DE60223408T2 - Artikel mit harter verbundbeschichtungsschicht und verfahren zur herstellung der harten verbundbeschichtungsschicht - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gegenstand mit einer Verbundhartbeschichtung und ein Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung. In der vorliegenden Erfindung umfasst eine Verbundhartbeschichtung eine Hartschicht, die auf einer Oberfläche eines Gegenstands ausgebildet ist und Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist, und eine Schmutz abweisende ("Anti-Staining") Oberflächenschicht, welche auf der Oberfläche der Hartschicht aufgebildet ist und Schmutz abweisende Eigenschaft und Lubrizität aufweist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Gegenstand aus dem Bereich verschiedenster Gegenstände, bei denen Schmutz abweisende Eigenschaft, Lubrizität, Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit erforderlich sind, welcher auf einer seiner Oberflächen eine Verbundhartbeschichtung mit Schmutz abweisender Eigenschaft, Lubrizität, Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist, und ein Verfahren zur Ausbildung der Verbundhartbeschichtung.
  • Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung mit Schmutz abweisender Eigenschaft, Lubrizität, Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit auf der Oberfläche eines optischen Aufzeichnungsmediums, eines magnetooptischen Aufzeichnungsmediums, einer optischen Linse, eines optischen Filters, eines Antireflexionsfilms oder eines beliebigen anderen Display-Elements, wie beispielsweise eines Flüssigkristall-Displays, eines CRT-Displays, eines Plasma-Displays und eines EL-Displays, ohne dass dadurch die optische Eigenschaft und Aufzeichnungseigenschaft beeinträchtigt werden; die Erfindung betrifft ebenso einen Gegenstand, auf dem diese Hartbeschichtung ausgebildet ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Gewöhnlich liegt eine Schutzschicht (Hartschicht) auf der Oberfläche verschiedener Gegenstände, bei denen Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit erforderlich sind, vor, beispielsweise auf optischen Aufzeichnungsmedien, wie beispielsweise einer CD (Kompakt-Disk) und einer DVD (digitale vielseitig verwendbare Disk), magneto-optische Aufzeichnungsmedien, einer optischen Linse, einem optischen Filter, einem Antireflexionsfilm und verschiedenen Display-Elementen, wie beispielsweise einem Flüssigkristall-Display, einem CRT-Display, einem Plasma-Display und einem EL-Display.
  • Oftmals haften Verschmutzungen, wie beispielsweise Fingerabdrücke, Talk, Schweiß und Kosmetika, an der Oberfläche dieser Gegenstände an, während sie benutzt werden. Wenn erst einmal derartige Schmutzablagerungen daran anhaften, ist es nicht leicht, diese wieder zu entfernen. Dies stellt ein ernstes Problem dar, insbesondere bei optischen Aufzeichnungsmedien oder optischen Linsen, welche zur Aufzeichnung oder Wiedergabe verwendet werden, da das Aufzeichnen und die Wiedergabe von Informationssignalen in hohem Maße durch die anhaftenden Verschmutzungen beeinträchtigt werden.
  • In einem magneto-optischen Aufzeichnungsmedium läuft ein magnetischer Kopf auf einer organischen Schutzschicht, die auf der Aufnahmeschicht ausgebildet ist. Demgemäß ist es erforderlich, dass die Abriebbeständigkeit der Schutzschicht hoch ist und gleichzeitig der Reibungskoeffizient gering ist.
  • Als Verfahren zur Lösung des genannten Problems wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen, bei denen auf der Oberfläche einer optischen Linse oder Ähnlichem eine Schicht aufgebildet wird, welche die Eigenschaft aufweist, dass Verschmutzungen nicht leicht an der Schicht anhaften und, wenn Verschmutzungen an der Schicht anhaften, diese leicht weggewischt werden können, das heißt, die Schicht eine Anti-Staining-Eigenschaft aufweist. Insbesondere wird das folgende Verfahren in vielen Fällen angewendet: Ein Verfahren, in dem eine Schicht aus einer fluorhaltigen Verbindung oder einer Verbindung auf Silikonbasis auf der Oberfläche aufgebildet wird, um ihr Wasser abweisende Eigenschaft und Öl abweisende Eigenschaft zu verleihen, wodurch die Anti-Staining-Eigenschaft verbessert wird.
  • Im Hinblick auf ein Verfahren zur Lösung des zweiten Problems, das heißt, ein Verfahren zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten der Oberfläche einer Schutzschicht (Hartschicht), wurden bisher viele Maßnahmen vorgeschlagen. Insbesondere wird in vielen Fällen das folgende Verfahren angewendet: Ein Verfahren, in dem auf der Oberfläche der Schutzschicht ein Film aus einem flüssigen Schmiermittel, wie beispielsweise einem fluorhaltigen Polymeren (z. B. Perfluorpolyether) oder einem Silikonpolymeren (beispielsweise Polydimethylsiloxan) aufgebildet wird, wodurch die Lubrizität verbessert wird.
  • Im Grunde handelt es sich bei der Schmutz abweisenden Eigenschaft und der Lubizität um vollständig verschiedene Eigenschaften. Jedoch ist es in vielen Fällen üblich, eine fluorhaltige Verbindung oder eine Silikonverbindung als Mittel zu verwenden, um beide dieser Eigenschaften zu erhalten. Entsprechend treten häufig bei beiden Probleme auf, wenn eine fluorhaltige Verbindung oder eine Silikonverbindung verwendet wird, um der Oberfläche einer Hartschicht, Schmutz abweisende Eigenschaft oder Lubrizität zu verleihen.
  • Viele der fluorhaltigen Verbindungen oder Silikonverbindungen sind weich. Somit ist es, wenn diese Verbindungen verwendet werden, sehr schwierig, eine ausreichende Abriebbeständigkeit zu erhalten. Um ein derartiges Problem zu überwinden, kommt das folgende Verfahren in Betracht: Ein Verfahren, bei dem ein anorganischer Füllstoff aus SiO2-Feinpartikeln oder Ähnlichem einem fluorhaltigen Polymeren oder einer Silikonpolymermatrix zugegeben wird, um eine hohe Abriebbe ständigkeit zu erreichen. Jedoch wird durch ein derartiges Verfahren nur eine kleine Verbesserung erzielt; eine zufrieden stellende Abriebbeständigkeit kann jedoch nicht erhalten werden, wenn das fluorhaltige Polymere oder ein Silikonpolymeres als Matrix verwendet wird, in der der organische Füllstoff dispergiert ist.
  • Aus diesem Grund wird folgendes Verfahren in Betracht gezogen: Ein Verfahren, in dem eine Schutzschicht zu einer laminierten Struktur, bestehend aus zwei oder mehreren verschiedenen Schichten, ausgebildet wird, wobei die untere Schicht aus einem sehr harten Material gefertigt wird, und eine obere Schicht aus einer fluorhaltigen Verbindung oder einer Silikonverbindung auf die Oberfläche aufgebildet wird, wodurch Schmutz abweisende Eigenschaft oder Lubrizität verliehen werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, die obere Schicht, welche aus der fluorhaltigen Verbindung oder der Silikonverbindung besteht, so dünn wie möglich herzustellen, so dass sich die Härte der unteren Schicht in der oberen Schicht, welche die oberste Oberfläche der laminierten Schutzschicht bildet, widerspiegelt. Jedoch ist es in diesem Verfahren sehr schwierig, eine feste Anhaftung zwischen der unteren Schicht und der oberen Schicht, welche aus der fluorhaltigen Verbindung oder der Silikonverbindung besteht, zu erreichen.
  • Als Verfahren zur Lösung des oben erwähnten Problems bezüglich der Anhaftung ist beispielsweise folgendes Verfahren bekannt: Ein Verfahren, in dem eine untere Schicht aus einem anorganischen Material, wie beispielsweise SiO2, beispielsweise durch ein Zerstäubungsverfahren oder einen Sol-Gel-Prozess gebildet wird, eine obere Schicht aus einem Alkoxysilan mit einer Fluoralkylgruppe, beispielsweise durch ein Dampfabscheidungs-Verfahren oder das Auftragen einer Lösung, auf der Oberfläche der unteren Schicht aufgebildet wird, und das ganze einer Wärmebehandlung in Gegenwart einer sehr kleinen Wassermenge unterzogen wird, um eine Dehydratisierungs-Kondensation zwischen den Silanolgruppen, die durch Hydrolyse des Alkoxysilans erzeugt werden und/oder zwischen den Silanolgruppen und Hydroxylgruppen, die in der Oberfläche der unteren Schicht aus SiO2 oder Ähnlichen vorliegen, zu bewirken, wodurch die obere Schicht auf der unteren Oberflächenschicht durch chemische Bindungen und/oder Wasserstoffbindungen fixiert wird.
  • In diesem Verfahren ist es wünschenswert, dass die Oberfläche der unteren Schicht aktive Gruppen, wie beispielsweise Hydroxylgruppen, mit hoher Dichte aufweist. Aus diesem Grund ist das Material, welches in der unteren Schicht verwendet werden kann, auf anorganisches Material beschränkt, insbesondere auf ein Metalloxid oder Metalichalcogenid, wie beispielsweise SiO2, Al2O3, TiO2 oder ZnS. Auch wenn die untere Schicht aus einem Metalloxid, wie beispielsweise SiO2, gefertigt ist, um eine ausreichende Anhaftung zwischen diesem Metalloxid und dem Alkoxysilan der oberen Schicht zu gewährleisten, ist es notwendig, die Oberfläche der unteren Schicht einer aktivierenden Behandlung, wie beispielsweise einer Alkalibehandlung, Plasmabehandlung oder Korona-Entladungsbehandlung, zu unterziehen, um die Dichte der aktiven Gruppen auf der Oberfläche vor der Bildung der oberen Schicht zu erhöhen.
  • Es wurde ebenso ein Versuch unternommen, eine untere Schicht aus einem organischen Material, wie beispielsweise Polyethylen, Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat zu verwenden, die Oberfläche der unteren Schicht durch ein Verfahren, wie beispielsweise Plasmabehandlung oder Korona-Entladungsbehandlung, hydrophil zu machen, und eine obere Schicht aus dem gleichen Alkoxysilan wie oben beschrieben auf der Oberfläche der unteren Schicht aufzubilden. In diesem Fall ist jedoch die Adhäsion sehr viel geringer als in dem Fall, in dem das oben erwähnte anorganische Material als untere Schicht verwendet wird. Somit wird keine ausreichende Beständigkeit erhalten.
  • In dem Fall, in dem ein Substrat, welches mit einer Hartschicht versehen werden soll, aus einem Harz besteht, ist es gemäß dem oben erwähnten Verfahren, in dem ein anorganisches Material, wie beispielweise SiO2, als untere Schicht verwendet wird, sehr schwierig, eine Abriebbeständigkeit der Hartschicht zu erhalten. Wenn die Schicht aus dem anorganischen Material, wie beispielsweise SiO2, auf der Oberfläche des Harzsubstrats abgeschieden wird, beträgt die Dicke des Films, der ausgebildet werden kann, höchstens etwa einige 100 Nanometer. Somit ist es im Hinblick auf den Produktionsprozess schwierig, eine Filmdicke über diesem Wert zu erreichen. Auch wenn ein derartiger Film ausgebildet werden kann, bricht der anorganische Film leicht selbst, da die Differenz in dem Elastizitätsmodul oder dem thermischen Expansionskoeffizienten zwischen dem organischen Film und dem Substrat beträchtlich ist. Ein anorganischer Film mit einer Dicke von einigen 100 Nanometern ergibt jedoch nur schwer eine ausreichende Abriebbeständigkeit. Es ist ebenso schwierig, eine ausreichende Adhäsion zwischen dem Harzsubstrat und dem anorganischen Film zu erhalten. In der Folge löst sich der anorganische Film leicht ab. In dieser Hinsicht ist es ebenso schwierig, eine ausreichende Abriebbeständigkeit zu erhalten.
  • Somit ist in dem Fall, in dem das Substrat, welches mit einer Hartschicht versehen werden soll, aus einem Harz besteht, notwendig, eine Primärschicht mit einem hohen Elastizitätsmodul auf dem Harzsubstrat aufzubilden, eine untere Schicht aus dem gleichen anorganischen Film wie oben beschrieben auf der Primärschicht aufzubilden, wodurch die Adhäsion zwischen dem Harzsubstrat und dem anorganischen Film und die Festigkeit des anorganischen Films bewahrt werden, die Oberfläche der unteren Schicht einer aktivierenden Behandlung zu unterziehen, und eine obere Schicht aus dem gleichen fluorhaltigen Alkoxysilan wie oben beschrieben auf der Oberfläche der unteren Schicht aufzubil den. Da es notwendig ist, diese drei Schichten nacheinander auf diese Weise aufzubilden, ist die Produktivität sehr gering.
  • Die Japanische Patentoffenlegung Nr. 9-137117 (1997) offenbart ein Verfahren, in dem auf eine Oberfläche eines Harzsubstrats eine Zusammensetzung, umfassend eine polymerisierbare Verbindung, welche in ihrem Molekül wenigstens zwei (Meth)acryloyloxygruppen aufweist, und Feinpartikel einer anorganischen Verbindung, wie beispielsweise Siliziumoxid-Feinpartikel, aufgetragen wird, die polymerisierbare Verbindung durch Bestrahlung mit aktiven Energiestrahlen photopolymerisiert wird, die Oberfläche dieses gehärteten Films einer Korona-Behandlung oder einer Plasmabehandlung unterzogen wird, und dann auf die behandelte Oberfläche eine Silanverbindung aufgetragen wird, welche in ihrem Molekül wenigstens eine Gruppe aufweist, welche eine Silanolgruppe durch Hydrolyse erzeugen kann, wodurch eine Beschichtung aus einer Silanverbindung gebildet wird, welche eine verbesserte Adhäsion an dem oben erwähnten gehärteten Film aufweist. In diesem Fall ist es ebenso notwendig, die Oberfläche des gehärteten Films einer Korona-Behandlung oder Plasmabehandlung zu unterziehen, um die Adhäsion zwischen der Beschichtung aus der Silanverbindung als obere Schicht und dem gehärteten Film als untere Schicht zu bewahren.
  • In dem Fall, in dem bei einer organischen Schutzschicht des oben erwähnten magneto-optischen Aufzeichnungsmediums ein flüssiges Schmiermittel, wie beispielsweise Perfluorpolyether oder Polydimethylsiloxan, auf die Oberfläche der organischen Schutzschicht zur Ausbildung eines Schmiermittelfilms aufgetragen wird, kann die Adhäsion zwischen der organischen Schutzschicht und dem Film aus flüssigem Schmiermittel kaum berücksichtigt werden, da es sich bei dem Schmiermittel um eine viskose Flüssigkeit handelt. Jedoch besteht die Möglichkeit, dass das Schmiermittel vermindert wird, indem ein das magnetische Feld modulierender Kopf wiederholt für eine längere Zeit hinüber gleitet oder sich das Schmiermittel bei der Lagerung des Aufzeichnungsmediums über einen längeren Zeitraum nach und nach verflüchtigt. In diesem Verfahren ist es somit wünschenswert, dass das Schmiermittel fest auf der Oberfläche der organischen Schutzschicht fixiert ist.
  • Um eine Schmutz abweisende Eigenschaft zu erhalten, ist es indessen notwendig, der Oberfläche einer Schutzschicht, wie oben beschrieben, Wasser abweisende Eigenschaft oder Öl abweisende Eigenschaft zu verleihen. Jedoch ist dies nicht notwendigerweise ausreichend. Der Vorgang des Abwischens anhaftender Verschmutzungen wird im Allgemeinen von den Benutzern durchgeführt. Somit ist es notwendig, den Reibungskoeffizienten der Oberfläche der Schutzschicht herabzusetzen, um dem Benutzer das Gefühl zu vermitteln, dass der Vorgang des Abwischens von Verschmutzungen leicht durchzuführen ist. Der Zusammenhang zwischen der Schmutz abweisenden Eigenschaft eines Gegenstands und dessen Reibungskoeffizienten wurde bisher kaum untersucht. Tatsächlich ist es jedoch wesentlich, den Reibungskoeffizienten gering zu machen sowie Wasser abweisende Eigenschaft und Öl abweisende Eigenschaft zu verleihen, um eine Schmutz abweisende Eigenschaft zu erreichen.
  • Durch Herabsetzen des Reibungskoeffizienten der Oberfläche kann ein Stoß, der verursacht wird, wenn eine harte Projektion die Oberfläche kontaktiert, abgleiten, wodurch die Erzeugung von Kratzern unterdrückt werden kann. Demgemäß ist es vom Standpunkt der Verbesserung der Kratzfestigkeit der Hartschicht erforderlich, den Reibungskoeffizienten der Oberfläche ebenso gering zu machen.
  • Die Japanischen Patentoffenlegungen Nr. 6-211945 (1994) und 2000-301053 offenbaren die Aufbildung einer Hartschicht durch: Auftragen einer Zusammensetzung, in der ein Fluoralkylacrylat und ein mit diesem inkompatibles Acrylmonomer in einem bestimmten Verhältnis in einem Lösungsmittel, welches diese zwei Komponenten lösen kann, ge löst sind, auf ein Substrat und Bestrahlen der Zusammensetzung unmittelbar nach dem Auftragen mit Elektronenstrahlen zur Härtung der Zusammensetzung. Gemäß diesen Veröffentlichungen wird durch das Auftragen der Zusammensetzung in einer Dicke von 1 bis 15 μm und die Bestrahlung mit Elektronenstrahlen unmittelbar nach dem Auftragen das Lösungsmittel augenblicklich vaporisiert. Zudem werden die Fluoralkylacrylat-Verbindung und das Acrylmonomer lokalisiert, so dass die Zusammensetzung in einem Zustand gehärtet wird, in dem das Fluoralkylacrylat ungleichmäßig in der Oberfläche der Beschichtung verteilt ist.
  • Jedoch ist es gemäß diesen zwei Publikationen notwendig, die Zusammensetzung mit Elektronenstrahlen zu bestrahlen, um die Zusammensetzung unmittelbar nach dem Auftragen der Zusammensetzung und vor der ungleichmäßigen Verteilung auf Grund des Verdampfens des Lösungsmittels zu härten, da eine Zusammensetzung verwendet wird, welche Komponenten enthält, die miteinander inkompatibel sind. Demgemäß ist das Timing der Bestrahlung mit Elektronenstrahlen nach dem Auftragen schwierig und dadurch das Auftragverfahren stark eingeschränkt. Beschichtungsverfahren, in denen die Verdampfungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels hoch ist, beispielsweise Rotationsbeschichtung, können nicht angewendet werden.
  • Das größte Problem bei den in den Publikationen offenbarten Verfahren ist, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass das Lösungsmittel in der gehärteten Schicht nicht vollständig entfernt werden kann, da das Lösungsmittel zum gleichen Zeitpunkt vaporisiert wird, zu dem mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird. In den Veröffentlichungen wird überhaupt nicht untersucht, ob das Lösungsmittel vollständig aus der gehärteten Beschichtung entfernt wurde oder nicht. In dem Fall, in dem eine sehr kleine Menge des Lösungsmittels im Inneren verbleibt, tritt unmittelbar nach der Ausbildung der Hartschicht kein Problem auf, es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Beschichtung nach der Ver wendung des Gegenstands mit der Beschichtung über einen längeren Zeitraum aufreißt oder abgelöst wird. Ebenso wird die Härte ungenügend. Somit kann es zu einer allmählichen Verwerfung des Substrats, auf dem die Hartschicht ausgebildet ist, kommen.
  • Bei dem Verfahren, in dem das Lösungsmittel zum gleichen Zeitpunkt verdampft wird, zu dem mit Elektronenstrahlen bestrahlt wird, kommt es leicht zu einer porösen Struktur der gehärteten Schicht. Somit ist ihre Härte ungenügend, und zudem kann die optische Eigenschaft verschlechtert sein. Entsprechend ist es, auch wenn kein Problem im Fall der Anwendung dieses Verfahrens auf die Herstellung üblicher Gegenstände auftritt, schwierig, dieses Verfahren bei der Herstellung von Gegenständen anzuwenden, bei denen eine sehr hohe optische Eigenschaft erforderlich ist, beispielsweise bei einer optischen Linse oder einem optischen Aufzeichnungsmedium.
  • JP 9258003 A beschreibt die Aufbildung einer Schicht aus einer spezifizierten fluorhaltigen Silanverbindung auf die Oberfläche einer Linse. Diese Schicht kann direkt auf die Oberfläche eines Linsenkörpers aufgebildet werden, oder es kann ein Antireflexionsfilm, welcher eine Hartbeschichtung und/oder eine Schicht aus einer anorganischen Verbindung umfasst, zuvor auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebildet werden.
  • JP 04 305450 A beschreibt das Laminieren einer Schicht aus einem UV-härtbaren Harz, welche als Hartbeschichtung wirken kann, und das anschließende Laminieren eines UV-härtbaren Harzes mit Anti-Trübungs-Eigenschaften auf Fensterglas, Spiegel usw.. Es wird mit UV-Strahlen bestrahlt, so dass die zwei Schichten gleichzeitig gehärtet werden.
  • Zusammengefasst ist bisher keine Hartbeschichtung bekannt, in der Schmutz abweisende Eigenschaft, Lubrizität und Abriebbeständigkeit gleichzeitig mit hohem Niveau realisiert sind.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Aufgaben der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben erwähnten Probleme des Stands der Technik zu lösen und kostengünstig einen Gegenstand mit einer Hartbeschichtung zur Verfügung zu stellen, welcher ausgezeichnete Schmutz abweisende ("Anti-Staining"-)Eigenschaft, Lubrizität, Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit aufweist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein kostengünstiges und einfaches Verfahren zur Bildung einer Hartbeschichtung mit ausgezeichneter Schmutz abweisender Eigenschaft, Lubrizität, Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit zur Verfügung zu stellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten umfangreiche Studien durch. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass eine Hartbeschichtung mit Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit auf einer Oberfläche eines Gegenstands gehärtet/hergestellt wird, und gleichzeitig eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht mit Anti-Staining-Eigenschaft und Lubrizität auf der Oberfläche der Hartschicht gehärtet/hergestellt wird, indem die beiden Schichten mit aktiven Energiestrahlen bestrahlt werden, wodurch eine Verbundhartbeschichtung ausgebildet wird, in der die Schmutz abweisende Oberflächenschicht und die Hartschicht fest miteinander verbunden sind.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand mit einer Verbundhartbeschichtung, umfassend eine Hartschicht auf der Oberfläche eines Gegenstands und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht auf der Oberfläche der Hartschicht, wobei die Hartschicht aus einem gehärteten Produkt einer Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung besteht, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung umfasst, die Schmutz abweisende Oberflächenschicht aus einem gehärteten Produkt eines Oberflächenschichtmaterials besteht, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft umfasst, und die Schmutz abweisende Oberflächenschicht auf der Hartschicht fixiert ist. Der Ausdruck "fixiert ist" bedeutet, dass in Zusammenhang mit der Wasser abweisenden Eigenschaft der Verbundhartbeschichtung, wie in den Beispielen beschrieben, der Kontaktwinkel des Wassers auf der Oberfläche der Hartschicht 85 Grad oder mehr sowohl anfänglich als auch nach Abreiben der Oberfläche mit einem Tuch beträgt. Wenn die Hartschicht nicht fixiert ist, kann kein Kontaktwinkel von 85 Grad oder mehr, insbesondere nach dem Abreiben, erreicht werden.
  • Bevorzugt besitzt in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Schmutz abweisende Oberflächenschicht eine Dicke von 1 nm bis 100 nm.
  • Bevorzugt umfasst in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, welche in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, eine Verbindung, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  • Bevorzugt ist in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, welche in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  • Bevorzugt umfasst in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung, die einen Anteil mit einem Substituenten auf Silikonbasis und/oder einem fluorhaltigen Substituenten und wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  • Bevorzugt umfasst in dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung einen Photopolymerisations-Initiator und, gegebenenfalls, einen anorganischen Füllstoff.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung, welche eine Hartbeschichtung und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht auf einer Oberfläche eines Gegenstands umfasst, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte
    Auftragen einer Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung umfasst, auf eine Oberfläche eines Gegenstands, der mit einer Hartbeschichtung versehen werden soll, wodurch eine Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gebildet wird,
    Bildung einer Schicht auf der Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung mit einem Oberflächenschichtmaterial, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft umfasst, wodurch eine Oberflächenmaterialschicht gebildet wird, und
    Ausstrahlen von aktiven Energiestrahlen auf die gebildete Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und die Oberflächenmaterialschicht zur gleichzeitigen Härtung der beiden Schichten, wodurch eine Hartschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche des Gegenstands kontaktiert, und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche der Hartschicht kontaktiert.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt die Schmutz abweisende Oberflächenschicht derart ausgebildet, dass sie eine Dicke von 1 nm bis 100 nm aufweist.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt nach Auftragen der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Gegenstands zur Ausbildung der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung getrocknet, um ein in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthaltenes Lösungsmittel aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung zu entfernen, und dann die Oberflächenmaterialschicht auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgebildet.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt nach dem Auftragen der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Gegenstands zur Ausbildung der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gegebenenfalls getrocknet, aktive Energiestrahlen auf die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung ausgestrahlt, um die Schicht aus dieser Zusammensetzung in einen halb gehärteten Zustand zu überführen, und dann die Oberflächenmaterialschicht auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgebildet.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt die Oberflächenmaterialschicht durch Schichtbildung mit dem Oberflächenschichtmaterial durch Auftragen oder Abscheiden gebildet.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt zum Zeitpunkt der Schichtbildung durch Auftragen des Oberflächenschichtmaterials als Lösungsmittel ein Lösungsmittel verwendet, in dem die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung in der bereits gebildeten Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung im Wesentlichen nicht gelöst ist. Wenn die Oberflächenmaterialschicht durch Auftragen des Oberflächenschichtmaterials gebildet wird, wird die Oberflächenmaterialschicht nach dem Auftragen getrocknet.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, eine Verbindung mit wenigstens einer reaktiven Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung mit wenigstens einer reaktiven Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst bevorzugt die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung, welche einen Anteil mit einem Substituenten auf Silikonbasis und/oder einem fluorhaltigen Substituenten aufweist, und wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt die aktiven Energiestrahlen Elektronenstrahlen oder ultraviolette Strahlen.
  • In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden bevorzugt die aktiven Energiestrahlen in einer Atmosphäre mit einer Sauerstoffkonzentration von 500 ppm oder weniger (bezogen auf das Volumen) ausgestrahlt.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gegenstand mit einer Verbundhartbeschichtung, umfassend eine Hartschicht auf der Oberfläche eines Gegenstands und eine Schmutz abweisende Oberflä chenschicht auf der Oberfläche der Hartschicht, wobei der Gegenstand erhalten wird durch
    Auftragen einer Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung umfasst, auf eine Oberfläche eines Gegenstands, der mit einer Hartbeschichtung versehen werden soll, wodurch eine Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gebildet wird,
    Bildung einer Schicht auf der Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung mit einem Oberflächenschichtmaterial, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft umfasst, wodurch eine Oberflächenmaterialschicht ausgebildet wird, und
    Ausstrahlen von aktiven Energiestrahlen auf die gebildete Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und die Oberflächenmaterialschicht zur gleichzeitigen Härtung der beiden Schichten, wodurch eine Hartschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche des Gegenstands kontaktiert und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche der Hartschicht kontaktiert.
  • Bevorzugt handelt es sich in dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bei dem Gegenstand um ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, eine optische Linse, einen optischen Filter, einen Antireflexionsfilm oder ein beliebiges anderes Display-Element. Zu Beispielen für das Display-Element zählen ein Flüssigkristall-Display, ein CRT-Diyplay, ein Plasma-Display und ein EL-Display.
  • In der Beschreibung bedeutet der Ausdruck "Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung" eine Hartschicht, welche nicht gehärtet oder halb gehärtet (d. h., teilweise gehärtet) ist. Der Ausdruck "Oberflächenmaterialschicht" bezeichnet eine Oberflächenschicht, d. h. eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht, welche nicht gehärtet ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche schematisch ein Beispiel der Schichtstruktur des Gegenstands mit einer Verbundhartbeschichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • 2 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispiels der optischen Platte mit einer Verbundhartbeschichtung der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche schematisch ein Beispiel der Schichtstruktur eines Gegenstands mit einer Verbundhartbeschichtung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Gemäß 1 ist eine Hartschicht 2 auf einer Oberfläche eines Gegenstands 1, der mit einer Hartbeschichtung versehen werden soll, ausgebildet, und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht ist derart ausgebildet, dass sie mit der Oberfläche der Hartbeschichtung 2 in Kontakt steht. Die Kombination aus Hartschicht 2 und Schmutz abweisender Oberflächenschicht 3 wird der Einfachheit halber als Verbundhartbeschichtung bezeichnet.
  • Zu Beispielen für den Gegenstand 1 zählen verschiedene Gegenstände, bei denen eine Behandlung mit einer Hartbeschichtung notwendig ist. Zu spezifischen Beispielen dafür zählen Folien oder Substrate aus einem thermoplastischen Harz, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polymethylmethacrylat, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat. Jedoch ist der Gegenstand 1 nicht auf diese Beispiele beschränkt. Zu spezifischeren Beispielen für den Gegenstand zählen ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, eine optische Linse, ein optischer Filter, ein Antireflexionsfilm und verschiedene Display-Elemente, wie beispielsweise ein Flüssigkristall-Display, ein CRT-Display, ein Plasma-Display und ein EL-Display.
  • Zunächst wird eine Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung enthält, auf eine Oberfläche des Gegenstands 1 aufgetragen, wodurch eine Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gebildet wird. Als Nächstes wird eine Oberflächenmaterialschicht durch Schichtbildung mit einem Oberflächenschichtmaterial, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft enthält, auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgebildet. Im Folgenden werden die jeweiligen Komponenten der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und des Oberflächenschichtmaterials beschrieben.
  • Die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, ist eine beliebige Verbindung mit wenigstens einer aktiven Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe. Die Struktur dieser Verbindung ist nicht besonders eingeschränkt. Die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung enthält bevorzugt ein polyfunktionelles Monomeres oder Oligomeres, welches im einzelnen Molekül zwei oder mehr, bevorzugt drei oder mehr, polymerisierbare Gruppen enthält, um der Hartschicht ausreichende Härte zu verleihen.
  • Unter derartigen durch aktive Energiestrahlung polymerisierbaren Verbindungen zählen zu Beispielen für die Verbindung mit einer (Meth)acryloylgruppe 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Triethylenglycol di(meth)acrylat, Ethylenoxid-modifiziertes Bisphenol-A-Di(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritoltetra(meth)acrylat, Ditrimethylolpropantetra(meth)acrylat, Dipentaerythritoihexa(meth)acrylat, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, 3-(Meth)acryioyloxyglycerinmono(meth)acrylat, Urethanacrylat, Epoxyacrylat und Esteracrylat. Jedoch ist die Verbindung mit einer (Meth)acryloylgruppe nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Zu Beispielen für die Verbindung mit einer Vinylgruppe zählen Ethylenglycoldivinylether, Pentaerythritoldivinylether, 1,6-Hexandioldivinylether, Trimethylolpropandivinylether, Ethylenoxidmodifizierter Hydroquinondivinylether, Ethylenoxid-modifizierter Bisphenol-A-Divinylether, Pentaerythritoltrivinylether, Dipentaerythritolhexavinylether und Ditrimethylolpropanpolyvinylether. Jedoch ist die Verbindung mit einer Vinylgruppe nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Zu Beispielen für die Verbindung mit einer Mercaptogruppe zählen Ethylenglycolbis(thioglycolat), Ethylenglycolbis(3-mercaptopropionat), Trimethylolpropantris(thioglycolat), Trimethylolpropantris(3-mercaptopropionat), Pentaerythritoltetrakis(mercaptoacetat), Pentaerythritoltetrakis(thiogiycolat) und Pentaerythritoltetrakis(3-mercaptopropionat). Jedoch ist die Verbindung mit einer Mercaptogruppe nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Die durch aktive Energiestrahlung härtbaren Verbindungen, welche in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten sind, können allein oder in Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden.
  • Die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung kann einen bekannten Photopolymerisations-Initiator enthalten. Der Photopolymerisations-Initiator ist nicht unbedingt notwendig, wenn Elektronenstrahlen als aktive Energiestrahlen verwendet werden. Wenn jedoch ultraviolette Strahlen verwendet werden, ist der Initiator notwendig. Unter den Pho topolymerisations-Initiatoren zählen zu Beispielen für einen Radikal-Photoinitiator DAROCURE 1173, IRGACURE 651 und IRGACURE 184 und IRGACURE 907 (welche sämtlich Produkte von Ciba Specialty Chemicals Inc. sind). Der prozentuale Gehalt des Photopolymerisations-Initiators beträgt beispielsweise ungefähr 0,5 bis 5 Gew.-% der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung (als Feststoffgehalt).
  • Gegebenenfalls kann die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung einen anorganischen Füllstoff enthalten, um die Abriebbeständigkeit zu verbessern. Zu Beispielen für den anorganischen Füllstoff zählen Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Zirkondioxid und Titandioxid. Die mittlere Partikelgröße des anorganischen Füllstoffs beträgt bevorzugt 100 nm oder weniger, bevorzugter 50 nm oder weniger, wenn insbesondere Transparenz erforderlich ist.
  • Um die Festigkeit und die Abriebbeständigkeit der gehärteten Beschichtung zu verstärken, wird die Oberfläche des anorganischen Füllstoffs bevorzugt mit einer Verbindung modifiziert, welche eine durch aktive Energiestrahlung polymerisierbare Gruppe aufweist. Der anorganische Füllstoff, welcher eine mittlere Partikelgröße von 50 nm oder weniger aufweist und mit einer Verbindung, welche eine durch aktive Energiestrahlung polymerisierbare Gruppe aufweist, oberflächenmodifiziert ist, kann aus reaktiven Siliziumoxidpartikeln bestehen, wie beispielsweise in den Japanischen Patentoffenlegungen Nr. 11-60235 (1999), 9-100111 (1997) und 2001-187812 beschrieben. Dieser Füllstoff wird bevorzugt in der vorliegenden Erfindung eingesetzt. Die in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 11-60235 (1999) beschriebenen Siliziumoxidpartikel enthalten eine kationisch reaktive Oxetanylgruppe als reaktive Gruppe, und die in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 9-100111 (1997) beschriebenen Siliziumoxidpartikel enthalten eine radikalisch reaktive (Meth)acryloylgruppe als reaktive Gruppe. Die in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 2001-187812 beschriebenen Silizi umoxidpartikel enthalten sowohl eine radikalisch reaktive ungesättigte Doppelbindung einer (Meth)acryloylgruppe oder ähnlichen Gruppe als auch eine kationisch reaktive Gruppe einer Epoxygruppe oder ähnlichen Gruppe. Die Zugabe eines derartigen anorganischen Füllstoffs zu der Hartbeschichtungs-Zusammensetzung ermöglicht eine Erhöhung der Abriebbeständigkeit der Hartschicht. Der prozentuale Gehalt des anorganischen Füllstoffs beträgt beispielsweise ungefähr 5 bis 80 Gew.-% der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung (als Feststoffgehalt). Wenn der Gehalt des anorganischen Füllstoffs mehr als 80 Gew.-% beträgt, wird die Filmfestigkeit der Hartschicht zu schwach.
  • Gegebenenfalls kann die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung ferner ein nicht polymerisierbares verdünnendes Lösungsmittel, einen Photopolymerisations-Coinitiator, einen organischen Füllstoff, einen Polymerisations-Inhibitor, ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolettstrahlen-Absorptionsmittel, einen Photostabilisator, einen Entschäumer, ein Verlaufmittel, ein Pigment, eine Silikonverbindung und andere Verbindungen enthalten. Zu Beispielen für das nicht polymerisierbare verdünnende Lösungsmittel zählen Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Isopropylacetat, n-Butylacetat, Ethylzellosolve und Toluol.
  • Bei dem Oberflächenschichtmaterial handelt es sich um ein beliebiges Material, bei dem der gehärtete Film Schmutz abweisende Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft aufweist. Das heißt, das Oberflächenschichtmaterial ist nicht besonders beschränkt, unter der Voraussetzung, dass es der Oberflächenschicht Schmutz abweisende Eigenschaft (Wasser abweisende Eigenschaft und/oder Öl abweisende Eigenschaft) und/oder Lubrizität verleiht und eine durch aktive Energiestrahlung polymerisierbare funktionelle Gruppe aufweist. Beispielsweise kann das Oberflächenschichtmaterial eine Silikonverbindung oder eine fluorhaltige Verbindung sein, welche wenigstens eine durch aktive Energie strahlung polymerisierbare funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, enthält. Die Anti-Staining-Eigenschaft und/oder Lubrizität wird/werden durch den Substituenten auf Silikonbasis oder den fluorhaltigen Substituenten bereitgestellt. Im Allgemeinen stellt eine Verbindung mit einem fluorhaltigen Substituenten eine bessere Schmutz abweisende Eigenschaft und/oder Lubrizität, d. h., einen größeren Kontaktwinkel des Wassers auf der Hartschichtoberfläche, bereit als eine Verbindung mit einem Substituenten auf Silkonbasis. Die Silikonverbindungen können Verbindungen umfassen, welche einen Anteil mit einem Substituenten auf Silikonbasis und wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, enthalten. Zu spezifischen Beispielen zählen Verbindungen gemäß der folgenden Formeln (1) bis (3): R-[Si(CH3)2O]n-R (1); R-[Si(CH3)2O]n-Si(CH3)3 (2);und (CH3)3SiO-[Si(CH3)2O]n-[Si(CH3)(R)O]m-Si(CH3)3 (3),worin R ein Substituent ist, welcher wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, enthält, n und m den Polymerisationsgrad darstellen, n im Bereich von S bis 1.000 liegt, und m im Bereich von 2 bis 100 liegt, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Zu Beispielen für die fluorhaltige Verbindung zählt eine fluorhaltige (Meth)acrylatverbindung. Zu spezifischen Beispielen für die fluorhaltige (Meth)acrylatverbindung zählen fluorierte Acrylate, wie beispielsweise
    2,2,3,3,3-Pentafluorpropyl(meth)acrylat,
    2,2,3,3-Tetrafluorpropyl(meth)acrylat,
    2,2,2-Trifluorethyl(meth)acrylat,
    1H,1H,5H-Octafluorpentyl(meth)acrylat,
    3-(Perfluor-5-methylhexyl)-2-hydroxypropyl(meth)acrylat,
    2-(Perfluoroctyl)ethylacrylat,
    3-Perfluoroctyl-2-hydroxypropyl(meth)acrylat,
    2-(Perfluordecyl)ethyl(meth)acrylat,
    2-(Perfluor-9-methylocytyl)ethyl(meth)acrylat,
    3-(Perfluor-7-methyloctyl)ethyl(meth)acrylat,
    2-(Perfluor-9-methyldecyl)ethyl(meth)acrylat und
    1H,H,9H-Hexadecafluornonyl(meth)acrylat.
  • Jedoch ist die fluorhaltige (Meth)acrylatverbindung nicht auf diese Beispiele beschränkt. Beispielsweise werden bevorzugt ein Polymeres, wie beispielsweise Perfluorpolyether, in welches eine (Meth)acrylatgruppe eingeführt wurde, und eine fluorhaltige Verbindung mit einer Vinyl- oder Mercaptogruppe anstelle einer (Meth)acrylatgruppe oder eine andere Verbindung eingesetzt. Zu spezifischeren Beispielen hierfür zählen Diacrylat von Fombrin Z DOL (einem Alkohol-modifizierten Perfluorpolyether-Produkt, hergestellt von Ausimont Co.) und ART3 und ART4 (von Kyoeisha Chemical Co., LTD. hergestellte Produkte).
  • Die durch aktive Energiestrahlung härtbaren Verbindungen, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten sind, können allein oder in Kombination von zwei oder mehr Verbindungen, ausgewählt aus den oben genannten Silikonverbindungen und fluorhaltigen Verbindungen, verwendet werden. Die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, ist bevorzugt eine durch Elektronenstrahlen härtbare Verbindung. Das Oberflächenschichtmaterial kann, als Teil seiner Komponenten, die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in der oben beschriebenen Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung eingesetzt wird, enthalten.
  • Wie die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung kann auch das Oberflächenschichtmaterial gegebenenfalls ein nicht polymerisierbares verdünnendes Lösungsmittel, einen Photopolymerisations-Initiator, einen Photopolymerisations-Coinitiator, einen organischen Füllstoff, einen anorganischen Füllstoff, einen Polymerisations-Inhibitor, ein Antioxidationsmittel, ein Ultraviolettstrahlen-Absorptionsmittel, einen Photostabilisator, einen Entschäumer, ein Egalisiermittel, ein Pigment, eine Silikonverbindung und weitere Verbindungen enthalten.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die oben beschriebene Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung zunächst auf die Oberfläche des Gegenstands 1 zur Ausbildung einer Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgetragen. Das Beschichtungsverfahren zum Auftragen ist nicht eingeschränkt; es kann sich um irgendeines der verschiedenen Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Rotationsbeschichtung, Tauchbeschichtung und Gravurstreichverfahren, handeln.
  • Nachdem die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Gegenstands 1 aufgetragen wurde, und bevor der Film mit dem Oberflächenschichtmaterial gebildet wird, wird bevorzugt die Flüssigkeit aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung entfernt. Das Entfernen der Flüssigkeit aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung ermöglicht die Verhinderung einer Dickenvariation der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung oder einer Beeinträchtigung der Ebenheit der Oberfläche, wenn der Film mit dem Oberflächenschichtmaterial auf diese zusammengesetzte Schicht aufgebildet wird. Auf diese Weise kann aus dem Oberflächenschichtmaterial leicht ein gleichmäßiger Film gebildet werden.
  • Um die Flüssigkeit aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung zu entfernen, ist es, beispielsweise in dem Fall, in dem ein verdünnendes Lösungsmittels in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, vorteilhaft, nach dem Auftragen der Zusammensetzung die aufgetragene Schicht zu trocknen, um das in der Zusammensetzung enthaltene Lösungsmittel aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung zu entfernen. Ebenso ist es möglich, nach dem Auftragen und optionalen Trocknen der aufgetragenen Schicht die Schicht mit aktiven Energiestrahlen, wie beispielsweise ultravioletten Strahlen, zu bestrahlen, um die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung in einen halb gehärteten Zustand zu überführen. Es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass durch die Bestrahlung mit den aktiven Energiestrahlen die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung nicht vollständig gehärtet wird. Der Ausdruck "halb gehärtet" bedeutet, dass ein Teil der aufgetragenen Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung noch nicht umgesetzt ist. Demgemäß ist die physikalische Härte der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung nicht begrenzt. Auf diese Weise ist es möglich, die Klebrigkeit der Oberfläche zu entfernen. Die Bestrahlungsmenge der ultravioletten Strahlen zu diesem Zeitpunkt ist abhängig von der Dicke der Hartschicht und beträgt beispielsweise 1 bis 500 mJ/cm2, bevorzugt 1 bis 200 mJ/cm2. Die angegebene Bestrahlungsmenge der Ultraviolettstrahlen ermöglicht das leichte Überführen der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung in einen halb gehärteten Zustand.
  • Die Dicke der durch das Härten der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung erhaltenen Hartschicht ist nicht besonders beschränkt und kann entsprechend der Art oder der Verwendung des Gegenstands ausgewählt werden. Wenn es sich bei dem Gegenstand beispielsweise um eine optische Aufzeichnungsplatte handelt, ist es vorteilhaft, die Dicke auf 1 μm bis 10 μm, bevorzugt 1 μm bis 5 μm, einzustellen. Wenn die Dicke weniger als 1 μm beträgt, kann der Platte keine ausreichende Oberflächenhärte verliehen werden. Wenn die Dicke 10 μm übersteigt, kommt es leicht zu Sprüngen oder größeren Verwerfungen der Platte.
  • Als Nächstes wird eine Oberflächenmaterialschicht durch Schichtbildung mit dem oben beschriebenen Oberflächenschichtmaterial auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche nicht gehärtet oder teilweise gehärtet wurde (d. h., welche in halb gehärtetem Zustand vorliegt) aufgebildet. Es ist vorteilhaft, die Oberflächenmaterialschicht derart aufzubilden, dass die Dicke der Schmutz abweisenden Oberflächenschicht, die nach dem Härten der Schicht aus dem Oberflächenmaterial erhalten wird, 1 nm bis 100 nm, bevorzugt 5 nm bis 50 nm, beträgt. Wenn die Dicke weniger als 1 nm beträgt, werden keine ausreichende Schmutz abweisende Eigenschaft und Lubrizität erhalten. Wenn die Dicke 100 nm übersteigt, wird die Härte der darunter liegenden Hartschicht nicht ausreichend widergespiegelt. Dadurch nehmen die Kratzfestigkeit und Abriebbeständigkeit ab.
  • Die Schichtbildung kann durch das Auftragen oder die Abscheidung des Oberflächenschichtmaterials erfolgen. Das Oberflächenschichtmaterial wird durch Verdünnen des Oberflächenschichtmaterials mit einem geeigneten Lösungsmittel und anschließendes Auftragen der resultierenden Beschichtungslösung durch ein beliebiges Verfahren, wie beispielsweise Rotationsbeschichtung, Eintauchbeschichtung, Gravurstreichverfahren und Aufsprühverfahren, aufgetragen. Nach dem Auftragen wird die resultierende Schicht getrocknet.
  • Bevorzugt wird in diesem Fall als Lösungsmittel ein Lösungsmittel verwendet, in dem die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung in der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche nicht oder nur teilweise gehärtet wurde, im Wesentlichen nicht gelöst ist. Ob die Verbindung in der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung im Wesentlichen gelöst ist oder nicht, hängt nicht nur von der Art des Lösungsmittels, sondern auch von dem angewendeten Beschichtungsverfahren ab. In vielen Fällen, in denen als Beschichtungsverfahren der Oberflächenmaterialschicht beispielsweise Rotationsbeschichtung angewendet wird, verdampft nahezu das gesamte verdünnende Lösungsmittel, welches in der Beschichtungslösung vorhanden ist, bei Durchführung der Rotationsbeschichtung. Aus diesem Grund treten keine praktischen Probleme auf, auch wenn ein Lösungsmittel, in dem die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung bis zu einem gewissen Grad gelöst ist, als verdünnendes Lösungsmittel verwendet wird. In dem Fall, in dem als Beschichtungsverfahren der Oberflächenmaterialschicht beispielsweise Eintauchbeschichten angewendet wird, steht die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche nicht gehärtet wurde, mit der Beschichtungslösung der Oberflächenmaterialschicht für einen langen Zeitraum in Kontakt. Es ist deshalb notwendig, ein Lösungsmittel zu verwenden, in dem das Material der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung überhaupt nicht oder kaum gelöst ist.
  • Zu Beispielen für das Lösungsmittel, weiches beim Tauchbeschichten eingesetzt werden kann, zählen gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise n-Hexan, Cyclohexan, n-Octan und Isooctan, Silikonverbindungen, wie beispielsweise Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan und Octamethylcyclotetrasiloxan, und Fluorkohlenwasserstoffe, wie beispielsweise Perfluorhexan, Perfluorheptan und Perfluoroctan. Zu Beispielen für das Lösungsmittel, welches beim Rotationsbeschichten eingesetzt wird, zählen Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Dibutylether, Ethylzellosolve, Butylzellosolve, Methylperfluorbutylether, Ethylperfluorbutylether, HFC 43-10mee und 1,1,2,2,3,3,4-Heptafluorcyclopentan neben den verschiedenen oben erwähnten Lösungsmitteln.
  • Auf diese Weise wird die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche nicht oder nur teilweise gehärtet ist, und die Oberflächenmaterialschicht, welche auf deren Oberfläche angeordnet und nicht gehärtet ist, gebildet.
  • Als Nächstes werden die gebildete Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und die Oberflächenmaterialschicht mit aktiven Energiestrahlen bestrahlt, so dass sie gleichzeitig gehärtet werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die aktiven Energiestrahlen, welche eine Energiemenge aufweisen, die ausreicht, um die zwei Schichten vollständig zu härten, ausgesendet, um die Härtungsreaktion der zwei Schichten zu vervollständigen. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Bestrahlungsmenge der Elektronenstrahlen beispielsweise 1 bis 50 Mrad, bevorzugt 3 bis 30 Mrad. Die Beschleunigungsspannung der Elektronenstrahlen beträgt beispielsweise 20 bis 200 kV. Jedoch beträgt in einem optischen Aufzeichnungsmedium, welches eine später beschriebene Aufnahmeschicht umfasst, die Beschleunigungsspannung beispielsweise 20 bis 100 kV, bevorzugt 30 bis 70 kV, so dass die Aufnahmeschicht nicht beschädigt wird. Durch das gleichzeitige Härten der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche nicht oder nur teilweise gehärtet wurde, und der Oberflächenmaterialschicht, welche derart ausgebildet ist, dass sie mit deren Oberfläche in Kontakt steht und nicht gehärtet ist, werden die beiden Schichten an der dazwischen liegenden Grenzfläche fest miteinander verbunden. Das heißt, es wird die gehärtete Schmutz abweisende Oberflächenschicht 3, die fest auf der gehärteten Hartschicht 2 anhaftet, erhalten.
  • Durch Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf der Hartschicht 2 mit hoher Härte die Schmutz abweisende Oberflächenschicht 3 aufzubilden, welche so dünn ist, dass sie die Härte der Hartschicht auf der obersten Oberfläche widerspiegelt und eine gute Wasser abweisende Eigenschaft und Lubrizität aufweist; zudem ist es möglich, eine gute Adhäsion zwischen der Hartschicht 2 und der Schmutz abweisenden Oberflächenschicht 3 zu erhalten.
  • Als Mittel zum gleichzeitigen Härten der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und der Oberflächenmaterialschicht können geeignete Mittel, ausgewählt aus aktiven Energiestrahlen, wie beispielsweise ultravioletten Strahlen, Elektronenstrahlen, und sichtbaren Strahlen, angewendet werden. Um die Dicke der Schmutz abweisenden Oberflächenschicht auf einen sehr kleinen Wert, wie beispielsweise einen Wert von 1 nm bis 100 nm, bevorzugt 5 nm bis 50 nm, einzustellen und eine bessere Adhäsion der Oberflächenschicht an die Hartschicht zu erhalten, ist es in der vorliegenden Erfindung jedoch notwendig, das Härtungsverfahren anzuwenden, welches eine gute Reaktivität in der Nähe der Grenzfläche der beiden Schichten gewährleisten kann.
  • Insbesondere ist es, wenn entweder Elektronenstrahlen oder ultraviolette Strahlen als aktive Energiestrahlen verwendet werden sollen, bevorzugt, ein Spülen mit einem inerten Gas, wie beispielsweise Stickstoff, derart durchzuführen, dass die Sauerstoffkonzentration in der Atmosphäre für die Bestrahlung mit aktiver Energiestrahlung 500 ppm (bezogen auf das Volumen) oder weniger, bevorzugt 200 ppm (bezogen auf das Volumen) oder weniger und bevorzugter 10 ppm (bezogen auf das Volumen) oder weniger, beträgt. Auf diese Weise kann eine Behinderung des Oberflächenhärtens, welche aus Sauerstoffradikalen, die in der Bestrahlungsatmosphäre erzeugt werden, resultiert, unterdrückt werden. Alternativ können verschiedene bekannte Inhibitoren der Sauerstoff-Behinderung zu der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und/oder dem Material mit Schmutz abweisender Eigenschaft und Schmiereigenschaft gegeben werden, anstatt die Sauerstoffkonzentration in der Bestrahlungsatmosphäre zu regulieren. Zu Beispielen für derartige Inhibitoren der Sauerstoff-Behinderung zählen Inhibitoren der Sauerstoff-Behinderung, wie sie in den Japanischen Patentoffenlegungen Nr. 2000-109828 , 2000-109828 und 2000-144011 beschrieben sind. Selbstverständlich können sowohl ein Inhibitor der Sauerstoff-Behinderung eingesetzt als auch die Sauerstoffkonzentration in der Bestrahlungsatmosphäre kontrolliert werden.
  • Durch Verwendung derartiger Materialien und Anwendung derartiger Verfahren zur Schichtbildung und Schichthärtung wird eine Verbundhartbeschichtung gebildet, welche ausgezeichnete Abriebbeständigkeit, Wasser abweisende Eigenschaft und Lubrizität aufweist und diese Eigenschaften dauerhaft beibehält.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele genauer beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • [Beispiel 1]
  • Ein durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbares Hartbeschichtungsmittel (DESOLITE 27503, hergestellt von JSR Corp.) wurde durch Rotationsbeschichtung auf ein Polycarbonatsubstrat (Dicke: 0,6 mm, Durchmesser: 12 cm) aufgetragen. Anschließend wurde das Ganze bei 60°C in Atmosphäre 3 Minuten lang erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Auf diese Weise wurde eine nicht gehärtete Hartschicht gebildet. Bei dem oben bezeichneten Hartbeschichtungsmittel handelt es sich um eine Zusammensetzung, welche einen reaktiven anorganischen Füllstoff enthält, wie in der Japanischen Patentoffenlegung Nr. 9-100111 (1997) offenbart.
  • Als Nächstes wurde eine Lösung, enthaltend 0,2 Massen-% Silikonacrylat (X-22-2445, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) mit der in folgender Formel (4) dargestellten Struktur und 99,8 Massen-% n-Octan, auf die oben beschriebene, nicht gehärtete Hartschicht durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 1 Minute lang getrocknet, wodurch eine nicht gehärtete Oberflächenschicht gebildet wurde. R-[Si(CH3)2O]n-R (4)(R: -C3H6OCOCH=CH2, Polymerisationsgrad n: ungefähr 40)
  • Anschließend wurden Elektronenstrahlen auf die Oberflächenschicht im Stickstoffstrom ausgesendet, wodurch die Hartschicht und die Oberflächenschicht gleichzeitig gehärtet wurden. Als Vorrichtung zum Bestrahlen mit Elektronenstrahlen wurde eine CURETRON-Vorrichtung (hergestellt von NHV Corp.) verwendet; die Beschleunigungsspannung der Elektronenstrahlen und die Bestrahlungsmenge wurden auf 200 kV bzw. 5 Mrad eingestellt. Die Sauerstoffkonzentration in der Bestrahlungsatmosphäre betrug 80 ppm (bezogen auf das Volumen). Die Dicke der Hartschicht betrug 3,2 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht betrug ungefähr 21 nm. Die Dicke der Hartschicht wurde mit einem Tastprofilometer gemessen. Die Dicke der Oberflächenschicht wurde durch Röntgenstrahlen-Fluoreszenzanalyse (XRF) unter Verwendung von Silikonöl (KF-96, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) als Standardmaterial gemessen. Auf diese Weise wurde das Substrat mit der Verbundhartbeschichtung erhalten.
  • [Beispiel 2]
  • Ein durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbares Hartbeschichtungsmittel (DESOLITE 27503, hergestellt von JSR Corp.) wurde auf ein Polycarbonatsubstrat (Dicke: 0,6 mm, Durchmesser: 12 cm) durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Anschließend wurde das Ganze bei 60°C in Atmosphäre 3 lang Minuten erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Auf diese Weise wurde eine nicht gehärtete Hartschicht gebildet.
  • Als Nächstes wurde eine Lösung, enthaltend 0,2 Massen-% 2-(Perfluordecyl)ethylacrylat (hergestellt von Daikin Fine Chemical Laboratory Co.) und 99,8 Massen-% FLUORINERT FC-77 (hergestellt von Sumitomo 3M Ltd.), auf die oben beschriebene, nicht gehärtete Hartschicht durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 3 Minuten lang getrocknet, wodurch eine nicht gehärtete Oberflächenschicht gebildet wurde. Anschließend wurden unter den gleichen Strahlungsbedingungen wie in Beispiel 1 Elektronenstrahlen auf die Oberflächenschicht im Stickstoffstrom ausgesendet, wodurch die Hartschicht und die Oberflächenschicht gleichzeitig gehärtet wurden. Die Dicke der Hartschicht betrug 3,1 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht betrug ungefähr 30 nm. Die Dicke der Oberflächenschicht wurde durch Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalyse (XRF) unter Verwendung von Perfluorpolyether (DEMNUM, hergestellt von Daikin Industries, Ltd.) als Standardmaterial gemessen. Auf diese Weise wurde das Substrat mit der Verbundhartbeschichtung erhalten.
  • [Beispiel 3]
  • Ein durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbares Hartbeschichtungsmittel (DESOLITE 27503, hergestellt von JSR Corp.) wurde auf ein Polycarbonatsubstrat (Dicke: 0,6 mm, Durchmesser: 12 cm) durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C in Atmosphäre 3 Minuten lang erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Danach wurden Ultraviolettstrahlen (Hochdruck-Quecksilberlampe, 100 mJ/cm2) in Atmosphäre ausgesendet, wodurch eine halb gehärtete Hartschicht gebildet wurde.
  • Als Nächstes wurden 0,2 Gewichtsteile Silikonacrylat (X-22-2445, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) und 0,04 Gewichtsteile Photoradikal-Initiator (IRGACURE 907, hergestellt von Ciba Speciality Chemicals Inc.) zu 100 Gewichtsteilen Propylenglycolmonomethylether-Lösungsmittel gegeben. Diese Lösung wurde auf die oben beschriebene, halb gehärtete Hartschicht durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 1 Minute lang getrocknet, wodurch eine nicht gehärtete Oberflächenschicht gebildet wurde.
  • Als Nächstes wurden Ultraviolettstrahlen (Hochdruck-Quecksilberlampe, 2.000 mJ/cm2) auf die Oberflächenschicht im Stickstoffstrom ausgesendet, wodurch die Hartschicht und die Oberflächenschicht gleichzeitig gehärtet wurden. Die Sauerstoffkonzentration in der Ultraviolettstrahlen-Bestrahlungsatmosphäre betrug 5 ppm (bezogen auf das Volumen). Die Dicke der Hartschicht betrug 3,2 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht betrug ungefähr 25 nm. Die Dicke der Oberflächenschicht wurde durch Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalyse (XRF) unter Verwendung von Silikonöl (KF-96, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) als Standardmaterial gemessen. Auf diese Weise wurde das Substrat mit der Verbundhartbeschichtung erhalten.
  • [Vergleichsbeispiel 1]
  • 5 Gewichtsteile 2-(Perfluoroctyl)ethylacrylat (hergestellt von Daikin Fine Chemical Laboratory Co.) wurden als fluoriertes Acrylat zu 95 Gewichtsteilen eines durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbaren Hartbeschichtungsmittels (DESOLITE 27503, hergestellt von JSR Corp.) gegeben, um eine gleichmäßige Zusammensetzung herzustellen. Diese Zusammensetzung wurde durch Rotationsbeschichtung auf ein Polycarbonatsubstrat (Dicke: 0,6 mm, Durchmesser: 12 cm) aufgetragen. Anschließend wurde unmittelbar mit Elektronenstrahlen im Stickstoffstrom bestrahlt, wodurch das Substrat mit Verbundhartbe schichtung erhalten wurde. Die Bedingungen beim Bestrahlen mit Elektronenstrahlen waren die gleichen wie in Beispiel 1. Die Dicke der Hartschicht betrug 3,0 μm.
  • [Vergleichsbeispiel 2]
  • Ein durch Ultraviolettstrahlen/Elektronenstrahlen härtbares Hartbeschichtungsmittel (DESOLITE 27503, hergestellt von JSR Corp.) wurde durch Rotationsbeschichtung auf ein Polycarbonatsubstrat (Dicke: 0,6 mm, Durchmesser: 12 cm) aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C in Atmosphäre 3 Minuten lang erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Danach wurde mit Ultraviolettstrahlen (Hochdruck-Quecksilberlampe, 2.000 mJ/cm2) in Atmosphäre bestrahlt, wodurch eine vollständig gehärtete Hartschicht gebildet wurde.
  • Als Nächstes wurde eine Lösung, enthaltend 0,2 Massen-% Silikonacrylat (X-22-2445, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) und 99,8 Massen-% n-Octan, auf die oben beschriebene vollständig gehärtete Hartschicht durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 1 Minute lang getrocknet, wodurch eine nicht gehärtete Oberflächenschicht gebildet wurde. Anschließend wurden unter den gleichen Bestrahlungsbedingungen wie in Beispiel 1 Elektronenstrahlen auf die Oberflächenschicht im Stickstoffstrom ausgesendet, wodurch die Oberflächenschicht gehärtet wurde. Auf diese Weise wurde das Substrat mit Verbundhartbeschichtung erhalten. Die Dicke der Hartschicht betrug 3,3 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht betrug ungefähr 16 nm.
  • (Bewertung)
  • Mit den jeweiligen in den Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 hergestellten Proben wurden die folgenden Leistungstests durchgeführt.
  • (1) Abriebbeständigkeit
  • Es wurde eine Stahlwolle #0000 verwendet, und die Wolle wurde auf der Hartbeschichtungsoberfläche jeder Probe unter einer Belastung von 4,9 N/cm2 20-mal hin und her bewegt. Der zu diesem Zeitpunkt hervorgerufene Beschädigungsgrad wurde mit bloßem Auge bewertet. Die Kriterien waren die folgenden:
    • O:
    Es wurden keine Beschädigungen hervorgerufen.
    Δ:
    Es wurden leichte Beschädigungen hervorgerufen.
    x:
    Es wurden Beschädigungen hervorgerufen.
  • (2) Wasser abweisende Eigenschaft und Dauerhaftigkeit dieser Eigenschaft
  • Es wurde der Kontaktwinkel von Wasser zu der Hartbeschichtungsoberfläche jeder Probe gemessen. Die Messung wurde zum anfänglichen Zeitpunkt und nachdem die Probenoberfläche mit einem mit Lösungsmittel imprägniertem Tuch abgerieben worden war gemessen. Die Bedingungen für das Abreiben waren folgendermaßen: Ein Nicht-Gewebe (Vlies) (Bemcot Lint-Free CT-8, hergestellt von Asahi Kasei Co., Ltd.) wurde mit Aceton imprägniert, und das Stofftuch wurde auf der Probenoberfläche unter einer Belastung von 4,5 N/cm2 50-mal hin und her bewegt. Der Kontaktwinkel wurde bei einer Temperatur von 20°C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% unter Verwendung einer Kontaktwinkel-Messvorrichtung (CA-D, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd.) gemessen. Tabelle 1
    Oberflächenschicht Abriebbeständigkeit Kontaktwinkel (Grad)
    Anfänglich Nach dem Abrieb
    Beispiel 1 Silikon-Typ O 98,7 97,8
    Beispiel 2 Fluor-Typ O 105,3 103,0
    Beispiel 3 Silikon-Typ O 96,1 93,4
    Vergleichsbeispiel 1 Fluor-Typ O 67,0 65,7
    Vergleichsbeispiel 2 Silikon-Typ O 85,7 58,2
  • Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 wiedergegeben.
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, besitzt jedes der Substrate der Beispiele 1 bis 3 mit den jeweiligen Hartbeschichtungen beträchtliche Oberflächenhärte, hohes Wasserabweisungsvermögen und hohe Dauerhaftigkeit. Insbesondere besaßen die Substrate mit der Hartbeschichtung von Beispiel 2 ausgezeichnete Eigenschaften, da ein fluoriertes Acrylat in der Schmutz abweisenden Oberflächenschicht verwendet wurde.
  • Obwohl das gleiche Material wie in Beispiel 2 in Vergleichsbeispiel 1 verwendet wurde, zeigte das Substrat von Vergleichsbeispiel 1 signifikant geringeres Wasserabweisungsvermögen zum anfänglichen Zeitpunkt wie auch nach dem Abreiben mit Stofftuch. Insbesondere wurde der beabsichtigte Zweck nicht erzielt, da die fluorierten Acrylatkomponenten durch bloßes Auftragen des durch aktive Energiestrahlung härtbaren Harzes mit fluoriertem Acrylat auf das Substrat und anschließendes Härten nicht auf der Beschichtungsoberfläche exponiert waren. Des Weiteren wurde in Vergleichsbeispiel 1 eine beträchtliche Unebenheit der Beschichtung während des Auftragens der hergestellten Zusam mensetzung auf die Oberfläche des Substrats beobachtet. Der Grund dafür liegt wahrscheinlich darin, dass das Verdünnungsmittel während der Rotationsbeschichtung verdampft und das Acrylmonomere und die fluorierten Acrylate, welche miteinander inkompatibel sind, rasch einer Phasentrennung unterliegen. Dies macht die Zusammensetzung ungeeignet für eine Verwendung in der Hartbeschichtung.
  • Obwohl das gleiche Material wie in Beispiel 1 in Vergleichbeispiel 2 verwendet wurde, zeigte das Substrat von Vergleichsbeispiel 2 zum anfänglichen Zeitpunkt ein geringeres Wasserabweisungsvermögen als das von Beispiel 1 und ein signifikant geringeres Wasserabweisungsvermögen nach dem Abreiben mit Stofftuch. Der Grund dafür liegt darin, dass die Oberflächenschicht aufgetragen und gehärtet wurde, nachdem vollständig gehärtet worden war. Das heißt, die Adhäsion zwischen der Oberflächenschicht und Hartschicht war gering.
  • [Beispiel 4]
  • Dieses Beispiel stellt ein Herstellungsbeispiel eines optischen Informationsmediums mit einer Verbundhartbeschichtung (abgekürzt als optische Platte) dar. In diesem Beispiel ist die hergestellte optische Platte eine Platte vom Phasenwechseltyp. Die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene Platten, ungeachtet der Art ihrer Aufnahmeschicht, angewendet werden. Somit kann die vorliegende Erfindung nicht nur auf diese Platte, sondern ebenso auf eine optische Platte vom "nur lesbaren" Typ, eine optische Platte vom "einmal beschreibbaren" Typ oder irgendeine andere Platte angewendet werden.
  • 2 ist eine schematische Schnittsansicht eines Beispiels einer optischen Platte mit einer Verbundhartbeschichtung. In 2 weist eine optische Platte 11 auf einer Oberfläche eines Trägersubstrats 12, in dem feine Konkavitäten oder Konvexitäten (wie beispielweise Informations-Pits oder Pregrooves) vorliegen, eine Reflexionsschicht 13, eine zweite dielektrische Schicht 14, eine Schicht aus Phasenumwandlungs-Aufnahmematerial 15 und eine erste dielektrische Schicht 16 in dieser Reihenfolge auf. Die Platte 11 besitzt eine lichtdurchlässige Schicht 18 auf der ersten dielektrischen Schicht 16 und außerdem eine Hartschicht 19 und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht 20 auf der lichtdurchlässigen Schicht 18. In diesem Beispiel bilden die Reflexionsschicht 13, die zweite dielektrische Schicht 14, die Schicht aus Phasenumwandlungs-Aufnahmematerial 15 und die erste dielektrische Schicht 16 eine Aufnahmeschicht 17. Die Kombination aus der Hartschicht 19 und der Schmutz abweisenden Oberflächenschicht 20 wird der Einfachheit halber als Verbundhartbeschichtung bezeichnet. Die optische Platte 11 wird derart verwendet, dass ein Laserstrahl zur Aufnahme oder Wiedergabe durch die Schmutz abweisende Oberflächenschicht 20, die Hartschicht 19 und die lichtdurchlässige Schicht 18 in die Aufnahmeschicht ausgesendet wird.
  • Eine Probe der optischen Platte mit der in 2 dargestellten Schichtstruktur wurde folgendermaßen hergestellt.
  • Die Reflexionsschicht 13 aus Al98Pd1Cu1 (Atomverhältnis) mit einer Dicke von 100 nm wurde auf einer Oberfläche des plattenförmigen Trägersubstrats 12 (aus Polycarbonat, Durchmesser: 120 mm, Dicke: 1,1 mm), in dem Rillen zum Aufzeichnen von Informationen ausgebildet waren, durch Zerstäubung (Sputtern) aufgebildet. Die Tiefe der Rillen betrug λ/6 in einer optischen Weglänge bei einer Wellenlänge λ = 405 nm. Die Aufnahmespurverteilung in einer Rillenaufnahme wurde auf 0,32 μm eingestellt.
  • Als Nächstes wurde ein Al2O3-Target verwendet, um die zweite dielektrische Schicht 14 mit einer Dicke von 20 nm auf die Oberfläche der Reflexionsschicht 13 durch Sputtern aufzutragen. Es wurde ein Legierungs-Target aus einem Phasenumwandlungsmaterial verwendet, um die Aufzeichnungsmaterialschicht 15 mit einer Dicke von 12 nm auf die Oberfläche der zweiten dielektrischen Schicht 14 durch Sputtern aufzubilden. Die Zusammensetzung (Atomverhältnis) der Aufzeichnungsmaterialschicht 15 wurde auf Sb74Te18(Ge7In1) eingestellt. Ein ZnS (80 Mol-%)-SiO2 (20 Mol-%)-Target wurde verwendet, um die erste dielektrische Schicht 16 mit einer Dicke von 130 nm auf die Oberfläche der Aufnahmematerialschicht 15 durch Sputtern aufzubilden.
  • Anschließend wurde ein radikal polymerisierbares, durch Ultraviolettstrahlung härtbares Harz folgender Zusammensetzung auf die Oberfläche der ersten dielektrischen Schicht 16 durch Rotationsbeschichtung aufgetragen; dann wurde das Ganze mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, so dass die lichtdurchlässige Schicht 18 derart ausgebildet wurde, dass nach dem Härten der Schicht 18 ihre Dicke 98 μm betrug.
  • (Lichtdurchlässige Schicht: Zusammensetzung des durch Ultraviolettstrahlung härtbaren Harzes)
    • Urethanacrylat-Oligomer: 50 Gewichtsteile (DIABEAM UK6035, hergestellt von Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
    • Isocyanursäure EO-modifiziertes Triacrylat: 10 Gewichtsteile (ARONIX M315, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.)
    • Isocyanursäure EO-modifiziertes Diacrylat: 5 Gewichtsteile (ARONIX M215, hergestellt von Toagosei Co., Ltd.)
    • Tetrahydrofurfurylacrylat: 25 Gewichtsteile Photopolymerisations-Initiator (1-Hydroxycyclohexylphenylketon): 3 Gewichtsteile
  • Anschließend wurde ein durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbares Hartbeschichtungsmittel folgender Zusammensetzung auf die lichtdurchlässige Schicht 18 durch Rotationsbeschichtung aufgetragen; das Ganze wurde dann bei 60°C in Atmosphäre 3 Minuten lang erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Auf diese Weise wurde die nicht gehärtete Hartschicht 19 gebildet.
    • (Zusammensetzung des Hartbeschichtungsmittels) durch reaktive Gruppen modifiziertes kolloidales Siliziumoxid: 100 Gewichtsteile (Dispersionsmedium: Propylenglycolmonomethyletheracetat, nicht flüchtiger Gehalt: 40 Gew.-%)
    • Dipentaerythritolhexaacrylat: 48 Gewichtsteile
    • Tetrahydrofurfurylacrylat: 12 Gewichtsteile
    • Propylengycolmonomethyletheracetat: 40 Gewichtsteile (nicht reaktives verdünnendes Lösungsmittel)
    • IRGACURE 184 (Polymerisations-Initiator): 5 Gewichtsteile
  • Als Nächstes wurde eine Lösung, enthaltend 0,25 Massen-% 2-(Perfluordecyl)ethylacrylat (hergestellt von Daikin Fine Chemical Laboratory Co.) und 99,75 Massen-% FLUORINERT FC-77 (hergestellt von Sumitomo 3M Ltd.), durch Rotationsbeschichtung auf die oben beschriebene nicht gehärtete Hartschicht 19 aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 3 Minuten lang getrocknet, wodurch die nicht gehärtete Oberflächenschicht 20 gebildet wurde.
  • Danach wurde die Oberflächenschicht im Stickstoffstrom mit Elektronenstrahlen bestrahlt, wodurch die Hartschicht 19 und die Oberflächenschicht 20 gleichzeitig gehärtet wurden. Als Vorrichtung zur Aussendung der Elektronenstrahlen wurde eine Min-EB-Vorrichtung (hergestellt von USHIO Inc.) verwendet; die Beschleunigungsspannung der Elektronenstrahlen und die Bestrahlungsmenge wurden auf 50 kV bzw. 5 Mrad eingestellt. Die Sauerstoffkonzentration in der Bestrahlungsatmosphäre betrug 80 ppm (bezogen auf das Volumen). Die Dicke der Hartschicht 19 betrug 2,5 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht 20 betrug ungefähr 28 nm. Die Dicke der Oberflächenschicht wurde durch Röntgenstrahl-Fluoreszenzanalyse (XRF) unter Verwendung von Perfluorpolyether (DEMNUM, hergestellt von Daikin Industries, Ltd.) als Standardmaterial gemessen. Auf diese Weise wurde die Probe Nr. 1 einer optischen Aufzeichnungsplatte mit Verbundhartbeschichtung erhalten.
  • [Vergleichsbeispiel 3]
  • Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 wurden eine Reflexionsschicht 13, eine zweite dielektrische Schicht 14, eine Schicht aus Phasenumwandlungs-Aufzeichnungsmaterial 15 und eine lichtdurchlässige Schicht 18 in dieser Reihenfolge auf einer Oberfläche eines plattenförmigen Trägersubstrats 12 aufgebildet.
  • Als Nächstes wurde ein durch Ultraviolettstrahlung/Elektronenstrahlung härtbares Hartbeschichtungsmittel folgender Zusammensetzung durch Rotationsbeschichtung auf die lichtdurchlässige Schicht 18 aufgetragen. Anschließend wurden unmittelbar Elektronenstrahlen auf die Schicht 18 im Stickstoffstrom ausgesendet. Auf diese Weise wurde die Probe Nr. 2 einer optischen Aufzeichnungsplatte mit Verbundhartbeschichtung erhalten. Die Bedingungen bei der Bestrahlung mit Elektronenstrahlen waren die gleichen wie in Beispiel 4. Die Dicke der Hartschicht betrug 2,8 μm.
    • (Zusammensetzung des Hartbeschichtungsmittels) durch reaktive Gruppen modifiziertes kolloidales Siliziumoxid: 100 Gewichtsteile (Dispersionsmedium: Propylenglycolmonomethyletheracetat, nicht flüchtiger Gehalt: 40 Gew.-%)
    • Dipentaerythritolhexaacrylat: 48 Gewichtsteile
    • Tetrahydrofurfurylacrylat: 12 Gewichtsteile
    • Propylenglycolmonomethyletheraceatat: 40 Gewichtsteile (nicht reaktives verdünnendes Lösungsmittel)
    • 2-(Perfluoroctyl)ethylacrylat: 5 Gewichtsteile
    • IRGACURE 184 (Polymerisations-Initiator): 5 Gewichtsteile
  • [Vergleichsbeispiel 4]
  • Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 4 wurden eine Reflexionsschicht 13, eine zweite dielektrische Schicht 14, eine Schicht aus Phasenumwandlungs-Aufnahmematerial 15 und eine lichtdurchlässige Schicht 18 in dieser Reihenfolge auf einer Oberfläche eines plattenförmigen Trägersubstrats 12 aufgetragen.
  • Anschließend wurde ein durch Ultraviolettstrahlen/Elektronenstrahlen härtbares Hartbeschichtungsmittel mit der gleichen Zusammensetzung wie in Beispiel 4 auf die lichtdurchlässige Schicht 18 durch Rotationsbeschichtung aufgetragen; das Ganze wurde bei 60°C in Atmosphäre 3 Minuten lang erhitzt, um das verdünnende Lösungsmittel aus der Beschichtung zu entfernen. Danach wurde die Schicht 18 in Atmosphäre mit Ultraviolettstrahlen (Hochdruck-Quecksilberlampe, 2.000 mJ/cm2) bestrahlt, wodurch eine vollständig gehärtete Hartschicht gebildet wurde.
  • Als Nächstes wurde eine Lösung, enthaltend 0,25 Massen-% Silikonacrylat (X-22-2445, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) und 99,75 Massen-% n-Octan, auf die oben beschriebene vollständig gehärtete Hartschicht durch Rotationsbeschichtung aufgetragen. Das Ganze wurde bei 60°C 1 Minute lang getrocknet, wodurch eine nicht gehärtete Oberflächenschicht gebildet wurde. Danach wurden unter den gleichen Bestrahlungsbedingungen wie in Beispiel 4 im Stickstoffstrom Elektronenstrahlen auf die Oberflächenschicht ausgesendet, wodurch die Oberflächenschicht gehärtet wurde. Auf diese Weise wurde eine Probe Nr. 3 einer optischen Aufzeichnungsplatte mit Verbundhartbe schichtung erhalten. Die Dicke der Hartschicht betrug 3,0 μm, und die Dicke der Oberflächenschicht betrug ungefähr 21 nm.
  • (Bewertung)
  • Für die jeweiligen Proben der optischen Aufzeichnungsplatten Nr. 1 bis 3, die in Beispiel 4 und den Vergleichsbeispielen 3 und 4 hergestellt worden waren, wurde eine Bewertungsvorrichtung für optische Platten (DDU-1.000, hergestellt von Pulstec Industries Co., Ltd.) verwendet, um die Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaft unter folgenden Bedingungen zu bewerten:
    • Laserwellenlänge: 405 nm;
    • numerische Apertur NA der Objektivlinse: 0,85;
    • lineare Geschwindigkeit: 6,5 m/s;
    • Aufzeichnungssignale: 1–7 modulierende Signale (kürzeste Signallänge: 2T); und
    • Aufzeichnungsbereich: Rillenaufnahme.
  • (1) Abriebbeständigkeit
  • Es wurden Zufallssignale bei einer Position von ungefähr 40 mm Entfernung in Radiusrichtung vom Zentrum der jeweiligen Proben der optischen Aufzeichnungsplatten aufgezeichnet. Danach wurden die anfänglichen Jitter-Werte gemessen. Anschließend wurde eine Stahlwolle #0000 20-mal auf der Oberfläche der Hartbeschichtungsseite der jeweiligen Platten mit einer Belastung von 2,5 N/cm2 hin und her bewegt. Danach wurden die Jitter-Werte (Jitter-Wert nach dem Test) wiederum gemessen. Die Stahlwolle wurde in Radiusrichtung der Platte bewegt, und die verwendete Stahlwolle besaß eine Größe von 1,0 cm × 1,0 cm.
  • (2) Schmutz abweisende Eigenschaft
  • Es wurden Zufallssignale an einer Position von ungefähr 40 mm Entfernung in Radiusrichtung vom Zentrum der jeweiligen Proben der optischen Aufzeichnungsplatten aufgezeichnet. Danach wurden die anfänglichen Jitter-Werte gemessen. Als Nächstes wurde ein Mittelfinger gegen eine Position der Oberfläche der Hartbeschichtungsseite der jeweiligen Platten ungefähr 40 mm entfernt in Radiusrichtung vom Zentrum der jeweiligen Platten mit einer Druckkraft von 9,8 N für 10 Sekunden gedrückt. Auf diese Weise wurde der Fingerabdruck darauf aufgebracht. Danach wurden 8 kommerziell erhältliche, mehrlagige Kosmetiktücher (hergestellt von Crecia Corp.) verwendet, um die Platte langsam vom innen nach außen abzuwischen, um den Fingerabdruck zu entfernen. Die Druckkraft zum Zeitpunkt des Abwischens wurde auf 4,9 N/cm2 eingestellt; es wurde ein Abwischvorgang durchgeführt. Danach wurden wiederum die Jitter-Werte (Jitter-Wert nach dem Test) gemessen. Tabelle 2
    Jitter-Wert (%)
    Anfänglich Nach dem Test
    Optische Aufzeichnungsplatte Probe Nr. 1 Abriebbeständigkeit 7,6 7,6
    Schmutz abweisende Eigenschaft 7,6 7,8
    Optische Aufzeichnungsplatte Probe Nr. 2 Abriebbeständigkeit 13,5 16,2
    Schmutz abweisende Eigenschaft 13,5 17,3
    Optische Aufzeichnungsplatte Probe Nr. 3 Abriebbeständigkeit 7,7 7,8
    Schmutz abweisende Eigenschaft 7,7 13,5
  • Die Ergebnisse der oben beschriebenen Messungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Wie aus Tabelle 2 ersichtlich, besaß die Probe Nr. 1 der optischen Aufzeichnungsplatte einen ausgezeichneten anfänglichen Jitter-Wert und einen ausgezeichneten Jitter-Wert sowohl nach dem Abriebbeständigkeitstest als auch nach dem Anti-Staining-Test.
  • In dem oben beschriebenen Beispiel wurden optische Platten vom Phasenumwandlungstyp mit der Verbundhartbeschichtung versehen. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auf optische Platten vom "nur lesbaren" Typ oder optische Platten vom "einmal beschreibbaren" Typ sowie auf optische Platten mit einer Aufnahmeschicht vom Phasenumwandlungstyp angewendet werden. Die vorliegende Erfindung kann ferner nicht nur auf optische Informationsmedien, sondern ebenso auf optische Linsen, optische Filter, Antireflexionsfilme und verschiedene Display-Elemente angewendet werden. Somit stellen die obigen Arbeitsbeispiele in allen Punkten lediglich Beispiele dar, und die vorliegende Erfindung sollte nicht einschränkend anhand dieser Beispiele interpretiert werden. Des Weiteren befinden sich alle Modifikationen in einem zu den Ansprüchen äquivalenten Umfang innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Erfindungsgemäß wird ein Gegenstand mit einer Hartbeschichtung, welche hohe Abriebbeständigkeit, gutes Wasserabweisungsvermögen und Lubrizität aufweist und signifikant hohe Dauerhaftigkeit besitzt, kostengünstig und auf einfache Weise zur Verfügung gestellt.

Claims (18)

  1. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung, umfassend eine Hartschicht auf der Oberfläche des Gegenstands und eine Schmutz abweisende ("Anti-Staining"-)Oberflächenschicht auf der Oberfläche der Hartschicht, wobei die Hartschicht aus einem gehärteten Produkt einer Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung besteht, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung umfasst, die Schmutz abweisende Oberflächenschicht aus einem gehärteten Produkt eines Oberflächenschichtmaterials besteht, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft umfasst, und die Schmutz abweisende Oberflächenschicht auf der Hartschicht fixiert ist.
  2. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schmutz abweisende Oberflächenschicht eine Dicke von 1 nm bis 100 nm aufweist.
  3. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, eine Verbindung ist, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  4. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung ist, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  5. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung umfasst, die einen Anteil mit einem Substituenten auf Silikonbasis und/oder einem fluorhaltigen Substituenten aufweist, und wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  6. Gegenstand mit Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung einen Photopolymerisations-Initiator und, gegebenenfalls, einen anorganischen Füllstoff umfasst.
  7. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung, welche eine Hartschicht und eine Schmutz abweisende ("Anti-Staining"-)Oberflächenschicht auf einer Oberfläche eines Gegenstands umfasst, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte Auftragen einer Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung, welche eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung umfasst, auf eine Oberfläche eines Gegenstands, der mit einer Hartbeschichtung versehen werden soll, wodurch eine Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gebildet wird, Bildung einer Schicht auf der Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittei-Zusammensetzung mit einem Oberflächenschichtmaterial, welches eine durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbin dung mit Schmutz abweisender Eigenschaft und/oder Schmiereigenschaft umfasst, wodurch eine Oberflächenmaterialschicht gebildet wird, und Ausstrahlen von aktiven Energiestrahlen auf die gebildete Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung und die Oberflächenmaterialschicht zur gleichzeitigen Härtung der beiden Schichten, wodurch eine Hartschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche des Gegenstands kontaktiert, und eine Schmutz abweisende Oberflächenschicht ausgebildet wird, welche die Oberfläche der Hartschicht kontaktiert, wobei es sich bei dem Gegenstand um ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium oder ein beliebiges anderes Display-Element handelt.
  8. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Schmutz abweisende Oberflächenschicht derart ausgebildet wird, das sie eine Dicke von 1 nm bis 100 nm aufweist.
  9. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei nach Auftragen der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Gegenstands zur Ausbildung der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung getrocknet wird, um ein in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthaltenes Lösungsmittel aus der Schicht der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung zu entfernen, und dann die Oberflächenmaterialschicht auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgebildet wird.
  10. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei nach dem Auftragen der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Gegenstands zur Ausbildung der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung gegebenenfalls getrocknet wird, aktive Energiestrahlen auf die Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung ausgestrahlt werden, um die Schicht aus dieser Zusammensetzung in einen halb gehärteten Zustand zu überführen, und dann die Oberflächenmaterialschicht auf die Oberfläche der Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung aufgebildet wird.
  11. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Oberflächenmaterialschicht durch Schichtbildung mit dem Oberflächenschichtmaterial durch Auftragen oder Abscheiden gebildet wird.
  12. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 11, wobei zum Zeitpunkt der Schichtbildung durch Auftragen des Oberflächenschichtmaterials als Lösungsmittel ein Lösungsmittel verwendet wird, in dem die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung in der bereits gebildeten Schicht aus der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung im Wesentlichen nicht gelöst ist.
  13. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in der Hartbeschichtungsmittel-Zusammensetzung enthalten ist, eine Verbindung ist, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  14. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung ist, die wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)-acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  15. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die durch aktive Energiestrahlung härtbare Verbindung, die in dem Oberflächenschichtmaterial enthalten ist, eine Verbindung umfasst, die einen Anteil mit einem Substituenten auf Silikonbasis und/oder einen fluorhaltigen Substituenten aufweist, und wenigstens eine reaktive Gruppe, ausgewählt aus einer (Meth)acryloylgruppe, einer Vinylgruppe und einer Mercaptogruppe, aufweist.
  16. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die aktiven Energiestrahlen Elektronenstrahlen oder ultraviolette Strahlen sind.
  17. Verfahren zur Bildung einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 7, wobei die aktiven Energiestrahlen in einer Atmosphäre mit einer Sauerstoffkonzentration von 500 ppm oder weniger (bezogen auf das Volumen) ausgestrahlt werden.
  18. Gegenstand mit einer Verbundhartbeschichtung gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem Gegenstand um ein optisches Aufzeichnungsmedium, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, eine optische Linse, einen optischen Filter, einen Antireflexionsfilm oder ein beliebiges anderes Display-Element handelt.
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