面应用了包含光反应性染料的涂层作为记录介质的光反应性组分。当盘绕垂直于盘面的旋转轴旋转时，可通过将包含染料的溶液(涂料溶液)涂布到盘的一面制备适合的染料层，从而均匀分布涂料溶液。在继续旋转的同时，涂料溶液的挥发性组分从涂料溶液的涂层中蒸发，剩下附着于盘面的均匀的染料层。
在旋涂染料层以在光学记录介质上形成记录材料的过程中，控制均匀适当的染料层形成的因素为本领域所知，例如见述于Shinkai的美国专利6,383,722以及Umehara的美国专利5,855,979。
通常在涂装表面均匀涂布涂料溶液，并在蒸发涂料溶液的挥发性组分期间适当地扰动初期染料层而得到均匀的染料层。而涂料溶液的均匀涂层则通常在以最初速率旋转盘的同时，在盘面上涂布过量的涂料溶液获得。角动量将涂料溶液分布在整个盘上，得到涂料溶液的均匀涂层，并将过量的溶液甩离盘。
为了在溶剂蒸发的同时得到均匀的涂层，随着蒸发的进行，旋转速率逐级增加。在整个旋涂操作中，盘所处的环境温度适合蒸发涂料溶液的液体载体。
通常在旋涂方法中，选择盘的初始旋转速率，以在涂布涂料溶液后，在盘上残留所需厚度的涂料溶液。当溶剂蒸发时，由所需的涂层厚度以及涂料溶液的性质(例如染料溶解的浓度以及液体载体的挥发性)确定时间和角速率。
应当理解如以上参考出版物所详细描述，在制备光学记录盘的方法中，也可加入其他层(例如反光层和保护层)以制备成品盘。
溶解成膜部分的涂料溶液的液体组分(液体载体)的性质可影响最终涂层的均匀性。应当理解选择液体载体必须考虑的因素包括液体载体中可溶解的成膜部分的量、掺入了液体载体的涂料溶液润湿涂装表面的能力以及液体载体的挥发性。还应当考虑液体载体的任何组分溶胀或局部溶解待涂装基材表面的倾向。为了得到均匀的涂层，涂料溶液的组分都不能溶涨或溶解涂装表面。
应当理解当涂料溶液中的成膜部分的浓度增加时，可形成较厚的涂层。还应当理解当成膜部分的浓度接近涂料溶液的饱和状态时，少量液体载体的蒸发将导致固体成膜部分从溶液中沉淀，从而产生不均匀的涂层。
最好是液体载体的挥发性不应使得在待涂装表面形成涂料溶液层时涂层部分发生沉淀。但是，液体载体必须有足够的挥发性，以便在涂料溶液分布于待涂装表面之后的短时间内可被除去，减少每件的周期时间。周期时间在大批量涂装操作中是一个重要的考虑因素。
如美国专利6,383,722(简化成’722专利)中所示，涂料溶液的表面张力影响必须涂布于涂装表面以在表面制备涂料溶液的均匀涂层的溶液的体积。当涂料溶液的表面张力下降时，其润湿涂装表面的能力增加，因此需要较少过量的涂料溶液涂布于表面以确保形成均匀涂料溶液涂层。因此，由于需要较少过量的涂料溶液，在该部分工艺中较少溶液被“甩出”和被“浪费”。此外，对于给定的初始旋转速率，较低表面张力的涂料溶液在涂装表面展开更快，这同样减小了每件的周期时间。在光学存储介质的制备中必须选择润湿涂装表面的溶液，使得该溶液不会溶解或者溶胀或者化学腐蚀所述表面，而这种表面损坏可导致数据的读写操作中不良的光学性能。
当在表面涂布成膜部分层时，其他需要考虑的因素包括涂料溶液流入并用成膜部分填充带图案的表面(例如表面的“凹坑”、“凸点”和“凹槽”)，从而得到“带图案”的表面涂层的能力。’722专利描述的由成膜部分填充的带图案表面的一个实例是可写CD上的记录凹槽。
应当理解上述考虑因素可适用于各种溶液涂装方法。需要的是具有以下特性的涂料溶液：a)在各种表面上的低表面张力；b)强的溶解成膜部分的能力；c)良好的“凹槽填充”能力和d)足够的挥发性，由此提供一种涂装表面所需的涂装时间和涂装量最小的涂料溶液。
发明概述
本发明提供了一种涂料溶液，所述涂料溶液包括：(i)包含液体载体和至少一种可溶混的表面张力降低氟碳化合物；和(ii)溶于其中的成膜部分。
本发明还提供了一种在表面涂布涂层的方法，所述方法包括将涂装表面与包含成膜部分、液体载体和至少一种氟碳化合物表面张力降低部分的本发明的涂料组合物接触
优选所述涂料组合物的液体载体包含选自具有大约3至大约7个碳原子和大约1至大约13个氟原子的一种或多种氟化醇。最优选为选自2，2，3，3-四氟-1-丙醇和2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇的一种或多种液体载体。
优选所述涂料组合物的表面张力降低氟碳化合物包含选自1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)和1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)的一种或多种氟碳化合物。优选的组合物包含：(i)包含最高可达大约90％体积的液体载体，同时掺混有大约1％体积至大约75％体积的表面张力降低氟碳化合物的涂层溶剂；和(ii)溶于所述涂层溶剂中的最高可达大约10％重量的成膜部分。
将在以下的说明书和权利要求书中指出本发明的其他特征，这些特征举例说明了本发明的原理以及目前考虑的最好实施方法。
                   附图简述
图1是用于本发明涂料组合物中的各种组分的蒸发速率图。
                   发明详细描述
用包含成膜部分的涂料溶液均匀涂装于各种表面，然后从该涂层中蒸发溶液的液体载体，使得剩下基本一致的均匀覆盖于表面的成膜部分，由此在各种表面上涂布涂层。
这种涂装方法的实例包括但不限于在用于存储数字信息的光学存储介质的生产中，将润滑剂浸涂于磁硬盘上，以及将光活性染料旋涂于光学透明盘的表面。光学存储介质的实例有商品DVD-R和CD-R数据存储盘。
从最简单的概念来看，旋涂包括将涂料溶液涂布于以一定角速率旋转的表面，从而在表面上形成涂料溶液的均匀薄层，并蒸发涂料溶液的挥发性成分(挥发物)，在表面剩下成膜部分层。
在旋涂方法中，通常在挥发物的蒸发过程中，提高涂装表面的角速率以确保形成于表面的成膜部分层均匀一致。
如上所述，可通过在光学可写数据存储盘(光学记录介质)的生产中作为光反应性组分的染料层的涂布方法来举例说明旋涂方法。
本领域已知(例如Shinkai的美国专利6,383,722)通过在用于配制涂料溶液的液体载体中加入链烷醇(例如甲醇、乙醇和丙醇)来改善由适用于光学记录介质的染料旋涂制备的染色薄膜的均匀一致性。因为涂料溶液中的挥发物蒸发相对较慢，包含这种醇组分的涂料溶液具有低挥发性并且较慢转变为干膜。
在本发明的一个实施方案中，提供了一种证明对涂装表面具有比现有技术的涂料溶液制剂相同或更好润湿性，并且挥发性也更高的涂料溶液制剂。
应当理解本发明研制的涂料溶液可涂布于各种表面(例如金属、塑料和玻璃)。在上述光学记录介质生产的实例中，通常涂装表面为热塑性树脂(例如聚碳酸酯、丙烯酸类物质、无定形聚烯烃、聚苯乙烯等)，并且可将本发明研制的涂料溶液配制成适合于将染料涂料涂布在那些表面上。
本发明研制的涂料溶液包含溶解于涂料溶剂中的成膜部分，所述涂料溶剂包含液体载体和至少一种表面张力降低氟碳化合物的可溶混的混合物。
适用于本发明研制的涂料溶液的成膜部分选自对涂装表面具有亲合力(通过化学吸附或物理吸附)的化学类物质。所述成膜部分在本发明制剂选择的一种或多种表面张力降低的氟碳化合物中可溶解至少某个可以测量的量，并在包含表面活性降低的氟碳化合物与可溶混的液体载体的混合物中可溶解至少大约0.1％重量，从而使得成膜部分在涂料溶液中具有适合的溶解浓度。
虽然可发现适用于本发明研制的涂料溶液的成膜部分适合各种涂料用途，本发明通过提供用于光反应性染料层的涂料溶液来举例说明，光记录介质中的活性记录材料如上所述。用于光记录介质的典型的适合的光反应性染料的实例为花青染料，例如具有下述结构1的得自Organica公司的SO628。
Figure A0382183100091
花青染料的其他实例包括得自FEW化学公司的SO 611和SO627。
适用于光记录介质的染料的其他实例有：若丹明染料、酞青染料、甲染料、三苯甲烷染料、偶氮染料和偶氮金属染料。这些染料以及其他适合的染料的具体实例为本领域所熟知，并描述于例如Shinkai的美国专利6,383,722和Vomehara的美国专利5,855,979以及Misawa的美国专利5,693,396中。当所述溶液用于光记录介质中光反应性染料层的形成时，优选在本发明研制的涂料溶液中使用花青涂料。
本发明涂料溶液的成膜部分可包含例如上述的一种染料或一种或多种染料的混合物。涂料溶液还可任选包含其他组分，例如光稳定剂(例如HBL公司(日本)的IRG 022猝灭剂)、粘合剂、热分解促进剂、分散剂或本领域熟知的其他组分。
将成膜部分溶解于涂料溶剂中制备涂料溶液。所述涂料溶剂包含一种或多种液体载体与一种或多种表面张力降低氟碳化合物的可溶混的共混物。涂料溶液的液体载体主要决定了用于成膜部分的涂料溶剂的溶解本领。本领域熟知的适合的液体载体例如有酮醇(例如4-羟基-4-甲基-2-戊酮)、酮、烷基醇、碳氢化合物、酯、醚(例如二丁醚)、溶纤剂、卤代烃化合物、卤代醇等。可使用上述两种或多种上述物质的可溶混的混合物。
选择液体载体需考虑的因素包括成膜部分在载体中的溶解度、在液体载体中涂料溶液的任何其他液体组分的溶混度、液体载体润湿涂装表面的能力、液体载体对涂料溶液的其他组分和涂料表面的惰性以及在涂装表面涂布所述溶液后液体载体从涂料溶液中蒸发的能力。
适用于本发明研究的两种液体载体的实例为2，2，3，3-四氟-1-丙醇(这里称作四氟丙醇)和2，2，3，3，4，4，5，5-八氟-1-戊醇(这里称作八氟戊醇)。这些载体广泛用于光存储介质中的染料层的形成中，通常用于该目的的染料在其中高度溶解。应当理解有各种氟化醇以及这些醇的混合物可用作本发明涂料溶液的液体载体。此外，任选的组分应可溶于所述液体载体。
在本发明的涂料溶液中，所述溶液的主要成分为氟碳化合物表面活性降低剂。适用于本发明的氟碳化合物表面活性降低剂为挥发性大于用来溶解成膜部分的液体载体的那些。
虽然一种物质的挥发性与其所在环境的蒸汽压有关，可由物质的沸点近似地确定其挥发性。通常用于旋涂的液体载体的沸点低于200℃并高于50℃，并且挥发性使得在环境温度和压力条件下，从具有开放的大的面积/体积比率的容器(例如50ml的陪替氏培养皿)中蒸发1/2重量的载体需要大约100分钟。适合的氟碳化合物表面张力降低剂易于与上述的液体载体溶混，其沸点通常小于50℃，其挥发性使得在上述的挥发性测试条件下，1/2重量的氟碳表面张力降低剂在小于液体载体所需时间的一半时间内蒸发。
通常部分或所有氢原子被氟原子置换，并且具有大约3个至大约8个碳原子和大约1个至大约18个氟原子的烃类化合物具有上述的蒸气压特征，并适合用作本发明研制的涂料溶液中的挥发性表面张力降低剂。这些氟碳化合物的实例有1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)和1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)。
适合用作本发明研制的组合物中的表面张力降低剂的氟碳化合物为直链、支链或环状结构的饱和或不饱和脂族化合物。该脂族化合物具有连接于其结构中的至少一个碳原子的至少一个氟原子，并可为含氟烃化合物或者完全氟代的氟碳化合物。适合用作表面张力降低剂的直链氟碳化合物的实例为1，1，1，3，3-五氟丙烷。适合用作表面张力降低剂的支链氟碳化合物的实例为(CF3)3CH，适合的环状氟碳化合物的实例为1，2，2，3，3，4，4，5，5，6，6-十一氟环己烷。适合的不饱和氟碳化合物的实例有3，3，4，4，4-五氟-2-甲基-1-丁烯和2，3，3，4，4-五氟-1-甲基-环丁烯。其他可用作本发明组合物中的表面张力降低剂的其他氟碳化合物为人们所熟知并描述于例如A.M.Lovelace等(Rheinhold，1958)的“脂族含氟化合物”。应当理解这些例子并非穷举。氟碳化合物作为例如用于聚合物泡沫体的发泡剂、溶剂和灭火剂为本领域所熟知。应当理解各种已知的氟碳化合物及其混合物可用作本发明制剂中的挥发性表面张力降低剂。通常氟碳化合物能降低醇基溶剂(例如四氟丙醇和八氟戊醇)在塑料表面(例如上述的树脂)的表面张力。
因此，就用于提供光学存储介质中的光反应性涂层的涂料溶液(其中所述涂料溶液包含作为成膜部分的一种或多种光反应性染料，所述染料溶解于包含一种或多种液体载体和任选的组分(例如粘合剂、分散剂和稳定剂)的涂料溶剂中)而言，发明人已发现加入作为表面活性降低剂的氟碳化合物可改进涂料溶液润湿涂装表面的能力并提高液体载体的挥发性。
可用任何已知的混合挥发性物质的方法制备本发明研制的涂料溶液。可简便地在一个带有搅拌的容器中将已称重的成膜部分(例如染料物质和稳定剂)与已知体积的溶剂(例如氟化醇)混合直到固体组分溶解，然后往所述溶液中加入已知体积的挥发性氟碳化合物表面张力降低剂。
例如，在搅拌下往一定体积的四氟丙醇中加入已称重的花青染料SO 619(FEW Chemicals)和已称重的IRG 022猝灭剂(Organica)，直到染料和稳定剂溶解，并在所述溶液中混入已知量的1，1，1，3，3-五氟丙烷。
在本发明研制的涂料溶液中，通常成膜部分占涂料溶液的液体组分重量的大约0.1-大约10％，并优选占液体组分重量的大约0.5-大约5.0％。
在保证溶解度、涂层、参数以及涂料涂布的要求的前提下也可采用其他比率。
或者将一定体积比率的液体载体和挥发性氟碳化合物表面张力降低剂共混制备涂料溶液。通常本发明的涂料溶液包含最高可达大约75％体积的挥发性氟碳表面张力降低剂。上述的各种因素将确定二者的比率，并且在某些条件下(例如当成膜部分易溶于挥发性的氟碳表面张力降低剂时)，上述的比率可不在该范围内。
本发明研制的涂料溶液可用于通过泵压、喷雾或者重力流动传送涂料溶液的旋涂装置。
以下实施例用于举例说明前面的描述，其意图不是用于限制要求保护的发明的范围。
                   实施例
第一组实施例说明用于制备光学记录介质的两种典型花青染料在本发明研制的涂料溶剂中的溶解度，并将其与在涂料溶液各种组分中这些染料的溶解度比较。
实施例1-4-花青染料的溶解度
在容器中将已知体积的液体载体(四氟丙醇)和作为表面张力降低剂的1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC 245fa)共混，由此得到组分体积比见下表1的涂料溶剂。
溶解度的测定方法如下：往在容器中的已称重的等分的100ml涂料溶剂中缓慢加入染料粉末；搅拌溶剂以溶解所述染料；当不能再溶解染料时，停止加入染料；并重新称量溶剂的重量以确定在溶剂中溶解的染料的量。
下表1中的数据表明即使存在高含量的氟碳化合物表面张力降低剂，制备染料层的足量的染料仍可溶解于本发明研制的涂料溶剂中。
                                        表I
实施例序号  组成 染料A*的溶解度(g/100ml) 染料B**的溶解度(g/100ml)
比较实施例1  100％体积的四氟丙醇 10.7  11.3
实施例2  75％体积的四氟丙醇/25％体积的1，1，1，3，3-五氟丙烷 6.7  7.5
实施例2  50％体积的四氟丙醇/50％体积的1，1，1，3，3-五氟丙烷 1.2  2.0
实施例3  75％体积的双丙酮醇/25％体积的1，1，1，3，3-五氟丙烷 1.2  0.4
实施例4  50％体积的双丙酮醇/50％体积的1，1，1，3，3-五氟丙烷 0.8  0.4
*FEW Chemicals公司的花青染料S0619。
**FEW Chemicals公司的花青染料S0627。
第二组实施例说明选择的本发明研制的涂料溶剂组合物的蒸发速率并将其与每个组合物的纯液体载体组分比较。
实施例5-7涂料溶剂组合物的蒸发速率
在容器中将已知体积的液体载体和表面张力降低剂共混制备涂料溶剂，得到表2所示的组合物的涂料溶剂。
                        表2
实施例 液体载体/％体积 表面张力降低剂*％体积
比较实施例2 二丁醚/100％ X
比较实施例3 双丙酮醇/100％ X
比较实施例4 四氟丙醇/100％ X
实施例5 二丁醚/50％ 50％
实施例6 双丙酮醇/50％ 50％
实施例7 四氟丙醇/50％ 50％
*1，1，1，3，3-五氟丙烷[HFC245fa]
蒸发速率如下测定：将20ml涂料溶剂快速分配在置于电子天平上并预先称重的50ml的陪替氏培养皿上。测定作为时间函数的重量损失。
图1为各种组合物的蒸发速率。这些结果证明就一切情况而论，加入表面张力降低剂(HFC245fa)与单独的液体载体相比提高了蒸发速率。
下一组实施例说明本发明研制的涂料溶剂组合物在聚碳酸酯表面的表面张力并且将其与液体载体的表面张力比较。
实施例8-11本发明研制的涂料溶剂的表面张力测定
如下表3所示组合物体积百分比，在容器中将已知体积的液体载体(四氟丙醇)与氟碳化合物表面张力降低剂(1，1，1，3，3-五氟丙烷，HFC245fa)共混制备涂料溶液样品(实施例8、9、10和11)。
采用Nouy环方法和Kruss Instrument Model K 10 ST测定表面张力。
在典型的测定方法中，将等分的20ml待测液体置于仪器中，并采用上述公开出版的方法测定表面张力。测定纯四氟丙醇(表3比较实施例3的液体载体)、纯1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa，表3实施例11的氟碳化合物表面张力降低剂)以及包含四氟丙醇与25％体积、50％体积和75％体积的1，1，1，3，3-五氟丙烷(表3实施例8、9和10)的混合物的涂料溶液制剂(不含成膜部分)的表面张力。在如上所述的测试条件下，所述涂料溶液的表面张力见下表3的第3栏。
                         表3
实施例  液体载体中的HFC245fa的体积％* 表面张力dynes/cm2
比较实施例3  X 29
实施例8  25％ 25
实施例9  50％ 21
实施例10  75％ 20
实施例11  100％ 18
*对于所有的实施例，液体载体为四氟丙醇。
表3所示的数据表明随着1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)表面活性降低剂含量的增加，所述涂料溶剂的表面张力单调下降。
下一组实施例表明本发明的涂料溶液的在制备光学记录介质中用途以及将用该涂料溶液制备的光学记录介质盘与不含挥发性表面张力降低剂的涂料溶液制备的盘比较。
实施例12-14-使用本发明研制的涂料溶液的光学记录盘的制备
                   及性能测试
首先将涂料溶剂混合配制用于制备光学记录盘的涂料溶液，将已知体积的2，2，3，3-四氟丙醇(液体载体)置于容器中，并与已知体积的HEC245fa表面张力降低剂(1，1，1，3，3-五氟丙烷)混合，得到液体载体与表面张力降低剂的体积比见下表4的涂料溶剂。
                   表4
涂料溶液                 涂料溶剂组合物
 2，2，3，3-四氟丙醇(液体载体)(％体积) 1，1，1，3，3-五氟丙烷(表面张力降低剂)(％体积)
比较实施例4  100％ X
实施例12  85％ 15％
实施例13  75％ 25％
实施例14  65％ 35％
如下制备涂料溶液：将1.8g花青染料(SO628，Organica公司，即得即用)和0.18g作为光稳定剂的猝灭剂(IRG022，Organica公司，即得即用)溶解于如上制备的等分的100ml的涂料溶剂中，分别制备比较实施例4和实施例12-14的相应的涂料溶液。用光谱测定这些涂料溶液的等分试样的最大吸收波长(λmax)以及消光系数。这些测定使用1∶1000等分的稀释的各种上述涂料溶液在常规紫外分光光度计中进行。紫外分光光度计的测定结果表明所有的溶液具有大致相同的消光系数和相同的λmax，表明所述表面张力降低剂没有改变所述染料的光学特性。
染料层在数字光学记录盘上的沉淀
如上制备的涂料溶液用于制备一面含有染料的塑料盘。使用Netstal Diskjet 600模塑机将Teijin聚碳酸酯模塑为聚碳酸酯盘。使用模塑后的盘。
使用商业旋涂装置涂布涂料。采用下面的步骤将染料层涂装于盘上：涂料室的温度控制为25+/-1℃，在盘以初始速率(转/分钟)旋转时，将等分的0.25ml的涂料溶液喷在盘的一面；继续使用初始旋转速率，直到涂料溶液均匀地分布在盘面上；逐步增加旋转速率以保证当溶剂从涂料溶液层蒸发时形成均匀的染料涂层。用分光光度计测定在盘上形成的涂层的光密度可确定形成了均匀的染料层。测定上述涂料溶液各自形成厚度足以产生0.57吸光度(Abs.)的染料层需要的最小时间。结果见下表5。
采用计算机程序控制转速提升周期。在典型的涂装操作中，在大约220转/分钟下旋转所述盘，在至少大约10psi下，通过0.2微米的过滤器和直径为0.13毫米的喷嘴分配所述染料。分配染料后，按照下面步骤提升盘的转速：(a)至750rpm并保持大约1至大约3秒钟；(b)至大约2100rpm并保持大约1至大约3秒钟；和(c)至大约5000rpm并保持大约1至大约3秒钟。使用分光光度计并扫描表面对盘面进行分光光度测定以确保染料涂层均匀。确定染料涂层均匀后，将涂装的盘转移到温度为大约70至大约80℃的烘箱中固化。然后采用公开的方法将固化的染料涂层溅射涂装一层银涂层，随后采用公开的方法涂装漆(DSM 650-026 DVD漆)以生产0.6mm厚的DVD-R盘。采用阳离子SK7020筛网印花粘合剂(Sony)将其键合于样品基材上，并如下进行测试。
               表5
使用的涂料溶液  形成均匀染料层需要的周期时间(妙)
比较实施例4  7.5
实施例12  7.1
实施例13  6.7
实施例14  6.4
表5表明与不含表面张力降低剂的涂料溶液相比，本发明研制的涂料溶液减小了在光学记录盘上形成染料层所需的时间。
在比较过程中，还注意到由于改进了本发明的涂料溶液对聚碳酸酯盘的润湿，在形成染料涂层之前将所述涂料溶液均匀分布在盘上的涂装循环的过程中，在盘上涂布较少量的涂料溶液就可以得到给定厚度的涂料溶液层，并可在涂布涂料溶液后，使得较少的染料溶液被甩离盘。这样降低了在给定吸光率的染料层的制备中消耗的涂料溶液的量。
使用实施例和比较实施例涂料溶液制备的盘的电性能的比较
将具有使用如上所述的实施例12和实施例13的涂料溶液旋涂制备的染料涂层的聚碳酸酯盘与使用比较实施例4的涂料溶液制备的盘比较。所有盘的染料层厚度足以使得吸光度(abs)为0.60。对最佳记录能力、DTC Jitter和PISum8误差进行标准测试。发现用各种涂料溶液制备的盘的最佳记录能力和DTC Jetter相当，但是用实施例12和实施例13的涂料溶液制备的PISum8误差值分别为75和70。由比较实施例4的涂料溶液制备的盘的PISum8误差值为100。虽然对于市售的记录介质，该数据在可接受的范围内，具有使用本发明研制的涂料溶液制备的染料涂层的盘得到的PISum8误差值更小，这点证明与不含本发明的表面张力降低剂的涂料溶液相比，本发明研制的涂料溶液经染料涂装工艺得到了更均匀的薄膜。
实施例15和16-用含HFC365mfc表面张力降低剂
的涂料溶液制备的盘
在该实施例中，使用包含溶解于含有表6所示的1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)的2，2，3，3-四氟丙醇(用于制备DVD染料-涂料溶液的标准溶剂)中的Organica 967花青染料的涂料溶液制备盘。使用上述步骤制备这些涂料溶液。所述涂料溶液的染料含有猝灭剂，因此无需在涂料溶液中另加猝灭剂。
                                  表6
涂料溶液 溶剂(2，2，3，3-四氟丙醇)的体积％ 表面张力降低剂HFC365mfc(1，1，1，2，2-五氟丁烷)的体积％ 染料的重量％(Organica 967)
比较实施例5 100 0  2.0
实施例15 80 20  2.0
实施例16 60 40  1.5
使用上述步骤，在光吸收密度为0.54、0.56或0.58abs(如上所述采用分光光度法测定)的标准DVD-R 02087102基材上涂布表6的涂料溶液。发现使用基于60/40混合溶剂(60％体积的液体载体和40％体积的表面张力降低剂)的2％重量的染料的涂料溶液不能制备这些光密度的涂层，因为涂料溶液成膜部分的浓度太高。因此，当使用60/40混合涂料溶剂时，制备更稀的染料含量为1.5％重量的溶液用于涂装测试盘。
发现包含表面张力降低剂的涂料溶液比由100％体积的2，2，3，3-四氟丙醇制备的涂料溶液的粘度更低。这反映与涂布比较实施例5所需的管道压力(12psi)相比，涂布实施例15和实施例16所需的管道压力(8psi)更小。
记录如上所述各个溶液制备涂层所需的周期时间，这些实施例的结果见表7。这些数据表明对于小于0.58Abs的染料涂层，与不含表面张力降低剂的涂料溶液相比，包含1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)的两种涂料溶液在光学记录盘上形成染料层需要的时间缩短。
                          表7
使用的涂料溶液  形成均匀染料层需要的周期时间(秒)
 0.54Abs  0.56Abs  0.58Abs
比较实施例5  7.35  7.38  7.41
实施例15  5.9  6.2  7.2
实施例16  6.2  7.0  7.5
与涂层从仅包含四氟丙醇的涂料溶剂中沉积所需的时间相比，使用60/40混合涂料溶剂涂布0.58Abs涂层所需的时间应当考虑这个事实：使用60/40混合物的涂料溶液是比仅含四氟丙醇的溶液浓度更低的染料溶液，达到相同的光密度需要更多体积的溶液涂层。因此，对于较低光密度的涂层更快的周期时间更有意义。
表6描述的涂料溶液的凹槽填充特性通过使用原子力显微镜测定涂装盘的染料涂层的厚度来比较。数据见表8，表明含有表面张力降低剂的涂料溶液的凹槽填充特性与不含表面张力降低剂的涂料溶液的凹槽特性相当。
                 表8
实施例编号     凹槽填充(纳米)
 0.54Abs  0.56Abs  0.58Abs
比较实施例5  109.49  108.14
实施例15  110.89  109.06
实施例16  109.62  107.38  106.5
还注意到包含挥发性表面张力降低剂的染料溶液在涂装装置的喷头中可停留最高可达1小时，而不会从溶液中结晶出染料以及阻塞喷头出口。
根据已知方法，使用Audio Developments DVD-rite和DVD-pro测试装置对比较实施例5、实施例15和实施例16的盘进行电学测试。发现所有涂装的盘都有满意的电学性能。
总之，实施例15和实施例16的数据表明，本发明提供了一种与使用本领域已知的涂料溶液制备的盘性能相当的盘；本发明研制的涂料溶液提供了在将涂料溶液均匀分布的涂装循环部分期间并在形成染料层之前，使用较少体积的涂料溶液并且在涂料溶液涂布后需要甩掉较少涂料溶液，得到给定厚度的涂层的涂布方法。这样减少了在制备给定吸光率的染料层中消耗的涂料溶液的量。

Claims (16)

1.一种组合物，所述组合物包含：(1)包含液体载体和至少一种氟碳化合物表面张力降低剂的涂料溶剂；和(2)溶解于所述涂料溶剂中的成膜部分。
2.权利要求1的组合物，其中所述氟碳化合物为具有至少一个连接于其碳原子的氟原子的含大约3个至大约8个碳原子的直链、支链或环状饱和或不饱和脂族化合物。
3.权利要求1的组合物，其中所述液体载体包含一种或多种选自具有大约3个至大约7个碳原子和大约1个至大约13个氟原子的醇的氟化醇。
4.权利要求2的组合物，其中所述氟碳化合物选自1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)、1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)及其混合物。
5.权利要求1的组合物，其中所述涂料溶剂包含：
(i)最高可达大约99％体积的液体载体；和
(ii)大约1％体积至大约75％体积的所述氟碳化合物表面张力降低剂；
并且其中所述涂料溶剂溶解了最高可达大约10％重量的成膜部分。
6.权利要求5的组合物，其中所述液体载体为2，2，3，3-四氟丙醇。
7.权利要求6的组合物，其中所述液体载体的存在量至少为大约60％体积。
8.权利要求5的组合物，其中所述表面张力降低剂为1，1，1，3，3-五氟丙烷(HFC245fa)，并且其存在量不超过大约25％体积。
9.权利要求5的组合物，其中所述表面张力降低剂为1，1，1，2，2-五氟丁烷(HFC365mfc)，并且其存在量不超过大约40％体积。
10.权利要求8的组合物，其中所述表面张力降低剂的存在量为大约20％体积，并且所述涂料溶液溶解了大约1％重量至大约2％重量的成膜部分。
11.权利要求5的组合物，其中所述液体载体为2，2，3，3，4，4，5，5-八氟戊醇。
12.权利要求6的组合物，所述组合物还包含最高可达50％体积的八氟戊醇作为液体载体。
13.一种在基材表面涂布成膜部分层的方法，所述方法包括在所述基材表面涂布权利要求1的组合物涂层，然后从所述涂层中除去所述液体载体和所述表面张力降低剂。
14.权利要求13的方法，其中所述涂层通过旋涂将涂料溶液涂布到所述基材表面形成。
15.权利要求13的方法，其中所述涂层通过浸涂将涂料溶液涂布到所述基材表面形成。
16.一种表面涂层，所述表面涂层按照权利要求13的方法制备。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7676579B2 (en) * 2002-05-13 2010-03-09 Sony Computer Entertainment America Inc. Peer to peer network communication
JP2006052260A (ja) 2004-08-10 2006-02-23 Lintec Corp コーティング用組成物、コーティングフィルム、コーティングフィルム製造方法および光記録媒体
US20060144285A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Honeywell International, Inc. Fluorine-containing coatings

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4832992A (en) * 1986-12-23 1989-05-23 Fuji Photo Film Co., Ltd. Process for the preparation of information recording medium
JPH04252422A (ja) * 1990-12-26 1992-09-08 Fuji Electric Co Ltd 磁気ディスク媒体の製造方法および液体潤滑剤塗布用溶媒
US6066684A (en) * 1995-07-21 2000-05-23 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Photopolymerizable composition and optical disk having cured coating thereof
US5855979A (en) * 1996-08-08 1999-01-05 Mitsui Chemicals, Inc. Optical recording medium
JP3286249B2 (ja) * 1998-05-27 2002-05-27 ティーディーケイ株式会社 光記録媒体の製造方法
DE60027220T2 (de) * 1999-05-26 2006-10-12 Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara Herstellungsverfahren einer optischen Disc, optische Disc und Farblösung
WO2004020556A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-11 Honeywell International, Inc. Silicone based compositions

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