JP4496766B2 - 保護層の形成方法及び光情報媒体の製造方法 - Google Patents
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Description
(1) 保護層を付与すべき対象物体上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、前記(A)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含む保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程と、
未硬化の保護層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化した保護層を形成する硬化工程とを含む、対象物体上に保護層を形成する方法であって、
前記保護層用組成物は、前記組成物中の不揮発分100重量部に対して、前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)0.01重量部以上3重量部以下を含むものであり、
前記保護層用組成物に含まれる前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)は、シリコーン系基及び/又はフッ素系基を有する部位と、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基とを有し、且つ、分子内に2つ以上の活性エネルギー線反応性基を有するものであり、
前記保護層用組成物に含まれる活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基を有するものである、対象物体上に保護層を形成する方法。
(2) 前記保護層用組成物は、さらに、平均粒子径5nm以上100nm以下の無機微粒子(C)を含む、(1) に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
(3) 前記保護層用組成物は、前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)100重量部に対して、前記無機微粒子(C)5重量部以上500重量部以下を含む、(2) に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
(4) 前記保護層用組成物は非反応性有機溶剤をさらに含むものであり、
前記保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程の後、前記非反応性有機溶剤を加熱乾燥により除去する工程を行い、その後、硬化工程を行う、(1) 〜(3) のうちのいずれかに記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
(5) 硬化工程において、電子線照射における電子線の加速電圧は20〜100kVである、(1) 〜(4) のうちのいずれかに記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
(6) 硬化後の保護層は、厚さ0.5μm以上5μm以下である、(1) 〜(5) のうちのいずれかに記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
前記支持基体側及び前記膜体側のうちの記録及び/又は再生ビーム入射側とされる側の上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、前記(A)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含む保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程と、
未硬化の保護層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化した保護層を形成する硬化工程とを含み、
前記保護層用組成物は、前記組成物中の不揮発分100重量部に対して、前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)0.01重量部以上3重量部以下を含むものであり、
前記保護層用組成物に含まれる前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)は、シリコーン系基及び/又はフッ素系基を有する部位と、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基とを有し、且つ、分子内に2つ以上の活性エネルギー線反応性基を有するものであり、
前記保護層用組成物に含まれる活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基を有するものである、光情報媒体の製造方法。
光情報媒体における保護層は、いわゆるハードコート層を意味する。
(10) 前記保護層用組成物は非反応性有機溶剤をさらに含むものであり、
前記保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程の後、前記非反応性有機溶剤を加熱乾燥により除去する工程を行い、その後、硬化工程を行う、(7) 〜(9) のうちのいずれかに記載の光情報媒体の製造方法。
支持基体上に、情報層を形成する工程と、
情報層上に、光透過層を形成する工程と、
光透過層上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含むハードコート層用組成物を塗布して未硬化のハードコート層を形成する塗布工程と、
未硬化のハードコート層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化したハードコート層を形成する硬化工程とを含む、光情報媒体の製造方法。
この光情報媒体は、ハードコート層及び光透過層側が記録及び/又は再生ビーム入射側とされる。
支持基体の一方の面上に、情報層を形成する工程と、
情報層上に、樹脂層を形成する工程と、
支持基体の他方の面上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含むハードコート層用組成物を塗布して未硬化のハードコート層を形成する塗布工程と、
未硬化のハードコート層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化したハードコート層を形成する硬化工程とを含む、光情報媒体の製造方法。
この光情報媒体は、ハードコート層及び支持基体側が記録及び/又は再生ビーム入射側とされる。
図1は、本発明において製造される光ディスクの層構成の一例を示す概略断面図である。この光ディスクは記録媒体であり、比較的剛性の高い支持基体(20)上に情報層としての記録層(4) を有し、記録層(4) 上に光透過層(7) を有し、光透過層(7) 上に光透過性ハードコート層(8) を有する。ハードコート層(8) が記録/再生ビーム入射側とされ、記録又は再生のためのレーザービームはハードコート層(8) 及び光透過層(7) を通して記録層(4) に入射する。光透過層(7) の厚さは、好ましくは10〜300μm、より好ましくは70〜150μmである。このような光ディスクは、例えば Blu-ray Disc である。光ディスクとしてハードコート層(8) は、鉛筆硬度試験でH以上の硬さを有することが好ましい。
図2は、本発明において製造される光ディスクの層構成の一例を示す概略断面図である。図2において、光ディスクは、支持基体(20)の情報ピットやグルーブ等の微細凹凸が形成されている側の面上に、反射層(3) 、第2誘電体層(52)、相変化記録材料層(4) 及び第1誘電体層(51)をこの順で有し、第1誘電体層(51)上に光透過層(7) を有し、光透過層(7) 上にハードコート層(8) を有する。この例では、反射層(3) 、第2誘電体層(52)、相変化記録材料層(4) 及び第1誘電体層(51)が情報層を構成する。また、前記情報層及び光透過層(7) が、記録又は再生のために必要な膜体を構成する。この光ディスクは、ハードコート層(8) 及び光透過層(7) を通して、すなわち、膜体側から、記録又は再生のためのレーザービームが入射するように使用される。
R−[Si(CH3)2O]n−Si(CH3)3 (2)
(CH3)3SiO −[Si(CH3)20]n−[Si(CH3)(R)O]m−Si(CH3)3 (3)
ここで、Rは、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、メルカプト基、環状エーテル基及びビニルエーテル基の中から選択される少なくとも1つの反応性基を含む置換基であり、n、mはそれぞれ重合度であり、nは5〜1000、mは2〜100である。
図3は、本発明において製造される光ディスクの他の層構成例を示す概略断面図である。図3に例示する光ディスクは、光透過性支持基体(20)の一方の面上に情報層(4) と、情報層(4) 上の樹脂層(6) とを有し、支持基体(20)の他方の面上に光透過性ハードコート層(8) を有する。ハードコート層(8) が記録/再生ビーム入射側とされ、記録又は再生のためのレーザービームはハードコート層(8) 及び支持基体(20)を通して記録層(4) に入射する。
図2に示す層構成の光記録ディスクサンプルを次のように作製した。
情報記録のためにグルーブが形成されたディスク状支持基体(20)(ポリカーボネート製、直径120mm、厚さ1.1mm)のグルーブが形成された面上に、Al98Pd1 Cu1 (原子比)からなる厚さ100nmの反射層(3) をスパッタリング法により形成した。前記グルーブの深さは、波長λ=405nmにおける光路長で表してλ/6とした。グルーブ記録方式における記録トラックピッチは、0.32μmとした。
ウレタンアクリレートオリゴマー 50重量部
(三菱レイヨン(株)製、ダイヤビームUK6035)
イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート 10重量部
(東亜合成(株)製、アロニックスM315)
イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート 5重量部
(東亜合成(株)製、アロニックスM215)
テトラヒドロフルフリルアクリレート 25重量部
光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン) 3重量部
反応性基修飾コロイダルシリカ(分散媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、不揮発分:40重量%) 100重量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 48重量部
テトラヒドロフルフリルアクリレート 12重量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 40重量部
(非反応性希釈溶剤)
光重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン) 5重量部
X−22−164C(信越化学工業(株)製、ポリジメチルシロキサンの両末端がメタクリル変性されたもの) 0.40重量部
未硬化のハードコート層に、窒素気流下で照射強度280W/cm、ランプとの距離11cm、積算光量3000mJ/cm2 にて紫外線を照射して、その後さらに、窒素気流下で電子線を照射して、光透過層(7) 及びハードコート層(8) を完全に硬化させた。電子線照射装置Min−EB(東洋インキ製造(株)製)を用い、電子線加速電圧を50kV、照射線量を10kGyとした。紫外線照射及び電子線照射雰囲気の酸素濃度は80ppmであった。硬化後のハードコート層(8) の厚さは2μmであった。
ハードコート層の硬化工程において、電子線照射線量を20kGyとした以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
ハードコート層の硬化工程において、電子線照射線量を40kGyとした以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
ハードコート層の硬化工程において、電子線照射線量を100kGyとした以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
ハードコート層の硬化工程において、紫外線照射後の電子線照射を行わなかった以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
ハードコート層の硬化工程を次のように行った以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
未硬化のハードコート層に、窒素気流下で電子線を照射した。電子線照射装置Min−EB(東洋インキ製造(株)製)を用い、電子線加速電圧を50kV、照射線量を20kGyとした。その後さらに、窒素気流下で照射強度280W/cm、ランプとの距離11cm、積算光量3000mJ/cm2 にて紫外線を照射して、光透過層(7) 及びハードコート層(8) を完全に硬化させた。紫外線照射及び電子線照射雰囲気の酸素濃度は80ppmであった。硬化後のハードコート層(8) の厚さは2μmであった。
ハードコート層の硬化工程を次のように行った以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
未硬化のハードコート層に、窒素気流下で電子線を照射した。電子線照射装置Min−EB(東洋インキ製造(株)製)を用い、電子線加速電圧を50kV、照射線量を100kGyとした。その後さらに、窒素気流下で照射強度280W/cm、ランプとの距離11cm、積算光量3000mJ/cm2 にて紫外線を照射して、光透過層(7) 及びハードコート層(8) を完全に硬化させた。紫外線照射及び電子線照射雰囲気の酸素濃度は80ppmであった。硬化後のハードコート層(8) の厚さは2μmであった。
ハードコート層の硬化工程を次のように行った以外は、実施例1と同様にしてディスクサンプルを作製した。
未硬化のハードコート層に、窒素気流下で電子線を照射した。電子線照射装置Min−EB(東洋インキ製造(株)製)を用い、電子線加速電圧を50kV、照射線量を100kGyとした。電子線照射雰囲気の酸素濃度は80ppmであった。
上記各実施例及び比較例に先立って、電子線照射装置Min−EBを用いた場合の電子線照射線量を予め、次のようにして求めておいた。
電子線照射線量の測定は、米国 FAR WEST Technology社の RADIACHROMIC READER (RCD)を用いて、同社製のRCDフィルム,品番FWT60−810,フィルム厚10μmを用いて行った。このフィルムは、電子線照射線量測定用フィルムとして一般的なものであり、フィルムの着色量より電子線吸収線量を計るものである。操作手順は、以下の通りである。この操作手順は、”超低エネルギー電子線照射とその特性”,放射線と産業,77号(1998)に記載されている。
・RCDの波長ダイヤルを600nm(フィルム厚10μm用)にセットする。
・RCDのセル(ホルダー)を全光透過状態とし、0点補正を行う。
・RCDのセル(ホルダー)を全光不透過状態とし、100%補正を行う。
・未照射フィルムを1cm×1cmの正方形に切断し、セルに入れ、リーダーにセットして測定を行う。これをブランク値とする。
・電子線照射装置Min−EBを用いて照射された照射済み測定用フィルムを1cm×1cmの正方形に切断し、セルに入れ、リーダーにセットして測定を行う。これによりOD値(吸光度)を得る。
・フィルムの電子線吸収線量は、以下により求められる。
吸収線量=0.333×(t/0.01)1.219
ここで、t=(OD値)−(ブランク値)
実施例1〜4及び比較例1〜4で作製した各ディスクサンプルについて、以下に示す性能試験を行った。
各ディスクサンプルのハードコート表面の接触角を測定した。各ディスクサンプルのハードコート表面に、温度25℃、相対湿度50%の雰囲気中で純水を滴下し、協和界面科学(株)製の接触角計CA−D(商品名)を用いて、JIS R3257−1999に定められた静滴法にしたがって、純水の静止接触角を測定した。まず、初期の接触角(a) を測定した。
図5に概略を示す方法に従って、ディスクサンプル(初期のもの)のハードコート表面の摩擦係数の測定を行った。図5を参照して、光ディスクサンプル(1) をスピンドルモータ(21)上にハードコート(8) 面が上になるように載置した。幅20mm、長さ100mmの短冊状に切断された不織布(22)(旭化成工業(株)製、ベンコットリントフリーCT−8)を、光ディスクのハードコート(8) 表面に載せ、次いで、不織布(22)の一方の端部(22a) に、直径20mmの円形底面を有し重さ30gの分銅(24)を載せて0.1N/cm2 の荷重をかけた。この際、分銅(24)の位置がディスクの中心から半径方向に約40mmの位置になるようにして、不織布(22)の長手方向が、ディスク中心と分銅(24)の位置とを結ぶ半径方向と垂直となるようにセッティングした。不織布(22)の他方の端部(22b) をトランスデューサ(23)に固定し、この状態で光ディスク(1) を670rpmの回転数で回転させた。不織布(22)に生じる摩擦力をトランスデューサ(23)で検知し、摩擦係数を測定した。
(3) :反射層
(52):第2誘電体層
(4) :記録層
(51):第1誘電体層
(7) :光透過層
(8) :保護層(ハードコート層)
Claims (12)
- 保護層を付与すべき対象物体上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、前記(A)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含む保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程と、
未硬化の保護層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化した保護層を形成する硬化工程とを含む、対象物体上に保護層を形成する方法であって、
前記保護層用組成物は、前記組成物中の不揮発分100重量部に対して、前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)0.01重量部以上3重量部以下を含むものであり、
前記保護層用組成物に含まれる前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)は、シリコーン系基及び/又はフッ素系基を有する部位と、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基とを有し、且つ、分子内に2つ以上の活性エネルギー線反応性基を有するものであり、
前記保護層用組成物に含まれる活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基を有するものである、対象物体上に保護層を形成する方法。 - 前記保護層用組成物は、さらに、平均粒子径5nm以上100nm以下の無機微粒子(C)を含む、請求項1に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
- 前記保護層用組成物は、前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)100重量部に対して、前記無機微粒子(C)5重量部以上500重量部以下を含む、請求項2に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
- 前記保護層用組成物は非反応性有機溶剤をさらに含むものであり、
前記保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程の後、前記非反応性有機溶剤を加熱乾燥により除去する工程を行い、その後、硬化工程を行う、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。 - 硬化工程において、電子線照射における電子線の加速電圧は20〜100kVである、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
- 硬化後の保護層は、厚さ0.5μm以上5μm以下である、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の対象物体上に保護層を形成する方法。
- 支持基体上に少なくとも情報層を含む1層又は複数層から構成される膜体を有し、前記支持基体側及び前記膜体側のうちの記録及び/又は再生ビーム入射側とされる側の上に保護層を有する光情報媒体の製造方法であって、
前記支持基体側及び前記膜体側のうちの記録及び/又は再生ビーム入射側とされる側の上に、活性エネルギー線反応性のシリコーン系化合物及び/又はフッ素系化合物(A)と、前記(A)以外の活性エネルギー線硬化性化合物(B)とを含む保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程と、
未硬化の保護層に紫外線を照射し、その後、電子線を照射して、硬化した保護層を形成する硬化工程とを含み、
前記保護層用組成物は、前記組成物中の不揮発分100重量部に対して、前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)0.01重量部以上3重量部以下を含むものであり、
前記保護層用組成物に含まれる前記シリコーン系化合物及び/又は前記フッ素系化合物(A)は、シリコーン系基及び/又はフッ素系基を有する部位と、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基とを有し、且つ、分子内に2つ以上の活性エネルギー線反応性基を有するものであり、
前記保護層用組成物に含まれる活性エネルギー線硬化性化合物(B)は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの活性エネルギー線反応性基を有するものである、光情報媒体の製造方法。 - 前記保護層用組成物は、さらに、平均粒子径5nm以上100nm以下の無機微粒子(C)を含む、請求項7に記載の光情報媒体の製造方法。
- 前記保護層用組成物は、前記活性エネルギー線硬化性化合物(B)100重量部に対して、前記無機微粒子(C)5重量部以上500重量部以下を含む、請求項8に記載の光情報媒体の製造方法。
- 前記保護層用組成物は非反応性有機溶剤をさらに含むものであり、
前記保護層用組成物を塗布して未硬化の保護層を形成する塗布工程の後、前記非反応性有機溶剤を加熱乾燥により除去する工程を行い、その後、硬化工程を行う、請求項7〜9のうちのいずれか1項に記載の光情報媒体の製造方法。 - 硬化工程において、電子線照射における電子線の加速電圧は20〜100kVである、請求項7〜10のうちのいずれか1項に記載の光情報媒体の製造方法。
- 硬化後の保護層は、厚さ0.5μm以上5μm以下である、請求項7〜11のうちのいずれか1項に記載の光情報媒体の製造方法。
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