KR20010042211A

KR20010042211A - 디지털 다기능 디스크용 방사선 경화성 접착제

Info

Publication number: KR20010042211A
Application number: KR1020007010715A
Authority: KR
Inventors: 크론가우츠바딤발레리에; 하차우타이민흐; 자리아라즈니; 설리번마이클고든
Original assignee: 윌리암 로엘프 드 보에르; 디에스엠 엔.브이
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2001-05-25
Also published as: WO1999050368A1; TW530187B; CN1303422A; JP2002509977A; EP1082398A1

Abstract

본 발명은 디지털 다기능 디스크 및 다른 기판용 UV-경화성 아크릴레이트계 접착 조성물, UV-경화성 접착제로 다기능 디지털 디스크 층을 함께 접착시키는 방법 및 UV-경화성 또는 방사선 경화성 접착제에 의해서 접착되는 디지털 다기능 디스크에 관한 것이며, 상기 접착제는 아크릴레이트 작용기 성분, 아크릴레이트기를 갖지 않는 반응성 희석제(예를들면 아크릴아미드 또는 N- 비닐 작용기를 가짐) 및 티올 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 다기능 디스크용 방사선 경화성 접착제{RADIATION CURABLE ADHESIVE FOR DIGITAL VERSATILE DISC}

통상 공지되어 있는 콤팩트 디스크, 또는 CD는 기록장치에 있어서 혁명을 일으킨 것으로서, 컴퓨터 산업에서 음악과 같이 거대한 양의 데이터를 저장하는데 값싸게 이용할 수 있는 매체이다. 콤팩트 디스크에 관한 기술은 컴퓨터 및 오락산업에서 요구되는 저장력의 증가를 만족시키기위해서 개발 및 확장되고 있고, 디지털 다기능 디스크(또는 DVDs)의 제조로 완성되었다. 컴팩트 디스크와 디지털 다기능 디스크는 같은 일반적인 방법으로 정보를 저장하지만, DVD 고안은 우수한 제품을 제조하기위해서 CD 기술을 활용하였다.

구조적으로, 디지털 다기능 디스크 및 콤팩트 디스크는 서로 매우 유사하다. 양쪽의 디스크의 표면에 정보를 입력하는 것은 연속적인 나선형 패턴으로 배열되면서 결각 또는 피트로 표시된다. 드라이브 레이저가 상기 피트를 가로지르면서, 레이저 빔이 드라이버 뒤쪽에 반사되어 광신호를 받고, 이를 적당한 형태로, 예를 들면 오디오, 비디오, 그래픽 또는 원래의 형태로 전환시킨다. DVDs는 특히 정보 전달 피트가 더 작고, CDs의 넓은 트랙과는 반대로 더 좁은 트랙에서 상세하게 배치되기 때문에 같은 형태의 CDs보다 더 많은 양의 데이터를 저장한다. CVD 플레이어는 650nm 및 635nm에서 적색광을 방출시키는 레이저를 사용하며, 이는 종래의 CD 플레이어에서 사용되는 적외 광선보다 더 짧은 파장이다. 상기의 더 짧은 파장은 DVDs 플레이어가 디지털 다기능 디스크의 더 작고, 더욱 밀집된 피트를 정확하게 읽도록 한다.

정보가 입력된 표면이 대칭적으로 배치된 주변과 중심 부재로 이루어진 콤팩트 및 디지털 다기능 디스크는 같은 직경(120mm) 및 같은 두께(1.2mm)를 갖는다. 그러나 전통적인 콤팩트 디스크의 단일층 특성 대신에 디지털 다기능 디스크는 폴리카보네이트 0.6mm 층 두개로 이루어져 있다. 상기는 디스크의 표면과 피트 사이의 거리의 양을 감소시켜서, 레이저가 정보에 접근할 경우에 CDs에서보다 DVDs에서 덜 플라스틱을 투과한다. 결과적으로 더 얇은 DVDs 기판은 레이저의 읽기 정확도를 향상시킨다. DVDs의 두 개의 결합된 면은 디스크를 더 강하게 만들고, 휨을 방지한다. 그러므로 디지털 다기능 디스크는 콤팩트 디스크보다 더 큰 용량을 가지며, 환경적인 요인에 대한 반응을 감소시킨다.

디지털 다기능 디스크는 미국특허 제4,310,919호 및 미국특허 제4,423,137호에 기술된 바와같이 몇가지 기본적인 방법을 변형시킴에 의해서 제조될 수 있다. 예를들면 디지털 다기능 디스크를 제조하는 동안 소망하는 정보를 갖는 마스터 유리 디스크는 레이저를 사용하여 나선형 패턴으로 마스터 유리 디스크의 중앙부에서 마스터 유리 디스크의 외부 가장자리로 데이터를 기록시킴에 의해서 제조된다. 기록후에, 상기 마스터 유리 디스크가 유리 표면상에 수산화나트륨 용액을 스피닝하고, 레이저에 의해서 생성된 피트를 읽음에 의해서 개발된다. 그리고 상기 개발된 마스터 유리 디스크가 은으로 코팅하고, 그리고 니켈로 코팅하여 금속화시킨다. 그리고 상기 니켈층은 은-피복된 마스터 유리 디스크에서 분리되고, 원래의 사본에서 알려져 있는 데이터의 니켈 역상을 형성한다. 상기 원본의 하나 이상의 니켈 사본이 생성될 수 있고, 스탬퍼로 사출성형기에서 디스크를 대량으로 제조하는데 사용될 수 있다. 그리고 용융된 폴리카보네이트가 스탬퍼를 포함하는 성형기로 들어가서 소망하는 정보를 운반하는 폴리카보네이트 디스크를 제조한다. 그리고 상기 디스크는 래커층이 부착된 성형기에서 제거되고, 반사성 금속으로 통상 알루미늄이 정보를 포함하는 폴리카보네이트 제1 층의 상부에서 증발되거나 또는 스퍼터된다. 그리고 래커의 보호 코팅재가 반사층상에 가해지고, 건조 또는 경화되어, 단일면의 디스크를 형성한다. 상기 단일면 DVD의 각인된 면이 모조층에 의해서 되돌아가고, 그 위 그래픽에 가해질 수 있다.

기본적인 DVD 형태는 통상 디스크의 용량을 추가적으로 향상시키기위해서 변형될 수 있다. 단일면 디스크의 용량은 반사형 알루미늄층 1에 대해 금으로 이루어진 반-반사형 데이터층 0을 가함에 의해서 거의 두배가 될 것이다. 상기 금으로 이루어진 층은 낮은 세기로 세팅된 드라이브 레이저에 의해서 읽힐 수 있지만, 한편 알루미늄층은 레이저의 세기를 증가시킴에 의해서 접근될 수 있다. 상기는 디스크의 단일면에 정보를 2층으로 입력하여, 용량의 약 8.5GB를 갖는 DVD를 제공한다.

상기 단일면의 두 개, 2중층 디스크가 두꺼운 접착제의 층으로 함께 뒷면끼리 결합시켜서, 두면으로, 저장공간이 약 17GB인 2층의 디지털 다기능 디스크를 제조한다. 상기 제1 및 제2 디스크층이 결합되어, 상기는 디스크의 중심부재에서 같은 거리로 평행하게 된다. 사용되는 접착제는 높은 전단강도를 제공하며, 서로로부터 일정하게 같은 거리로 정보층을 유지한다.

DVD를 결합시키는데 사용되는 기술로는 세가지로, 접촉 접착제, 양이온 또는 PSA UV 결합 및 자유 라디칼 UV 결합이 있다. 상기 배합물은 알루미늄과 폴리카보네이트 층 사이, 금과 폴리카보네이트 층 사이 및 래커와 폴리카보네이트층 사이, 및 다양한 그의 조합물사이에 접착제를 제공해야 한다. 더욱이, 상기 접착 코팅재가 높은 경화속도를 가져야 하고, 기판에 습윤을 주어야 한다. 경화에 이어서, 상기 물질은 높은 치수 안정성 및 내구성을 가져야 한다.

그러나 다른 소망하는 성질인 디스크의 치수 안정성을 손상시키지 않으면서 DVD 성분들층 사이에 강하고, 긴 지속성을 갖는 접착력은 종래의 시스템으로는 이루어질 수 없다.

접촉 접착제가 열용융방식으로 디스크에 가해지고, 온도는 120℃ 내지 160℃ 사이로 유지된다. 상기 접착제는 내부 결합표면들을 압연 코팅함에 의해서 얇은 층으로 디스크에 펴진다. 그리고 상기 반쪽들이 함께 압축되고, 접착제가 가해진다. 평편한 디스크가 상기 방법을 통해서 높은 수득율로 제조될 수 있지만, 그러나 상기 디스크는 70℃ 이상 또는 습한 환경에서 저장되는 경우 휘는 경향이 있다.

양이온 UV 결합동안, 상기 접착제가 양쪽의 디스크상에 스크린되고, UV 조사되고, 함께 압착된다. 노화에 의해서 결합력은 시간에 따라 강해지고, 대략 24시간후에, 디스크의 반쪽은 영구적으로 서로 부착된다. 상기 방법으로 제조된 디스크는 다른 방법으로 제조된 디스크보다 잘 묘사되지만, 양이온 UV 결합은 추가의 래커 코팅단계를 필요로 한다. 또한 상기 디스크는 추가의 스태커를 요하는 스태킹전에 결합을 완성하기위해서 일정기간동안 경화단계에 머물러야 하기때문에 설비 비용이 증가된다.

자유 라디칼 UV 결합동안 아크릴레이트 래커를 디스크의 리딩 가장자리에 두고, 두 번째 디스크를 상부에 놓고, 상기 한쌍의 디스크를 회전시킨다. 두 번째 디스크의 중량은 금속층의 내부 가장자리를 향해서 래커의 이동을 촉진시키고, 래커가 외부 가장자리로 이동하도록 회전시킨다. 상기 접착제가 방사 코팅이 완성된 후에 UV 방사선을 통해서 경화된다. 라디칼 UV 결합은 결합된 층 사이에서 기포를 형성시키는 경향이 있다. 상기 이중층 구조에서, 기포는 정보를 가지고 있는 피트를 해독하는데 드라이브 레이저의 기능을 손상시킨다. 결헙전에 알루미늄 층에 있어서의 변형은 평편하지 않은 경화를 일으키고, 평편한 디스크의 형성을 방해한다. 또한 아크릴레이트가 경화되자마자 크게 수축되어서 평편한 디스크의 형성을 방해한다. 상기 수축율은 또한 결합된 디스크의 환경적 안정성을 감소시킬 것이다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 스퍼터-피복되는 금속화 또는 실리콘화 폴리카보네이트 기판 및 UV 경화된 래커 표면을 강하게 결합하고, 높은 온도 및 습도에 노출되어도 안정하며, 우수한 기계적 성질을 가지며, 적당한 점도, 허용가능한 수축율을 가지며 경화후 낮은 정도의 휘발성을 갖는 접착제에 있다. 상기 결과는 결합된 디지털 다기능 디스크 또는 다른 기판에 내충격성 및 우수한 전단강도를 부여하는 접착제에 있다.

본 발명의 목적은 하기의 예비-혼합된 성분들의 조합으로 이루어진 접착 물질로서 사용되는 UV 또는 방사선-경화성 조성물에 의해서 이루어질 수 있다:

(A) 적어도 하나의 UV 또는 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 5wt.% 내지 약 80wt.%;

(B) 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제의 약 1wt.% 내지 약 20wt.%;

(C) 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기 반응성 희석제의 약 10wt.% 내지 약 80wt.%;

(D) 적어도 하나의 라디칼 형성 황 화합물의 약 0.5wt.% 내지 약 10wt.%; 및

(E) 선택적으로 하나 이상의 광개시제의 약 0.1wt.% 내지 약 15wt.%;

상기 "예비-혼합된 성분"은 다른 성분과 혼합되기 전에 방사선-경화성 조성물 성분을 확인하는 것이다.

본 발명은 디지털 다기능 디스크를 결합시키기위한 개선된 접착제의 제조방법, 디스크 성분을 함께 결합시키기위한 방법 및 접착 화합물의 개선된 결합성에 의해서 향상된 내충격성를 갖는 디스크를 제공한다.

대개 라디칼 형성 황 화합물은 티올 화합물 또는 폴리설피드 화합물이다. 이후에, 대개 티올 화합물을 언급하며, 이는 단지 예로서 제공되는 것이다.

아크릴레이트 올리고머가 접착제 분야에 잘 공지되어 있다. 본 발명에 따라서, 우레탄 아크릴레이트로 티올 및 아크릴레이트 작용기가 없는 화합물(때때로 "엔"으로 언급됨)의 공중합화는 티올-엔 시스템이 결여된 우레탄 아크릴레이트 코팅재에 대해서 우수한 성질을 갖는 우레탄-아크릴레이트-티올-엔 하이브리드 접착제를 제조한다고 생각된다. 상기 아크릴레이트 작용기가 없는 화합물은 예를들면 아크릴아미드 또는 N-비닐기를 포함하는 화합물일 수 있다. 표준 접착 물질은 특히 불리한 환경 조건하에서 특히 높은 온도 및 습도에서, 예를들면 알루미늄과 폴리카보네이트 기판사이의 결합이 강하고, 오래 지속되지 못하며, 하이브리드 아크릴레이트-티올-엔 접착제 배합물의 제조는 종래의 방법에 비해 현저히 개선된 것이다.

특정하지 않는다면, 상기 티올-엔 시스템은 아크릴레이트 성분으로 아크릴레이트 작용기가 없는 성분을 공중합화시킨다. 티올의 부재하에서, 예를들면 N-비닐 화합물의 공중합화는 느리다. 티올 화합물은 경화속도를 감소시킬 수 있는 사슬전이제로 작용한다. 반면에 아크릴레이트 화합물내 티올-엔 시스템은 경화속도를 향상시키고, 접착 필름이 경화되는 동안 경화된 접착제의 수축율을 감소시킨다.

본 발명은 디지털 다기능 디스크의 표면들을 결합시키는데 유용한 방사선 경화성 접착제 배합물에 관한 것이다.

도 1은 세로좌표에 접착제 두께를 플롯팅하고, 가로좌표에 회전속도를 플롯팅하였고;

도 2는 접착제가 노출되는 UV 에너지의 양과, 프리에 트란스폼 적외선 분광기(FITR)에 의해서 측정되는 경화정도(반응하지 않은 아크릴레이트 불포화도%)에 관한 것이며;

도 3은 열중량분석(TGA)에 의해서 측정되는 경화된 접착제 조성물의 열 안정성을 보여준다.

DVD 구조는 광학 접착제를 사용하여 두 개의 0.6mm의 기판을 함께 결합시킬 것을 요구한다. 하나 또는 양쪽의 기판이 알루미늄, 금, 실리콘, 탄소화실리콘 또는 질소화실리콘의 얇은 층으로 진공 피복된다. DVD 결합 광학 접착제는 디스크로 제조되도록 상기 표면 및 폴리카보네이트에 잘 접착될 것이 요구된다. 본 발명에 따른 다양한 조합법으로 함께 결합된 기판층은 플라스틱, 금속 및 세라믹을 포함하며, 꼭 이에 국한되는 것은 아니다. 상기 광학 접착제는 열 및/또는 습한 환경에서 표면이 부식되어서는 안된다. DVD 결합 접착제에 대한 추가적인 조건은 완벽한 가장 자리 경화, 공기중에서 높은 경화속도 및 DVD-9, DVD-18 또는 다른 크기에 대해 광학 투명도가 포함된다.

하이브리드 아크릴레이트-티올-엔 공중합화에 근거한 방사선 경화성 접착제 배합물은 예기치 못한 유익한 DVD 접착제이다. 상기 접착제는 예를들면 DVD의 폴리카보네이트 기판의 알루미늄화 표면에 강하게 결합되고, 공기중에서 잘 경화되며, 우수한 가장자리 경화 특성을 갖는다. 상기 배합물은 알루미늄 표면을 부식시키지 않는다.

아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제, 아크릴레이트 작용기 반응성 희석제, 티올 화합물 및 첨가제의 종류 및 정량은 제품의 최종적인 용도에 따라 조절될 수 있다. 상기 조성물은 경화된 물질의 부착성을 최대화하고, 점도를 감소시키고, 경화속도를 짧게하는 것에 의해서 선택된다. 예를들면 아크릴레이트 작용기 반응성 희석제 및 선택적으로 실란 화합물이 매우 다양하게 효과적인 농도로 첨가되어 점도 및 부착력을 향상시킨다. 성분의 비율을 변화시킴에 의해서 높은 광학적 투명도, 양호한 경도, 화학적 저항성 및 내마모성을 포함하는 다른 소망하는 성질이 증진될 수 있다.

방사선-경화성 접착 코팅 조성물에 사용하기위해 선택되는 정확한 조합은 조성물을 경화시키기위해서 사용되는 광원 및 조성물의 다른 성분에 따라서 다양할 수 있다. 경화전에 불용성 염을 형성하는 성분들은 조성물에서 제외되며, 결합된 디스크의 광학 성질을 손상시킬 수 있다.

방사선 경화성 조성물은 종래의 방법에 의해서 경화될 수 있다. 예를들면 조사 광원은 종래의 광원으로 가령 Fusion Systems Corp.의 UV 램프가 있다. 또한, 저-, 중- 및 고압 수은 램프, 수퍼악티늄 형광 튜브 또는 펄스 램프가 적당하다. 방사선-경화는 화학선 방사에 의하며, 더 바람직하게는 UV-방사선에 의한다. 접착 조성물의 바람직한 UV 경화를 사용하는 경우, 광 세기를 적당히 조절하면 중합성 물질의 수축을 조절하는데 중요한 도움을 준다.

상기 방사선-경화성 올리고머(A)는 방사선-경화성 접착 코팅 조성물에 사용되는 특정의 방사선-경화성 올리고머일 수 있다. 적당한 방사선-경화성 올리고머의 예로는 적어도 약 500의 분자량을 가지며, 화학 방사선을 통해서 중합화될 수 있는 적어도 하나의 에틸렌 불포화기를 포함하는 우레탄 올리고머를 포함된다. 예를들면 희석제가 코팅 조성물에 존재한다면, 상기 에틸렌 불포화기는 조성물이 경화되는 경우 반응성 희석제가 부착되는 올리고머의 반응성 말단기일 수 있다. 바람직하게 상기 올리고머는 올리고머의 각 말단에 두 개의 말단 방사선-경화성 작용기를 갖는다.

대표적인 올리고머는 예를들면 제4,932,750호에 개시되어 있다.

방사선-경화성 올리고머는 대개 약 5% 이상의 정량, 더 바람직하게는 약 10% 이상의 정량, 더욱 바람직하게는 약 15wt.% 이상의 정량으로 존재한다. 상기 아크릴레이트 올리고머는 약 80% 미만, 바람직하게는 약 75wt.% 미만, 더욱 바람직하게는 약 60wt.% 미만의 정량으로 존재한다.

올리고머에 존재할 수 있는 적당한 방사선-경화성 작용기의 예로는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트와 같은 에틸렌 불포화기 또는 그의 혼합물을 포함한다.

바람직하게 올리고머내 방사선-경화성기는 아크릴레이트기이다.

상기 방사선-경화성 올리고머는 올리고머 주사슬로, 적어도 두 개의 방사선 경화성기와 방사선 경화성기를 올리고머 주사슬에 연결하는 연결기를 포함한다. 상기 올리고머는 필수적이지는 않지만 선형 구조가 바람직하고, 블록 또는 랜덤 공중합체 구조를 포함할 수 있다. 우레탄 연결기 및 아크릴레이트 방사선-경화성기를 갖는 올리고머가 바람직하다.

상기 올리고머 주사슬은 예를들면 폴리에테르, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 아크릴, 탄화수소, 폴리올레핀 또는 그의 공중합체에 근거할 수 있다. 바람직하게 상기 올리고머 주사슬은 우레탄 단위체를 포함한다.

상기 방사선-경화성 올리고머는 적어도 하나의 방사선 경화성 (메트)아크릴레이트기, 바람직하게는 적어도 하나의 아크릴레이트기를 포함하는 아크릴 올리고머일 수 있다. 상기는 아크릴레이트 아크릴로서 당분야에 알려져 있다.

아크릴레이트 아크릴에 대한 올리고머 합성 경로는 예를들면 (메트)아크릴산으로 히드록시-작용기 아크릴 올리머를 에스테르화하거나 또는 (메트)아크릴산으로 에폭시-작용기 아크릴 올리고머를 반응시키는 것을 포함한다. 상기 아크릴레이트 아크릴은 우레탄 연결기를 포함할 수 있다. 바람직한 아크릴레이트 아크릴 올리고머는 적어도 Mn 5,000의 종류를 포함한다. 바람직하게는 아크릴레이트 우레탄 아크릴은 EP-A-858470에 개시되어 있다.

아크릴레이트 아크릴은 예를들면 히드록시에틸 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트로 펜던트 카르복실산을 갖는 아크릴 중합체의 부분적인 에스테르화 또는 선택적으로 아크릴산으로 글리시딜 메타크릴레이트 터폴리머를 아크릴레이트화하는 공지된 합성 방법에 의해서 제조될 수 있다.

상기 아크릴 올리고머는 전형적으로 공중합체 주사슬을 가질 것이다. 상기 올리고머의 Tg는 메틸 메타크릴레이트의 함량을 감소시킴에 의해서 낮아질 수 있다.

(메트)아크릴산 및 에스테르 중합체는 예를들면 Encyclopedia of Polymer Science ＆ Engineering 의 1권(1985) 211-305페이지에 개시되어 있다.

상기 올리고머 주사슬은 예를들면 우레탄 연결기를 통해서 서로 결합되는 하나 이상의 올리고머 블록으로 이루어질 수 있다. 예를들면 하나 이상의 폴리올 전중합체의 형태는 당분야에 공지된 방법으로 연결될 수 있다.

올리고머 주사슬이 폴리에테르라면, 생성된 접착제는 낮은 유리전이온도 및 양호한 기계적 성질을 가질 수 있다. 올리고머 주사슬이 폴리올레핀이라면, 생성된 접착제는 방수성을 추가적으로 향상시킬 수 있다. 폴리카보네이트계 올리고머는 양호한 안정성을 제공할 수 있다. 폴리에테르 주사슬이 바람직하다.

반복되는 우레탄 단위체를 갖는 올리고머는 예를들면 (i)올리고머 폴리올, (ii)디- 또는 폴리-이소시아네이트 및 (iii) 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 같이 히드록시 작용기 에틸렌 불포화 단량체의 반응에 의해서 제조될 수 있다.

올리고머 주사슬 폴리올이 사용된다면, 바람직하게 적어도 평균 약 2개의 히드록시기를 갖는다. 상기 올리고머 주사슬 폴리올은 평균 2개 이상의 히드록시기를 가질 수 있다. 상기 올리고머 디올의 예로는 폴리에테르 디올, 폴리올레핀 디올, 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올 및 그의 혼합물을 포함한다. 폴리에테르 및 폴리카보네이트 디올 또는 그의 조합물이 바람직하다.

폴리에테르 디올이 사용된다면, 바람직하게 상기 폴리에테르가 실질적으로 비결정성 폴리에테르이다. 바람직하게 상기 폴리에테르는 하기의 단량체 단위의 하나 이상의 반복단위를 포함한다:

-O-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH₃)-

-O-CH₂-CH₂-CH₂-

-O-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-

-O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH)₃-CH₂-CH₂-

-O-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-.

사용될 수 있는 폴리에테르 폴리올의 예로는 3-메틸테트라히드로푸란의 20중량% 및 테트라히드로푸란의 80중량%의 중합화 생성물이고, 상기는 개환중합화된다. 상기 폴리에테르 공중합체는 가지형과 비가지형의 옥시알킬렌 반복 단위를 포함하며, PTGL 1000^TM으로 시판된다(Hodogaya Chemical Company of Japan). 사용될 수 있는 폴리에테르의 다른 예로는 PTGL 2000^TM이 있다(Hodogaya Chemical Company). 사용될 수 있는 폴리에테르의 다른 예로는 폴리아릴 디올, 유사한 에톡실화 또는 프로폭실화 비스페놀-A 또는 비스페놀-F가 있다.

폴리카보네이트 디올의 예로는 디올로 디에틸렌 카보네이트의 알콜분해에 의해서 관습적으로 제조된 것이다. 상기 디올은 예를들면 약 2 내지 약 12개의 탄소원자를 갖는 알킬렌 디올로 가령 1,4-부탄 디올, 1,6-헥산디올, 1,12-도데칸 디올 등이 있다. 상기 디올의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올은 카보네이트기 뿐만아니라 주사슬에서 에테르 연결기를 포함할 수 있다. 그러므로 예를들면 알킬렌 옥시드 단량체와 이미 기술된 알킬렌 디올의 폴리카보네이트 공중합체가 사용될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올 및 폴리카보네이트 공중합체의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

폴리카보네이트 디올은 예를들면 듀라카브(DURACARB) 122^TM(PPG Industries) 및 퍼만올(PERMANOL) KM10-1733^TM(Permuthane, Inc., Ma.)을 포함한다. 듀라카브 122^TM은 헥산디올로 디에틸카보네이트의 알콜분해에 의해서 제조된다.

적당한 폴리올레핀 폴리올은 바람직하게 수소화 폴리부타디엔 및 특히 1,2- 및 1,4-공중합화 부타디엔으로 이루어진다.

단독 또는 혼합물로서 특정의 유기 폴리이소시아네이트(ii)가 폴리이소시아네이트로 사용될 수 있다. 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 형성하는데 사용되는 폴리이소시아네이트 화합물은 적어도 두 개의 자유 이소시아네이트기를 갖는 유기 이소시아네이트 화합물일 수 있다. 지방족, 고리지방족 및 방향족 폴리이소시아네이트가 포함된다. 폴리이소시아네이트로, 가령 알킬 및 알킬렌 폴리이소시아네이트, 시클로알킬 및 시클로알킬렌 폴리이소시아네이트, 아릴 및 아릴렌 폴리이소시아네이트, 및 알킬렌, 시클로알킬렌 및 알킬렌 아릴렌 폴리이소시아네이트의 조합물이 사용될 수 있다. 반응에서, 생성물은 분자의 적어도 한 쪽 말단이 이소시아네이트/에틸렌 불포화 단량체 반응으로부터 반응 생성물로 말단 캡화된 것이 수득된다. "말단-캡화"는 작용기가 올리고머 디올의 두 개의 말단 중 하나를 캡화하는 것을 의미한다.

이소시아네이트/히드록시 작용기 단량체 반응 생성물이 우레탄 연결기를 통해서 올리고머 주사슬(i) 디올에 부착된다. 상기 우레탄 반응이 촉매 존재하에서 일어난다. 우레탄 반응에 대한 촉매로는 예를들면 디부틸-주석 디라우레이트, 디아자비시클로옥탄 결정등을 포함한다.

바람직하게, 상기 폴리이소시아네이트(ii)는 디이소시아네이트이다. 디이소시아네이트(ii)의 예로는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디시클로헥산 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, 4-클로로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 및 폴리알킬옥시드 및 폴리에스테르 글리콜 디이소시아네이트로 가령 TDI 말단의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 TDI 말단의 폴리에틸렌 아디페이트를 포함한다. 바람직한 디이소시아네이트는 황색을 띠지 않는 디이소시아네이트로 가령 이소포론 디이소시아네이트이다.

대개 반응성 말단을 갖춘 화합물(iii)은 본 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 제조에 사용되는 올레핀 불포화 화합물이고, 단량체 또는 중합체일 수 있고, 활성 수소기와 같이 이소시아네이트와 반응할 수 있는 성분이 존재하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게, 상기 활성 수소기는 히드록시이다. 이소시아네이트 반응성 활성 수소기를 갖는 불포화 중합성 단량체 유기 화합물은 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 2-히드록시프로필 아크릴레이트, 2-히드록시프로필 메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 모노메타크릴레이트, 글리세린 디메타크릴레이트, 디메틸올 프로판 디메타크릴레이트, 아크릴 또는 메타크릴산의 폴리에스테르 글리콜의 반응 생성물 등이 있다.

우레탄 올리고머를 제조하는데 사용되는 폴리올은 대개 약 200g/mol 내지 약 5,000g/mol, 바람직하게는 약 500g/mol 내지 약 4,000g/mol, 더욱 바람직하게는 약 1,000g/mol 내지 약 3,000g/mol의 분자량을 갖는다. 방사선 경화성기를 갖는 우레탄 올리고머는 대개 약 1,000 내지 약 10,000, 바람직하게는 약 1,500 내지 약 5,000의 수평균분자량을 갖는다. 우레탄 올리고머의 적당한 합성은 예를들면 미국특허 제5,336,563호 및 제5,409,740호에 기술되어 있다. 올리고머의 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직한 우레탄 아크릴레이트 올리고머는 지방족 폴리우레탄 아크릴레이트인 Sartomer, Inc.(펜실바니아주)에서 나오는 CN 966-J75^TM가 있다.

본 발명에 따른 조성물은 적어도 두 개의 반응성 희석제를 포함한다. 상기 반응성 희석제는 부착 조성물의 점도를 조절하는데 사용될 수 있다. 이와같이 상기 반응성 희석제는 화학 방사선에 노출된 경우 중합화할 수 있는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 낮은 점도의 단량체일 수 있다. 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기(또는 -엔)가 없는 반응성 희석제 및 하나의 아크릴레이트 작용기 반응성 희석제가 사용된다.

상기 반응성 희석제는 코팅 조성물의 점도가 약 100 내지 약 1,000mPas 범위에 있도록 첨가된다. 적당한 양의 반응성 희석제는 약 5wt% 내지 약 80wt%, 바람직하게는 약 10wt% 내지 약 75wt%이다.

상기 반응성 희석제는 약 550 미만의 분자량 또는 실내온도에서 약 500mPas미만의 점도를 갖는다(100% 희석제로 측정됨).

상기 반응성 희석제에 존재하는 작용기는 방사선-경화성 올리고머에 사용되는 것과 같은 특성을 갖는다. 바람직하게 상기 반응성 희석제내에 존재하는 방사선-경화성 작용기는 방사선-경화성 올리고머에 존재하는 방사선-경화성 작용기와 공중합화할 수 있다.

아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)는 라디칼 중합화 할 수 있는 기를 포함하지만, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트기는 아니다. 적당한 아크릴레이트 작용기가 없는 그룹으로는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-비닐, 비닐에테르, 비닐에스테르 등을 포함한다.

본 발명의 첫 번째 구체예에서, 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)는 비닐기를 포함한다.

상기 비닐 반응성 희석제는 바람직하게 비닐에테르 또는 N-비닐 작용기를 갖는다. 더욱 바람직하게 N-비닐이 사용된다. 비닐 단량체의 적당한 예로는 라우릴비닐 에테르, 2-에틸헥실비닐 에테르, 헥산디올디비닐에테르, N-비닐 포름아미드 및 그의 유도체, N-비닐 카바졸, N-비닐-카프로락탐, N-비닐피롤리돈 등이 있다.

비닐 반응성 희석제로서, N-비닐피롤리돈 또는 N-비닐 카프로락탐이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 구체예에서, 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)는 아크릴아미드기로 가령 알킬 아크릴아미드, 알킬메타크릴아미드 또는 아릴 아크릴아미드로 이루어진다. 바람직하게, 상기 광중합성 아미드는 알킬 아크릴아미드로 가령 N,N-디메틸 아크릴아미드, N- 이소프로필 아크릴아미드, N,.N-디에틸 아크릴아미드, N,N-디메틸아미노 프로필아크릴아미드 및 모르폴리노아크릴아미드를 포함한다.

상기 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)가 약 3wt.% 이상, 더 바람직하게는 약 5wt.% 이상의 정량으로 존재한다.

반응성 아크릴레이트 작용기 희석제 시스템(C)의 적당한 정량은 약 10wt% 내지 약 80wt%, 바람직하게는 약 10wt% 내지 약 70wt%, 더욱 바람직하게 약 25wt% 내지 약 60wt%이다. 하나 이상의 반응성 희석제가 존재한다면, 반응성 희석제의 정량은 희석제의 양을 결정하기위해서 함께 첨가된다.

바람직하게, 상기 반응성 희석제 시스템은 아크릴레이트 작용기 및 C₄-C₂₀알킬 또는 폴리에테르 상분을 갖는 단량체를 포함한다. 상기 반응성 희석제의 예로는 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 에톡시에톡시-에틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 및 이소옥틸 아크릴레이트가 있다.

반응성 희석제의 다른 바람직한 형태는 방향족기를 포함하는 화합물이다. 방향족기를 갖는 희석제의 예로는 에틸렌글리콜페닐에테르아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜페닐에테르아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜페닐에테르아크릴레이트 및 상기 단량체의 알킬-치환된 페닐 유도체로 가령 폴리에틸렌글리콜노닐페닐에테르아크릴레이트를 포함한다.

바람직한 아크릴레이트 단량체 희석제는 이소보르닐 아크릴레이트 또는 이소옥틸아크릴레이트가 있다.

또한 상기 반응성 희석제는 화학 방사선을 사용하여 중합화할 수 있는 두 개의 그룹을 포함할 수 있다. 세 개이상의 반응성기를 갖는 희석제가 또한 존재할 수 있다. 상기 단량체의 예로는 C₂-C₁₈히드로카본디올디아크릴레이트, C₄-C₁₈히드로카본디비닐에테르, C₃-C₁₈히드로카본트리올트리아크릴레이트, 그의 폴리에테르 유사물 등으로 가령 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 및 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 알콕시화 비스페놀 A 아크릴레이트, 또는 디메타크릴레이트, 유사한 에톡실화 또는 프로폭실화 비스페놀-A 디메타크릴레이트를 포함한다.

반응성 희석제 및 UV-경화된 우레탄 아크릴레이트의 성질은 J.App. Polym. Sci., 37:1627-1636(1995)에 기술되어 있다.

상기 조성물은 또한 라디칼 형성 황 화합물(D)을 포함한다. 라디칼 형성이란 라디칼 중합화에서 황 화합물이 적어도 50%로 함께 반응하는 것을 의미한다. 예를들면 라디칼 형성 황 화합물은 티올 또는 폴리설파이드를 포함하는 화합물이다. 알칸티올, 알킬에스테르티올 또는 디알킬폴리설파이드 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직하게 상기 반응성 희석제는 방사선-경화에서 티오에테르 연결기를 형성한다. 상기 티오에테르 연결기는 티올-엔 반응에 의해서 형성될 수 있다. 지방족 티올 화합물로 가령 C₅-C₃₀, 바람직하게는 C₅-C₂₀알칸티올 화합물이 적당한 반응물이다. 알칸티올의 예로는 1-펜탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-데칸티올, 1-도데칸티올 등을 포함한다. 다수의 머캅토기를 포함하는 화합물로 디- 및 트리머캅토 화합물이 사용될 수 있다. 적당한 알킬에스테르티올로 예를들면 메틸티올글리콜레이트 또는 이소옥틸-3-머캅토 프로피오네이트가 있다. 적당한 폴리설파이드는 디- 및 테트라설파이드로 가령 디-옥틸테트라설파이드를 포함한다.

화합물(D)의 바람직한 예로는 트리알콕시 실란기를 포함하는 화합물로, 가령 γ-머캅토프로필트리메톡시실란 및 γ-머캅토프로필트리에톡시실람 및 트리메톡시실일프로필 테트라설파이드가 있다. 아크릴레이트와 공중합화되는 경우 티올-엔 시스템은 우수한 접착성을 갖는 조성물을 제공한다.

또한 상기 조성물은 선택적으로 적어도 하나의 광개시제를 포함한다. 상기 광개시제는 빠른 UV경화를 위해서 요구된다. 종래의 광개시제가 사용될 수 있다. 예를들면 벤조페논, 아세토페논 유도체로 가령 알파-히드록시알킬페닐케톤, 벤조인 알킬 에테르 및 벤질 케탈, 모노아실포스핀 옥시드 및 비스아실포스핀 옥시드를 포함한다. 바람직한 광개시제는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(Darocure 1700^TM, Ciba Geigy)이 있다. 다른 바람직한 예로는 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논(Irgacure 651^TM, Ciba Geigy)가 있다. 다른 적당한 광개시제는 머캅토벤조티아졸, 머캅토벤조옥사졸 및 헥사릴 비스이미다졸을 포함한다. 종종 광개시제의 혼합물이 적당한 균형성을 제공한다.

상기 광개시제는 빠른 경화속도 및 합리적인 비용, 경화를 통해서 양호한 표면 및 노화에서 황변화되지 않도록 충분한 양으로 존재해야 한다. 전형적인 양으로는 예를들면 약 0.1wt% 내지 약 15wt% 이다.

추가되는 화합물은 주로 방사선-경화성 접착제로 사용될 수 있고, 효과량으로 사용될 수 있다.

몇 개의 첨가제가 배합물에 포함된다. 전형적으로 벤조트리아졸, 벤조페논 또는 옥사닐리드 또는 입체 장해 아민형(HALS)과 같이 소량의 UV 흡수제가 광 안정제로 첨가될 수 있다. 또한 당분야에서 사용되는 종래의 첨가제는 충전제, 사슬전이제, 가소제, 습식제, 안정화제, 접착 증진제 또는 평준화제를 포함한다. 상기에 기술된 바와같이 머캅토실란은 바람직한 접착 증진제이다. 머캅토실란외의 티올 화합물이 사용되는 경우 실란 접착 증진제를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실란 접착 증진제가 당분야에 공지되어 있다. 상기의 예로는 이소시아네이토알킬트리알콕시실란, 메타크릴일알킬트리알콕시실란, 아미노 알킬트리알콕시실란 및 에폭시알킬트리알콕시 실란을 포함한다. 상기 알킬기는 프로필이고, 알콕시기로서 메톡시 또는 에톡시가 바람직하다. 다른 적당한 실란 접착 증진제는 비닐트리메톡시실란이다. 머캅토실란으로 가령 머캅토프로필트리메톡시실란 및 머캅토프로필트리에톡시실란이 특히 바람직하다. 열 항산화제가 열적 및 산화적 안정성을 향상시키기위해서 사용될 수 있다. 다른 중합체 및 올리고머가 필요하다면 조성물로 첨가될 수 있다.

접착 조성물내 습기 함량은 최소화 하는 것이 바람직하다.

경화속도는 당분야에 공지되어 있는 조사량-모듈 곡선으로 측정될 수 있다. 경화속도는 최대 모듈의 95%를 이루도록 요구되는 조사량으로부터 얻어질 수 있다. 접착 코팅재에 있어서, UV 경화 속도가 95%의 최대 수득가능한 모듈에서 약 1.0J/㎠, 더욱 바람직하게는 약 0.7J/㎠ 미만이다.

접착 코팅재에 있어서, 25℃에서 밀도가 약 1.02g/㎖이다. 신장율(파열에서 경화된 필름 신장율)이 바람직하게 적어도 20% 이상, 더 바람직하게는 약 50% 이상, 특히 약 100% 이상이다. 100℃에서 40분동안 경화된 접착제의 중량손실은 ≤5% 이고, 경화된 물질의 밀도에 대해서 경화되자마자 수축율은 ≤10%이다. 결합세기는 약 4 내지 약 5이다. 전단 강도는 바람직하게 약 10lbs 내지 약 100lbs이다. 경화된 접착 결합은 바람직하게 적어도 250시간동안 약 95%의 상대습도 및 약 85℃에 노출시키거나, 더 바람직하게는 적어도 2,000시간동안 노출시켜도 안정하다.

본 발명은 플라스틱, 금속 및 세라믹 기판에 양호한 접착력, 낮은 점도 및 우수한 광학 및 신장성을 갖는 UV-경화성 조성물을 제공한다. 그러므로 상기 조성물은 단일면 디지털 다기능 디스크를 함께 결합시키거나 또는 단일면 디스크로 이루어진 개개의 층을 결합시키는데 유용할 것이다. 다른 기판이 또한 접착 조성물에 의해서 결합될 수 있다. 예기치 못하게 우수한 접착성이 상기 조성물로 이루어질 수 있고, 디지털 다기능 디스크의 제조에서 요구되는 접착성을 만족시키는 우수한 물질을 제공한다.

방사선 경화성 접착 조성물을 형성하는 화합물이 함께 혼합되고, DVD를 형성하는 두 개의 폴리카보네이트 기판의 각각의 한쪽 표면에 피복되고, 상기 표면은 알루미늄, 금 또는 오디오, 비디오 또는 다른 정보를 코딩한 다른 층으로 이미 피복되어 있다. 상기 접착제가 방사코팅 또는 당분야에 공지된 다른 방법에 의해서 기판상에 피복된다. 그리고 상기 접착제가 자외 방사선으로 경화된다. 방사선-경화가 대기중에서 매릴랜드주 록크빌의 Fusion Curing Systems에서 제조되는 "D" 전구를 갖춘 융합 램프를 사용하여 실시된다. 상기 "D"램프는 피크 방사선이 약 380 nm인 약 200nm 내지 약 470 nm의 방사선을 방출한다. 상기 기판은 접착제로 기판층을 서로 결합시켜서 중첩시키고, DVD 플레이어에서 해독될 수 있는 하나 또는 바람직하게는 두 개의 코딩된 오디오 또는 비디오 정보를 갖는 단일 DVD를 제조한다. 다양한 조합물로 본 발명에 의해서 결합될 수 있는 기판 층은 플라스틱, 금속 및 세라믹으로 이루어진다. 상기 접착 조성물이 방사 코팅법, 모세관 간격 분배 또는 스크리 날염에 의해서 디스크 층에 가해진다. 경화는 바람직하게 최대 가능한 모듈의 적어도 약 80%를 수득하도록, 더욱 바람직하게는 상기 모듈의 적어도 약 90%를 수득하도록 실시된다.

경화된 조성물은 광학현미경법에 의해서 결정 합입을 조사할 수 있다. 종래의 방법은 더 엄격하다할지라도 높은 해상분석력이 요구되도록 상기 효과를 조사하기위해서 사용될 수 있다. 예를들면 125℃ 또는 95℃/95% 상대습도에서 경화된 필름의 노화가 결정화 효과에 대해 시험하기위해서 실시된다. 상 거동이 또한 차동 간섭 대조 현미경 및 라이츠(Leitz) 현미경을 사용하여 반사광으로 폴라로이드 카메라를 사용하여 조사될 수 있다. 예를들면 200× 또는 500×의 배율이 결정화 및 상거동효과를 측정하기위해서 사용될 수 있다.

광학 디스크 접착제에 대한 제조 및 유용한 특성이 예를들면 미국특허 제4,861,637호, 제4,906,675 및 제5,213,947호에 개시되어 있다.

광학 디스크 제조방법이 J.G. Kloosterboer in Adv. Polym. Sci, 1988, 84, 1-61 페이지에 Network Formation by Chain Crosslinking Photopolymerization and its Applications in Electronic에 개시되어 있다.

본 발명은 하기에 한정되지 않은 실시예에 의해서 추가적으로 설명될 것이다.

실시예 1

폴리카보네이트 우레탄 디아크릴레이트 올리고머(Tg 14℃ Desotech) ; N-비닐피롤리돈(NVP), 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 티올이 첨가된 접착 증진제, γ-머캅토트리메톡시실란과 광개시제 다로큐어(DAROCURE) 1700^TM(Ciba Geigy)를 함유하는 용액이 표 1에 개시되어 있는 비율을 사용하여 제조되었다. 상기 성분들은 60℃에서 1시간동안 가열되었고, 그 후 상기 성분들이 균질화 될 때까지 진탕에 의해서 혼합하였다. 이 생성된 물질은 Physica^TMLC3 점도계로 측정하여 330mPas의 점도를 갖는다. 이러한 낮은 점도는 방사 코팅 동안 이 물질이 용이하게 사용될 수 있도록 해준다. 상기 중합체는 연속적으로 DVDs에서 접착성을 시험한다.

성분	실시예 1(wt.%)
폴리카보네이트 우레탄 디아크릴레이트 올리고머	46.5
NVP	10.0
IBOA	36.0
γ-머캅토프로필-트리메톡시실란	3.50
다로큐어(상표명) 1700	4.0
점도(25℃)	330pas
밀도(25℃)	1.02g/㎖
외관	맑은 액체
유리전이온도(Tg)	35.5℃
중량손실(100℃/40")	2%
경화시 수축율	5.5%

NVP는 N-비닐피롤리돈이다.

IBOA는 이소보닐아크릴레이트이다.

다로큐어(상표명) 1700은 광개시제이다.

DVD 결합에서 실시예 1의 성질

알루미늄 디스크가 5초동안 5,000rpm에서 보호용 코팅재로 방사코팅되고, 융합 D 램프를 사용하여 1J/㎠에서 경화된다. 그후 상기 보호된 알루미늄 디스크가 10초동안 5,000rpm에서 접착층으로 방사코팅된다. 5,000rpm의 회전속도가 사용되는 경우 상기 접착제의 매우 얇은 층이 얻어진다(약 15㎛ 두께). 폴리카보네이트 디스크가 접착-피복된 알루미늄 디스크상에 놓이고, 두 개의 기판 디스크가 함께 압착되어, 공기방울이 들어가는 것을 방지한다. 상기 디스크들 사이의 접착제는 융합 D 램프(300w/인치)를 사용하여 1J/㎠으로 경화된다. 75㎝의 높이에서 콘크리트 바닥에 떨어졌을 때 결합된 디스크의 내충격성(결합 세기)이 부착된 디스크가 환경적인 스트레스(2,000시간동안 95%의 상대습도(RH) 및 85℃에서)에 노출되기 전 및 후에 측정된다. 결합된 DVD의 겹침 스트립의 전단 응력이 표준장치(INSTRON형 4201)를 사용하여 환경적 스트레스에 노출되기 전 및 후에 측정된다. 상기 시험의 결과는 하기의 표 2에 개시되어 있다.

결합된 디지털 다기능 디스크	측정값
결합된 스트립의 전단강도 25℃	60lbs
환경적 스트레스에 노출된 후(72시간) 결합된 스트립의 전단강도 25℃	63lbs
결합세기, 25℃/40% RH(2,000시간)	5
결합세기, 85℃/95% RH(2,000시간)	5

실시예 2 및 3

실시예 2 및 실시예 3의 배합물이 제조되고, 실시예 1의 방법에 따라서 시험된다. 실시예 2 및 실시예 3의 조성물 및 시험결과가 표 3에 개시되어 있다. 상기 에폭시화 비스페놀 A 폴리우레탄 아크릴레이트가 Mn 1,000 및 Tg 24℃에 의해서 특징화된다.

성분	실시예 2	실시예 3
아크릴레이트 아크릴레이트 올리고머		74.5
에폭시화 비스페놀 A 폴리우레탄 아크릴레이트 올리고머	46.25
N-비닐카프로락탐	8.5	8.5
이소보닐 아크릴레이트	36.75	3.0
에톡시에톡시에틸 아크릴레이트		16.0
γ-머캅토프로필트리메톡시실란	2.0	0.5
다로큐어(상표명) 1700		3.0
다로큐어(상표명) 1173	3.0
이르가큐어(상표명) 651	3.0
이르가큐어(상표명) 1035	0.5
점도(mPas 25℃)	700	1025
외관	맑은 액체	맑은액체
결합세기, 25℃/40% RH(250시간)	5.0	5.0
결합세기, 85℃/95% RH(250시간)	4.0	1.0

실시예 2에서, 환경적 스트레스(85℃/85% RH, 72시간)에 노출된 후 25℃에서 측정된 25lbs의 전단강도 및 25℃에서 측정된 30lbs의 전단강도에서 디스크 불량이 나타났다.

실시예 4-7

방사선 경화성 부착 조성물을 형성하는 표 4 및 표 5에서 개시된 화합물이 함께 혼합되고, 상기의 실시예에서와 같이 DVD를 형성하는 두 개의 폴리카보네이트기판의 각 한쪽면에 피복시킨다.

성분	실시예 4(wt.%)
아크릴레이트 아크릴 올리고머(Mn 5,000)	42.25
N-디메틸 아크릴아미드	8.5
이소보닐 아크릴레이트	38.75
γ-머캅토프로필-트리메톡시실란	2.0
광개시제(다로큐어(상표명) 1173)	3.0
광개시제(이르가큐어(상표명) 651)	3.0
광개시제(이르가큐어(상표명) 1035)	2.5
결합세기(250시간, 25℃/45% 상대습도)	5
결합세기(250시간, 85℃/85% 상대습도)	박리

성분	실시예 5(wt.%)	실시예 6(wt.%)
알콕시화 비스페놀 A 폴리우레탄 아크릴레이트(Tg-14℃)	48.0
알콕시화 비스페놀 A 폴리우레탄 아크릴레이트(Mn 1,000, Tg 24℃)		35.0
N-디메틸 아크릴아미드	7.5	7.5
이소보닐 아크릴레이트	36.0	49.0
γ-머캅토프로필트리메톡시실란	2.0	2.0
다로큐어(상표명) 1173	3.0	3.0
이르가큐어(상표명) 651	3.0	3.0
이르가큐어(상표명) 1035	0.5	0.5
점도(25℃)	530	130
외관	맑은 액체	맑은 액체
결합세기(250시간, 25℃/45% 상대습도)	5.0	5.0
결합세기(250시간, 85℃/85% 상대습도)	4.0	5.0

성분	실시예 7(wt.%)
알콕시화 비스페놀 A 폴리우레탄 아크릴레이트(Mn 1,000, Tg 24℃)	46.5
N-디메틸 아크릴아미드	8.5
이소보닐 아크릴레이트	36.0
γ-머캅토프로필트리메톡시실란	3.0
다로큐어(상표명) 1173	3.0
이르가큐어(상표명) 651	3.0
점도(Pas 25℃)	447
피복시간(초)	3.0
피복속도(rpm)	4,000
결합세기(288시간, 25℃/45% 상대습도)	5.0
결합세기(288시간, 80℃/95% 상대습도)	4.0

결합된 DVD 디스크, 특히 우레탄 아크릴레이트 조성물에 대한 접착제로 사용되는 본 발명의 조성물은 적어도 80℃ 및 85% 상대습도, 바람직하게는 적어도 85℃ 및 95%의 상대습도의 환경에서 유지된다. 아크릴레이트 아크릴은 극도의 온도 및 높은 습도 조건에서 박리되는 경향이 있으므로, 우레탄 아크릴레이트 조성물은 상기 환경에서 아주 적당하다.

상기 조성물의 점도는 바람직하게 25℃에서 약 100mPas 내지 약 1,000mPas 범위이다. 결합 세기 및 낙하시험 결과(경화 6일후)는 육안 관찰로는 만족스럽다. 바람직하게 결합 세기는 약 10lbs에서 약 100lbs이다. 피복 속도 및 피복 시간은 방사 코팅동안 접착 조성물의 성질을 나타낸다.

본 발명의 접착제는 경화후 만졌을 때 끈적이지 않는다.

도 1은 세로좌표에 접착제 두께를 플롯팅하고, 가로좌표에 회전속도를 플롯팅하였다. 소망하는 접착제 두께는 적당한 회전속도, 회전시간 및 가속화를 선택함에 의해서 얻어질 수 있다.

도 2는 접착제가 노출되는 UV 에너지 양과, FITR에 의해서 측정되는 경화의 정도(반응하지 않은 아크릴레이트 불포화도%)에 관한 것이다. 상기 데이터는 접착 조성물이 UV 에너지의 비교적 낮은 수준에서 액체에서 고체로 높게 전환되는 것을 보여준다.

도 3은 TGA에 의해서 측정되는 경화된 접착 조성물의 열 안정성을 보여주는 것이다. 경화동안 조성물의 높은 전환율은 열적으로 안정한 DVD 결합 접착제를 생성한다. 상기 데이터는 또한 상기 조성물이 100℃의 시험온도에서 극도로 낮은 중량 손실(2%)이 있음을 보여준다.

시험 방법

상기 시험 결과는 하기의 시험방법에 의해서 얻어질 수 있다.

점도

점도는 PHYSICA MC10 점도계를 사용하여 측정된다. 상기 시험 시료가 조사되고, 과량의 기포가 존재한다면 대부분의 기포가 제거되도록 단계를 추가한다. 상기 단계에서는 모든 기포를 제거할 필요는 없으며, 이는 시료를 충전하면서 약간의 기포가 도입되기 때문이다.

상기 장치는 종래의 Z3 시스템으로 설정하여 사용한다. 상기 시료가 주입기를 사용하여 일회용 알루미늄컵으로 17cc 충전시킨다. 컵내 시료는 과량의 기포에 대해서 조사하고, 필요하다면 원심분리와 같은 직접적인 장치에 의해 제거된다. 선택적으로 액체에서 기포가 빠져나가도록 충분한 시간이 경과하도록 한다. 액체의 표면 상부에서 기포는 허용가능하다.

상기 밥은 측정컵내 액체로 온화하게 낮아지고, 상기 컵 및 밥이 장치에 설치된다. 상기 시료온도는 5분간 기다리면서 순환하는 액체의 온도와 같게 한다. 그리고 회전속도는 소망하는 전단율을 생성하는 소망하는 값으로 설정한다. 전단율의 소망하는 값은 시료의 기대되는 점도의 범위에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 쉽게 결정될 수 있다.

장치 패널은 점도 값을 읽고, 15초동안 점도 값이 약간 변화한다면(2%미만의 상대변화율), 측정이 완결된다. 해독이 다양하다면, 상기 온도는 평형값에 도달하지 못했거나 또는 상기 물질은 전단에 의해서 변화될 수 있다. 후자의 경우에, 다른 전단율에서 추가의 시험이 시료의 점성을 한정하기위해서 요구된다. 기술된 결과는 세 개의 시험시료의 평균 점도값이다.

결합세기

경화된 접착제로 결합된 결합된 디지털 다기능 디스크의 결합세기가 낙하시험에 의해서 측정된다. 상기 경화되고, 결합된 크가 3피트의 수직높이에서 콘크리트바닥으로 떨어뜨리고, 결합된 디스크의 외부 가장자리는 콘크리트를 충격한다. 경화된 시료 접착 조성물의 내충격성은 이후에 언급되는 바와 같이 질적으로 등급을 매긴다.

1-5의 등급

1 가장 좋지 않음; 두 개의 디스크면에 박리가 일어남

5 가장 좋음; 두 개의 디스크가 충격에 의한 박리를 보이지 않음

전단강도

결합된 디스크의 전단강도는 퍼스널 컴퓨터가 장착된 일반적인 시험장치인 INSTRON^TM형 4201을 사용하여 측정한다. 본 발명의 접착 조성물에 결합된 디스크가 전단력에 대항하도록 한다. 결합된 디스크의 불량을 일으키는 힘이 측정되고, 결합의 전단강도를 측정한다. 접착 불량은 접착제에서의 박리를 일으키고, 디스크 불량은 디스크를 파열시키는 힘이 가해졌을 경우 나타난다.

Claims

(A) 적어도 하나의 UV 또는 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 5wt.% 내지 약 80wt.%;

(B) 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제의 약 1wt.% 내지 약 20wt.%;

(C) 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기 반응성 희석제의 약 10wt.% 내지 약 80wt.%;

(D) 적어도 하나의 라디칼 형성 황 화합물의 약 0.5wt.% 내지 약 10wt.%; 및

(E) 선택적으로 하나 이상의 광개시제의 약 0.1wt.% 내지 약 15wt.%의 예비-혼합 성분의 조합물을 포함하며, 디지털 다기능 디스크 성분을 접착시키는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)는 (메트)아크릴아미드기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항에 있어서,

상기 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제(B)는 비닐-에테르 또는 N-비닐기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 2 항에 있어서,

상기 (메트)아크릴아미드기를 포함하는 화합물은 알킬 아크릴아미드 또는 아릴 아크릴아미드인 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 3 항에 있어서,

상기 비닐-에테르 또는 N-비닐기를 포함하는 화합물은 N-비닐기를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하나 이상의 광개시제는 머캅토벤조티아졸, 머캅토벤조옥사졸, 벤조페논, 아세토페논 유도체, 벤조인 알킬 에테르, 벤질 케탈, 모노아실포스핀 옥시드 및 비스아실포스핀 옥시드로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 라디칼 형성 황 화합물은 머캅토기 및 트리메톡시실란기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방사선 경화성 아크릴레이트 올리고머는 우레탄 아크릴레이트 또는 아크릴레이트 아크릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물은 25℃에서 약 100 내지 약 1,000mPas의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.
두개의 디스크 기판이 방사선-경화된 접착 조성물로 함께 결합되고, 경화전에 접착 조성물은 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 접착 조성물인 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 10 항에 있어서,

상기 조성물이 그의 최대 가능한 모듈의 적어도 80%가 얻어지도록 경화되는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

상기 경화된 접착제는 경화되자마자 10% 이하의 수축율을 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물은 파열에서 〉20%의 경화된 필름 신장율을 갖는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,

경화된 디스크의 전단강도는 약 10lbs 내지 약 100lbs인 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

함께 결합된 층들은 플라스틱, 금속 및 세라믹으로 이루어진 그룹에서 선택된 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
각 단일 측면의 디스크에 같은 거리이고, 평행한 중심 부재의 각 측면에서 대칭적으로 결합되어 있는 제 10 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 의한 두 개의 단일면 디지털 다기능 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크 구조물.
제 10 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 층들 사이에 결합된 접착 조성물은 적어도 250시간동안 약 85℃ 및 약 95%의 상대습도에 노출되어도 안정한 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 UV 또는 방사선-경화성 접착 조성물로 디스크의 적어도 두 개의 층들을 접착시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크 층의 접착방법.
제 18 항에 있어서,

방사코팅, 모세관 간격 분배 또는 스크린 날염에 의해서 디스크 층에 접착 조성물을 가하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 다기능 디스크 층의 접착방법.
(A) 적어도 하나의 UV 또는 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 15wt.% 내지 약 80wt.%;

(B) 적어도 하나의 아크릴레이트 작용기가 없는 반응성 희석제의 약 1wt.% 내지 약 20wt.%;

(C) 적어도 하나의 아크릴레이트 단량체 희석제의 약 10wt.% 내지 약 80wt.%;

(D) 적어도 하나의 티올 화합물의 약 0.5wt.% 내지 약 10wt.%; 및

(E) 하나 이상의 광개시제의 약 0.1wt.% 내지 약 15wt.%의 예비-혼합 성분의 조합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 또는 UV-경화성 접착 조성물.