CN1871275A - 硬涂层剂组合物及由其生产的光学信息介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种硬涂层剂组合物，其包含：含氟聚醚化合物(A)，该含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚单元、氨基甲酸酯键和对活性能量射线具有反应性的基团；以及可固化化合物(B)，该可固化化合物(B)在分子中具有至少2个可经活性能量射线聚合的基团。本发明还提供了一种光学信息介质，其在承载基底20上具有由单层或多层组成的膜物质，所述的单层或多层至少包含记录层4或反射层，在该光学信息介质中，至少承载基底20的表面或上述膜物质的表面由包含上述硬涂层剂组合物的可固化物质的硬涂层8形成。

Description

硬涂层剂组合物及由其生产的光学信息介质
技术领域
本发明涉及一种在多种物质表面上有效形成硬涂层的硬涂层剂组合物，该组合物所形成的硬涂层具有优异的防污性和润滑性，以及优异的抗刮性和耐磨性。
另外，本发明涉及一种在表面上具有由上述硬涂层剂组合物形成的硬涂层的物质。需要在表面上施加硬涂层的物质包括光学信息介质、光学透镜、滤光器、抗反射膜和多种显示元件(如液晶显示器、CRT显示器、等离子体显示器和EL显示器)。
本发明具体地涉及在表面上具有由上述硬涂层剂组合物形成的硬涂层的光学信息介质，如单放(playback-only)光盘、光学记录盘或磁光记录盘。更具体地说，本发明涉及在记录和/或重放光束入射侧的表面上具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性的光学信息介质。
背景技术
在使用光盘(如单放光盘、光学记录盘和磁光记录盘)时，来自多种污染物质的污迹和指印附着在光盘上。这种污迹或指印的附着是不利的，可对光盘的表面进行适当的表面处理以改善防污性、减少指印附着性或提高指印除去性。例如，正在考查对光盘表面进行多种拒水/拒油处理。
为了改善光学信息介质表面的抗刮性，通常在介质中的记录和/或重放光束入射侧的表面上形成透明的抗刮性硬涂层。通过在介质表面上涂覆其分子中具有2个或更多个聚合官能团(如(甲基)丙烯酰基)的活性能量射线(active energy ray)聚合固化性化合物形成硬涂层，所述化合物可通过活性能量射线(如紫外线)的照射而固化。然而，这种硬涂层只考虑到改善抗刮性，因此没有期望其对灰尘、大气油雾或污染物质(如指印污迹)具有防污作用。
对有机污迹具有防污性的硬涂层由日本公开JP-A-10-110118提出，其提出将非交联型含氟表面活性剂捏合到硬涂层剂中。非交联型含氟表面活性剂没有聚合性双键，或者不会与硬涂层剂中所用的基质树脂发生交联。
日本公开JP-A-11-293159还提出同时将非交联型含氟表面活性剂和交联型含氟表面活性剂捏合到硬涂层剂中。交联型含氟表面活性剂包括(甲基)丙烯酸氟化烷醇酯，如(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸六氟丙酯和(甲基)丙烯酸八氟戊酯。这些交联型含氟表面活性剂具有聚合性双键，并且通过与硬涂层剂的基质树脂交联而固定。
日本公开JP-A-11-213444公开了在诸如常规的聚碳酸酯之类的光盘基板的表面上涂覆氟化聚合物。
日本公开JP-A-11-503768公开了一种由氟化的聚氨酯低聚物和稀释剂单体组成的可辐射固化的组合物。
日本公开JP-A-2002-190136公开了在硬涂层中包含金属硫属化物微粒(如二氧化硅微粒)以提高硬涂层的抗刮性，并且还在硬涂层上具有包含拒水基团或拒油基团的硅烷偶联剂的膜，以提高光学信息介质表面的防污性。
当光学信息介质的摩擦系数降低时，由于其有可能在与硬质凸出物体接触时滑动并避免发生撞击，因而可以控制划痕的形成。因此，期望降低硬涂层表面上的摩擦系数，以改善抗刮性。具体地说，现在可购买到蓝光光盘(Blu-ray Disc)，其中用于使记录/重放激光聚焦的物镜的数值孔径(NA)增大到约0.85，记录/重放激光的入射波长降低到约400nm，使得激光的光聚焦点的直径更小，从而实现比DVD的记录能力大4倍以上的记录能力。如上所述，增大的NA使得物镜和光学信息介质表面之间的工作距离更小(例如，在NA＝约0.85的情况中，工作距离为约100μm，其与常规的情况相比是极其窄的)，从而使得光学信息介质的表面极有可能在光学信息介质旋转时接触物镜或物镜的承载基底。因此，有必要提高硬涂层表面上的耐磨性以及降低摩擦系数。
另外，除光盘之外，必须赋予多种显示元件(如光学透镜、滤光器、抗反射膜、液晶显示器、CRT显示器、等离子体显示器和EL显示器)以抗刮性和耐磨性。在大多数情况下，在它们的表面上施加保护层(硬涂层)。与光盘一样，在使用时，来自多种污染物质的污迹和指印附着于这些物体的表面上。这些污迹和指纹的附着是不利的，从而需要开发具有优异防污性的硬涂层。
然而，上述的常规技术除生产成本较高之外，还具有硬涂层防污性不充分并且硬度低的实际问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种硬涂层剂组合物，其在多种物质的表面上有效形成具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性的硬涂层。
本发明的另一个目的是提供一种在表面上具有由上述硬涂层剂组合物形成的硬涂层的物质。
具体地说，本发明的目的是提供一种光学信息介质，其在记录和/或重放光束入射侧表面上具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性。
在刻苦努力之后，本发明人发现可通过使用含有对活性能量射线具有反应性的基团并含有氨基甲酸酯键的含氟聚醚化合物来得到这样的硬涂层剂组合物，其能够形成硬涂层，该硬涂层在保持硬度的同时具有优异的防污性和润滑性。
本发明包括以下内容：
(1)一种硬涂层剂组合物，该硬涂层剂组合物包含：含氟聚醚化合物(A)，该含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚单元、氨基甲酸酯键和对活性能量射线具有反应性的基团；以及可固化化合物(B)，该可固化化合物(B)在分子中具有至少2个可经活性能量射线聚合的基团。
(2)上述(1)中所述的硬涂层剂组合物，其中，相对于所述组合物中100重量份的非挥发性部分，所述含氟聚醚化合物(A)的含量为至少0.01重量份到至多3重量份。
除了包含含氟聚醚化合物(A)和可固化化合物(B)之外，所述非挥发性部分还包含随后描述的可任选组分，如无机微粒(C)、光致聚合引发剂和各种添加剂。
(3)上述(1)或(2)中所述的硬涂层剂组合物，其中所述可固化化合物(B)包含：占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％的可固化化合物(Bt)和占所述可固化化合物(B)的0到35重量％的可固化化合物(Bd)，所述可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3个可经活性能量射线聚合的基团，所述可固化化合物(Bd)在分子中具有2个可经活性能量射线聚合的基团。
(4)上述(1)到(3)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定，基于聚苯乙烯标准，所述含氟聚醚化合物(A)的数均分子量为至少500到至多10,000。
(5)上述(1)到(4)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2个对活性能量射线具有反应性的基团。
(6)上述(1)到(5)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)中所含的对活性能量射线具有反应性的基团选自(甲基)丙烯酰基和乙烯基。
(7)上述(1)到(6)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)为这样一种化合物，其中通过氨基甲酸酯键将(甲基)丙烯酰基引入在末端具有羟基并还具有全氟聚醚单元的含氟聚醚化合物的羟基侧。
(8)上述(1)到(7)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述硬涂层剂组合物还包含平均粒径为至多100nm的无机微粒(C)。
(9)上述(8)中所述的硬涂层剂组合物，其中，相对于100重量份的所述可固化化合物(B)，所述无机微粒(C)的含量为至少5重量份到至多500重量份。
(10)上述(8)或(9)中所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)为金属氧化物(或准金属氧化物)的微粒或者金属硫化物(或准金属硫化物)的微粒。
(11)上述(8)到(10)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)为二氧化硅微粒。
(12)上述(8)到(11)中任意一项所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)是被含有对活性能量射线具有反应性的基团的可水解硅烷化合物表面改性过的。
具体而言，上述硬涂层剂组合物可用作用于光学信息介质的硬涂层剂组合物。
(13)一种在表面上施加有硬涂层的物质，该硬涂层包含上述(1)到(12)中任意一项所述的硬涂层剂组合物的可固化物质。在本发明中，需要在表面上施加硬涂层的物质包括光学信息介质、光学透镜、滤光器、抗反射膜和多种显示元件(如液晶显示器、CRT显示器、等离子体显示器和EL显示器)。
(14)一种在承载基底上具有膜物质的光学信息介质，所述膜物质由单层或多层组成，所述的单层或多层至少包含记录层或反射层，其中，在该光学信息介质中，至少上述承载基底的表面或者上述膜物质的表面是由硬涂层形成的，所述硬涂层包含上述(1)到(12)中任意一项所述的硬涂层剂组合物的可固化物质。
(15)上述(14)中所述的光学信息介质，其中就上述承载基底的表面和上述膜物质的表面而言，作为光入射侧的表面是由上述硬涂层形成的。
(16)一种光学信息介质，该光学信息介质在承载基底上具有信息记录层，在该信息记录层上具有透光层，并且该光学信息介质在所述透光层上具有硬涂层，所述硬涂层包含上述(1)到(12)中任意一项所述的硬涂层剂组合物的可固化物质。
(17)一种生产光学信息介质的方法，该方法包括下列步骤：在承载基底上形成由单层或多层组成的膜物质，所述的单层或多层至少包含记录层或反射层；将上述(1)到(12)中任意一项所述的硬涂层剂组合物至少涂覆到这样的表面上，该表面为与形成有上述承载基底的上述膜物质的表面相背对的表面，或为上述膜物质的表面；以及通过活性能量射线的照射进行固化，以形成硬涂层。
在本发明中，光学信息介质包括多种介质，如单放光盘、光学记录盘和磁光记录盘。
根据本发明，在多种物质的表面上施加硬涂层剂组合物，该组合物可有效地形成具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性的硬涂层。
另外，本发明提供在表面上具有由上述硬涂层剂组合物形成的硬涂层的物质。
具体地说，本发明提供在记录和/或重放光束入射侧表面上具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性的光学信息介质。
附图的简要说明
图1为说明本发明的光盘层状结构的例子的示意图。
图2为说明本发明的光盘层状结构的例子的示意图。
图3为说明本发明的光盘层状结构的另一个例子的示意图。
图4为说明本发明的光盘层状结构的另一个例子的示意图。
优选实施方式
首先，对本发明的硬涂层剂组合物进行说明。
本发明的硬涂层剂组合物包含：含有全氟聚醚单元、氨基甲酸酯键和对活性能量射线具有反应性的基团的含氟聚醚化合物(A)，以及在分子中具有至少2个可经活性能量射线聚合的基团的可固化化合物(B)。
可固化化合物(B)为不同于上述(A)的化合物并且是硬涂层剂组合物中可固化组合物的主要组分，其形成固化后所得到的硬涂层的基质。硬涂层剂组合物包含作为可固化化合物(B)的可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)，可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3个可经活性能量射线聚合的基团，可固化化合物(Bd)在分子中具有2个可经活性能量射线聚合的基团，所述可固化化合物(Bt)占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％，所述可固化化合物(Bd)占所述可固化化合物(B)的0到35重量％。
由于可经活性能量射线固化的化合物(Bt)在分子中具有至少3个可经活性能量射线聚合的基团，所以其在固化后可以单独给出足够硬的硬涂层。相反，由于可经活性能量射线固化的化合物(Bd)在分子中只有2个可经活性能量射线聚合的基团，所以其在固化后难以给出足够硬的硬涂层。因此，优选使用可固化化合物(Bt)作为可固化化合物(B)的主要组分，并且，如果使用可固化化合物(Bd)，则在上述重量份的范围内使用可固化化合物(Bd)。
可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)为不同于含氟聚醚化合物(A)的化合物。如果它们分别为在分子中包含至少3个和至少2个可经活性能量射线聚合的基团的化合物，则多官能的单体或低聚物是可接受的，并且对它们的结构没有具体限制。为了获得硬度高的硬涂层，可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)应该不含氟。可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)中所含的可经活性能量射线聚合的基团选自(甲基)丙烯酰基、乙烯基和巯基。
在这些可经活性能量射线固化的化合物(Bt)和(Bd)中，具有(甲基)丙烯酰基的化合物包括聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、环氧丙烯酸酯和丙烯酸酯，更具体地说，它们包括(但不限于)以下化合物：1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和3-(甲基)丙烯酰氧基甘油单(甲基)丙烯酸酯(3-(meth)acryloyl oxyglycerinmono(meth)acrylate)。
另外，含乙烯基的化合物包括(但不限于)以下化合物：乙二醇二乙烯醚、季戊四醇二乙烯醚、1，6-己二醇二乙烯醚、三羟甲基丙烷二乙烯醚、环氧乙烷改性的氢醌二乙烯醚、环氧乙烷改性的双酚A二乙烯醚、季戊四醇三乙烯醚、二季戊四醇六乙烯醚和二(三羟甲基丙烷)聚乙烯醚。
另外，含巯基的化合物包括(但不限于)以下化合物：乙二醇双(巯基乙酸酯)、乙二醇双(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(巯基乙酸酯)(Pentaerythritoltetrakis(mercapto acetate))、季戊四醇四(巯基乙酸酯)(Pentaerythritoltetrakis(thioglycolate))和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)。
可经活性能量射线固化的化合物(Bt)可单独使用或以其至少两种类型的组合来使用，以形成本发明的硬涂层剂组合物。当合起来使用可经活性能量射线固化的化合物(Bd)时，可只使用一种可固化化合物(Bd)，或可将两种或多种类型的可固化化合物(Bd)组合使用。
除可固化化合物(Bt)和可固化化合物(Bd)用于形成硬涂层剂组合物之外，也可在使硬涂层具有足够硬度的含量范围内使用单官能单体，来作为可固化组分。
使用含氟聚醚化合物(A)来赋予硬涂层表面以拒水性和/或润滑性。含氟聚醚化合物(A)为具有至少一个全氟聚醚单元、至少一个氨基甲酸酯键和至少一个对活性能量射线具有反应性的基团的化合物。
全氟聚醚单元可以用例如-[CF2CF2O]-、-[CF2O]-及其它表达式表示。对活性能量射线具有反应性的基团包括(甲基)丙烯酰基和乙烯基。对硬涂层表面所赋予的拒水性和/或润滑性取决于全氟聚醚的位点。全氟聚醚位点倾向于比(甲基)丙烯酸氟化烷醇酯的氟化烷基位点更易于浓缩在硬涂层表面上，从而赋予该表面更优异的拒水性和/或润滑性。在固化硬涂层时，含有对活性能量射线具有反应性的基团就会使含氟聚醚化合物(A)之间以及可经活性能量射线固化的化合物(Bt)和/或(Bd)之间通过活性能量射线照射发生交联，从而改善到硬涂层的固定性。因此，可得到在不同储存和使用条件下都具有极其优异的防污性和润滑性的硬涂层。
通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定，基于聚苯乙烯标准，含氟聚醚化合物(A)的数均分子量(Mn)优选为至少500到至多10,000。使用这一数均分子量范围的化合物(A)就有可能使硬涂层表面具有所需的拒水性和/或润滑性，并保持与硬涂层剂组合物中的其它单体和低聚物组分的互溶性。
优选的是，含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2个对活性能量射线具有反应性的基团，因为这种化合物能够使其更好地固定到硬涂层中并改善防污性和润滑性。更优选的是，含氟聚醚化合物(A)在分子的两个末端含有对活性能量射线具有反应性的基团，因为这种化合物能够进一步使其更好地固定到硬涂层中，最优选的是，在分子的两个末端含有至少两个对活性能量射线具有反应性的基团。使其更好地固定到硬涂层中将会使硬涂层具有极其优异的耐溶剂性。
含氟聚醚化合物(A)基于在末端具有羟基和全氟聚醚单元的含氟聚醚化合物，其中通过氨基甲酸酯键将(甲基)丙烯酰基引入羟基侧。作为原料的含氟聚醚化合物包括(但是其不限于)以下化合物。
HOCH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2OH    (Z DOL)
F-[CF2CF2CF2O]1-CF2CF2CH2OH      (Demnum-SA)
F-[CF(CF3)CF2O]1-CF(CF3)CH2OH      (Krytox-OH)
HO-[CH2CH2O]n-CH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2(OCH2CH2)nOH(Zdol-TX)
HOCH2CH(OH)CH2O-CH2-
CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2OCH2CH(OH)CH2OH  (Z-Tetraol)
含氟聚醚化合物(A)包括(例如)由以下化学结构式1或2表示的那些化合物。
作为另外的例子，含氟聚醚化合物(A)包括以下化合物。
CH2＝C(CH3)-COO-CH2CH2-NHCO-OCH2-CF2O-[CF2CF2O]1-[CF2O]m-CF2CH2O-CONH-CH2CH2-OCO-C(CH3)＝CH2
通过使甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯与fomblin Z DOL[醇改性的全氟聚醚(Ausimont K.K.公司)的末端羟基反应，通过氨基甲酸酯键将甲基丙烯酰基引入到化合物中。
含氟聚醚化合物(A)可单独使用或以其至少2种类型组合使用来形成硬涂层剂组合物。
相对于100重量份的本发明硬涂层剂组合物的非挥发性部分，该组合物中所含的含氟聚醚化合物(A)优选为到少0.01重量份到至多3重量份的，更优选为至少0.05重量份到至多1.5重量份。包含大于3重量份的量的含氟聚醚化合物(A)会改善润滑性，但是降低硬涂层的硬度，而小于0.01重量份的量不足以改善润滑性。非挥发性部分为在固化之后保留在硬涂层中的化合物，其除了含有含氟聚醚化合物(A)和可固化化合物(B)之外还含有随后描述的单官能单体和可任选的组分，如无机微粒(C)、光致聚合引发剂和多种添加剂。
优选的是，本发明的硬涂层剂组合物包含平均粒径至多为100nm的无机微粒(C)。其应该包含平均粒径至多为100nm的无机微粒(C)，优选至多为20nm，以确保硬涂层的透明性，并且考虑生产胶体溶液中可能的限制，优选至多为5nm。
无机微粒(C)包括(例如)金属(或准金属)氧化物的微粒或金属(或准金属)硫化物的微粒。用于无机微粒的金属(或准金属)包括(例如)Si、Ti、Al、Zn、Zr、In、Sn和Sb。除了氧化物和硫化物之外，也可使用Se化合物、Te化合物、氮化物和碳化物。无机微粒包括(例如)二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛的微粒，其中优选二氧化硅微粒。向硬涂层剂组合物加入这些无机微粒能够增加硬涂层的耐磨性。
在上述二氧化硅微粒中，优选使用由含有对活性能量射线具有反应性的基团的可水解硅烷化合物进行表面改性的那些二氧化硅微粒。在固化硬涂层时，这些反应性二氧化硅微粒通过由活性能量射线照射引起的交联反应而被固定在聚合物基质中。这种反应性二氧化硅微粒包括(例如)在日本公开待审专利申请No.H9-100111中描述的反应性二氧化硅颗粒，其可有利地用于本发明中。
当在本发明的硬涂层剂组合物中使用无机微粒(C)的情况下，相对于100重量份的可固化化合物(B)，无机微粒(C)的含量应当优选为至少5重量份到至多500重量份，更优选为至少20重量份到至多200重量份。加入超过500重量份的量的无机微粒(C)会降低硬涂层的膜强度，而加入不超过5重量份的量的无机微粒(C)会使硬涂层的耐磨性不足。
本发明的硬涂层剂组合物可包含已知的光致聚合引发剂。当使用电子射线作为活性能量射线时，不需要光致聚合引发剂，但是，当使用紫外线时，需要使用光致聚合引发剂。光致聚合引发剂可适当地选自普通级的苯乙酮、苯偶姻、二苯酮、噻吨酮及其它光致聚合引发剂。光致聚合引发剂中的光致自由基聚合引发剂(photo radical initiator)包括(例如)darocure 1173、irgacure 651、irgacure 184、irgacure 907(其中的每个都由Ciba Specialty Chemicals公司生产)。相对于硬涂层剂组合物中的上述(A)、(Bt)、(Bd)和(C)的总量，硬涂层剂组合物中所含的光致聚合引发剂在0.5重量％到5重量％的范围内。
在需要时，本发明的硬涂层剂组合物还可包含非聚合稀释剂、有机填料、阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂和流平剂。
可通过常规方法将上述组分混合来生产硬涂层剂组合物。有利的是，以可涂覆的粘度制备硬涂层剂组合物。本发明的硬涂层剂组合物可通过上述过程构成。
下面，参考附图说明其中使用上述硬涂层剂组合物的本发明的光学信息介质(下文有时简写为光盘)及其生产方法。
本发明的光学信息介质为这样一种的介质，即：在承载基底上具有由单层或多层组成的膜物质，所述的单层或多层至少包含记录层或反射层，并且其中至少上述承载基底的表面或者上述膜物质的表面由包含上述硬涂层剂组合物的可固化物质的硬涂层形成。在本发明的光学信息介质中，有利的是，至少上述承载基底的表面、或上述膜物质的表面、或优选作为记录/重放光束的光入射侧的表面，是通过使用由上述硬涂层剂组合物的可固化物质制成的硬涂层形成的。
1.其中膜物质的表面为记录/重放光束入射表面的光学信息介质：
首先说明其中膜物质的表面为记录/重放光束入射表面的光学信息介质。
图1为说明本发明的光盘层状结构的例子的示意图。该光盘为这样一种记录介质，即：在刚度相对较高的承载基底(20)上具有记录层(4)作为信息记录层，在记录层(4)上具有透光层(7)，在透光层(7)上具有透光硬涂层(8)。将硬涂层(8)用作记录/重放光束入射侧，记录或重放激光束通过硬涂层(8)和透光层(7)进入记录层(4)。透光层(7)(包括硬涂层(8))的厚度优选为30到150μm，更优选为70到150μm。这种光盘为(例如)蓝光光盘。硬涂层(8)的铅笔硬度试验表现出B或较高的硬度。
虽然在图中没有给出，但是这样的光盘也包括在本发明中，该光盘在记录层(4)上具有通过间隔层间隔的另一个记录层，由此具有至少2个记录层。在这种情况下，光盘在距离承载基底(20)最远处的记录层上具有透光层(7)和硬涂层(8)。
本发明可应用于任何类型的记录层。更具体地说，其可以应用于(例如)相变型记录介质、坑形成型(pit-forming)记录介质或磁光记录介质。在大多数情况下，至少在记录层的一侧上提供介质层或反射层，以保护记录层或实现光学效果，然而在图1中，所述介质层或反射层被删除。本发明不仅可应用于所示的可记录的类型，而且可应用于单放类型。在这种情况下，坑阵列与承载基底(20)一起以一体化方式形成，并且由覆盖坑阵列的反射层(金属层或多个介质层)构成信息记录层。
以下对用于本发明的相变型记录介质中的光学信息介质进行说明。
图2为说明本发明的光盘层状结构的例子的示意图。在图2中，光盘在表面上具有反射层(3)、第二介质层(52)、相变记录材料层(4)和第一介质层(51)，在这些层中以相同顺序形成微小的凹陷和凸起(如用于承载基底(20)的信息坑和预刻槽等)，在第一介质层(51)上具有透光层(7)，并且在透光层(7)上具有硬涂层(8)。在这种情况下，由反射层(3)、第二介质层(52)、相变记录材料层(4)和第一介质层(51)构成信息记录层。另外，上述信息记录层和透光层(7)构成记录或重放所必需的膜物质。这样使用光盘，使得用于记录和重放的激光通过硬涂层(8)和透光层(7)进入，即从膜物质进入。
承载基底(20)的厚度为0.3到1.6mm，优选为0.5到1.3mm。在其中形成记录层(4)的表面上形成微小的凹陷和凸起，如信息坑和预刻槽。
因为如上所述使用承载基底(20)使得激光从膜物质侧进入，其不必是光学透明的。用于制备透明承载基底的材料包括丙烯酸树脂(如聚碳酸酯树脂和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))和多种塑料材料(如聚烯烃树脂)。或者，可使用玻璃、陶瓷或金属。凹凸图案经常通过其中使用塑料材料的注模法和通过其中使用非塑料材料的光聚合物方法(2P方法)产生。
通常，通过溅射法在承载基底(20)上形成反射层(3)。反射层的材料包括金属元素、准金属元素、半导体元素及其单一化合物或复合化合物。更具体地说，这些材料可选自(例如)已知的反射层材料，如Au、Ag、Cu、Al和Pd。反射层优选形成为厚度20到200nm的薄膜。
在反射层(3)上或在没有提供反射层时直接在承载基底(20)上通过溅射法按顺序形成第二介质层(52)、相变记录材料层(4)和第一介质层(51)。
相变记录材料层(4)经历由激光照射引起的从晶态到非晶态或从非晶态到晶态的可逆变化，并且由在这些状态之间具有不同光学特性的材料形成。例如，这些材料包括Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Sn-Se-Te、Ge-Te-Sn、In-Se-T1和In-Sb-Te。另外，可向这些材料少量地加入选自Co、Pt、Pd、Au、Ag、Ir、Nb、Ta、V、W、Ti、Cr、Zr、Bi、In等中的至少一种金属，或者可少量地加入还原气体如氮气。对记录材料层(4)的厚度没有具体的限制，其可为(例如)3到50nm。
在记录材料层(4)的上下表面的两个表面上形成第二介质层(52)和第一介质层(51)。除了对记录材料层(4)具有机械和化学保护作用之外，第二介质层(52)和第一介质层(51)具有作为用于调节光学特性的干涉层的作用。第二介质层(52)和第一介质层(51)可由单层或多层构成。
优选的是，第二介质层(52)和第一介质层(51)分别由选自Si、Zn、Al、Ta、Ti、Co、Zr、Pb、Ag、Zn、Sn、Ca、Ce、V、Cu、Fe和Mg中的至少一种金属的氧化物、氮化物、硫化物、氟化物或它们的复合物形成。还优选的是，第二介质层(52)和第一介质层(51)的衰减系数k分别为至多0.1。
对第二介质层(52)的厚度没有具体限制，优选为(例如)20到150nm。对第一介质层(51)的厚度也没有具体限制，优选为(例如)20到200nm。可通过选择具有上述厚度的这些介质层(52)和(51)来调节反射。
通过使用可经活性能量射线固化的材料或透光片(如聚碳酸酯片)在第一介质层(51)上形成透光层(7)。
用作透光层(7)的可经活性能量射线固化的材料可选自可经紫外线固化的材料和可经电子射线固化的材料，条件是它们为光学透明的，在使用的激光波长范围内光学吸收和反射低，并且双折射低。
更具体地说，可经活性能量射线固化的材料优选由可经紫外线(电子射线)固化的化合物或其聚合组合物构成。这些材料包括：酯类化合物，如丙烯酸和甲基丙烯酸的酯；丙烯酸双键化合物，如环氧丙烯酸酯和聚氨酯丙烯酸酯；烯丙基双键化合物，如邻苯二甲酸二烯丙酯；以及单体、低聚物和聚合物等，其中通过紫外射线照射马来酸衍生物的不饱和双键等而交联或聚合的基团被结合或引入到分子中。优选的材料为多官能团的，特别优选的材料为至少3个官能团。材料可单独使用或以其至少2种类型组合使用。根据需要可使用单官能团。
分子量至多为2000的化合物优选作为可经紫外线固化的单体，而那些分子量为2000到10000的化合物优选作为低聚物。它们包括苯乙烯、丙烯酸乙酯、二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、甲基丙烯酸二甘醇酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯和1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯，特别优选季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯和苯酚环氧乙烷加成的(甲基)丙烯酸酯(phenolethyleneoxide-added(meth)acrylate)。另外，可经紫外线固化的低聚物包括丙烯酸改性物，如低聚丙烯酸酯和聚氨酯弹性体。
可经紫外线(电子射线)固化的材料可包括已知的光致聚合引发剂。当使用电子射线作为活性能量射线时，不需要光致聚合引发剂，当使用紫外线时，需要使用光致聚合引发剂。光致聚合引发剂可适当地选自普通级的苯乙酮、苯偶姻、二苯酮、噻吨酮及其它光致聚合引发剂。光致聚合引发剂中的光致自由基聚合引发剂包括(例如)darocure 1173、irgacure 651、irgacure 184、irgacure 907(其中所有引发剂都由CibaSpecialty Chemicals公司生产)。相对于上述可经(电子射线)固化的组合物，光致聚合引发剂的含量在(例如)0.5重量％到5重量％的范围内。
包含光致阳离子聚合催化剂的环氧化合物和组合物也优选用作可经紫外线固化的材料。优选脂环族的环氧化合物，那些在分子中具有至少2个环氧基的化合物特别优选用作环氧化合物。那些包含3，4-环氧环己基甲基-3，4-环氧环己烷羧酸酯、己二酸双(3，4-环氧环己基甲)酯、己二酸双(3，4-环氧环己)酯、2-(3，4-环氧环己基-5，5-螺-3，4-环氧)环己烷甲基二烷(2-(3，4-epoxy cyclohexyl 5，5-spiro-3，4-epoxy)cyclohexanemethadioxane)、双(2，3-环氧环戊基)醚和乙烯基环己烯二氧化物中的一种或多种的化合物优选作为脂环族的环氧化合物。对于脂环族的环氧化合物的环氧当量没有具体的限制，优选为60到300，更优选为100到200，因为在这些范围可以得到更好的固化。
在本发明中可使用任何已知的光致阳离子聚合催化剂，并且没有具体的限制。例如，可使用一种或多种类型的金属氟硼酸盐、三氟化硼的复合物、双(全氟烷基磺酰基)甲烷金属盐、芳基重氮化合物、6A族元素的芳香族盐、5A族元素的芳香族盐、3A族到5A族元素的二羰基螯合物、硫代吡喃盐、带MF6(然而M为P、As或Sb)阴离子的6A族元素、三芳基锍配盐、芳香族碘配盐、芳香族锍配盐等。尤其可使用一种或多种类型的多芳基锍配盐；含卤素络离子的芳香族锍盐或碘盐；以及3A族元素、5A族元素和6A族元素的芳香族盐。相对于上述可经紫外线固化的组合物，光致阳离子聚合催化剂的含量为(例如)0.5重量％到5重量％。
粘度为1,000到10,000cp(25℃)的可经活性能量射线固化的材料优选用作透光层。
为形成透光层(7)，在第一介质层(51)上涂覆可经活性能量射线固化的材料的过程可有效地通过旋涂法进行。涂覆之后可固化材料优选通过紫外线照射而被固化。在这种情况下，可以按多个分开的步骤进行紫外线照射。可经活性能量射线固化的材料的涂覆操作可以按多个分开的步骤进行，或者，可以在各涂覆操作之后进行紫外线照射。按多个分开的步骤进行紫外线照射以实现树脂的逐步固化，从而可以降低由于固化和压缩所引起而集中在盘上的应力，从而使得最终聚集在盘上的应力较小。这种操作是优选的，因为即使在透光层(7)为如上所述的厚度时，也可制备机械特性优异的盘。
或者，在本发明中也可能使用透光树脂片来形成透光层。在这种情况下，将与用于透光层的可经活性能量射线固化的材料相似的可经活性能量射线固化的材料涂覆在第一介质层(51)上，以形成未固化的树脂材料层。将作为透光层(7)的透光片置于未固化的树脂材料层上，然后照射活性能量射线(如紫外线)，以使树脂材料层固化，从而将透光片附着以得到透光层(7)。用作树脂材料层的优选可经活性能量射线固化的材料为那些具有3到500cp(25℃)的粘度的材料。优选通过旋涂法涂覆树脂材料层。在固化后树脂材料层的厚度优选为(例如)1到50μm。
具有选自例如30到150μm所需厚度的聚碳酸酯片可用作透光片。更具体地说，通过如下方式形成透光层(7)：在真空(至多为0.1大气压力)中将具有所需厚度的聚碳酸酯片置于未固化的树脂材料层上，然后使树脂材料层回到大气压下以便紫外线照射，从而使其固化。
上述硬涂层剂组合物用于在透光层(7)上形成硬涂层(8)。换句话说，上述硬涂层剂组合物被涂覆在透光层(7)上，以形成未固化的硬涂层，然后照射活性能量射线(如紫外线、电子射线和可见光线)，以使未固化的层固化，从而提供硬涂层(8)。
因为对涂覆方法没有具体限制，所以可使用旋涂法、浸涂方法或凹印辊涂法。或者，当透光片用作透光层(7)时，事先通过类似于上述方法的方法在长的透光片整片上形成硬涂层(8)，并且将该整片切成盘状。然后，如上所述，可将树脂材料层置于未固化的树脂材料层上，从而使其固化。
在上述硬涂层剂组合物包含非活性的稀释用有机溶剂时，涂覆上述硬涂层剂组合物以形成未固化的硬涂层，然后通过加热和干燥除去非活性的有机溶剂，随后照射活性能量射线，从而使未固化的层固化，这样就用作硬涂层(8)。稀释用有机溶剂被用于涂覆硬涂层剂组合物，并且通过加热和干燥除去该有机溶剂，从而使得含氟聚醚化合物(A)更容易在未固化的硬涂层表面附近浓缩，固化后在硬涂层(8)的表面附近产生含量较高的含氟聚醚，从而易于大大地改善润滑性。在这种情况下，加热和干燥温度优选为(例如)至少40℃到至多100℃。加热和干燥时间为(例如)至少30秒到至多8分钟，优选为至少1分钟到至多5分钟，更优选为至少3分钟到至多5分钟。对于可用于本发明中的非活性的稀释用有机溶剂没有具体限制，其包括丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚、乙酸丁酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和异丙醇。可使用的活性能量射线适当地选自那些诸如紫外线、电子射线和可见光线等之类的活性能量射线，优选使用紫外线或电子射线。固化后硬涂层(8)的厚度应为0.5到5μm。
如上所述，得到图2中所示的相变型光学记录盘作为光学信息介质，其中膜物质表面为记录/重放光束入射表面。
2.其中承载基底表面为记录/重放光束入射表面的光学信息介质：
下面，对其中承载基底表面为记录/重放光束入射表面的光学信息介质进行说明。
图3为说明本发明的其它光盘层状结构的例子的示意图。图3中所示的光盘在透光承载基底(20)的一个表面上具有信息记录层(4)，在信息记录层(4)上具有保护层(6)，以及在承载基底(20)的另一个表面上还具有透光硬涂层(8)。硬涂层(8)为记录/重放光束入射表面，用于记录或重放的激光束通过硬涂层(8)和承载基底(20)进入记录层(4)。
图4为说明本发明其它光盘层状结构的例子的示意图。图4中所示的光学记录盘在透光承载基底(20)的一个表面上具有有机染料层(4)，在染料层(4)上具有反射层(3)，在反射层(3)上具有保护/粘附层(61)，承载基底(21)结合在保护/粘附层(61)上，在承载基底(20)的另一个表面上具有透光硬涂层(8)，并且硬涂层(8)为记录/重放光束入射表面。在这种情况下，染料层(4)和反射层(3)构成信息记录层。这种光盘包括可记录类型的DVD-R。
除了图4中所示的可记录DVD-R之外，多种制品如单放DVD-ROM、可重写DVD-RAM和DVD-RW已有销售。DVD-Video、DVD-ROM及其它制品也可用作单放DVD。在这些光盘中，当形成透光承载基底时，形成被称为坑的凹陷和凸起，在所述坑中记录信息信号，在坑上形成金属(如Al)反射层并另外形成保护层。通过粘附层将另一个承载基底结合在保护层上，从而得到最终的光盘。在可重写DVD的情况中，如在上述1的相变型记录介质中所述，可同样地构造信息记录层。
透光基板用作承载基底(20)。常规上一直通过聚碳酸酯树脂的注模法生产透光承载基底(20)并在其表面上形成多种类型的信息，如预制坑和预刻槽。对于用于此用途的材料没有具体限制，可有利地使用树脂如聚烯烃树脂。或者，可通过在2P方法后在玻璃板上形成预制坑或预刻槽来生产承载基底。
通过旋涂法在承载基底(20)上涂覆溶于溶剂中的有机染料并将其干燥，得到具有所需膜厚度的有机染料层(4)。有机染料可选自多种染料如花青染料、偶氮染料和酞菁染料。除旋涂法之外，形成染料层的方法可包括涂覆法、丝网印刷法和蒸发法，并且可根据用于此用途的染料而适当地选择要形成的膜厚度。
当使用旋涂法时，将染料组合物溶于溶剂中并用作有机染料溶液。该溶剂应选自能够使染料充分溶解而不会负面地影响透光基板的溶剂。优选浓度为0.01重量％到10重量％。
溶剂包括(例如)：醇溶剂，如甲醇、乙醇、异丙醇、八氟戊醇、芳基醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、四氟丙醇；脂肪族或脂环族烃类溶剂，如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷、甲基环己烷、乙基环已烷、二甲基环己烷；芳香族烃类溶剂，如甲苯、二甲苯和苯；卤代烃类溶剂，如四氯化碳、氯仿、四氯乙烷和二溴乙烷；醚系溶剂，如二乙醚、二丁基醚、二异丙基醚和二烷；酮类溶剂，如3-羟基-3-甲基-2-丁烷；酯类溶剂，如乙酸乙酯和乳酸甲酯；和水。可从中适当地选择不会影响基材的那些溶剂。这些溶剂可单独使用或以其两种和多种类型组合使用。
对于有机染料层的膜厚度没有具体限制，优选为10到300nm，更优选为60到250nm。
在有机染料层(4)上提供反射层(3)。反射层的材料包括那些在再现光(reproduced light)波长具有充分高的反射系数的材料，例如，将诸如Au、Ag、Cu、Al、Ni、Pd、Cr和Pt之类的元素单独使用或作为合金使用。材料可包括上面没有描述的元素，例如，它们为金属或准金属，如Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn和Bi。
可通过(但不限于)以下方法形成反射层，例如，溅射法、离子电镀法、化学蒸发法和真空蒸发法。也可在基板或反射层上施加由已知的无机或有机化合物制成的中间层或粘附层，以改善反射系数和记录特性。对于反射层的膜厚度没有具体限制，优选为10到300nm，更优选为80到200nm。
通常承载基底(21)通过保护和粘附层(61)结合在反射层(3)上。用于承载基底(21)的材料类似于用于上述承载基底(20)中的那些材料。对于粘附层(61)的材料没有具体限制，只要它们能够结合这些承载基底(21)和(20)并保护反射层免受外力即可。为此可使用已知的有机和无机物质。有机物质包括热塑性树脂、热固性树脂和紫外线固化树脂。另外，无机物质包括SiO2、SiN4、MgF2和SnO2。热塑性树脂或热固性树脂的生产可通过将它们溶解在适当的溶剂中以制备涂料溶液，将该涂料溶液涂覆，然后干燥。紫外线固化树脂的生产可通过将它们自身溶解或溶解于适当的溶剂中，以制备涂料溶液，然后涂覆该溶液并通过紫外线照射实现固化。这种紫外线固化树脂包括(例如)丙烯酸酯树脂，如聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯和聚酯丙烯酸酯。这些材料可单独使用或与其它材料混合使用，并且可用作单层或多层。
保护粘附层(61)可如记录层的形成一样通过涂覆方法(例如旋涂法和浇铸法)以及通过溅射法或化学蒸发法形成。
用于结合的粘合剂包括热熔性粘合剂、紫外线固化粘合剂、热固化粘合剂和压敏粘合剂，这根据分别满足各个要求的方法(例如辊涂法、丝网印刷法和旋涂法)而定。在DVD-R的情况中，全面地考虑到可操作性、生产率和盘特性，通过丝网印刷法或旋涂法使用紫外线固化粘合剂。
在承载基底(20)的另一个表面上形成透光硬涂层(8)。硬涂层(8)的材料和形成类似于第一项中所述的那些。硬涂层(8)为记录/重放光束入射表面。使用波长为650nm或660nm的激光束作为记录/重放光束。还使用蓝色激光束。
如前所述，得到了图4中所示的DVD-R作为光学信息介质，其中承载基底表面为记录/重放光束入射表面。
实施例
参照以下实施例更具体地描述本发明，然而不能将其解释为限制本发明。
[氟化聚氨酯丙烯酸酯的合成实施例1]
将异佛尔酮二异氰酸酯(85.0mL，0.401mol)和二月桂酸二丁基锡(0.2g)置于装备有搅拌器和Dimroth冷凝器的三颈烧瓶中，在氮气气氛下将其加热到高至多70℃。然后，向其中缓慢加入210.0g的全氟聚醚二醇(Fomblin Z DOL TX1000，由Ausimont K.K.公司生产)(约0.17mol)，并在氮气气氛下将反应混合物在70℃加热4小时。然后，向反应混合物中加入二丁基羟基甲苯(0.25g)和49.0g的丙烯酸2-羟乙酯(HEA，由大阪有机化学工业株式会社生产)(0.422mol)，并使其再反应4小时。得到如上所述的具有上述化学结构1的氟化聚氨酯丙烯酸酯1。
[氟化聚氨酯丙烯酸酯的合成实施例2]
将异佛尔酮二异氰酸酯(85.0mL，0.401mol)和二月桂酸二丁基锡(0.2g)置于装备有搅拌器和Dimroth冷凝器的三颈烧瓶中，在氮气气氛下将其加热到至多70℃。然后，向其中缓慢加入210.0g的全氟聚醚二醇(Fomblin Z DOL TX1000，由Ausimont K.K.公司生产)(约0.17mol)，并在氮气气氛下将反应混合物在70℃加热4小时。然后，向反应混合物中加入二丁基羟基甲苯(0.25g)和239.5g的季戊四醇三丙烯酸酯(PET-30，由日本化药株式会社生产，平均官能团数为3.4)，并使其再反应4小时。得到如上所述的具有上述化学结构2的氟化聚氨酯丙烯酸酯2。
[实施例1]
如下制备具有图2中所示的层状结构的光学记录盘样品。
通过溅射法，在盘状承载基底(20)(由聚碳酸酯制成，直径为120mm，厚度为1.1mm)的形成有凹槽的表面上施加100nm厚的由Al98Pd1Cu1(原子比)制成的反射层(3)，其中所述的形成的凹槽用于记录信息。当通过λ＝405nm波长处的光程长表示时，上述凹槽的深度为λ/6。凹槽记录方法中的记录磁道间距为0.32μm。
然后，使用Al2O3靶通过溅射法在反射层(3)的表面上提供20nm厚的第二介质层(52)。使用由相变材料制成的合金靶通过溅射法在第二介质层(52)的表面上提供12nm厚的记录层(4)。记录层(4)由Sb74Te18(Ge7In1)(原子比)制成。使用ZnS(80摩尔％)-SiO2(20摩尔％)靶通过溅射法在记录层(4)的表面上提供130nm厚的第一介质层(51)。
然后，通过旋涂法将具有以下组成的可经紫外线固化的自由基聚合型材料涂覆在第一介质层(51)的表面上，并且在一定条件(辐照强度为160W/cm，距离灯的距离为11cm，光积量为3J/cm2)下照射紫外线以得到透光层(7)，从而获得固化后厚度为98μm的层。
透光层：可经紫外线固化的材料的组成
  聚氨酯丙烯酸酯低聚物(Diabeam UK6035，得自三菱丽阳株式会社)   50重量份
  异氰尿酸EO改性的三丙烯酸酯(Aronics M315，得自东亚合成株式会社)   10重量份
  异氰尿酸EO改性的三丙烯酸酯(Aronics M215，得自东亚合成株式会社)   5重量份
  丙烯酸四氢糠酯   25重量份
  光致聚合引发剂(1-羟基环己基苯基酮)   3重量份
然后通过旋涂法将具有以下组成的可经紫外线/电子射线固化的硬涂层剂涂覆在透光层(7)上，从而得到涂覆膜，使其在大气压下在60℃加热3分钟以除去该膜里的稀释剂。然后，在一定条件(辐照强度为160W/cm，与灯的距离为11cm，光积量为3J/cm2)下照射紫外线，得到固化后的厚度为2.4μm的硬涂层(8)。
硬涂层剂的组成
 活性基团改性的胶态二氧化硅(分散溶剂：丙二醇单甲醚乙酸酯，非挥发性部分：40重量％)   100重量份
 二季戊四醇六丙烯酸酯   48重量份
 1，6-己二醇二丙烯酸酯   12重量份
 丙二醇单甲醚乙酸酯(非活性的稀释剂)   40重量份
 光致聚合引发剂(1-羟基环己基苯基酮)   2.5重量份
 上述的氟化聚氨酯丙烯酸酯1   0.5重量份
如上所述，制备盘样品。
[实施例2]
除了在硬涂层剂的组成中使用上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯1(0.5重量份)之外，与实施方案1类似地制备盘样品。硬涂层(8)在固化后的厚度为2.4μm。
[实施例3]
除了使用具有以下组成的硬涂层剂代替实施方案1中所用的硬涂层剂之外，与实施方案1类似地制备盘样品。该硬涂层剂不含胶态二氧化硅。硬涂层(8)在固化后的厚度为3.8μm。
硬涂层剂的组成
  二季戊四醇六丙烯酸酯   48重量份
  1，6-己二醇二丙烯酸酯   12重量份
  丙二醇单甲醚乙酸酯(非活性的稀释剂)   10重量份
  光致聚合引发剂(1-羟基环己基苯基酮)   2.5重量份
  上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2   0.3重量份
[实施例4]
除了使用具有以下组成的硬涂层剂代替实施方案1中所用的硬涂层剂之外，与实施方案1类似地制备盘样品。硬涂层剂不含6-官能团的二季戊四醇六丙烯酸酯，但是包含2-官能团的二丙烯酸酯。硬涂层(8)在固化后的厚度为2.8μm。
硬涂层剂的组成
 活性基团改性的胶态二氧化硅(分散溶剂：丙二醇单甲醚乙酸酯，非挥发性部分：40重量％)   100重量份
 EO改性的双酚A二丙烯酸酯(R-551，得自日本化药株式会社)   60重量份
 丙二醇单甲醚乙酸酯(非活性的稀释剂)   6.7重量份
 光致聚合引发剂(1-羟基环己基苯基酮)   2.5重量份
 上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2   0.5重量份
[比较例1]
除了在硬涂层剂的组成中使用全氟聚醚二醇(得自Ausimont K.K.公司，Fomblin Z DOL TX 1000)(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯1(0.5重量份)之外，与实施方案1类似地制备盘样品。硬涂层在固化后的厚度为2.4μm。
[比较例2]
除了在硬涂层剂的组成中使用全氟聚醚二醇(得自Ausimont K.K.公司，Fomblin Z DOL TX1000)(0.5重量份)代替上述氟化聚氨酯丙烯酸酯2(0.5重量份)之外，与实施方案4类似地制备盘样品。硬涂层在固化后的厚度为2.4μm。
[对盘样品的评价]
对实施方案1-4和比较例1-2中制备的每个样品进行以下性能试验。
防污性和耐久性的评价
测量各个盘样品的硬涂层表面的接触角。使用纯水作为测量溶液，使用接触角测试仪(面接触角测试仪，得自协和界面科学株式会社)测量静止接触角。在20℃和60％的相对湿度下进行测量。首先测量最初的接触角(a)。
然后，在用渗有溶剂的废布擦拭之后测量接触角(b)，以评价防污性。更具体地说，将乙醇渗透到无纺布(得自旭化成株式会社，BemcotLint-Free CT-8)中，在其上面以4.9N/cm2的负载按压各个盘样品的硬涂层表面并使其往复滑动50次，在与如上所述相似的条件下测量接触角。
摩擦之后的浊度
在与用于制备实施方案1-4以及比较例1-2的各个透光层和硬涂层相同的条件下，分别在与实施方案1中所用的承载基底相同的承载基底上直接形成透光层和硬涂层。根据JIS K7204：1994使用锥形磨耗试验机以4.9N的负载，对由此得到的硬涂层层状透明基板的硬涂层表面磨擦100次。使用CS-10F砂轮。通过浊度计TC-HIII DPK(得自东京电色技术中心株式会社)测量磨擦之后硬涂层表面的浊度。
[表1]表1示出上述测量结果
 盘   氟化聚氨酯丙烯酸酯(A)  可固化化合物(B)   无机微粒(C)        接触角(度)   摩擦之后的浊度
  最初(a)   在用渗有溶剂的废布擦拭之后(b)
 实施方案1   1  6官能团+2官能团   二氧化硅   107.5   107.3   2.5
 实施方案2   2  6官能团+2官能团   二氧化硅   107.0   106.8   2.5
 实施方案3   2  6官能团+2官能团   --   107.0   106.5   3.3
 实施方案4   2  2-官能团   二氧化硅   106.5   106.3   9.2
 比较例1   全氟聚醚二醇  6官能团+2官能团   二氧化硅   104.0   74.5   2.4
 比较例2   全氟聚醚二醇  2-官能团   二氧化硅   102.5   71.3   9.0
表1说明了实施方案1-4中制备的所有盘样品都具有优异的防污性和耐久性，并在硬涂层表面上保持了硬度。
上述实施方案所示的是对相变型光盘施加以硬涂层。然而，在本发明中，记录层不仅适用于相变型光盘，而且适用于单放光盘和可记录光盘。另外，在本发明中，记录层不仅适用于光盘，而且适用于对各种物体在其表面上施加硬涂层。因此，前述实施方案只是例子，不应将其看作是对本发明的任何限制。另外，在要求保护的等价范围内的任何改变都在本发明的范围内。
工业实用件
根据本发明，在多种物质的表面上施加硬涂层剂组合物，该组合物可有效形成具有优异的防污性和润滑性以及抗刮性和耐磨性的硬涂层。另外，本发明提供在表面上具有由上述硬涂层剂组合物形成的硬涂层的物质。具体地说，本发明提供在记录和/或重放光束入射侧表面上具有优异的防污性和润滑性以及优异的抗刮性和耐磨性的光学信息介质。

Claims (16)

1.一种硬涂层剂组合物，该硬涂层剂组合物包含：含氟聚醚化合物(A)，该含氟聚醚化合物(A)具有全氟聚醚单元、氨基甲酸酯键和对活性能量射线具有反应性的基团；以及可固化化合物(B)，该可固化化合物(B)在分子中具有至少2个可经活性能量射线聚合的基团。
2.根据权利要求1所述的硬涂层剂组合物，其中，相对于所述组合物中100重量份的非挥发性部分，所述含氟聚醚化合物(A)的含量为至少0.01重量份到至多3重量份。
3.根据权利要求1或2所述的硬涂层剂组合物，其中所述可固化化合物(B)包含：占所述可固化化合物(B)的65重量％到100重量％的可固化化合物(Bt)和占所述可固化化合物(B)的0到35重量％的可固化化合物(Bd)，所述可固化化合物(Bt)在分子中具有至少3个可经活性能量射线聚合的基团，所述可固化化合物(Bd)在分子中具有2个可经活性能量射线聚合的基团。
4.根据权利要求1到3中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中通过GPC(凝胶渗透色谱法)测定，基于聚苯乙烯标准，所述含氟聚醚化合物(A)的数均分子量为至少500到至多10,000。
5.根据权利要求1到4中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)在分子中含有至少2个对活性能量射线具有反应性的基团。
6.根据权利要求1到5中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)中所含的对活性能量射线具有反应性的基团选自(甲基)丙烯酰基和乙烯基。
7.根据权利要求1到6中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述含氟聚醚化合物(A)为这样一种化合物，其中通过氨基甲酸酯键将(甲基)丙烯酰基引入在末端具有羟基并还具有全氟聚醚单元的含氟聚醚化合物的羟基侧。
8.根据权利要求1到7中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述硬涂层剂组合物还包含平均粒径为至多100nm的无机微粒(C)。
9.根据权利要求8所述的硬涂层剂组合物，其中，相对于100重量份的所述可固化化合物(B)，所述无机微粒(C)的含量为至少5重量份到至多500重量份。
10.根据权利要求8或9所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)为金属氧化物或准金属氧化物的微粒或者金属硫化物或准金属硫化物的微粒。
11.根据权利要求8到10中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)为二氧化硅微粒。
12.根据权利要求8到11中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物，其中所述无机微粒(C)是被含有对活性能量射线具有反应性的基团的可水解硅烷化合物表面改性过的。
13.一种在表面上施加有硬涂层的物质，该硬涂层包含权利要求1到12中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物的可固化物质。
14.一种光学信息介质，其包括：
承载基底；
膜物质，所述膜物质在所述承载基底上，并且由单层或多层组成，所述的单层或多层至少包含记录层或反射层；和
硬涂层，所述硬涂层包含权利要求1到12中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物的可固化物质，所述硬涂层形成在至少上述承载基底的表面或者上述膜物质的表面上。
15.根据权利要求14所述的光学信息介质，其中就上述承载基底的表面和上述膜物质的表面而言，将要作为光入射侧的表面是由上述硬涂层形成的。
16.一种光学信息介质，该光学信息介质在承载基底上具有信息记录层，在该信息记录层上具有透光层，并且该光学信息介质在所述透光层上具有硬涂层，所述硬涂层包含权利要求1到12中任意一项权利要求所述的硬涂层剂组合物的可固化物质。
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