KR20090039727A

KR20090039727A - 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물

Info

Publication number: KR20090039727A
Application number: KR1020097001134A
Authority: KR
Inventors: 지안느 이. 하우브리치; 웬 피. 리아오; 소나 시바코바 슬로쿰
Original assignee: 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크.
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2007-07-17
Publication date: 2009-04-22
Also published as: CN101511898A; TW200817466A; JP2009543936A; BRPI0714832A2; US20080021128A1; WO2008011026A3; EP2046857A2; WO2008011026A2

Abstract

본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물은, a) 아크릴레이트 기 당(per) 적어도 약 400 의 수 평균 분자량을 가지며 약 40℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는 적어도 하나의 우레탄 폴리아크릴레이트; b) 적어도 약 50℃의 T_g를 갖는 적어도 하나의 가교 폴리아크릴레이트; c) 적어도 하나의 소수성 모노아크릴레이트; 및, d) 적어도 하나의 광 개시제;를 포함하여 구성된다.

Description

방사선-경화성 아크릴레이트 조성물 {RADIATION-CURABLE ACRYLATE COMPOSITION}

본 발명은, 특히, 광학 데이터 저장 매체용 보호 코팅들을 제공하기에 적합한 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물들에 관한 것이다.

광학 데이터 저장 매체, 예컨대, 콤팩트 오디오 디스크(compact audio discs: CD), 디지털 다기능 디스크(digital versatile discs: DVD) 그리고 더 최근의 고해상도 디지털 다기능 디스크(high definition digital versatile discs: HD DVD) 및 블루레이 디스크(Blu-ray discs: BD) [디스크를 판독하고 디스크에 기록하기 위해 사용되는 청자색 레이저(blue-violet laser)에 대해 그렇게 명명됨]에서 데이터 저장 밀도들이 증가됨에 따라, 디스크의 투명한, 또는 광-투과성, 층에 대한 성능 요건들이 더욱 더 엄격해졌다. 혁신적으로 짧은 판독 및 기록 파장들(reading and writing wavelengths)을 갖는 광학 디스크들, 특히, 상술된 BD는, 상당한 개발 노력을 기울여 왔다. BD는 수 년내에 비디오 테이프와 낮은 데이터 저장 밀도 DVD를 대신할 것으로 예상된다. BD 포맷(format)은 또한 컴퓨터 데이터 저장 및 고선명 무비들에 대한 광학적 표준이 될 것이다.

일반적인 광학 디스크는, 비교적 두꺼운 디스크형 열가소성 수지 기 재(substrate), 금속성 반사 층, 데이터 층 및 투명 보호 층을 포함한다. BD의 경우에, 보호 층은, 단일 층 또는 이중 층 타입일 수 있으며, 양쪽 타입들의 전체 두께는 약 100μm 이다.

두개의 층 구성에서, 첫번째 97μm 투명 층이 데이터 층 위에 형성되고, 뒤이어 두번째 3μm 투명 하드코트(hardcoat) 층이 첫번째 투명 층 위에 형성된다. 첫번째 97μm 투명 층은 내마모성 또는 스크래치 저항성(scratch resistance) 특성들을 제공하지 않으나, 두번째 3μm 투명 층은 이러한 필요한 특성들을 제공하도록 의도된다.

전술한 두 개의 층 구성을 내마모성 및 스크래치 저항성 특성들을 제공하는 단일 층 보호 코팅으로 바꾸는 것이 디스크 조립 절차를 크게 단순화시킬 것이기 때문에 바람직할 것이다.

내마모성 및 스크래치 저항성은, 일반적으로, 경화(즉, 중합) 공정 동안에 고도로 가교되는 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물들로부터 투명 보호 층을 형성함으로써 달성될 수 있다. 그러나, 대부분의 폴리머-형성 조성물들은 중합시 수축을 겪을 것이다. 경화된 보호 코팅의 수축은 그것과 기재 사이에 응력을 가져오며, 그것은 디스크를 경사지게(tilt) 하는 원인이 된다. 레이저 광의 필수적인 정밀도와 포함된 높은 데이터 밀도들 때문에, 특히 BD의 경우에는, 과도한 틸트(tilt)를 피하여야 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 그 경화 후에 CD, DVD, HD DVD 및 BD와 같은 광학 데이터 저장 매체를 위한 투명 보호 코팅을 제공할 방사선-경화성 아크릴레이 트 조성물을 제공하는 것이며, 이것은, 경화 동안에 최소로 수축되고, 대기 온도가 변화하는 동안에 치수적으로(dimensionally) 안정되게 유지되며, 그에 따라 높은 수준의 내마모성 및 스크래치 저항성을 나타내면서 과도한 틸트를 피한다.

본 발명의 다른 목적은, 그 경화 후에, 상술된 광학 데이터 저장 매체를 위한 낮은 모듈러스(modulus) 그리고, 바람직하게는, 높은 탄성의 투명 보호 코팅을 제공할 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물을 제공하는 것이다.

발명의 요약

본 발명의 전술한 그리고 다른 목적들에 따라,

a) 아크릴레이트 기 당(per) 적어도 약 400의 수 평균 분자량(number average molecular weight)을 가지며, 약 40℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는, 적어도 하나의 우레탄 폴리아크릴레이트;

b) 적어도 약 50℃의 T_g를 갖는 적어도 하나의 가교 폴리아크릴레이트;

c) 적어도 하나의 소수성 모노아크릴레이트; 및,

d) 적어도 하나의 광 개시제;를 포함하여 구성되는 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물이 제공된다.

예를 들어, 자외선 (UV) 광과 같은 활성 방사선(actinic radiation)에 노출됨으로써, 경화될 때, 전술한 아크릴레이트 조성물은, 중합 동안에 비교적 적게 수축되고, 아주 엄격한 범위내로 유지되는 온도와 습도의 나날의 그리고 계절적인 변화 동안에 팽창과 수축을 겪으며, 금속과 같은 단단한 물체들에 의한 마모 및 스크래치들을 견디어내는, 낮은 모듈러스와 높은 탄성의 코팅을 제공한다. 이러한 코팅은, 압력이 가해질 때 쉽게 변형되며, 압력이 해제될 때 재편성되어(reform) 스크래치를 피한다.

본 명세서에 사용된, "아크릴레이트"라는 용어는 "아크릴레이트"와 "메타크릴레이트" 작용기들(functionalities)을 포함한다.

"폴리아크릴레이트"라는 용어는, 적어도 둘의 아크릴레이트 작용기들, 예컨대, 다이아크릴레이트, 트리아크릴레이트, 다이메타크릴레이트, 트리메타크릴레이트, 등을 갖는 아크릴레이트를 의미한다.

"T_g"라는 용어는, 이 용어가 적용되는 아크릴레이트(들)로부터 유도되는 수지의 유리 전이 온도를 의미한다. 따라서, 예컨대, 약 40℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는 것으로 되어 있는 전술한 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)에 대한 설명은, 적어도 하나의 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)의 중합으로부터 유도된 수지의 유리 전이 온도가 약 40℃ 보다 높지 않은 것을 의미하는 것으로 이해하여야 한다. 마찬가지로, 적어도 약 50℃의 T_g를 갖는 것으로 되어 있는 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 가교 폴리아크릴레이트 (b)에 대한 설명은, 적어도 하나의 가교 폴리아크릴레이트 (b)의 중합으로부터 유도된 수지의 유리 전이 온도가 적어도 약 50℃인 것을 의미하는 것으로 이해하여야 한다.

본 명세서에서 "경화성(curable)"이라는 용어는, 하나 또는 그보다 많은 경화성 모노머들을 포함하여 구성되는 조성물의, 예컨대, 적어도 조성물의 "소지(green)" 강도까지의, 부분 경화 또는 완전 경화를 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 이러한 경화는 공지된 종래의 절차들(procedures)에 따라, 적절한 수단, 예컨대, 열 경화; UV, E-빔(beam) 등에 의한 경화에 의해 달성된다.

도 1은, 본 발명에 의한 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물로부터 만들어진 투명 보호 코팅 층을 갖는 광학 데이터 저장 매체의 하나의 구체예의 단면도이다.

발명의 상세한 설명

도 1에 나타나 있는 바와 같이, 광학 데이터 저장 매체(10)는, 적어도 하나의 기재 층(20), 적어도 하나의 데이터 층(30), 적어도 하나의 반사 층(40) 및 적어도 하나의 투명한, 즉, 광-투과성, 보호 층(50)을 포함하는 여러 층들로 구성된다.

본 명세서의 맥락에서, 전형적인 광학 데이터 저장 매체는, 다수의 폴리머 성분들을 갖는데, 이 폴리머 성분들은 미리 정해진 두께들을 갖는 층을 이룬(superimposed) 수평 층들에 결합되어(combined) 있는 것이 일반적이며, 그 두께들은 데이터 저장 매체의 특유한 특성들과 요건들에 좌우되는 특유의 값들을 갖는다. 광학 데이터 저장 매체의 주요한 구성요소는 기재 층 (도 1에서 도면부호 20 부분)이다. 이 기재 층은, 일반적으로 열가소성 수지, 열경화성 수지 및 그 여하한 조합(combination)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 멤버(member) 를 포함하여 구성되는 폴리머 물질로 만들어진다. 첨가 폴리머와 축합 폴리머 둘다 기재 층에 적합하다.

본 명세서에 사용된 "열가소성 폴리머"라는 용어는, 이 분야에서 열가소성 수지로도 불리우며, 되풀이해서 가열될 때 연화되고(soften) 냉각될 때 경화될 거대분자 구조(macromolecular structure)를 갖는 물질로서 정의된다. 유용한 열가소성 폴리머들의 예시적인 종류들은 스티렌, 아크릴릭스(acrylics), 폴리에틸렌들, 비닐들, 나일론들 및 플루오로카본들을 포함한다.

본 명세서에 사용된 "열경화성 폴리머"라는 용어는, 이 분야에서 열경화성 수지로도 불리우며, 처음 가압하에 가열될 때 응고되며 그 후에는 그 본래의 특성들을 파괴하지 않고서 재용융되거나 재성형될(remolded) 수 없는 물질로서 정의된다. 유용한 열경화성 폴리머들의 예시적인 종류들은 에폭사이드들, 멜라민들, 페놀릭(phenolics) 및 우레아들을 포함한다.

유용한 열가소성 폴리머들의 예들은, 올레핀-유도 폴리머들 (예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 그들의 코폴리머들), 폴리메틸펜탄; 다이엔-유도 폴리머들 (예를 들어, 폴리부타다이엔, 폴리이소프렌, 및 그들의 코폴리머들), 불포화 카복실산들의 폴리머들 및 그들의 기능성 유도체들(functional derivatives) [예를 들어, 폴리(알킬 아크릴레이트들), 폴리(알킬 메타크릴레이트들), 폴리아크릴아마이드들, 폴리아크릴로나이트릴 및 폴리아크릴산과 같은 아크릴 폴리머들], 알케닐방향족 폴리머들 (예를 들어, 폴리스티렌, 폴리-알파-메틸스티렌, 폴리비닐톨루엔, 및 러버-변성 폴리스티렌들), 폴리아마이드들 (예를 들어, 나일론-6, 나일론-6,6, 나일론-1,1 및 나일론-1,2), 폴리에스테르들; 폴리케톤들; 폴리카보네이트들; 폴리에스테르 카보네이트들; 폴리에테르들, 예컨대, 방향족 폴리에테르들, 폴리아릴렌 에테르들, 폴리에테르설폰들, 폴리에테르케톤들, 폴리에테르에테르케톤들, 폴리에테르이미드들; 폴리아릴렌 설파이드들, 폴리설폰들, 폴리설파이드설폰들; 및 액정형 결정(liquid crystalline) 폴리머들을 포함한다. 하나의 구체예에서, 기재 층은 열가소성 폴리에스테르를 포함하여 구성된다. 열가소성 폴리에스테르들의 적합한 예들은, 폴리 (에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(l,4-부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,3-프로필렌 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥산다이메탄올 테레프탈레이트), 폴리(사이클로헥산다이메탄올-코-에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 나프탈레이트), 폴리(부틸렌 나프탈레이트), 및 폴리아릴레이트들을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 기재 층은, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리케톤, 폴리아마이드, 방향족 폴리에테르, 폴리에테르-설폰, 폴리에테르-이미드, 폴리에테르 케톤, 폴리페닐렌 에테르, 폴리페닐렌 설파이드, 및 그 여하한 조합들(combinations)을 포함하여 구성될 수 있다.

다른 구체예에서, 기재 층은 열가소성 엘라스토머(elastomeric) 폴리에스테르 (TPE)을 포함하여 구성된다. 본 명세서에 정의된 바와 같이, 열가소성 엘라스토머는, 열가소성 물질로서 가공처리될 수 있으나 종래의 열경화성 수지의 몇몇 특성들을 또한 갖는 물질이다. 열가소성 엘라스토머 폴리에스테르들의 적합한 예들은, 폴리에테르에스테르들, 폴리(알킬렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리 (부틸렌 테레프탈레이트), 폴리 (알킬렌 옥사이드)의 소프트-블럭 세그 멘트들(soft-block segments), 특히, 폴리(에틸렌 옥사이드)와 폴리(부틸렌 옥사이드)의 세그멘트들을 포함하는 폴리에테르에스테르들, 방향족 다이이소시아네이트의 다이카복실산들과의 축합에 의해 합성된 것들과 같은 폴리에스테르아마이드들, 그리고 카복실산 말단기(terminal group)를 갖는 여하한 폴리에스테르를 포함한다.

선택적으로, 기재 층은 적어도 하나의 유전체 층(dielectric layer), 적어도 하나의 절연(insulating) 층 또는 그들의 여하한 조합을 포함할 수 있다. 열 컨트롤러(heat controllers)로서 종종 사용되는 유전체 층(들)은 일반적으로 약 200 Å 및 약 1,000 Å 사이의 두께를 가진다. 적합한 유전체 층들은 나이트라이드 층 (예를 들어, 실리콘 나이트라이드, 알루미늄 나이트라이드), 옥사이드 층 (예를 들어 알루미늄 옥사이드), 카바이드 층 (예를 들어, 규소 카바이드) 및 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 여하한 조합들 및 주위의 층들과 반응하지 않는 상용가능 물질(compatible material)을 포함한다.

전형적인 광학 디스크는 적어도 하나의 데이터 층 (도 1에서 도면부호 30 부분)을 포함한다. 이 데이터 층은, 광학 층 또는 광자기(magneto-optic) 층과 같은 시각적으로 검색가능한(optically retrievable) 데이터를 저장할 수 있는 물질로 만들어질 수 있다. 전형적인 데이터 층의 두께는 약 600 Å 까지 일 수 있다. 하나의 구체예에서 데이터 층의 두께는 약 300 Å 까지이다. 데이터 저장 매체에 저장될 정보는 데이터 층의 표면에 직접 각인될(imprinted) 수 있거나 기재 층의 표면에 놓이는(deposited) 매체에 저장될 수 있다. 적합한 데이터 저장 층들은, 옥사이드들 (예를 들어, 실리콘 옥사이드), 희토류(rare earth) 원소-전이 금속 합금들, 니켈, 코발트, 크롬, 탄탈, 백금, 테르븀, 가돌리늄, 철, 붕소, 유기 염료들 (예를 들어, 시아닌 또는 프탈로시아닌 형 염료), 무기 상(phase) 변화 화합물들 (예를 들어, TeSeSn 또는 InAgSb) 및 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 합금들 또는 조합들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질로 구성되는 것이 일반적이다.

반사 금속 층(들) (도 1에서 도면부호 40 부분)은, 데이터 검색(retrieval)을 가능하게 하기에 충분한 양의 에너지를 반사하기에 충분한 두께이어야 한다. 일반적으로, 반사 층은 약 700 Å 까지의 두께를 가진다. 하나의 구체예에서, 반사 층의 두께는 약 300 Å과 약 600 Å 사이이다. 적합한 반사 층들은, 알루미늄, 은, 금, 티타늄 및 전술한 것들의 적어도 하나를 포함하여 구성되는 합금들 및 혼합물들을 포함한다.

투명 보호 층 (도 1에서 도면부호 50 부분)은, 본 발명에 의한 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 방사선 경화에 의해 얻어진다. 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물은:

a) 아크릴레이트 기 당 적어도 약 400의 수 평균 분자량을 가지며, 약 40℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는, 적어도 하나의 우레탄 폴리아크릴레이트;

c) 적어도 하나의 소수성 모노아크릴레이트; 및,

d) 적어도 하나의 광 개시제;를 포함하여 구성된다.

본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 경화 후에, 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)가, 결과로 얻은 수지의 구조에서 다른 아크릴레이트 모노머들과 화학적으로 결합되게(integrated) 될 때, 그것은 광학 데이터 저장 매체의 보호 코팅으로서의 그 용도에 특히 바람직한 여러 특성들에 기여한다. 이러한 특성들은 우수한 내마모성 및 스크래치 저항성, 감소된 수축 및 강화된 유연성(flexibility)이다.

우레탄 폴리아크릴레이트 (a)는, 하나의 구체예에서 아크릴레이트 기 당 적어도 약 600의 수 평균 분자량을 가지며, 다른 구체예에서 아크릴레이트 기 당 적어도 약 800의 수 평균 분자량을 가지며, 그리고 또 다른 하나의 구체예에서 약 30℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는, 다이아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트가 바람직하다. 이러한 그리고 다른 유용한 우레탄 폴리아크릴레이트들이 공지되어 있으며, 일반적으로 [그 자체가 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올과 같은 폴리올과 약간 몰 과량의(a slight molar excess of) 유기 폴리이소시아네이트의 반응으로 얻어진] 이소시아네이트-말단(terminated) 폴리우레탄의, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 등과 같은 하이드록실-말단 아크릴레이트와의 반응에 의해 얻는다. 이소시아네이트-말단 폴리우레탄과 하이드록실-말단 아크릴레이트의 등몰 반응(equimolar reaction)이라 가정하면, 우레탄 폴리아크릴레이트에서 아크릴레이트 기들의 평균 수는 이소시아네이트-말단 폴리우레탄에서 이소시아네이트 기들의 평균 수에 해당할 것이다.

본 발명에 사용하기에 특히 적합한 것은, 여러가지 중에서도 Rahn US Corp., Sartomer Company, Inc., Cytec Industries, Inc. 및 Bomar Specialties Co.와 같은 회사들로부터 상업적으로 구입가능한, 지방족 폴리에스테르-베이스 우레탄 다이아크릴레이트들 및 트리아크릴레이트들이다. 그 점성도를 감소시키기 위해 낮은 점성도 아크릴레이트들로 희석된 우레탄 폴리아크릴레이트들, 예컨대, Ebecryl 230 (약 40,000 cps의 점성도를 갖는 지방족 우레탄 다이아크릴레이트), Ebecryl 244 (10 중량 퍼센트 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트로 희석된 지방족 우레탄 다이아크릴레이트), Ebecryl 284 (10 중량 퍼센트 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트로 희석된 지방족 우레탄 다이아크릴레이트) [모두 "UCB Chemicals"로부터 구입가능], CN-963A80 (20 중량 퍼센트 트리프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트와 블렌딩된 지방족 우레탄 다이아크릴레이트), CN-966A80 (20 중량 퍼센트 트리프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트와 블렌딩된 지방족 우레탄 다이아크릴레이트), CN-982A75 (25 중량 퍼센트 트리프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트와 블렌딩된 지방족 우레탄 다이아크릴레이트) 및 CN-983 (지방족 우레탄 다이아크릴레이트)[모두 "Sartomer Corp."로부터 구입가능]가 또한 유용하다.

일반적으로, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물에서 우레탄 아크릴레이트 (a)의 양은, 상술된 경화된 수지에 바람직한 특성들, 특히, 우수한 내마모성 및 스크래치 저항성, 감소된 수축 및 강화된 유연성을 부여하기에 충분할 것이다.

가교 폴리아크릴레이트 (b)는 감소된 점성(tack), 상승된 유리 전이 온도 (T_g) 및 감소된 가스, 특히, 수증기, 투과성을 포함하는 경화된 수지의 여러가지 유용한 특성들을 부여하거나 이에 기여한다. 특히 우수한 결과들을 제공하기 위해 찾아낸 가교 폴리아크릴레이트 (b)의 한 종류는, 하나의 구체예에서, 아크릴레이트 기 당 약 400 보다 작은 평균 분자량을 가지며, 다른 구체예에서, 아크릴레이트기 당 350 보다 작은 평균 분자량을 가지며, 그리고 또 다른 구체예에서, 적어도 약 60℃의 T_g를 갖는, 알콕실화 페놀릭(alkoxylated phenolic) 다이아크릴레이트들이다. 이러한 유형의 구체적인 다이아크릴레이트들은, 에톡실화(ethoxylated) (1) 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에톡실화 (1) 비스페놀 A 다이메타크릴레이트, 에톡실화 (2) 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에톡실화 (2) 비스페놀 A 다이메타크릴레이트, 에톡실화 (3) 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에톡실화 (3) 비스페놀 A 다이메타크릴레이트, 에톡실화 (4) 비스페놀 A 다이아크릴레이트, 에톡실화 (4) 비스페놀 A 다이메타크릴레이트 등과 그들의 혼합물들을 포함한다.

일반적으로, 가교 폴리아크릴레이트(들) (b)은, 전체 모노머 혼합물의 중량에 준하여, 제1 구체예에서, 약 10 내지 약 50 중량 퍼센트의 레벨로, 그리고 제2 구체예에서, 약 15 내지 약 35 중량 퍼센트의 레벨로, 존재할 수 있다.

본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물에서 소수성 모노아크릴레이트(들) (c)은 경화된 수지의 낮은 수증기 및 수분 흡수 특성들에 또한 기여한다. 광학 디스크에서, 반사 층의 완전성(integrity) 그리고 그에 따라 기록된 데이터의 판독성(readability)을 저하시킬 수 있는 수증기와 수분의 침투를 최소화하는 것이 특히 중요하다. 유용한 소수성 모노아크릴레이트들은, 예를 들어, 고리지방족 (단일고리형, 이중고리형 등) 및 긴 사슬 지방족 (예를 들어, 약 8 내지 약 22 탄소 원자들의 사슬 길이) 변종들(varieties)의 지방족 알코올들로부터 유도된 것들을 포함한다. 유용한 소수성 고리지방족(cycloaliphatic) 모노아크릴레이트들 (c)은, 이소보닐 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 4-t-부틸사이클로헥실아크릴레이트, 다이하이드로다이사이클로펜타다이에닐 아크릴레이트 등과 그들의 혼합물들을 포함한다. 유용한 소수성 긴 사슬 지방족 모노아크릴레이트들 (c)은, 헵틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 트리데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트 등과 그들의 혼합물들을 포함한다.

지금까지 아크릴레이트-함유 조성물들의 경화에 사용된 여하한 광 개시제들이 본 발명에 광 개시제(들) (d)로서 사용될 수 있다. 사용될 수 있는 유용한 광 개시제들의 예들은, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노 프로판-1-온 및 1-하이드록시사이클로헥실페닐 아세톤과 다이페닐 (2,4,6-트리메틸벤조일) 포스핀 옥사이드들의 블렌드들을 포함한다. 광 개시제(들)은, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 약 0.25 내지 약 10 중량 퍼센트의 양으로 존재할 수 있으며, 약 2 내지 약 5 중량 퍼센트로 거기에 존재하는 것이 바람직하다.

완전히 만들어진(totally formulated) 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물의 점성도는, 용제 또는 다른 비-반응성 점성도 감소 성분(other non-reactive viscosity reducing component)을 첨가할 필요없이 그 도포(application)를 용이하 게 할 정도이어야 한다. 일반적으로, 본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물은, 25℃에서 약 500 내지 약 5000 cps 그리고, 바람직하게는, 25℃에서 약 1000 내지 약 3000 cps의 점성도를 가질 수 있다.

본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물은, 그로부터 얻은 경화된 수지에 더 부가적인 바람직한 특성들을 부여하기 위해 하나 또는 그보다 많은 선택적 성분들을 포함할 수 있다. 특히 유용한 종류의 첨가제들들은, 계면활성제들, 특히, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물에 첨가될 때 경화된 수지에 하나 또는 그보다 많은 부가적으로 바람직한 특성들, 예컨대, 지문들에 대한 저항성[즉, 항-지문 능력(antifingerprint capability)] 및 다른 종류의 얼룩에 대한 저항성, 개선된 내마모성을 위한 증가된 표면 슬립(surface slip) 및 개선된 코팅 균일성, 또는 평평화(leveling)를 부여하는, 실리콘 계면활성제들과 퍼플루오로(perfluoro) 계면활성제들이다. 일반적으로, 계면활성제는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물에 약 0.05 내지 약 10 중량 퍼센트의 레벨로, 그리고 바람직하게는, 약 0.1 내지 약 2 중량 퍼센트의 레벨로 존재할 수 있다. 하나의 구체예에서, 실리콘 폴리에테르 계면활성제와 같은 실리콘 계면활성제가, 그리고 다른 구체예에서, 퍼플루오로폴리에테르 계면활성제가, 경화된 수지에 항-지문 특성을 부여하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, Silwet L7657 (General Electric), 폴리에테르 모이어티(moiety)가 폴리(에틸렌옥사이드) 사슬인 실리콘 폴리에테르 계면활성제, 및 Zonyl FSN (DuPont), 그 내용들이 본 발명의 참고문헌을 이루는 미국 특허 제5,609,990호에 개시되어 있는 퍼플루오로폴리에테르가, 경화된 수지에 항-지문 능력, 수지가 광학 데이터 저장 매체의 투명 보호 층의 역할을 할 때 특히 바람직한 특성을 부여하기 위해 상술된 양들 이내로 사용될 수 있다.

본 발명의 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물로부터 얻은 경화된 수지는, 광학 데이터 저장 매체의 보호 코팅의 역할을 하게 하는 레벨의 투명도를 가질 것이다. 그러므로, 예를 들어, 경화된 아크릴레이트 코팅은, 제1 구체예에서 적어도 약 90 퍼센트 그리고 제2 구체예에서 적어도 약 95 퍼센트의, UV-Vis 분광계에 의해 측정되는, 투명도를 나타낼 것이다.

본 발명의 경화된 수지는, 약 500MPa 보다 크지 않은, 바람직하게는, 약 250 MPa 보다 크지 않은 인장(tensile) 모듈러스로 이해되는, 특징적으로 낮은 모듈러스를 나타낸다. 다른 구체예에서, 경화된 수지는, 적어도 약 10 퍼센트의, 그리고 바람직하게는, 적어도 약 25 퍼센트의, 파괴시 신장률(elongation at break)로 이해되는, 높은 탄성을 또한 나타낼 것이다.

경화된 수지의 다른 유용한 특성들은, 약 8 퍼센트 보다 작은, 그리고 바람직하게는, 약 5 퍼센트 보다 작은 수축도; 테이버(Taber) 마모 시험 다음의 헤이즈(haze)의 변화에 의해 측정되는, 약 5 퍼센트 보다 작은, 그리고 바람직하게는, 약 2 퍼센트 보다 작은, 스크래치 저항성; 그리고 약 20℃ 내지 약 60℃의, 그리고 바람직하게는, 약 35℃ 내지 약 50℃의 T_g를 포함한다.

경화된 수지의 또 다른 바람직한 특성들은, 약 1.5 중량 퍼센트 보다 크지 않은 수분 흡수성[물 픽-업(water pick-up)], 적어도 약 30°그리고 바람직하게는, 적어도 약 45°의, 글리세롤 트리올레이트(trioleate)와의 접촉 각(contact angle), 약 1×10^-14 옴(Ohms) 보다 크지 않은 표면 저항, 약 20 퍼센트 보다 작은, 그리고 바람직하게는, 약 10 퍼센트 보다 작은, 가속 숙성(accelerated aging) 시험 후의 반사율의 변화, 약 20 보다 작은, 그리고 바람직하게는, 약 15 보다 작은, 처음의 그리고 가속 숙성 시험 후의 상대적 복굴절을 포함한다.

경화된 수지 층은, 광학 데이터 저장 디스크의 투명 보호 층으로서 사용될 때, 공지된 종래의 절차들을 사용하여 디스크에 만들어질 수 있다. 하나의 구체예에서, 경화된 수지 층은, 스핀코팅의 공지된 절차를 사용하여 방사선-경화성 코팅 조성물의 코팅을 디스크에 미리 정해진 두께까지 도포하고, 스핀코팅 동작 동안의 어느 때에 또는 그 다음에 그 경화를 달성할 조건들하에 방사선, 예컨대, UV-광에 조성물을 노출시킴으로써 얻어진다. 하나의 구체예에서, 방사선-경화성 조성물은, 약 1 내지 약 30 초동안 약 500 내지 약 3000 rpm의 스핀 속도를 사용하여 디스크 표면에 도포된 다음 경화된다. 일반적인 경화 동작은, 1.384 - 2.8 W/cm² 사이의 범위에 있는 설정 세기(set intensity)와 0.304 - 2 J/cm² 의 조사량(dosage)을 갖는 Fusion D 또는 H 벌브(bulb) 또는 크세논 플래쉬 벌브(Xenon Flash Bulb)의 사용을 포함한다.

투명 보호 층의 두께는, 그것이 도포되는 기재의 특성 및 층의 기능 요건들에 따른 상당히 넓은 범위들에 걸쳐 변화할 수 있다. 광학 데이터 저장 매체의 경우에, 이 층의 두께는, 데이터 저장 매체의 구체적인 유형에 따라, 약 50 내지 약 200 μm 그리고 일반적으로 약 70 내지 약 120 μm로 변화할 수 있다. BD의 특별한 경우에, 투명 보호 층의 두께는 약 100 μm 정도일 것이다.

경화성 수지의 전체의 바람직한 두께는 단일 동작(operation)으로 또는 일련의 스핀코팅/경화 사이클들로 제공될 수 있으며, 여기서 바람직한 두께는 둘 또는 그보다 많은 단계들에서 만들어진다. 후자의 경우에, 하나의 층을 그 다음 층을 도포하기 전에 부분적으로만 경화시키는 것 그리고 마지막 층의 증착(deposition) 후 완전히 경화시키는 것이 유리할 수 있다. 본 발명은 또한 보호 층의 최상부(uppermost portion), 예를 들어, 보호 층의 최상부 2-10μm 만을 제공하기 위해 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물을 사용하려 하며, 보호층의 대부분은 지금까지 광학 디스크의 투명 보호 코팅을 제공하는 것으로 알려져 있는 방사선-경화성 조성물들 중의 어느 것에 의해 제공된다.

광학 데이터 저장 매체 표면에 아크릴레이트-경화성 코팅 조성물을 적층하기(laying) 위해 사용되는 기술과 상관없이, 그리고 특히 BD와 같은 고선명 광학 디스크의 경우에, 코팅된 조성물의 두께, 그리고 그에 따라 결과로 얻은 경화 수지의 두께를 고도로 균일하게 유지하는 것이 바람직하다. 하나의 구체예에서, 코팅 균일성은 전체 평균 코팅 두께의 약 5 퍼센트이내, 그리고 바람직하게는, 약 3 퍼센트이내 이어야 한다.

본 발명에 의한 투명 보호 층을 갖는 광학 데이터 저장 디스크는, 유리하게도 (1) 55mm 반경에서 측정된, 약 0.8°보다 크지 않은, 그리고 바람직하게는, 약 0.5°보다 크지 않은, 가속 숙성 시험 후의 틸트(tilt) 변화의 절대 값, (2) 55mm 반경에서 측정된, 약 0.8°보다 크지 않은, 그리고 바람직하게는, 약 0.5°보다 크지 않은, 습도 쇼크(humidity shock) 시험 후의 틸트 변화의 절대 값, 및 (3) 55mm 반경에서 측정된, 약 0.8°보다 크지 않은, 그리고 바람직하게는, 약 0.5°보다 크지 않은, 열 쇼크(heat shock) 시험 후의 틸트 변화의 절대 값을 더 나타낼 것이다.

아래의 실시예들에서, 실시예 1 내지 실시예 9는 본 발명을 설명하는 반면, (친수성 모노아크릴레이트 모노머의 사용을 설명하는) 비교예 1과 비교예 2는 본 발명의 범위 밖에 있다. 실시예들 모두에서 일련의 UV-경화성 아크릴레이트 조성물들을 제조하고, 폴리카보네이트 OQ 1030 (GE Plastics) 또는 Noryl EXNL0090 (GE Plastics)으로부터 만들어진(molded) 60mm 반경 디스크 기재에 스핀 코팅하였다. 이러한 양쪽의 기재들과 은 합금으로 스퍼터링된(sputtered) 기재들을 코팅을 위해 사용하였다. 코팅 두께는 약 100 μm 로 조절하였다. 스핀코팅 조건들은 경화성 조성물의 점성도에 따라 변화하였다. 디스크의 내경(ID)에 경화성 조성물을 분배하고(dispensing), 1초에 약 2000 rpm으로 램핑하고(ramping), 3초동안 이 속도를 지속시키는, 일반적인 스핀코트 조건들이었다. 경화성 조성물들은 일반적으로 타입 D 램프(type D lamp)를 구비한 Xenon RC-747 펄스(pulsed) UV 시스템을 사용하여 2초 동안 경화되었다.

경화된 수지 코팅의 레이디얼 디비에이션(radial deviation)과 반사율을 Dr. Schenk PROmeteus MT-200/Blu-ray 기구를 사용하여 측정하였다. 디스크의 코팅면이 오목할 때 네가티브(negative) 레이디얼 디비에이션이 일어나고, 디스크의 비코팅 면이 오목할 때 포지티브(positive) 디비에이션이 일어났다.

가속 숙성 시험을 위해, 디스크들을 코팅된 측을 아래로 해서, 1.7mm ID (내경), 3.0mm OD (외경)인 스핀들(spindle)에 쌓아올리고, 테프론 와셔(Teflon washer)를 각 디스크 사이에 넣었다. 디스크들을 다음의 온도 및 습도 프로그램을 사용하는 항습 챔버(humidity chamber)에 넣었다: (1) 25℃에서 80℃로 그리고 50% 상대 습도 (RH)에서 8% 상대 습도 (RH)로 2 시간 램핑(ramp); (2) 80℃, 85% RH로 2시간 램핑; (3) 80℃, 85% RH에서 96 시간; (4) 80℃, 50% RH로 2시간 램핑; (5) 80℃, 50% RH 에서 6시간; (6) 25℃로 2시간 램핑, 50% RH; (7) 25℃, 50% RH에서 36 시간. Dr. Schenk 기구를 사용하여 틸트(tilt)와 반사율의 변화들을 기록하였다.

디스크들의 금속 층이 보호 층의 지문들의 존재 때문에 부식되는지를 시험하기 위해, 명백히 식별할 수 있는 자국(print)이 디스크 표면에 남도록 약 1초동안 보호 층을 엄지손가락으로 단단히 눌러서 디스크에 5 지문들을 만들었다. 그 다음에 이 디스크들을 상술한 80℃, 85% RH에서 숙성 시험하였다. 디스크들을 항습 챔버에서 꺼낸 후, 부식이 지문들이 있는 영역들 아래의 금속 층에서 관찰될 수 있는지를 결정하기 위해 분석하였다. 밑에 있는 금속 층이 눈에 띄는 부식을 나타내는 지문들의 수를 기록하였다.

손톱 스크래치 회복 시험(fingernail scratch recovery test)을 다음과 같이 수행하였다. 보호 코팅에 깊숙이 들어간 자국을 만들기 위해 엄지 손톱을 사용하였다. 그 다음에 그 곳을 깨끗이 닦아내고, 스크래치가 더 이상 눈에 보이지 않게 되 는데 몇분이 필요한지를 결정하기 위해 그 자국을 관찰하였다. 만족스러운 스크래치 회복 시간은 2분 보다 짧으며, 바람직한 회복 시간은 1분 보다 짧다.

실시예 l

Genomer 4316 [52.0 부(parts), "Rahn USA"로부터 구입가능], 에톡실화 (4) 비스페놀 A 다이아크릴레이트 (30.0 부), Irgacure 184 (2.0 부, "Ciba"로부터 구입가능), Genocure TPO (0.2 부, "Rahn USA"로부터 구입가능), Silwet L7657 (0.25 부, "GE"로부터 구입가능) 및 이소데실 아크릴레이트 (15.5 부)를 결합하여(combining) 균일하게 혼합함으로써 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 만들었다. 이 조성물을 은-코팅 노릴(Noryl) 디스크에 코팅하고 상술한 바와 같이 80℃, 85% RH에서 숙성시켰다.

실시예 2

이소데실 아크릴레이트 대신에 이소보닐 아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

실시예 3

2 중량% Irgacure 184 대신에 1.5 중량% Irgacure 184를 사용하고, 이소데실 아크릴레이트 대신에 50 중량% 이소데실 아크릴레이트와 50 중량% 페녹시에틸 아크릴레이트의 현저하게(predominantly) 소수성인 블렌드, 소수성 모노아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

실시예 4

2 중량% Irgacure 184 대신에 1.5 중량% Irgacure 184를 사용하고, 이소데실 아크릴레이트 대신에 75 중량% 이소데실 아크릴레이트와 25 중량% 2-페녹시에틸 아크릴레이트의 현저하게 소수성인 블렌드를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

실시예 5

이소데실 아크릴레이트 대신에 50 중량% 이소보닐 아크릴레이트와 50 중량% 이소데실 아크릴레이트의 블렌드를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

실시예 6

이소데실 아크릴레이트 대신에 25 중량% 이소보닐 아크릴레이트와 75 중량% 이소데실 아크릴레이트의 블렌드를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

비교예 1

이소데실 아크릴레이트 대신에 동일 중량의 테트라하이드로퍼푸릴(tetrahydrofurfuryl) 아크릴레이트, 소수성 모노아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

비교예 2

50 중량% 이소데실 아크릴레이트와 50 중량% 2-페녹시에틸 아크릴레이트의 블렌드 대신에 100 중량% 2-페녹시에틸 아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 3과 같이 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하여 코팅하였다.

실시예 1 내지 실시예 8의 코팅된 디스크들에 수행된 전술한 시험들의 결과들이 하기 표 1에 나타나 있다.

실 시 예	모노아크릴레이트	물 픽-업	부식을 가져온 지문들의 수	레이디얼 디비에이션		반사율 %		손톱스 크래치 회복 시간
				초기	숙성후	초기	숙성후
1 2 3 4 5 6 7 8	IDA IBOA 50% IDA, 50%PhEA 75% IDA, 25%PhEA 50% IBOA, 50% IDA 75%IDA, 25%IBOA THFA PhEA	1.31 1.68	0 0 0 1 0 1 5 5	0.04 -0.02 0 04 0.03 -0.01 0.01 -0.05 0 01	-0.58 -0.62 -0.43 -0.44 -0.58 -0.61 -0.77 -0.47	32.2 29.9 32.3 32.3 32.0 31.8 31.2 32.0	28.0 25.5 28.4 28.7 28.1 27.9 26.4 28.0	< l분 > 2분 < l분 < l분 > 2분 < 2분 < 1분 < 1분
IDA: 이소데실 아크릴레이트; IBOA: 이소보닐 아크릴레이트; PHEA: 2-페녹시에틸 아크릴레이트; THFA: 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트.

표 1의 시험 데이터가 나타나는 바와 같이, 단일의(individual) 모노아크릴레이트들 또는 완전히 또는 적어도 현저하게 소수성인 모노아크릴레이트 블렌드들로 제조된 실시예 1 내지 실시예 6의 경화된 수지들은 지문 부식 시험을 통과한(passed) 반면, 소수성 모노아크릴레이트로 제조된 것들은 시험을 통과하지 못했다.

하기 실시예 7 내지 실시예 9에서, 코팅된 디스크들의 제조 및 시험은 구체적으로 언급된 것을 제외하고는 상술된 일반적인 절차들을 따랐다.

"Electro-tech Systems"의 "Keithley 8487 Picoammeter"와 "resistance/resistivity probe Model 803B"를 사용하여 폴리카보네이트 디스크상의 약 100 μm 두께의 경화된 조성물의 표면 저항을 측정하였다.

"Instron 4665"을 사용하여 100 μm 두께의 경화된 코팅으로부터 잘라낸 아령형 샘플에서 파괴시 신장률을 측정하였다. 샘플 파괴시의 신장률을 파괴시 신장률로서 측정하였다.

깨끗한 폴리카보네이트 디스크에 코팅된 약 100 μm 두께의 경화된 조성물의 광 투과율 퍼센트를 측정하였다. 코팅되지 않은 깨끗한 폴리카보네이트 디스크를 측정시의 기준(reference)으로 사용하였다. Cary 500 Scan UV-VIS-NIR 분광 광도계를 측정을 위해 사용하였다.

70℃에서 코팅 디스크의 틸트 변화를 측정함으로써 열 쇼크를 수행하였다. "Dr. Schenk MT-200 PROmeteus" 기구를 사용하여 55mm 반경에서의 평균 레이디얼 디비에이션으로 틸트를 측정하였다. 초기 틸트를 측정한 후에, 코팅된 BD를 금속 선반에 수직으로 놓여 있는 70℃ 오븐에 넣었다. 미리 정해진 시간 간격으로 대기 조건들(ambient conditions)에서 틸트를 측정하기 위해 오븐으로부터 디스크를 꺼냈다. 이 디스크를 열 손실을 최소화하기 위해 측정 후에 곧바로 오븐에 되돌려 넣었다. 틸트 변화를 시간의 함수로서 확립하기 위해 여러번 측정하였다. 70℃에서 가열하기 전의 것으로부터의 틸트의 최대 변화를 열 쇼크로서 기록하였다.

습도 쇼크는 습도 변화를 겪은 코팅 디스크의 틸트 변화를 측정한다. 디스크가 수증기로 완전히 포화되는 것을 보장하기 위해, 코팅된 BD를 25℃ 및 90% RH로 설정된 항습 챔버에 적어도 4일 동안 두었다. "Dr. Schenk MT-200 PROmeteus"로 55mm 반경에서의 평균 레이디얼 디비에이션으로 측정된, 디스크의 틸트를, 디스크를 챔버로부터 꺼낸 후 즉시 측정하였다. 틸트를 8시간 동안 매시간 마다 모니터하였다. 초기 틸트로부터의 틸트의 최대 변화를 습도 쇼크로 기록하였다.

"ASTM D1044-99"에 따라 테이버(Taber) 내마모성을 측정하였다. 5 사이클 동안 동작하는 250g 로드(load)의 CS-10F 휠(wheel)을 이 측정을 위해 사용하였다.

실시예 7

회전(spinning)이 멈춘 후에만 디스크를 경화시키는 대신에, 회전을 약 400 rpm까지 늦추고 그에 따라 코팅을 회전이 계속되는 동안 250W 아크등(arc lamp)을 사용하여 부분적으로 경화시킨 것을 제외하고는, 실시예 6에서와 같이 제조된 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 상술된 바와 같이 디스크에 스핀코팅하였다. 그 다음에 회전을 멈추고, D 벌브가 구비된 Xenon Model RC801 노광기(exposure unit)로부터의 20 펄스의 광을 사용하여 코팅의 경화를 완료하였다.

실시예 8

100g의 실시예 6의 포뮬레이션(formulation)과 0.4g의 FSO100 플루오로카본 계면활성제 (DuPont)를 함유하는 UV-경화성 아크릴레이트 조성물을 제조하였다. Xenon RC-747 펄스 UV 시스템으로 2 초(20 펄스) 동안 경화시키는 대신에, 샘플을 D 벌브가 구비된 Xenon RC801 노광기를 사용하여 30 펄스 동안 경화시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 같이 조성물을 디스크에 코팅하였다.

실시예 9

250W 아크등을 사용하여 약 400 rpm에서 회전시키면서 코팅을 부분적으로 경화시키고 D 벌브가 구비된 Xenon RC801 노광기를 사용하여 30 펄스로 경화를 완료시킨 것을 제외하고는, 실시예 7의 UV-경화성 코팅 조성물을 위에 설명된 바와 같이 디스크에 코팅하였다.

실시예 7 내지 실시예 9의 코팅 디스크들을 시험한 결과들이 하기 표 2에 나타나 있다.

특성	실시예 7	실시예 8	실시예 9
코팅 T_g 코팅 모듈러스 파괴시 코팅 신장률 경화 후 코팅 수축도 코팅 테이버 마모 델타 헤이즈 코팅 접촉 각, 글리세롤 트리올레이트 405nm에서의 코팅 투과도 코팅 수분 픽-업 디스크 표면 저항 경화 후의 디스크 델타 레이디얼 디비에이션 80℃, 85% RH에서 4일간 경화 후 디스크 델타 레이디얼 디비에이션 25℃, 90% RH에서 5일간 경화 후 디스크 델타 레이디얼 디비에이션 열 쇼크후 디스크 델타 레이디얼 디비에이션 코팅 손톱 스크래치 회복 시간 부식을 가져온 지문들의 수 디스크 코팅 두께 범위	37℃ 169 Mpa 40% 4.1% 2.7% 51.5° 95% 1.3% 2.9×10¹²Ohm/square 0.01 -0.29 0.18 0.27 < 1분 0 97-103 미크론	1.7% 0.06 -0.76 0.37 0.05	0.15 -0.40 -0.45 0.04 97-103

본 발명을 특정한 구체예들을 참조하여 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 여러 가지 변형들이 이루어질 수 있고 그 요소들이 동등물들로 치환될 수 있음을 알 것이다. 또한, 많은 변경들이 본 발명의 본질적인 범위를 벗어나지 않고서 본 발명의 가르침에 특정한 상황 또는 물질을 적용하게 할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 본 발명의 방법을 수행하기 위해 고찰된 최적 모드로서 개시되어 있는 특정 구체예로 한정되지 않으며, 첨부된 청구항들의 범위내에 있는 모든 구체예들을 포함할 것으로 의도된다.

Claims

a) 아크릴레이트 기 당(per) 적어도 약 400 의 수 평균 분자량을 가지며 약 40℃ 보다 높지 않은 T_g를 갖는 적어도 하나의 우레탄 폴리아크릴레이트;

b) 적어도 약 50℃의 T_g를 갖는 적어도 하나의 가교 폴리아크릴레이트;

c) 적어도 하나의 소수성 모노아크릴레이트; 및,

d) 적어도 하나의 광 개시제;를 포함하여 구성되는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 상기 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)가 아크릴레이트 기 당 적어도 약 600의 수 평균 분자량을 갖는 다이아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제2항에 있어서, 상기 우레탄 다이아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트가 지방족 폴리에스테르-베이스인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 20 내지 약 70 중량 퍼센트의 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 40 내지 약 60 중량 퍼센트의 우레탄 폴리아크릴레이트 (a)를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 상기 가교 폴리아크릴레이트 (b)가, 아크릴레이트 기 당 약 400 보다 작은 분자량을 갖는 알콕실화 비스페놀 A 다이아크릴레이트인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제6항에 있어서, 상기 비스페놀 A 다이아크릴레이트가 약 1 내지 약 6 에톡실레이트 유닛들(units)을 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 10 내지 약 50 중량 퍼센트의 가교 폴리아크릴레이트 (b)를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 15 내지 약 35 중량 퍼센트의 가교 폴리아크릴레이트 (b)를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 상기 소수성 모노아크릴레이트 (c)가, 고리지방족 모노아크릴레이트들 및 긴 사슬 지방족 모노아크릴레이트들로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 멤버(member)인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제10항에 있어서, 상기 고리지방족 모노아크릴레이트가, 이소보닐 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, 4-t-부틸사이클로헥실아크릴레이트 및 다이하이드로다이사이클로펜타다이에닐 아크릴레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 멤버인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제10항에 있어서, 상기 긴 사슬 지방족 모노아크릴레이트가, 헵티아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 트리데실아크릴레이트 및 라우릴 아크릴레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 멤버인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 5 내지 약 30 중량 퍼센트의 소수성 단일기능성(monofunctional) 아크릴레이트 (c)를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 전체 아크릴레이트 모노머들의 중량에 준하여 약 10 내지 약 20 중량 퍼센트의 소수성 모노아크릴레이트 (c)를 포함하는, 방사선-경화성 아 크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 상기 광 개시제 (d)가, 알파 하이드록시 케톤과 아릴포스핀 옥사이드의 혼합물인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 약 0.5 내지 약 5 중량 퍼센트의 광 개시제(들) (d)을 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서, 계면활성제를 포함하는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제17항에 있어서, 상기 계면활성제가, 실리콘 계면활성제 및 퍼플루오로 계면활성제로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 멤버인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제18항에 있어서, 상기 실리콘 계면활성제가 실리콘 폴리에테르인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제18항에 있어서, 상기 퍼플루오로 계면활성제가 퍼플루오로폴리에테르인, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
제1항에 있어서,

a) 전체 아크릴레이트 모노머들의 약 30 내지 약 70 중량의 양의, 적어도 하나의 지방족 폴리에스테르-베이스 폴리우레탄 다이아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트;

b) 전체 아크릴레이트들의 약 15 내지 약 35 중량의 양의, 적어도 하나의 알콕실화 비스페놀 A 다이아크릴레이트;

c) 전체 아크릴레이트 모노머들의 약 10 내지 약 30 중량 퍼센트의 양의, 고리지방족 모노아크릴레이트 및 긴 사슬 지방족 모노아크릴레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 소수성 모노아크릴레이트;

d) 적어도 하나의 광 개시제; 그리고,

e) 선택적으로, 적어도 하나의 계면활성제;를 포함하여 구성되는, 방사선-경화성 아크릴레이트 조성물.
청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
약 500 MPa 보다 크지 않은 모듈러스를 갖는 청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
약 250 MPa 보다 크지 않은 모듈러스를 갖는 청구항 1의 경화된 아크릴레이 트 수지.
제22항에 있어서, 적어도 약 8 퍼센트의 파괴시 신장률을 갖는, 경화된 아크릴레이트 수지.
적어도 약 25 퍼센트의 파괴시 신장률을 갖는 청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
적어도 약 30°의 글리세릴 트리올레이트의 접촉 각과 약 2분 보다 짧은 핑거 스크래치 회복 시간(finger scratch recovery time)을 나타내는 청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
적어도 약 40°의 글리세롤 트리올레이트의 접촉 각과 약 1분 보다 짧은 핑거 스크래치 회복 시간을 나타내는 청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
청구항 21의 경화된 아크릴레이트 수지.
제29항에 있어서, 약 500 MPa 보다 크지 않은 모듈러스와 적어도 약 8 퍼센트의 파괴시 신장률, 적어도 약 30°의 글리세롤 트리올레이트의 접촉 각과 약 2분 보다 짧은 핑거 스크래치 회복 시간을 갖는, 경화된 아크릴레이트 수지.
제29항에 있어서, 약 250 MPa 보다 크지 않은 모듈러스와 적어도 약 25 퍼센트의 파괴시 신장률, 적어도 약 40°의 글리세롤 트리올레이트의 접촉 각과 약 1분 보다 짧은 핑거 스크래치 회복 시간을 갖는, 경화된 아크릴레이트 수지.
청구항 17의 경화된 아크릴레이트 수지.
청구항 18의 경화된 아크릴레이트 수지.
약 8 퍼센트 보다 작은 수축도를 나타내는, 청구항 1의 경화된 아크릴레이트 수지.
약 8 퍼센트 보다 작은 수축도를 나타내는, 청구항 21의 경화된 아크릴레이트 수지.