KR20080086448A - 저장 매체 및 관련된 방법 - Google Patents

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모이트레이 신하
아이린 드리스
다니엘 로버트 올슨
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제네럴 일렉트릭 컴퍼니
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Abstract

광학 저장 매체가 제공된다. 상기 광학 저장 매체는, 데이타 층과, 상기 데이터층에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 데이터층은, 약 650 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
경화성 경질 코팅층을 직접 데이터층에 고정하는 방법 및 상기 경질 코팅층을 경화하는 방법이 제공된다.
광학 저장 매체, 데이터층, 경화성, 경질 코팅층, 기판층, 접착층, 레이저

Description

저장 매체 및 관련된 방법{STORAGE MEDIA AND ASSOCIATED METHOD}
본 발명은, 광학 데이터 저장 매체에 관련된 실시예들을 포함할 수 있다. 본 발명은, 또한, 데이터층과 경화성 경질 코팅층을 구비한, 광학 데이터 저장 매체의 제조 및 사용하는 방법에 관한 실시예들을 포함할 수 있다.
광학 데이터 저장 매체에 있어서 데이터, 저장 밀도의 증가를 통해, 읽기-전용 매체, 일회-기록 매체, 재기록이 가능한 매체, 디지털 가전 디스크(DVD), 디지털 비디오 레코더(DVR) 및 자기-광(MO) 매체와 같은 데이터 저장 기술들의 향상을 기대할 수 있다.
광학 데이터 저장 매체에서 데이터 저장 밀도가 증가함에 따라, 더 짧은 읽고 쓰는 파장을 가진 광학 디스크가 필요하게 되었다. 고-밀도 레코딩 매체의 예로는, BLU-RAY DISC로 산업상 알려진, 디지털 비디오 레코딩(DVR)이 있다. DVR 어셈블리는, 기판 상에 금속화된 데이터 저장층을 포함할 수 있고, 투명 접착제를 통해 광학 층으로 덮혀질 수 있다. 짧은 읽고 쓰는 파장은, DVR 디스크 어셈블리의 광학층과 기판층의 어느 하나 또는 둘 다에 대하여 엄격한 디자인 요건들을 포함할 수 있다.
광학 데이터 저장 매체에 사용되는 재료에 대한 디자인 요건들은, 치수 안정성, 디스크 편평도(예, 틸트), 수분 변성, 낮은 복굴절률, 높은 투과성, 열 저항성, 연성, 높은 순도 또는 매체 균질성(예, 입자 농도) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
현재 사용되는 물질들은 이러한 특성들의 어느 하나 이상이 부족할 수 있으며, 그러한 특성들을 달성하기 위해서는, 현재 광학 저장 매체에서 사용할 수 있는 것들보다, 새로운 물질과 방법들이 요구된다.
본 출원은, 2005. 12. 9. 출원된 “STORAGE MEDIA AND ASSOCIATED METHOD”라는 제목의 미국특허 가출원 제60/749298호를 기초로 우선권 주장한 것이며, 상기 출원 전체는 참조로서 여기에 통합된다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체는 데이터층과 상기 데이터층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 데이터층은, 약 650 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽거나 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체는 데이터층과 상기 데이터층의 표면에 직접적으로 고정된 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은, 복사(radiation) 경화성 또는 열 경화성 실리콘 조성물을 포함할 수 있으며, 약 80 마이크로미터보다 큰 범위의 평균 두께를 가질 수 있다. 상기 데이터층은, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽거나 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
일실시예는, 경화성 경질 코팅층을 데이터층에 직접적으로 고정하고 상기 경질 코팅층을 경화시키는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은, 광학 데이터 저장 매체에 관련된 실시예들을 포함할 수 있다. 상기 광학 데이터 저장 매체는, 데이터층과 상기 데이터층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 본 발명은, 데이터층과 경화성 경질 코팅층을 갖는 광학 데이터 저장 매체를 만드는 방법 및 이용하는 방법에 관련된 실시예들을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체적인 설명과 청구범위에서 사용되는, 다수의 용어들은 아래와 같은 의미를 갖는 것으로 정의될 수 있다. “한”, “하나의”, “그” 또는 “상기”와 같은 단수를 지칭하는 용어들은, 문맥상 명확하게 다른 것을 지칭하는 것이 아니라면, 복수를 포함할 수 있다. 발명의 상세한 설명과 청구범위의 도처에 사용된 바와 같이, 대략적인 언어는, 관련된 기본적인 기능을 변화시키지 않는 범위에서 변경할 수 있는, 어떤 정량적인 표현을 수식하는데 사용될 수 있다. 따라서, “약”과 같은 용어에 의해 수식되는 값은, 특정된 정확한 값으로 한정되는 것이 아니다. 일부 예에서, 대략적인 언어는 값을 측정하기 위한 장비의 정밀도에 대응될 수 있다. 유사하게, “포함하지 않는(free)”은 소정의 용어와 조합되어 사용될 수 있으며, 수식된 용어가 여전히 포함되지 않는다는 것으로 고려될 수 있는, 적은 수 또는 흔적량(trace amounts)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 광학 데이터 저장 매체는, 데이터층과 상기 데이터층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 데이터층은, 레이저를 이용하여, 읽거나 쓸 수 있고 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
상기 데이터층은, 정보 또는 데이터-기록층으로서, 기능할 수 있다. 상기 경질 코팅층은, 정보 또는 데이터를 기록 또는 재생하기 위한 레이저 빔이 입사되는 표면으로, 기능할 수 있다. 상기 레이저 빔은, 경질 코팅층과 다른 층들(만약 존재한다면)을 통과하여 데이터층 상에 가해질 수 있다. 상기 경화된 경질 코팅층은, 상기 광학 저장 매체의 치수 안정성, 디스크 편평도(예, 틸트), 수분 변형, 낮은 복굴절, 높은 투명도, 열 저항성 및 연성(ductility)의 하나 또는 그 이상을 향상시킬 수 있다.
일실시예에 따른 상기 경화성 경질 코팅층은, 열 경화성 조성물 또는 복사 경화성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 열 경화성 조성물은, 실록산, 멜라민 폴리올, 우레탄, 아크릴레이트, 이미드 또는 그들의 둘 이상의 조합 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅층은 실록산 수지를 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은 촉매를 더 포함할 수 있다.
상기 경질-코팅층을 경화하기 위해 사용된 복사는, 자외선 복사, 전자-빔 복사, 코로나 복사 또는 플라즈마 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 복사 경화성 조성물은, 아크릴레이트, 우레탄, 옥시란, 실록산 또는 그들의 둘 이상의 조합 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 아크릴레이트는 모노메릭 또는 폴리메릭일 수 있으며, 하나 또는 그 이상의 아크릴릭 또는 메타크릴릭 단량체로부터 유도될 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅층은 실리콘-함유 폴리아크릴레이트 경질 코팅을 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅층은 폴리카보네이트를 포함하지 않을 수 있다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅층은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는, 흐름 조절제, 개질제, 운반 용매, 점도 개질제, 점착 프로모터, 자외선 흡수제 또는 강화 충진제 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
적절한 충진제로는 금속 화합물을 포함할 수 있다. 적절한 금속화합물들은, 금속 산화물, 금속 수산화물, 금속 질화물, 혼합된 금속 산화물, 혼합된 금속 질화물, 금속 산화질화물, 혼합된 금속 산화질화물 또는 그들의 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 금속 산화물 또는 수산화물은, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 보론, 철, 아연, 지르코늄, 크롬, 실리콘 또는 티타늄의 산화물, 수산화물, 질화물 또는 산화질화물의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 알루미늄 산화물(알루미나) 또는 수산화물은 충진제로 사용될 수 있다.
일실시예에서, 상기 충진제는, 합성 실리케이트, 천연 실리케이트 또는 유리 섬유 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 천연 실리케이트의 적절한 예로는, 고령토(kaolin), 점토 또는 탈크를 포함할 수 있다. 합성 실리케이트의 적절한 예로는, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트, 칼슘 실리케이트 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 충진제는, 부분적으로 또는 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS)의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 충진제는, 화학식 (I)의 구조를 갖는, 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산을 포함할 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00001
여기서 “n”은 2 내지 100의 짝수이고; R1은 각각의 예에서 독립적으로 수소 원자, 지방족 라디칼, n 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼이다.
지방족 라디칼, 지환족 라디칼 및 방향족 라디칼은 아래와 같이 정의될 수 있다:
지방족 라디칼은, 하나 이상의 탄소 원자, 하나 이상의 원자가를 갖는 유기 라디칼일 수 있고, 직선 배열의 원자들일 수 있다. 지방족 라디칼은, 질소, 황, 실리콘, 셀레늄 및 산소와 같은 헤테로 원자들을 포함할 수 있고, 또는 배타적으로 탄소 및 수소만을 포함할 수 있다. 지방족 라디칼은, 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 할로알킬 그룹, 접합된 디에닐 그룹, 알코올 그룹, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 카르복시산 그룹, 아실 그룹 (예를 들어, 에스테르와 아미드 같은 카르복시산 유도체들), 아민 그룹, 니트로 그룹 등과 같은 기능기들의 넓은 범위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 4-메틸펜트-1-일 라디칼은, 메틸 그룹을 포함하는 C6 지방족 라디칼일 수 있으며, 상기 메틸 그룹은 기능기이고, 알킬 그룹일 수 있다. 유사하게, 4-니트로부트-1-일 그룹은, 니트로 그룹을 포함하는 C4 지방족 라디칼일 수 있으며, 상기 니트로 그룹은 기능기이다. 지방족 라디칼은, 하나 이상의 동일 또는 상이한 다른 할로겐 원자들을 포함하는 할로알킬 그룹일 수 있다. 할로겐 원자들은, 예를 들어, 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다. 하나 이상의 할로겐 원자들을 갖는 지방족 라디칼들은, 트리플루오로메틸, 브로모디플루오로메틸, 클로로디플루오로메틸, 헥사플루오로이소프로필리덴, 클로로메틸, 디플루오로비닐리덴, 트리클로로메틸, 브로모디클로로메틸, 브로모에틸 및 2-브로모트리메틸렌 (예, -CH2CHBrCH2-) 등의 알킬 할라이드를 포함할 수 있다. 지방족 라디칼들의 추가적인 예로는, 알킬, 아미노카르보닐(-CONH2), 카르보닐, 디시아노이소프로필리덴(-CH2C(CN)2CH2-), 메틸(-CH3), 메틸렌(-CH2), 에틸, 에틸렌, 포밀(-CHO), 헥실, 헥사메틸렌, 하이드록시메틸(-CH2OH), 멀캅토메틸(-CH2SH), 메틸티오(-SCH3), 메틸티오메틸(-CH2SCH3), 메톡시, 메톡시카르보닐(CH3OCO-), 니트로메틸(-CH2NO2), 티오카르보닐, 트리메틸실릴((CH3)3Si-), t-부틸디메틸실릴, 트리메톡시실릴프로필((CH3O)3SiCH2CH2CH2-), 비닐 및 비닐리덴 등을 포함할 수 있다. 부가적인 실시예에서, “C1-C30 지방족 라디칼”은 1 개 이상 30 개 이하의 탄소 원자들을 포함한다. 메틸 그룹(CH3-)은 C1 지방족 라디칼의 일례 일 수 있다. 데실 그룹(CH3(CH2)9-)은 C10 지방족 그룹의 일례 일 수 있다.
지환족 라디칼은, 하나 이상의 원자가를 갖는, 그리고 고리형이지만 방향족은 아닌 원자 배열을 갖는 라디칼일 수 있다. 지환족 라디칼은 하나 이상의 비-고리형 성분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사이클로헥실메틸 그룹(C6H11CH2-)은, 사이클로헥실 고리(고리형이지만 방향족은 아닌 원자배열)와 메틸렌 그룹(비고리형 성분)을 포함하는, 지환족 라디칼일 수 있다. 상기 지환족 라디칼은, 질소, 황, 셀레늄, 실리콘 및 산소와 같은 헤테로 원자들을 포함할 수 있고, 또는 탄소와 수소만을 배타적으로 포함할 수 있다. 지환족 라디칼은, 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 할로 알킬 그룹, 접합된 디에닐 그룹, 알코올 그룹, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 카르복시산 그룹, 아실 그룹(예를 들어, 에스테르와 아미드와 같은 카르복시산 유도체들), 아민 그룹 및 니트로 그룹 등과 같은 하나 이상의 기능기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 4-메틸사이클로펜트-1-일 라디칼은, 메틸 그룹을 포함하는 C6 지환족 라디칼일 수 있고, 상기 메틸 그룹은 알킬 그룹일 수 있는 기능기이다. 유사하게, 4-니트로사이클로부트-1-일 라디칼은, 니트로 그룹을 포함하는 C4 지환족 라디칼일 수 있으며, 상기 니트로 그룹은 기능기이다. 지환족 라디칼은, 하나 이상의 동일 또는 상이한 다른 할로겐 원자들을 포함할 수 있다. 할로겐 원자들은, 예를 들어, 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드를 포함한다. 하나 이상의 할로겐 원자들을 갖는 지환족 라디칼들은, 2-트리플루오로메틸사이클로헥스-1-일, 4-브로모디플루오로메틸사이클로옥트-1-일, 2-클로로디플루오로메틸사이클로헥스-1-일, 헥사플루오로이소프로필리덴 2,2-비스(사이클로헥스-4-일)(-C6H10C(CF3)2C6H10-), 2-클로로메틸사이클로헥스-1-일; 3-디플루오로메틸렌사이클로헥스-1-일; 4-트리클로로메틸사이클로헥스-1-일옥시, 4-브로모디클로로메틸사이클로헥스-1-일티오, 2-브로모에틸사이클로펜트-1-일 및 2-브로모프로필사이클로헥스-1-일옥시(예, -CH3CHBrCH2C6H10-) 등을 포함할 수 있다. 지환족 라디칼들의 추가적인 예로는, 4-아릴옥시사이클로헥스-1-일, 4-아미노사이클로헥스-1-일(H2NC6H10-), 4-아미노카르보닐사이클로펜트-1-일(NH2COC5H8-), 4-아세틸옥시사이클로헥스-1-일, 2,2-디시아노이소프로필리덴비스(사이클로헥스-4-일옥시)(-OC6H10C(CN)2C6H10O-), 3-메틸사이클로헥스-1-일, 메틸렌비스(사이클로헥스-4-일옥시(-OC6H10CH2C6H10O-), 1-에틸사이클로부트-1-일, 사이클로프로필에테닐, 3-포밀-2-테라하이드로푸라닐, 2-헥실-5-테트라하이드로푸라닐; 헥사메틸렌-1,6-비스(사이클로헥스-4-일옥시)(-OC6H10(CH2)6C6H10O-); 4-하이드로메틸사이클로헥스-1-일(4-HOCH2C6H10-), 4-멜캅토메틸사이클로헥스-1-일(4-HSCH2C6H10-), 4-메틸티오사이클로헥스-1-일(4-CH3SC6H10-), 4-메톡시사이클로헥스-1-일, 2-메톡시카르보닐사이클로헥스-1-일옥시(2-CH3OCOC6H10O-), 4-니트로메틸사이클로헥스-1-일(NO2CH2C6H10-), 3-트리메틸실릴사이클로헥스-1-일, 2-t-부틸디메틸실릴사이클로펜트-1-일, 4-트리메톡시실릴에틸사이클로헥스-1-일 (예, (CH3O)3SiCH2CH2C6H10-) 및 4-비닐사이클로헥센-1-일, 비닐리덴비스(사이클로헥실) 등을 포함할 수 있다. “C3-C30 지환족 라디칼”이라는 용어는, 3 개 내지 10 개의 탄소 원자들을 포함하는 지환족 라디칼을 포함한다. 상기 지환족 라디칼 2-테트라하이드로푸라닐(C4H7O-)은 C4 지환족 라디칼을 나타낸다. 상기 사이클로헥실메틸 라디칼 (C6H11CH2-)는 C7 지환족 라디칼을 나타낸다.
방향족 라디칼은 하나 이상의 원자가와 하나 이상의 방향족 그룹을 갖는 원자들의 배열일 수 있다. 상기 방향족 라디칼은, 질소, 황, 셀레늄, 실리콘 및 산소와 같은 헤테로 원자들을 포함할 수 있고, 또는 탄소와 수소만을 배타적으로 포함할 수 있다. 적절한 방향족 라디칼은, 페닐, 피리딜, 푸라닐, 티에닐, 나프틸, 페닐렌, 및 바이페닐 라디칼을 포함할 수 있다. 상기 방향족 그룹은, 4n+2 개의 “이탈된” 전자들을 갖는 고리 구조일 수 있고, “n”은 1 또는 그 보다 큰 정수이고, 페닐 그룹(n=1), 티에닐 그룹(n=1), 푸라닐 그룹(n=1), 나프틸 그룹(n=2), 아줄레닐 그룹(n=2) 및 안트라세닐 그룹(n=3) 등과 같이 표현될 수 있다. 상기 방향족 라디칼은, 또한 비-방향족 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 벤질 그룹은, 페닐링(방향족 그룹)과 메틸렌 그룹(비-방향족 성분)을 포함하는, 방향족 라디칼일 수 있다. 유사하게, 테트라하이드로나프틸 라디칼은, 비-방향족 성분인 -(CH2)4-에 융합된 방향족 그룹(C6H3)을 포함하는 방향족 라디칼일 수 있다. 방향족 라디칼은, 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 알키닐 그룹, 할로알킬 그룹, 할로방향족 그룹, 접합된 디에닐 그룹, 알코올 그룹, 에테르 그룹, 알데히드 그룹, 케톤 그룹, 카르복시산 그룹, 아실 그룹 (예를 들어, 에스테르와 아미드 같은 카르복시산 유도체들), 아민 그룹, 니트로 그룹 등과 같은 하나 이상의 기능기들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 4-메틸펜닐 라디칼은, 메틸 그룹을 포함하는 C7 방향족 라디칼일 수 있으며, 상기 메틸 그룹은 알킬 그룹일 수 있는 기능기이다.
유사하게, 2-니트로페닐 그룹은, 니트로 그룹을 포함하는 C6 방향족 라디칼일 수 있으며, 상기 니트로 그룹은 기능기이다. 방향족 라디칼은, 트리플루오로메틸페닐, 헥사플루오로이소프로필리덴비스(4-펜-1-일옥시)(-OPhC(CF3)2PhO-), 클로로메틸페닐, 3-트리플루오로비닐-2-티에닐, 3-트리클로로메틸펜-1-일(3-CCl3Ph-) 및 4-(3-브로모프로프-1-일)펜-1-일(BrCH2CH2CH2Ph-) 등과 같은 할로겐화된 방향족 라디칼들을 포함한다. 방향족 라디칼들의 추가적인 예로는, 4-알릴옥시펜-1-옥시, 4-아미노펜-1-일(H2NPh-), 3-아미노카르보닐펜-1-일(NH2COPh-), 4-벤조일펜-1-일, 디시아노이소프로필리덴비스(4-펜-1-일옥시)(-OPhC(CN)2PhO-), 3-메틸펜-1-일, 메틸렌비스(펜-4-일옥시)(-OPhCH2PhO-), 2-에틸렌-1-일, 페닐에테닐, 3-포밀-2-티에닐, 2-헥실-5-푸라닐; 헥사메틸렌-1,6-비스(펜-4-일옥시)(-OPh(CH2)6PhO-), 4-하이드록시메틸펜-1-일(4-HOCH2Ph-), 4-멜캅토메틸펜-1-일(4-HSCH2Ph-), 4-메틸티오펜-1-일(4-CH3SPh-), 3-메톡시펜-1-일, 2-메톡시카르보닐펜-1-일옥시(예, 메틸 살리실), 2-니트로메틸펜-1-일(-PhCH2NO2), 3-트리메틸실릴펜-1-일, 4-t-부틸디메틸실릴페닐-1-일, 4-비닐펜-1-일 및 비닐리덴비스(페닐) 등을 포함한다. “C3-C30 방향족 라디칼”이라는 용어는, 3 개 내지 30 개의 탄소 원자들을 갖는 방향족 라디칼을 포함한다. 적절한 C3 방향족 라디칼은 1-이미다졸릴(C3H2N2-)을 포함할 수 있다. 상기 벤질 라디칼(C7H7-)은 C7 방향족 라디칼을 나타낸다.
일실시예에서, 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(I)은, 메틸 실세스퀴옥산, 페닐 실세스퀴옥산, 페닐에틸 실세스퀴옥산 또는 폴리페닐실세스퀴옥산의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 메틸 실세스퀴옥산의 예시는 화학식 (I)의 실세스퀴옥산이고, 여기서 R1은 메틸 라디칼이다. 페닐 실세스퀴옥산의 예시는 화학식 (I)의 실세스퀴옥산이고, 여기서 R1은 페닐 라디칼이다. 페닐에틸 실세스퀴옥산의 예시는 화학식 (I)의 실세스퀴옥산이고, 여기서 R1은 페닐에틸 라디칼이다. 페닐 폴리실세스퀴옥산의 예시는 화학식 (I)의 실세스퀴옥산이고, 여기서 R3는 페닐 라디칼이며 “n”은 20 보다 크다.
일실시예에서, 상기 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산은, 6, 8, 10 또는 12 개의 Si 원자들을 포함하는 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS) 골격을 포함할 수 있다. 상기 실세스퀴옥산 골격은, Si-O 결합들과 클러스터들에 의해 세워질 수 있다. 상기 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS) 골격의 본 발명에 따른 일부 실시예들은, 화학식 (II), (III) 또는 (IV)의 실세스퀴옥산을 포함할 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00002
Figure 112008041104170-PCT00003
Figure 112008041104170-PCT00004
여기서 R2, R3 및 R4 는, 독립적으로 각각의 예에서, 수소 원자, 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼이다.
일실시예에서, 상기 무기 충진제는, 화학식 (V)의, 부분적으로 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS)를 포함할 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00005
여기서 “n”은 2 내지 100의 정수이고: “m”은 0 내지 100의 정수이고: n+m의 합은 짝의 정수라는 조건이 부가되며; R5는, 각 실시예에서 독립적으로, 수소 원자, 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 및 지환족 라디칼이다. 화학식 (V)는 일반식 (I)에 포함되며, n 이 2 내지 100의 짝의 정수이고 m 이 0 인 특수한 경우를 나타낸다.
일실시예에서, 상기 부분적으로 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS) 골격은 4 내지 12 개의 Si 원자들을 포함할 수 있다. 상기 실세스퀴옥산 골격은, Si-O 결합들과 클러스터들에 의해 세워질 수 있다. 상기 부분적으로 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산(POSS) 골격의 본 발명에 따른 일부 실시예들은, 화학식 (VI), (VII), (VIII), 또는 (IX)의 실세스퀴옥산을 포함할 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00006
Figure 112008041104170-PCT00007
Figure 112008041104170-PCT00008
Figure 112008041104170-PCT00009
여기서 R6, R7, R8 및 R9 는, 독립적으로 각각의 예에서, 수소 원자, 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼이다.
실세스퀴옥산은, Aldrich Chemical Co, Gelest Ind. 사로부터 상업적부터 입수 가능하며, 또는 알킬트리할로실란 또는 알킬트리알콕시실란의 염기-촉매 가수분해 및 축합에 의해서 생산될 수 있다.
일실시예에서, 실리콘 디옥사이드(실리카) 또는 하이드록사이드는, 충진제로 사용될 수 있다. 상기 사용된 실리카는, 침강 실리카 또는 열분해 실리카를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 실리카는 콜로이드 실리카일 수 있다. 일실시예에서, 상기 무기 충진제는, 오르가노-실란, 오르가노실라잔, 오르가노-티타네이트, 오르가노-지르코네이트, 베타디케톤, 카르복시산(예, 시트르산), 카르복시산 염(예, 소듐 시트레이트), 티올 또는 아민 중에서 하나 이상과 함께, 표면에서 개질될 수 있다. 일실시예에서, 경질 코팅은, 융화된 그리고 기능화된 실리카를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 실리카의 충진제는 하나 이상의 오르가노알콕시실란과 하나 이상의 오르가노실라잔으로 처리될 수 있다. 두 가지-성분 처리는 순차적으로, 또는 동시에 행해질 수 있다. 순차적인 처리에 있어서, 상기 오르가노알콕시실란은, 활성 종결 위치(active termination site)의 일부분 이상과 함께, 상기 충진제 표면 상에서 적용 또는 반응될 수 있으며, 상기 오르가노실라잔은 상기 오르라노알콕시실란과의 반응 이후에 잔존하는 활성 종결 위치의 일부분 이상과 적용 또는 반응할 수 있다.
상기 오르가노알콕시실란과의 반응 이후에, 반응이 없었더라면 상 불융화성 충진제였을 충진제가, 유기 또는 비-극성 액체 상에서, 상대적으로 더 융화 또는 분산될 수 있다. 상기 콜로이드 실리카를 기능화하기 위해 사용된 오르가노알콕시실란은, 화학식 (X)에 포함될 수 있다:
Figure 112008041104170-PCT00010
여기서 R10 은 각각의 예에서 독립적으로 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼일 수 있고, 선택적으로 알킬 아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트 또는 에폭사이드 그룹으로 더 기능화될 수 있으며, R11은 수소 원자, 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼일 수 있고, “a”는 1 내지 3의 자연수이다. 상기 오르가노알콕시실란은, 페닐 트리메톡시 실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸 트리메톡시 실란, 3-그리시독시 프로필 트리메톡시 실란 또는 메타크릴옥시 프로필 트리메톡시 실란의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 오르가노알콜시실란과의 반응으로부터 상기 펜턴트 유기 그룹과 상 융화성이라고 하더라도, 상기 충진제 표면 상의 잔여 활성 종결 위치는, 미숙한 화학 반응을 개시할 수 있고, 수분 흡수를 증가시킬 수 있고, 특정 파장에 대한 투명도에 영향을 줄 수 있고, 또는 다른 원하지 않는 부작용을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 상 융화성 충진제는, 오르가노실라잔과 같은 불활성화제 또는 불활성화 시약에 의해, 상기 활성 종결 위치에 대한 캡핑에 의해서 불활성화 될 수 있다. 오르가노실라잔의 예들은, 헥사메틸 디실라잔(“HMDZ”), 테트라메틸 디실라잔, 디비닐 테트라메틸 디실라잔 또는 디페닐 테트라메틸 디실라잔 중 하나 이상을 포함한다. 상기 상 융화성, 불활성화된 충진제는, 경질 코팅 조성물과 혼합될 수 있고, 안정하게 충진된 경질 코팅 시스템을 형성할 수 있다. 상기 오르가노알콕시실란과 오르가노실라잔은 각각 상 융화제와 불활성화제의 예들이다.
상기 경질 코팅층은 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 충진제의 평균 입자 크기는, 상기 경질 코팅층이 실질적으로 투명한 상태일 수 있는 범위에서 선택될 수 있다. 실질적으로 투명하다는 것은, 약 290 나노미터 내지 약 1200 나노미터 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선 입사량의 대략 80 퍼센트가, 약 10 도 미만의 입사각에서, 약 0.5 마이크로미터의 두께를 갖는 경질 코팅 물질의 테스트 샘플을 관통하는 것이 허용되는 것을 의미한다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅은 약 100 나노미터 미만의 입자 크기를 갖는 첨가제를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅은, 약 0.5 나노미터 내지 약 2.5 나노미터, 약 2.5 나노미터 내지 약 10 나노미터, 약 10 나노미터 내지 약 50 나노미터 또는 약 50 나노미터 내지 약 100 나노미터 범위의 입자 크기를 갖는 첨가제를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅은 약 0.5 나노미터 미만의 입자 크기를 갖는 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅의 두께는 이후 언급되는 부가적인 층에 따라서 달라질 수 있다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅층은, 콜로이드 실리카-충진된-경화성 오르가노폴리실록산 조성물을 포함하는 열 경화성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 조성물은, 화학식 (XI)의 구조를 갖는 실라놀의 부분 축합물의 저급 지방족 알코올-수용액 중의 콜로이드 실리카의 분산물을 포함할 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00011
여기서 R12 는 지방족 라디칼일 수 있다. 일실시예에서, R12 는 C1-C3 알킬 라디칼, 비닐 라디칼, 3,3,3-트리플루오로프로필 라디칼, 감마-글리시독시프로필 라디칼 또는 감마-메타크릴옥시프로필 라디칼일 수 있고, CH3Si(OH)3인 실라놀을 70 중량% 이상을 가질 수 있다.
상기 조성물은 약 10 내지 약 50 중량 퍼센트의 고형물을 포함할 수 있다. 상기 고형물은, 약 10 내지 약 70 중량 퍼센트의 콜로이드 실리카와 약 30 내지 약 90 중량 퍼센트의 실라놀의 부분 축합물의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 실라놀의 부분 축합물, 즉 실록사놀은, 오로지 CH3Si(OH)3의 축합에 의해 얻을 수 있고, 또는 CH3Si(OH)3의 축합에 의해 얻을 수 있는 대부분과 모노에틸트리실라놀, 모노프로필트리실라놀, 모노비닐트리실라놀, 모노 감마-메타크릴옥시-프로필트리실라놀, 모노 감마-글리시독시프로필트리실라놀 또는 그들의 혼합물의 축합에 의해 얻을 수 있는 일부분을 포함할 수 있다.
상기 조성물은 약 3.0 내지 약 6.0 범위의 pH를 제공하기 위한 산을 더 포함할 수 있다. 상기 pH는, 미리 겔화(gellation)되는 것을 방지하고, 상기 실리카-충진된 오르가노폴리실록산 경질 코팅 조성물의 저장 수명을 증가시키고, 상기 경화된 코팅층에서 최적의 특성들을 얻기 위하여, 상기 범위 안에서 유지될 수 있다. 적절한 산은, 유기산 또는 무기산의 어느 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 산의 적절한 예로는, 염산, 클로로아세트산, 아세트산, 시트르산, 벤조산, 포름산, 프로피온산, 말레산, 옥살산 또는 글리콜산을 포함할 수 있다. 상기 산은, 상기 조성물의 실라놀 성분을 형성하기 위해 가수분해하는 실란, 또는 상기 두 가지 성분들을 혼합하기 전의 히드로졸 중에서 어느 하나에 첨가될 수 있다.
상기 경질 코팅 조성물의 트리실라놀 성분은, 상기 상응하는 트리알콕시실란을 콜로이드 실리카의 수용성 분산에 첨가함으로써, 인시츄 생성될 수 있다. 적절한 트리알콕시실란은, 메톡시, 에톡시, 이소프로폭시 또는 t-부톡시 치환기의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 산성의 수용성 배지에서 실라놀을 발생시키는 동안 상기 하이드록실 치환체가 축합되어 Si-O-Si-결합이 형성될 수 있다. 상기 축합은 완결되지 않을 수 있다. 상기 오르가노폴리실록산은 상당한 양의 실리콘-결합된 하이드록실 그룹들을 보유할 수 있으며, 그로인해 상기 오르가노폴리실록산 중합체는 수-알코올 용매 중에 용해성이 될 수 있다. 이러한 용해성 부분 축합물은, 매 세개의 -SiO-유닛 당 하나 이상의 실리콘-결합된 하이드록실 그룹을 갖는 실록사놀 중합체라는 것이 특징이다. 상기 경질 코팅 조성물을 경화시키는 동안, 상기 잔여 하이드록실 그룹들은 축합되어 실세스퀴옥산, R12SiO3 /2를 형성할 수 있다.
상기 경질 코팅 조성물의 실리카 성분은 콜로이드 실리카의 형태로 존재할 수 있다. 상기 콜로이드 실리카의 입자 크기는 약 10 나노미터 내지 약 30 나노미터 범위일 수 있다. 상기 실리카-충진된 오르가노폴리실록산 경질 코팅 조성물은, 트리알콕시실란을 콜로이드 실리카 히드로졸에 첨가하고, pH는 산을 첨가하여 3.0 내지 6.0의 범위로 조절함으로써, 제조될 수 있다. 언급한 바와 같이, 상기 산은, 실란 및 실리카 히드로졸의 두 가지 성분들을 혼합하기 전, 어느 하나에 첨가될 수 있다. 알코올은, 상기 트리알콕시 실란을 트리실라놀로 가수분해하는 동안, 산출될 수 있다. 최종 코팅 조성물 내의 원하는 고형물의 함량에 따라서, 첨가용 알코올, 물 또는 물-혼화성 용매가 첨가될 수 있다. 적절한 알코올은, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올 및 그들의 혼합물와 같은 저급 지방족 알코올일 수 있다. 용매 시스템은, 실라놀의 축합에 의해 형성된 실록사놀의 용해도를 확보하기 위하여, 약 20 내지 약 75 중량 퍼센트의 알코올을 함유할 수 있다. 아세톤 또는 부틸 셀로솔브와 같은 추가용 물-혼화성 극성 용매의 미량을, 또한 상기 물-알코올 용매 시스템에 첨가할 수 있다. 알코올 또는 물-알코올 용매는, 약 10 중량 퍼센트 내지 약 50 중량 퍼센트 범위의 고형물을 갖는 조성물을 제공하기 위하여 첨가될 수 있다. 상기 고형물은, 약 10 중량 퍼센트 내지 약 70 중량 퍼센트의 콜로이드 실리카와 약 30 중량 퍼센트 내지 약 90 중량 퍼센트의 실라놀의 부분 축합물을 포함할 수 있다.
상기 조성물을, 실라놀의 부분 축합물, 즉 실록사놀의 형성을 확실하게 하기 위하여, 짧은 시간 동안 숙성시킬 수 있다. 이러한 축합은, Si-O-Si 결합을 형성하는 하이드록실 치환체들을 통해 산성의 수용성 배지에서 실라놀이 생성될 때 일어날 수 있다. 상기 축합은 완결되지 않을 수 있으며, 결과적으로 상당한 양의 실리콘-결합된 하이드록실 그룹을 갖는 실록산을 산출할 수 있다. 이러한 숙성된, 실리카-충진된-경화성의 오르가노폴리실록산 경질 코팅 조성물은, 상기 데이터층에 적용될 수 있고, 그런 다음 코팅 조성물의 상부로부터 휘발성 용매를 증발시키기 위해 공기 건조될 수 있다. 그 후에, 상기 경질 코팅을 경화하기 위해 열을 가할 수 있다. 경화하는 동안, 상기 실록산의 잔여 하이드록실들은 실세스퀴옥산, R12SiO3 /2을 제공하기 위해 축합될 수 있으며, 그 결과 실리카-충진된 교차-결합된 오르가노-폴리실록산 경질 코팅을 형성할 수 있다.
상기 경질 코팅은, 전체 조성물의 약 10 중량 퍼센트 내지 약 70 중량 퍼센트 범위에서 실리카를 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅은, 전체 조성물의 약 30 중량 퍼센트 내지 약 90 중량 퍼센트 범위에서, 실세스퀴옥산, R11SiO3 /2로 존재하는 오르가노폴리실록산을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅층은 자외선 복사 경화성 조성물을 포함할 수 있다. 상기 자외선 복사 경화성 조성물은, 콜로이드 실리카, 화학식 (XII)의 실릴 아크릴레이트의 가수분해 생성물, 화학식 (XII)의 아크릴레이트 단량체 및 광개시제를 포함할 수 있다.
Figure 112008041104170-PCT00012
Figure 112008041104170-PCT00013
여기서 R13은 각각 예에서 독립적으로 일가의 지방족 라디칼일 수 있고; R14-R20은 각각의 예에서 독립적으로 수소 원자, 지방족 라디칼, 방향족 라디칼 또는 지환족 라디칼일 수 있고; R21은 다가의 지방족 라디칼, 다가의 방향족 라디칼 또는 다가의 지환족 라디칼일 수 있고; G는 이가의 지방족 라디칼일 수 있고; “b+c”는 4라는 조건하에서, “b”는 0 내지 2의 정수이고, “c”는 1 내지 3의 정수일 수 있으며; “d”는 2 내지 4의 정수일 수 있다.
콜로이드 실리카는, 전체 조성물의 약 1 중량 퍼센트 내지 약 60 중량 퍼센트의 범위에서 존재할 수 있다. 실릴 아크릴레이트는, 전체 조성물의 약 1 중량 퍼센트 내지 약 50 중량 퍼센트의 범위에서 존재할 수 있다. 아크릴레이트 단량체는, 전체 조성물의 약 25 중량 퍼센트 내지 약 90 중량 퍼센트의 범위에서 존재할 수 있다. UV 광개시제는 전체 조성물의 약 1 중량 퍼센트 내지 약 5 중량 퍼센트의 범위에서 존재할 수 있다.
콜로이드 실리카는 산성 또는 염기성 형태 중에서 어느 하나로 이용 가능하다. 일실시예에서 콜로이드 실리카의 산성 형태가 사용될 수 있다. 알칼라인 콜로이드 실리카는, 또한, 강한 교반하에서 염산 또는 황산과 같은 산의 첨가에 의해, 산성 콜로이드 실리카로 전환될 수 있다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅 조성물은, 단지 다기능 아크릴레이트 단량체들 중 하나 만을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅 조성물은, 예를 들어, 디아크릴레이트와 트리아크릴레이트의 혼합물과 같은, 두 가지의 다기능 아크릴레이트 단량체들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 코팅 조성물이 아크릴레이트 단량체들의 혼합물을 포함할 때, 디아크릴레이트의 트리아크릴레이트에 대한 중량비는 약 10/90 내지 약 90/10의 범위일 수 있다. 디아크릴레이트와 트리아크릴레이트의 적절한 혼합물은, 헥산디올 디아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트와 트리메틸올프로판 디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 또는 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트와 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 광개시제는, 케톤-타입과 저해된 아민 타입 물질의 블렌드를 포함할 수 있다. 케톤 화합물의 저해된 아민 화합물에 대한 중량 분율은 약 4/1 내지 약 1/4의 범위일 수 있다.
광경화성 경질 코팅 조성물은, 또한, 광개시제의 광감작하는 양, 즉, 예를 들어 질소와 같은 비-산화 분위기에서, 코팅 조성물의 광경화에 영향을 주기 위한 효과적인 양을 포함할 수 있다. 상기 광개시제의 양은 약 0.01 중량 퍼센트 내지 약 10 중량 퍼센트 범위일 수 있다.
상기 경질 코팅 조성물은, 또한, 레조르시놀 모노벤조에이트 또는 2-메틸 레조르시놀 디벤조에이트와 같은 UV 흡착제 또는 안정제를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 안정제는, 코팅 조성물의 중량을 기준으로, 선택적으로 존재할 수 있는 어떤 첨가되는 용매를 배제하여, 약 0.1 중량 퍼센트 내지 약 15 중량 퍼센트 범위에서 존재할 수 있다.
상기 경질 코팅 조성물은, 수용성 콜로이드 실리카, 실릴 아크릴레이트, 다기능성 아크릴릭 단량체, UV 광감작제 및 선택적으로 다른 첨가제들 중 하나 이상을 함께 블렌딩함으로써 만들어진다. 일실시예에서, 실릴 아크릴레이트는 수용성 콜로이드 실리카와 물 혼화성 알코올의 존재하에서 가수분해될 수 있다. 일실시예에서, 상기 수용성 콜로이드 실리카는 실릴아크릴레이트에 첨가되어, 수용성 알코올에서 가수분해될 수 있다. 적절한 알코올은, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 에톡시에탄올, 부톡시에탄올 또는 메톡시프로판올과 같은 혼화성 알코올을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 수용성 콜로이드 실리카와 실릴아크릴레이트를 혼합하고, 가수분해 일으킬 때까지 교반할 수 있다. 상기 실릴아크릴레이트의 가수분해는, 주위 환경에서 달성될 수 있으며, 또는 가수분해 혼합물을 가열하고 몇 분 동안 환류시킴으로써 이룰 수 있다.
일실시예에서, 상기 경질 코팅 물질은, 메사추세츠주의 워터포드에 소재한 GE Plastics 사의 상표명 UV HC3000, UV HC8558, UV HC8556, SHC 5020, SHC 1200, PHC 587, AS4000, AS4700 또는 SBC400로부터 상업적으로 입수 가능하다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅은, 캘리포니아주의 애너하임에 소재한 SDC Coatings 사의 상표명 MP1175UV, MP101 또는 PF1153로부터 상업적으로 입수 가능하다.
상기 데이터 저장 매체는 데이터층을 포함할 수 있다. 상기 데이터층은 회수 가능한 데이터를 저장할 수 있는 물질로부터 만들어진다. 데이터 저장 매체에 저장될 수 있는 데이터 또는 정보는, 데이터 저장층의 표면에 바로 기록되거나, 광-, 열- 또는 자기-한정 매체에 저장될 수 있다. 상기 광-, 열- 또는 자기-한정 매체는 기판층의 표면 상에 증착되어 데이터층을 형성하게 된다. 상기 데이터층의 적절한 재료는, 금속 산화물(예를 들어, 실리콘 산화물), 희토류 원소-전이 금속 합금, 니켈, 코발트, 크롬, 탄탈륨, 플레티늄, 테르븀, 가돌리늄, 철, 보론, 유기 염료(예를 들어, 시아닌 또는 프탈로시아닌 타입 염료), 무기 상 변이 화합물(예를 들어, GeTeSb, TeSeSn 또는 InAgSb), 합급 또는 그들의 어느 하나 이상을 포함하는 조합들을 포함할 수 있다. 적절한 상-변이 화합물은, Energy Conversion Device, Inc.(ECD) 사로부터 상업적으로 입수 가능한, 상-변이 칼코제나이드 합금을 포함할 수 있다.
데이터층의 두께는 약 5 나노미터 초과일 수 있다. 일실시예에서, 상기 데이터층의 두께는, 약 5 나노미터 내지 약 10 나노미터, 약 10 나노미터 내지 약 25 나노미터, 약 25 나노미터 내지 약 50 나노미터, 약 50 나노미터 내지 약 100 나노미터 범위일 수 있다. 일실시예에서, 상기 데이터층의 두께는 약 100 나노미터 초과일 수 있다.
상기 데이터 저장층은, 스퍼터링 공정, 전기 도금, 코팅 기술(스핀 코팅, 스프레이 코팅, 증기 증착, 스크린 페인팅, 페인팅, 디핑, 스퍼터링, 진공 증착, 전기 증착, 메니스커스 코팅) 또는 그들의 조합에 의해 디스크 기판에 적용될 수 있다.
높은 면적 밀도는 높은 데이터 저장 능력에 대응될 수 있다. 면적 밀도는, 여분의 정보 층을 추가하거나, 또는 레이저 빔 스팟 직경(즉, 상기 매체에 조사되는 레이저 광선 빔의 직경)을 감소시키는 것 중에서 하나 이상에 의해 증가될 수 있다. 상기 레이저 빔 스팟 직경은, 대략적으로, 대물렌즈의 개구수(NA; numerical aperture)로 나눈 레이저 광선의 파장일 수 있다. 상기 개구수는 렌즈 시스템의 집광 능력의 측정치일 수 있다. 그러므로, 상기 레이저 빔 스팟 직경은, 레이저의 파장을 감소시키거나, 대물렌즈의 NA를 증가시키는 것 중에서 하나 이상에 의해 감소시킬 수 있다. BLU-RAY DISC 기술은, 405 나노미터 파장을 갖는, 또한 블루-자외선 레이저로도 알려진, 블루 레이저를 이용하는, 높은 면적 밀도 저장 매체의 하나의 예이다. 비교를 위해서, CD를 읽는데 사용되는 레이저의 파장은 780 나노미터이다.
일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체의 데이터층은, 약 650 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체의 데이터층은, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체의 데이터층은, 약 405 나노미터의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있다. 상기 경질 코팅층은, 레이저 빔을 투과시키거나, 및/또는 레이저 빔과 상호작용함으로써, 레이저 빔을 이용하여 상기 데이터층을 읽고, 상기 데이터층에 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있게 된다. 약 650 나노미터 미만의 파장의 레이저를 이용하여, 상기 데이터층을 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있는, 경질 코팅층의 광학적 및 물리적 특성은, 약 420 나노미터 미만의 파장의 레이저를 이용하여, 상기 데이터층을 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 할 수 있는, 경질 코팅층과는 매우 다르다.
일실시예에서, 상기 데이터층을 읽고, 상기 데이터층에 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 하기 위해 사용된 레이저 빔 공급원의 대물렌즈의 NA는, 약 0.6 보다 클 수 있다. 일실시예에서, 상기 데이터층을 읽고, 쓰고 또는 읽거나 쓰는 둘 다를 하기 위해 사용된 레이저 빔 공급원의 대물렌즈의 NA는, 약 0.85 이다.
일측면에서, 광학 데이터 저장 매체는 다수의 중합 및/또는 금속 성분들을 포함할 수 있으며, 이들은 상기 광학 데이터 저장 매체의 구체적인 활용을 위한 특정 특성이나 요구사항에 따라, 다양한 두께의 적층 수평층으로 결합될 수 있다.
상기 광학 데이터 저장 매체는 데이터층과 직접적으로 접촉되는 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 데이터층은 기판 층에 더 고정될 수 있다. 상기 기판 층은, 데이터층에 대한 지지층으로 기능하고, 광학 저장 매체에 강도를 제공할 수 있다. 도 1을 참고하면, 광학 데이터 저장 매체(10)는 데이터층(30)에 직접 고정되는 경질 코팅층(20)을 포함하고, 데이터층(30)은 기판 층(40)에 의해 고정된다.
상기 기판 층은, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지의 어느 하나 또는 둘 다를 포함하는 중합 물질로 만들어 진다. “열가소성 중합체”라는 용어는, 반복적으로 가열하면 부드러워지고 냉각되면 단단해질 수 있는, 고분자 구조를 갖는 물질을 의미한다. “열경화성 중합체”라는 용어는, 처음 가압 가열되었을 때 고형화되고, 고유 특성을 파괴하지 않으면 재용융 또는 재성형되지 않는, 물질을 의미한다. 열가소성 중합체와 열경화성 중합체는, 중합체의 첨가 또는 축합 중에서 어느 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다.
열경화성 중합체의 적절한 예로는, 에폭사이드, 멜라민, 페놀릭 또는 우레아의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
적절한 열가소성 중합체로는, 올레핀-유래 중합체(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 그들의 공중합체), 폴리메틸펜탄; 디엔-유래 중합체(예를 들어, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌 또는 그들의 공중합체), 불포화 카르복시산의 중합체와 그들의 기능성 유도체들(예를 들어, 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(알킬 메타크릴레이트), 폴리아크릴아미드, 폴리아크릴로니트릴 또는 폴리아크릴릭 산과 같은 아크릴릭 중합체), 알케닐방향족 중합체(예를 들어, 폴리스티렌, 폴리-알파-메틸스티렌, 폴리비닐톨루엔 또는 고무-변성된 폴리스티렌), 폴리아미드(예를 들어, 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-1,1 또는 나일론-1,2), 폴리에스테르; 폴리카보네이트; 폴리에스테르 카보네이트; 폴리에테르(예를 들어, 폴리아릴렌 에테르, 폴리에테르설폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르이미드); 폴리아릴렌 설파이트, 폴리설폰, 폴리설파이드설폰; 또는 액체 결정질 중합체, 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 기판 층은 열가소성 폴리에스테르를 포함한다. 열가소성 폴리에스터의 적절한 예로는, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,4-부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,3-프로필렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥산디메탄올 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥산디메탄올-코-에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리(부틸렌 나프탈레이트) 또는 폴리아릴레이트 중에서, 하나 이상을 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 상기 기판 층은 열가소성 엘라스토메릭 폴리에스테르(TPE)를 포함할 수 있다. 열가소성 엘라스토머는 열가소성 물질로서 가공되지만, 열경화성의 특성을 일부 갖고 있다. 적절할 열가소성 엘라스토머 폴리에스테르는, 폴리(알킬렌 옥사이드)의 소프트-블럭 세그먼트(예를 들어, 폴리(에틸렌 옥사이드) 또는 폴리(부틸렌 옥사이드)의 세그먼트)를 함유하는 폴리에테르에테르; 방향족 디이소시아네이트와 디카르복시산의 축합에 의해 합성된 것과 같은 폴리에스테르아미드; 또는 카르복시산 말단 그룹을 갖는 어떠한 폴리에스테르, 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 기판 층은, 호모-폴리카보네이트, 코-폴리카보네이트 또는 코-폴리에스테르 폴리카보네이트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 기판 층은, 폴리(아릴렌 에테르)와 폴리(알케닐 방향족 수지)의 블렌드를 포함할 수 있다. 폴리(아릴렌 에테르)는, 폴리(페닐렌 에테르)(PPE); 폴리(아릴렌 에테르) 공중합체, 폴리(아릴렌 에테르) 그라프트 공중합체; 폴리(아릴렌 에테르) 에테르 이오노머; 알케닐 방향족 화합물의 블럭 공중합체, 비닐 방향족 화합물 및 폴리(아릴렌 에테르); 및 그들의 조합을 포함할 수 있다. 폴리(알케닐 방향족) 수지는 비-엘라스토메릭 블럭 공중합체, 예를 들어, 스티렌과 폴리올레핀의 디블럭, 트리블럭 및 멀티블럭 공중합체를 포함할 수 있다. 스티렌과 부타디엔의 비-엘라스토메릭 블럭 공중합체는, 선형 블럭, 라디칼 블럭 또는 테이퍼드 블럭 공중합체 구조를 갖는 것으로 또한 사용될 수 있다. 상기 폴리(알케닐 방향족) 수지는 또한 스티렌-폴리올레핀-메틸 메타크릴레이트의 블럭 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 광학 데이터 저장 매체는, 그루브 내에 데이터가 저장된, 또는 그루브와 랜드 둘 다에 데이터가 저장된 상태의 랜드와 그루브 포맷에 데이터를 저장할 수 있다. 상기 광학 저장 매체의 기판은 랜드와 그루브 패턴을 포함하는 것으로 성형될 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 랜드와 그루브를 갖는 기판과, 약 650 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여 읽혀질 수 있는 적절한 데이터 및 경질 코팅층으로부터 제조될 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 랜드와 그루브를 갖는 기판과, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여 읽혀질 수 있는 적절한 데이터 및 경질 코팅층으로부터 제조될 수 있다.
일실시예에서, 상기 기판은, 약 0.05 마이크로미터 내지 약 0.7 마이크로미터 범위의 피치를 갖는 랜드와 그루브를 포함할 수 있다. 여기에서 정의된 바와 같이, 상기 피치는 그루브의 중심으로부터 인접한 그루브의 중심까지를 측정한 거리이다. 랜드와 그루브의 치수는, 데이터를 재생시키는 방법에 따라서 가장 높은 공간 밀도를 제공하도록 선택될 수 있다. 일실시예에서, 상기 랜드의 너비는 약 10 나노미터 내지 약 200 나노미터 범위일 수 있다. 상기 랜드의 높이는 약 10 나노미터 내지 약 100 나노미터 범위일 수 있다.
상기 기판 층을 생산하기 위해 적용되는 방법들은, 사출 성형, 포말 공정, 스퍼터링, 플라즈마 증기 증착, 진공 증착, 전기 증착, 스핀 코팅, 용매 캐스팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 데이터 스탬핑, 엠보싱, 표면 폴리싱, 픽스처링, 라미네이팅, 회전 몰딩, 투 샷 몰딩, 동시사출, 필름의 오버-몰딩, 마이크로셀룰러 몰딩 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 기판 층을 생산하기 위해 적용된 방법은, 원하는 형상, 즉 랜드와 그루브를 갖는 기판을 인시츄 생산하는 것이 가능하다. 일실시예에서, 상기 기판 층을 생산하기 위해 적용된 방법은, 사출 성형-압축 기술을 포함한다. 상기 사출 성형-압축 기술은, 기판을 생산하기 위해 사용된 용융 중합체 또는 중합체 블렌드와 함께, 금형을 충진하는 것을 포함할 수 있다. 상기 금형은 예비적 형성품 또는 삽입 형태를 포함할 수 있다. 상기 중합체 시스템은 냉각될 수 있다. 적어도 일부가 용융된 상태에서, 상기 중합체 시스템은 압축될 수 있다. 상기 중합체 시스템의 압축은, 결과적으로, 상기 기판의 원하는 부분에 원하는 형상, 예를 들어, 피트와 그루브를 각인시킬 수 있다. 피트와 그루브는 나선형, 동심형 또는 다른 적절한 방향으로 배열될 수 있다. 쓰는 것은, 원하는 영역에, 기판의 한면 또는 양면에 할 수 있다. 상기 기판은 상온으로 냉각될 수 있다. 기판이 생산되면, 전기 도금, 코팅 기술(예를 들어, 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 증기 증착, 스크린 프린팅, 페인팅, 디핑 등), 라미네이션, 스퍼터링 또는 그들의 조합과 같은 추가 공정이 적용되어, 기판 상에 원하는 층들을 증착하게 된다.
선택적으로, 경질 코팅층과 데이터 저장층 사이에 및/또는 다른 층들 상이에 증착되는 것은, 예를 들어, 경질 코팅층을 기판에 의해 지지되는 다른 층들과 점착시키는 접착층일 수 있다. 일실시예에서, 접착층은 데이터층에 대하여 경질 코팅층을 고정할 수 있다. 도 2를 참조하면, 광학 데이터 저장 매체(10)는, 접착층(50)을 경유하여 데이터층(30)에 고정된 경질 코팅층(20)을 포함할 수 있다. 데이터층(30)은 또한 기판층(40)에 의해 고정될 수 있다.
적절한 접착제로는, 고온 용융 접착제, 자외선-경화성 접착제, 열 경화성 접착제, 압력 민감성 접착제 또는 택키 타입 접착제의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 접착제로 적절한 물질은, 고무, 유동성 열가소성 수지 또는 열가소성 엘라스토머의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 접착 물질의 적절한 예로는, 천연 고무, 실리콘 고무, 아크릴릭 에스테르 중합체, 폴리이소프렌, 스티렌 부타디엔 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 플루오로 비닐 메틸 실록산, 염소화 이소부텐-이소프렌, 클로로프렌, 염소화 폴리에틸렌, 클로로설포네이트, 폴리에틸렌, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시, 에폭시 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 팽창된 폴리스티렌, 팽창된 폴리에틸렌, 팽창된 폴리프로필렌, 포말화된 폴리우레탄, 가소화된 폴리비닐 클로라이드, 디메틸 실리콘 중합체, 메틸 비닐 실리콘 또는 폴리비닐 아세테이트 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 접착제는 선택적으로 프라이머를 포함할 수 있다. 일실시예에서, 압력 민감성은, 하나 이상의 광 저장 매체의 접착층에 사용될 수 있다.
접착층은, 증기 증착, 스핀 코팅, 용액 증착, 사출 성형, 압출 성형 또는 그들의 조합과 같은 방법에 의해서 광 저장 매체에 적용될 수 있다.
접착층은 광 데이터 저장 매체의 활용을 위해 요구되는 적절한 광 특성들을 제공할 수 있다. 상기 접착층이 제공하는 다른 특성들은, 유동성, 크립 저항성, 복원력, 탄성력 또는 데이터 저장 디스크의 재생 품질을 향상시키기 위한 댐퍼닝을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 상기 접착층은, 상기 층에 의해 제공되는 댐퍼닝의 양의 결정하는 접착제의 두께와 성질을 가진, 디스크의 댐퍼닝을 강화하기 위해 적용될 수 있다.
일실시예에서, 접착층의 두께는 약 1 마이크로미터 초과일 수 있다. 일실시예에서, 상기 접착층의 두께는, 1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터, 5 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터, 10 마이크로미터 내지 약 25 마이크로미터, 25 마이크로미터 내지 약 50 마이크로미터 범위일 수 있다. 일실시예에서, 접착층의 두께는 약 50 마이크로미터 초과일 수 있다.
선택적으로, 경질 코팅층과 데이터 저장층 사이에 증착되는 것은 광 투과층일 수 있다. 레이저 빔은, 데이터층 상의, 경질 코팅층, 광 투과층 및 다른 층들(존재한다면)을 통해 입사될 수 있다. 일실시예에서, 접착층은 데이터층에 대하여 광 투과층을 고정하고, 경질 코팅층은 직접적으로 광 투과층에 고정될 수 있다. 일실시예에서, 하나의 접착층은 데이터층에 광 투과층을 고정하고, 다른 접착층은 광 투과층에 경질 코팅층를 고정할 수 있다. 도 3을 참조하면, 광학 데이터 저장 매체(10)은, 접착층(50)을 통해 광 투과층(60)에 고정된 경질 코팅층(20)을 포함할 수 있다. 상기 광 투과층은, 다른 접착층(50)을 통해 데이터층(30)에 더 고정될 수 있다. 데이터층(30)은 기판층(40)에 더 고정될 수 있다.
상기 광 투과층은, 활성 에너지선(active energy ray)-경화성 물질 또는 열가소성 폴리카보네이트 물질 중 하나 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 활성 에너지선-경화성 물질은, 자외선-경화성 물질, 전자선-경화성 물질 또는 감마선 경화성 물질 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
적절한 활성 에너지선-경화성 물질은, 아크릴릭 타입 이중결합(예를 들어, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 에폭식 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트), 알릴 타입 이중결합(예를 들어, 디알릴 프탈레이트) 및 불포화 이중결합(예를 들어, 말레익산 유도체)와 같은 활성-에너지선 경화성 그룹을 갖는 단량체, 올리고머 또는 중합체 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 활성 에너지선-경화성 물질에 대한 단량체의 적절한 예로는, 스티렌, 에틸 아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 메타크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸로프로판 디(메트)아크릴레이트 또는 페놀 에틸렌 옥사이드 부가물의 (메트)아크릴레이트 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 광 투과층은 열가소성 폴리카보네이트 물질을 포함할 수 있다. 상기 열가소성 폴리카보네이트는 화학식 (XIV)의 구조를 가질 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00014
여기서 “p”는 10 내지 10,000의 정수일 수 있으며; R21은 이가의 지방족 라디칼, 이가의 방향족 라디칼 또는 이가의 지환족 라디칼일 수 있다. 일부 실시예에서, R21은 디하이드록시 지방족 화합물, 디하이드록시 지환족 화합물 또는 디하이드록시 방향족 화합물로부터 유래될 수 있다. R21은, 화학식 (XV)를 갖는 디하이드록시 방향족 화합물로부터 유래된 이가의 방향족 라디칼일 수 있다;
Figure 112008041104170-PCT00015
여기서 R22 와 R23 은 각각의 예에서 독립적으로 방향족 라디칼일 수 있으며; E는 각각의 예에서 독립적으로 결합, 지방족 라디칼, 지환족 라디칼, 방향족 라디칼, 황-함유 결합, 셀레늄-함유 결합, 인-함유 결합 또는 산소 원자일 수 있고; “t” 는 1 이상의 수일 수 있고; “v” 는 0 또는 1이고; “u” 는 0을 포함하는 자연수일 수 있다.
적절한 디하이드록시 방향족 화합물은, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜탄; 2,2-비스(3-알릴-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(2-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시-6-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시-6-메틸페닐)부탄; 1,3-비스[4-하이드록시페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,4-비스[4-하이드록시페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,3-비스[3-t-부틸-4-하이드록시-6-메틸페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 1,4-비스[3-t-부틸-4-하이드록시-6-메틸페닐-1-(1-메틸에틸리딘)]벤젠; 4,4’-바이페놀; 2,2’,6,8-테트라메틸-3,3’,5,5’-테트라브로모-4,4’-바이페놀; 2,2’,6,6’-테트라메틸-3,3’,5-트리브로모-4,4’-바이페놀; 1,1-비스(4-하이드로페닐)-2,2,2-트리클로로에탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐-1,1,1,3,3,3,-헥사플루오로프로판); 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-시아노에탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)디시아노메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-시아노-1-페닐메탄; 2,2-비스(3-메틸-4-하이드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)노르보르난; 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌; 3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈라이드; 1,2-비스(4-하이드록시페닐)에탄; 1,3-비스(4-하이드록시페닐)프로페논; 비스(4-하이드록시페닐)설파이드; 4,4’-옥시디페놀; 4,4-비스(4-하이드록시페닐)펜타노익산; 4,4-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)펜타노익산; 2,2-비스(4-하이드록시페닐) 아세트산; 2,4’-디하이드록시디페닐메탄; 2-비스(2-하이드록시페닐)메탄; 비스(4-하이드록시페닐)메탄; 비스(4-하이드록시-5-니트로페닐)메탄; 비스(4-하이드록시-2,6-디메틸-3-메톡시페닐)메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄; 1,1-비스(4-하이드록시-2-클로로페닐)에탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판(비스페놀-A); 1,1-비스(4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-페닐-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디브로모-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-이소프로필페닐)프로판; 2,2-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-클로로-5-페닐-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3-브로모-5-페닐-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디이소프로필-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(3,5-디페닐-4-하이드록시펜닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)프로판; 2,2-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3-에틸페닐)프로판; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-디메틸페닐)프로판; 2,2-비스(3,5,3’,5’-테트라클로로-4,4’-디하이드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥실메탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-페닐-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디클로로-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디브로모-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)-사이클로헥산; 4,4’-[1-메틸-4-(1-메틸-에틸)-1,3-사이클로헥산디일]비스페놀 (1,3 BHPM); 4-[1-[3-(4-하이드록시페닐)-4-메틸사이클로헥실]-1-메틸-에틸]-페놀 (2,8 BHPM); 3,8-디하이드록시-5a,10b-디페닐코우마라노-2’,3’,2,3-코우마란 (DCBP); 2-페닐-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프탈이미딘; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-메틸페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-메틸페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-이소프필페닐)클로로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-이소프로필페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-5-페닐-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-페닐-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디이소프로필-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디페닐-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-페닐-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디클로로-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디브로모-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-클로로-4-하이드록시-5-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-4-하이드록시-5-이소프로필페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-t-부틸-5-클로로-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-t-부틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 비스(3-클로로-5-페닐-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(3-브로모-5-페닐-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(3,5-디이소프로필-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(3,5-디페닐-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라클로로페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라브로모페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(4-하이드록시-2,3,5,6-테트라메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클록헥산; 1,1-비스(2,6-디클로로-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 1,1-비스(2,6-디브로모-3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산; 4,4-비스(4-하이드록시페닐)헵탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)데칸; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로데칸; 1,1-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)사이클로도데칸; 4,4’-디하이드록시-1,1-바이페닐; 4,4’-디하이드록시-3,3’-디메틸-1,1-바이페닐; 4,4’-디하이드록시-3,3’-디옥틸-1,1-디페닐; 4,4’-(3,3,5-트리메틸사이클로헥실리덴)바이페놀; 4,4’-비스(3,5-디메틸)디페놀; 4,4’-디하이드록시디페닐에테르; 4,4’-디하이드록시디페닐티오에테르; 1,3-비스(2-(4-하이드록시페닐)-2-프로필)벤젠; 1,3-비스(2-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-2-프로필)벤젠; 1,4-비스(2-(4-하이드록시페닐)-2-프로필)-벤젠; 1,4-비스(2-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-2-프로필)-벤젠; 2,4’-디하이드록시페닐 설폰; 4,4’-디하이드록시디페닐설폰 (BPS); 비스(4-하이드록시페닐)메탄; 2,6-디하이드록시나프탈렌; 하이드로퀴논; 레조르시놀; C1 -3 알킬-치환된 레조르시놀; 3-(4-하이드록시페닐)-1,1,3-트리메틸린단-5-올; 1-(4-하이드록시페닐)-1,3,3-트리메틸리단-5-올; 4,4-디하이드록시디페닐 에테르; 4,4-디하이드록시-3,3-디클로로디페닐에테르; 4,4-디하이드록시-2,5-디하이드록시디페닐에테르; 4,4-티오디페놀; 2,2,2’,2’-테트라하이드로-3,3,3’,3’-테트라메틸-1,1’-스피로비[1H-인덴]-6,6’-디올; 및 그들의 둘 이상의 혼합물들, 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.
적절한 디하이드록시 방향족 화합물은, 화학식 (XVI)의 구조를 갖는 비스페놀을 포함할 수 있다:
Figure 112008041104170-PCT00016
여기서 R24 와 R25 는 각각의 예에서 독립적으로 할로겐 원자, 니트로 그룹, 시아노 그룹, 지방족 라디칼, 지환족 라디칼 또는 방향족 라디칼일 수 있으며; “w” 는 각각의 예에서 독립적으로 0 내지 4의 정수일 수 있고; W는 결합, 지방족 라디칼, 지환족 라디칼 또는 방향족 라디칼일 수 있다.
구조식 (II)의 대표적인 유닛은, 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 (DMBPC); 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로펜; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헵탄; 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산 (DMBPI); 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸)프로판 (DMBPA); 4,4’-(1-페닐에틸리덴)비스(2-메틸페놀) (DMbisAP); 또는 그들의 조합들을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 화학식 (XIV)의 R21은, 비스페놀 A(2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, CAS No. 80-05-7)로부터 유래될 수 있고, 상기 열가소성 중합 물질은 비스페놀 A 폴리카보네이트일 수 있다. 비스페놀 A는 ALDRICH Chemical Co. 사로부터 용이하게 입수 가능하다. 비스페놀 A 폴리카보네이트는, 포괄적 화학식 (XIV)에 포함되며, R21은 화학식 (XVI)를 갖는 비스페놀로부터 유래될 수 있으며, 화학식 (XVI)에서 “w”는 0일 수 있고, W는 이소프로필리덴 라디칼이고, 하이드록시 그룹은 4,4’ 위치에 존재하는, 경우를 나타낸다. 상기 광 투과층에 사용하기에 적절한 다른 폴리카보네이트의 예로는, 예를 들어, 2,2’-디메틸비스페놀 Z 폴리카보네이트, 2,2’디메틸비스페놀 A 폴리카보네이트 또는 비스페놀 M 폴리카보네이트가 포함될 수 있다.
폴리카보네이트의 제조 방법은, 예를 들어 포스젠을 이용한 계면 중합; 예를 들어 비스페놀 A 비스클로로포메이트를 이용한 비스클로로포메이트 중합 방법; 및 예를 들어 비스페놀 A와, 디페닐 카보네이트 같은 디아릴 카보네이트를 이용한 용융 중합 방법 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 광 투과층은, 광 투명성, 사용된 레이저 파장 범위에서 낮은 광 흡수성 또는 반사도, 낮은 복굴절, 낮은 두께 비-균일성 또는 낮은 표면 거칠기 중 하나 또는 그 이상을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 광 투과층은, 20 나노미터 이하의 면방향 저해도(in plane retardation)와 같은 광 특성들을 가질 수 있다. 여기에서 사용된 “면방향 저해도”는 광학층에 있어서 복굴절의 측정치를 의미한다. 일실시예에서, 100 마이크로미터 두께의 광 투과층에 대하여, 2 센티미터보다 긴 길이에서, 두께 균일성은 2 마이크로미터 미만의 차수일 수 있다. 일실시예에서, 100 마이크로미터 두께의 광 투과층에 대하여, 1 밀리미터 길이 규모에서, 표면 거칠기는 40 나노미터 또는 그 미만의 차수일 수 있다.
상기 광 투과층은, 증착(예를 들어, 플라즈마 증진 화학적 증기 증착 등), 코팅(예, 전기증착 코팅, 메니스커스 코팅, 스프레이 코팅, 압출 코팅, 스핀 코팅, 용액 코팅 등), 캐스팅(예, 압출 캐스팅, 용액 캐스팅 등), 사출 성형, 필름 블로잉, 캘린더링 또는 그들의 조합에 의해 증착될 수 있다. 일실시예에서, 용액 캐스팅이 광 투과층을 생산하기 위해 사용될 수 있다.
기판, 경질 코팅층, 데이터층 및 광 투과층에 추가적으로, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 윤활층, 반사층, 유전층, 프린트층, 정전기층, 분산층 및 기타 층과 같은 다른 층들을 포함할 수 있다. 적절한 윤활층은 플루오로 오일 및 그리스와 같이 플루오로 화합물을 포함할 수 있다.
적절한 반사층은 하나 이상의 알루미늄, 은, 금, 티타늄 및 상기의 어느 하나 이상을 포함하는 합금 및 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 반사 금속층의 두께는, 데이터를 재생하기에 충분한 에너지 양을 반사하기에 충분한 것일 수 있다. 일실시예에서, 상기 반사층의 두께는 약 300 옹스트롬 초과일 수 있다. 일실시예에서, 상기 반사층의 두께는 약 300 옹스트롬 내지 약 400 옹스트롬, 약 400 옹스트롬 내지 약 500 옹스트롬, 약 500 옹스트롬 내지 약 600 옹스트롬, 약 600 옹스트롬 내지 약 700 옹스트롬 범위일 수 있다. 일실시예에서, 상기 반사층의 두께는 약 700 옹스트롬 초과일 수 있다.
상기 유전층은 데이터층의 일면 또는 양면에 고정될 수 있으며, 열 조절기로 사용될 수 있다. 유전층들은, 질화물(예를 들어, 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물 등); 산화물(예, 알루미늄 산화물); 탄화물(예를 들어, 실리콘 산화물); 또는 상기의 어느 하나 이상을 포함하는 합금 및 조합들을 포함할 수 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 경질 코팅층의 두께는, 광학 데이터 저장 매체 내에 존재하는 다른 층들에 매우 의존적일 수 있다. 일실시예에서, 광 투과층은 경질 코팅층에 추가되어 존재할 수 있고, 상기 경질 코팅층의 평균 두께는 약 10 마이크로미터 미만의 범위일 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅층의 평균 두께는, 약 1 마이크로미터 내지 약 2 마이크로미터, 약 2 마이크로미터 내지 약 4 마이크로미터 또는 약 5 마이크로미터 내지 약 10 마이크로미터 범위일 수 있다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체는 광 투과층이 존재하지 않을 수 있고, 상기 경질 코팅층의 평균 두께는 약 80 마이크로미터 초과의 범위일 수 있다. 일실시예에서, 상기 경질 코팅층의 평균 두께는, 약 80 마이크로미터 내지 약 90 마이크로미터, 약 90 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터, 약 100 마이크로미터 내지 약 125 마이크로미터, 약 125 마이크로미터 내지 약 150 마이크로미터 범위일 수 있다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체의 경화된 경질 코팅층은, 경화되어 경화된 경질 코팅층을 형성할 수 있다. 경화는 열 또는 복사(radiation)의 어느 하나 또는 둘 다에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 복사에 의해 경화한다면, 상기 경화는, 자외선 복사, 감마선 복사, 전자-빔 복사, 코로나 복사 또는 플라즈마에 노출시킴으로서 수행될 수 있다. 상기 경질 코팅층을 경화하는 것은, 복굴절률, 경도, 모듈러스, 라디알 틸트 변이, 스크래치 저항성 또는 경질 코팅층의 마찰 계수의 어느 하나 이상을 변화시키게 될 수 있다.
일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은 약 30 나노미터의 평균 복굴절률을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 약 10 나노미터 내지 약 15 나노미터, 약 15 나노미터 내지 약 20 나노미터, 약 20 나노미터 내지 약 25 나노미터 또는 약 25 나노미터 내지 약 30 나노미터 범위의 평균 복굴절률을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은 약 30 나노미터 미만의 평균 복굴절률을 가질 수 있다.
일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입(indentation) 조건에서 측정시, 약 0.1 기가 파스칼 초과의 평균 경도값을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 약 0.1 기가 파스칼 내지 약 0.2 기가 파스칼, 약 0.2 기가 파스칼 내지 약 0.25 기가 파스칼, 약 0.25 기가 파스칼 내지 약 0.3 기가 파스칼, 약 0.3 기가 파스칼 내지 약 0.4 기가 파스칼 범위의 평균 경도값을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 약 0.4 기가 파스칼 초과의 평균 경도값을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 약 7H의 ASTM 3363에 의해 측정시, 평균 펜슬 경도를 가질 수 있다.
일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 약 0.2 기가 파스칼 초과의 평균 모듈러스값을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 약 0.2 기가 파스칼 내지 약 0.4 기가 파스칼, 약 0.4 기가 파스칼 내지 약 0.6 기가 파스칼, 약 0.6 기가 파스칼 내지 약 0.8 기가 파스칼, 약 0.8 기가 파스칼 내지 약 1 기가 파스칼 범위의 평균 모듈러스값을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 약 1 기가 파스칼 초과의 평균 모듈러스값을 가질 수 있다.
일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 200 마이크로뉴턴의 수직항력에서 1 마이크로미터 반경의 다이아몬드 팁을 사용하였을 때, 0.04 제곱 마이크로미터 미만의 영구적인 소성 변형(스크래치 영역)이 일어나는 스크래치 저항성을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 200 마이크로뉴턴의 수직항력에서 1 마이크로미터 반경의 다이아몬드 팁을 사용하였을 때, 0.01 제곱 마이크로미터 내지 약 0.02 제곱 마이크로미터, 0.02 제곱 마이크로미터 내지 약 0.03 제곱 마이크로미터 또는 0.03 제곱 마이크로미터 내지 약 0.04 제곱 마이크로미터 범위의 영구적인 소성 변형(스크래치 영역)이 일어나는 스크래치 저항성을 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 200 마이크로뉴턴의 수직항력에서 1 마이크로미터 반경의 다이아몬드 팁을 사용하였을 때, 약 0.01 제곱 마이크로미터 미만의 영구적인 소성 변형(스크래치 영역)이 일어나는 스크래치 저항성을 가질 수 있다. 스크래치 영역은, 제품에서 스크래치의 피크-피크 너비와 피크-대-밸리 깊이로 정의될 수 있다.
일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 300 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 약 0.4 미만 범위의 마찰계수를 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 300 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 약 0.1 내지 약 0.2, 약 0.2 내지 약 0.3 또는 약 0.3 내지 약 0.4 범위의 마찰계수를 가질 수 있다. 일실시예에서, 상기 경화된 경질 코팅층은, 300 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 약 0.1 미만 범위의 마찰계수를 가질 수 있다.
광학 데이터 저장 매체는 다양한 환경 조건에 노출되기 때문에, 데이터 디스크 매체 틸트(tilt)의 변화를 최소화시키는 것은, 디스크 성능의 유지에 영향을 주는 요소들 중 하나일 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, “틸트(tilt)” 라는 용어는, 데이터 저장 매체가 수평 축에서 기울어진, 각도의 숫자를 의미하며, 상기 저장 매체의 외부 반경에서 수직 편차로서 측정될 수 있다. 상기 라디알 틸트는, 상기 디스크에 일부 각도에서 입사된 레이저 빔의 편향을 측정함으로써, 결정된다. 입체적으로 고려하면, 상기 레이저 빔의 편향은 라디알 틸트 각의 두 배일 수 있다. 이것은 라디알 편차로 표시될 수 있고, 각으로 측정된 틸트 각의 두 배이다.
시간, 온도 또는 습도의 어느 하나 이상은, 다양한 환경 조건에 노출되었을 때, 수축 및 팽창 비율이 다르게 나타나는 물질 층들을 포함하는, 상기 매체의 틸트에 영향을 줄 수 있다. 데이터 디스크 어셈블리의 치수 안정성을 측정하기 위한 예측 실험은, 상기 디스크 어셈블리를 80℃에서 미리 측정된 시간 동안 열 숙성시킨 후, 라디알 틸트를 측정함으로써, 수행될 수 있다. 또 다른 예측 실험은, 상기 데이터 디스크 어셈블리를 상온에 노출시키되, 습도의 수준을 순환시키고, 상기 순환 과정 동안 디스크 틸트를 측정함으로써, 수행될 수 있다.
일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 80℃에서 96 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.5 도 미만의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 80℃에서 96 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.1 도 내지 약 0.2 도, 약 0.2 도 내지 약 0.3 도, 약 0.3 도 내지 약 0.4 도 또는 약 0.4 도 내지 약 0.5 도 범위의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 80℃에서 96 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.1 도 미만의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다.
일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 90 퍼센트 상대습도 환경에서 약 10 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.35 도 미만의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 90 퍼센트 상대습도 환경에서 약 10 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.1 도 내지 약 0.15 도, 약 0.15 도 내지 약 0.2 도, 약 0.2 도 내지 약 0.25 도, 약 0.25 도 내지 약 0.3 도 또는 약 0.3 도 내지 약 0.35 도 범위의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다. 일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 90 퍼센트 상대습도에서 약 10 시간 경화한 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 약 0.1 도 미만의 라디알 틸트 변화값을 나타낼 수 있다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체가 제공될 수 있다. 상기 광학 데이터 저장 매체는, 데이터층과 상기 데이터층의 표면에 직접 고정된 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은 복사 경화 또는 열 경화성 실리콘 조성물을 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은 약 80 마이크로미터 초과 범위의 평균 두께를 가질 수 있다. 상기 데이터층 표면은, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽거나 쓰고 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
일실시예에서, 광학 데이터 저장 매체가 제공될 수 있다. 상기 광학 데이터 저장 매체는, 데이터층; 상기 데이터층 상에 증착된 광 투과층; 및 상기 광 투과층 상에 증착된 경질 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 경질 코팅층은 복사 경화성 또는 열 경화성 실리콘 조성물을 포함할 수 있다. 상기 데이터층 표면은, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽거나 쓰고 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있다.
상기 광학 데이터 저장 매체를 생산하기 위해서는, 사출 성형, 포말 공정, 스퍼터링, 플라즈마 증기 증착, 진공 증착, 전기 증착, 스핀 코팅, 용매 캐스팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 데이터 스탬핑, 엠보싱, 표면 폴리싱, 픽스처링, 라미네이팅, 회전 몰딩, 투 샷 몰딩, 동시사출, 필름의 오버-몰딩, 마이크로셀룰러 몰딩 또는 그들의 조합을 포함하는, 다양한 방법들의 적용될 수 있다.
일실시예에서, 경화성 경질 코팅층을 데이터층에 직접 고정하기 위한 방법이 제공될 수 있다. 상기 방법은, 경질 코팅층을 경화하여 경화된 경질 코팅층 및 광학 데이터 저장 매체를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 방법은, 약 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 상기 데이터층을 읽거나 쓰고 또는 읽고 쓰는 둘 다를 하는 것을 더 포함할 수 있다.
일실시예에서, 경질 코팅층은, 앞서 언급한 경질 코팅제 조성물을 코팅함으로써, 데이터층 상에 형성될 수 있다. 상기 코팅 방법은, 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 메니스커스 코팅, 용매 캐스팅 또는 그라비어 코팅 방법들의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 코팅 방법은 경화되지 않은 경질 코팅층을 형성할 수 있고, 이러한 경화되지 않은 층은, 자외선, 전자선 또는 가시광선과 같은 활성 에너지선으로 조사하거나 특정 온도로 가열될 수 있으며, 그로 인해 상기 경화되지 않는 층을 경화시키게 되고 경질 코팅층을 형성하게 된다.
일실시예에서, 상기 데이터층은 또한 기판층에 고정될 수 있다. 상기 데이터층은, 스퍼터링 공정, 전기도금, 또는 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 증기 증착, 스크린 페인팅, 페인팅, 디핑, 스퍼터링, 진공 증착, 전기 증착 또는 메니스커스 코팅과 같은 코팅 기법들의 어느 하나 이상에 의해 상기 디스크 기판에 적용될 수 있다.
일실시예에서, 광 투과층은, 상기 경질 코팅층과 데이터층 사이에 포함될 수 있다. 상기 광 투과층을 생산하기 위해 이용된 방법은, 용액 캐스팅, 압출 캐스팅, 압출 캘린더링, 스핀 코팅 또는 사출 성형의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
선택적으로, 접착층은 광학 데이터 저장 매체의 다양한 층들 사이에 존재할 수 있다. 상기 접착층은, 증기 증착, 스핀 캐스팅, 용액 증착, 사출 성형 또는 압출 성형의 어느 하나 이상을 포함하는 방법에 의해, 광학 데이터 저장 매체에 포함될 수 있다.
광 데이터 저장 매체는, 회전축에 부착될 수 있고, 상기 매체가 회전축을 따라 회전하는 동안, 데이터를 읽을 수 있는 것이 가능한 형태일 수 있다. 일실시예에서, 상기 매체는, 회전축에 부착하기 위해서 중앙에 구멍과, 원형의 외부 반경을 갖는 원반 형태일 수 있다. 원형 이외의 다른 형태들이 사용될 수 있으며, 예를 들어, 사각형, 별, 팔각형, 육각형 등이 사용될 수 있다.
일반적으로, 상기 저장 매체의 크기는, 데이터 저장 매체를 읽고 쓰는 장치에 이용되기 위해서, 산업적으로 특정되어 있다. 일실시예에서, 상기 데이터 저장 매체는, 약 15 밀리미터 내지 약 40 밀리미터 범위의 내부 반경과, 약 65 밀리미터 내지 약 130 밀리미터 범위의 외부 반경을 가질 수 있다. 또 다른 이용가능한 크기는, 약 1 밀리미터 내지 약 100 밀리미터 범위의 내부 반경과, 약 5 밀리미터 내지 약 300 밀리미터 범위의 외부 반경을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 상기 광학 데이터 저장 매체는, 디스크면 당, 약 22 기가바이트 초과, 약 25 기가바이트 초과 또는 약 27 기가바이트 초과의 저장 능력을 가질 수 있다. 따라서, 양면 디스크는, 약 44 기가바이트 초과, 약 50 기가바이트 초과 또는 약 54 기가바이트 초과의 저장 능력을 가질 수 있다.
일실시예에서, 상기 데이터 저장 매체의 전송 비율은, 약 25 메가바이크/초 초과, 약 30 메가바이트/초 초과 또는 약 35 메가바이트/초 초과일 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 광학 데이터 저장 매체의 크로스-섹션이다.
도 2는 일실시예에 따른 광학 데이터 저장 매체의 크로스-섹션이다.
도 3은 일실시예에 따른 광학 데이터 저장 매체의 크로스-섹션이다.
도 4는 광학 데이터 저장 매체에 대한 적용된 수직 항력의 함수로써, 스크래치 영역의 플롯이다.
도 5는, 90 퍼센트의 습도에서, 광학 데이터 저장 매체의 시간에 따른 라디 알 틸트 변화 값의 플롯이다.
사용될 수 있는 경질 코팅은, GE Silicones 사의 상표명 UV HC3000, UV HC8558, SHC 5020 및 AS4000 또는 캘리포니아주 애너하임에 소재한 SDC Coatings 사의 상표명 MP1175U 및 PF1153로부터 입수 가능한, 상업적 코팅을 포함할 수 있다.
비교예 1
광학 데이터 저장 매체는, 비스페놀-A 폴리카보네이트 수지(OQ1050, GE Plastics 사로부터 입수 가능한 광학 품질의 폴리카보네이트)로부터 만들어진 1.1 mm 두께의 기판으로부터 제조하였다. 얇은 알루미늄 반사 데이터층(0.05 마이크로미터 내지 0.10 마이크로미터)을 상기 기판층 위에 스퍼터링하였다. 압력 민감성 접착층(대략 25 마이크로미터 두께)을 상기 기판층의 금속화된 부분에 적용하였고, 그런 다음, Record Products of America 사에서 제작된 니토 타입 어플리케이터를 이용하여, 비스페놀-A 폴리카보네이트(BPA-PC)로부터 제조된 광 투과층(약 75 마이크로미터 두께)을 형성하였다. 상기 데이터 디스크 어셈블리는, Carver laminator press 내에서, 60℃, 80 파운드/제곱 인치(psi; 5.6 kgf/cm2)에서 5 분 동안, 상기 적층체를 가압하여, 상기 층들을 완전히 결합시킴으로써, 완료하였다.
실시예 1
광학 데이터 저장 매체는, 비스페놀-A 폴리카보네이트 수지(OQ1050, GE Plastics 사로부터 입수 가능한 광학 품질의 폴리카보네이트)로부터 만들어진 1.1 mm 두께의 기판으로부터 제조하였다. 얇은 알루미늄 반사 데이터층(0.05 마이크로미터 내지 0.10 마이크로미터)을 상기 기판층 위에 스퍼터링하였다. 압력 민감성 접착층(대략 25 마이크로미터 두께)을 상기 기판층의 금속화된 부분에 적용하였고, 그런 다음, Record Products of America 사에서 제작된 니토 테입 어플리케이터를 이용하여, 비스페놀-A 폴리카보네이트(BPA-PC)로부터 제조된 광 투과층(약 75 마이크로미터 두께)을 형성하였다. UV HC3000으로부터 제조된 경질 코팅층을, BPA-PC층 위에 스핀 코팅하여 경질 코팅층을 형성하였다. 상기 경질 코팅층의 두께는 약 2 마이크로미터 내지 약 3 마이크로미터 범위이다. 스핀 코팅의 속도는, 요구되는 두께에 따라서, 약 400 rpm 내지 약 2500 rpm 범위까지 달리 하였다. 상기 데이터 디스크 어셈블리는, Carver laminator press 내에서, 60℃, 80 파운드/제곱 인치(psi; 5,6 kgf/cm2)에서 5 분 동안, 상기 적층체를 가압하여, 상기 층들을 완전히 결합시킴으로써, 완료하였다. 상기 스핀-코팅된 매체는, 0.6-1.6 와트/cm2의 강도로 5-15 줄/cm2의 조사량으로, UV 빛에 노출시켜 경질 코팅을 경화시켰다. 상기 노출은, 300-600 Watt Fusion Type H UV bulb를 이용하여, 25℃에서 1-2 분 동안, 그 다음, 63-85℃에서 2-6 분 동안, 수행되었다.
실시예 2
본 실시예에서는, 경질 코팅층이 MP1175UV로부터 만들어졌다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 데이터 저장 매체를 제조하였다.
실시예 3
본 실시예에서는, 경질 코팅층이 UVHC8558로부터 만들어졌다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 데이터 저장 매체를 제조하였다.
실시예 4
본 실시예에서는, 경질 코팅층이 PF1153으로부터 만들어졌다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 데이터 저장 매체를 제조하였다.
실시예 5
본 실시예에서는, 경질 코팅층이 AS4700으로부터 만들어졌다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 데이터 저장 매체를 제조하였다.
실시예 6
본 실시예에서는, 경질 코팅층이 SHC5020로부터 만들어졌다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 데이터 저장 매체를 제조하였다.
비교예 1과 실시예 1-6에서 제작된 광학 데이터 저장 매체는, 경질 코팅층의 경도, 모듈러스, 스크래치 저항성 및 탄성계수와, 광학 데이터 저장 매체의 라디알 틸트 변화를 측정하기 위하여, 테스트 하였다.
표 1은, 비교예 1과 실시예 1, 2 및 3에 대하여, 0.1 밀리뉴턴의 압입에서 측정된, 경도 및 모듈러스 값을 보여준다. 표 1은, 또한, 비교예 1과 실시예 1, 2 및 3에 대하여, 0.3 밀리뉴턴의 수직 항력에서 측정된, 마찰계수를 보여준다. 경질 코팅을 갖는 광학 저장 매체가 더 높은 경도 및 모듈러스 값과 더 낮은 마찰계수 값을 보여준다.
도 4는, 비교예 1(커브 100)과 실시예 1, 2 및 3(커브 70, 80 및 90)에 대하여, 수직 항력의 변화에 따른, 얻어지는 스크래치 영역을 보여준다. 수직 항력의 모든 값들에서, 스크래치 영역은 경질 코팅층을 갖는 광학 저장 매체에서 더 낮게 나타난다.
실시예 경도 (GPa) 모듈러스 (GPa) 마찰 계수
비교예 1 0.2129 2.9099 0.483
실시예 1 0.4059 4.0850 0.295
실시예 2 0.4486 3.8155 0.228
실시예 3 0.4132 4.5167 0.259
상기 비교예 1과 실시예 6의 광학 저장 매체들은, 습도 약 50 퍼센트 조건에서 평형을 유지하게 된다. 상기 데이터 저장 디스크는, 이러한 초기 습도 약 50 퍼센트의 첫번째 조건에서, 습도 약 90 퍼센트의 두번째 조건으로 전달되었다. 상기 데이터 저장 디스크의 틸트는, 55 mm의 반경에서, 상기 디스크가 약 90 퍼센트의 습도에서 평형을 유지하는 시간 동안 측정되었다. 표 5는, 비교예 1(커브 110)과 실시예 1-6에 대하여, 일정 시간 동안 90 퍼센트의 습도에서, 라디알 틸트 변화 값을 보여준다.
상기 실시예들은 단지 본 발명의 일부 특징들을 설명하기 위한 것이다. 첨부된 청구범위는, 이해되는 만큼 넓게, 본 발명을 권리화하기 위한 것이다. 그리고, 여기에 나타낸 실시예들은, 다양한 모든 가능한 예들로부터 선택된 예들을 설명하기 위한 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는, 본 발명의 특징들을 설명하기 위해 사용된 실시예의 선택사항에 의해서, 제한되는 것이 아니다. 본 청구범위에서 사용된, “포함하는”이라는 단어와 그것의 문법적 변형은, 예를 들어, 그것만으로 제한되는 것은 아니나, “필수적으로 구성하는”과 “구성하는”과 같은 다양하고 다른 범위의 문구들을 또한 내재 또는 포함한다. 필요하다면, 범위가 사용될 수 있고, 그러한 범위는 그들 사이의 모든 하위-범위들을 포함한다. 이러한 범위 내에서, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 대중들에게 아직 알려지지 않은 범위에서, 다양한 변화가 가능할 것이며, 그러한 변화들도 본 발명의 첨부된 청구범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. 과학과 기술의 발달로 인하여, 표현상의 부정확성의 이유로 현재는 고려되는 않는 균등물과 치환물을 만드는 것이 가능해질 수 있으며, 이러한 변화들도 첨부된 청구범위의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (52)

  1. 데이터층; 및
    상기 데이터층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함하며,
    상기 데이터층 표면은, 650 나노미터 미만의 파장을 가진 레이저를 이용하여, 읽거나 쓸 수 있는, 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터층 표면은, 420 나노미터 미만의 파장을 가진 레이저를 이용하여, 읽거나 쓸 수 있는, 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은 복사 경화성 조성물 또는 열 경화성 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복사 경화성 조성물은, 자외선 복사, 전자-빔 복사, 코로나 복사 또는 플라즈마 중 어느 하나 이상에 반응하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매 체.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 아크릴레이트, 우레탄, 옥시란, 실록산, 멜라민 폴리올, 폴리이미드 또는 그들의 둘 이상의 조합 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 폴리카보네이트를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은 하나 이상의 첨가제들을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은 융화성의 그리고 비활성화된 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은, 부분적으로 또는 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산 중 어느 하나 또는 둘 다를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트 또는 칼슘 실리케이트 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터층은, 금속 산화물, 실리콘 산화물, 희토류 원소 전이 금속 합금, 니켈, 코발트, 크롬, 탄탈륨, 플레티늄, 테르븀, 가돌리늄, 철, 보론, 유기 염료, 무기 상 변이 화합물, 상 변이 칼코제나이드 합금 또는 그들의 둘 이상의 조합 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은 상기 데이터층 표면과 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터층은, 접착제 층에 의해, 상기 경질 코팅층에 고정되는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 80 마이크로미터 초과 범위의 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 80 마이크로미터 내지 150 마이크로미터 범위의 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화성 경질 코팅층은 경화된 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 30 나노미터의 평균 복굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 0.4 기가 파스칼 초과 범위에서 경도 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 1 기가 파스칼 초과 범위에서 모듈러스 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 광학 데이터 저장 매체는, 80℃에서 96 시간 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 0.5 도 미만의 라디알 틸트 변화 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 광학 데이터 저장 매체는, 90 퍼센트 상대습도 조건에서 10 시간 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 0.35 도 이하의 라디알 틸트 변화값을 나타내는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 200 마이크로뉴턴의 수직항력에서 1 마이크로미터 반경 의 다이아몬드 팁을 사용하였을 때, 0.04 제곱 마이크로미터 미만의 영구적인 소성 변형이 일어나는 스크래치 저항성을 가지는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  23. 제 16 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 300 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 0.4 미만 범위의 마찰 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  24. 데이터층; 및
    상기 데이터층의 표면에 직접 고정된 경질 코팅층으로서, 상기 경질 코팅층은 복사 경화성 또는 열 경화성 실리콘 조성물을 포함하고, 상기 데이터층 표면은 레이저를 이용하여 읽거나 쓸 수 있는, 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있으며, 상기 레이저는 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 경질 코팅층을 포함하며,
    상기 경질 코팅층은 80 마이크로미터 초과의 범위에서 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  25. 경화성 경질 코팅층을 직접 데이터층에 고정하는 과정; 및
    상기 경질 코팅층을 경화하는 과정을 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층을 경화하는 과정은 광학 데이터 저장 매체를 형성하게 되고, 상기 방법은 레이저를 이용하여, 상기 데이터층을 읽는 것, 쓰는 것 또는 읽고 쓰는 것 둘 다를 하는 것을 더 포함하며, 상기 레이저는 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 데이터층;
    데이터층의 표면에 고정된 광 투과층; 및
    상기 광 투과층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층을 포함하며,
    상기 데이터층 표면은, 650 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽는 것, 쓰는 것, 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 데이터층 표면은, 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 레이저를 이용하여, 읽거나 쓰고 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 복사 경화성 또는 열 경화성 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 복사 경화성 조성물은, 자외선 복사, 전자-빔 복사, 코로나 복사 또는 플라즈마 중 어느 하나 이상에 반응하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 아크릴레이트, 우레탄, 옥시란, 실리콘, 멜라린 폴리올, 폴리이미드 또는 그들의 둘 이상의 조합 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은 폴리카보네이트를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은 하나 이상의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  34. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은, 융화성의 그리고 비활성화된 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  35. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은, 부분적으로 또는 완전히 축합된 다면체의 올리고실세스퀴옥산 중 어느 하나 또는 둘 다를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  36. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅은, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트 또는 칼슘 실리케이트 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  37. 제 27 항에 있어서,
    상기 데이터층은, 금속 산화물, 실리콘 산화물, 희토류 원소 전이 금속 합금 니켈, 코발트, 크롬, 탄탈륨, 플레티늄, 테르븀, 가돌리늄, 철, 보론, 유기 염료, 무기 상 변이 화합물, 상 변이 칼코제나이드 합금 또는 그들의 둘 이상의 조합 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  38. 제 27 항에 있어서,
    상기 광 투과층은 폴리카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 광 투과층을 상기 데이터층에 고정하는 접착제 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  40. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 10 마이크론 초과 범위의 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  41. 제 27 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 1 마이크론 내지 10 마이크론 범위의 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  42. 제 27 항에 있어서,
    상기 경화성 경질 코팅층은 경화된 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 30 나노미터의 평균 복굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 0.4 기가 파스칼 초과 범위에서 경도 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 100 마이크로뉴턴의 압입 조건에서 측정시, 1 기가 파스칼 초과 범위에서 모듈러스 값을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  46. 제 42 항에 있어서,
    상기 광학 데이터 저장 매체는, 80℃에서 96 시간 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 0.5 도 미만의 라디알 틸트 변화 값을 나타내는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  47. 제 42 항에 있어서,
    상기 광학 데이터 저장 매체는, 90 퍼센트 상대습도 조건에서 10 시간 후에 55 밀리미터의 반경에서 측정시, 0.35 도 이하의 라디알 틸트 변화값을 나타내는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  48. 제 42 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 200 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 40,000 제곱 마이크론 미만의 스크래치 영역이 나타나는 스크래치 저항성을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  49. 제 42 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층은, 300 마이크로뉴턴의 수직항력에서, 0.4 미만 범위에서 마찰 계수를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  50. 데이터층;
    데이터층의 표면에 고정된 광 투과층; 및
    상기 광 투과층의 표면에 고정된 경화성 경질 코팅층으로서, 상기 경질 코팅층은 복사 경화성 또는 열 경화성 실리콘 조성물을 포함하고, 상기 데이터층 표면은 레이저를 이용하여 읽는 것, 쓰는 것, 또는 읽고 쓰는 둘 다를 할 수 있으며, 상기 레이저는 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 경화성 경질 코팅층을 포함하며,
    상기 경질 코팅층은 10 마이크론 미만의 범위에서 평균 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 데이터 저장 매체.
  51. 광 투과층을 데이터층에 고정하는 과정;
    경화성 경질 코팅층을 직접 광 투과층에 고정하는 과정; 및
    상기 경질 코팅층을 경화하는 과정을 포함하는 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 경질 코팅층을 경화하는 과정은 광학 데이터 저장 매체를 형성하게 되고, 상기 방법은, 레이저를 이용하여, 상기 데이터층을 읽는 것, 상기 데이터층에 쓰는 것 또는 읽고 쓰는 것 둘 다를 하는 것을 더 포함하며, 상기 레이저는 420 나노미터 미만의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
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