KR20080081849A - 경화성 조성물 - Google Patents

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KR20080081849A
KR20080081849A KR1020080020435A KR20080020435A KR20080081849A KR 20080081849 A KR20080081849 A KR 20080081849A KR 1020080020435 A KR1020080020435 A KR 1020080020435A KR 20080020435 A KR20080020435 A KR 20080020435A KR 20080081849 A KR20080081849 A KR 20080081849A
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루지아 부
에드워드 씨. 그리어
게오르그 알. 케슬러
알란 아이. 나카타니
찰스 알. 스즈맨더
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롬 앤드 하아스 컴패니
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Abstract

경화성 조성물이 개시된다. 경화된 상기 경화성 조성물을 포함하는 광 매체 및 이러한 광 매체의 제조방법이 또한 개시된다.

Description

경화성 조성물{CURABLE COMPOSITIONS}
본 발명은 광 저장 매체에 사용하기 위한 경화성 조성물 및 이러한 경화성 조성물을 포함하는 광 저장 매체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 광 저장 매체의 제조 방법에 관한 것이다.
보통 디스크 표면의 1평방 인치당 수십억 비트로서 표현되는 고 면밀도(areal densities)의 통상적인 고성능 광 매체 정보 저장 기술은 최신 정보 저장 메가바이트당 비용 절감에 있어 중요한 요소 중의 하나이다. 그럼에도 불구하고, 새로운 기술, 예컨대 디지털 다기능 디스크(digital versatile disc, DVD) 및 고밀도 데이터 디스크, 예컨대 상표명 블루-레이 디스크TM(Blu-Ray DiscTM)의 디지털 비디오 레코딩 미디어(digital video recording media, DVR)과 같은 기술에 적용하고자 업계에서는 광 매체의 면밀도의 추가적 증가가 계속적으로 요구되고 있다. 증가된 면밀도를 제공하기 위해서는 물질 및 광 매체를 생산하기 위해 사용되는 방법에 있어, 더욱 엄격한(stringent) 조건을 필요로 한다. 따라서, 광 매체의 물리 기계적 특성들을 최적화하기 위하여 증진된 물질 및 방법에 대해 꾸준히 탐구되었다. 광 매체의 생산에 사용되는 물질에 대한 디자인 기준 중 일부는 예컨대 고 디스크 평면도, 저 워터 스트레인, 저 광학적 지연(optical retardation), 고 투명도, 열 저항성, 스크래치 저항성, 손상 저항성(mar resistance), 고순도 및 불순물 농도를 최소로 하는 것을 포함한다. 통상의 물질은 하나 이상의 디자인 요구가 충족되지 않으며, 신 물질은 광 매체에 있어 더 높은 데이타 저장 밀도를 가질 것이 요구된다.
광 매체를 제조함에 있어, 몰딩가능한 층은 때때로 마이크로미터 또는 나노미터 범위내에 특정 차원을 갖는 피쳐(feature) 패턴을 함유하는 몰드를 사용해 몰딩된다. 몰딩될 때, 몰딩가능한 층은 몰드 피쳐 패턴에 "네거티브" 패턴으로 수행된다. 몰딩가능한 층에 모사된 패턴은 몰드의 피쳐 네거티브 패턴과 실질적으로 동일한 피쳐를 나타내야만 한다. 고 면밀도 광 매체에 있어, 90% 또는 그 이상의 몰드 피쳐 깊이 모사가 보통 요구된다.
임프린팅(imprinting)을 통해 기질상에 피쳐를 형성하는 방법 및 그러한 방법에 사용되는 임프린팅 조성물은 미국특허 공개번호 제2004/0110856호(Young et al.)에 기재되어 있다. 특히 Young et al.은 적어도 하나의 중합된 단량체에 용해된 적어도 하나의 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린팅용의 임프린팅가능한 중합체 용액, 및 임프린팅에 의해 기질상에 피쳐를 형성하는 방법으로서 (a) 최소 하나의 중합가능한 모노머에 용해된 최소 하나의 중합체를 포함하는 중합체 용액을 형성하는 단계; (b) 상기 중합체 용액을 기질상에 침착시켜 그 위에 액체 필름을 형성하는 단계; 및 (c) 최소 하나의 단량체를 중합시키고 임의적으로 최소 하나의 중합체를 가교시켜 100 ℃ 미만의 유리 전이온도를 갖는 중합체 필름을 형성함으로써 상기 액체 필름을 경화시키고, 상기 중합체 필름을 목적하는 패턴을 갖는 몰드로 임프린팅하여 상기 중합체 필름에 상응하는 네거티브 패턴을 형성하는 단계; 또는 (d) 상기 액체 필름을 상기 몰드로 임프린팅하고 몰드의 존재하에 액체 필름을 경화시켜, 상기 네거티브 패턴을 갖는 중합체 필름을 형성하는 단계를 포함하는, 임프린팅에 의해 상기 기질상에 피쳐부를 형성하는 개선된 방법에 대해 개시하고 있다.
그럼에도 불구하고, 현재 사용가능한 물질 및 방법이 예컨대 Blu-Ray DiscsTM, 및 HD-DVD과 같은 고 면밀도능을 갖는 데이타 저장 매체에 요구되는 세부조건과 일치하면서 신뢰성이 높기는 어렵다. 따라서, 광학 데이터 저장 매체에 사용되기 위한 조성물, 상기 조성물을 포함하는 광학 데이터 저장 매체 및 치수 안정성 및 매체의 데이터 저장 층의 피쳐 모사를 최대화하는 상기 매체를 제조하는 방법에 대한 필요성이 남아있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 중합성 물질; 및 중합 개시제를 포함하고, 비경화시에 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점도를 가지며, 경화시에 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스(dynamic storage modulus) E'을 나타내는, 광 저장 매체에서 사용되기 위한 경화성 조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 50 내지 65 중량%의 올리고머; 10 내지 20 중량%의 저 Tg 단량체; 9 내지 14 중량%의 고 Tg 단량체; 10 내지 16 중량%의 이작용성(difunctional) 단량체; 4 내지 9 중량%의 광 개시제; 및 0 내지 1.5 중량%, 예컨대 0.1 내지 1.5 중량%의 몰드 이형(mold release) 첨가제를 포함하고, 비경화시에 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점도를 가지며, 경화시에 Tpeak + 60 ℃의 온 도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스 E'을 나타내고, 100 마이크로미터 두께의 독립형(freestanding) 필름으로 경화시에 현재 Blu-Ray 디스크 기술용 판독 파장(reading wavelength)인 405 nm 또는 다른 판독 파장에서 60 내지 100%의 투과도를 나타내는, 경화성 조성물이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 경화성 조성물을 포함하고; 정보를 담고 있으며; 여기에서 경화성 조성물은 경화된 경화성 조성물이고, 정보의 적어도 일부는 상기 경화된 경화성 조성물에 저장되는, 광 매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본 발명의 경화성 조성물을 포함하고; 정보를 담고 있으며; 여기에서 경화성 조성물은 경화된 경화성 조성물이고, 경화된 경화성 조성물의 층을 평균 두께 0.02 내지 0.03 mm로 포함하며, 정보의 적어도 일부는 경화된 경화성 조성물 내에 엠보싱된(embossed) 피쳐(feature)로서 경화된 경화성 조성물의 층에 저장되는, 광 매체가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 중합성 물질 및 중합 개시제를 포함하고, 비경화시에 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점도를 가지며, 경화시에 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스 E'을 나타내는 경화성 조성물을 선택하는 단계; 경화성 조성물을 비경화시에 기질상에 침착(depositing)시키는 단계; 침착된 경화성 조성물이 중합하여 경화된 경화성 조성물을 형성하도록 야기하는 자극(stimulus)에 침착된 경화성 조성물을 노출하는 단계; 몰드를 제공하는 단계; 몰드를 경화된 경화성 조성물 내로 프레스하여, 정보로서 판독될 수 있는 피 쳐를 경화된 경화성 조성물 내에 형성하는 단계; 및 몰드와 경화된 경화성 조성물을분리하는 단계를 포함하는, 정보를 담고 있는 광 매체의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 경화된 경화성 조성물과 관련하여, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "광학적 지연(optical retardation)"은, 그 경화된 경화성 조성물이 사용될 광 매체용 판독 파장에서 엘립소미터(ellipsometer)를 사용하여 측정하였을 때, 100 마이크로미터의 평균 두께를 갖는 그 조성물의 독립형 필름의 광학적 지연이다.
중합성 물질과 관련하여, 본 명세서 및 특허청구범위에서 사용된 용어 "작용성(functional)"은, 반응하여 분자들을 함께 연결하여 중합체를 형성할 수 있는 그룹, 예컨대 비닐 그룹, 에폭사이드 그룹, 락톤 그룹, 락탐 그룹 또는 이민 그룹을 나타낸다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "FWHM"은 마스터 탄젠트(tan) δ 곡선의 반치폭(full width at half maximum)이다. 경화된 경화성 조성물을 위한 FWHM은 기구 사용설명서에 따라서 장력 필름 크램핑(clamping) 구조(geometry)를 갖는 등온/주파수 스윕(sweep) 모드로 셋팅된 TA 인스트루먼트 Q800 동적기계분석기(Dynamic Mechanical Analyzer, 이하에서 "DMA")를 사용하여 얻어진 등온/주파수 스윕 시험으로부터 환산된 주파수의 데케이드(decade)로 결정된다. 주파수 스윕은 0.1에서 200 Hz까지의 선택된 온도에서 수행된다. 주파수는 로그 눈금 (logarithmic scale) 상에서 디케이드당 동일하게 간격을 갖는 6 점들이 생기도록 증가하면서 변한다. 적용되는 변형(strain)은 토크 트랜스듀서(transducer) 신호를 최적화하도록 온도에 따라 달라지지만, 시험 온도에서 시험 샘플의 선형 점탄성 영역에 남아있다. 선형 점탄성 영역은 시험 샘플의 동적 기계적 특성이 변형에 독립적인 변형의 범위에 의해 한정된다. 온도 단계는 10도 증가로 만들어진다. 유저(user) 대조 온도에서 DMA로부터 얻어진 등온/주파수 스윕 데이터는 다음의 수학식에 따라서 시프트(shift)될 수 있다:
log aT = [-c1(T-Tref)]/(c2 + T - Tref) (1)
여기에서, aT는 수평 시프트 인자; c1 및 c2는 윌리엄-란델-페리(Williams-Landel-Ferry, WLF) 상수; T는 시프트된 데이터를 위한 온도 및 Tref는 대조 온도이다. 얻어진 곡선은 주어진 샘플의 마스터 곡선이라고 불린다. 마스터 곡선은 단일 기구 상의 단일 온도에서 실제로 얻을 수 있는 것보다 훨씬 넓은 범위의 주파수에 대한 감소된 주파수의 함수로써 샘플의 동적 기계적 특성을 보여준다. 이 적용 목적을 위한 FWHM은 80 ℃의 대조 온도를 사용하여 얻어진다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "그루브(groove)"는 본 발명의 경화된 경화성 조성물의 층에 부여되는 피쳐를 언급한다. 그루브는 "온-그루브(on-groove)" 및 "인-그루브(in-groove)"로부터 선택될 수 있다. 온-그루브는 경화된 경화성 조성물의 표면으로부터 튀어나온 마루(ridge)이다. 인-그루브는 경화된 경화성 조성물의 표면으로부터 안으로 들어간 골(valley)이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "임프린팅 압력(imprinting pressure)"은 프레싱 작업 동안 몰드를 경화된 경화성 조성물 내로 프레싱할 때에 적용되는 최대 압력이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "임프린팅 온도"는 프레싱 작업에서 경화된 경화성 조성물과 접촉하기 직전의 몰드의 온도이다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "정보(information)"는 유저 데이터, 인코딩된 유저 데이터(예로, 압축, 오류 수정, 또는 변조(modulation) 목적을 위해 인코딩된 유저 데이터), 서보(servo) 데이터, 주소, 트랙 또는 섹터 정보, 피드백 신호, 시계 또는 타이밍 신호, 피켓(picket) 코드, 또는 판독(reading) 또는 라이팅(writing) 엘러먼트 및/또는 서브스트레이트(substrate)의 위치에 관련된 데이터 같은 장치 "유지(housekeeping)" 데이터, 및 데이터의 다른 공급원(예로, 오류 체킹, 수정 비트, 또는 장치 "유지" 데이터)과 조합된 유저 데이터 및/또는 인코딩된 유저 데이터를 포함한다.
광 매체와 관련하여 본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "다중층(multi-layer)"은 둘 이상의 정보를 포함하는 층을 갖는 광 매체를 언급한다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 용어 "피트(pit)"는 본 발명의 경화된 경화성 조성물에 부여된 피쳐를 언급한다. 피트는 "온-피트(on-pit)" 또는 "인-피트(in-pit)"로부터 선택될 수 있다. 온-피트는 경화된 경화성 조성물의 표면으로부터 튀어나온 융기(bump)이다. 인-피트는 경화된 경화성 조성물의 표면으 로부터 안으로 들어간 함입(indentation)이다. 본 발명의 일부 구체예에서, 온-피트 및/또는 인-피트는 경화된 경화성 조성물의 표면에서 온-그루브 및/또는 인-그루브로부터 튀어나오거나 안으로 들어간다.
본원 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 사용한 것과 같이 용어 "판독 파장(reading wavelength)"은 본 발명의 경화성 조성물의 경화된 층에 있는 광 매체에 저장된 정보를 읽기 위하여 사용되는 빛의 파장을 의미한다.
본원 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 사용한 것과 같이 용어 "분리 온도(separating temperature)"는 가압 공정 이후에 경화된 경화성 조성물로부터 분리되기 전의 순간 몰드 온도이다.
본 발명의 경화된 경화성 조성물에 대한 유리 전이 온도("Tg")는 Tg 값으로서 열 유량-온도 전이의 중간점을 취하여 시차주사열량계량법(DSC)에 의해 측정한다.
본원 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 사용한 것과 같이 용어 "Tpeak"는 기기 지침서에 따라 인장 필름 클램핑 지오메트리(tensil film clamping geometry)를 장착시키고 멀티-프리퀀시-스트레인 모드(Multi-Frequency-Strain Mode)로 설정된 DMA를 하기의 기기 세팅으로 이용하여 얻어진 온도 램프/프리퀀시 스윕 테스트(ramp/frequency sweep test)로부터 결정된 경화된 경화성 조성물에 대한 피크 탄 델타(peak tan δ) 온도이다:
0.05%의 변형 인가(applied strain);
0.01N의 예비하중력(preload force);
125%로 설정된 포스 추적(force tracking);
1Hz의 적용된 프리퀀시(applied frequency);
-50 내지 150 ℃의 온도 범위; 및
2°/분의 승온속도
동적 저장 모듈러스, E', 및 동적 손실 모듈러스, E'',는 온도 함수로서 DMA에 의해 측정되고 기록된다. DMA는 또한 E''/E'인 손실 탄젠트, 탄 델타를 결정하고 기록하며, 경화된 경화성 조성물에 대한 Tpeak를 산출한다.
본 발명의 경화된 경화성 조성물의 참조로 본원 상세한 설명 및 첨부된 특허청구범위에서 사용한 것과 같이 용어 "투과도(transmission)"는 샘플에 입사하는 판독 파장의 빛의 양과 비교하여 평균 100 ㎛의 두께를 가지는 조성물의 독립형 필름(free standing film)를 통하여 전이된 판독 파장의 빛의 비율이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 기질은 본 발명의 경화성 조성물과 융화할 수 있는 어떠한 전통적인 기질을 포함한다. 본 발명의 일 구체예에서, 기질은 폴리카보네이트, (메트)아크릴레이트, 변성 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 옥사이드/폴리스티렌 합금(alloys), 사이클릭 폴리올레핀(폴리노보넨과 같은) 및 그들의 조합 및 블렌딩으로부터 선택된다. 이러한 구체예에서, 기질은 폴리카보네이트이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 중합성 물질은 적어도 하나의 단일 작용기 물질 및 적어도 하나의 다작용성 물질을 포함한다. 중합성 물질은 에틸렌성 불포화 단량체, 에틸렌성 불포화 올리고머, 에폭시 단량체, 에폭시 올리고머, 에폭시드, 락톤, 락탐 및 이민으로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에서, 중합성 물질은 적어도 하나의 단일 작용기 물질 및 적어도 하나의 다작용성 물질을 포함하며, 여기서 적어도 하나의 단일 작용기 물질은 단일 작용기 (메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 및 우레탄(메트)아크릴레이트로부터 선택되며, 적어도 하나의 다 작용기 물질은 이 및 삼-작용기 (메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, 및 우레탄(메트)아크릴레이트로부터 선택된다. 이러한 구체예의 특정 측면에서, 중합성 물질은 단일에틸렌성 불포화 아크릴레이트 및 메타아크릴레이트로부터 선택되는 적어도 하나의 단일 작용기 물질을 포함한다. 이러한 구체예에서, 적어도 하나의 단일 작용기 물질은 적어도 두개의 단일 작용기 물질을 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에서, 일작용성 물질은 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 100,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 50,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 25,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 15,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 10,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 5,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 4,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 3,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 2,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 1,000의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 일작용성 물질은 100 내지 500의 중량 평균 분자량을 가지는 모노에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 2 내지 4 중합가능한 비닐 그룹을 가지는 적어도 하나의 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 2 내지 3개의 중합가능한 비닐 그룹을 가지는 적어도 하나의 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 100,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용 성 물질은 100 내지 50,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 25,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 15,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 10,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 5,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 4,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 3,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 2,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 1,000의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에서, 적어도 하나의 다작용성 물질은 100 내지 500의 중량 평균 분자량을 가지는 다중에틸렌성 불포화 물질로부터 선택된다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 중합 개시제는 양이온성 개시제, 라디컬 개시제 및 이의 배합물로부터 선택된다. 본 발명의 어떤 구체예에서, 중합 개시제는 광 개시제, 열 개시제 및 이의 배합물로부터 선택된다. 열 개시제는, 예를 들어, 퍼옥사이드, 퍼설페이트 및 아지드 종류의 열 라디컬 경화 개시제를 포함한다. 광 개시제는, 예를 들어, 벤조페논, 아세토페논 유도체, 알파 하이드록시 케톤, 모노아실포스핀 옥사이드, 비아실포스핀 옥사이드를 포함한다. 본 발명의 어떤 구체예에서, 중합 개시제는 빠른 경화 속도, 이상적인 비용, 완전한 경화 및 노화시 황변 현상의 결여를 제공하는데 충분한 양으로 경화성 조성물에 존재하는 광 개시제이다. 이들 구체예의 한 측면에서, 중합 개시제는 비경화된 경화성 조성물의 0.1 wt% 내지 15 wt%로 포함된다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 중합성 물질; 및 중합 개시제를 포함하는 광 저장 매체에 이용하기 위한 경화성 조성물이 제공되며, 여기에서, 비경화된 경우, 경화성 조성물은 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점성을 가지고; 경화된 경우, 경화성 조성물은 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스, E'로 존재한다. 이들 구체예의 한 측면에서, 경화된 경우의 경화성 조성물은 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 80 MPa의 동적 저장 모듈러스, E'로 존재한다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 중합성 물질; 및 중합 개시제를 포함하는 광 저장 매체에 이용하기 위한 경화성 조성물이 제공되며, 여기에서, 비경화된 경우, 경화성 조성물은 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점성을 가지고; 경화된 경우, 경화성 조성물은 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스, E' 로 존재하며; 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 60 내지 100%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 65 내지 100%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 70 내지 100%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 75 내지 100%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 75 내지 99%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 80 내지 99%의 투과율을 나타낸다. 이들 구체예의 한 측면에서, 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 광 저장 매체에 대한 판독 파장에서 85 내지 99%의 투과율을 나타낸다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 중합성 물질; 및 중합 개시제를 포함하는 광 저장 매체에 이용하기 위한 경화성 조성물이 제공되며, 여기에서, 비경화된 경우, 경화성 조성물은 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점성을 가지고; 경화된 경우, 경 화성 조성물은 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스, E'로 존재하며; 평균 두께 100 마이크로미터의 독립형 필름으로 경화된 경우, 경화성 조성물은 판독 파장에서 ≤ 40 nm, 예를 들어, ≤ 35 nm, ≤ 30 nm 또는 ≤ 25 nm의 광학 지연으로 존재한다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 중합성 물질; 및 중합 개시제를 포함하는 광 저장 매체에 이용하기 위한 경화성 조성물이 제공되며, 여기에서, 비경화된 경우, 경화성 조성물은 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점성을 가지고; 경화된 경우, 경화성 조성물은 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa의 동적 저장 모듈러스, E'로 존재하며; 평균 두께 100 ㎛의 독립형 필름으로 경화된 경우, 판독 파장에서 60 내지 100%, 예를 들어, 65 내지 100%, 70 내지 100%, 75 내지 99%, 80 내지 99% 또는 85 내지 99%의 투과율으로 존재하고; 현행 블루 레이 디스크 기술의 경우에는 405 nm이며; 405 nm 또는 다른 판독 파장에서 ≤ 40 nm, 예를 들어, ≤ 35 nm, ≤ 30 nm 또는 ≤ 25 nm의 광학 지연으로 존재한다.
본 발명의 어떤 구체예에서, 경화된 경화성 조성물의 중량은 비경화된 경화성 조성물 중량의 적어도 85%이다. 이들 구체예의 한 측면에서, 경화된 경화성 조성물의 중량은 비경화된 경화성 조성물 중량의 적어도 90%이다. 이들 구체예의 한 측면에서, 경화된 경화성 조성물의 중량은 비경화된 경화성 조성물 중량의 적어도 95%이다. 이들 구체예의 한 측면에서, 경화된 경화성 조성물의 중량은 비경화된 경화성 조성물 중량의 적어도 97%이다. 이들 구체예의 한 측면에서, 경화된 경화성 조성물의 중량은 비경화된 경화성 조성물 중량의 적어도 99%이다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화된 경화성 조성물은 30 내지 180 ℃의 온도에서 Tpeak를 나타낸다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물은 25 내지 100 ℃의 온도에서 Tpeak를 나타낸다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물은 40 내지 100 ℃의 온도에서 Tpeak를 나타낸다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화된 경화성 조성물은 환산 주파수로 5 내지 12 데케이드의 FWHM를 나타낸다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물은 환산 주파수로 7 내지 9 데케이드의 FWHM를 나타낸다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화성 조성물은 중합성 물질 및 중합개시제를 포함하며, 비경화시의 경화성 조성물은 점도가 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s이고; 경화시의 경화성 조성물은 동적 저장탄성율, E'가 5 내지 100 MPa, 예를 들면, Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 80 MPa이며; 중합성 물질은 올리고머; Tg 가 0 내지 -80 ℃, 예를 들면, -20 내지 -60 ℃, 또는 -50 내지 -60 ℃인 저 Tg 모노머; Tg가 50 내지 140 ℃, 예를 들면, 80 내지 100 ℃, 또는 90 내지 100 ℃인 고 Tg 모노머; 및 다작용성 모노머를 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 올리고머 50 내지 65 wt%; Tg 가 0 내지 -80 ℃, 예를 들면, -20 내지 -60 ℃, 또는 -50 내지 -60 ℃인 저 Tg 모노머 10 내 지 20 wt%; Tg가 50 내지 140 ℃, 예를 들면, 80 내지 100 ℃, 또는 90 내지 100 ℃인 고 Tg 모노머 9 내지 14 wt%; 이작용성 모노머 10 내지 16 wt%; 광개시제 4 내지 9 wt%; 및 이형 첨가제 0 내지 1.5 wt%, 예를 들면, 0.1 내지 1.5 wt%를 포함하며; 비경화시의 경화성 조성물의 점도가 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s이고; 경화시의 경화성 조성물의 동적 저장탄성율, E'가 5 내지 100 MPa, 예를 들면, Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 80 MPa이며; 100 마이크로미터 두께의 독립형 필름으로 경화될 때의 경화성 조성물의 투과율이 405 nm 또는 다른 판독 파장에서 60 내지 100%, 예를 들면, 65 내지 100%, 70 내지 100%, 75 내지 99%, 80 내지 99%, 또는 85 내지 99%인 경화성 조성물을 제공한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 중량 평균분자량이 300 내지 2,000인 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 중량 평균분자량이 300 내지 500인 옥시란, 2,2'-[(1-메틸에틸리딘)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)]비스-, 단일중합체, 2-프로페노에이트 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 디글리시딜 에테르 비스페놀-A의 디아크릴레이트이다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 알콕실화 비스페놀 A 디아크릴레이트이다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 저 Tg 모노머는 C6-C22 알킬아크릴레이트 및 C6-C22 알콕시아크릴레이트 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 저 Tg 모노머는 2(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 고 Tg 모노머는 이소보닐 아크릴레이트이다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 이작용성 모노머는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트; 트리사이클로도데칸디메탄올 디아크릴레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광개시제는 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤이다. 본 발명의 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 이형 첨가제는 폴리에테르로 변성된 폴리디메틸실록산이다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화성 조성물은 올리고머 50 내지 65 wt%; C6-C22 알킬 아크릴레이트 및 C6-C22 알콕시 아크릴레이트, 예를 들면, 2(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트 및 이들의 조합물 중에서 선택되는 저 Tg 모노머 10 내지 20 wt%; 고 Tg 모노머가 이소보닐 아크릴레이트인 고 Tg 모노머 9 내지 14 wt%; 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 트리사이클로도데칸디메탄올 디아크릴레이트 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 이작용성 모노머 10 내지 16 wt%; 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤인 광개시제 4 내지 9 wt%; 및 폴리에테르로 변성된 폴리디메틸실록산인 이형 첨가제 0 내지 1.5 wt%, 예를 들면, 0.1 내지 1.5 wt%를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 중량 평균분자량이 300 내지 2,000인 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 중량 평균분자량이 300 내지 500인 옥시란, 2,2'-[(1-메틸에틸리딘)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)]비스-, 단일중합체, 2-프로페노에이트 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올 리고머는 디글리시딜 에테르 비스페놀-A의 디아크릴레이트이다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 올리고머는 알콕실화 비스페놀 A 디아크릴레이트이다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화성 조성물은 추가로 자외선 흡수제, 충전제, 연쇄이동제, 가소제, 습윤제, 안정화제, 접착촉진제, 평탄화제, 부식방지제, 소포제, 이형 첨가제, 고착방지제, 불소 함유 화합물, 반응성 희석제 (예를 들면, 페녹시 에틸 아크릴레이트) 및 실란 함유 화합물 중에서 선택되는 하나 이상의 임의의 첨가제를 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 경화성 조성물은 추가로 이형 첨가제를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화성 조성물은 추가로 디메에틸 디클로로실란, 트리메틸 클로로실란 및 다른 실란화제, 폴리(퍼플루오로에테르), 폴리에테르로 변성된 폴리실록산 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 이형 첨가제를 포함한다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 본 발명의 경화된 경화성 조성물을 포함하고, 정보를 내장하며, 적어도 일부의 정보가 경화된 경화성 조성물에 저장되는 광매체가 제공된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 적어도 일부의 정보가 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐로서 경화된 경화성 조성물에 저장된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매체는 CD, DVD, HD DVD 및 블루레이 디스크 (Blu-Ray Disc)TM 중에서 선택되는 포맷의 사전 기록 매체, 한번 쓰기 (write once) 매체, 및 다시 쓰기 가능한 매체이다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매 체는 블루레이 디스크TM 포맷의 사전 기록 매체, 한번 쓰기 매체, 및 다시 쓰기 가능한 매체 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매체는 블루레이 디스크TM 포맷의 사전 기록 매체이다.
본 발명의 일부 구체예에 있어서, 본 발명의 경화된 경화성 조성물을 포함하는 광매체로서, 광매체가 평균 두께 0.02 내지 0.03 mm, 예를 들면, 0.024 내지 0.026 mm의 경화된 경화성 조성물 층을 포함하고; 광매체가 정보를 내장하며, 적어도 일부의 정보가 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐로서 경화된 경화성 조성물 층에 저장되는 광매체가 제공된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 피트 및 그루브 중 적어도 하나를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 피트와 그루브의 조합체를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 피트 온-그루브 (pits on-groove; 즉, 인-피트 (in-pit) 또는 온-피트 (on-pit)로서의 온-그루브의 상부의 피트)를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 인-피트, 온-그루브를 포함한다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매체는 CD, DVD, HD DVD 및 블루레이 디스크TM 중에서 선택되는 포맷의 사전 기록 매체, 한번 쓰기 매체 및 다시 쓰기 가능한 매체 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매체는 블루레이 디스크TM 포맷의 사전 기록(pre-recorded) 매체, 한 번 쓰기(write once) 매체 및 다시 쓰기 가능한 매체 중에서 선택된다. 이러한 구체예의 일부 측면에 있어서, 광매체는 블루레이 디스크TM 포맷의 사전 기록 매체이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 본 발명의 경화된 경화성 조성물을 포함하는 광 매체가 제공되고, 여기에서, 광 매체는 다층 장치이고, 광 매체는 정보를 담고 있으며, 여기에서, 정보의 적어도 일부는 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐로서 경화된 경화성 조성물의 층에 저장된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 적어도 하나의 피트 및 그루브를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 피트 및 그루브의 조합을 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 그루브상의 피트(즉, 그루브상의 상단의 피트로, 인-피트 또는 온-피트)를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물에 엠보스된 피쳐는 그루브상의 인-피트를 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 광 매체는 CD, DVD, HD DVD 및 블루-레이 디스크 (Blu-Ray DiscTM)로부터 선택된 포맷으로, 사전 기록, 한번 쓰기 및 다시 쓰기 가능한 매체로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 광 매체는 블루-레이 디스크 (Blu-Ray DiscTM) 포맷으로 사전 기록, 한번 쓰기 및 다시 쓰기 가능한 매체로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 광 매체는 블루-레이 디스크 (Blu-Ray DiscTM) 형식에서 사전 기록 매체로부터 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 하기 단계를 포함하는, 정보를 담고 있는 광 매체를 제조하는 방법이 제공된다: 중합성 물질 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 조성물의 선택 단계(여기에서, 경화성 조성물은 비경화시 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점도를 갖고; 경화시 Tpeak + 60 ℃의 온도에서, 5 내지 100 MPa, 예를 들어, 5 내지 80 MPa의 동적 저장 모듈러스 E'를 나타냄); 경화성 조성물을 비경화시 기질상에 침착시키는 단계; 침착된 경화성 조성물을 중합시켜 경화된 경화성 조성물을 형성하도록 하는 자극에 침착된 경화성 조성물을 노출시키는 단계; 몰드를 제공하는 단계; 몰드를 경화된 경화성 조성물에 프레스하여 경화된 경화성 조성물에 피쳐를 형성하는 단계(여기에서, 피쳐는 광 매체에 저장된 정보로서 읽힐 수 있다); 몰드와 경화된 경화성 조성물을 분리시키는 단계. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화성 조성물은 100 마이크로미터 두께의 독립형 필름으로 경화될 때, 광 저장 매체의 판독 파장에서, 60 내지 100%, 예를 들어, 65 내지 100%, 70 내지 100%, 75 내지 100%, 75 내지 99%, 80 내지 99%, 또는 85 내지 99%의 투과율을 나타내도록 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 하기 단계를 포함하는, 정보를 담고 있는 광 매체를 제조하는 방법이 제공된다: 중합성 물질 및 중합 개시제를 포함하는 경화성 조성물의 선택 단계(여기에서, 경화성 조성물은 비경화시 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s의 점도를 갖고; 경화시 Tpeak + 60 ℃의 온도에서, 5 내지 100 MPa, 예를 들 어, 5 내지 80 MPa의 동적 저장 모듈러스 E'를 나타낸다); 경화성 조성물을 비경화시 기질상에 침착시키는 단계; 침착된 경화성 조성물을 중합시켜 경화된 경화성 조성물을 형성하도록 하는 자극에 침착된 경화성 조성물을 노출시키는 단계; 몰드를 제공하는 단계; 몰드를 경화된 경화성 조성물에 프레스하여 경화된 경화성 조성물에 피쳐를 형성하는 단계(여기에서, 피쳐는 광 매체에 저장된 정보로서 읽힐 수 있다); 몰드와 경화된 경화성 조성물을 분리시키는 단계. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화성 조성물은 100 마이크로미터 두께의 독립형 필름으로 경화되는 경우, 판독 파장에서, < 40 nm, 예를 들어, < 35 nm, < 30 nm 또는 < 25 nm의 광학 지연을 나타내도록 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 정보를 담고 있는 광 매체를 제조하는 방법은 추가로, 적어도 하나의 몰드, 경화된 경화성 조성물 및 몰드를 경화된 경화성 조성물에 압착시키기 전 기질을 가열하는 것을 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드 및 경화된 경화성 조성물은 몰드를 경화된 경화성 조성물에 압착하기 전 서로에 대해 10 ℃가내, 예를 들어, 5 ℃ 이내에 있다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드는 몰드를 경화된 경화성 조성물에 압착시키기 전 가열된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드를 경화된 경화성 조성물에 압착시키기 전 몰드의 온도는 경화된 경화성 조성물내에서 몰드를 경화된 경화성 조성물에 압착시킬 때 추가적인 열 경화 프로세스를 개시할 수 있을 정도로 충분히 높다. 일부 구체예에서, 경화된 경화성 조성물은 몰드가 경화된 경화성 조성물과 접촉되기 전 몰드의 온도 이상의 온도로 가열될 수 있다. 몰드의 열용량이 경화된 경화성 조성물의 것을 초과하는 범위까지, 이는 몰드를 몰딩 온도로 가열하고, 몰딩하고, 몰드를 분리 온도로 냉각시키고, 몰드를 경화된 경화성 조성물로부터 분리하는 것에 비해 사이클 시간에서 상당한 감소를 야기할 수 있다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물은 몰딩 전, 그의 Tpeak의 25 ℃ 내에서 가열된다. 이들 구체예의 일부 추가적인 측면에서, 몰드의 온도는 몰딩 직전의 경화된 경화성 조성물의 온도보다 겨우 35 ℃ 더 낮다. 본 발명의 일부 구체예에서, 정보를 담고 있는 광 매체를 제조하는 방법은, 추가로, 적어도 하나의 몰드, 경화된 경화성 조성물 및 기질을 몰드 및 경화된 경화성 조성물을 분리하기 전 냉각시키는 것을 포함한다. 본 발명의 일부 구체예에서, 몰드의 온도는 몰드가 경화된 경화성 조성물에 압착되는 순간에 경화된 경화성 조성물의 Tpeak의 25 ℃ 내이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드의 온도는 몰드가 경화된 경화성 조성물에 압착되는 순간에 경화된 경화성 조성물의 Tpeak의 20 ℃ 내이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드의 온도는 몰드가 경화된 경화성 조성물에 압착되는 순간에 경화된 경화성 조성물의 Tpeak의 15 ℃ 내이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드의 온도는 몰드가 경화된 경화성 조성물에 압착되는 순간에 경화된 경화성 조성물의 Tpeak의 10 ℃ 내이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 몰드의 온도는 몰드가 경화된 경화성 조성물에 압착되는 순간에 경화된 경화성 조성물의 Tpeak의 5 ℃ 내이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 몰드를 경화된 경화성 조성물에 프레싱하는 순 간에서 몰드의 온도는 < 200 ℃, 예를 들어, 1 내지 200 ℃, 20 내지 200 ℃, 25 내지 180 ℃, 25 내지 125 ℃, 또는 25 내지 75 ℃이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 몰드를 경화된 경화성 조성물에 프레싱하는 순간 몰드의 온도(예를 들어, 임프린팅 온도)는 그것이 경화된 경화성 조성물로부터 분리되는 순간 몰드의 온도(예를 들어, 분리 온도)보다 더 높다. 본 구체예의 일부 측면에서, 분리 온도는 임프린팅 온도보다 더 낮은 1 내지 50 ℃, 예를 들어, 1 내지 20 ℃ 또는 1 내지 10 ℃이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 몰드는 2.75 내지 27.5 MPa의 압력(예를 들어, 임프린팅 압력)으로 경화된 경화성 조성물로 프레싱된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 비경화된 경화성 조성물은 물질 상에 경화된 경화성 조성물의 층을 제공하기에 충분한 양으로 물질에 적용되며, 여기서 경화된 경화성 조성물의 층은 > 0.1 ㎛, 예를 들어, 0.1 내지 100 ㎛, 1 내지 100 ㎛, 1 내지 50 ㎛, 또는 1 내지 25 ㎛의 평균 두께를 갖는다.
본 발명의 일부 구체예에서, 중합성 물질은 이형 첨가제를 포함하도록 선택된다. 이러한 구체예들 중 일부 측면에서, 이형 첨가제는 비경화된 경화성 조성물의 공기 인터페이스로 선택적으로 이동하는 물질로부터 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 정보를 함유하는 광 매체를 제조하는 방법은 경화된 경화성 조성물의 표면 및 몰드의 표면 중 적어도 하나에 이형 첨가제를 적용하는 것을 더 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 정보를 함유하는 광 매체를 제조하는 방법은 경화된 경화성 조성물의 표면에 이형 첨가제를 적용하는 것을 더 포함하며, 여기서, 이형 첨가제는 프레싱 조작 시 경화된 경화성 조성물 및 몰드 사이에 삽입된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 정보를 함유하는 광 매체를 제조하는 방법은 몰드의 표면에 이형 첨가제를 적용하는 것을 더 포함하며, 여기서, 이형 첨가제는 프레싱 조작 시 경화된 경화성 조성물 및 몰드 사이에 삽입된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 중합성 물질은 다음을 포함하도록 선택된다: 올리고머; 저 Tg 모노머 (여기서, 저 Tg 모노머는 0 내지 -80 ℃, 예를 들어, -20 내지 -60 ℃ 또는 -50 내지 -60 ℃의 Tg를 갖는다); 고 Tg 모노머 (여기서, 고 Tg 모노머는 50 내지 140 ℃, 예를 들어, 80 내지 100 ℃, 또는 90 내지 100 ℃의 Tg를 갖는다); 및 다작용성 모노머, 예를 들어, 이작용성 모노머. 이들 구체예의 일부 측면에서, 올리고머는 300 내지 2000의 중량 평균 분자량을 갖는 비스페놀 A 에폭시 아크릴레이트에서 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 올리고머는 300 내지 500의 중량 평균 분자량을 갖는 옥시란, 2,2'-[(1-메틸에틸리딘)비스(4,1-페닐렌옥시메틸렌)]비스-, 단일중합체, 2-프로페노에이트에서 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 올리고머는 디글리시딜 에테르 비스페놀-A의 디아크릴레이트이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 올리고머는 알콕실화 비스페놀 A 디아크릴레이트이다. 이들 구체예 중 일부 측면에서, 낮은 Tg 올리고머는 C6-C22 알킬 아크릴레이트 및 C6-C22 알콕시 아크릴레이트로부터 선택된다. 이들 구체예들 중 일부 측면에서, 낮은 Tg 올리고머는 2(2-에톡시에톡시) 에틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트 및 이의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 고 Tg 모노머는 이소보르닐 아크릴레이트이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 다작용성 모노머는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트; 트리사이클로도데칸디메탄올 디아크릴레이트 및 이의 조합으로부터 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 중합성 물질은 이형 첨가제, 예를 들어, 폴리에테르로 변성된 폴리디메틸실록산을 더 포함하도록 선택된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 중합성 물질은 50 내지 65 중량% 올리고머, 10 내지 20 중량% 저 Tg 모노머, 9 내지 14 중량% 고 Tg 모노머, 10 내지 16 중량% 이작용성 모노머 및 0.1 내지 1.5 중량% 이형 첨가제를 포함하도록 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 비경화시 경화성 조성물은 롤링 코팅, 슬롯 코팅, 스크리닝, 스핀 코팅, 팻취 다이 코팅, 슬롯 또는 압출 코팅, 슬라이드 또는 캐스케이드 코팅, 커튼 코팅; 롤 코팅, 이를 테면, 나이프 오버 롤(닥터 블레이드) 코팅, 전방 및 후방 롤 코팅; 그라비어 코팅; 딥 코팅; 스프레이 코팅; 메니스커스 코팅; 블러쉬 코팅; 에어 나이프 코팅; 실크 스크린 프린팅; 정전 프린팅; 열 프린팅 공정; 및 잉크 젯 프린팅 중 적어도 하나를 이용하여 물질 상에 저장된다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 비경화시 경화성 조성물은 스핀 코팅을 이용하여 기질 상에 침착된다.
본 분야의 숙련자는 스핀-코팅 침착된 경화성 조성물의 두께 및 균일성이 대상 조성물의 점도 및 유동성의 선택에 의해서 뿐 아니라, 스핀 스테이션의 온도, 회전 속도 및 가속 프로그램, 스피닝 동안 기질 상에서 공기의 기류 및 스핀 보울 형태 및 스핀 동안 구배 형성 또는 임의의 에너지 입력에 의해서 조절되는 것을 알 것이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 프레싱 공정 중 적어도 일부중에 몰드의 온도는 경화된 경화성 조성물 Tpeak의 ±25 ℃, 예를 들어 ±20 ℃, ±15 ℃, ±10 ℃ 또는 ±5 ℃이다.
본 발명의 일부 구체예에서, 중합성 물질은 50 내지 150 ℃, 예를 들어, 50 내지 120 ℃, 50 내지 100 ℃, 또는 50 내지 80 ℃의 Tpeak를 보유하는 경화된 경화성 조성물을 제공하도록 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 광 매체는 적어도 두개의 데이터 층을 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 광 매체는 제1 데이터층, L0 및 제2 데이터 층 L1을 포함한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, L0는 완전 또는 부분 반사층이다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 본 발명의 경화된 경화성 조성물의 층은 완전 또는 부분 반사층 L0에 예를 들어, 스핀 코팅에 의해 적용된 후 경화되어 L0 상에 경화된 경화성 조성물의 층을 형성한다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 그 다음, 경화된 경화성 조성물은 정보로 판독할 수 있는 피쳐로 나뉘어진다. 이들 구체예의 일부 측면에서, 경화된 경화성 조성물은 몰드 엠보싱을 통해 피쳐로 나뉘어진다. 이들 구체예의 일부 측면에서, L1은 거기에 형성된 피쳐를 지닌 경화된 경화성 조성물을 포함한다. 본 구체예의 일부 측면에서, L1은 경화된 경화성 조성물상에 침착된 부분 반사 물질을 더 포함한다.
본 분야의 숙련자는 본 발명의 경화된 경화성 조성물에 형성된 피쳐가 예를 들어, 원자력간 현미경을 이용하여 정보로서 판독될 수 있는 것을 인지할 것이다. 본 분야의 숙련자는 본 발명의 경화된 경화성 조성물에서 형성된 피쳐가 추가의 처리, 예를 들어, 부분 반사 물질, 완전 반사 물질 및/또는 광 흡수 물질의 적용 없이 레이저에 의해 광학적으로 판독될 수 없음을 인지할 것이다.
본 발명의 일부 구체예는 다음 실시예에서 상세하게 기술될 것이다.
실시예 1:
실시예 1: 경화성 조성물의 제조
기계적 교반기가 장착된 스테인레스강 반응기에 1,400 g의 헥산 디올 디아크릴레이트와 블렌딩된 5,600 g의 이작용성 비스페놀 A(Sartomer Company로부터 CN104B80으로 입수가능); 1,300 g의 이소보닐 아크릴레이트(Sartomer Company로부터 SR506으로 입수가능); 및 1,000 g의 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트(Sartomer Company로부터 SR256으로 입수가능)를 충전하였다. 반응기 내용물을 10 분동안 혼합한 후, 700 g의 1-하이드록시 사이클로헥실 페닐 케톤(Ciba Chemical, Inc.로부터 Irgacure 184로 입수가능)을 첨가하였다. 반응기 내용물을 30 분동안 더 혼합하였다. 그 후, 반응기 내용물을 0.1 ㎛ 기공 크기의 나노쉴드(Nanoshield) 필터(CUNO LLC로부터 입수가능)를 이용하여 여과하였다. 여과 물질을 탈기하였다.
실시예 2: 경화성 조성물의 침착 및 경화
알루미늄 반사층으로 스퍼터링된 폴리카보네이트 디스크를 기질로 사용하였다. 통상적인 스핀 코팅 기술을 스핀 속도 5,000 rpm 및 스핀 시간 3 초로 이용하여, 실시예 1의 경화성 조성물을 기질상에 25 ㎛의 균일한 두께를 가지는 비경화 경화성 조성물층을 제공하기에 충분한 양으로 스피닝 기질에 수동 분배하였다.
실시예 3: 비경화된 경화성 조성물 침착층의 경화
실시예 2로 제공된 비경화된 경화성 조성물의 침착층을 중간 수은압 벌브 100 Watt/벌브 길이 cm를 이용하여 1.4 초간 경화시켰다. 벌브로부터 기질까지의 길이는 12 cm 이었다. 경화 작업은 다음 조건하에서 수행되었다:
UV-A: 216 mJ/cm2
UV-B: 177 mJ/cm2
UV-C: 30 mJ/cm2
실시예 4: 몰드 제조
표준 DVD 피쳐 치수의 니켈 DVD 스템퍼를 이형 첨가제로 처리하였다. 구체적으로, 스탬퍼를 40 kHz의 주파수로 조정한 초음파 바이브레이터가 장착된 용액 배쓰에 놓았다. 배쓰 내용물은 1% wt/wt의 Z-Tetraol/Vertrel®로 구성된 것이다. DVD 스탬퍼를 초음파 진동 작동시키면서 배쓰에 30 초간 침지시키고, 15 초간 진동없이 정적 침지시켰다. 처리한 DVD 스탬퍼를 Vertrel®(DuPont으로부터 입수가능)로 헹구어 세정하였다. 이어서, 처리한 DVD 스탬퍼를 아세톤으로 세정하였다. 처리한 DVD 스탬퍼를 탈이온수로 세정하였다. 그 다음에, 처리한 DVD 스탬퍼를 열판상에서 120 ℃로 5 분 건조시켰다.
실시예 5: 프레스 작업
실시예 3으로부터 얻은 경화된 경화성 조성물을 구비한 기질에 EVG520HE 반자동 핫 엠보싱 시스템(Semi-Automated Hot Embossing System)(EV Group으로부터 입수가능)에서 실시예 4로부터 얻은 처리한 DVD 스탬퍼를 따라 상 하부 척(chuck) 사이에 설치하고, 엠보싱 챔버를 밀폐시켰다. 그 후, EVG520HE의 상 하부 척을 95 ℃로 가열하였다. 상 하부 척의 온도가 안정되면, 척을 함께 하여 척 간에 40 kN 압축력을 인가함으로써 몰드를 120 초간 경화된 경화성 조성물에 프레스하였다. 그 다음에, 압축력을 해제하기 전에 척을 50 ℃ 아래로 냉각하였다. 경화된 경화성 조성물 및 스탬퍼를 갖는 기질을 EVG520HE로부터 제거하였다. 스탬퍼는 경화된 경화성 조성물로부터 외부의 힘없이 방출되었다.
실시예 6: 경화된 경화성 조성물에서 모사 패턴의 평가
Veeco Co로부터 입수가능한 Dimension 5000 AFM을 사용하여 경화된 경화성 조성물에서 모사된 패턴을 평가하였다. 피트 높이를 측정하기 위하여, 10×10 ㎛ 이미지를 수집하였다. 디스크 모서리로부터 10 mm 되는 위치를 선택하였다. Bearing 법으로 피트 높이를 계산하고, 8개 위치의 것을 평균내었다. 패턴 모사도(몰딩 디스크의 피트 높이 대 스탬퍼의 피트 높이)를 이용하여 경화된 경화성 조성물의 몰딩 형태를 평가하였다. 패턴 모사율은 >94%인 것으로 관찰되었다.

Claims (10)

  1. 중합성 물질; 및
    중합 개시제를 포함하며;
    비경화시 점도가 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s이고, 경화시 동적 저장 모듈러스 E'가 Tpeak + 60 ℃의 온도에서 5 내지 100 MPa인, 광저장 매체에 사용하기 위한 경화성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 평균 두께가 100 마이크로미터인 독립형(freestanding) 필름으로 경화되는 경우, 투과도가 405 nm에서 60 내지 100%이고, 광학적 지연이 405 nm에서 < 40 nm인 경화성 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 경화시, 30 내지 180 ℃의 온도에서 Tpeak를 나타내는 경화성 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 경화시, 환산 주파수로 9-12 데케이드(decade) 반치폭(full width at half maximum: FWHM)의 탠(tan) δ 피크를 나타내는 경화성 조성물.
  5. 올리고머 50 내지 65 wt%;
    Tg 0 내지 -80 ℃의 저 Tg 모노머 10 내지 20 wt%;
    Tg 50 내지 140 ℃의 고 Tg 모노머 9 내지 14 wt%;
    이작용성 모노머 10 내지 16 wt%;
    광 개시제 4 내지 9 wt%; 및
    이형 첨가제 0 내지 1.5 wt%를 포함하며,
    비경화시 점도가 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s이고, 경화시 동적 저장 모듈러스 E'가 Tpeak + 60 ℃에서 5 내지 100 MPa이며, 100 마이크로미터 두께의 독립형 필름으로 경화되는 경우, 투과도가 405 nm에서 60 내지 100%인 경화성 조성물.
  6. 경화성 조성물이 경화된 경화성 조성물이고, 광 매체가 정보를 담고 있으며, 정보의 적어도 일부는 경화된 경화성 조성물에 저장되는, 제 1 항의 경화성 조성물을 포함하는 광 매체.
  7. 중합성 물질; 및
    중합 개시제를 포함하며;
    비경화시 점도가 25 ℃에서 1 내지 3,000 mPa·s이고, 경화시 동적 저장 모듈러스 E'가 Tpeak + 60 ℃에서 5 내지 100 MPa인 경화성 조성물을 선택하고;
    경화성 조성물을 비경화시에 기질상에 침착시키며;
    침착된 경화성 조성물을 중합시켜 경화된 경화성 조성물을 형성하도록 하는 자극에 침착된 경화성 조성물을 노출시킨 후;
    몰드를 제공하고;
    몰드를 경화된 경화성 조성물에 프레스하여 경화된 경화성 조성물에 정보로 판독가능한 피쳐(feature)를 형성한 다음;
    몰드와 경화된 경화성 조성물을 분리하는 것을 포함하는, 정보를 담고 있는 광 매체의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 경화성 조성물이 기질상에 평균 두께 >0.1 ㎛인 경화된 경화성 조성물을 제공하기에 충분한 양으로 기질상에 침착되는 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    올리고머 50 내지 65 wt%;
    Tg 0 내지 -80 ℃의 저 Tg 모노머 10 내지 20 wt%;
    Tg 50 내지 140 ℃의 고 Tg 모노머 9 내지 14 wt%;
    이작용성 모노머 10 내지 16 wt%;
    광 개시제 4 내지 9 wt%; 및
    이형 첨가제 0 내지 1.5 wt%를 포함하며,
    중합 개시제는 광 개시제인 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 경화된 경화성 조성물에 몰드를 프레스하기 전에 몰드의 것보다 높은 온도로 경화된 경화성 조성물을 가열하여 프레스가 경화된 경화성 조성물의 온도를 낮추도록 하는 것을 추가로 포함하는 방법.
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