KR20060056359A - 제한된 플레이 데이터 저장 매체 및 이의 제조방법 - Google Patents

제한된 플레이 데이터 저장 매체 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20060056359A
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마크 브라이언 위즈너델
캐트린 린 롱글리
다니엘 로버트 오슬론
얀 플레운 렌스
에드워드 폴 린드홈
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 접착제 물질, 하나 이상의 접착제 물질 내부에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 접착제 물질 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연제 물질을 포함하는, 제한된 플레이 데이터 저장 매체에 사용하기 위한 반응성 접착제 배합물에 관한 것이다. 하나 이상의 광-표백 지연제 물질은 레소르시놀, 4-헥실레소르시놀 및/또는 폴리하이드록시스타이렌을 포함한다.

Description

제한된 플레이 데이터 저장 매체 및 이의 제조방법{LIMITED PLAY DATA STORAGE MEDIA AND OF METHODS OF MANUFACTURE}
본 발명은 일반적으로 데이터 저장 매체에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 제한된 플레이(play) 광학, 자기 및 자기광학 데이터 저장 매체를 포함하는 제한된 플레이 데이터 저장 매체에 관한 것이다.
광학, 자기 및 자기-광학 데이터 저장 매체는 고성능 데이터 저장 기술의 예이다. 이들 데이터 저장 기술 각각은 저장되는 데이터의 메가바이트당 비교적 낮은 가격과 결합된 비교적 높은 저장 용량을 나타낸다. 광학 데이터 저장 매체의 사용은 오디오, 비디오 및 컴퓨터 데이터 용도에서 널리 보급되고 있고, 컴팩트 디스크(CD), DVD, 다층 구조체(예를 들면 DVD-5 및 DVD-9), 다면 구조체(예를 들면 DVD-10 및 DVD-18), 자기-광학적 디스크(MO), 다른 일회용 및 다시 쓸 수 있는 포맷(예를 들면 CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW 및 DVD-RAM) 등 본원에서 집합적으로 "데이터 저장 매체"로 불리는 것들의 이용을 포함한다. 이들 포맷 각각에서, 자료는 디지털 데이터 시리즈로 기판에 암호화된다. 예를 들면 미리 기록된 광학 데이터 저장 매체, 예를 들면 CD에서, 데이터는 사출 주조, 스탬핑 등을 통해 플라스틱 기판의 표면에 형성된 다수의 구멍과 홈으로 암호화된다.
다양한 용도에서, 제한된 수명을 갖는 데이터 저장 매체를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면 음악, 영화 및 비디오 게임은 종종 소비자에게 예정된 기간동안 대여된다. 이 예정된 대여 기간이 끝나면, 소비자는 대여한 품목을 대여자에게 반환해야만 한다. 결과적으로, 대여자는 각각의 대여된 품목의 트랙을 관리해야만 한다. 이 트랙킹 작업은 노동 집약적이고, 시간 소비적이고, 비용이 든다. 또한, 대여된 품목은 소비자에 의해 손상되기 쉽다. 유사하게, 종종 컴퓨터 프로그램을 구입하도록 부추기기 위해서 잠재적인 소비자에게 샘플 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 이런 "데모" 프로그램은 그 특성상 제한된 수명을 가져야만 한다. 따라서, 제한된 플레이 데이터 저장 매체를 갖는 것이 바람직하다.
제한된 플레이 데이터 저장 매체를 제조하는 여러 종래의 방법이 있다. 한 방법은 반사 층이 예정된 기간에 걸쳐 산화되도록, 반사 층이 다공성 층으로 보호되는 디스크를 형성하는 것을 포함한다. 일단 반사 층이 일정 수준으로 산화되면, 디스크는 더 이상 판독되지 않는다. 다른 방법은 반응성 염료, 및 선택적으로 하나 이사의 다른 첨가제를 함유하는 코팅을 디스크 표면에 점착시킴을 포함한다. 산소에 노출되면, 초기에는 무색이었던 반응성 염료가 산화되어 예정된 기간에 걸쳐 불투명하거나 반-불투명한 층을 형성하여, 디스크가 판독 불가능해진다. 다르게는, 반응성 염료를 함유하는 층을 디스크의 다른 층 사이에 "삽입"한다.
제한된 플레이 데이터 저장 매체를 제조하는 종래의 방법 각각과 연관된 문 제점들은 이 방법이 "극복가능하다"라는 점이다. 달리 말하자면, 관련된 데이터 저장 매체가 무제한 플레이되도록 개인과 가내공업자가 이를 변형시킬 수 있다. 예를 들면 반응성 염료 방법은 불투명하거나 반-불투명한 층을 광-표백시킴으로써 극복될 수 있다. 비록 광-표백의 위협을 감소시키기 위해 다양한 첨가제가 사용되어왔지만, 어떤 것도 적절한 안전성을 제공하지 못하였다. 따라서, 진정한 제한된 플레이 데이터 저장 매체는 아직까지 달성되지 않았고, 음반 회사, 영화 스튜디오, 비디오 게임 제작업자, 소프트웨어 제작업자 등은 그들의 지적 재산권을 적절하게 보호하지 못하고 있다.
발명의 요약
본 발명은 제한된 플레이 광학, 자기 및 자기-광학 데이터 저장 매체를 포함하는, 제한된 플레이 데이터 저장 매체를 제공한다. 일반적으로, 본 발명의 데이터 저장 매체는 본질적으로 무색인 류코(leuco) 염료(예를 들면 메틸렌 블루)와 같은 반응성 염료 및 하나 이상의 첨가제를 함유하는 첨가제 층을 포함한다. 바람직하게는 하나 이상의 첨가제는 레소르시놀 또는 레소르시놀의 유도체, 및 선택적으로 폴리(하이드록시 스타이렌)(PHS)을 포함한다. 유리하게도, 접착 층중에 메틸렌 블루, 레소르시놀 및 PHS를 함유하는 데이터 저장 매체의 광-표백이 종래의 데이터 저장 매체의 광-표백에 비해 상당히 지연되는 것으로 발견되었다.
본 발명의 한 양태에서, 제한된 플레이 데이터 저장 매체에 사용하기 위한 반응성 접착제 배합물은 하나 이상의 접착제 물질, 하나 이상의 접착제 물질 내부 에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 접착제 물질 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연제 물질을 포함한다. 바람직하게는, 하나 이상의 광-표백 지연제 물질은 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀을 포함한다. 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀은 반응성 접착제 배합물의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 2중량% 내지 약 5중량%의 범위에서 존재한다. 하나 이상의 광-표백 지연제 물질은 또한 폴리하이드록시스타이렌을 포함할 수 있다. 폴리하이드록시스타이렌은 반응성 접착제 배합물의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내지 약 12중량%, 바람직하게는 약 7중량% 내지 약 12중량%의 범위로 존재한다. 선택적으로, 하나 이상의 광-표백 지연제 물질은 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀 및 폴리하이드록시스타이렌의 혼합물을 포함한다. 하나 이상의 반응성 물질은 산소 민감성 류코 메틸렌 블루, 메틸렌 블루의 환원된 형태, 브릴리언트(brilliant) 크레실 블루의 상응하는 환원된 형태, 베이직 블루 3, 톨루이딘 0, 전술된 반응성 물질 중 하나의 유도체 또는 전술된 반응성 물질 중 하나 이상을 포함하는 혼합물을 포함한다. 하나 이상의 접착제 물질은 광학 등급 UV 경화성 결합 접착제 또는 에폭시, 예를 들면 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 유레탄 또는 바이닐 단량체를 포함하는 것들을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 제한된 플레이 데이터 저장 매체는 하나 이상의 기판, 및 상기 기판의 표면에 직접 또는 간접적으로 인접하게 배치된 하나 이상의 반응성 층 및 반응성 접착 층을 포함한다. 사용되는 경우, 반응성 층은 하나 이상의 담체 물질, 하나 이상의 담체 물질 내부에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 담체 물질의 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연 물질을 포함한다. 사용되는 경우, 반응성 접착 층은 하나 이상의 접착제 물질, 하나 이상의 접착 물질의 내부에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 접착 물질 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연제 물질을 포함한다. 바람직하게는, 하나 이상의 광-표백 지연 물질은 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀을 포함한다. 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀은 반응성 접착 층의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 2중량% 내지 약 5중량%의 범위로 존재한다. 하나 이상의 광-표백 지연 물질은 또한 폴리하이드록시스타이렌을 포함할 수 있다. 폴리하이드록시스타이렌은 반응성 접착 층의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내지 약 12중량%, 바람직하게는 약 7중량% 내지 약 12중량%의 범위로 존재한다. 선택적으로, 하나 이상의 광-표백 지연 물질은 레소르시놀 또는 4-헥실레소르시놀 및 폴리하이드록시스타이렌의 혼합물을 포함한다. 하나 이상의 반응성 물질은 산소 민감성 류코 메틸렌 블루, 메틸렌 블루의 환원된 형태, 브릴리언트 크레실 블루의 상응하는 환원된 형태, 베이직 블루 3, 톨루이딘 0, 전술된 반응성 물질 중 하나의 유도체, 또는 전술된 반응성 물질 중 하나 이상을 포함하는 혼합물을 포함한다. 하나 이상의 접착제 물질은 광학 등급 UV 경화성 결합 접착제 또는 에폭시, 예를 들면 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 유레탄 또는 바이닐 단량체를 포함하는 것들을 포함한다. 하나 이상의 담체 물질은 열가소성 아크릴 중합체, 폴리에스터 수지, 에폭시 수지, 폴리싸이올렌, UV 경화성 유기 수지, 폴리유레탄, 열경화성 아크릴 중합체, 알키드, 바이닐 수지 또는 전술된 담체 물질 중 하나 이상의 반응 생성 물 또는 이를 포함하는 혼합물을 포함한다. 하나 이상의 기판은 폴리바이닐 클로라이드, 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아마이드, 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리에터 이미드, 폴리에터 설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 케톤, 폴리에터 에터 케톤, ABS 수지, 폴리스타이렌, 폴리뷰타다이엔, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터, 에틸렌-바이닐 아세테이트 공중합체, 폴리바이닐 아세테이트, 액정 중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 방향족 폴리에스터, 폴리바이닐 플루오라이드, 폴리바이닐리덴 플루오라이드, 폴리바이닐리덴 클로라이드 또는 테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 바람직하게는 하나 이상의 기판은 하나 이상의 실질적으로 무색 또는 실질적으로 적색 기판을 포함한다.
도 1은 무색 기판을 사용한 복수의 예시적 반응성 접착제 배합물의 상대적 광-표백 성능을 도시하는 그래프이다.
도 2는 적색 기판을 사용한 복수의 예시적 반응성 접착제 배합물의 상대적 광-표백 성능을 도시하는 그래프이다.
도 3은 무색 기판과 적색 기판 둘 다 및 다양한 광-표백 첨가제를 사용한 복수의 예시적 반응성 접착제 배합물의 상대적 광-표백 성능을 도시하는 그래프이다.
본 발명은 한정 플레이 광학, 자기 및 자기-광학 데이터 저장 매체를 비롯한 한정 플레이 데이터 저장 매체를 제공한다. 일반적으로, 본 발명의 데이터 저장 매체는, 본질적으로 무색인 류코 염료(예를 들면, 메틸렌 블루)와 같은 반응성 염료, 및 하나 이상의 첨가제를 함유하는 접착 층을 포함한다. 바람직하게는, 상기 하나 이상의 첨가제는 레소르시놀 또는 레소르시놀의 유도체, 및 선택적으로 폴리(하이드록시 스타이렌)(PHS)을 포함한다. 유리하게도, 접착 층에 메틸렌 블루, 레소르시놀 및 PHS를 함유하는 데이터 저장 매체의 광-표백이 종래의 데이터 저장 매체의 광-표백에 비해 현저히 저해됨이 발견되었다.
데이터 저장 매체는 판독 레이저 파장에서 낮은 복굴절률 및 높은 광투과율을 갖는 기판을 포함한다. 즉, 데이터 저장 매체는 광학 매체 장치 등에서 판독 가능하다. 데이터 저장 매체는 또한 반응성 접착 층, 데이터 층 및 반사 층을 포함한다. 전형적으로, 판독 레이저 파장은 약 390 내지 약 430nm의 범위 내(청색 또는 청색-보라색 레이저를 포함) 또는 약 630 내지 약 650nm의 범위 내(적색 레이저를 포함)에 있다. 데이터 저장 매체는 광 흡수 층, 및 선택적으로 반응성 층을 추가로 포함할 수 있다. 기판은 데이터 층을 광학 매체 장치에서 판독할 수 있도록 하기에 충분한 광학적 투명도를 갖는 물질로 이루어진다. 즉, 기판은 약 ±100nm 이하의 복굴절률을 갖는다. 이론적으로는, 이들 특성을 나타내는 임의의 플라스틱을 기판으로서 사용할 수 있다. 그러나, 플라스틱은 온도 약 25℃(실온) 내지 약 150℃에서의 스퍼터링 등을 통한 후속 층의 도포와 같은 요구되는 가공 파라미터에 견딜 수 있어야 한다. 플라스틱은 또한 온도 약 70℃ 이하의 고온 자동차 내 보관과 같은 전형적인 보관 조건에도 견딜 수 있어야 한다. 즉, 플라스틱은 다양한 층 침적 단계 동안뿐만 아니라 최종 사용자에 의한 보관 동안의 변형을 방지하기에 충분한 열안정성을 갖는 것이 바람직하다. 적합한 플라스틱으로는 약 100℃ 이상, 바람직하게는 약 125℃ 이상, 더욱 바람직하게는 약 150℃ 이상, 가장 바람직하게는 약 200℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 열가소성 물질을 포함한다. 그의 예로는 폴리에터이미드, 폴리에터에터케톤, 폴리설폰, 폴리에터설폰, 폴리에터에터설폰, 폴리페닐렌 에터, 폴리이미드 및 폴리카보네이트를 포함함다. 약 250℃ 이상의 유리전이온도를 갖는 플라스틱으로는 m-페닐렌다이아민을 폴리설폰다이아닐린 또는 옥시다이아닐린으로 치환시킨 폴리에터이미드뿐만 아니라, 폴리이미드 및 이들 플라스틱의 조합을 포함한다. 전형적으로는, 폴리카보네이트가 사용된다.
적합한 기판 물질로는 비결정성, 결정성 및 반결정성 열가소성 물질, 예를 들면 폴리바이닐 클로라이드, 폴리올레핀(선형 및 환형 폴리올레핀, 폴리에틸렌, 염소화 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 폴리에스터(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트 및 폴리사이클로헥실메틸렌 테레프탈레이트를 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 폴리아마이드, 폴리설폰(수소화 폴리설폰을 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 폴리이미드, 폴리에터 이미드, 폴리에터 설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에터 케톤, 폴리에터 에터 케톤, ABS 수지, 폴리스타이렌(수소화 폴리스타이렌, 신디오택틱 및 어택틱 폴리스타이렌, 폴리사이클로헥실 에틸렌, 스타이렌-코-아크릴로나이트릴 및 스타이렌-코-말레산 무수물을 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 폴리뷰타다이엔, 폴리아크릴레이트(폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 메틸 메타크릴레이트-폴리이미드 공중합체를 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌 에터(2,6-다이메틸페놀로부터 유도된 것들 및 2,3,6-트라이메틸페놀과의 공중합체를 포함하지만 이에 국한되지는 않음), 에틸렌-바이닐 아세테이트 공중합체, 폴리바이닐 아세테이트, 액정 중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 방향족 폴리에스터, 폴리바이닐 플루오라이드, 폴리바이닐리덴 플루오라이드, 폴리바이닐리덴 클로라이드 및 테트라플루오로에틸렌(예를 들면, 테플론)을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "폴리카보네이트" 및 "폴리카보네이트 조성물"이란 용어는 하기 화학식 I의 구조 단위를 갖는 조성물을 포함한다.
Figure 112006007693588-PCT00001
상기 식에서,
R1 기의 총 수의 약 60% 이상은 방향족 유기 라디칼이고,
그의 나머지는 지방족, 지환식 또는 방향족 라디칼이다.
R1은 바람직하게는 방향족 유기 라디칼이고, 더욱 바람직하게는 하기 화학식 II의 라디칼이다.
Figure 112006007693588-PCT00002
상기 식에서,
A1 및 A2는 각각 단환식 2가 아릴 라디칼이고,
Y1은 A1과 A2를 분리하는 0, 1 또는 2개의 원자를 갖는 가교 라디칼이다.
예시적인 실시양태에서는, 1개의 원자가 A1과 A2를 분리한다. 이러한 유형의 라디칼의 예시적이고 비제한적인 예로는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O2)-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실메틸렌, 2-[2,2,1]-바이사이클로헵틸리덴, 에틸리덴, 아이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴 및 아다만틸리덴이 있다. 또 다른 예시적인 실시양태에서는, 0개의 원자가 A1과 A2를 분리하고, 그의 예시적인 예는 비스페놀이다. 가교 라디칼 Y1은 탄화수소 기 또는 포화 탄화수소 기, 예를 들면 메틸렌, 사이클로헥실리덴, 아이소프로필리덴 또는 헤테로원자(예를 들면, -O- 또는 -S-)일 수 있다.
폴리카보네이트는 단 1개의 원자가 A1과 A2를 분리하는 다이하이드록시 화합물의 반응에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "다이하이드록시 화합물"이란 용어는 예를 들면 하기 화학식 III을 갖는 비스페놀 화합물을 포함한다.
Figure 112006007693588-PCT00003
상기 식에서,
Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 수소, 할로젠 원자 또는 1가 탄화수소 기를 나타내고, p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고,
Xa는 하기 화학식 IV의 기 중 하나를 나타낸다.
Figure 112006007693588-PCT00004
상기 식에서,
Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 선형 또는 환형 탄화수소 기를 나타내고,
Re는 2가 탄화수소 기이다.
적합한 하이드록시 화합물의 몇몇 예시적이고 비제한적인 예로는 2가 페놀 및 다이하이드록시-치환된 방향족 탄화수소, 예를 들면 미국 특허 제 4,217,438 호에 (일반적 또는 구체적) 명칭 또는 화학식으로 개시된 것들이 포함된다. 화학식 III으로 표시될 수 있는 유형의 비스페놀 화합물의 구체적인 예를 비제한적으로 열거하면, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 메테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 에테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로페인(이하 "비스페놀 A" 또는 "BPA"), 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 뷰테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 옥테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 프로페인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) n-뷰테인, 비스(4-하이드록시페닐) 페닐메테인, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐) 프로페인(이하 "DMBPA"), 1,1-비스(4-하이드록시-t-뷰틸페닐) 프로페인, 비스(하이드록시아릴) 알케인(예를 들면, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐) 프로페인), 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 사이클로펜테인, 9,9'-비스(4-하이드록시페닐) 플루오렌, 9,9'-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐) 플루오렌, 4,4'-바이페놀, 비스(하이드록시아릴) 사이클로알케인(예를 들면, 1,1-비스(4-하이드록시페닐) 사이클로헥세인 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐) 사이클로헥세인(이하 "DMBPC" 또는 "BCC")) 등, 및 이들 비스페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합이 포함된다.
또한, 단독중합체가 아니라 카보네이트 공중합체가 사용에 요구되는 경우에는 2개 이상의 상이한 2가 페놀의 중합으로 생성되는 폴리카보네이트, 또는 2가 페놀과 글라이콜, 하이드록시- 또는 산-말단 폴리에스터, 이염기산, 하이드록시산 또는 지방족 이산의 공중합체를 사용하는 것도 가능하다. 일반적으로, 유용한 지방족 이산은 탄소원자수가 약 2 내지 약 40의 범위이다. 바람직한 지방족 이산은 도데케인다이오산이다.
또한, 폴리아릴레이트 및 폴리에스터-카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드도 사용될 수 있다. 또한, 분지형 폴리카보네이트 뿐만 아니라 선형 폴리카보네이트와 분지형 폴리카보네이트의 블렌드도 유용하다. 분지형 폴리카보네이트는 중합 동안 분지화제를 첨가함으로써 제조될 수 있다.
분지화제는 당해 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려져 있고, 3개 이상의 작용기(이는 하이드록실, 카복실, 카복실산 무수물, 할로포밀일 수 있음)를 함유하는 다작용성 유기 화합물 및 이들 분지화제 중 하나 이상을 포함하는 혼합물을 포함할 수 있다. 그의 구체적인 예로는 트라이멜리트산, 트라이멜리트산 무수물, 트라이멜리트산 트라이클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에테인, 아이사틴-비스-페놀, 트리스-페놀 TC(1,3,5-트리스(p-하이드록시페닐)아이소프로필)벤젠), 트리스-페놀 PA(4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)에틸)α,α-다이메틸 벤질)페놀), 4-클로로폼일프탈산 무수물, 트라이메스산 및 벤조페논 테트라카복실산 뿐만 아니라 이들 분지화제 중 하나 이상을 포함하는 조합을 포함하지만, 이에 국한되지는 않는다. 분지화제는 기판의 총 중량을 기준으로 약 0.05 내지 약 2중량% 범위의 수준으로 첨가될 수 있다. 분지화제의 예 및 분지형 폴리카보네이트 제조방법의 예는 미국 특허 제 3,635,895 호 및 제 4,001,184 호에 기재되어 있다. 본 발명에서는 모든 유형의 폴리카보네이트 말단기가 고려된다.
바람직한 폴리카보네이트는 A1 및 A2가 각각 p-페닐렌이고 Y1이 아이소프로필리덴인 비스페놀 A계이다. 바람직하게는, 폴리카보네이트의 평균 분자량은 약 5,000 내지 약 100,000 원자 질량 단위, 더욱 바람직하게는 약 10,000 내지 약 65,000 원자 질량 단위, 가장 바람직하게는 약 15,000 내지 약 35,000 원자 질량 단위이다.
폴리카보네이트 합성을 모니터링하고 평가하는데 있어서는, 폴리카보네이트에 존재하는 프리스(Fries) 생성물의 농도를 측정하는 것이 특히 중요하다. 현저한 프리스 생성물의 생성은 중합체 분지화를 야기하여 용융 거동을 제어 불가능하게 할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "프리스" 및 "프리스 생성물"이란 용어는 폴리카보네이트중의 하기 화학식 V를 갖는 반복 단위를 나타낸다.
Figure 112006007693588-PCT00005
상기 식에서,
Xa는 상기 화학식 III에 관하여 기재한 바와 같은 2가 라디칼이다.
또한, 폴리카보네이트 조성물은 이러한 유형의 수지 조성물에 통상적으로 혼입되는 다양한 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 예를 들어 충전제 또는 보강제, 열 안정화제, 산화방지제, 광 안정화제, 가소제, 대전방지제, 이형제, 추가의 수지 및 취입제, 및 상기 첨가제 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다.
기판 물질의 가공(예컨대, 용융 공정을 통한 폴리카보네이트의 제조)을 보조하거나 기판 물질의 특성(예컨대 점도)을 조절하기 위해, 하나 이상의 촉매를 또한 채용할 수 있다. 예시적인 촉매는 테트라알킬암모늄 하이드록사이드 및 테트라알킬포스포늄 하이드록사이드를 포함하지만 이에 국한되지 않고, 다이에틸다이메틸암모늄 하이드록사이드 및 테트라뷰틸포스포늄 하이드록사이드가 바람직하다. 하나 이상의 촉매는 단독으로, 또는 산(예컨대 인산)과 같은 쿠엔처(quencher) 등과 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 컴파운딩 동안에 물을 중합체 용융물에 주입하고 통기공을 통해 수증기로서 제거하여 잔여 휘발성 화합물을 제거할 수 있다.
먼저 다양한 전구체를 적절히 혼합할 수 있는 통상적인 반응 용기, 예컨대 단축 또는 2축 압출기, 니더, 블렌더 등을 사용하여 기판 물질을 형성함으로써 데이터 저장 매체를 제조할 수 있다. 압출기는 기판 물질 전구체의 분해를 유발하지 않으면서 용융시키기에 충분히 높은 온도로 유지되어야 한다. 폴리카보네이트에 대해서는, 예를 들어 약 220℃ 내지 약 360℃ 범위의 온도가 사용될 수 있고, 바람직하게는 약 260℃ 내지 약 320℃의 온도가 사용될 수 있다. 유사하게, 압출기 내의 체류 시간은 분해를 최소화하도록 제어되어야 한다. 약 2분 이상에 달하는 체류 시간이 채용될 수 있고, 약 1.5분 이하의 체류 시간이 바람직하며 약 1분 이하의 체류 시간이 특히 바람직하다. 목적하는 형태(전형적으로 펠릿, 시이트, 웹 등)로의 압출 이전에, 혼합물을 예컨대 용융 여과, 스크린 팩의 사용 또는 이들의 조합에 의해 임의적으로 여과하여 목적하지 않은 오염물 및/또는 분해 생성물을 제거할 수 있다.
플라스틱 조성물이 제조되면, 이를 다양한 몰딩 및/또는 가공 기법을 사용하여 기판으로 형성할 수 있다. 예시적인 몰딩 및/또는 가공 기법은 사출 성형, 필름 캐스팅, 압출, 프레스 몰딩, 취입 몰딩 및 스탬핑을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 기판이 제조되면, 추가의 가공, 예컨대 도금, 코팅(스핀 코팅 기법, 분무 코팅 기법, 증착 기법, 스크린 인쇄 기법, 도장(painting) 기법, 딥핑 기법 등을 통한), 라미네이션(lamination) 및/또는 스퍼터링 등을 채용하여 기판 상에 목적하는 층을 배치할 수 있다. 전형적으로, 기판은 약 600μ 이하의 두께를 갖는다.
제한된 플레이 폴리카보네이트 데이터 저장 매체의 한 예는 사출 성형된 폴리카보네이트 기판을 포함한다. 하나 이상의 데이터 층, 하나 이상의 유전 층, 하나 이상의 반응성 층, 하나 이상의 접착 층, 하나 이상의 반사 층, 하나 이상의 보호 층, 추가의 기판 및 하나 이상의 광흡수 층, 및 상기 층 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 비롯한 다른 다양한 층이 기판 상에 배치될 수 있다. 광 데이터 저장 매체는 예를 들어 보호 층, 반사 층, 유전 층 및 데이터 층을 포함하되, 후속 유전 층은 기판 및 기판의 반대측에 반응성 접착 층을 통해 배치된 광흡수 층과 접촉하고, 임의적으로 반응성 층이 기판과 광흡수 층 사이에 배치된다. 데이터 저장 매체의 형태는 디스크 형상에 한정되지 않고, 판독 장치에 수용될 수 있는 임의의 형상 및 크기일 수 있다는 것을 이해해야 한다.
기록가능 데이터 저장 매체에 대해서는, 데이터는 상 변화가 일어나는 활성 데이터 층을 조사함으로써 데이터 스트림을 만드는 일련의 고반사성 및/또는 비반사성 영역을 생성하는 레이저에 의해 인코딩(encoding)된다. 이러한 포맷에서, 레 이저 빔은 데이터 층에 도달하기 전에 먼저 기판을 통해 이동한다. 데이터 층에서, 빔은 인코딩된 데이터에 따라 반사되거나 반사되지 않는다. 이후 레이저 빔은 기판을 통해 반대로 이동하여 광 검출 시스템으로 들어가며, 여기서 데이터가 해석된다. 따라서, 데이터 층은 기판과 반사 층 사이에 배치된다. 광학 용도를 위한 데이터 층은 전형적으로 기판 상에 피트 및/또는 홈(groove)을 포함한다. 바람직하게는, 데이터 층은 기판 표면에 매립된다. 전형적으로는, 사출 성형-압축 기법을 사용하여 기판을 제조하며, 여기서 몰드는 용융된 중합체로 충전된다. 몰드는 예비형성품(preform), 삽입물 등을 함유할 수 있다. 중합체를 냉각하고, 아직 적어도 부분적으로 용융된 상태에서 압축하여 기판의 목적하는 부분(예컨대, 기판의 한 면 또는 양면)에 나선 동심원상 또는 다른 적당한 배향으로 배치된 목적하는 표면 특징부, 예컨대 피트 및/또는 홈을 찍는다.
자기 또는 자기-광학 용도를 위한 예시적인 데이터 층은 복구가능 데이터를 저장할 수 있는 임의의 물질, 예컨대 산화물(산화규소를 포함하지만 이에 국한되지 않음), 희토류 원소 및 전이 금속 합금, 예컨대 니켈, 코발트, 크롬, 탄탈륨, 백금, 테르븀, 가돌리늄, 철, 붕소 및 상기 중 하나 이상을 포함하는 조합물 및 합금, 유기 염료(예컨대 사이아닌 및 프탈로사이아닌형 염료) 및 무기 상 변화 화합물(예컨대 TeSeSn 및 InAgSb)을 포함한다.
먼지, 오일 및 다른 오염물에 대하여 보호하는 하나 이상의 보호 층은 약 100μ 초과 약 10Å 미만의 두께를 가질 수 있고, 일부 실시양태에서는 약 300Å 이하의 두께가 바람직하고, 일부 실시양태에서는 약 100Å 이하의 두께가 특히 바 람직하다. 하나 이상의 보호 층의 두께는 일반적으로, 적어도 부분적으로는 채용된 판독/기록 메카니즘 유형(예컨대, 광학, 자기 또는 자기-광학)에 의해 결정된다. 예시적인 보호 층은 내식성 물질, 예컨대 금, 은, 질화물(예컨대 질화규소 및 질화알루미늄), 탄화물(예컨대 탄화규소), 산화물(예컨대 이산화규소), 중합체 물질(예컨대 폴리아크릴레이트 및 폴리카보네이트), 카본 필름(예컨대 다이아몬드 및 다이아몬드-유사 카본) 및 상기 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함하지만 이에 국한되지 않는다.
데이터 층의 한 면 또는 양면에 배치될 수 있고 종종 열 제어기로서도 사용되는 하나 이상의 유전 층은 전형적으로 상한 약 1,000Å 이상 하한 약 200Å 이하의 두께를 갖는다. 예시적인 유전 층은 질화물(예컨대 질화규소 및 질화알루미늄), 산화물(예컨대 산화알루미늄), 황화물(예컨대 황화아연), 탄화물(예컨대 탄화규소) 및 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함하지만 이에 국한되지 않고, 다른 물질 중에서도, 주위 층의 환경 내에서 상용성이고 바람직하게는 주위 층과 반응성이 아닌 것이다.
하나 이상의 반사 층은 데이터 복구를 가능하게 하는데 충분한 양의 에너지(예컨대 광)를 반사시키기에 충분한 두께를 가져야 한다. 전형적으로, 하나 이상의 반사 층은 약 700Å 이하의 두께를 가지고, 약 300Å 내지 약 600Å 범위의 두께가 바람직하다. 예시적인 반사 층은 특정 에너지 장을 반사시킬 수 있는, 금속(예컨대 알루미늄, 금, 은, 규소, 티타늄 및 상기 중 하나 이상을 포함하는 합금 및 조합물)을 비롯한 임의의 물질을 포함한다.
하나 이상의 반응성 층 및/또는 하나 이상의 반응성 접착 층은 각각 반응성 물질을 포함한다. 반응성 물질은 초기에 데이터 저장 매체 장치에 의한 데이터 복구를 가능하게 하는 충분한 투과성을 제공하고 후속적으로 데이터 저장 매체 장치에 의한 데이터 복구를 억제하는 하나 이상의 층을 형성한다. 달리 말하면, 반응성 물질은 데이터 저장 매체 장치와 관련된 광원의 파장에서 소정량의 입사광, 반사광 또는 이들의 조합을 흡수한다. 전형적으로, 반사 층으로부터의 약 50% 이상의 초기 반사율을 가능케 하는 층이 사용될 수 있고, 약 65% 이상의 초기 반사율이 바람직하고 약 75% 이상의 초기 반사율이 더욱 바람직하다. 주어진 데이터 저장 매체가 목적하는 시간(예컨대 데이터 저장 매체의 목적하는 허용 가능 플레이 시간) 동안 산소(예컨대 공기)에 노출되면, 층은 바람직하게는 반사 층으로부터의 약 45% 이하의 후속 반사율을 허용하며, 약 30% 이하의 후속 반사율이 더욱 바람직하고, 약 20% 이하의 후속 반사율이 더욱 더 바람직하고, 약 10% 이하의 후속 반사율이 가장 바람직하다.
예시적인 반응성 물질은 산소 민감성 류코 메틸렌 블루 또는 메틸렌 블루의 환원 형태, 브릴리언트 크레실 블루, 베이직 블루 3 및 톨루이딘 0, 및 상기 중 하나 이상을 포함하는 반응 생성물 및 조합물을 포함하지만 이에 국한되지 않고, 그의 구조는 다음과 같다.
Figure 112006007693588-PCT00006
다른 가능한 반응성 물질은 약 48시간에 걸쳐 재산화되는 염료를 포함한다.
류코 메틸렌 블루의 합성 방법 및 메틸렌 블루의 착색 형태를 생성하는 산소 의존성 재산화는 다음과 같다.
Figure 112006007693588-PCT00007
추가로, 하나 이상의 반응성 층 및/또는 하나 이상의 반응성 접착 층은 하나 이상의 광-표백 지연제, 예컨대 폴리하이드록시 화합물을 함유할 수 있다. 적합한 폴리하이드록시 화합물은 바이페놀 및 바이페놀 유도체, 비스페놀 및 비스페놀 유도체, 다른 다이올, 다이 및 트라이-하이드록시벤젠 유도체 및 그의 조합물을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 광-표백 지연제는 작은 분자 또는 중합체, 예컨대 폴리하이드록시스타이렌(폴리-4-바이닐 페놀)일 수 있다. 폴리하이드록시 화합물은 광-표백을 효과적으로 감소시킨다. 전형적으로, 임계 반사율은 약 20% 미만이다. 더욱 전형적으로는, 임계 반사율은 약 10% 미만이다.
적합한 폴리하이드록시 화합물은 화학식 VI로 표시되는 것을 포함한다.
화학식 VI
Figure 112006007693588-PCT00008
상기 식에서,
Y는 비공액 가교 기(예컨대, 알킬렌, 산소, 황, -OCH2CH2O- 등)를 나타내고,
w는 0 내지 3을 포함하는 정수를 나타내고,
E1은 방향족 기(예컨대, 페닐렌, 바이페닐렌 및 나프틸렌)를 나타내고,
Z1은 할로젠(불소, 브롬, 염소, 요오드)을 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 원자; 나이트로를 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 기; 또는 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬 등의 1가 탄화수소 기, 또는 OR2(여기서, R2는 수소 또는 1가 탄화수소 기, 예컨대 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬이다)을 포함하지만 이에 국한되지 않는 유기 기일 수 있고,
m은 0 내지 E1상의 치환 가능한 위치 수의 정수를 나타내고,
t는 1 이상의 정수를 나타내고,
u는 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다.
일부 특정 실시양태에서, Z1은 할로 기 또는 C1-C6 알킬 기를 포함한다. 화학식 VI로 표시되는 바와 같이 하나 이상의 Z1 치환기가 존재하는 경우, 이들은 동일하거나 상이할 수 있다. 하이드록실 기 및 방향족 잔기 E1 상의 Z1의 위치는 오르쏘, 메타 또는 파라 위치로 다양할 수 있고, 그룹화는 인접한 비대칭 또는 대칭 관계일 수 있으며, 이때 2개 이상의 방향족 잔기의 고리 탄소원자는 Z1 및 하이드록실 기로 치환될 수 있다.
폴리하이드록시 화합물의 예로는 하기 화학식 VII로 표시되는 것을 들 수 있 다.
Figure 112006007693588-PCT00009
상기 식에서,
R은 할로젠(불소, 브롬, 염소, 요오드)을 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 원자; 나이트로를 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 기; 또는 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬 등의 1가 탄화수소 기, OR2(여기서, R2는 수소 또는 1가 탄화수소 기, 예컨대 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬이다), 또는 에스터 기, 예컨대 C(O)OR2을 포함하지만 이에 국한되지 않는 유기 기일 수 있다.
폴리하이드록시 화합물의 예로는, 레소르시놀, 2,4-바이레소르시놀, 메4바이페놀, 비스페놀 A, 1,1,1-트리스(p-하이드록시페닐)에테인(이후, "THPE"); 4-헥실레소르시놀, 4,4'-바이페놀, 3,3'-바이페놀, 2,2'-바이페놀, 2,2',6,6'-테트라메틸-3,3',5,5'-테트라브로모-4,4'-바이페놀, 2,2',6,6'-테트라메틸-3,3',5-트라이브로모-4,4'-바이페놀, 3,3'-다이메틸바이페닐-4,4'-다이올, 3,3'-다이t-뷰틸바이페닐-4,4'-다이올, 3,3',5,5'-테트라메틸바이페닐-4,4'-다이올, 2,2'-다이t-뷰틸-5,5'-다이메틸바이페닐-4,4'-다이올, 3,3'-다이t-뷰틸-5,5'-다이메틸바이페닐-4,4'-다이 올, 3,3',5,5'-테트라t-뷰틸바이페닐-4,4'-다이올, 2,2',3,3',5,5'-헥사메틸바이페닐-4,4'-다이올, 2,2',3,3',5,5',6,6'-옥타메틸바이페닐-4,4'-다이올, 3,3'-다이-n-헥실바이페닐-4,4'-다이올, 3,3'-다이-n-헥실-5,5'-다이메틸바이페닐-4,4'-다이올, 2-메틸레소르시놀, 5-메틸레소르시놀, 5-헵틸레소르시놀, 레소르시놀 모노아세테이트, 레소르시놀 모노벤조에이트, 2,4-다이하이드록시벤조페논, 2,4,2',4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,4-다이하이드록시벤조산, 4-헥실레소르시놀, 2,4-다이하이드록시벤조산, 2,5-다이하이드록시벤조산, 3,5-다이하이드록시벤조산, 1,2,4-트라이하이드록시벤젠 등을 들 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 전형적으로, 폴리하이드록시 화합물은, 반응성 층 또는 반응성 접착 층의 총 중량을 기준으로, 약 1중량% 내지 약 20중량%, 더욱 전형적으로는 약 3 중량% 내지 약 15중량%, 및 가장 전형적으로는 약 5중량% 내지 약 10중량%의 범위로 존재한다. 다른 실시양태에서, 폴리하이드록시 화합물을 약 2중량% 내지 약 4중량%의 범위로 존재한다.
다른 적합한 폴리하이드록시 화합물로는 하기 화합물들을 포함한다:
- 카돌(알크(엔)일레소르시놀의 혼합물; 캐슈넛 껍질 액에 존재),
Figure 112006007693588-PCT00010
- 2-메틸카돌,
- 2,4-다이하이드록시벤조산의 에스터(예: 벤질 에스터),
- 3,5-다이하이드록시벤조산의 에스터, 예컨대
Figure 112006007693588-PCT00011
- 알킬렌-비스-(다이하이드릭 페놀) 에터, 예컨대
Figure 112006007693588-PCT00012
- m-아미노페놀의 다이아마이드, 예컨대
Figure 112006007693588-PCT00013
- p-자일렌-비스-2,4-다이하이드록시벤조에이트
Figure 112006007693588-PCT00014
- 1,3-비스(4'-하이드록시페녹시)벤젠
Figure 112006007693588-PCT00015
- 2,4-다이하이드록시벤조페놀,
- 2,4,2',4'-테트라하이드록시벤조페논.
- 2-하이드록시-4-(2-하이드록시에톡시)벤조페논,
- 2,2'-다이하이드록시-4-메톡시벤조페논,
- 2,2'-다이하이드록시-4,4'-메톡시벤조페논,
- 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논-5-설폰산,
- 페닐 1-하이드록시나프토에이트(모노하이드록시),
- 폴리하이드록시스타이렌,
- 2-(2-하이드록시-p-아니솔)벤조산,
- 2,4-다이하이드록시벤조산,
- 2,5-다이하이드록시벤조산,
- 3,5-다이하이드록시벤조산,
- 1-하이드록시-2-나프토산(모노하이드록시), 및
- 폴리바이닐페놀.
상기 반응 물질에 부가하여, 수많은 다른 염료 및 광 차단 물질이 합성되어 데이터 저장 매체가 한정된 재생이 가능하도록 작용할 수 있다. 예컨대, 다른 가능한 반응 물질은 미국 특허 제4,404,257호 및 제5,815,484호에서 찾을 수 있을 것이다. 또한, 상기 반응 물질은 전술한 반응 물질 중 하나 이상을 포함하는 혼합물일 수 있다.
반응성 층 및/또는 반응성 접착 층 내의 반응 물질의 양은 데이터 저장 매체의 목적하는 수명에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 접착 층 중의 반응 물질의 양은 하한치로서는 반응성 층의 총 중량을 기준으로 약 0.1중량%, 바람직하게는 약 1중량%일 수 있으며, 반응 물질의 상한치는 약 10중량%, 바람직하게는 약 7중량%, 더욱 바람직하게는 6중량%, 가장 바람직하게는 약 5중량%일 수 있다.
하나 이상의 반응성 층의 경우, 반응 물질은 기판 표면의 적어도 일부 상에의 침착, 그 내부로의 침투 또는 침착과 침투가 함께 이루어지도록 담체와 혼합되는 것이 바람직하다. 담체는 반응성 층의 총 중량을 기준으로 전형적으로 약 65% 내지 약 85%, 더욱 전형적으로는 약 70% 내지 약 80%로 존재한다. 담체의 예로는 열가소성 아크릴 중합체, 폴리에스터 수지, 에폭시 수지, 폴리싸이올렌, UV 경화성 유기 수지, 폴리우레탄, 열경화성 아크릴 중합체, 알카이드, 바이닐 수지 등뿐만 아니라 상기 하나 이상의 물질을 포함하는 조합을 들 수 있다. 폴리에스터는 예를 들어, 지방족 다이카복실산(예컨대, 퓨말산 또는 말레산)과 글라이콜(예컨대, 에틸렌 글라이콜, 프로필렌 글라이콜, 네오펜틸 글라이콜 등)의 반응 생성물뿐만 아니라 상기 하나 이상의 물질을 포함하는 반응 생성물과 혼합물을 포함한다.
담체로서 사용될 수 있는 에폭시 수지의 예로는, 하나 또는 복수의 에폭시 작용기를 함유하는 단량체, 이량체, 올리고머 및 중합체 에폭시 물질을 들 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 이의 예로는, 비스페놀-A과 에피클로로하이드린의 반응 생성물, 에피클로로하이드린과 페놀-포름알데하이드 수지와의 반응 생성물을 들 수 있다. 다른 유기 수지는 예컨대 미국 특허 제3,397,395호 및 제3,697,402호에 제공된 것과 같이, 폴리올레핀과 폴리싸이올의 혼합물의 형태일 수 있다.
본원에서의 "열가소성 아크릴 중합체"란 용어는 그의 범주를 하나 이상의 아크릴산 에스터 단량체 뿐만 아니라 메타크릴산 에스터 단량체의 중합으로부터 생성된 열가소성 중합체를 포함하는 것으로 이해된다. 이들 단량체는 하기 화학식 VIII로 표시된다.
CH2=CWCOORf
상기 식에서,
W는 수소 또는 메틸 라디칼이고,
Rf는 알킬 라디칼, 바람직하게는 약 1 내지 약 20의 탄소원자를 포함하는 알킬 라디칼이다.
Rf로 표시되는 알킬기의 일부 비제한적인 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-뷰틸, 아이소뷰틸, s-뷰틸, t-뷰틸, 펜틸, 아이소펜틸, 헥실 등을 들 수 있다.
화학식 VII로 표시되는 아크릴산 에스터 단량체의 일부 비제한적인 예로는 메틸 아크릴레이트, 아이소프로필 아크릴레이트, n-프로필 아크릴레이트, n-뷰틸 아크릴레이트, 아이소뷰틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 화학식 VII로 표시되는 메타크릴산 에스터 단량체의 일부 비제한적인 예로는 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 뷰틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 아이소뷰틸 메타크릴레이트, 프로필 메타크릴레이트 등뿐만 아니라 상기 하나 이상의 물질을 포함하는 반응 생성물 및 그의 조합을 들 수 있다.
상기 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단량체들의 공중합체는 또한 본원에서 사용된 용어 "열가소성 아크릴 중합체"에 포함된다. 바람직하게는 열가소성 아크릴 중합체는 폴리(메틸 메타크릴레이트/메타크릴산)의 공중합체이다. 열가소성 아크릴 중합체를 제공하는 단량체 아크릴산 에스터 및 메타크릴산 에스터의 중합은 당업자에게 공지된 임의적인 중합법에 의해서 달성될 수 있다. 열가소성 아크릴 중합체는 전형적으로는 약 0.300cm3/g 미만, 더욱 전형적으로는 약 0.250cm3/g 미만, 가장 전형적으로는 약 0.200cm3/g 미만의 고유 점도를 갖는다.
기판에 대한 반응성 층의 접착을 증강시키기 위해서 반응성 층이 이용되는 경우에는 그 사이에 프라이머(primer)가 사용될 수 있다. 프라이머로 유용한 열가소성 아크릴 중합체는 단일 유형의 아크릴산 에스터 단량체로부터 유도된 아크릴 단독중합체; 단일 유형의 메타크릴산 에스터 단량체로부터 유도된 메타크릴 단독중합체; 둘 이상의 상이한 아크릴산 에스터 단량체, 둘 이상의 상이한 메타크릴산 에스터 단량체 또는 아크릴산 에스터 단량체 및 메타크릴산 에스터 단량체로부터 유도된 공중합체 등; 및 이들 단량체를 하나 이상 포함하는 조합물을 포함한다.
둘 이상의 상기 열가소성 아크릴 중합체의 혼합물 예를 들어 둘 이상의 상이한 아크릴 단독중합체, 둘 이상의 상이한 아크릴 공중합체, 둘 이상의 상이한 메타크릴 단독중합체, 둘 이상의 상이한 메타크릴 공중합체, 아크릴 단독중합체 및 메타크릴 단독중합체, 아크릴 공중합체 및 메타크릴 공중합체, 아크릴 단독중합체 및 이들의 반응 생성물이 또한 사용될 수 있다.
선택적으로, 반응성 층은 도장, 침지, 스핀 코팅, 스크린 인쇄 등의 각종 코 팅 기법을 사용하여 기판에 도포될 수 있다. 예를 들어 반응성 층은 비교적 휘발성인 용매, 바람직하게는 폴리카보네이트에 대해 실질적으로 불활성, 즉 폴리카보네이트를 공격하거나 그에 대해 악영향을 주지 않지만 담체를 용해시킬 수는 있는 유기 용매와 혼합될 수 있다. 일반적으로, 용매 중의 담체의 농도는 약 5중량% 이상, 바람직하게는 약 10중량% 이상이지만, 중합체의 상한은 약 25중량%, 바람직하게는 약 20중량% 이하이다. 일부 적당한 유기 용매의 예는 에틸렌 글라이콜 다이아세테이트, 뷰톡시에탄올, 메톡시프로판올, 저급 알칸올을 포함한다. 일반적으로, 코팅 용액 중의 용매의 농도는 약 70중량% 이상, 바람직하게는 약 75중량% 이상이지만, 용매의 상한은 약 95중량%, 바람직하게는 약 85중량% 이하이다.
또한, 반응성 층은 각종 첨가제 예를 들어 평탄화제, 계면활성제, 틱소트로픽 제제(thixotropic agent) 등, 및 이들을 하나 이상 포함하는 조합물을 선택적으로 함유할 수 있다.
반응성 층의 두께는 원하는 기간 전후에 사용된 반응성 물질, 반응성 층에서의 그의 농도 및 반응성 층의 원하는 흡수 특징에 좌우된다. 반응성 물질이 코팅 제형에 사용되는 경우 반응성 층은 약 1μ, 바람직하게는 약 2μ, 더욱 바람직하게는 약 3μ의 하한 두께를 가질 수 있다. 두께의 상한은 약 15μ 이하, 바람직하게는 약 10μ 이하, 더욱 바람직하게는 약 6μ 이하일 수 있다. 반응성 물질이 접착제에 도포되는 경우 반응성 층은 30 내지 80μ, 더욱 바람직하게는 40 내지 60μ일 수 있다.
전형적으로, 반응성 층 및/또는 반응성 접착 층은 반사 층과 기판 사이에 배 치된다. 반응성 층과 반사 층은 제 1 기판과 제 2 기판 사이에서 샌드위치 배열로 될 수 있다. 샌드위치 배열에서 반응성 층은 제 2 % 반사율을 초과하는 제 1 반사율을 가지되, 상기 제 2 %투과율은 샌드위치 배열이 아닌 반사 층의 % 반사율이다.
본 발명의 한 양태에 있어서, 데이터 저장 매체는 몇 단계로 제조된다. 단계들은 제 1 기판 및 제 2 기판을 제공하는 단계; 제 1 기판에 반응성 층을 선택적으로 배치하는 단계; 제 2 기판에 반사 층을 배치하는 단계; 반사 층에 반응성 층을 선택적으로 배치하는 단계로서, 데이터 저장 매체 중에 하나 이상의 반응성 층 또는 반응성 접착 층이 존재하는 단계; 및 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 층들이 배치되도록 제 1 기판을 제 2 기판에 접착시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 양태에 있어서, 데이터 저장 매체는 제 1 기판과 제 2 기판을 제공하고; 상기 제 1 기판에 반응성 층을 배치하며; 상기 반응성 층에 반사 층을 배치하고; 층들이 제 1 기판과 제 2 기판 사이에 배치되도록 제 1 기판을 제 2 기판에 접착시킴으로써 제조된다. 또한, 반응성 층보다는 오히려 반응성 접착 층이 사용될 수 있다.
본 발명의 또다른 양태에 있어서, 데이터 저장 매체는 제 1 기판 및 제 2 기판을 제공하고; 제 1 기판에 반응성 층을 선택적으로 배치하고; 제 1 기판에 반(半) 반사 층(예를 들어 금, 은, 은 합금 및 또는 규소)을 배치하되, 반응성 층이 제 1 기판에 배치되는 경우 반응성 층에 금 층을 배치하고; 반응성 층에 금 층을 선택적으로 배치하고; 반사 층에 반응성 층을 선택적으로 배치하되, 상기 데이터 저장 매체에 하나 이상의 반응성 층이 존재하고; 층들이 제 1 기판과 제 2 기판 사 이에 배치되도록 제 2 기판에 제 1 기판을 접착시킴으로써 제조된다. 또한, 반응성 층(들) 보다는 오히려 반응성 접착 층이 사용될 수 있다.
전형적으로, 몰딩된 기판은 기판에 반응성 층을 배치하기 전에 탈기(deaerate)된다. 추가적으로, 반응성 층을 제조하는데 사용된 반응물은 전형적으로는 불활성 환경에서 유지된다. 데이터 저장 매체를 제조한 후 디스크는 전형적으로는 그것이 사용될 때까지 불활성 환경에 유지시킨다. 전형적으로, 탈기는 불활성 가스 예를 들어 질소, 아르곤 또는 헬륨으로 일어날 수 있다.
존재하는 또다른 층은 제 2 기판이다. 제 2 기판은 전형적으로는 위에서 기술한 제 1 기판에 대해 주어진 물성을 만족하는 물질이다. 제 2 기판은 또한 제 2 기판이 반응성 층에 도달하는 광을 여과하는 흡광 층이 되도록 하는 착색 첨가제를 포함한다. 광-표백 내성은 기판을 통해 반응성 층으로 투과시킬 수 있는 광의 파장을 한정함으로써 개선시킬 수 있다. 흡광 층은 전형적으로는 약 390 내지 약 630nm 범위의 하나 이상의 파장으로 광의 약 90% 미만을 투과시킨다. 본 발명의 추가적인 양태에 있어서 흡광 층은 전형적으로는 약 455 내지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 10% 미만, 더욱 전형적으로는 약 475 내지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 10% 미만을 투과시킨다. 가장 전형적으로, 흡광층은 약 550 내지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 1% 미만을 투과시킨다. 본 발명의 추가적인 양태에 있어서, 흡광 층은 약 390 내지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 60% 미만, 더욱 전형적으로는 약 390 내지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 40% 미만, 가장 전형적으로는 약 390 내 지 약 620nm 범위의 하나 이상의 파장의 광의 약 10% 미만을 투과시킨다. 흡광층은 반응성 층과 레이저 비임 사이에 배치된다. 전형적으로, 흡광 층은 약 600 마이크론 이하의 두께를 갖는다.
전형적으로, 착색제 또는 착색제들의 조합이 흡광 층 중에 존재한다. 착색제는 흡광 층의 총 중량을 기준으로 전형적으로는 약 0.00001 내지 약 2중량%의 범위, 더욱 전형적으로는 약 0.001 내지 약 1중량%의 범위, 가장 전형적으로는 약 0.01 내지 약 0.5중량%의 범위로 존재한다. 착색제는 또한 그것들이 착색제가 배치되는 층을 형성하도록 사용되는 물질 중에서 가용화하도록 바람직하게 선택된다. DVD 층에 사용된 물질 중에서 가용성인 착색제는 염료(예: 용매 염료), 유기 착색제, 안료, 및 염료 유사 거동을 하는 유사물; 플라스틱 중에서 분산하고 약 200nm 이하의 크기를 갖는 응집물을 형성하지 않으며 약 50nm 이하의 응집물 크기가 바람직한 착색제를 포함한다. 제한되지는 않지만 일부 적당한 착색제는 안트라퀴논, 페릴렌, 페리논, 인단트론, 퀴나크리돈, 잔텐, 옥사진, 옥사졸린, 틱소크산텐, 인디고이드, 싸이인디고이드, 나프탈이미드, 사이아닌, 잔텐, 메틴, 락톤, 쿠마린, 비스-벤족사솔릴싸이펜(BBOT), 나프탈렌테트라카복실산 유도체, 모노아조 및 다이아조 안료, 트라이아릴메탄, 아미노케톤, 비스(스티릴)바이페닐 유도체 등 및 이들 착색제 하나 이상의 조합물을 포함한다.
상업적으로 구입할 수 있는 적당한 염료의 목록 중 일부는 다음과 같다.
색 지수 용매 레드 52
색 지수 용매 레드 207
색 지수 분산 오렌지 47
색 지수 용매 오렌지 60
색 지수 분산 옐로우 54
색 지수 분산 옐로우 201
색 지수 안료 옐로우 138
색 지수 용매 바이올렛 36
색 지수 용매 바이올렛 13
색 지수 분산 바이올렛 26
색 지수 용매 블루 97
색 지수 용매 블루 59
색 지수 용매 그린 3
색 지수 용매 그린 28
색 지수 용매 레드 135
색 지수 용매 레드 179
1,5-다이하이드록시-4,8--비스(페닐아미노)-9,10-안트라센다이온
또한, 상기 층들의 조합을 접착시킬 수 있는 접착 층이 존재한다. 본 발명의 바람직한 양태에 있어서, 접착 층은 (아래 추가적으로 기술되는) 반응성 접착 층을 포함한다. 선택적으로, 반응성 접착 층은 데이터 저장 매체와 연합된 단독의 반응성 층을 포함한다. 산소에 의해 투과될 수 있는 층을 형성할 수 있으며 별도로 원하지 않는 한 데이터 저장 매체를 통해서 데이터 복원 장치로의 광의 전달에 실질적으로 관여하지 않는 (예를 들어 데이터 복원 장치에 의해 이용된 광의 파장에서 실질적으로 투명하고/하거나 약 50% 이상, 바람직하게는 약 65% 이상, 더욱 바람직하게는 약 75% 이상의 데이터 저장 매체로부터의 반사율을 허용하는) 물질을 포함할 수 있다. 예시적인 접착제 물질은 제한되지는 않지만 예를 들어 아크릴레이트(예: 가교된 아크릴레이트 등), 규소 하드코트 등 및 반응 생성물, 및 이들의 하나 이상을 포함하는 조합물을 포함한다. UV 물질의 다른 예는 미국특허 제4,179,548호 및 제4,491,508호에 기술되어 있다. 일부 유용한 다작용성 아크릴레이트 단량체는 예를 들어 하기 화학식의 다이아크릴레이트를 포함한다.
Figure 112006007693588-PCT00016
접착 층이 상기 다작용성 아크릴레이트 단량체 또는 다작용성 아크릴레이트 단량체( 및 이것의 UV 광 반응 생성물) 중 하나 이상을 포함하는 혼합물 중 하나만을 함유할 수도 있지만, 바람직하게는 코팅 조성물은 두 개가 다작용성 단량체( 및 이것의 UV 광 반응 생성물)의 혼합물, 바람직하게는 다이아크릴레이트 및 트라이아크릴레이트( 및 이것의 UV 광 반응 생성물)을 특정한 경우에 사용되는 소량의 모노 -아크릴레이트와 함께 함유한다. 임의적으로, 접착 층은 예컨대 N-바이닐 피롤리돈, 스타이렌 등과 같은 물질 및 상기 물질들 중 하나 이상을 포함하는 반응 생성물 및 조합물을 포함하는 비경화된 접착 코팅 중의 약 50중량% 이하의 양으로 비아크릴성 UV 경화성 지방족성으로 불포화된 유기 단량체를 포함할 수 있다.
임의적으로, 접착 층은 다이아크릴레이트 및 트라이아크릴레이트 단량체의 혼합물을 포함한다. 다이아크릴레이트 및 트라이아크릴레이트 단량체의 예시적 혼합물은 헥세인다이올 다이아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 헥세인다이올 다아아크릴레이트와 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트, 다이에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트, 및 다이에틸렌 글라이콜 다이아크릴레이트와 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트 등을 포함한다.
접착 층은 감광성 양(즉 접착 층의 광경화에 영향을 미치는 효과량)의 광개시제를 또한 포함한다. 일반적으로, 이런 양은 접착 층의 총 중량을 기준으로 약 0.01중량%(바람직하게는 약 0.1중량%) 내지 약 10중량%(바람직하게는 5 중량%) 이하로 포함한다. 예시적 광개시제는 UV 조사에 노출 시에 적당한 경질 코팅을 형성하는 케톤-유형 및 장애 아민-유형의 물질의 블렌드를 포함하지만, 이에 국한되지는 않는다. 케톤 화합물 대 장애 아민 화합물의 중량 비는 약 80/20 내지 약 20/80이 바람직하다. 보통, 약 50/50 또는 약 60/40 혼합물이 매우 만족스럽다.
질소와 같은 비산화 분위기에서 사용되기에 바람직한 다른 가능한 케톤-유형의 광개시제는 벤조페논 및 다른 아세토페논, 벤질, 벤즈알데히드 및 O-클로로벤즈 알데히드, 잔톤, 싸이잔톤, 2-클로로싸이잔톤, 9,10-펜안트레넨퀴논, 9,10-안트라퀴논, 메틸벤조인 에터, 에틸벤조인 에터, 아이소프로필 벤조인 에터, α,α-다이에톡시아세토페논, α,α-다이메톡시아세토페논, 1-페닐-1,2-프로페인다이올-2-o-벤조일 옥심, α,α-다이메톡시-α-페닐아세토페논, 포스핀 옥사이드 등을 포함한다. 또한, 전술된 광개시제 중 하나 이상을 포함하는 반응 생성물 및 조합물도 포함된다.
또한, 접착 층의 광경화는 광-흡수 층에 의해 영향을 받을 수 있다. 약 330 나노미터 내지 약 390 나노미터의 범위에서의 하나 이상의 파장에서의 광의 약 5%를 초과하여 투과시키는, 바람직하게는 약 360 나노미터 내지 약 370 나노미터의 범위에서의 하나 이상의 파장에서의 광의 약 10%를 초과하여 투과시키는 광-흡수 층이 사용되는 경우, 접착 층은 개선된 결합 능력을 갖는다. 접착 층이 "개선된 결합 능력"을 갖는 경우, 데이터에 대한 저장 매체가 45% 반사율에 도달하는데 걸리는 시간은, 전술된 범위 밖의 광을 흡수하는 광-흡수 층의 경우에서 데이터에 대한 저장 매체가 45% 반사율에 도달하는데 걸리는 시간을 초과한다.
임의적으로, 접착 층은 평탄화제, 표면 활성제, 요변성제, UV 광 안정화제, UV 흡수제 및/또는 안정화제, 예컨대 레소르시놀 모노벤조에이트, 2-메틸 레소르시놀 다이벤조에이트 등뿐만 아니라 이들 중 하나 이상을 포함하는 조합물 및 반응 생성물을 또한 포함할 수 있다. 안정화제는 비경화된 UV 층의 중량을 기준으로 약 0.1중량%(바람직하게는 약 3중량%) 내지 약 15중량%의 양으로 존재할 수 있다.
전술된 바와 같이, 통상적인 제한 작동 데이터 저장 매체은, 반응성 층(폴리 (메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 등을 포함함)에 또는 다르게는 데이터 저장 매체의 다양한 층을 결합시키는데 사용되는 UV-경화성 아크릴레이트 반응성 접착 층에 본질적으로 무색의 류코 염료를 혼입시킴으로써 제조된다. 산소에 노출 시에, 류코 염료는 산화되어, 데이터 저장 매체 장치에서 데이터 저장 매체가 작동 불가능하게 만드는 역할을 하는 고도로 착색된 층을 형성한다. 류코 메틸렌 블루/메틸렌 블루를 염료로서 사용하여 제조된 제한 작동 데이터 저장 매체는 제한 작동에 의한 광-표백을 통해 비교적 용이하게 실패되는 것이 밝혀졌다. 광-표백은 염료-함유 층(들)에 바이페놀 및/또는 폴리하이드록시스타이렌(PHS)을 첨가함에 의해 상당히 지연될 수 있다. 본 발명의 데이터 저장 매체는 레소르시놀을 혼입시킨 하나 이상의 염료-함유 층을 또한 포함하여, 추가로 광-표백을 지연시키는 것이 바람직하다. 염료-함유 반응성 층 또는 반응성 접착 층에 레소르시놀을 첨가시킴에 의해, 만료된 데이터 저장 매체의 컬러 안정도가 내후성시험기(weatherometer)에서 약 20시간(약 1주의 태양광 노출)으로부터 내후성시험기에서 약 200시간(약 10주의 태양광 노출)으로 개선될 수 있다. 유용하게는, 레소르시놀-함유 반응성 층 및/또는 접착 층은 또한 적색 기판 물질과 상승효과를 보인다.
일반적으로, 접착제에서의 불량한 용해도는 작은 분자의 폴리하이드록시 화합물, 예컨대 바이페놀, 프로필 갤레이트 등의 경우에 관찰된다. 그러나, 레소르시놀은 PHS가 상용화제(compatibilizer)로서 존재하는 경우, 우수한 용해도를 보인다. 예컨대, PHS를 함유하지 않고, 약 10중량%의 레소르시놀을 함유하는 배합물은 탁한 접착제를 제공하고, 생성된 데이터 저장 매체는 미립자를 함유한다. 약 7중 량%의 PHS 및 약 5중량%의 레소르시놀을 함유하는 배합물은 약간 탁한 접착제를 제공하지만, 생성된 데이터 저장 매체는 허용 가능한 것으로 나타난다. 약 12중량%의 PHS 및 약 2-4중량%의 레소르시놀을 함유하는 배합물은 비교적 투명한 접착제를 제공하고, 생성된 데이터 저장 매체는 허용 가능하다. 접착제 배향물이 저장되는 동안 안정되게 남아 있는 것이 또한 바람직하다. 냉장고에서 약 1주간 저장시킨 후에, 약 12중량%의 PHS 및 약 5중량%의 레소르시놀을 함유하는 배합물은 침전된 레소르시놀의 결정을 함유하는 것으로 밝혀졌다. 접착제에서 개선된 안정도 및 장기간 안정성을 갖는 레소르시놀에 대한 대체물이 사용될 수 있다. 예컨대, 4-헥실레소르시놀 또는 4-클로로레소르시놀을 함유하는 배합물은 냉장고에서 수 주 동안 저장된 후에도 안정되게 남아 있는 비교적 투명한 접착제를 제공한다. 표 1은 무색 기판을 사용하여 많은 예시적 반응성 접착 배합물에 대한 광-표백 성능을 요약한 것이다. 표 1의 데이터는 도 1에 도시된다.
Figure 112006007693588-PCT00017
표 2는 적색 기판을 사용하여 많은 예시적 반응성 접착 배합물에 대한 광-표백 성능을 요약한 것이다. 표 2의 데이터는 도 2에 도시된다.
Figure 112006007693588-PCT00018
전술된 실시예 1 내지 6은 이후의 실시예 39 내지 44로서 또한 제공됨을 주지해야 한다. 또한, 적색 기판은 실질적으로 적색(즉, 핑크색 등)일 수 있음을 주지해야 한다.
당업자가 본 발명을 더욱 잘 실시할 수 있도록, 다음의 반응성 접착 층 배합물의 실시예가 한정함이 아닌 예시로서 제공된다.
트라이아이소프로필실릴옥시카보닐 류코 메틸렌 블루를 함유하는 DVD 결합 접착제의 예시적 배합물:
파트 A:
10.65g의 SR351 트라이아크릴레이트(사르토머, 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트)
21.29g의 SR495 아크릴레이트(사르토머, 카프로락톤 아크릴레이트)
0.124g의 티누빈(Tinuvin) 292(시바 가이기)
0.86g의 이르가큐어 819(시바 가이기)
5.0g의 폴리하이드록시스타이렌(켐퍼스트, PHS-8EO1)
파트 B:
0.8g의 TIPSOCLMB(플렉스플레이)
9.3g의 SR339 아크릴레이트(사르토머, 페녹시에틸 아크릴레이트)
파트 C:
2.0g의 Sn(II) 2-에틸헥사노에이트(알드리치)
DVD 결합 접착제는 사용 수 시간 내에 함께 혼합되는 세 파트(A, B 및 C)를 포함하는 공기-민감성 조성물이다. 파트 A는 먼저 사르토머 단량체 SR351 및 SR495를 실온 및 공기 중에서 부드럽게 교반하면서 블렌딩시킨 후, 폴리하이드록시스타이렌 분말(PHS-8EO1)을 교반하면서 용해시키고, 약 1시간 동안 60℃로 가온시킴에 의해 제조된다. 차분한(subdued) 광 조건 하에, 이르가큐어 819를 다음에 첨가하고, 교반 및 가열을 약 반시간(one-half hour) 동안 계속한다. 분말 및 총 혼합물은 이 시점으로부터 차분한 또는 황색 필터 광으로써 조절되어야 한다. 최종적으로, 티누빈 292를 첨가하고, 균질해질 때까지(약 10분) 그 혼합물을 암소에서 약하게 교반한다. 파트 A는 비교적 안정적이고, 사용 전 수 개월 동안 실온에서 암소에서 보관될 수 있다. 파트 B는 분자 체 상에서 보관된 SR339PI를 깨끗한 건조 호박 유리 병에 첨가한 후 트라이아이소프로필실릴옥시카보닐 류코 메틸렌 블루(이후, "TIPSOCLMB"라 부른다) 분말을 첨가함에 의해 제조된다. 병을 밀봉한 후, 혼합물을 약 1시간 동안 실온에서 교반한다. 이 용액은 제한된 자가 수명(약 1-2개월)을 갖고, 건조 조건 및 암소에서 실온 이하에서(-20℃에서 비교적 안정) 보관되어야 한다. 파트 C는 적당한 크기의 용기에 스테너스(stannous) 에틸헥사노에이트(알드리치 Sn(II) 2-에틸헥사노에이트)를 첨가하여 제조된다.
DVD 결합 접착제의 사용 수 시간 내에, 세 파트는 다음의 절차를 이용하여 함께 혼합된다. 파트 B 용기를 개방하고, 주사기를 통해 전체 중량의 파트 C를 첨가한다. 이후 파트 B 용기(이제 파트 C를 함유)를 닫고, 격렬하게 30초 동안 진탕시킨다. 이후 파트 A 용기를 개방하고, 전체 함량의 파트 B 용기를 첨가한다. 이후 파트 A 용기를 닫고, 격렬하게 1분 동안 진탕시킨 후, 소니파이어 욕에 15분 동안 넣었다. DVD 결합 접착제를 혼합 4시간 내에 사용한다.
- DVD를 결합시키는 예시적 절차
DVD 반디스크(0.6mm-두께의 폴리카보네이트)를 실험실 스핀 코팅기 상에 데이터 면이 위로 가도록 중심에 놓는다. 이 디스크를 정지상태로 유지시키는 반면, 접착제는 디스크의 중심으로부터 약 30-40mm 직경으로 물질의 균질한 환형 고리를 생성하는 방식으로 데이터 면 상에 분배된다. 이후 하부 디스크로부터 에지가 약간 휘어 나가도록 용액을 향해 결합되는 디스크를 천천히 하강시켰다. 상부 및 하부 디스크 사이에 공기가 들어가지 않도록 주의를 기울인다. 수 초 후, 접착제를 상부 및 하부 디스크 사이에 뿌리거나, 다르게는, 물질이 디스크의 외부 직경에 도달되도록 디스크를 회전시킨다. 디스크를 500 내지 1000 rpm으로 약 10초 동안 회전시켜, 접착 층을 평탄하게 하고, 과도한 물질을 제거한다. 이 시점에서, 약 1.5인치의 램프 거리에서 플래시 UV 램프(제논 코포레이션 RC742)를 사용하여 디스크를 약 2초 동안 경화시킨다.
실시예 1 내지 38
상기 언급한 DVD 결합 접착제 배합을 기본으로 한 다양한 DVD 결합 접착제를 사용하지만, 하기 표에 제시한 바와 같이 폴리하이드록시스타이렌(PHS)의 농도를 변화시키고, 선택적으로 안정화제의 농도를 변화시키면서 하기 샘플을 제조하였다. 본 실시예에서는, 하기 표에 제시한 바와 같이 무색 또는 적색 GE 렉산(Lexan) 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다. 결합 후에, DVD는 1주 이상 공기에 노출되어 반응성 염료를 실질적으로 메틸렌 블루로 전환시켰다. 그 후, 산화된 디스크를 하기 표에 제시한 시간 동안 약 5 내지 약 5.5kW/m2의 조사에서 작동하는 아트라스 3썬 제논 내후성-o-시험기(Atlas 3Sun Xenon Weather-o-meter)에 놓았다. 닥터, 스첸크 프로메테우스(Dr. Schenk Prometeus) MT-136 광학 디스크 시험기를 사용하여 노출 전 및 후에 디스크의 반사율을 측정하였다. 하기 제시한 반사율 값은 디스크에 대한 입사광의 백분율로서 표현한 반사광의 강도를 나타낸다. 하기 표 3은 무색 및 적색 기판을 사용하는 다수의 예시적인 반응성 접착제 배합에 대한 광-표백 성능을 요약하고 있다(이때, PHS는 다양한 다른 광-표백 부가제를 대신하고 있다). 표 3의 데이터를 도 3에 플롯하였다.
Figure 112006007693588-PCT00019
배합(무색 및 적색 기판)(실시예 1 내지 38)
입체장애 페놀의 성능은 메틸렌 블루에 대한 바람직한 페놀계 광안정화제가 페놀계 하이드록실 기와 메틸렌 블루의 염기성 부위를 밀접하게 회합할 수 있거나, 그렇지 않으면 메틸렌 블루 발색단의 파괴 없이 메틸렌 블루의 광여기된 상태가 소광되도록 메틸렌 블루와의 최적 배열로 존재하는 것으로 제시할 수 있음을 주목해야 한다.
실시예 39 내지 44
다양한 DVD 결합 접착제가 하기 기본 배합(이때, 파트 A는 SR238, SR495, SR440, 티누빈 292, 이르가큐어(Irgacure) 819 및 선택적으로 폴리하이드록시스타이렌 및/또는 레소르시놀을 포함한다)을 사용하는 것을 제외하고 상기 언급한 샘플과 유사하게 하기 샘플을 제조하였다:
파트 A:
10.01g SR238 다이아크릴레이트(사토머(Sartomer); 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트)
15.15g SR495 아크릴레이트(사토머; 카프로락톤 아크릴레이트)
5.05g SR440 아크릴레이트(사토머; 아이소옥틸 아크릴레이트)
0.117g 티누빈 292(시바 게이지(Ciba Geigy))
0.80g 이르가큐어 819(시바 게이지)
폴리하이드록시스타이렌(켐퍼스트(ChemFirst); PHS-8E01)
레소르시놀(알드리치(Aldrich))
파트 B:
0.7g 팁소클림브(TIPSOCLMB)
10.1g SR339 아크릴레이트(사토머; 페녹시에틸 아크릴레이트)
파트 C:
2.0g Sn(II) 2-에틸헥사노에이트(알드리치)
본 실시예에서, 폴리하이드록시스타이렌 및 레소르시놀의 농도 변화는 하기 표에 제시된 바와 같이 사용하였다. 본 실시예에서는, 하기 표에 제시한 바와 같이 무색 또는 적색 GE 렉산 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다.
Figure 112006007693588-PCT00020
실시예 45 내지 56
하기 표에 제시한 바와 같이, 하기 샘플은 안정화제의 농도를 변화시키면서 12% PHS를 함유하는 유사한 DVD 결합 접착제를 사용하였다. 본 실시예에서는, 하기 표에 제시한 바와 같이 무색 또는 적색 GE 렉산 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다.
Figure 112006007693588-PCT00021
실시예 57 내지 59
다양한 DVD 결합 접착제가 하기 기본 배합을 사용하는 것을 제외하고 상기 언급한 샘플과 유사하게 하기 샘플을 제조하였다:
파트 A:
7.49g SR238 다이아크릴레이트(사토머; 1,6-헥세인다이올 다이아크릴레이트)
20.03g SR495 아크릴레이트(사토머; 카프로락톤 아크릴레이트)
2.505g SR440 아크릴레이트(사토머; 아이소옥틸 아크릴레이트)
0.46g 티누빈 292(시바 게이지)
0.80g 이르가큐어 819(시바 게이지)
폴리하이드록시스타이렌(켐퍼스트; PHS-8E01)
2,4-다이하이드록시벤조산
파트 B:
0.7g 팁소클림브
10.0g SR339 아크릴레이트(사토머; 페녹시에틸 아크릴레이트)
파트 C:
2.0g Sn(II) 2-에틸헥사노에이트(알드리치)
하기 표에 제시된 바와 같이, 본 실시예는 결합 접착제의 파트 A에 첨가된 폴리하이드록시스타이렌 및 2,4-다이하이드록시벤조산의 농도를 변화시키면서 상기 언급한 배합을 기본으로 한 결합 접착제를 사용하였다. 본 실시예에서는, 적색 GE 렉산 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다.
Figure 112006007693588-PCT00022
실시예 60 내지 65
하기 표에 제시된 바와 같이, 하기 샘플은 결합 접착제의 파트 A에 첨가된 안정화제의 농도를 변화시키면서 12% PHS를 함유한 DVD 결합 접착제를 사용하였다. 본 실시예에서는, 하기 표에 제시된 바와 같이 무색 또는 적색 GE 렉산 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다.
Figure 112006007693588-PCT00023
실시예 66 내지 79
하기 표에 제시된 바와 같이, 하기 샘플은 결합 접착제의 파트 A에 첨가된 안정화제의 농도를 변화시키면서 12% PHS를 함유한 DVD 결합 접착제를 사용하였다. 본 실시예에서는, 하기 표에 제시된 바와 같이 무색 또는 적색 GE 렉산 폴리카보네이트를 사용하여 DVD 기판을 성형하였다.
Figure 112006007693588-PCT00024
최종적으로, 하기 표 9는 다수의 예시적인 반응성 접착제의 배합을 요약하고 있다.
Figure 112006007693588-PCT00025
본 발명은 바람직한 실시양태 및 이의 실시예를 참고로 하여 설명하고 기재하였지만, 다른 실시양태 및 실시예가 유사한 기능을 수행할 수 있고/있거나 유사한 결과를 달성할 수 있음이 당해 분야의 숙련자에 의해 명백해 질 것이다. 모든 상기 등가의 실시양태 및 실시예는 본 발명의 취지 및 범위 내에 있으며 하기 청구의 범위에 의해 포함된다.

Claims (10)

  1. 제한된 플레이(play) 데이터 저장 매체에 사용하기 위한 반응성 접착 배합물로서,
    하나 이상의 접착 물질;
    상기 하나 이상의 접착 물질 내에 배치된 하나 이상의 반응성 물질; 및
    상기 하나 이상의 접착 물질 내에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연제를 포함하는 반응성 접착 배합물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 광-표백 지연제 물질이 하기 화학식 VI의 폴리하이드록시 화합물을 포함하는 반응성 접착 배합물.
    화학식 VI
    Figure 112006007693588-PCT00026
    상기 식에서,
    상기 식에서,
    Y는 비공액 가교 기(예컨대, 알킬렌, 산소, 황, -OCH2CH2O- 등)이고,
    w는 0 내지 3의 정수이고,
    E1은 방향족 기(예컨대, 페닐렌, 바이페닐렌 및 나프틸렌)이고,
    Z1은 할로젠(불소, 브롬, 염소, 요오드)을 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 원자, 나이트로를 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 기, 1가 탄화수소 기(예컨대, 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬)를 포함하지만 이에 국한되는 것은 아닌 유기 기, 또는 옥시 기(예컨대, OR2(여기서, R2는 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬과 같은 일가 탄화수소 기 또는 수소이다))이고,
    m은 0 내지 E1상의 치환 가능한 위치 수의 정수이고,
    t는 1 이상의 정수이고,
    u는 0 또는 1 이상의 정수이되, 단 일부 특정 양태에서
    Z1는 할로 기 또는 C1 내지 C6 알킬 기를 포함하고, 화학식 VI로 표시되는 바와 같이 하나 이상의 Z1 치환기가 존재하는 경우 이들은 동일하거나 상이할 수 있고, 하이드록실 기 및 방향족 잔기 E1 상의 Z1의 위치는 오르쏘, 메타 또는 파라 위치로 다양할 수 있고, 그룹화는 인접한 비대칭 또는 대칭 관계일 수 있으며, 이때 2개 이상의 방향족 잔기의 고리 탄소원자는 Z1 및 하이드록실 기로 치환된다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 광-표백 지연제 물질이 화학식 VII의 폴리하이드록시 화합물을 포함하는 반응성 접착 배합물.
    화학식 VII
    Figure 112006007693588-PCT00027
    상기 식에서,
    R은 할로젠(불소, 브롬, 염소, 요오드)을 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 원자; 나이트로를 포함하지만 이에 국한되지 않는 무기 기; 또는 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬 등의 1가 탄화수소 기, OR2(여기서, R2는 수소 또는 1가 탄화수소 기, 예컨대 알킬, 아릴, 아르알킬, 알크아릴 또는 사이클로알킬이다), 또는 에스터 기, 예컨대 C(O)OR2을 포함하지만 이에 국한되지 않는 유기 기일 수 있다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    하나 이상의 광-표백 지연제 물질이 레소르시놀, 4-헥실레소르시놀, 클로로레소르시놀, 및 레소르시놀과 2,4-다이하이드로벤조산의 산화 생성물로 이루어지는 군으로부터 선택된 폴리하이드록시 화합물을 포함하는 반응성 접착 배합물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    폴리하이드록시 화합물이 반응성 접착 배합물의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내 지 약 10중량%의 범위로 존재하는 반응성 접착 배합물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 광-표백 지연제 물질이 중합체 폴리하이드록시 화합물을 포함하는 반응성 접착 배합물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하나 이상의 광-표백 지연제 물질이 폴리하이드록시스타이렌을 포함하는 반응성 접착 배합물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    폴리하이드록시스타이렌이 반응성 접착 배합물의 총 중량을 기준으로 약 0중량% 내지 약 12중량%의 범위로 존재하는 반응성 접착 배합물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 반응성 물질이 산소 민감성 류코 메틸렌 블루, 메틸렌 블루의 환원된 형태, 브릴리언트(brilliant) 크레실 블루의 환원된 형태, 베이직 블루 3의 환원된 형태, 톨루이딘 0의 환원된 형태, 상기 반응성 물질들 중 하나의 유도체, 또는 전술된 반응성 물질들 중 하나 이상을 포함하는 조합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 반응성 물질을 포함하는 반응성 접착 배합물.
  10. 하나 이상의 기판;
    상기 기판의 표면에 직접 또는 간접적으로 인접하게 배치된 하나 이상의 반응성 층 및 반응성 접착 층을 포함하는 제한된 플레이 데이터 저장 매체로서,
    사용되는 경우, 상기 반응성 층이 하나 이상의 담체 물질, 하나 이상의 담체 물질 내부에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 담체 물질의 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연 물질을 포함하고,
    사용되는 경우, 상기 반응성 접착 층이 하나 이상의 접착제 물질, 하나 이상의 접착 물질의 내부에 배치된 하나 이상의 반응성 물질, 및 하나 이상의 접착 물질 내부에 배치된 하나 이상의 광-표백 지연제 물질을 포함하는 제한된 플레이 데이터 저장 매체.
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