TWI261247B - Object having composite hardcoat layer and method forming the composite hardcoat layer - Google Patents

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TWI261247B
TWI261247B TW091137094A TW91137094A TWI261247B TW I261247 B TWI261247 B TW I261247B TW 091137094 A TW091137094 A TW 091137094A TW 91137094 A TW91137094 A TW 91137094A TW I261247 B TWI261247 B TW I261247B
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Description

1261247 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明） - [發明所屬技術領域] 本發明關於附有複合硬被覆層之物體及複合硬被覆層之 形成方法。在本發明中，複合硬被覆層包括設於物體表面 ” 上的具有耐擦傷性和耐摩擦性之硬被覆層以及設於硬被覆 層表面上的具有防污性和潤滑性的防污表面層。更詳而言 之，本發明關於在必須有防污性、潤滑性、耐擦傷性及耐 @ 磨耗性的各種物體領域中，於表面上設置有具備該些性能 的複合硬被覆層之物體，及該複合硬被覆層的形成方法。 特別地，本發明關於一種在光記錄媒體、光磁性記錄媒 體、光學透鏡、光學濾器、抗反射膜、液晶顯示器、CRT 顯示器、電漿顯示器、EL顯示器等的各種顯示元件等之表 ^ 面上，於不損害其之光學性能和記錄特性下，形成具有防 污性、潤滑性、耐擦傷性及耐磨耗性的複合硬被覆層之形 成方法，及一種由上述硬被覆層所形成的製品。 ® [先前技術] 在必須具有耐擦傷性或耐磨耗性的各種物體，例如CD ( 雷射唱片）、DVD (數位多媒體光碟）等的光記錄媒體、光磁 性記錄媒體、光學透鏡、光學濾器、抗反射膜、液晶顯示 器、CRT顯示器、電漿顯示器、EL顯示器等的各種顯示元 件等之表面上，通常會給予保護層（硬被覆層）。 就該各種物體而言，由於使用者之使用，大多會使其表 一 6 - 1261247 面附著指紋、皮脂、汗、化粧品等的污髒。一旦附著該些 污髒，則不能容易地去除。特別地，就使用於光記錄媒體 或其之記錄再現的光學透鏡而言，由於所附著的污髒會明 顯地防礙資訊信號的記錄和再現，而成爲大問題。 又’就光磁性記錄媒體而言’由於磁頭係在設於記錄層 上的有機保護層上行走，故要求保護層有高的耐磨耗性同 時要有低的摩擦係數。 作爲解決前者問題的手段，有種種提案爲在光學透鏡等 的表面上形成具有難以附著污髒而且即使用附著也能容易 地擦掉之性質的層，即具有防污性的層。具體地，很多採 用在表面上設置氟系或矽氧系化合物所成的層，賦予表面 斥水性或斥油性，而提高防污性之方法。 另一方面，後者的問題，即減低保護層（硬被覆層）表面 的摩擦係數之方法，到目前爲止亦有提出許多的對策。具 體地，例如，很多採用在保護層表面上設置氟系聚合物（例 如王g水酸）或砂氧系聚合物（例如聚二甲基砍氧院）等的液 體潤滑劑所成的膜，以提高潤滑性的手法。 前者的防污性及後者的潤滑性係爲原來完全以外的特性 。作爲賦予該些性能的手段，共通點爲大多使用氟系化合 物或矽氧系化合物。因此，在使用氟系化合物或矽氧系化 合物來賦予硬被覆層防污性或潤滑性時，兩者發生共通問 題點亦很多。 漸系化合物和矽氧系化合物中有許多是柔軟物，因此在 使用這些化合物的情況中，極難以得到充分的耐磨耗性。 - 7- 1261247 爲了改善該問題點，亦考慮在氟系聚合物或矽氧系聚合物 基質中加入S 1 02微粒子等的無機塡料以提高耐磨耗性之方 法。然而，以該方法雖然多少有些改善，但是在使用氟系 #合物或砍氧系聚合物作爲分散無機塡料用的基質中，無 法得到令人滿足的耐磨耗性。 因此’考慮以2層以上不同層所成的積層構造作爲保護 層，以高硬度材料所成的層作爲下層，於其表面上設置氟 系或砂氧系化合物所成的上層’而賦予防污性和潤滑性。 於該情況中’爲了使氟系或砂氧系化合物所成的上層反映 下層的硬度，氟系或矽氧系化合物所成的上層最好儘可能 地薄。然而，在該方法中，下層與氟系或矽氧系化合物所 成的上層之間的黏附性係極難獲得的。 作爲解決於上述黏附性問題的方法，例如已知有如下的 手法。即，藉由濺鍍法或溶膠凝膠法等方法來形成s i 〇2等 的無機物所成的下層，及於此下層之表面上藉由蒸鍍或溶 液塗佈等的方法來形成具有氟烷基的烷氧基矽烷所成之上 層。然後，藉由在微量水分的存在下進行加熱處理，使於 上述院氧基矽烷之加水分解所產生的矽烷醇基之間，及/或 於S 1 〇2等所成的下層表面上所存在的羥基與矽烷醇基之間 ’發生脫水縮合反應’而使上層經由化學鍵及/或氫鍵而固 定在下層表面上。 在上述方法中，下層表面較佳爲具有高密度的羥基等之 活性基。因此，下層可用的材料限於無機化合物，尤其s i〇2 、Al2〇3、Ti〇2、ZnS等的金屬氧化物或金屬硫屬化合物。 一 8 - 1261247 然而，在下層爲Si 02等的金屬氧化物之情況中，爲了使與 上層的上述烷氧基矽烷有充分的黏附性，在形成上層之前 ，必須對下層表面施予鹼處理、電漿處理、電暈放電處理 等的活性化處理，以增加表面的活性基之密度。 下層係使用聚乙烯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等的 有機物，下層表面經由電漿處理或電暈放電處理等方法而 親水化，該下層表面上可嘗試設置由上述烷氧基矽烷所成 之上層。然而，在該情況中，比使用上述無機物作爲下層 的情況，黏附性係大幅變差，而無法得到充分的耐久性。 又，在應硬被覆處理的基材爲樹脂製的情況中，以使用 s i 〇2等的無機物作爲下層係極難以得到具有耐磨耗性的硬 被覆層。於樹脂製基材表面上設有S i 02等的無機物所成之 層的情況中，可能形成的膜厚至多爲數lOOnm程度。形成 更大的膜厚在製法上係困難的，假設能形成的話，也由於 與基材的彈性率或熱膨脹係數之差異相當大，而使得無機 膜容易發生自己毀壞。因此，以數lOOnm厚度的無機膜係 難以得到充分的耐磨耗性。又，在樹脂製基材與無機膜之 間難以得到充分的黏附性。因此，無機膜係易於剝離，由 於此點而難以得到充分的耐磨耗性。 因此，在應硬被覆處理的基材爲樹脂製的情況中，必須 於樹脂製基材上設置高彈性率的底塗層，在該底塗層上設 置由上述無機膜所成的下層，以確保樹脂製基材料與無機 膜的黏附性及無機膜之強度，而且對下層表面施予活性化 處理，於該下層表面上設置由上述氟系烷氧基矽烷所成的 -9- 1261247 上層。如此，必須依順序形成三個層，而使得生產性極差 〇 曰本特開平9 - 1 3 7 1 1 7號公報揭示一種形成矽烷化合物被 膜以提高與硬化被膜之黏附性的方法，其係在樹脂製基材 表面上塗佈一種包含在分子中具有至少2個（甲基）丙烯醯 氧基的聚合性化合物和含無機化合物微粒子的組成物，藉 由活性能量線之照射以使光聚合而硬化，對該硬化被膜表 面進行電暈處理或電漿處理，接著在該處理表面上塗佈一 種在分子中具有至少1個經由水解能生成矽烷醇基的矽烷 化合物。於該情況中，爲了確保上層的矽烷化合物被膜與 下層的硬化被膜之黏附性，亦必須對硬化被膜表面進行電 暈處理或電漿處理。 另一方面，於上述的光磁性記錄媒體的保護層中，在有 機保護層表面上塗佈全氟聚醚或聚二甲基矽氧烷等的液體 潤滑劑以形成潤滑劑脂時，由於潤滑液爲黏稠狀液體，故 可以不那麼考慮有機保護層與液體潤滑劑膜之間的黏附性 。然而，在長時間中由於磁場調制頭的重複滑動而減少潤 滑性，而且長期保存時潤滑劑亦有漸漸稍微揮發之虞。因 此，於該方法中，希望上述潤滑劑係強固地固定在有機保 護層表面。 如上述，爲了得到防污性，必須賦予保護層表面斥水性 或斥油性，但僅如此係未必足夠的，所附著的污髒之擦掉 作業一般係藉由使用者的手來進行，因此在使用者進行污 髒的擦掉作業時，爲了有容易擦掉的感覺，必須減少保護 -10- 1261247 層表面的摩擦係數。防污性與摩擦係數的關係迄今幾乎還 沒有被指出，實際上，於賦予防污性之際，低摩擦係數化 可說是斥水·斥油性所共同必要的特性。 又，使表面被低摩擦係數化，則在與硬的突起物接觸時 能滑動而逃避衝擊，故#抑制擦傷的發生。因此，從更提 高硬被覆層的防損傷性之觀點看，亦要求表面之低摩擦係 數化。 曰本特開平6-211945號公報、日本特開2000-301053號 公報揭示一種硬被覆層的形成方法，其係藉由使氟院基丙 烯酸酯與一種與其沒有相溶性的丙烯酸單體以預定的比率 兩者一起溶解於溶劑中，將所得到的組成物塗佈於基材上 ，在塗佈後立即用電子線照射以使硬化，而形成硬被覆層 。在該些公報中，於塗佈1〜1 5 μιη厚的上述組成物後，由於 立即用電子線照射，而使溶劑被瞬間蒸發，且氟烷基丙烯 酸酯成分和丙嫌酸單體係局部存在，塗膜表面上的氟院基 丙烯酸酯係以不均勻狀態被硬化。 然而，在該二公報中，由於使用含有沒有相溶性成分的 組成物，故在塗佈該組成物後，溶劑揮發造成局部存在化 ，故必須如上述照射電子線及使瞬間硬化。因此，從塗佈 開始至電子線照射的時間掌握係困難的，塗佈方法亦極有 限制的。例如，不能使用旋塗法等的溶劑蒸發速度快之塗 佈方法。 再者，在該二公報所記載的方法中，最大的問題爲：由 於在電子線照射的同時，溶劑被蒸發，故有高度虞慮爲無 - 1 1 - 1261247 法完全由硬化塗膜去除溶劑。在該公報中’對於是否完全 由硬化被膜去除溶劑並沒有查證。在內部中殘留有微量的 溶劑的情況中，於硬被覆層形成後不久內雖沒有問題，但 是長時間使用時有膜發生龜裂或剝離之虞。又’除了硬度 不夠，形成有硬被覆層的基材之翹曲亦容易慢慢地增大。 又，在以電子線照射的同時將溶劑蒸發之方法中，由於 硬化被膜易成爲多孔構造，故不僅有硬度不足而且有光學 特性變差之虞。因此，有不適用於通用製品之問題，而且 對於光學透鏡、光記錄媒體等有非常高的光學特性要求之 用途而言亦有適用上的困難。 艮p，迄今爲止，同時以高水準實現防污性、潤滑性和耐 磨耗性的硬被覆層係不存在的。 [發明內容] 發明之目 因此，本發明之目的爲解決上述先前技術的問題點，而 廉價地提供一種附有硬被覆層之物體，其具有優良的防污 性和潤滑性，以及耐擦傷性和耐磨耗性。又，本發明之目 的爲提供一種廉價地及容易地形成具有優良防污性和潤滑 性與擦傷性和耐磨耗性的硬被覆層之方法。 發明槪述 本案發明人經由專心致力地檢討，結果發現藉由活性能 量線之照射使同時硬化，而在對象物體表面上設置具有耐 擦傷性和耐磨耗性的硬被覆層，以及在上述硬被覆層表面 上設置具有防污性和潤滑性的防污表面層，則該防污表面 -12- 1261247 層與硬被覆層係強固地密合而形成複合硬被覆層，因此達 成本發明。 本發明爲附有複合硬被覆層的物體，該複合硬被覆層包 括設置於物體表面上的硬被覆層及設置於硬被覆層表面上 的防污表面層， 該硬被覆層係由含有活性能量線硬化性化合物的硬被覆 劑組成物之硬化物所形成，該防污表面層係由含有具有防 污及/或潤滑功能的活性能量線硬化性化合物的表面層用材 料之硬化物所形成，上述防污表面層係固著在上述硬被覆 層，而爲附有複合硬被覆層的物體。此處所謂的固著係意 指，例如由實施例中所示，複合硬被覆層的斥水性在初期 或經破布滑動後皆爲8 5度以上。若沒有固著，則特別在滑 動後，係不能達成8 5度以上的接觸角。 在本發明的具有上述複合硬被覆層的物體中，防污表面 層的厚度爲lnm以上且爲lOOnm以下。 在本發明的具有上述複合硬被覆層的物體中，硬被覆劑 組成物中所含有的活性能量線硬化性化合物係爲具有至少 一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群 的反應性基。 在本發明的具有上述複合硬被覆層的物體中，表面層用 材料中所含有的活性能量線硬化性化合物係爲具有至少一 個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的 反應性基。 在本發明的具有上述複合硬被覆層的物體中，表面層用 -13- 1261247 材料中所含有的活性能量線硬化性化合物係包含具有矽氧 系及/或氟系取代基的部位以及具有至少一個選自由（甲基） 丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的反應性基之化合 物。 在本發明的具有上述複合硬被覆層的物體中，硬被覆劑 組成物中含有光聚合引發劑以及視需要選用的無機塡料。 又，本發明爲一種複合硬被覆層之形成方法，該複合硬 被覆層含有硬被覆層和防污表面層在對象物體表面上，該 方法之特徵在於： 在應硬被覆處理的對象物體表面上，塗佈含活性能量線 硬化性化合物的硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物層 於硬被覆劑組成物層表面上，使含有具防污及/或潤滑功 能的活性能量線硬化性化合物的表面層用材料形成薄膜， 而形成表面材料層， 以活性能量線來照射所形成的硬被覆劑組成物層及表面 材料層’使上述兩層同時硬化，而形成與對象物體表面接 觸的硬被覆層及與硬被覆層表面接觸的防污表面層。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，所形成的 防污表面層之厚度爲lnm以上且爲lOOnm以下。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，於對象物 體表面上塗佈硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物層後 ’使硬被覆劑組成物層被乾燥，以由硬被覆劑組成物層去 除硬被覆劑組成物中所含有的溶劑，然後，於硬被覆劑組 -14- 1261247 成物層表面上形成表面材料層。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，於對象物 II表El 塗佈硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物層後 ’視需要可使硬被覆劑組成物層被乾燥，以活性能量線來 射硬被覆劑組成物層而使成爲半硬化狀態，然後於硬被 覆劑組成物層表面上形成表面材料層。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，藉由塗佈 或蒸鍍表面層用材料以成膜’而形成表面材料層。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，於塗佈表 面層用材料以成膜時，溶劑係使用實質上不能溶解已形成 的硬複覆劑組成物層中的活性能量線硬化性化合物之溶劑 。在藉由塗佈表面層用材料以形成表面材料層的情況中， 於塗佈後進行乾燥。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，硬被覆劑 組成物中所含有的活性能量線硬化性化合物係具有至少一 個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的 反應性基。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，表面層用 材料中所含有的活性能量線硬化性化合物係具有至少一個 選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的反 應性基。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，表面層用 材料中所含有的活性能量線硬化性化合物係包含具有矽氧 系及/或氟系取代基的部位以及具有至少一個選自由（甲基） -15- 1261247 丙儲醯基、乙儲基及氫硫基所組成族群的反應性基之化合 物。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，使用電子 不泉或糸外線作爲活性能量線。 在本發明的上述複合硬被覆層之形成方法中，於氧濃度 5 0 0 p pm以下的環境中進行活性能量線之照射。 本發明爲一種附有複合硬被覆層之物體，其含有設置於 物體表面上的硬被覆層及設置於硬被覆層表面上的防污表 面層，其係由以下得到的： 在應硬被覆處理的對象物體表面上，塗佈含有活性能量 線硬化性化合物的硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物 層， 於硬被覆劑組成物層表面上，使含有具防污及/或潤滑功 能的活性能量線硬化性化合物之表面層用材料形成薄膜， 以形成表面材料層， 以活性能量線來照射所形成的硬被覆劑組成物層及表面 材料層，使上述兩層同時硬化，而形成含有與對象物體表 面接觸的硬被覆層及與硬被覆層表面接觸的防污表面層。 在本發明中，物體例如爲光記錄媒體、光磁性記錄媒體 、光學透鏡、光學濾器、抗反射膜、或各種顯示元件。顯 示元件例如爲液晶顯示器、CRT顯示器、電漿顯示器、El 顯示器等。 於說明書中，「硬被覆劑組成物層」係意指未硬化或半 硬化（一部分硬化）狀態的硬被覆層。「表面材料層」係意 一 16- 1261247 指未硬化狀態的表面層，即防污表面層。 垄· _發明_的竇施形熊 參閱第1圖，詳細說明本發明的實施形態。 第1圖係本發明之附有複合硬被覆層的物體之層構造例 的示意剖面圖。第1圖中，於應硬被覆處理的對象物體（1 ) 表面上形成硬被覆層（2 )’與硬被覆層（2 )接觸地形成防污 表面層（3)。硬被覆層（2)和防污表面層（3)之兩層方便上被 稱爲複合硬被覆層。 對象物體（1 )包含必須要經硬被覆處理等的各種物體。例 如，由聚對酞酸乙二醇（PET )、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯 、聚丙烯、聚碳酸酯等的熱塑性樹脂所形成的基板，但不 受這些所限制。更具體的製品爲光記錄媒體、光磁性記錄 媒體、光學透鏡、光學濾器、抗反射膜及液晶顯示器、CRT 顯示器、電漿顯示器、EL顯示器等的各種顯示元件。 首先，於對象物體（1 )表面上，塗佈含活性能量線硬化性 化合物的硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物層，其次 於硬被覆劑組成物層表面上，使含有具防污及/或潤滑功能 的活性能量線硬化性化合物的表面層用材料形成薄膜，而 形成表面材料層。以下說明硬被覆劑組成物及表面層用材 料的各成分。 硬被覆劑組成物中所含有的活性能量線硬化性化合物係 爲具有至少一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基 所組成族群的反應性基者，但不限於該些構造。爲了得到 作爲硬被覆層的充分硬度，活性能量線硬化性化合物包含 - 17- 1261247 在一個分子內含有2個以上’較佳3個以上，之聚合性基 的多官能單體或寡聚物者。 於該活性能量線硬化性化合物中’具有（甲基）丙烯醯基 的化合物例如爲1，6 -己二醇（甲基）丙烯酸酯、三乙二醇（ 甲基）丙烯酸酯、環氧乙烷改質之雙酚A二（甲基）丙烯酸酯 、三羥甲基丙烷三（甲基）丙烯酸酯、異戊四醇四（甲基）丙 烯酸酯、貳二經甲基丙院四（甲基）丙烯酸酯、二異戊四醇 六（甲基）丙烯酸酯、異戊四醇三（甲基）丙烯酸酯、甲基） 丙烯醯氧基甘油單（甲基）丙烯酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯、 環氧丙烯酸酯、酯丙烯酸酯等，但未必受這些所限制。 又’具有乙烯基的化合物例如爲乙二醇二乙烯基醚、異 戊四醇二乙烯基醚、1，6 -己二醇二乙烯基醚、三羥甲基丙 院一乙烯基醚、環氧乙院改質之氫醒二乙烯基醚、環氧乙 烷改質之雙酚A二乙烯基醚、異戊四醇三乙烯基醚、二異 戊四醇六乙烯基醚、貳三羥甲基丙烷聚乙烯基醚等，但未 必受這些所限制。 再者，具有氫硫基的化合物例如爲乙二醇雙（氫硫基乙醇 酸酯）、乙二醇雙（3 -氫硫基丙酸酯）、三羥甲基丙烷參（氫 硫基乙醇酸酯）、三羥甲基丙烷參（3 -氫硫基丙酸酯）、異戊 四醇肆（氫硫基乙酸酯）、異戊四醇肆（氫硫基乙醇酸酯）、 異戊四醇肆（3 -氫硫基丙酸酯）等，但未必受這些所限制。 作爲硬被覆劑組成物中所含有的活性能量線硬化性化合 物，可以僅使用其一種或倂用兩種以上。 硬被覆劑組成物可含有已知的光聚合引發劑。光聚合引 -18- 1261247 發劑在使用電子線作活性能量線的情況中雖非特別必要的 ，但是在使用紫外線的情況中係必要的。光聚合引發劑中 的光自由基引發劑例如爲達若幾亞1 1 7 3、I r g a c u r e 6 5 1、 I i: g a c u i: e 1 8 4、I r g a c L1 r e 9 Ο 7 (皆爲汽巴特殊化學品公司製） 。光聚合引發劑的含量例如爲佔硬被覆劑組成物（以固體成 分算）的0 · 5〜5重量％。 按照需要爲了提高耐磨耗性時，硬被覆劑組成物可含有 無機塡料。無機塡料例如爲矽石、氧化鋁、氧化锆、二氧 化鈦等。無機塡料的平均粒徑在特別要求透明性的情況中 較佳爲lOOnm以下，更佳50nm以下。 再者’爲了更提高硬化被膜的強度或耐磨耗性，無機塡 料的表面較佳爲經具有活性能量線聚合性基的化合物所修 飾。作爲平均粒徑50nm以下且經具有活性能量線聚合性基 的化合物所修飾的無機塡料，例如日本特開平1 1 - 6 0 2 3 5號 公報、日本特開平9 - 1001 1 1號公報及日本特開200 1 - 1 878 1 2 號公報中所記載的反應性矽石粒子可較佳地用於本發明中 。而且，日本特開平1 1· 6 0 2 3 5號公報中所記載的矽石粒子 係爲含有作爲反應性基的陽離子反應性環氧丙烷基者，日 本特開平9 - 1 00Π 1號公報中所記載的矽石粒子係爲含有作 爲反應性基的陽離子反應性（甲基）丙烯醯基者。日本特開 200 1 - 1 87 8 1 2號公報中所記載的矽石粒子係爲同時含有（甲 基）丙烯醯基等的自由基反應性不飽和雙鍵與環氧基等的陽 離子反應性基者。藉由在硬被覆劑組成物中加有該無機塡 料，可以更提高硬被覆層的耐磨耗性。無機塡料的含量例 -19- 1261247 如爲佔硬被覆劑組成物（以固體成分算）的5〜8 0重量％。無 機塡料的含量若超過8 0重量％，則硬被覆層的膜強度容易 變弱。 又’若必要時，硬被覆劑組成物亦可以含有非聚合性稀 釋溶劑、光聚合引發助劑、有機塡料、聚合抑制劑、抗氧 化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、消泡劑、均平劑、顏料 、矽化合物等。上述非聚合性稀釋溶劑例如爲異丙醇、正 丁醇、甲基乙基酮、甲基異丁酮、醋酸異丙酯醋酸正丁酯 、乙基溶纖劑、甲苯等。 表面層用材料可爲其硬化膜具有防污及/或潤滑功能者。 即，表面層用材料可賦予防污性（斥水性及/或斥油性）及/ 或潤滑性，而且可具有活性能量線聚合性的官能基，沒有 特別的限制。例如，可使用具有由（甲基）丙烯醯基、乙烯 基及氫硫基中所選出的至少一個活性能量線聚合性官能基 之矽氧系化合物、或氟系化合物。藉由矽氧系取代基或含 氟取代基以展現防污性及/或潤滑性。一般而言，具有含氟 取代基的化合物係比具有矽氧系取代基的化合物有更高的 防污性及/或潤滑性，即硬被覆層表面上的水展現更大的接 觸角。 矽氧系化合物例如爲具有矽氧系取代基部位和具有由（甲 基）丙烯醯基、乙儲基及氫硫基中所選出的至少一個反應基 之化合物，更詳細爲下式（1 )至（3 )所示的化合物，但未必 受其所限制。 -20- 1261247 R— [Si (CH3) 2O] n —R ( 1 ) R — [Si (CH3) z〇] n —Si (CH3) 3 ( 2 ) (CH山SiO - [Si(CH山〇]n-[Si(CH3HR)0]m —Si(CH3)3 ( 3 ) 其中R係含有由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基中所 選出的至少一個反應性基之取代基，η、m爲聚合度，1Ί係 5〜1000，m係2〜1〇〇〇。 氟系化合物例如爲含氟的（甲基）丙烯酸酯化合物，具體 地例如爲2，2，3，3 , 3 -五氟丙基（甲基）丙烯酸酯、2，2，3，3 -四氟丙基（甲基）丙烯酸酯、2,2,2 -三氟乙基（甲基）丙烯酸 酯、1H，1H，5H-八氟戊基（甲基）丙烯酸酯、3-(全氟-5_甲基 己基）-2 -羥丙基（甲基）丙烯酸酯、2_(全氟辛基）乙基丙烯 酸酯、3 -全氟辛基-2-羥丙基（甲基）丙烯酸酯、2_(全氟癸 基）乙基（甲基）丙烯酸酯、2-(全氟-9-甲基辛基）乙基（甲基） 丙烯酸酯、3-(全氟-7-甲基辛基）乙基（甲基）丙烯酸酯、2_ (全氟-9-甲基癸基）乙基（甲基）丙烯酸酯、iH，1h，9H-.a 氟壬基（甲基）丙烯酸酯等的氟化丙烯酸酯，但未必受這些 所限制。例如，較佳亦可使用經（甲基）丙烯酸酯基導入的 全氟聚醚等的高分子化合物，或具有以乙烯基或氫硫基代 替（甲基）丙烯酸酯基的氟系化合物等。具體例子爲Fomb r 1 η ZD0L(醇改質的全氟聚醚（阿烏西莫特公司製）的二丙嫌酸、 ART3、ART4(共榮社化學）。 作爲表面層用材料中所含有的活性能量線硬化性化合物 ，可以僅使用上述矽氧系化合物及氟系化合物中的1種， 也可以倂用其之2種以上。表面層用材料中所含有的活性 - 21- 1261247 能蓋線硬化性化合物較佳爲電子線硬化性者。又，作爲表 面層用材料中的成分之一部分，可以包含上述硬被覆劑組 成物中所用的活性能量線硬化性化合物。 又’在表面層用材料中，與硬被覆劑組成物中同樣地， 視需要可以含有非聚合性稀釋溶劑、光聚合引發助劑、有 機塡料、聚合抑制劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定 劑、消泡劑、均平劑、顏料、矽化合物等。 於本發明中’首先在對象物體（1)表面上塗佈上述硬被覆 劑組成物，以形成硬被覆劑組成物層。塗佈方法係沒有限 制’可使用噴塗法、浸塗法、凹槽輥塗佈法等的各種塗佈 方法。 於對象物體（1 )表面上塗佈硬被覆劑組成物後，在使表面 層用材料成膜之前，較佳爲使硬被覆劑組成物層喪失流動 性°藉由使硬被覆劑組成物層喪失流動性，則在其上使表 面層用材料成膜時能防止硬被覆劑組成物層的膜厚變動或 表面性的劣化，而容易使表面層用材料均勻成膜。 爲了使硬被覆劑組成物層喪失流動性，例如，在硬被覆 劑組成物含有稀釋溶劑的情況時，於塗佈後進行乾燥，可 從硬被覆劑組成物層去除硬被覆劑組成物中所含有的溶劑 。又，塗佈後若需要可進行乾燥，照射紫外線等的活性能 量線，以使硬被覆劑組成物層成爲半硬化狀態。活性能量 線的照射時應注意不使硬被覆劑組成物層成爲完全硬化狀 態。而且，半硬化係意指所塗佈的硬被覆劑組成物之一部 分係未反應者。因此，與硬被覆劑組成物層的物理硬化度 - 22 - 1261247 係沒有特別關係，表面的黏著性（膠黏性）消失也沒有關係 。在此情況下，紫外線照射量雖然亦取決於硬被覆層的厚 度，但是例如可爲1〜5 0 0 m】/ c m2，較佳1〜2 0 0 m 了 / c m2。以此 程度的紫外線照射量係能容易地得到半硬化狀態的硬被覆 劑組成物層。 藉由硬被覆劑組成物層之硬化所得到的硬被覆層之厚度 並沒有特別的限制，可依對象物體的種類或用途來適當地 決定。例如，在對象物體爲光記錄碟片的情況時，可形成 Ιμιπ至ΙΟμιη者，較佳Ιμπι至5μπι者。若少於lpm，則不能 給予碟片充分的表面硬度。若超過ΙΟμπι，則有發生龜裂、 碟片翹曲變大的傾向。 其次，在未硬化或一部分硬化（半硬化）狀態的硬被覆劑 組成物層表面上，使上述表面用材料成膜，而形成表面材 料層。表面材料層的形成係使得硬化後所得到的防污表面 層之厚度成爲lnm至l〇〇nm，較佳5nm至50nm。若少於lnm ’則不太能得到防污性及潤滑性的效果。若超過1 〇〇nm， 則不太能反映下層的硬被覆層之硬度，且會減少耐擦傷性 及耐摩擦性的效果。 成膜可藉由表面層用材料的塗佈或蒸鍍來進行。塗佈係 上述表面層用材料以適當溶劑作稀釋，塗佈液並沒有限 制，可用旋塗法、浸塗法、凹槽輥塗佈法、噴霧法等各種 塗佈方法來塗佈它。塗佈後，進行乾燥。 在此情況下的溶劑係選擇使用實質上不會溶解未硬化或 邙为硬化（半硬化）狀態的硬被覆劑組成物層中的活性能 -23 - 1261247 量線硬化性化合物之溶劑。是否實質溶解上述硬被覆劑組 成物層係不僅取決於溶劑的種類而且取決於塗佈方法。例 如，在使用旋塗法當作表面材料層的塗佈方法時，於大多 數的Μ況中’由Ife佈液中所含有的稀釋溶劑在旋塗時係 大半掉發了’所以亦可用能以某一程度溶解上述硬被覆劑 組成物層的溶劑當作稀釋溶劑，而實質上沒有問題。另_ 方面’例如在使用浸塗法當作表面材料層的塗佈方法之情 況中，由於未硬化的上述硬被覆劑組成物層表面與表面材 料層塗佈液的接觸時間長，故必須使用完全不溶解或幾乎 不溶解上述硬被覆劑組成物層材料的溶劑。 浸塗法中所可使用的溶劑例如爲正己烷、環己烷、正辛 烷、異辛烷等的飽和烴、六甲基二矽氧院、八甲基三矽氧 烷、八甲基環四矽氧烷等的矽化合物、全氟己烷、全氟庚 烷、全氟辛烷等的碳氟化合物等。作爲旋塗法中所可使用 的溶劑，除了上述各種溶劑，亦可爲例如異丙醇、正丁醇 、二丁醚、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、甲基全氟丁醚、乙 基全氟 丁醚、HFC 43-10mee、1，1，2,2,3,3,4-七氟環戊烷 等。 如此作，形成未硬化或一部分硬化（半硬化）狀態的硬被 Μ Μ組成物層和在其表面上的未硬化之表面材料層。 其次’用活性能量線照射所形成的硬被覆劑組成物層和 表面材料層，使上述兩層同時硬化。此時，以足夠能量的 活性能量線照射，可以使上述兩層完全硬化，而結束兩層 的硬化反應。在此情況下，電子線的照射量例如可爲 -24 - 1261247 1〜50Mi:ad，較佳 3〜30Mr ad。又，電子線的加速電壓例如可 爲2〇〜2〇〇kV。但是，在具有後述記錄層的光資訊媒體的情 況中，爲了不損害記錄層，可爲20〜100kV，較佳30〜70kV 。可藉由使未硬化或一部分硬化（半硬化）狀態的硬被覆劑 組成物層和其表面上接觸設置的未硬化之表面材料層同時 硬化’而使得在該兩層的界面有強固的密合，即在硬化的 硬被覆層（2 )上，可得到與其有良好黏附性的經硬化之防污 表面層（3 )。 藉使用本發明的該製程，可在高硬度的硬被覆層（2 )上設 置能將其硬度反映於最表面上的程度薄且具有良好斥水性· 潤滑性之防污表面層（3 )，同時可得到硬被覆層（2 )與防污 表面層（3 )之良好的黏附性。 作爲使硬被覆劑組成物層和表面材料層同時硬化的手段 ，可以由紫外線、電子線、可見光等的活性能量線中適當 地選擇使用。但是，在本發明中，防污表面層的厚度係爲 lnm至100nm，較佳5nm至50nm而極薄的，爲了得到與硬 被覆層有良好的黏附性，必須使用在兩層的界面附近處能 得到良好反應性的硬化手段。 具體地，即使在使用電子線或紫外線當作上述活性能量 的情況中，活性能量線照射環境中的氧濃度也爲500ppm以 下，較佳200ppm以下’更佳！〇ppm以下，較宜藉由氮氣等 的惰性氣體來進行沖洗。其係爲了抑制照射環境中所發生 的氧自由基對表面硬化造成的障礙。或者，代替對照射環 境中的氧濃度之控制，在硬被覆劑組成物及/或防污及潤滑 -25- 1261247 功能性材料中，可添加習知的各種氧障礙抑制劑°該氧障 礙抑制劑例如可使用日本特開2 0 0 0 -丨〇 9 8 2 8號公報及曰本 特開2 0 0 0 - 1 4 4 0 1 1號公報中所記載的氧障礙抑制劑。當然 ，可以同時使用上述氧障礙抑制劑及控制照射環境中的氧 濃度。 藉由使用如此的材料及成膜、硬化方法，可形成耐磨耗 性和斥水·潤滑性優良且其耐久性亦良好的複合硬被覆層。 [實施方式] 實施例_ 藉由以下實施例來更具體說明本發明，惟本發明不受這 些實施例所限制。
實施例__L 以旋塗法將紫外線/電子線硬化型硬被覆劑（1 SR製，德 梭賴得Z7 5 0 3 )塗佈於厚度〇.6mm的聚碳酸酯基板（直徑12cm) 上後，藉由在大氣中於6 0 °C加熱3分鐘以去除被膜內部的 稀釋溶劑，而形成未硬化的硬被覆層。而且，上述硬被覆 劑係爲日本特開平9 - 1 00 1 1 1號公報中所示的含有反應性無 機塡料之組成物。 接著，以旋塗法將具有式（4 )構造的丙烯酸聚矽氧酯（信 越化學工業公司製，X-22-2445)之0.2% (質量百分率）正辛 烷溶液塗佈在上述未硬化的硬被覆層上，使其在60 °C被乾 燥1分鐘，而成爲未硬化表面層。 R-[Si(CH3)20]n-R (4) (其中R係_C3H6OCOCH = CH2，聚合度η係約40) 1261247 然後’在氮氣流下，藉由電子線之照射，使硬被覆層和 表面層同時硬化。電子線照射裝置爲使用Cure tron(日新 海勃茹特機（股）製），電子線加速電壓爲2 0 0 kV，照射線量 爲5M rad。照射環境的氧濃度爲80 ppm。硬被覆層的膜厚爲 3.2μηα，表面層的膜厚爲約21nm。而且，硬被覆層的膜厚 係以接觸探針式的表面形狀測定機來測量。表面層的膜厚 係以聚矽氧油（信越化學工業公司製，KF - 9 6 )當作標準物質 ，藉由螢光X射線分析（XRF )來測量。如此而得到附有複合 硬被覆層的基板。 竇施例2 以旋塗法將紫外線/電子線硬化型硬被覆劑（〗SR製，德 梭賴得Z7 50 3 )塗佈於厚度0 . 6mm的聚碳酸酯基板（直徑12cm) 上後，藉由在大氣中於6(TC加熱3分鐘以去除被膜內部的 稀釋溶劑，而形成未硬化的硬被覆層。 接著，以旋塗法將2 -(全氟癸基）乙基丙烯酸酯（大金發 尹化學硏究所公司製）之0.2% (質量百分率）卜若里奈特FC-77(住友3M公司製）溶液塗佈在上述未硬化硬被覆層上，使 其在60°C被乾燥3分鐘，而形成未硬化表面層。然後，在 與實施例1同樣的電子線照射條件下’於氮氣流下，藉由 電子線照射，而使硬被覆層和表面層同時硬化。硬被覆層 的膜厚爲3·1μπι，表面層的膜厚爲約30nm。而且，表面層 的膜厚係以全氟聚醚（大金工業公司製，德目那母）當作標 準物質，藉由螢光X射線分析（XRF )來測量。如此而得到附 有複合硬被覆層的基板。 - 27- 1261247 實施例3 以旋塗法將紫外線/電子線硬化型硬被覆劑（〗S R製，德 梭賴得Z 7 5 0 3 )塗佈於厚度〇 . 6 m m的聚碳酸酯基板（直徑1 2 c m ) 上後’藉由在大氣中於60 °C加熱3分鐘以去除被膜內部的 稀釋溶劑’然後在大氣中以紫外線（高壓水銀燈，1 / cm2 ) 照射，而形成半硬化的硬被覆層。 接著，以旋塗法將相對於1 0 0重量份丙二醇單甲醚，加 有0 · 2重量份丙烯酸聚矽氧酯（信越化學工業公司製，X -2 2 - 2445 )和0.04重量份光自由基引發劑（汽巴特殊化學品 公司製，I 1· g a c u 1： e 9 0 7 )的溶液塗佈在上述半硬化硬被覆層 上，使其在6 0 °C被乾燥1分鐘，而形成未硬化表面層。 接著，於氮氣流下，藉由紫外線照射，而使硬被覆層和 表面層同時硬化。硬被覆層的膜厚爲3.2μπι，表面層的膜 厚爲約2 5 nm。而且，表面層的膜厚係以聚矽氧油（信越化 學工業公司製，KF-96)當作標準物質，藉由螢光X射線分 析（XRF )來測量。如此而得到附有複合硬被覆層的基板。 比較例1 於9 5重量份紫外線/電子線硬化型硬被覆劑（〗SR製，德 梭賴得Z 7 5 0 3 )中，加入5重量份當作氟化丙烯酸的2 -(全 氟癸基）乙基丙烯酸酯（大金發尹化學硏究所公司製），以製 備均勻的組成物。以旋塗法將上述組成物塗佈於厚度0 . 6mm 的聚碳酸酯基板（直徑12cm)上後，立刻在氮氣流下，藉由 電子線照射，以製作附有硬被覆層的基板。電子線照射條 件係與實施例1同樣的。硬被覆層的膜厚爲3 . Ομηι。 -28- 1261247 比較例2 以旋塗法將紫外線/電子線硬化型硬被覆劑（〗SR製，德 梭賴得Z 7 5 0 3 )塗佈於厚度0 . 6 mm的聚碳酸酯基板（直徑1 2 c 上後，藉由在大氣中於6 0 °C加熱3分鐘以去除被膜內部的 稀釋溶劑，然後在大氣中以紫外線（局壓水銀燈， 2 0 00m丨/cm2)照射，而形成完全硬化的硬被覆層。 接著，以旋塗法將丙烯酸聚矽氧酯（信越化學工業公司製， X-22-2445)之0.2% (質量百分率）正辛烷溶液塗佈在上述完 全硬化的硬被覆層上，使其在6 0 °C被乾燥1分鐘，而成爲 未硬化表面層。然後，在與實施例1同樣的電子線照射條 件下，於氮氣流下，藉由電子線照射’而使表面層硬化， 得到附有複合硬被覆層的基板。硬被覆層的膜厚爲3 . 3 μιπ ，表面層的膜厚爲約1 6 n m。 (評估） 對實施例1〜3和比較例1〜2所製作的各試料進行以下所 示的性能試驗。 (1 )耐磨耗性 使用鋼絲棉#〇〇〇〇，在荷重4 . 9N/cm2下對試料的硬被覆 層表面作2 0次往復滑動，藉由目視觀察所發生的損傷程度 來判斷。判斷基準係如下。 〇：沒有發生損傷 △:發生輕微損傷 X :發生損傷。 (2 )斥水性及其耐久性 1261247 測量試料的硬被覆層表面之水接觸角。測量係分別在初 期及在以含有溶劑的破布滑動試料表面後進行。滑動條件 係如下。即，使浸過丙酮的不織布（旭化成工業公司製，貝 克特里恩卜里_CT_ 8 )在荷重4 · 9N / cm2下作50次往復滑動 。接觸角的測量係使用協合界面科學公司製的接觸角計 CA-D，在氣溫2(rc、相對濕度60%的環境中進行。 表1 — 表面層 耐磨耗性 接觸角（度） 初期 滑動後 實施例1 ΐ夕氧系 〇 98.7 97.8 實施例2 氟系 〇 105.3 103.0 實施例3 矽氧系 〇 96.1 93.4 比較例1 氟系 〇 67.0 65.7 比較例2 石夕氧系 〇 85.7 58.2 表1中顯示以上的測定結果 由表1可知，實施例1〜3之附有硬被覆層的基板係具有 非常高的表面硬度，而且具有優良的斥水性，其之耐久性 亦極優良。特別地，由於使用氟化丙烯酸酯於防污表面層 ，故實施例2之附有硬被覆層的基板係具有優良的性能。 於比較例1中，雖然使用與實施例2同樣類型的材料’ 但是初期及破布滑動後的斥水性係顯著地較差。即’僅@ 氟化丙烯酸酯混合入活性能量線硬化型樹脂中’使塗佈Φ硬 化，而不使氟化丙烯酸酯露出塗膜表面’則不能達成所期 望之目的。再者，於比較例1中，在將所製備的組成物塗 - 30 - 1261247 佈於基材料表面的階段，確認發生顯著的塗佈不均。此係 由於在旋塗時稀釋溶劑揮發，引起沒有相溶性的丙烯酸單 體與氟化丙烯酸酯的急劇相分離，根據此點，作爲硬被覆 層係經不起實用的。 於比較例2中，雖然使用與實施例1同樣類型的材料， 但是由於在硬被覆層完全硬化後，進行表面層的塗佈和硬 化’而使得初期的斥水性比實施例1差，特別地，在破布 滑動後的斥水性係顯著地變差。即，對表面層的硬被覆層 之黏附性係差的。 實施例4 此實施例係爲附有複合硬被覆層的光資訊媒體（以下簡稱 爲光碟）之製造例。在該實施例中，雖然製造相變化性光碟 ，但本發明不限於此，而可廣泛地適用於再現專用型光硫 、僅可1次記錄式光碟等，不管記錄層的種類爲何。 第2圖係爲附有複合硬被覆層的光資訊媒體之示意剖面 圖。在第2圖中，光碟（1 1 )爲：在支持基體（1 2 )的資訊坑 或預溝槽等的微細凹凸之形成側的面上，依序具有相變化 記錄材料層（15)及第一介電體層（16)，在第一介電體層（16) 上具有光透過層（18)，在光透過層（18)上具有硬被覆層（19) 和防污表面層（20 )。在此例中，反射層（1 3 )、第二介電體 層（1 4 )、相變化記錄材料層（1 5 )和第一介電體層（1 6 )構成 記錄層（17)。硬被覆層（19)和防污表面層（20)的兩層方便 上係被稱爲硬被覆層。使雷射光入射通過防污表面層（2 0 ) 、硬被覆層（1 9 )和光透過層（1 8 )，以便記錄或再現，而使 1261247 用光碟（1 1 )。 第2圖顯不如以下所製作的光記錄碟片樣品之層構造。 於开> 成有貪訊記錄所需的溝槽之碟狀支持基體（1 2 )(聚碳 酸酯製，直徑120mm，厚度1 . lmm)的表面上，藉由濺鍍法 來形成由M^PdiCUi(原子比）所成的厚度1〇〇_之反射層 (1 3 )。上述溝槽的丨朵度以波長L40 5 nm的光路長表示係爲 λ/6。就溝槽記錄方式而言，記錄軌跡間距爲〇.32jLim。
接者，於反射層（1 3 )上，使用A丨2〇3標靶藉由濺鍍法， 形成厚度20nm的第二介電體層（14)。於第二介電體層（丨4) 的表面上，使用相變化材料所成的合金標標靶藉由濺鍍法 ，形成厚度1 2nm的記錄材料層（1 5 )。記錄材料層（丨5 )的組 成（原子比）爲Sb74Teu(Ge7Lni)。於記錄材料層（15)的表面 上，使用ZnS(80莫耳％)_Sl〇2(2〇莫耳％)標靶藉由濺鍍法， 形成厚度1 30nm的第~介電體層（丨6 )。
然後’於第一介電體層（16)的表面上，以旋塗法來塗佈 下述組成的自由基聚合性紫外線硬化型樹脂，照射紫外線 ’硬化後形成厚度9 8 μπι的光透過層（1 § )。 5 〇重量份 1 〇重量份 5重量份 (光透過層：紫外線硬化型樹脂的組成） 聚胺甲酸酯丙烯酸酯寡聚物 (二羑緩營（股）製，大亞比目UK 6 〇 3 5 ) 異二聚氧酸ΕΟ改質二丙烯酸酯 (東亞合成（股）製，阿若尼庫斯μ315) 異三聚氰酸ΕΟ改質二丙烯酸酯 (東亞合成（股）製，阿若尼庫斯M2 15) - 32- 1261247 四氫糠基丙烯酸酯 2 5重量:份 光聚合引發劑（1 -羥基環己基苯基酮） 3重胃ί分 接著，於光透過層（1 8 )上，藉由旋塗法來塗佈下述組成 的紫外線/電子線硬化型硬被覆劑後，於大氣中在6 0 °C被加 熱3分鐘以去除被膜內部的稀釋溶劑，而形成未硬化的硬 被覆層（1 9 )。 (硬被覆劑的組成） 反應性基改質膠態矽石（分散介質：丙二醇單甲醚丙烯酸酯， 不揮發分：40重量％ ) 1 0 0重量份 二異戊四醇六丙烯酸酯 48重量份 四氫糠基丙烯酸酯 1 2重量份 丙二醇單甲醚丙烯酸酯 4 0重量份 (非反應性稀釋溶劑） Irgacure 184(聚合引發劑） 5重量份 接著，於上述未硬化的硬被覆層（1 9 )上，藉由旋塗法來 塗佈2-(全氟癸基）乙基丙烯酸酯（大金發尹化學硏究所公 司製）之0.25%(質量百分率）卜若里奈特？〇77(住友31\/1公 司製）溶液，使其在60°C被乾燥3分鐘，而形成未硬化表面 層（20 )。 然後’在氮氣流下，藉由電子線之照射，使硬被覆層（丨9 ) 和表面層（2 0 )同時硬化。電子線照射裝置爲使用μ i η - E B ( 烏西翁電機公司製），電子線加速電壓爲5 〇 k V，照射線量 爲5 M r a d。照射環境的氧濃度爲8 0 p p m。硬被覆層（1 9 )的膜 厚爲2·5μπι，表面層（20)的膜厚爲約28nm。而且，表面層 1261247 的膜厚係以全氟聚醚（大金工業公司製，德目那母）當作標-準物質，藉由螢光X射線分析（XRF )來測量。如此而得到附 有複合硬被覆層的光記錄碟片樣品第1號。 [比較例3 ] 與實施例4同樣地，在碟狀支持基體（12)的表面上’依 序形成反射層（1 3 )、第二介電體層（1 4 )、相變化記錄材料 層（15)和光透過層（18)。 其次，於光透過層（1 8 )上，藉由旋塗法來塗佈下述組成 的紫外線/電子線硬化型硬被覆劑後，立刻在氮氣流下被電 子線照射，而得到附有複合硬被覆層的光記錄碟片樣品第 2號。此時電子線照射條件係與實施例4同樣地。硬被覆 層的膜厚爲2.8μπι。 (硬被覆劑的組成） 100重量份 4 8重量份 1 2重量份 40重量份 反應性基改質膠態矽石（分散介質：丙二醇單甲醚丙烯酸酯， 不揮發分：40重量％ ) 二異戊四醇六丙烯酸酯 四氫糠基丙烯酸酯 丙二醇單甲醚丙烯酸酯 (非反應性稀釋溶劑） 5重量份 5重量份 2-(全氟癸基）乙基丙烯酸酯 I rgacure 184(聚合引發劑） [比較例4 ] 與實施例4同樣地’在碟狀支持基體（1 2 )的表面上，依 序形成反射層（1 3 )、第二介電體層（1 4 )、相變化記錄材料 -34- 1261247 層（1 5 )和光透過層（i 8 )。 其次’於光透過層（1 8 )上，藉由旋塗法來塗佈與實施例 - 4使用者相同組成的紫外線/電子線硬化型硬被覆劑，於大 氣中在60°C被加熱3分鐘以去除被膜內部的稀釋溶劑，然 - 後在大氣中被紫外線（高壓水銀燈，2 000m J / cm2 )照射，而 . 形成完全硬化的硬被覆層。 接著，以旋塗法將丙烯酸聚矽氧酯（信越化學工業公司製， X-22-2445)之0.25%(質量百分率）正辛烷溶液塗佈在上述 未硬化的硬被覆層上，使其在6 0 °C被乾燥1分鐘，而成爲 ® 未硬化表面層。然後，在與實施例4同樣的電子線照射條 件，於氮氣流下藉由電子線之照射，以使表面層硬化，而 得到附有複合硬被覆層的光記錄碟片樣品第3號。硬被覆 - 層的膜厚爲3 . Ομιτι，表面層的膜厚爲約21nm。 _ (評估） 對於實施例4和比較例3〜4所製作的各光記錄碟片樣品 第1〜3號，使用光碟評估裝置（帕茹斯鐵克公司製，DDU - 1 000 ) φ ，於下列條件進行記錄•再現特性之評估。 雷射波長：405nm 物鏡開口數N A : 〇 · 8 5 線速度：6 . 5 m / s 記錄信號：1 - 7調制信號（最短信號長2T ) 記錄範圍：溝槽記錄 (1 )耐磨耗性 在各光記錄碟片樣品的半徑40nm附近處記錄隨機信號’ -35- 1261247 以便測量初期的抖動値。其次，在各碟片的硬被覆層側的 表面上，使用鋼絲棉# 〇 〇 〇 〇在2 . 5 N / c m2的荷重下住®摩擦 2 0次，然後測量抖動値（試驗後的抖動値）。而且’鋼絲棉 的滑動方向係爲碟片的半徑方向，鋼絲棉的尺寸爲丨.〇公 分X 1 . 0公分。 (2 )防污性
在各光記錄碟片樣品的半徑4 0 n m附近處記錄隨機丨§ 5虎’ 以便測量初期的抖動値。其次，在各碟片的硬被覆層側的 表面之4 0 n m附近處，以中指在9 . 8 N下按壓丨〇秒鐘而使附 著指紋。然後，使用8疊層的市售面紙（克來西亞（股）製） 。由碟片的內周至外周慢慢地擦掉所附著的指紋。擦拭期 間的按壓力量爲4.9N/cm2，擦拭次數爲1次。然後，再度 測量抖動値。 表2 抖動（％) 初期 試驗後 光記錄碟片第1號 耐磨耗性 7.6 7.6 防污性 7.6 7.8 光記錄碟片第2號 耐磨耗性 13.5 16.2 防污性 13.5 17.3 光記錄碟片第3號 耐磨耗性 7.7 7.8 防污性 7.7 13.5
表2中顯示以上的測量結果。 由表2可知，光記錄碟片第1號在耐磨耗性和防污性的 -36 - 1261247 任一試驗中以及在初期和試驗後的抖動値皆優良。 在上述實施例中’顯示附有硬被覆層的相變化型光碟。 然而，本發明的記錄層不僅適用於相變化型的光碟，而且 適用於再現專用型光碟或一次寫入型光碟。再者，本發明 不僅適用於光資訊錄媒體’而且適用於光學透鏡、光學 濾器、抗反射膜及各種顯示元件。因此，上述實施例之所 有一切點皆僅爲例不而已’而非用於限定。再者，所有屬 於本案專利請求範圍之均等範圍內的變化例皆應仍屬於本 發明的範圍內。 產業上的可利用性 本發明提供一種廉價地及容易地形成具有硬被覆層的物 體之方法，其具有高的耐磨耗性、優良的斥水性•潤滑性以 及極良好的耐久性。 [圖式簡單說明] 第1圖係本發明之附有複合硬被覆層的物體之層構造例 的示意剖面圖。 第2圖係本發明之附有複合硬被覆層的光碟之一例的示 意剖面圖。 元件符號說明 1 對象物體 2 硬被覆層 3 防污表面層 11 光碟 12 支持基體 -37- 1261247 13 反射 14 第二 15 相變 16 第一 17 記錄 1 8 光透 19 硬被 20 防污 層 介電體層· 化記錄材料層 介電體層 層 過層 覆層 表面層
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Claims (1)

1261247 第9 1 1 37094號「附有複合硬被覆層之物體及複合硬被覆層 之形成方法」專利 (2006年06月02日修正） 拾、申請專利範圍 1 · 一種附有複合硬被覆層之物體，包括設置於物體表面上的 硬被覆層及設置於硬被覆層表面上的防污表面層， 該硬被覆層係由含有活性能量線硬化性化合物的硬被 覆劑組成物之硬化物所形成，其中硬被覆劑組成物中所含 有的活性能量線硬化性化合物係爲具有至少一個選自由（ 甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的反應性基 該防污表面層係由含有具有防污及/或潤滑功能的活性 能量線硬化性化合物的表面層用材料之硬化物所形成，其 中表面層用材料中所含有的活性能量線硬化性化合物係 包含具有矽氧系及/或氟系取代基的部位以及具有至少一 個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及氫硫基所組成族群的 反應性基之化合物， 上述防污表面層係固著在上述硬被覆層。 2.如申請專利範圍第1項之附有複合硬被覆層之物體，其中 防污表面層的厚度爲lnm至l〇〇nm。 3 ·如申請專利範圍第1項之附有複合硬被覆層之物體，其中 硬被覆劑組成物中含有光聚合引發劑以及視需要選用的 1261247 無機塡料。 4.一種複合硬被覆層之形成方法，該複合硬被覆層含有硬被 覆層和防污表面層在對象物體表面上，該方法之特徵在於 在應硬被覆處理的對象物體表面上，塗佈含活性能量線 硬化性化合物的硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成物 層，其中硬被覆劑組成物中所含有的活性能量線硬化性化 合物係爲具有至少一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基及 氫硫基所組成族群的反應性基， 於硬被覆劑組成物層表面上，使含有具防污及/或潤滑 功能的活性能量線硬化性化合物的表面層用材料形成薄 膜，而形成表面材料層，其中表面層用材料中所含有的活 性能量線硬化性化合物係包含具有矽氧系及/或氟系取代 基的部位以及具有至少一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯 基及氫硫基所組成族群的反應性基之化合物， 以活性能量線來照射所形成的硬被覆劑組成物層及表 面材料層，使上述兩層同時硬化，而形成與對象物體表面 接觸的硬被覆層及與硬被覆層表面接觸的防污表面層。 5 ·如申請專利範圍第4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 防污表面層係以厚度lnm至lOOnm來形成。 6.如申請專利範圍第4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 於對象物體表面上塗佈硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑 1261247 組成物層後，使硬被覆劑組成物層被乾燥，以由硬被覆劑 組成物層去除硬被覆劑組成物中所含有的溶劑，然後，於 硬被覆劑組成物層表面上形成表面材料層。 7 .如申請專利範圍第4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 於對象物體表面上塗佈硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑 組成物層後，視需要可使硬被覆劑組成物層被乾燥，以活 性能量線來照射硬被覆劑組成物層而使成爲半硬化狀態 ，然後於硬被覆劑組成物層表面上形成表面材料層。 8 ·如申請專利範圍第4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 藉由塗佈或蒸鍍表面層用材料以成膜，而形成表面材料層 〇 9.如申請專利範圍第8項之複合硬被覆層之形成方法，其中 於塗佈表面層用材料以成膜時，溶劑係使用實質上不能溶 解已形成的硬複覆劑組成物層中的活性能量線硬化性化 合物之溶劑。 ’ 1 0 ·如申㈣專利車@ @桌4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 使用電子線或紫外線作爲活性能量線。 1 1 ·如申請專利範圍第4項之複合硬被覆層之形成方法，其中 於氧濃度5 OOppm以下的氣氛中進行活性能量線之照射。 1 2 · —種附有複合硬被覆層之物體，其含有設置於物體表面上 的硬被覆層及δ又置於硬被覆層表面上的防污表面層，其係 由以下得到的： 1261247 在應硬被覆處理的對象物體表面上，塗佈含有活性能量 線硬化性化合物的硬被覆劑組成物以形成硬被覆劑組成 物層，其中硬被覆劑組成物中所含有的活性能量線硬化性 化合物係爲具有至少一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯基 及氫硫基所組成族群的反應性基， 於硬被覆劑組成物層表面上，使含有具防污及/或潤滑 功能的活性能量線硬化性化合物之表面層用材料形成薄 膜，以形成表面材料層，其中表面層用材料中所含有的活 性能量線硬化性化合物係包含具有砂氧系及/或氟系取代 基的部位以及具有至少一個選自由（甲基）丙烯醯基、乙烯 基及氫硫基所組成族群的反應性基之化合物， 以活性能量線來照射所形成的硬被覆劑組成物層及表 面材料層，使上述兩層同時硬化，而形成含有與對象物體 表面接觸的硬被覆層及與硬被覆層表面接觸的防污表面 層。 1 3 .如申請專利範圍第1項或第1 2項之附有複合硬被覆層之物 體，其中物體係光記錄媒體、光磁性記錄媒體、光學透鏡 、光學濾器、抗反射膜或各種顯示元件。 1261247 拾壹、圖式 第1圖 3 2
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