KR100600254B1 - 광디스크용 접착제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 접착제보다 알루미늄 및 금과 같은 금속 또는 폴리카르보네이트와 같은 수지와의 우수한 접착성질을 나타내고, 우수한 내습내열성을 가지는 광디스크용 접착제에 관한 것으로서,
상기 접착제는 (A)우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머, (B)히드록시 (메트)아크릴레이트 및 (C)적어도 하나의 광개시제를 포함하며, 상기 히드록시기는 (메트)아크릴레이트와 3개 이상의 탄소 공간으로 떨어져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

광디스크용 접착제{ADHESIVE FOR OPTICAL DISKS}
본 발명은 광디스크(optical disc)용 광경화성 접착제에 관한 것이다.
컴퓨터 장치, 컴퓨터 소프트웨어 및 통신기술을 포함하는 정보기술의 최근 진보는 대량의 정보를 높은 속도로 전달시키고 있다. 이러한 진보와 함께, 높은 밀도로 더 많은 정보를 기록할 수 있는 기록 매체가 요구되고 있으며, 상기 기록매체의 개발이 진행되고 있다. 상기 고밀도 기록매체의 예로는 차세대에서 널리 사용되는 기록매체로 개발되어온 DVD(디지탈 비디오 디스크 또는 디지탈 다기능 디스크)가 있다. 상기 DVD는 종래의 CD와는 구별되며, DVD는 두개의 디스크를 적층시킴에 의해서 제조된다. 그러므로 상기 두개의 디스크를 적층시키는데 사용되는 접착제가 요구된다. 열-용융, 열-경화, 혐기성 경화 및 유사한 접착제가 DVD용 디스크를 적층시키는데 시도되었지만, 상기 접착제는 전체적으로 성공하지 못했다. 열-용융 접착제는 불충분한 열안정성 및 내후성을 갖는다. 상기 열-용융 접착제는 고온에서 연화되기때문에, 감소된 접착제 강도는 적층된 디스크를 분리 및 변형시킨다. 또한, 상기 접착제는 투명성이 불충분하기때문에, 반투명의 기록 필름을 포함하는 두층의 구조를 갖는 DVD용 열-용융 접착제를 사용하기에 어렵다. 열-경화성 접착제는 열 경화성이 디스크를 형성하는 기판을 변형시키고, 경화되는 시간이 길기때문에 만족스럽지 않다. 혐기 경화성 접착제는 또한 경화시키는데 특정의 기간이 요구되어, 생산성이 감소되기 때문에 불만족스럽다. 광경화성 접착제는 상기의 문제를 해결하기위해서 제시되어졌다. 예를들면 주성분으로 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 UV 경화성 접착제가 일본특허출원공개 제142545/1986호 및 제89462/1994호에 개시되어 있다.
그러나 이전에 공지되었던 UV 경화성 접착제는 또한 만족스럽지 못했다. 종래의 UV 경화성 접착제는 디스크를 형성하는 폴리카르보네이트와 같은 수지, 반사필름을 형성하는 알루미늄, 반투명필름을 형성하는 금 등과의 접착성이 불충분하고, 내습성(moisture resistance)이 충분한 경화된 제품을 생성하지 못한다.
발명의 요약
그러므로 본 발명의 목적은 디스크 형성용 폴리카르보네이트와 같은 수지, 반사필름 형성용 알루미늄, 반투명필름 형성용 금 등과의 우수한 접착성을 나타내는 UV 경화성 접착제를 제공하는데 있다. 관련 목적은 특히 비교적 고온에서 우수한 내습성을 갖는 경화 제품을 제조할 수 있는 UV 경화성 접착제를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적 및 잇점은 본 발명의 상세한 설명에 의해서 당업자에 의해서 쉽게 이해될 수 있다.
광범위한 연구의 결과로서, 본 발명의 발명자는 상기에서 제시된 문제점이 하기의 광디스크용 접착제에 의해서 해결될 수 있다는 것을 발견하였다.
구체적으로, 본 발명에 따르면 광디스크용 광경화성 접착제는 하기의 성분 (A), (B) 및 (C)를 포함한다:
(A) 주쇄(backbone)인 우레탄기 및 (메트)아크릴레이트기를 포함하는 우레탄 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트(여기서, 우레탄 (메트)아크릴레이트라고 함);
(B) 히드록시기 및 (메트)아크릴레이트기가 3개 이상의 탄소 원자에 의해서 떨어져 있도록 배치된 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트; 및
(C) 1종 이상의 광개시제.
본 발명의 접착제 조성물은 또한 (B)이외에 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 작용기 희석제(D) 및/또는 1종 이상의 (메트)아크릴레이트 작용기가 없는 희석제(E)를 포함할 수 있으며, 본원에서 자세히 기술되어 있다.
성분(A)로 사용되는 우레탄(메트)아크릴레이트는 보통 폴리올, 폴리이소시아네이트 및 히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트를 반응시킴으로써 수득된다.
우레탄 (메트)아크릴레이트를 형성하는데 사용될 수 있는 폴리올은 디올 또는 폴리올일 수 있다. 본원 발명을 한정하는 것이 아닌 설명을 위해서, 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 분자내 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 지방족 탄화수소, 분자내 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 지환족 탄화수소, 분자내 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 불포화 탄화수소가 있다. 상기 폴리올은 개별적으로 또는 2개 이상을 배합하여 사용할 수 있다.
상기 폴리에테르 폴리올은 지방족 폴리에테르 폴리올, 지환족 폴리에테르 폴리올 및 방향족 폴리에테르 폴리올을 포함한다.
지방족 폴리에테르 폴리올의 예로는 다가 알콜로 가령 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 폴리헥사메틸렌 글리콜, 폴리헵타메틸렌 글리콜, 폴리데카메틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판, 알킬렌 옥시드 부가 폴리올로 가령 트리메틸올프로판의 에틸렌 옥시드 부가 트리올, 트리메틸올프로판의 프로필렌 옥시드 부가 트리올, 트리메틸올프로판의 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드 부가 트리올, 펜타에리트리톨의 에틸렌 옥시드 부가 테트라올, 디펜타에리트리톨의 에틸렌 옥시드 부가 헥사올, 2개 이상의 이온 중합성 고리형 화합물의 개환 중합화에 의해서 제조된 폴리에테르 폴리올 등을 포함한다.
이온 중합성 고리형 화합물의 예로는 고리형 에테르로 가령 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부텐-1-옥시드, 이소부텐 옥시드, 3,3-비스클로로메틸 옥세탄, 테트라히드로푸란, 2-메틸테트라히드로푸란, 디옥산, 트리옥산, 테트라옥산, 시클로헥센 옥시드, 스티렌 옥시드, 에피클로로히드린, 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 카르보네이트, 부타디엔 모녹시드, 이소프렌 모녹시드, 비닐옥세탄, 비닐테트라히드로푸란, 비닐시클로헥센 옥시드, 페닐 글리시딜 에테르, 부틸 글리시딜 에테르 및 글리시딜 벤조에이트를 포함한다. 상기 이온 중합성 고리형 화합물의 2개 이상의 특정 배합물의 예로는 테트라히드로푸란 및 에틸렌 옥시드의 배합물, 테트라히드로푸란 및 프로필렌 옥시드의 배합물, 테트라히드로푸란 및 2-메틸테트라히드로푸란의 배합물, 테트라히드로푸란 및 3-메틸테트라히드로푸란의 배합물, 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드의 배합물, 부텐-1-옥시드 및 에틸렌 옥시드의 배합물과, 테트라히드로푸란, 부텐-1-옥시드 및 에틸렌 옥시드의 배합물을 포함한다.
상기 이온 중합성 고리형 화합물, 에틸렌이민과 같은 고리형 이민, β-프로피올락톤 및 글리콜산과 같은 고리형 락트산 또는 디메틸시클로폴리실록산 중 하나의 개환 중합화에 의해서 제조된 폴리에테르 폴리올이 또한 사용될 수 있다.
지환족 폴리에테르 폴리올의 예로는 수소화 비스페놀 A의 알킬렌 옥시드 부가 디올, 수소화 비스페놀 F의 알킬렌 옥시드 부가 디올 및 1,4-시클로헥산디올의 알킬렌 옥시드 부가 디올을 포함한다.
방향족 폴리에테르 폴리올의 예로는 비스페놀 A의 알킬렌 옥시드 부가 디올, 비스페놀 F의 알킬렌 옥시드 부가 디올, 히드로퀴논의 알킬렌 옥시드 부가 디올, 나프토히드로퀴논의 알킬렌 옥시드 부가 디올 및 안트라히드로퀴논의 알킬렌 옥시드 부가 디올을 포함한다.
폴리에테르 폴리올은 상업적으로 하기의 상표명으로 입수가능하다: 지방족 폴리에테르 폴리올의 예로는 PTMG650, PTMG1000, PTMG2000(Mitsubishi Chemical Corp.제), PPG1000, 엑세놀(EXCENOL)1020, 엑세놀2020, 엑세놀3020, 엑세놀4020(Asahi Glass Co. Ltd.제), PEG1000, 유니세이프(Unisafe) DC1100, 유니세이프 DC1800, 유니세이프 DCB1100, 유니세이프 DCB1800(Nippon Oil and Fats Co. Ltd.제), PPTG1000, PPTG2000, PPTG4000, PTG400, PTG650, PTG2000, PTG3000, PTGL1000, PTGL2000(Hodogaya Chemical Co., Ltd.제), Z-3001-4, Z-3001-5, PBG2000, PBG2000B(Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.제), TMP30, PNT4 글리콜, EDA P4, EDA P8(Nippon Nyukazai Co., Ltd.제) 및 쿠아드롤(Quadrol)(Asahi Denka Kogyo K.K.제)를 포함하고; 및 방향족 폴리에테르 폴리올의 예로는 유니올(Uniol) DA400, DA700, DA1000 및 DB400(Nippon Oil and Fats Co., Ltd.제)을 포함한다.
상기 폴리에스테르 폴리올은 다가 알콜을 다가산으로 반응시킴에 의해서 수득될 수 있다. 다가 알콜의 예로는 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 1,2-비스(히드록시에틸)-시클로헥산, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,9-노난디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 트리메틸올프로판의 에틸렌 옥시드 부가 화합물, 트리메틸올프로판의 프로필렌 옥시드 부가 화합물, 트리메틸올프로판의 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드 부가 화합물, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨 및 알킬렌 옥시드 부가 폴리올을 포함한다. 다가산의 예로는 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 말레산, 푸마르산, 아디프산, 세바크산 등을 포함한다. 상기 폴리에스테르 폴리올의 상업적으로 입수할 수 있는 제품으로는 쿠라폴(Kurapol) P1010, 쿠라폴 P2010, PMIPA, PKA-A, PKA-A2, PNA-2000(Kuraray Co., Ltd.제) 등이 사용될 수 있다.
더우기, 폴리카르보네이트 폴리올의 예로는 하기의 화학식 1에서 개시된 폴리카르보네이트 디올이 있다:
Figure 112001003652034-pct00001
(상기 화학식 1에서, R1은 2-20개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기, (폴리)에틸렌 글리콜의 잔기, (폴리)프로필렌 글리콜의 잔기 또는 (폴리)테트라메틸렌 글리콜의 잔기로 구성된 그룹으로부터 선택된 어느 하나를 나타내며, m은 1-30의 정수이다)
R1의 예로는 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜 등에서 양쪽 말단의 히드록시기를 제외한 잔기이다.
폴리카르보네이트 폴리올은 예를들면 DN-980, DN-981, DN-982, DN-983(Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.제), PC-8000(PPG제), PNOC1000, PNOC2000, PMC100, PMC2000(Kuraray Co., Ltd.제), 플락셀(PLACCEL) CD-205, CD-208, CD-210, CD-220, CD-205PL, CD-208PL, CD-210PL, CD-220PL, CD-205HL, CD-208HL, CD-210HL, CD-220HL, CD-210T, CD-221T(Daicel Chemical Industries, Ltd.제)등의 상표명으로 상업적으로 입수할 수 있다.
폴리카프로락톤 폴리올의 예로는 에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌 글리콜, 1,2-폴리부틸렌 글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 및 1,4-부탄디올과 같은 디올에 ε-카프로락톤의 첨가반응에 의해서 수득된 폴리카프로락톤 디올을 포함한다. 폴리카프로락톤 폴리올은 플락셀 205, 205AL, 212, 212AL, 220, 220AL(Daicel Chemical Industries, Ltd.) 등의 상표명으로 상업적으로 입수할 수 있다.
분자내 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 지방족 탄화수소의 예로는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올, 네오펜틸 글리콜, 2,2-디에틸-1,3-프로판디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올, 말단의 히드록시기를 갖는 수소화 폴리부타디엔, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 및 소르비톨을 포함한다.
분자내 2개 이상의 히드록시기를 갖는 지환족 탄화수소의 예로는 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,2-비스(히드록시에틸)시클로헥산, 디시클로펜타디엔의 디메틸올 화합물 및 트리시클로데탄디메탄올을 포함한다.
분자내 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 불포화 탄화수소의 예로는 말단 히드록시기를 갖는 폴리부타디엔, 말단 히드록시기를 갖는 폴리이소프렌 등을 포함한다.
또한, 상기에 언급된 폴리올 화합물 이외의 폴리올의 예로는 β-메틸-δ-발레로락톤 디올, 캐스터 오일-변형된 디올, 말단에 디올을 갖는 폴리디메틸실록산 및 폴리디메틸실록산 카비톨-변형된 오일을 포함한다.
폴리올의 수평균분자량은 바람직하게 50 내지 15000, 더 바람직하게는 100 내지 8000이다.
상기 폴리이소시아네이트는 디이소시아네이트가 바람직하다. 디이소시아네이트 화합물의 예로는 2,4-톨일렌 디이소시아네이트, 2,6-톨일렌 디이소시아네이트, 1,3-크실일렌 디이소시아네이트, 1,4-크실일렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 3,3'-디메틸페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 1,6-헥산 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 비스(2-이소시아네이트 에틸)푸마레이트, 6-이소프로필-1,3-페닐 디이소시아네이트, 4-디페닐프로판 디이소시아네이트, 리신 디이소시아네이트, 수소화 디페닐메탄 디이소시아네이트, 수소화 크실일렌 디이소시아네이트 및 테트라메틸크실일렌 디이소시아네이트를 포함한다. 상기 중에서 2,4-톨일렌 디이소시아네이트, 2,6-톨일렌 디이소시아네이트, 수소화 크실일렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 수소화 디페닐메탄 디이소시아네이트 등이 바람직하다. 상기 디이소시아네이트 화합물이 단독으로 또는 2개 이상의 배합물이 사용될 수 있다.
히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트 화합물은 (메트)아크릴레이트 화합물이고, 여기서 상기 에스테르기는 히드록시 치환기를 포함한다.
상기 화합물의 예로는 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페닐옥시프로필(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 모노(메트)아크릴레이트, 2-히드록시알킬(메트)아크릴로일 포스페이트, 4-히드록시-시클로헥실(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트를 포함한다. 상기 히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트의 추가적인 예로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이 있다:
Figure 112001003652034-pct00002
(상기 화학식 2에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, n은 1 내지 15의 정수, 바람직하게는 1 내지 4의 정수이다)
알킬 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르 및 글리시딜 (메트)아크릴레이트와 같은 글리시딜기를 포함하는 화합물과 (메트)아크릴산의 첨가 반응에 의해서 수득된 화합물이 (메트)아크릴레이트 화합물의 예로서 또한 제공될 수 있다. 상기 화합물 중에서, 2-히드록시알킬아크릴레이트로 가령 예를들면 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 및 2-히드록시프로필아크릴레이트가 바람직하다. 2-히드록시에틸아크릴레이트가 가장 바람직하다.
상기는 우레탄 (메트)아크릴레이트(A)의 합성 방법에 특정의 제한은 없다. 예를들면 우레탄(메트)아크릴레이트(A)의 합성은 하기의 반응 (i) 내지 (iii)에 따라 실시될 수 있다:
(i)폴리이소시아네이트 화합물(b)과 히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트 화합물(c)을 반응시키고, 수득된 생성물과 폴리올 화합물(a)을 반응시키는 방법;
(ii)폴리올 화합물(a), 폴리이소시아네이트 화합물(b) 및 히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트 화합물(c)를 함께 반응시키는 방법; 및
(iii)폴리올 화합물(a)과 폴리이소시아네이트 화합물(b)을 반응시키고, 수득된 생성물과 히드록시기-함유 (메트)아크릴레이트 화합물을 반응시키는 방법.
본 발명에서 사용되는 우레탄 (메트)아크릴레이트(A)의 합성에서, 나프텐산 구리, 나프텐산 코발트, 나프텐산 아연, 디-n-부틸주석 디라우레이트, 트리에틸아민, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄 및 1,4-디아자-2-메틸비시클로[2.2.2]옥탄과 같은 우레탄화 촉매를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 촉매는 전체 반응 성분들의 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 1중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 반응은 대개 0℃ 내지 90℃, 바람직하게는 10℃ 내지 80℃의 온도에서 실시된다.
본 발명에서 사용된 우레탄 (메트)아크릴레이트의 수평균분자량은 바람직하게 400 내지 20000, 더욱 바람직하게는 600 내지 10000이다.
기판에 대한 우수한 접착성 및 적당한 점도를 유지하기위해서, 우레탄 (메트)아크릴레이트(A)가 성분들(A), (B), (C), (D) 및 (E)의 전체량 100중량부에 대해서 본 발명의 조성물에 5중량부 내지 70중량부, 바람직하게는 15중량부 내지 65중량부, 더욱 바람직하게는 15중량부 내지 55중량부의 양으로 첨가된다.
본 발명에서 사용된 성분(B)는 1개 이상의 히드록시 및 1개 이상의 (메트)아크릴레이트기를 포함하는 화합물이고, 상기 1개 이상의 히드록시기와 1개 이상의 아크릴레이트 잔기 사이는 3개 이상의 탄소 원자가 있다.
바람직하게, 성분(B)은 히드록시알킬(메트)아크릴레이트이고, 여기서 히드록시기는 아크릴레이트에 대해서 γ, δ 또는 ε위치에 있고; δ위치가 가장 바람직하다. 적당한 화합물은 3-히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 4-히드록시-시클로헥실(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 모노(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트를 포함한다. 본 발명에서 사용되기에 적당한 히드록시기 및 (메트)아크릴레이트기의 추가적인 예로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물이 있다:
(화학식 2)
Figure 112001003652034-pct00003
(상기 화학식 2에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, n은 1 내지 15의 정수, 바람직하게는 1 내지 4의 정수이다)
또한 화합물(B)에 대한 추가적인 예로는 히드록시아릴 아크릴레이트를 포함하고, 상기 아릴기는 치환되지 않거나 또는 치환될 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 히드록시기는 방향족 고리상에 있을 수도 있고, 또는 치환된 방향족 고리의 치환기일 수 있다. 바람직하게, 상기 아릴은 알킬로 치환될 수 있으며, 상기에는 히드록시기가 존재한다.
또한 추가의 예로는 하기 화학식 3에 따른 화합물을 포함한다:
Figure 112001003652034-pct00004
(상기 화학식 3에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, 및 X는 C2-C24 알케닐, C2-C24 알케닐, 알킬 에스테르, 알킬 카르보네이트, 알킬 우레탄, 알킬 우레아, 알킬 아미도 및 알킬 에테르가 있다)
X의 선택은 히드록시기 및 아크릴레이트 잔기가 3개 이상의 탄소 원자에 의해서 떨어져 있도록 하며 당분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있다. 상기 화학식 3 및 화학식 2에서 히드록시기는 분자의 말단에 위치하며, 필수적이지는 않다. 상기 히드록시기는 3개 이상의 탄소 원자에 의해서 (메트)아크릴레이트 성분에서 히드록시기가 분리될 수 있도록 X 연결기내 특정의 위치에 있다.
바람직하게, 상기 화합물(B) 분자의 분자량은 300 미만, 더 바람직하게는 200 미만이다. 상기 화합물 중에서, 4-히드록시부틸 (메트)아크릴레이트가 특히 바람직하고, Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. 및 Mitsubishi에서 상업적으로 입수가능하다.
성분(B)인 히드록시(메트)아크릴레이트는 성분(A), (B), (C), (D) 및 (E)의 전체량 100중량부에 대해, 본 발명의 조성물에 바람직하게는 0.5중량부 내지 90중량부, 더 바람직하게는 3중량부 내지 50중량부, 가장 바람직하게는 5중량부 내지 30중량부를 포함한다.
성분 (D) 또는 (E)로 표시된 화합물은 또한 히드록시기를 갖는다. 폴리카르보네이트에 적당한 접착성, 특히 경화전에 약 1000mPa.s 미만의 점도를 갖고, 화합물(B)가 존재하며, 조성물내 유리 히드록시기의 정량은 0.3meq/g 또는 더 바람직하게는 0.5meq/g 이상, 특히 0.8meq/g 이상인 조성물의 양호한 습식 접착성을 갖는 것이 바람직하다. 보통 적당한 접착성은 4meq/g 이하, 바람직하게는 3meq/g 이하를 갖는 것이 수득된다.
성분 (C)로 사용되는 광중합화 개시제는 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온 및 1-히드록시-시클로헥실 페닐 케톤의 1종 이상이 바람직하다. 상기 중에서, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온이 특히 바람직하다. 조성물의 우수한 내습 내열성 및 경화성을 유지하기위해서, 상기 성분(C)는 성분(A), (B), (C), (D) 및 (E)의 전체량 100중량부에 대해, 0.1중량부 내지 20중량부, 더 바람직하게는 0.5중량부 내지 15 중량부, 더욱 바람직하게는 1중량부 내지 10중량부의 양으로 사용된다.
성분(C)에 대한 광-중합화 개시제로 사용될 수 있는 상업적으로 입수가능한 제품은 이르가큐어(IRGACURE) 184, 이르가큐어 500, 이르가큐어 651, 다로큐(DAROCUR) 1173, 다로큐 4265(Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.제) 등이 있다.
상기에 기술된 바람직한 개시제 이외의 광중합화 개시제는 본 발명의 조성물에 성분(C) 단독으로 또는 배합 형태로 사용될 수 있다. 기타 광중합화 개시제의 예로는 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 크산톤, 플루오렌온, 벤즈알데히드, 플루오렌, 안트라퀴논, 트리페닐아민, 카르바졸, 3-메틸아세토페논, 벤조페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 4,4'-디아미노벤조페논, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 프로필 에테르, 마이클러(Michler)의 케톤, 벤질 메틸 케탈, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)-페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 2,4,6-트리메틸벤조일페닐 포스피네이트, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀 옥시드, 메틸벤조일 포르메이트, 티옥산톤, 디에틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 2-클로로티옥산톤 및 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-{4-(1-메틸비닐)-페닐}프로판]이 있다.
상기 광 중합화 개시제는 예를들면 이르가큐어 261, 369, 907, CGI-403, 819, 1700, 1800, 1850(Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.제), 루시린(Licirin) TPO, LR8728, LR8893(BASF제), 다로큐 953, 1116, 1664, 2273, 2959, ZL1 3331(Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.제), 우베크릴(Ubecryl) P36(UCB Co.제), 비큐어(VICURE) 55(Akzo제), 에사큐어(ESACURE) KIP100F, KIP150(Lamberti제), 카야큐어(KAYACURE) ITX, QTX, DETX, BMS(Nippon Kayaku Co., Ltd제)의 상표명으로 상업적으로 입수할 수 있다.
광개시제의 제2 그룹은 제1 그룹으로 첨가되어 표면 경화성을 향상시키고, 조성물의 경화율을 증가시킨다. 광개시제의 제2 그룹의 바람직한 배합된 사용은 제1 그룹으로부터 개시제의 70% 이하로 대체될 수 있다.
상기에 기술된 성분들 (A), (B) 및 (C) 뿐만아니라, 분자내 1개 이상의 (메트)아크릴로일기를 포함하지만, 성분(B)로서 사용되는 화합물은 제외된 (메트)아크릴레이트 화합물이 성분(D)로서 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있다. 하나의 (메트)아크릴로일기를 갖는 단일관능성(mono-functional) 화합물 또는 두개 이상의 (메트)아크릴로일기를 갖는 다관능성(multi-functional) 화합물 또는 적당한 비율로 배합된 배합물이 성분(D)로서 사용될 수 있다.
성분 (D)로서 조성물내 단일관능성 단량체의 예로는 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 이소프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아밀 (메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 이소아밀 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 이소-옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 옥타데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜 모노(메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 (메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐 (메트)아크릴레이트, 트리시클로데카닐 (메트)아크릴레이트, 보르닐 (메트)아크릴레이트, 이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 아다만틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 7-아미노-3,7-디메틸옥틸 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일모르폴린, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필테트라히드로프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필헥사히드로프탈산, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸숙신산, 트리플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필 (메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필 (메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 (메트)아크릴레이트, 헵타데카플루오로데실 (메트)아크릴레이트, 모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]포스페이트, 모노[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]디페닐포스페이트, 모노[2-(메트)아크릴로일옥시프로필]포스페이트, 및 하기 화학식 4 내지 6으로 표시되는 화합물이 있다:
Figure 112001003652034-pct00005
(상기 화학식 4에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기이며, R3은 2-6개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기 또는 히드록시알킬렌기이며, R4는 1-12개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 수소 원자가며, q는 0 내지 20, 바람직하게는 1-8의 정수를 나타낸다)
Figure 112001003652034-pct00006
(상기 화학식 5에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기이며, R5는 2-8개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이고, r은 0 내지 8, 바람직하게는 1-8, 및 보다 바람직하게는 1-4의 정수를 나타낸다); 및
Figure 112001003652034-pct00007
(상기 화학식 6에서, R2는 수소 원자 또는 메틸기이고, R5는 2-8개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이고, s는 0 내지 8의 정수를 나타내고, R6은 1-6개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다)
상기 화합물들은 상표명, 예를 들어 아로닉스 M101, M102, M110, M111, M113, M114, M117, M120, M152, M154, M5300, M5400, M5500, M5600(도아고세이 컴퍼니 리미티드제), KAYARAD TC-110S, R-128H, R629, R644(니폰 가야쿠 컴퍼니 리미티드제), IPAA, AIB, SBAA, TBA, IAAA, HEXA, CHA, NOAA, IOAA, INAA, LA, TDA, MSAA, CAA, HDAA, LTA, STA, ISAA-1, ODAA, NDAA, IBXA, ADAA, TCDA, 2-MTA, DMA, 비스코트 #150, #150D, #155, #158, #160, #190, #190D, #192, #193, #220, #320, #2311HP, #2000, #2100, #2150, #2180, MTG(오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제), NK Ester M-20G, M-40G, M-90G, M-230G, CB-1, SA, S, AMP-10G, AMP-20G, AMP-60G, AMP-90G, A-SA, NLA(신-나카무라 케미컬 컴퍼니 리미티드제), ACMO(고진 컴퍼니 리미티드제), 라이트 아크릴레이트 IA-A, L-A, S-A, BO-A, EC-A, MTG-A, DPM-A, PO-A, P-200A, THF-A, IB-XA, HOA-MS, HOA-MPL, HOA-MPE, HOA-HH, IO-A, BZ-A, NP-EA, NP-10EA, HOB-A, FA-108, 에폭시 에스테르 M-600A, 라이트 에스테르 P-M(교에이사 케미컬 컴퍼니 리미티드제), FA-511, FA-512A, FA-513A(히타치 케미컬 컴퍼니 리미티드제), AR-100, MR-100, MR-200, MR-260(다이하치 케미컬 컴퍼니 리미티드제) 및 JAMP-100, JAMP-514, JPA-514(조호쿠 케미컬 컴퍼니 리미티드제)으로 상업용으로 사용가능하다.
조성물내에 성분 (D)로서 포함되는 다관능성 화합물의 예로는 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 폴리옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리옥시프로필(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 폴리옥시에틸(메트)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 디(메트)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 부가 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌 옥시드 부가 비스페놀 F 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌 옥시드 부가 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 프로필렌 옥시드 부가 비스페놀 F 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디에폭시디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 F 디에폭시디(메트)아크릴레이트, 비스[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]포스페이트, 비스[2-(메트)아크릴로일옥시프로필]포스페이트 및 트리스[2-(메트)아크릴로일옥시에틸]포스페이트가 있다.
조성물내에 성분 (D)로서 포함될 수 있는 다관능성 화합물의 상업용으로 사용가능한 제품의 예로는 SA-1002, SA-2006, SA-2007, SA-4100, SA-5001, SA-6000, SA-7600, SA-8000, SA-9000(미츠비시 케미컬 코포레이티드제), 비스코트 #195, #195D, #214HP, #215, #215D, #230, #230D, #260, #295, #295D, #300, #310HP, #310HG, #312, #335HP, #335D, #360, GPT, #400, V#540, #700, GPT(오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제), KAYARAD MANDA, R-526, NPGDA, PEG400DA, R-167, HX-220, HX-620, R-551, R-712, R-604, R-684, GPO-303, TMPTA, THE-330, TPA-320, TPA-330, PET-30, RP-1040, T-1420, DPHA, D-310, D-330, DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120(니폰 가야쿠 컴퍼니 리미티드제), 아로닉스 M210, M208, M215, M220, M225, M233, M240, M245, M260, M270, M305, M309, M310, M315, M-320, M-350, M-360, M-400, M-408, M-450(도아고세이 컴퍼니 리미티드제), SR-212, SR-213, SR-355(사르토머 컴퍼니 리미티드제), SP-1506, SP-1507, SP-1509, SP-1519-1, SP-1563, SP-2500, VR60, VR77, VR90(쇼와 하이폴리머 컴퍼니 리미티드제), 라이트 에스테르 P-2M(교에이사 케미컬 컴퍼니 리미티드제), 비스코트 3PA(오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제), 및 EB-169, EB-179, EB-3603, R-DX63182(다이셀 UCB 컴퍼니 리미티드제)가 있다. 성분 (D)는 소망하는 범위의 점도, Tg, 굴절율 등을 갖는 조성물을 제공하기 위해 사용된다. 성분 (D)는 성분 A, B, C, D 및 E의 전체 중량에 대해 바람직하게는 0-70중량%, 보다 바람직하게는 5-60중량% 및 가장 바람직하게는 20-50중량%의 양으로 사용된다.
상기 성분 (A), (B) 및 (C)에 더해, 아크릴레이트기를 함유하는 화합물이외의 라디칼 중합성 화합물이 본 발명의 조성물에 성분 (E)로서 첨가될 수 있다. 상기 화합물의 예로는 N-비닐피롤리돈, N-비닐카프로락탐, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 스티렌, 알킬아크릴아미드, 디비닐벤젠 및 불포화 폴리에스테르가 있다. 그러나, N-비닐-피롤리돈은 사용되지 않는 것이 바람직하다. 불포화 폴리에스테르는 바람직하게는 라디칼 중합성 불포화 이중결합을 갖는 디카르복시산과 알콜의 에스테르인 것이 바람직하다. 라디칼 중합성 불포화 이중결합을 함유하는 디카르복시산의 예로는 말레산, 말레산 무수물, 이타콘산 및 푸마르산이 있다. 알콜의 예로는 일가 알콜, 가령 메탄올, 에탄올, n-프로필 알콜, 이소프로필 알콜, n-부틸 알콜, 이소부틸 알콜, sec-부틸 알콜, tert-부틸 알콜, n-헥산올, 시클로헥산올 및 2-에틸헥실 알콜; (폴리)에틸렌 글리콜, 가령 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 등; (폴리)프로필렌 글리콜, 가령 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 트리프로필렌 글리콜; 이가 알콜, 가령 1,6-헥산디올; 및 삼가 알콜, 가령 글리세롤 및 트리메틸올프로판이 있다.
그리고, 에폭시 수지, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리우레탄, 폴리부타디엔, 클로로프렌, 폴리에테르, 폴리에스테르, 펜타디엔 유도체, SBS(스티렌/부타디엔/스티렌 블록 공중합체), SBS의 수소화 생성물, SIS(스티렌/이소프렌/스티렌 블록 공중합체), 페트롤륨 수지, 크실렌 수지, 케톤 수지, 불소-계 올리고머, 규소-계 올리고머, 폴리설파이드-계 올리고머 등이 본 발명의 조성물내에 기타 첨가제로서 첨가될 수 있다.
상기와 같은 성분 (E)는 본 발명의 조성물내에 포함될 필요는 없다. 그러나, 성분 (E)가 포함되면, 성분 (A), (B), (C), (D) 및 (E)의 전체량에 대해 60중량부 이하, 및 바람직하게는 약 0.5중량부 내지 30중량부의 양으로 비경화성 조성물내에 포함된다. 만약 존재한다면, 특히 바람직한 범위는 1-13중량부이다.
본 발명의 조성물은 상기 첨가제이외의 여러 페인트 첨가제, 예를 들어 산화방지제, UV 흡수제, 광 안정화제, 숙성 예방제, 실란 커플링제, 소포제, 레벨링제(leveling agent), 정전기 방지제, 계면활성제, 방부제, 열 중합화 억제제, 가소제 및 습윤력 개선제를 추가로 포함할 수 있다. 산화방지제의 예로는 이르가녹스 245, 259, 565, 1010, 1035, 1076, 1081, 1098, 1222, 1330(시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제) 등이 있다.
UV 흡수제의 예로는 벤조트리아졸형 및 트리아진형 UV 흡수제 및 상업용으로 사용가능한 제품, 가령 티누빈(Tinuvin) P, 234, 320, 326, 327, 328, 213, 400(시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제), 스미소르브(Sumisorb) 110, 130, 140, 220, 250, 300, 320, 340, 350, 400(스미토모 케미컬 인더스트리스 컴퍼니 리미티드제) 등이 있다.
광 안정화제의 예로는 상업용으로 사용가능한 제품, 가령 티누빈 144, 292, 622LD(시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제), 사놀(Sanol) LS440, LS770(산교 컴퍼니 리미티드제) 및 스미소르브 TM-061(스미토모 케미컬 인더스트리스 컴퍼니 리미티드제)가 있다. 광 안정화제는 본 발명의 조성물 100중량부 중 5중량부 이하의 양으로 첨가된다.
숙성 예방제(aging preventives)의 예로는 페놀형, 알릴아민형 및 케톤 아민형 숙성 예방제가 있다. 상업용으로 사용가능한 상기 숙성 예방제의 예로는 안티젠(Antigene) W, S, P, 3C, 6C, RD-G, FR 및 AW(스미토모 케미컬 인더스트리스 컴퍼니 리미티드제)가 있다.
바람직한 첨가제는 실란 커플링제이다.
실란 커플링제의 예로는 γ-메르캅토프로필메틸모노메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필모노에톡시실란, γ-메르캅토프로필디에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란, β-메르캅토에틸모노에톡시실란, β-메르캅토에틸트리에톡시실란, β-메르캅토에틸트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-클로로프로필메틸디메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 및 γ-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란이 있다. 상기 화합물의 상업용으로 사용가능한 제품의 예로는 실라아카(SILAACA) S310, S311, S320, S321, S330, S510, S520, S530, S610, S620, S710, S810(칫소 코포레이티드제), SH6062, AY43-062, SH6020, SZ6023, SZ6030, SH6040, SH6076, SZ6083(도레이도우 코닝 실리콘 컴퍼니 리미티드제), KBM403, KBM503, KBM602, KBM603, KBM803, KBE903(신에츠 실리콘 컴퍼니 리미티드제) 등이 있다. 실란 커플링제는 경화되지 않은 접착제내 화합물 (A), (B), (C), (D) 및 (E)의 전체 중량기준부 0.2중량% 내지 5중량%의 양으로 경화되지 않은 접착제내에 포함되는 것이 바람직하다.
소포제의 예로는 예를 들어 플루오렌(Fluorene) AC-202, AC-300, AC-303, AC-326F, AC-900, AC-1190 및 AC-2000(교에이사 유시 컴퍼니 리미티드제)의 상표명하에 상업용으로 사용가능한 규소 및 불소가 제외된 유기 공중합체; 예를 들어 플루오렌 AC-901, AC-950, AC-1140, AO-3, AO-4OH(교에이사 유시 컴퍼니 리미티드제), FS1265, SH200, SH5500, SC5540, SC5570, F-1, 및 SD5590(도레이-도우 코닝 실리콘 컴퍼니 리미티드제)의 상표명하에 상업용으로 사용가능한 규소-함유 소포제; 예를 들어 MEGAFAC F-142D, F-144D, F-178K, F-179, F-815(다이니폰 잉크 및 케미컬스 인코포레이티드제)의 상표명하에 상업용으로 사용가능한 불소-함유 소포제 등이 있다.
레벨링제의 예로는 폴리플로우(Polyflow) No. 7, No. 38, No. 50E, S, 75, No. 75, No. 77, No. 90, No. 95, No. 300, No. 460, ATF, KL-245(교에이사 유시 컴퍼니 리미티드제) 등이 있다.
상기 첨가제들의 양은 본 발명의 목적에 역효과를 내지 않도록 적당하게 결정될 수 있다.
본 발명의 조성물의 점도는 바람직하게는 10mPa.s 내지 10000mPa.s, 보다 바람직하게는 50mPa.s 내지 5000mPa.s 및 보다 바람직하게는 100mPa.s 내지 2000mPa.s이다.
상기 성분들은 결과물인 경화 제품의 유리 전이 온도가 보통 -50℃ 내지 200℃, 바람직하게는 -30℃ 내지 200℃ 및 보다 바람직하게는 0℃ 내지 120℃가 되도록 첨가된다. 유리 전이 온도가 너무 낮으면, 경화 제품은 여름 또는 밀폐된 온실에서 가열될때 연화되어 접착강도가 감소된다. 이는 접착된 부재가 벗겨지거나 또는 미끄러지게 할 수 있다. 반대로, 유리 전이 온도가 너무 높으면, 부착력이 불충분하거나 또는 떨어뜨리거나 또는 구부릴때 코팅된 부재가 깨질 수 있다.
상기 유리 전이 온도는 10Hz의 진동주파수에서 동적 점탄성계 측정장치에 의해 측정될때 손실 탄젠트(tan d)가 피크에 도달하는 온도를 의미한다.
본 발명의 조성물은 종래의 광경화성 수지 조성물을 사용한 경우에서와 같은 방법으로 자외선, 가시광선, 전자 빔 등에 노출시킴으로써 경화될 수 있다. 본 발명의 조성물은 접착층의 두께가 10㎛ 내지 100㎛이 되도록 코팅될 부재사이에 조성물을 채우고, 금속 할로겐화물 램프를 사용하여 50mJ/㎠ 내지 2000mJ/㎠의 조사량으로 접착층을 조사함으로써 쉽게 경화될 수 있어 부재가 서로 접착될 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 조성물로 제조된 경화 제품은 우수한 투명성을 가지는 것이 요구된다. 예를 들어, 두께 60㎛의 경화 제품은 600㎚ 내지 700㎚의 파장에서 90% 이상의 광투과율을 가지는 것이 바람직하다. 광투과율이 90% 이하이면, 광디스크의 외관이 손상될 뿐만 아니라 디스크상에 기록된 정보를 읽기 위한 빛이 접착층에 의해 감소됨으로써 정보를 읽기가 어려워진다. 그러므로 본 발명의 조성물을 제조하는데 있어서, 각 성분은 결과물인 경화 제품의 광투과율이 상기 조건을 만족시키도록 혼합되어야 한다.
그리고, 본 발명의 조성물로 제조된 광경화성 제품의 굴절율이 25℃에서 1.4 내지 1.7, 및 바람직하게는 1.51 내지 1.70의 범위내에 있도록 각 성분들을 혼합하는 것이 바람직하다. 굴절율이 상기 범위를 벗어나면, 디스크상에 기록된 정보를 읽는 것이 어렵게 된다.
본 발명의 조성물은 폴리카르보네이트(PC) 및 메틸 폴리메타크릴레이트(PMMA)와 같은 플라스틱, 금 및 알루미늄과 같은 금속, 및 유리와 같은 무기판료에 대한 우수한 부착력을 나타낸다. 그러므로, 본 발명의 조성물은 광디스크용 접착제로서 적당하다.
본 발명은 하기의 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이지만, 이것이 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
성분(A)로서의 우레탄 아크릴레이트의 합성
합성예 1
교반기 및 온도계를 구비한 분리형 플라스크(1ℓ)에 이소포론 디이소시아네이트 209g, 3,5-디-t-부틸-4-히드록시톨루엔 0.2g 및 디-n-부틸틴 디라우레이트 0.8g을 넣었다. 상기 혼합물을 교반한후, 건조대기하 냉수조에서 10℃로 냉각시켰다. 2-히드록시에틸 아크릴레이트 109g을 상기 혼합물에 서서히 첨가하고, 10℃ 내지 35℃의 온도를 유지하면서 1시간동안 반응시켰다. 그후, 109.7㎎ KOH/g의 히드록시가를 갖는 폴리테트라메틸렌 글리콜 480g(상표명: PTMG1000, 미츠비시 케미컬 코포레이티드제)을 첨가하고, 그 혼합물을 반응시키기 위해 40℃ 내지 60℃에서 5시간동안 교반시킴으로써, 1650의 수평균분자량을 갖는 우레탄 아크릴레이트(A1)를 얻었다.
합성예 2
합성예 1에서 사용된 폴리테트라메틸렌 글리콜 대신에 111.7㎎ KOH/g의 히드록시가를 갖는 폴리에스테르 디올 472g(상표명:Kurapol P1010, 쿠라레이 컴퍼니 리미티드제)을 사용한 것 외에는 합성예 1에서와 같은 방법으로 1530의 수평균분자량을 갖는 우레탄 아크릴레이트(A2)를 제조하였다.
합성예 3
합성예 1에서 사용된 폴리테트라메틸렌 글리콜 대신에 55.2㎎ KOH/g의 히드록시가를 갖는 폴리에테르 디올 956g(상표명:PTG-L 2000, 호도가야 케미컬 컴퍼니 리미티드제)을 사용한 것 외에는 합성예 1에서와 같은 방법으로 2570의 수평균분자량을 갖는 우레탄 아크릴레이트(A3)를 제조하였다.
실시예 및 비교실시예
방사선 경화성 코팅 필름을 형성하기 위한 조성물의 제조예
교반기를 구비한 반응용기에 표 1에 개시된 성분들을 넣고, 교반하여, 실시예 1-3 및 비교실시예 1-4의 조성물을 제조하였다. 표 1에 개시된 성분들은 하기와 같다. 각 성분들의 양은 표 1에서 중량부로 표시되어 있다.
성분 (B)
B1: 4-히드록시부틸 아크릴레이트(4HBA, 오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제)
B2: 4-히드록시시클로헥실 아크릴레이트(4HCHA)
성분 (C)
C1-1: 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온(이르가큐어 651, 시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제)
C1-2: 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(다로큐어 1173, 시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제)
C2-1: 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온(이르가큐어 369, 시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제)
C2-2: 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐-2-모르폴리노-프로판-1-온(이르가큐어 907, 시바 스페셜티 케미컬스 컴퍼니 리미티드제)
C2-3: 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드(루시린 TPO, BASF제)
성분 (D)
D1: 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트(KAYARAD MANDA, 니폰 가야쿠 컴퍼니 리미티드제)
D2: 페녹시에틸 아크릴레이트(비스코트 192, 오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제)
D3: 라우릴 아크릴레이트(LA, 오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제)
D4: 이소보르닐 아크릴레이트(IBXA, 오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제)
D5: 2-아크릴로일옥시프로필 수소 프탈레이트(비스코트 2100, 오사카 오가닉 케미컬 인더스트리 컴퍼니 리미티드제)
D6: 노닐페놀 EO-변형된 아크릴레이트(M111, 도아고세이 컴퍼니 리미티드제)
D7: 에톡시화 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(A-TMPT-3EO, 신-나카무라 케미컬 컴퍼니 리미티드제)
상기 제조된 조성물(실시예 1-3 및 비교실시예 1-4)의 기판에 대한 부착력 및 내습내열성은 하기 방법에 따라 측정하였다.
(1)기판에 대한 부착력
폴리카르보네이트 기판에 대한 부착력:
스핀 코터를 사용하여 상기 조성물을 PC 기판(Panlite, 테이진 케미컬 리미티드제)에 가했다. 질소대기하에서 100mJ/㎠의 조사량으로 상기 코팅에 광조사하여 50㎜ 두께의 경화된 코팅을 형성하였다. 그후, 상기 경화된 코팅을 크로스-컷 셀로판테이프 박리 시험에 사용하였다. 특히, 거의 오른쪽 각에서 경화된 코팅의 중앙에서 교차하는 1㎝의 노치를 커터 나이프를 사용하여 절단하였다. 셀로판테이프를 경화된 코팅에 붙인 후, 신속하게 떼어냈다. 경화된 코팅이 셀로판테이프 박리 시험에서 벗겨지면, 부착력은 나쁜 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｘ"로 표시하였다. 경화된 코팅이 박리되지 않았으면, 부착력은 양호한 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｏ"로 표시하였다.
알루미늄에 대한 부착력:
스핀 코터를 사용하여 상기 시험에서 사용된 것과 같은 PC 기판을 스퍼터링법을 사용하여 증착함으로써 형성된 알루미늄 코팅에 상기 조성물을 가했다. 질소대기하에서 100mJ/㎠의 조사량으로 상기 코팅에 광조사하여 50㎜ 두께의 경화된 코팅을 형성하였다. 그후, 상기 PC 기판의 경우에서와 같은 방법으로 상기 경화된 코팅을 크로스-컷 셀로판테이프 박리 시험에 사용하였다. 알루미늄 코팅의 일부 또는 전부가 PC 기판로부터 벗겨지면, 경화된 코팅의 부착력은 양호한 것으로 측정되며, 이는 표 1에서 "Ｏ"로 표시하였다. 알루미늄 코팅이 전혀 벗겨지지 않았으면, 부착력은 나쁜 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｘ"로 표시하였다.
금에 대한 부착력:
스핀 코터를 사용하여 상기 시험에서 사용된 것과 같은 PC 기판을 스퍼터링법을 사용하여 증착함으로써 형성된 금 코팅에 상기 조성물을 가했다. 질소대기하에서 100mJ/㎠의 조사량으로 상기 코팅에 광조사하여 50㎜ 두께의 경화된 코팅을 형성하였다. 그후, 상기 PC 기판의 경우에서와 같은 방법으로 상기 경화된 코팅을 크로스-컷 셀로판테이프 박리 시험에 사용하였다. 금 코팅의 일부 또는 전부가 PC 기판로부터 벗겨지면, 부착력은 양호한 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｏ"로 표시하였다. 금 코팅이 전혀 벗겨지지 않았으면, 부착력은 나쁜 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｘ"로 표시하였다.
(2)내습내열성(wet heat resistance)
(a) 스퍼터링에 의해 PC 기판상에 알루미늄 코팅을 가함으로써 형성된 기판 및 (b) PC 기판의 결합물(1) 및 스퍼터링에 의해 PC 기판상에 알루미늄 코팅을 가함으로써 형성된 기판 및 (c)스퍼터링에 의해 PC 기판상에 금 코팅을 가함으로써 형성된 기판의 결합물(2)을 제공하였다. 각 두 결합물((1) 또는 (2))에서 2개의 기판들은 스핀 코터를 사용하여 약 50㎜ 두께의 코팅을 형성함으로써 접착되었다. 결합된 기판 ((1) 및 (2))를 PC 기판(c)상에 금 코팅을 가함으로써 형성된 기판 또는 PC 기판(b)쪽으로부터 500mJ/㎠의 조사량으로 광조사하여 한쌍의 기판 (a) 및 (b) 또는 (a) 및 (c)를 접착시켰다. 그후에 접착된 기판을 항온 항습기내에서 96시간동안 800℃ 및 95% 상대습도하에 두었다. 접착층과 기판사이에 접촉면 또는 접착층상에서 기포 및 부식과 같은 비정상적인 증상이 발견되면, 내습내열성은 나쁜 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｘ"로 표시하였다. 상기 비정상적인 증상이 발견되지 않으면, 내습내열성을 양호한 것으로 결정되며, 이는 표 1에서 "Ｏ"로 표시하였다.
성분들 (A), (B), (C) 및 (D)를 포함하는 실시예 1의 조성물은 PC, Al 및 Au 기판을 포함하는 우수한 접착성질 및 뛰어난 내습내열성을 나타낸다. 성분 (D)를 함유하지 않지만, 다량의 성분 (B)를 함유하는 실시예 2의 조성물은 매우 우수한 내습내열성을 나타내었다. 성분 (C-2)를 포함하지 않으며, 청구의 범위 제 3 항에 따른 조성물인 실시예 3의 조성물은 모든 평가항목에서 만족스런 결과를 나타냈다. 한편, 내습내열성은 성분 (B)를 함유하지 않는 비교실시예 1, 2 및 3의 조성물에서는 불량했다. 비교실시예 2는 낮은 Al 및 Au 부착력을 나타냈다.
성분 실시예 비교실시예
1 2 3 1 2 3
A1 A2 A3 30 30 50 30 30 30
B1 B2 30 70 20
C1-1 C1-2 C2-1 C2-2 C2-3 2 2 4 3 2 2 2 2 2 2 2
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 20 20 15 15 35 35 35 35 35 35
PC에 대한 부착력 Al에 대한 부착력 Au에 대한 부착력 Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｘ Ｘ Ｏ Ｏ Ｏ
내습내열성 Ｏ ⊙ Ｏ Ｘ Ｘ Ｘ
본 발명의 접착 조성물은 신속하게 경화하고, 높은 광투과율을 가지고, 광디스크 제조용 수지, 반사필름, 반투명필름 등에 대한 우수한 부착력을 나타낼 뿐만 아니라, 우수한 내습내열성을 가진다. 상기 접착제는 종래의 접착제와 비교하여 광디스크를 제조하는데 매우 유용하다.

Claims (12)

  1. 하기 성분 (A), (B) 및 (C)를 포함하는 광디스크(optical disc)용 접착제로서, 0.3meq/g 이상의 히드록시기를 함유하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제:
    (A) 주쇄(backbone)로서 우레탄기와 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 포함하는 우레탄 아크릴레이트 또는 우레탄 메타크릴레이트;
    (B) 히드록시기와 상기 아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기가 3개 이상의 탄소 원자에 의해 떨어져 있는 히드록시 아크릴레이트 또는 히드록시 메타크릴레이트; 및
    (C) 1종 이상의 광개시제.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (B)는 히드록시알킬 아크릴레이트 또는 히드록시알킬 메타크릴레이트(여기서, 히드록시기는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트에 대해 γ, δ 또는 ε의 위치상에 존재함)인 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 성분 (B)는 4-히드록시부틸 아크릴레이트 또는 4-히드록시부틸 메타크릴레이트인 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (A) 또는 성분 (B) 이외에 단일관능성(mono-functional) 아크릴레이트, 다관능성(multi-functional) 아크릴레이트, 단일관능성 메타크릴레이트 및 다관능성 메타크릴레이트로 구성된 그룹에서 선택된 기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    아크릴레이트기 또는 메타크릴레이트기를 포함하는 화합물 이외에 라디칼 중합성 화합물을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성분 (C)는 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온 및 1-히드록시-시클로헥실페닐케톤으로 구성된 그룹에서 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 0.5meq/g 이상의 히드록시기를 함유하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 100-2000mPa.s의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접착제는 실란 커플링제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크용 접착제.
  10. 제1 기판, 제2 기판 및 상기 기판들의 접착을 위해 상기 기판들 사이에 위치하는 접착제를 포함하는 광디스크로서,
    경화되지 않은 형태의 상기 접착제는 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 접착제인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  11. 제 10 항에 있어서,
    UV 광 조사에 의해 수득된 경화 제품은 0℃ 내지 120℃의 유리 전이 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  12. 제 10 항에 있어서,
    UV 광 조사에 의해 수득된 경화 제품은 1.4 내지 1.7의 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 광디스크.
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