KR20040087534A - 광디스크 표면처리용 조성물 - Google Patents

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KR20040087534A
KR20040087534A KR1020030021965A KR20030021965A KR20040087534A KR 20040087534 A KR20040087534 A KR 20040087534A KR 1020030021965 A KR1020030021965 A KR 1020030021965A KR 20030021965 A KR20030021965 A KR 20030021965A KR 20040087534 A KR20040087534 A KR 20040087534A
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장영래
한미영
장성훈
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주식회사 엘지화학
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    • H01R9/24—Terminal blocks
    • H01R9/2416—Means for guiding or retaining wires or cables connected to terminal blocks
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/30—Clamped connections, spring connections utilising a screw or nut clamping member

Abstract

본 발명은 광디스크 표면처리용 조성물에 관한 것으로, 특히 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 무기산화물을 함유하는 하드 코팅액을 코팅한 후, 상기 하드 코팅층 위에 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물을 함유하는 내오염 코팅액을 코팅함으로써 표면처리제의 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시킬 수 있는 내오염성이 우수한 광디스크 표면처리용 조성물에 관한 것이다.

Description

광디스크 표면처리용 조성물 {OPTICAL DISC SURFACE TREATING COMPOSITION}
본 발명은 광디스크 표면처리용 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표면처리제의 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시킬 수 있는 내오염성이 우수한 광디스크 표면처리용 조성물에 관한 것이다.
데이터 저장용 디스크는 1MB 내외의 플로피 디스크로부터 700~800MB의 CD, 4~10GB의 DVD로 변천하면서 데이터의 집적도를 향상시키는 방향으로 개발되어 왔다. 최근에는 좀 더 고품질의 음질과 화질을 제공하기 위하여 20GB 이상의 저장용량을 갖는 블루-레이(blue-ray) 디스크를 개발하고 있다.
디스크 구조는 아직 규격화가 진행중이지만 데이터 집적 용량을 증가시키기 위하여 레이저 파장이 405 ㎚를 가지면서 렌즈의 개구수가 일반 CD나 DVD에 비해 커지게 된다. 결국 레이저 광 스폿(spot)의 직경이 작아지게 되어 디스크의 피트 및 트랙 크기가 축소될 수 있다. 그러나 기존의 기록 매체와 달리 디스크 표면은 지문 등의 오염원에 의해 민감하게 작용하여 디스크 재생시 에러가 발생하게 될 우려가 있다.
현재까지 알려진 디스크 표면 처리층의 구조는 크게 다음의 2 가지로 구분된다.
첫째는 디스크 기록막 표면에 85~98 ㎛ 두께의 커버 층(cover layer)이 코팅되고, 상기 커버 층 표면에 3~15 ㎛ 두께의 하드 코팅층이 코팅된 구조이다. 상기 커버 층은 가교구조를 가지는 경화형, 고분자 물질, 또는 이들의 복합 구조로 이루어질 수 있다. 상기 커버 층이 가교구조로 이루어질 경우 디스크의 틸트(tilt)를 줄이기 위해서 가교 밀도를 낮게 하여 경화에 따른 도막의 수축을 최소화하여야 한다. 또한, 상기 하드 코팅층은 외부 환경에 노출시 스크래치를 최소화하기 위한 디스크 보호층이다.
대한민국 공개특허 제1993-10209호는 플라스틱 사출물, 필름 등에 적용되는 하드 코팅층에 대하여 개시하고 있다. 상기 종래 기술은 고성성분으로 경화형 아크릴레이트 또는 실리케이트 반응물에 내마모성을 부여하기 위하여 5~30 ㎚의 산화물 입자를 포함하며, 디스크 표면에 스핀코팅 방법을 이용하여 커버 층 및 하드 코팅층을 코팅한다.
둘째는 디스크 기록막 표면에 70~90 ㎛의 열가소성 필름을 합판시킨 후, 상기 열가소성 필름 위에 하드 코팅층을 형성한 구조이다. 이때 열가소성 필름은 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리에스터, 셀룰로오즈 등을 사용할 수 있다.
한편, 광디스크에 지문제거성을 가지는 내오염성을 부여하기 위한 방법으로 일본공개특허공보 평3-266801호는 불소계 고분자를 코팅하여 지문제거성을 부여하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방법은 기재와의 결합력이 취약하여 내구성이 저하된다는 문제점이 있다. 또한 일본공개특허공보 제2001-353808호는 지방산 에스테르기가 결합된 실록산을 유리 표면에 코팅하여 지문제거성을 부여하는 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상기 방법은 내구성의 효과는 있지만 지문제거성의 효과가 부족하다는 문제점이 있다.
따라서, 광디스크용 표면처리제의 지문제거성을 현저히 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 내마모성 및 내오염층의 내구성이 향상된 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 지문부착성이 감소되고, 동시에 지문제거성이 현저히 향상된 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시킬 수 있는 내오염성이 우수한 광디스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 내마모성, 내구성, 부착성 등을 향상시킬 수 있으며, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시킬 수 있는 광디스크 표면처리방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 무기산화물 10 내지 60 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 커버층 또는 열가소성 필름이 접착된 광디스크에 있어서, 상기 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에서 아래로부터
a) 무기산화물 10 내지 60 중량%를 포함하는 아크릴계 하드 코팅층;
및
b) 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록
산 화합물 0.3 내지 10 중량%를 포함하는 내오염 코팅층
이 코팅된 광디스크를 제공한다.
또한 본 발명은 광디스크의 표면처리방법에 있어서,
a) 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 무기산화
물 10 내지 60 중량%를 포함하는 아크릴계 하드 코팅액을 코팅하
는 단계;
b) 상기 a)단계의 하드 코팅층 위에 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루
오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%를
포함하는 내오염 코팅액을 코팅하는 단계
를 포함하는 광디스크의 표면처리방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명자들은 광디스크용 표면처리제의 지문제거성을 현저히 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 연구하던 중, 고밀도 광디스크용 하드 코팅층에 수산기를 도입하여 내오염층의 실란과의 솔젤 반응을 유도함으로써 공기중의 수분에 의해 실란이 가수분해되고, 이후 하드 코팅층의 수산기와 축합반응하여 재문제거성을 가지는 내오염층의 내구성을 향상시키기 위하여 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 무기산화물을 함유하는 아크릴계 하드 코팅액을 코팅한 후, 상기 아크릴계 하드 코팅층 위에 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물을 함유하는 내오염 코팅액을 코팅한 결과, 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 현저히 향상시킬 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 아크릴계 하드 코팅액 조성물은 무기산화물 10 내지 60 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 상기 무기산화물을 함유하는 하드 코팅액은 내마모성과 내오염층의 내구성을 향상시키는 작용을 한다.
상기 무기산화물은 수산기를 가지는 성분으로 티타니아, 알루미나, 실리카, 또는 지르코니아 등을 사용할 수 있다.
상기 무기산화물은 평균입경이 5 내지 30 ㎚인 것이 바람직하며, 평균입경이 5 ㎚ 미만일 경우에는 상업적으로 분산시키기 어렵다는 문제점이 있으며, 30 ㎚를 초과할 경우에는 코팅층의 투명성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기 무기산화물은 하드 코팅액에 10 내지 60 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 내오염층과의 결합력이 저하되어 내오염층의 내구성이 저하된다는 문제점이 있으며, 60 중량%를 초과할 경우에는 커버 층 또는 열가소성 필름과의 부착성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기 하드 코팅액은 무기산화물 이외에 아크릴레이트 단량체 10 내지 60 중량%, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 60 중량%, 커플링제 0.1 내지 20 중량%, 광개시제 1 내지 10 중량%, 계면활성제 최대 10 중량%, 및 희석액 20 내지 60 중량%를 포함한다.
상기 아크릴레이트 단량체는 1~6 개의 아크릴레이트 관능기를 가지는 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 그 예로는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 또는 히드록시에틸 아크릴레이트 등이 있다.
상기 아크릴레이트 단량체는 하드 코팅액에 10 내지 60 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 코팅막이 매우 얇아지고 막의 경도가 약화된다는 문제점이 있으며, 60 중량%를 초과할 경우에는 막의 두께가 적정 범위를 넘게 된다는 문제점이 있다.
상기 아크릴레이트 올리고머는 2~6 개의 아크릴레이트 관능기를 가지는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 또는 에테르아크릴레이트 올리고머를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 평균분자량이 1,000~10,000인 것이 바람직하다.
상기 아크릴레이트 올리고머는 하드 코팅액에 10 내지 60 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 10 중량% 미만일 경우에는 막의 크랙(crack)이 발생하게 된다는 문제점이 있으며, 60 중량%를 초과할 경우에는 막의 경도가 약화된다는 문제점이 있다.
상기 커플링제는 무기산화물 입자의 안정성 및 내오염층과의 결합력 증진시키는 작용을 한다.
상기 커플링제는 실란기와 아크릴레이트와 동시에 결합할 수 있는 화합물로 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 또는 메타크릴록시프로필트리메톡시 실란 등을 사용할 수 있다.
상기 커플링제는 하드 코팅액에 0.1 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 무기산화물 입자의 안정성 및 내오염층과의 결합력의 증진 효과가 미미하며, 20 중량%를 초과할 경우에는 내마모성이 저하된다는 문제점이 있다.
상기 커플링제는 무기산화물 입자에 표면 선처리하여 투입하거나 광경화형 아크릴레이트 배합에 투입하는 방법으로 사용될 수 있으며, 특히 상기 2 가지 방법을 혼합하여 투입하는 것이 커플링제 효과를 극대화 할 수 있다.
상기 광개시제는 자외선에 분해 가능한 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 그 예로는 1-히드록시 시클로 헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토 페논, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 또는 벤조인 에틸에테르 등이 있다.
상기 광개시제는 하드 코팅액에 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 짧은 시간 안에 경화하기 어렵다는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 표면 경화도는 좋아지나 내부 경화도와 차이가 날 수 있으며, 막의 경도가 약화된다는 문제점이 있다.
상기 계면활성제는 레벨링제 또는 습윤제 등이 사용될 수 있으며, 특히 불소계 또는 폴리실록산계 화합물을 사용하는 것이 좋다.
상기 계면활성제는 하드 코팅액에 최대 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 10 중량%를 초과할 경우에는 특정 불량을 야기할 수 있다는 문제점이 있다.
상기 희석액은 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 또는 방향족 용매 등을 사용할 수 있으며, 구체적으로 메탄올, 에탄올, 이소플로필 알콜, 부탄올, 2-메톡시 에탄올, 2-에톡시 에탄올, 2-부톡시 에탄올, 2-이소프로폭시 에탄올, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 톨루엔, 크실렌, 또는 벤젠 등을 사용할 수 있다.
상기 희석액은 하드 코팅액에 20 내지 60 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 20 중량% 미만일 경우에는 막의 두께가 적정 범위보다 두꺼워진다는 문제점이 있으며, 60 중량%를 초과할 경우에는 막의 두께가 너무 얇아진다는 문제점이 있다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 하드 코팅액은 광이 입사되는 디스크의 커버 층 또는 열가소성 필름 표면에 500~4,000 rpm으로 스핀코팅하여 2 내지 10 ㎛의두께로 코팅한 후, 여기에 500 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 경화시켜 하드 코팅층을 형성한다.
상기 하드 코팅층의 두께는 하단부에 위치하는 광디스크에 접착된 커버 층 또는 열가소성 필름 표면의 두께와 함께 조절되어져야 하며, 상기 광디스크에 접착된 커버 층 또는 열가소성 필름 표면의 두께와 하드 코팅층의 두께의 합이 100 ㎛이 되어야 한다. 이는 Blue Disk의 광학 설계성 규정되어 있는 두께이다. 따라서, 광디스크에 접착된 90~98 ㎛ 두께의 커버 층 또는 열가소성 필름 표면에 2~10 ㎛ 두께의 하드 코팅층으로 코팅되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물을 제공한다.
본 발명에 사용되는 상기 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물은 하기 화학식 1, 하기 화학식 2, 하기 화학식 3, 또는 하기 화학식 4로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 1 내지 4의 식에서,
각각의 R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,
각각의 R2는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 할로겐 원소이고,
각각의 l은 1 또는 2의 정수이고,
각각의 m은 0 내지 3의 정수이고,
각각의 n은 2 내지 13의 정수이고,
각각의 i, j, 및 k는 각각 독립적으로 0 내지 13의 정수이고,
각가의 p는 0 내지 3의 정수이다.
상기 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물은 내오염 코팅액에 0.3 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 내오염 코팅액의 고형분 함량은 0.35 내지 20 중량%인 것이 바람직하다. 상기 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물의 함량이 0.3중량% 미만일 경우에는 지문부착성이 감소하며, 동시에 지문제거성이 향상되는 효과를 볼 수 없다는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 고가의 원재료가 과잉으로 사용되어 비경제적이라는 문제점이 있으며, 경화도가 약하고 서로 결합력이 약한 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물이 광디스크의 표면에 모노레이어를 형성하지 않고, 멀티레이어로 올려져 막이 서로 미그러져 나가 손에 묻어나게 된다는 문제점이 있다.
상기 내오염 코팅액 조성물은 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 이외에 촉매 및 희석액을 포함한다.
상기 촉매는 반응을 촉진시키는 작용을 한다.
상기 촉매는 염산, 질산, 또는 옥살산, 초산 등의 산 촉매 또는 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 또는 암모니아수 등의 알칼리 촉매를 사용할 수 있다.
상기 촉매는 내오염 코팅액에 0.05 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 그 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 그 함량이 적어 표면과의 부착성이 약화되는 문제점이 있으며, 10 중량%를 초과할 경우에는 코팅액의 저장안정성을 저하시킨다는 문제점이 있다.
상기 희석액은 플루오로기를 함유하는 용제, 또는 플루오로기를 함유하지 않는 알코올, 알칸, 에테르, 시클로알칸, 또는 방향족 유기 용제 등을 사용할 수 있다. 구체적으로, 퍼플루오로 헥산, 퍼플루오로 헵탄, 퍼플루오로옥탄, 퍼플루오로노난, 퍼플루오로 메틸펜탄, 퍼플루오로 시클로헥산, 퍼플루오로 디메틸 시클로헥산, 퍼플루오로 톨루엔, 헥사플루오로프로펜옥사이드, 트리플루오로 아세틱산 안하이드라이드, 에틸 트리 플루오로 아세테이트, 옥타플루오로 펜타놀, 2,2-비스트리플루오로메틸프로판올, 펜타플루오로프로판올, 헥사데카플루오로노난올, 또는 퍼플루오로-2-부타논 등의 플루오로기를 함유하는 용제; 또는 이소플로필 알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 디아세톤알콜, 2-에톡시에탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 아세틸아세톤, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 벤젠, 또는 크실렌 등의 플루오로기를 함유하지 않는 용제가 있다.
상기 희석액은 내오염 코팅액에 80 내지 99.65 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 성분으로 이루어지는 내오염 코팅액은 하드 코팅층 위에 0.2 내지 20 ㎚의 두께로 코팅되는 것이 바람직하다. 그 두께가 0.2 ㎚ 미만일 경우에는 지문제거성을 구현할 수 없으며, 20 ㎚를 초과할 경우에는 지문제거성의 효과가 더 이상 증가하지 않으며 오히려 경제적 손실을 초개한다는 문제점이 있다.
상기 하드 코팅층 위에 내오염 코팅액을 코팅한 후 상온에서 결합이 가능하나, 결합시간 단축을 위하여 50~60 ℃의 오븐에서 1 시간 정도 방치하는 것이 좋다.
또한 본 발명은 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 무기산화물을 함유하는 아크릴계 하드 코팅액을 코팅하는 단계, 및 상기 하드 코팅층 위에 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물을 함유하는 내오염 코팅액을 코팅하는 단계를 포함하는 광디스크의 표면처리방법, 및상기와 같이 표면처리된 광디스크를 제공하는바, 상기와 같이 표면처리된 광디스크는 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시켜 내오염성이 우수한 효과가 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
(하드 코팅액 제조)
무기산화물로 평균입경이 10 ㎚인 메탄올 분산 실리카액(MA-ST, Nissan Chemical사, 고형분 함량 30 중량%) 60 g에 커플링제로 메타크릴록시 프로필 트리 메톡시 실란 5 g을 가하고, 70 ℃에서 3 시간 동안 실리카 표면처리한 후 상온으로 냉각하여 실리카 표면처리액을 제조하였다.
아크릴레이트 단량체로 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 15 g, 아크릴레이트 올리고머로 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머(평균분자량 2,000, 3개의 아크릴레이트 관능기, 선경 UCB사 제품) 15 g, 광개시제로 시클로 헥실 페닐 케톤 1.8 g, 레벨링제로 BYK 300(BYK 사) 0.2 g, 광개시제로 Irgacure 184(Ciba 사) 0.5 g, 및 희석액으로 메틸 에틸 케톤 3 g을 상온에서 혼합하였다. 그 다음 상기 혼합액에 상지 제조한 실리카 표면처리액을 가하여 하드 코팅액을 제조하였다.
(내오염 코팅액 제조)
퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물로 헵타데카플루오로데실트리메톡시 실란 1 g 및 촉매로 질산 0.01 g을 희석액인 퍼플루오로헥산 98.99 g에 희석하여 내오염 코팅액을 제조하였다.
(표면처리)
80 ㎛ 두께의 폴리카보네이트 필름이 접착된(접착제 두께 15 ㎛) 광디스크 표면에 상기 제조한 하드 코팅액 2 g을 적하시킨 후, 2000 rpm으로 스핀코팅하고, 중합 수은 램프로 1J/㎠의 자외선 에너지를 조사하여 하드 코팅층을 경화시켰다. 상기 경화된 하드 코팅층 위에 상기 제조한 내오염 코팅액 1 g 적하한 후, 800 rpm으로 스핀코팅하고, 상온에서 3 시간 동안 자연건조하여 광디스크를 표면처리하였다.
실시예 2
(하드 코팅액 제조)
아크릴 단량체로 펜타 에리스리톨 트리아크릴레이트 20 g, 아크릴레이트 올리고머로 에폭시 아크릴레이트 올리고머(평균분자량 500, 2개의 아크릴레이트 관능기, 선경 UCB사) 10 g 및 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머(평균분자량 1,000, 6개의 아크릴레이트 관능기, 선경 UCB사) 10 g, 광개시제로 시클로 헥실 페닐 케톤 3 g, 레벨링제로 BYK 300(BYK사) 0.5 g, 광개시제로 IRG 184(Ciba 사) 0.5 g, 희석액으로 메틸 에틸 케톤 9.5 g, 커플링제로 비닐트리메톡시 실란 5 g을 배합하여 상온에서 혼합하였다. 그 다음, 무기산화물로 평균입경이 10 ㎚인 메탄올 분산 티타니아액(CI-1, 촉매화성사, 고형분 함량 30 중량%) 45 g을 투입하고 분산시켜 하드코팅액을 준비하였다.
(내오염 코팅액 제조)
상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(표면처리)
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 필름이 접착된 광디스크 표면에 상기 제조한 하드 코팅액을 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 광디스크를 표면처리하였다.
실시예 3
(하드 코팅액 제조)
상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(내오염 코팅액 제조)
퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물로 퍼플루오로폴리에테르기를 가지는 에톡시 실란(Fluorolink S10, AUSIMONOT사) 1 g 및 촉매로 질산 0.5 g을 희석액인 이소프로필 알코올 50 g 및 퍼플루오로헥산 48.5 g에 희석하여 내오염 코팅액을 제조하였다.
(표면처리)
상기 실시예 1에서 하드 코팅층 표면에 상기 제조한 내오염 코팅액을 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 광디스크를 표면처리하였다.
비교예 1
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 필름이 접착된 광디스크 표면에 하드 코팅액만을 코팅하고, 내오염 코팅액을 코팅하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 광디스크를 표면처리하였다.
비교예 2
(하드 코팅액 제조)
아크릴레이트 단량체로 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 15 g, 아크릴레이트 올리고머로 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머(평균분자량 2,000, 3개의 아크릴레이트 관능기, 선경 UCB사 제품) 15 g, 광개시제로 시클로 헥실 페닐 케톤 1.8 g, 레벨링제로 BYK 300(BYK 사) 0.2 g, 광개시제로 Irgacure 184(Ciba 사) 0.5 g, 및 희석액으로 메틸 에틸 케톤 3 g을 상온에서 혼합하여 하드 코팅액을 제조하였다.
(내오염 코팅액 제조)
상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다.
(표면처리)
상기 실시예 1에서 폴리카보네이트 필름이 접착된 광디스크 표면에 상기 제조한 하드 코팅액을 코팅한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 광디스크를 표면처리하였다.
상기 실시예 1 내지 3, 및 비교예 1 또는 2에서 표면처리한 광디스크를 이용하여 하기의 방법으로 내마모성, 지문제거성, 및 접촉각을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
ㄱ) 내마모성 - 연필 경도로 200 g 하중에서 측정하였다.
ㄴ) 지문제거성 - 인공 지문액을 제조하여 고무 도장에 지문액을 묻힌 후, 고무 도장을 디스크에 표면에 찍어 10 분간 건조시켰다. 그 다음 가제 수건으로 지문을 제거하여 남는 정도를 육안으로 평가하여 측정하였다. 이때 인공 지문액은 JIS K 2246에 의해 준비하였다.
ㄷ) 접촉각 - Kruss사의 접촉각 측정기로 물 접촉각을 측정하였다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
내구성 (연필경도) 4H 3H 4H 3H 2H
지문제거성 1 회 양호 양호 양호 불량 양호
10 회 반복 후 양호 양호 양호 불량 불량
접촉각 (물, °) 115 109 118 87 108
상기 표 1을 통하여, 본 발명에 따라 표면처리한 실시예 1 내지 3의 광디스크가 비교예 1 또는 2와 비교하여 내구성 및 지문제거성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 수산기를 가지는 무기산화물을 함유하지 않은 하드 코팅액을 사용한 비교예 2의 경우 초기 지문제거성은 양호하였으나, 10 회 반복시 그 효과가 감소함을 알 수 있었다.
본 발명에 따른 광디스크 표면처리용 조성물로 표면처리된 광디스크는 내마모성, 내구성, 부착성 등이 우수할 뿐만 아니라, 동시에 지문부착성을 감소시키고 지문제거성을 향상시켜 내오염성이 우수한 효과가 있다.

Claims (21)

  1. 무기산화물 10 내지 60 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅액 조성물이 아크릴레이트 단량체 10 내지 60 중량%, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 60 중량%, 무기산화물 10 내지 60 중량%, 커플링제 0.1 내지 20 중량%, 광개시제 1 내지 10 중량%, 계면활성제 최대 20 중량%, 및 희석액 20 내지 60 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기산화물이 평균입경이 5 내지 30 ㎚인 티타니아, 알루미나, 실리카, 및 지르코니아로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 단량체가 1~6 개의 아크릴레이트 관능기를 가지는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필트리아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 히드록시에틸 아크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 아크릴레이트 올리고머가 평균분자량이 1,000~10,000이고, 2~6 개의 아크릴레이트 관능기를 가지는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 및 에테르아크릴레이트 올리고머로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 커플링제가 비닐 트리메톡시 실란, 비닐 트리에톡시 실란, 및 메타크릴록시프로필트리메톡시 실란으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 광개시제가 1-히드록시 시클로 헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토 페논, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 및 벤조인 에틸에테르로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 계면활성제가 레벨링제 또는 습윤제인 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 희석액이 메탄올, 에탄올, 이소플로필 알콜, 부탄올, 2-메톡시 에탄올, 2-에톡시 에탄올, 2-부톡시 에탄올, 2-이소프로폭시 에탄올, 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 톨루엔, 크실렌, 및 벤젠으로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 아크릴계 하드 코팅액 조성물.
  10. 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 내오염 코팅액 조성물이 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%, 촉매 0.05 내지 10 중량%, 및 희석액 80 내지 99.65 중량%를 포함하는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물이 하기 화학식 1 내지 4로 표시되는 화합물로부터 선택되는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물:
    [화학식 1]
    [화학식 2]
    [화학식 3]
    [화학식 4]
    상기 화학식 1 내지 4의 식에서,
    각각의 R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬이고,
    각각의 R2는 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 할로겐 원소이고,
    각각의 l은 1 또는 2의 정수이고,
    각각의 m은 0 내지 3의 정수이고,
    각각의 n은 2 내지 13의 정수이고,
    각각의 i, j, 및 k는 각각 독립적으로 0 내지 13의 정수이고,
    각가의 p는 0 내지 3의 정수이다.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 촉매가 염산, 질산, 옥살산, 초산, 수산화 칼륨, 수산화 나트륨, 및 암모니아수로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 희석액이 퍼플루오로 헥산, 퍼플루오로 헵탄, 퍼플루오로옥탄, 퍼플루오로노난, 퍼플루오로 메틸펜탄, 퍼플루오로 시클로헥산, 퍼플루오로 디메틸 시클로헥산, 퍼플루오로 톨루엔, 헥사플루오로프로펜옥사이드, 트리플루오로 아세틱산 안하이드라이드, 에틸 트리 플루오로 아세테이트, 옥타플루오로 펜타놀, 2,2-비스트리플루오로메틸프로판올, 펜타플루오로프로판올, 헥사데카플루오로노난올, 퍼플루오로-2-부타논, 이소플로필 알코올, 부탄올, 에틸렌글리콜, 디아세톤알콜, 2-에톡시에탄올, 2-메톡시에탄올, 2-부톡시에탄올, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 아세틸아세톤, 디메틸케톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 톨루엔, 벤젠, 및 크실렌으로이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 내오염 코팅액의 고형분 함량이 0.35 내지 20 중량%인 광디스크 표면처리용 내오염 코팅액 조성물.
  16. 커버층 또는 열가소성 필름이 접착된 광디스크에 있어서,
    상기 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에서 아래로부터
    a) 무기산화물 10 내지 60 중량%를 포함하는 아크릴계 하드 코팅층;
    및
    b) 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록
    산 화합물 0.3 내지 10 중량%를 포함하는 내오염 코팅층
    이 코팅된 광디스크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 a)의 아크릴계 하드 코팅층이 아크릴레이트 단량체 10 내지 60 중량%, 아크릴레이트 올리고머 10 내지 60 중량%, 무기산화물 10 내지 60 중량%, 커플링제 0.1 내지 20 중량%, 광개시제 1 내지 10 중량%, 계면활성제 최대 20 중량%, 및 희석액 20 내지 60 중량%를 포함하는 광디스크.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 b)의 내오염 코팅층이 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%, 촉매 0.05 내지 10 중량%, 및 희석액 80 내지 99.65 중량%를 포함하는 광디스크.
  19. 광디스크의 표면처리방법에 있어서,
    a) 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 무기산화
    물 10 내지 60 중량%를 포함하는 아크릴계 하드 코팅액을 코팅하
    는 단계;
    b) 상기 a)단계의 하드 코팅층 위에 퍼플루오로 알킬기 또는 퍼플루
    오로 에테르 알킬기를 가지는 실록산 화합물 0.3 내지 10 중량%를
    포함하는 내오염 코팅액을 코팅하는 단계
    를 포함하는 광디스크의 표면처리방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 a)단계의 하드 코팅액이 광디스크에 접착된 커버층 또는 열가소성 필름의 표면에 2 내지 10 ㎛의 두께로 코팅되는 광디스크의 표면처리방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 b)단계의 내오염 코팅액이 하드 코팅층의 표면에 0.2 내지 20 ㎚의 두께로 코팅되는 광디스크의 표면처리방법.
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