KR20060096483A - 광 디스크 보호막용 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내찰상성을 손상시키지 않고 저점도이면서 기재 침식성이 낮은 광 디스크 보호막용 조성물을 제공한다. 본 발명의 광 디스크 보호막용 조성물은 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시킨 것이다. 상기 결합제 수지 원료로서는 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며, 이 희석 성분은 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체이다. 희석 성분으로서는 단관능 또는 2관능의 관능기를 갖는 단량체를 사용할 수 있다.
광 디스크 보호막용 조성물, 아크릴 라디칼계 결합제 수지, 무기계 미립자, 내찰상성 성분

Description

광 디스크 보호막용 조성물{COMPOSITION FOR OPTICAL DISK PROTECTION FILM}
본 발명은 보호막용 수지 조성물에 관한 것으로, 특히 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 등의 광 디스크의 보호막에 사용되는 보호막용 수지 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 이러한 종류의 광 디스크에 있어서는 외장 부재 표면의 찰상을 방지하기 위해 외장 부재의 표면에 코팅 처리가 실시되고 있다.
이러한 코팅용 재료로서는 높은 내찰상성을 갖는 무기계 재료가 유효하지만, 무기계 재료는 도공액의 점도가 높아 막 두께를 얇게 하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.
이 문제를 해결하기 위해 종래에는 용제의 희석에 의해 도공액의 점도를 억제하는 것이 실시되었지만, 희석 용액이 기재를 침식시킴으로써 여러 문제가 발생한다.
예를 들면, 기재 성분의 용출에 의해 코팅층의 평탄성이 저하되고, 투명성이 손상된다 (매트 (matte)조가 된다).
또한, 용출된 기재 성분과 코팅 재료가 용합됨으로써 내찰상성이 저하된다.
한편, 상기 문제에 대한 대처 방법으로서 용제 대신에 저점도의 아크릴 단량 체를 반응성 희석재로서 사용하여 저점도 코팅용 도공액을 제조하는 것도 고려할 수 있지만, 그럴 경우 선택하는 단량체에 따라 내찰상성이 크게 저하되는 경우가 있다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 내찰상성을 손상시키지 않고 저점도이면서 기재 침식성이 낮은 광 디스크 보호막용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 노력을 거듭한 결과, 결합제 수지의 희석 성분으로서 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄를 갖는 단량체를 사용하면 내찰상성을 손상시키지 않고 광 디스크 보호막용 조성물의 점도를 낮게 억제시킬 수 있다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 발견에 기초하여 이루어진 본 발명은 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시킨 보호막용 조성물이며, 상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되고, 상기 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체이다.
본 발명은 상기 희석 성분이 단관능 또는 2관능의 관능기를 갖는 광 디스크 보호막용 조성물이다.
본 발명은 또한 상기 희석 성분의 점도가 10 mPa·s 이상인 광 디스크 보호막용 조성물이다.
본 발명은 상기 희석 성분의 점도가 50 mPa·s 미만인 광 디스크 보호막용 수지 조성물이다.
또한, 본 발명은 상기 희석 성분의 점도가 20 mPa·s 미만인 광 디스크 보호막용 조성물이다.
본 발명은 상기 희석 성분의 점도가 해당 광 디스크 보호막용 조성물의 점도보다 작다.
본 발명은 상기 광 디스크 보호막용 조성물의 점도가 20 mPa·s 이상 100 mPa·s 미만이다.
본 발명은 상기 광 디스크 보호막용 조성물의 경화에 의해 얻어진 광 디스크용 보호막이다.
본 발명은 기판 상에 기록 패턴을 갖는 광 디스크이며, 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시켜 이루어지며, 상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며, 상기 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체인 광 디스크 보호막용 조성물의 경화에 의해 얻어진 광 디스크용 보호막이 상기 기판의 판독측 면 상에 설치된 광 디스크이다.
본 발명의 경우, 결합제 단량체의 희석 성분으로서 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체를 사용함으로써 경화 수지의 골격 구조가 강직해지기 때문에 내찰상성을 손상시키기 않고 보호막용 조성물의 점도를 낮게 억제하는 것이 가능해진다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 내찰상성을 손상시키지 않고 광 디스크 보호막용 조성물의 점도를 낮게 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 광 디스크 보호막용 조성물을 적용한 광 디스크의 예를 도시한 개략 구성도이다.
[부호의 설명]
1: 광 디스크
2: 기판
5: 광 디스크용 보호막
20: 판독측 면
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
이하, 본 발명에 따른 보호막용 조성물의 최선의 형태를 상세히 설명한다.
본 발명의 (광 디스크) 보호막용 조성물은 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시킨 것이다.
본 발명에서는 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용된다.
여기서, 베이스 성분으로서는 다양한 단량체가 사용되지만, 무기계 미립자의 분산 가공성 (분산 작업성)의 측면에서는 가능한 한 저점도 (100 mPa·s 미만)인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 단량체로서는 예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(2), 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 등을 들 수 있다.
또한, 내찰상성 성분으로서는 다양한 단량체를 사용할 수 있지만, 내찰상성을 향상시키는 측면에서 아크릴기 수가 3관능 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 단량체로서는 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 디펜타에리스리톨펜타 및 헥사아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트(DTMPTA), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 등을 들 수 있다.
한편, 본 발명에 사용하는 희석 성분은 주쇄 구조에 환 구조의 관능기를 갖는 단량체와, 주쇄 구조에 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체이다.
여기서, 주쇄 구조의 환 구조에는, 예를 들면 벤젠환과 같은 방향족환 외에 시클로알칸 등의 지환상의 환 구조도 포함된다.
한편, 주쇄 구조의 분지 탄소쇄 구조로서는, 예를 들면 탄소-탄소 단결합을 갖는 쇄상 탄화수소 구조 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 경우, 희석 성분의 관능기의 수는 단관능 또는 2관능 모두 적용 가능하다.
본 발명의 희석 성분으로서 사용 가능한 것 중 환 구조의 관능기를 갖는 단량체로서는 예를 들면, 디시클로펜테닐 아크릴레이트 (단관능), 아크릴로일 모르폴린 (단관능) 등을 들 수 있다.
또한, 분지 탄소 구조의 관능기를 갖는 단량체로서는 예를 들면, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (DPGDA:2관능) 등을 들 수 있다.
본 발명의 경우, 희석 성분의 점도 (본 명세서에서는 평균 점도를 말함.)는 특별히 한정되지 않지만, 조성물의 점도를 억제함으로써 광 디스크 기판 표면에 대한 도공성 향상을 도모하는 측면에서 해당 조성물의 점도보다 작은 것이 바람직하며, 구체적으로는 10 m·Pa 이상 50 m·Pa 미만으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 m·Pa 이상 20 m·Pa 미만이다.
한편, 희석 성분이 단관능의 관능기를 갖는 단량체이면서 또한 해당 희석 성분의 점도가 10 m·Pa 이상의 것인 경우에는 피침식성이 높은 기재에 대하여 유효한 보호막용 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 경우, 결합제 단량체의 베이스 성분, 내찰상성 성분 및 희석 성분의 배합비는 특별히 한정되지 않지만, 광 디스크용의 내찰상성 코팅으로서 필요하고 충분한 내찰상성을 부여하는 측면에서는 70:5:25 내지 60:20:20으로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 이러한 본 발명의 광 디스크 보호막용 조성물의 점도는 광 디스크 기판 표면에 대한 도공성의 향상을 도모하는 측면에서 20 mPa·s 이상 100 mPa·s 미만으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 경우, 무기계 미립자로서는 예를 들면, 콜로이드 실리카(SiO2)나 콜로이드 알루미나(Al2O3) 등의 다양한 무기계 미립자를 사용할 수 있다.
이러한 무기계 미립자의 입경은 특별히 한정되지 않지만, 분산성 및 광 투과성의 측면에서 10 내지 30 ㎚의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 무기계 미립자의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 내찰상성 부여의 측면에서 15 내지 30 중량%로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광 디스크 보호막용 조성물에는 광 중합 개시제 외에 다른 성분으로서 자외선 흡수제, 표면 장력 조정제 등을 함유시키는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 광 디스크 보호막용 조성물을 적용한 광 디스크의 예를 도시하는 개략 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 광 디스크 (1)는 통상적인 구성을 갖는 것으로, 폴리카보네이트로 이루어지는 원반형의 기판 (2) 상에 기록 패턴 (2a), 반사막 (3) 및 보호막 (4)이 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 경우에는 기판 (2)의 판독측 면 (20) 상에 상술한 광 디스크 보호막용 조성물을 경화시킨 광 디스크용 보호막 (5)이 설치된다.
본 발명의 경우, 이 광 디스크용 보호막 (5)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 내찰상성 및 광 투과성 확보의 측면에서 1 내지 5 ㎛로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 광 디스크용뿐 아니라, 다양한 보호막용 조성물에 적용할 수 있다. 다만, 광 디스크 보호막용 조성물에 적용한 경우에 가장 유효해진다.
이하, 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 상세히 설명한다.
<실시예 1>
베이스 성분으로서, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA-N 다이셀 UCB사 제조) 25 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트 (HDODA 다이셀 UCB사 제조) 15 중량부, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 (가야래드 NPGDA 닛본 가야쿠 제조) 15 중량부, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(2) (가야래드 DPCA-30 닛본 가야쿠 제조) 5 중량부의 혼합액에 콜로이드 실리카 (나노텍 시아이 가세이사 제조) 15 중량부를 분산시켰다.
그리고, 이 분산액에 내찰상성 성분으로서 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 (SR-368 가야쿠 사르토머(Sartomer)사 제조), 디펜타에리트리톨펜타 및 헥사아크릴레이트 (알로닉스 M-400 도아고세이사 제조), 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 (SR-355 가야쿠 사르토머사 제조), 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트 (SR-295 가야쿠 사르토머사 제조) 중 어느 것을 5 중량부, 희석 성분으로서 디시클로펜테닐 아크릴레이트 (라로머 DPGDA 바스프(Laromer DPGDA BASF)사 제조, 점도: 10 mPa·s) 20 중량부를 첨가하였다.
또한, 광 개시제로서 이루가큐어 184와 다로큐어 1173 (모두 시바 스페셜티 케미칼즈사 제조)을 각각 5 중량부 첨가하였다.
이와 같이 하여 제조한 도공액의 평균 점도를 콘 플레이트식 점도계로 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 이 도공액을 사출 성형에 의해 형성된 저분자량 폴리카보네이트 기판과, 캐스팅법에 의해 형성된 고분자량의 폴리카보네이트 기판 상에, 건조 후의 두께가 15 ㎛가 되도록 도포하였다.
그리고, 이 도포막에 대하여 메탈 할라이드(metal halide) 램프 (120W/㎝)를 이용하여 적산 광량이 300 mJ/㎝가 되도록 자외선을 조사하였다.
이와 같이 하여 경화시킨 도포막의 내찰상성을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
여기서는 테이버(Taber) 마모 시험기 (CS-10F 마모륜, 하중 250g, 100 회전)를 사용하였고, 시험 후의 샘플의 Δ흐림도(haze)치가 10% 미만인 것을 ○, 시험 후의 샘플의 Δ흐림도치가 10% 이상인 것을 ×로 하였다.
<실시예 2>
희석 성분으로서, 아크릴로일모르폴린 (ACMO 고우진사 제조, 점도: 12 mPa·s) 20 중량부를 첨가한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 도포막을 형성하여 내찰상성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
<비교예 1>
희석 성분으로서, 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트 (TRPGDA 다이셀 UCB사 제조 점도: 8 mPa·s) 20 중량부를 첨가한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 도포막을 형성하여 내찰상성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
<비교예 2>
희석 성분으로서, 1,4 부탄디올 디아크릴레이트 (라로머 BDDA 바스프사 제조, 점도: 5 mPa·s) 20 중량부를 첨가한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 도포막을 형성하여 내찰상성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타 낸다.
<비교예 3>
희석 성분으로서, 이소보르닐아크릴레이트 (IBOA 다이셀 UCB사 제조, 점도: 4 mPa·s) 20 중량부를 첨가한 점 이외에는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 도포막을 형성하여 내찰상성을 평가하였다. 그 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다.
Figure 112006027155088-PCT00001
Figure 112006027155088-PCT00002
〔평가 결과〕
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1, 실시예 2는 도공액의 점도가 50 mPa·s 미만이었다. 또한, 경화 후의 도포막에 대해서는 저분자 폴리카보네이트, 고분자 폴리카보네이트 모두 내찰상성이 양호하였고, 또한 단량체에 의한 침식도 발생하지 않았다.
한편, 결합제 단량체의 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 및 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 모두 갖지 않는 비교예 1 및 비교예 2의 도포막은 저분자 폴리카보네이트 기재에 있어서 단량체에 의한 침식이 발생하였다.
또한, 결합제 단량체의 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 및 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 모두 갖는 비교예 3의 도포막은 저분자 폴리카보네이트 기재에 있어서의 내찰상성이 떨어졌다.
이상에서 서술한 바와 같이 본 발명은 예를 들면, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD) 등의 광 디스크의 보호막으로서 유용한 보호막용 수지 조성물이다.

Claims (10)

  1. 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시킨 보호막용 조성물이며,
    상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며,
    상기 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체인 보호막용 조성물.
  2. 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시킨 광 디스크 보호막용 조성물이며,
    상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며,
    상기 희석 성분이 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체인 광 디스크 보호막용 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 희석 성분이 단관능 또는 2관능의 관능기를 갖는 광 디스크 보호막용 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 희석 성분의 점도가 10 mPa·s 이상인 광 디스크 보호 막용 조성물.
  5. 제2항에 있어서, 상기 희석 성분의 점도가 50 mPa·s 미만인 광 디스크 보호막용 조성물.
  6. 제2항에 있어서, 상기 희석 성분의 점도가 20 mPa·s 미만인 광 디스크 보호막용 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 상기 희석 성분의 점도가 해당 광 디스크 보호막용 조성물의 점도보다 작은 광 디스크 보호막용 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 광 디스크 보호막용 조성물의 점도가 20 mPa·s 이상 100 mPa·s 미만인 광 디스크 보호막용 조성물.
  9. 아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시켜 이루어지며, 상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며, 상기 희석 성분은 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체인 광 디스크 보호막용 조성물의 경화에 의해 얻어진 광 디스크용 보호막.
  10. 기판 상에 기록 패턴을 갖는 광 디스크이며,
    아크릴 라디칼계 결합제 수지 중에 무기계 미립자를 분산시켜 이루어지며, 상기 결합제 수지의 원료로서, 베이스 성분과, 내찰상성 성분과, 희석 성분을 함유하는 결합제 단량체가 사용되며, 상기 희석 성분은 주쇄 구조에 환 구조 또는 분지 탄소쇄 구조의 관능기를 갖는 단량체인 광 디스크 보호막용 조성물의 경화에 의해 얻어진 광 디스크용 보호막이 상기 기판의 판독측 면 상에 설치되어 있는 광 디스크.
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