光记录介质及其记录再生方法 【技术领域】
本发明涉及具有优异的记录特性的光记录介质及其记录再生方法。
背景技术
作为在光记录介质的信息记录层的保护层中使用放射线固化性组合物的具体例,本发明人以前对使用了含有二氧化硅颗粒(其是由烷氧基硅烷的低聚物的水解产物形成的)、以及氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等具有氨基甲酸酯键的单体和/或其低聚物等的放射线固化性组合物的光记录介质提出了专利申请(参见专利文献1)。
此外,有文献公开了一种作为放射线固化性组合物使用活性能量线固化性组合物的光盘,该活性能量线固化性组合物含有低聚物成分(该低聚物成分为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯中的至少1种)、含二氧戊环基(dioxolanyl)的(甲基)丙烯酸酯、以及其他烯键式不饱和化合物,但不含二氧化硅颗粒等无机物(参见专利文献2)。
并且,本发明人以前对使用了吸水率为2重量%以下的放射线固化性组合物的光盘申请了专利(参见专利文献3)
另外,已公开有对于光记录介质(光盘)用粘接组合物使用光固化方法的技术(参见专利文献4)。
专利文献1:日本特开2005‑036184号公报
专利文献2:日本特开2003‑231725号公报
专利文献3:日本特开2006‑161030号公报
专利文献4:日本特开2004‑359779号公报
【发明内容】
对于专利文献1中公开的放射线固化性组合物,即使在基板上形成层积体时作为膜厚为数十微米以上的固化物层来使用的情况下,仍具有表面硬度、透明性,并且对基板的密合性优异。
但是,本发明人对该放射线固化性组合物进一步进行了研究,结果发现,将该放射线固化性组合物作为保护光记录介质的信息记录层的保护层使用时,若在与保护层接合的面上存在金属层,则有可能腐蚀该金属层。其结果,将上述放射线固化性组合物用于光记录介质时,若在高温高湿条件下长时间放置例如200小时以上,则错误率、抖晃值等信号特性有可能随着放置时间而恶化。
针对于此,为了防止金属层腐蚀,进行了各种研究。
例如,专利文献2中记载,通过使用活性能量线固化性组合物,能够得到具有与基板的密合性、低固化收缩性以及机械强度等且可以防止金属层腐蚀的固化物。
并且,专利文献3中记载,由于放射线固化性组合物的吸水率为2%以下,所以能够减少金属层腐蚀。
但是,哪种放射线固化性组合物都不能充分防止金属层腐蚀和劣化,在适用于光记录介质的情况下,存在错误率、抖晃值等信号特性有可能变差的问题。
本发明是鉴于上述问题而作出的。即,本发明的目的在于,提供一种不损害机械物性及保存稳定性,且即使在高温‑高湿条件下放置后,信号特性劣化也较少的光记录介质。
本发明人对能够解决上述问题的光记录介质进行了深入研究,结果发现能够提供一种显著抑制记录特性恶化的光记录介质,并完成了本发明。
即,本发明具有以下要点。
(1)一种利用蓝色激光进行记录再生的光记录介质,其特征在于,在温度80℃、相对湿度80%的环境下放置500小时的耐环境性试验前后的错误率,通过(耐环境性试验后的错误率)/(耐环境性试验前的错误率)求出的值为10以下。
(2)上述(1)所述的光记录介质,其特征在于,该光记录介质至少具有基板、记录再生功能层以及透光层,该透光层含有合计为15ppm~100ppm范围的硫原子和氯原子。
(3)上述(1)所述的光记录介质,其特征在于,透光层含有合计为19ppm~40ppm范围的硫原子和氯原子。
(4)上述(2)或(3)所述的光记录介质,其特征在于,所述记录再生功能层由电介质层、记录层以及反射层构成。
(5)上述(2)~(4)的任意一项所述的光记录介质,其特征在于,所述透光层由保护层和硬涂层构成。
(6)上述(2)~(4)的任意一项所述的光记录介质,其特征在于,所述透光层含有具有环氧基的化合物。
(7)上述(5)所述的光记录介质,其特征在于,硬涂层由硬涂剂(1)、硬涂剂(2)或硬涂剂(3)形成,所述硬涂剂(1)含有末端具有活性能量线固化性的硅酮化合物和/或氟化合物且不含无机成分,所述硬涂剂(2)含有包含活性能量线固化性基团、以及硅酮单元和/或有机氟基单元的聚合物,所述硬涂剂(3)含有侧链具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物。
(8)上述(5)或(7)所述的光记录介质,其特征在于,所述保护层由放射线固化性组合物形成。
(9)上述(8)所述的光记录介质,其特征在于,放射线固化性组合物含有:(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物;(B)(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物以外的丙烯酸酯化合物;(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物;以及(D)聚合引发剂。
(10)一种光记录介质的记录再生方法,其特征在于,利用蓝色激光对上述(1)~(9)的任意一项所述的光记录介质进行记录再生。
本发明能够提供一种可显著抑制记录特性恶化的光记录介质,该光记录介质可用作利用蓝色激光进行记录再生的新一代高密度光记录介质。
【附图说明】
图1是表示本发明的光记录介质的一个实施例的剖面图。
符号说明
1基板
3保护层
5记录再生功能层
10光记录介质
51反射层
52电介质层
53记录层
54电介质层
【具体实施方式】
下面,详细说明本发明的实施方式。但是,本发明不限于以下的实施方式,自不必说,在不脱离本发明宗旨的范围内,可以进行任意变更来实施。
[1.光记录介质]
通常的光记录介质包括只可记录一次的追记型介质(一次写入(WriteOnce)介质)、以及可反复进行记录消去的可改写型介质(可重写(Rewritable)介质)。本发明的光记录介质可以是追记型,也可以是可改写型,特别优选追记型。其理由在于,追记型介质的反射层的初始反射率要比可改写型高,另一方面,耐环境性试验后的反射率降低以及因反射率降低而引起的错误率的恶化更显著,但通过本发明的效果,可显著其抑制错误率恶化。
此外,用于光记录介质的记录再生的激光(下面适当称作“记录再生光”)使用波长为350nm~450nm的蓝色激光。在本说明书中,将使用蓝色激光进行记录再生的光记录介质称作新一代高密度光记录介质。
新一代高密度光记录介质是在基板上形成了电介质层、记录层、反射层等(下面将这些层适当总称为“记录再生功能层”)的面上形成有保护层的光记录介质,是指在记录再生光中使用蓝色激光的光记录介质。
此外,上述的光记录介质可以采用与各自目的相应的层构成。例如,追记型光记录介质优选在形成了记录再生功能层的面形成有保护层。记录再生功能层通常通过在基板上依次设置例如含有铝、银、金等金属的反射层和含有有机色素的记录层来构成。并且,在可改写型光记录介质中,记录再生功能层通常通过在基板上依次设置作为主成分含有例如铝、银、金等金属的反射层、电介质层、记录层、以及电介质层来构成。
在此,主成分的金属是指,全部金属合计量通常为60重量%以上、优选为70重量%以上、更优选为80重量%以上、进一步优选为85重量%以上、特别优选为90重量%以上的所含有的金属。并且,其上限值优选为99重量%,更优选为97重量%,特别优选为94重量%。
另外,本发明的光记录介质不限于上述的层结构,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以以任意顺序层积任意层。
下面,以可改写型层结构为例,说明本发明的光记录介质,但本发明的光记录介质不限于下面所述的内容。并且,本发明的光记录介质不限于可改写型,即使为追记型光记录介质,只要可适用下面所述的内容,在追记型光记录介质中也可适用下面所述的内容。
图1是用于说明可改写型光记录介质10中的记录再生功能层5的一例的剖面图。记录再生功能层5由如下部分构成:反射层51,其直接设置在基板1上,由金属材料形成;记录层53,其由相变材料形成;以及电介质层52和54,这两个电介质层以从上下夹持记录层53的方式设置。
保护层3由将本发明的光记录介质用放射线固化性组合物旋涂并使其放射线固化的固化物形成,与记录再生功能层5邻接设置,具有平面圆环形状。保护层3采用可透过记录再生所用的激光束的材料形成。保护层3的透过率在用于记录/再生的光的波长下通常为80%以上,优选为85%以上,更优选为89%以上。若在此范围,则能够将吸收记录再生光而引起的损失限制在最小限。另一方面,最优选透过率为100%,但从所使用的材料的性能方面考虑,通常为99%以下。
这样的保护层3优选针对用于光盘的记录再生的波长附近的激光束具有充分高的透明性,并且具有保护形成在基板1上的记录层53不受水或灰尘侵害的性质。而且,保护层3的表面硬度优选基于JIS K5400的铅笔硬度试验测定的表面硬度为B以上。若硬度过小,则表面有可能容易划伤。若硬度过大,则固化物有可能变脆,有可能容易产生裂纹或剥离。
此外,优选保护层3和记录再生功能层5之间的密合性较高。此外,优选经时密合性也较高,对于在温度80℃、相对湿度85%的环境下放置100小时、进一步优选为放置200小时之后的上述保护层3和记录再生功能层5之间的密合面积的比例,优选保持在放置规定时间之前的密合面积的50%以上,进一步优选为80%以上,特别优选为100%。
保护层3的膜厚可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常为10μm以上,优选为20μm以上,更优选为30μm以上,进一步优选为70μm以上,特别优选为85μm以上,并且,通常为300μm以下,优选为130μm以下,更优选为115μm以下。若将膜厚设在这样的范围,则能够降低附着在保护层3表面的灰尘、伤痕的影响,并保护记录再生功能层5不受外部气体的水分等影响,保持充分的厚度。并且,保护层3能够采用旋涂等所使用的一般的涂布方法容易地形成均匀的膜厚。保护层3优选在覆盖记录再生功能层5的范围内以均匀的膜厚形成。
另外,虽然图1中省略了图示,但也可以在上述保护层3上进一步形成硬涂层,该情况下的硬涂层只要表面硬度在B以上即可,其种类不特别限定,可以采用通常的光记录介质中公知的硬涂层种类。并且,本发明中的硬涂层的表面硬度优选为B以上,更优选为HB以上,进一步优选为F以上,最优选为H以上。另外,表面硬度可以通过基于JIS K5400的铅笔硬度试验测定。并且,硬涂层在波长550nm的光线透过率通常为80%以上,优选为85%以上,更优选为88%以上。而且,与水的接触角在90°以上,更优选为100°以上。由此,能够使光记录介质具有较高的防污性。与水的接触角的测定可以通过使用了接触角计等的公知方法实施。
此外,硬涂层的膜厚可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常为0.5μm以上,优选为1μm以上,更优选为1.5μm以上,且通常为5μm以下,优选为3μm以下,更优选为2μm以下。若膜厚过薄,则表面硬度有可能降低,若过厚,则有可能容易产生裂纹。
此外,本发明的硬涂层优选具有防污性,即与水的接触角较高等。作为具有防污性的硬涂层的材料(下面适当称作“硬涂剂”),在不显著损害本发明的效果的情况下,可使用公知的任意材料。其中,优选使用含有作为耐污染性赋予剂的硅酮化合物和/或氟化合物、并含有选自由多官能(甲基)丙烯酸酯单体、含有环氧基的化合物以及无机纳米颗粒等无机成分组成的组中的一种以上物质的放射线固化性组合物。对于耐污染性赋予剂,具体可举出例如具有有机聚硅氧烷骨架等硅酮骨架的聚合物、具有硅酮骨架和丙烯酰基的放射线固化性化合物、硅酮系表面活性剂等硅酮化合物;含有氟原子的聚合物、具有氟原子和丙烯酰基的放射线固化性化合物、氟系表面活性剂等氟化合物等。耐污染性赋予剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
但是,对于使用蓝色激光的光记录介质等高记录密度介质,因其激光点径较小,所以对指纹、灰尘、尘埃等污物较敏感。尤其对于指纹这类含有有机物的污物,当污物附着在介质的激光束入射侧表面的情况下,有可能产生激光的记录/再生错误等严重影响,且其难以清除。因此,对于本发明中能够使用的硬涂剂,特别优选含有作为耐污染性赋予剂的硅酮化合物和/或氟化合物的活性能量线固化性硬涂剂,其中,优选含有具有活性能量线固化性的上述的耐污染性赋予剂。并且,作为上述耐污染性赋予剂的硅酮化合物优选为聚硅氧烷。作为硬涂剂的优选具体例,例如可举出:(1),含有末端具有活性能量线固化性的硅酮化合物和/或氟化合物、且不含无机成分的硬涂剂(1);(2),含有包含活性能量线固化性基团、以及硅酮单元和/或有机氟基单元的聚合物的硬涂剂(2);(3),含有侧链具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物的硬涂剂(3)。另外,这些硬涂剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
下面,分别对上述(1)~(3)的硬涂剂进行详细叙述,但硬涂剂不限于下面所述的内容。
硬涂剂(1)只要含有末端具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物、且不含无机成分即可,不特别限制。其中,硅酮化合物优选为聚硅氧烷。各成分的优选含量可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但优选含有通常为0.01重量份以上且通常为10重量份以下的末端具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物。此外,优选含有通常为88重量份以上、优选为90重量份以上、更优选为95重量份以上、且其上限值通常为99.8重量份、优选为99.6重量份、更优选为99重量份的(甲基)丙烯酸酯组合物(该组合物中含有通常为30重量%以上的1个分子内具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯)。硬涂剂(1)中的(甲基)丙烯酸酯组合物的含量过少时,硬涂层的机械强度有可能降低,过多时,防污性有可能降低。
此外,硬涂剂(1)中优选含有光聚合引发剂,该光聚合引发剂的含量通常为0.1重量份以上,优选为0.3重量份以上,更优选为0.5重量份以上,且其上限值通常为10重量份,优选为5重量份,更优选为3重量份。若光聚合引发剂的量过少,则固化性有可能降低,若过多,则透光率有可能降低,或耐环境性试验中硬涂层的膜厚有可能减小。
此外,根据需要,为了调节粘度和涂布性等,还可以混合可溶解这些成分的有机溶剂。当然,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以以任意的比例和组合混合上述成分以外的成分。
作为末端具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,不特别限定,优选一个末端或者两末端具有丙烯酰基和/或(甲基)丙烯酰基的化合物。其中,特别优选数均分子量通常为500~10000的两末端具有(甲基)丙烯酰基的聚二甲基硅氧烷。末端具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物既可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,作为末端具有活性能量线基团的氟化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可使用任意化合物。可以举出例如一个末端或者两末端具有丙烯酰基和/或(甲基)丙烯酰基的全氟烷基化合物、全氟亚烷基化合物、全氟亚烷基聚醚化合物等。这些化合物既可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
另外,(甲基)丙烯酸酯组合物(该组合物中含有通常为30重量%以上、优选为50重量%以上、更优选为70重量%的1个分子内具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯)中可以含有其他1个分子内具有1个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯和/或具有2个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯。另外,含量的上限值不特别限定。含量过少时,表面硬度有可能降低。
作为1个分子内具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物。可以举出例如季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯类、多官能氨基甲酸酯丙烯酸酯类、聚环氧丙烯酸酯类、具有异氰脲酸酯环的三乙氧基丙烯酸酯(例如,东亚合成社制造,ARONIX M315、M313等)等。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为1个分子中具有1个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物。可以举出例如甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸烷基酯;丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯;丙烯酸四氢糠基酯等具有含杂原子的环状结构的丙烯酸酯等,此外也可以优选使用具有芳香环的(甲基)丙烯酸酯、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯、具有聚亚烷基二醇链的(甲基)丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为1个分子中具有2个(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物。可以举出例如己二醇二丙烯酸酯等脂肪族或脂环式二醇的二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯等聚亚烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚酯二丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯二丙烯酸酯、二官能的环氧丙烯酸酯等。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为使用活性能量线进行聚合时的光聚合引发剂,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物。可以举出例如烷基苯基酮型化合物(α‑羟基苯乙酮系、α‑氨基苯乙酮系、苯偶酰缩酮系)、酰基膦氧化物型化合物、肟酯化合物、氧化苯基乙酸酯类、苯偶姻醚类、苯基甲酸酯类、酮、胺化合物等。具体地说,可以举出苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻丁醚、二乙氧基苯乙酮、苯偶酰二甲缩酮、2‑羟基‑2‑甲基苯丙酮、1‑羟基环己基苯基甲酮、二苯甲酮、2,4,6‑三甲基苯偶姻二苯基膦氧化物、2‑甲基‑[4‑(甲硫基)苯基]‑2‑吗啉代‑1‑丙酮、2‑苄基‑2‑二甲氨基‑1‑(4‑吗啉代苯基)‑丁烷‑1‑酮、苯甲酰基甲酸甲酯、米希勒酮、N,N‑二甲氨基苯甲酸异戊酯、2‑氯噻吨酮、2,4‑二乙基噻吨酮等。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
在硬涂剂(1)中,将各种混合物与溶剂混合的情况下,作为使用的溶剂,在不显著损害本发明的效果的情况下,可使用任意化合物。作为优选例,可以举出例如醇类(乙醇、异丙醇、异丁醇等)、酮类(丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮等)、具有烷氧基的醇类(甲氧基乙醇、乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚等)、醚类(乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚等)、醚酯类(丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸2‑乙氧基乙酯等)、芳香族烃类(甲苯、二甲苯等)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丙酯等)等,优选适宜选择与其他成分的相容性和/或均匀分散性优异的溶剂。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
硬涂剂(2)只要含有包含活性能量线固化性基团、以及硅酮单元和/或有机氟基单元的聚合物即可,不特别限制。其中,硅酮化合物优选聚硅氧烷。并且,各成分的优选含量可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但优选含有通常为0.1重量份~20重量份的包含活性能量线固化性基团、以及硅酮单元和/或有机氟基单元的聚合物,更优选为1重量份~10重量份。此外,优选含有通常为79.8重量份以上、优选为85重量份以上、更优选为90重量份以上、且其上限值通常为99.5重量份、优选为97重量份、更优选为93重量份的(甲基)丙烯酸酯组合物(该组合物中含有通常为30重量%以上、优选为50重量%以上、更优选为70重量%以上、进一步优选为90重量%的1个分子内具有3个以上(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯)。硬涂剂(2)中的(甲基)丙烯酸酯组合物的含量过少时,硬涂层的机械强度有可能降低,过多时,防污性有可能降低。
此外,硬涂剂(2)中优选含有光聚合引发剂,该光聚合引发剂的含量通常为0.1重量份以上,优选为0.3重量份以上,更优选为0.5重量份以上,并且其上限值通常为10重量份,优选为5重量份,更优选为3重量份。若光聚合引发剂的量过少,则固化性有可能不足,若过多,则透过率有可能降低,或者耐环境性试验中硬涂层的膜厚可能显著减小。
另外,也可以加入有机无机混合型(甲基)丙烯酸酯,该有机无机混合型(甲基)丙烯酸酯含有不超过(甲基)丙烯酸酯组合物整体的50重量%范围的二氧化硅等无机(氧化物)微粒。此外,根据需要可以含有能够溶解这些成分的有机溶剂以调节粘度和涂布性等。当然,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以以任意的比例和组合混合上述成分以外的成分。
作为含有活性能量线固化性基团、以及硅酮单元和/或有机氟基单元的聚合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,不特别限定。作为优选例,可以举出例如将二巯基硅和/或全氟烷基(甲基)丙烯酸酯、以及含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯共聚,使该共聚物的环氧基与具有(甲基)丙烯酰基的羧酸进行加成而得到的聚合物等。另外,这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
硬涂剂(3)只要含有侧链具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物,不特别限制。其中,硅酮化合物优选为聚硅氧烷。并且,作为各成分的优选含量,可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但优选含有通常为0.01重量份~10重量份、优选为0.1重量份~5重量份的侧链具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物。此外,优选含有通常为88重量份以上、优选为90重量份以上、更优选为95重量份以上、且其上限值通常为99.8重量份、优选为99.6重量份、更优选为99重量份的(甲基)丙烯酸酯组合物(该组合物中通常含有30重量%以上的1个分子内具有3个以上的(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸酯)。硬涂剂(3)中的(甲基)丙烯酸酯组合物的含量过少时,硬涂层的机械强度有可能降低,过多时,防污性有可能降低。
此外,硬涂剂(3)中优选含有光聚合引发剂,该光聚合引发剂的含量通常为0.1重量份以上,优选为0.3重量份以上,更优选为0.5重量份以上,并且其上限值通常为10重量份,优选为5重量份,更优选为3重量份。若光聚合引发剂的量过少,则固化性有可能不足,若过多时,则透过率有可能降低,或者在耐环境性试验中硬涂层的膜厚可能显著减小。
另外,也可以添加有机无机混合型(甲基)丙烯酸酯,该有机无机混合型(甲基)丙烯酸酯含有不超过(甲基)丙烯酸酯组合物整体的50重量%范围的二氧化硅等无机(氧化物)微粒。此外,根据需要可以添加能够溶解这些成分的有机溶剂以调节粘度和涂布性等。当然,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以以任意的比例和组合混合上述成分以外的成分。
含有侧链具有活性能量线固化性基团的硅酮化合物和/或氟化合物的化合物在不显著损害本发明的效果的情况下,不特别限定。可以举出例如侧链上每1分子含有2个以上(甲基)丙烯酰基的、聚(二甲基硅氧烷‑甲基(甲基)丙烯酰氧基烷基硅氧烷)或聚(二甲基硅氧烷‑甲基(甲基)丙烯酰基硅氧烷)、聚(二甲基硅氧烷‑甲基(甲基)丙烯酰氧基烷氧基硅氧烷);侧链上每1分子含有2个以上(甲基)丙烯酰基的、聚全氟亚烷基聚醚、全氟烷基硫醇末端封端的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯低聚物的(甲基)丙烯酸改性物;等。这些化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
在本发明的光记录介质中,透光层通常由保护层和硬涂层构成。对于本发明的光记录介质来说,优选所述光记录介质至少具有基板、记录再生功能层以及透光层、所述透光层含有合计为15ppm~100ppm的硫原子和氯原子。并且,其下限值更优选为19ppm。而且,其上限值通常为100ppm,优选为60ppm,更优选为40ppm。若硫原子和氯原子的含量过少,则与各个层之间的密合性有可能降低,若过多,则有可能腐蚀金属层。并且,在只含有硫原子和氯原子的一方的情况下,优选该原子单独满足上述范围。
本发明的光记录介质具有如下特征,即使透光层含有硫原子和/或氯原子,错误率也不会降低。通常,透光层中的硫原子和/或氯原子会引起反射层腐蚀,所以希望减少其含量。但在本发明中能够得到即使大量含有硫原子和/或氯原子,也能够抑制金属层腐蚀且密合性优异、错误率不恶化的光记录介质。
对于氯原子在硬涂层中的存在方式可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常作为氯化钠等氯化物盐、与有机化合物的碳原子结合的氯、即所谓的有机氯等的形式被含有。可以采用任意方法将氯原子供给到硬涂层,例如可以在放射线固化性组合物的原料、光聚合引发剂、(甲基)丙烯酸酯等中含有氯原子,也可以作为添加剂混合到硬涂层中。
对于硫原子在硬涂层中的存在方式可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常作为磺酸盐、硫酸盐、硫化物等的方式被含有。对于这样的硫原子,可采用任意方法供给到硬涂层,例如可以在放射线固化性组合物的原料、光聚合引发剂、(甲基)丙烯酸酯等中含有硫原子,也可以作为添加剂混合到硬涂层中。
通过含有硫原子和/或氯原子,可以获得机械强度和密合性得到提高的优点。若硫原子和/或氯原子的含量过少,则硬涂层与保护层之间的密合性有可能降低,若过多,则有可能腐蚀金属层。
在本发明的光记录介质中,耐环境性试验后的错误率优选为1×10‑4以下,进一步优选为3×10‑5以下,特别优选为1×10‑5以下。并且,其理想的下限值为0。若错误率过大,则光记录介质的记录可靠性降低。
本发明的耐环境试验可以采用下面所述的方法进行。即,通过在设定为温度80℃、相对湿度80%的恒温恒湿槽中放置光记录介质达500小时,从而实施试验。此时,优选温度和湿度的升降速度缓慢,例如温度以10℃/小时、湿度以10%/小时的速度升降。恒温恒湿槽可以采用任意装置,可以任意设定为各种条件,只要能够在所期望的条件下测定出错误率即可。
此外,错误率是指错误数据个数在恒定量的数据中的比例。例如,100万个数据中出现1个错误、即记录不能正常恢复的情况下,错误率如下:
错误率=错误1个/100万个=1×10‑6。
在本发明的光记录介质中,对于上述耐环境性试验前后的错误率,通过(耐环境性试验后的错误率)/(耐环境性试验前的错误率)求出的值通常为10以下,优选为8以下,更优选为6以下,特别优选为5以下。例如,耐环境性试验前错误率为1×10‑6的情况下,试验后错误率不会超过1×10‑5,即错误率值在1×10‑5以下,以满足上述优选范围。
本发明的错误率可采用任意装置进行测定,只要能够在所期望的条件下测定出错误率即可,例如可使用PULSTEC社制造的SER测定装置ODU‑1000来测定SER(symbol error rate),从而测定错误率。
SER测定的基本原理是,测定由75352比特构成的“LDC块”的1万个的数据、即1万块的数据中存在几个错误比特。并且,在除去被称作“burst”的40比特以上(总计600比特以下)的错误后进行计算的情况下,有时称之为RSER(Random symbol error rate)。
本发明的光记录介质优选满足上述的适宜条件。即,对于本发明的光记录介质在温度80℃、相对湿度80%的环境下放置500小时的耐环境性试验前后的错误率,通过(耐环境性试验后的错误率)/(耐环境性试验前的错误率)求出的值为10以下,利用蓝色激光进行记录再生。
实现如上所述的错误率降低的方式有很多,其中,作为优选方式,可以举出在上述透光层中含有硫原子和/或氯原子的方式。除此之外,作为优选方式,还可以举出如下例子。但是,下面所述的内容只不过是具体例,作为实现错误率降低的方式,不限于下面记载的内容。
例如,可以在保护层和/或硬涂层中混合含有环氧基的化合物。通过混合含有环氧基的化合物来抑制错误率降低的机理并不明确,据推测,环氧基具有补充卤素化合物的功能,从而抑制卤素离子引起的氧化反应、溶解反应。另外,含有环氧基的化合物的含量优选在后述范围内。
此外,保护层可以采用低吸水率的材料。在氧化或溶解中,至少以水为介质的物质移动起到重要作用,所以通过降低吸水率,防止作为介质的水侵入,其结果,能够抑制氧化/溶解反应。在此,“低吸水率”是指,在保护层中水分含量通常为3重量%以下,优选为2重量%以下,更优选为1重量%以下。
此外,也可以提高保护层的交联密度。虽然错误率不降低的原因并不明确,但如上所述,认为,在氧化/溶解中以水为介质的物质移动起到重要作用。于是,推测通过提高交联密度,抑制水与物质的移动,其结果,能够抑制氧化/溶解反应。
此外,通过相同的研究,发现可以降低保护层的透湿率。透湿率的优选范围通常为100g/m2·24h以下,优选为80g/m2·24h以下,更优选为50g/m2·24h以下。
而且,可以减少保护层中含有的酸成分(丙烯酸、无机酸等,尤其是二元酸)。酸成分具有溶解金属等的功能,所以通过减少其含量,能够抑制氧化/溶解反应。含量的具体优选范围通常为3μmol/g以下,优选为2μmol/g以下,更优选为1μmol/g以下。
此外,可以减少保护层含有的钠原子。钠原子直接对氧化、溶解反应做出贡献的机理并不明确,但鉴于其容易电离的性质、极其容易移动的性质,认为其参与其他元素或物质的移动/反应而进行辅助。因此,通过减少钠原子,能够抑制其参与反应,从而抑制氧化/溶解反应。钠原子在保护层中的含量的具体优选范围通常为30ppm以下,优选为20ppm以下,更优选为10ppm以下。
此外,还可以使保护层含有填料。填料虽然不能直接抑制物质的氧化/溶解反应,但填料表面与基体的界面上形成的氢键等键合阻碍物质移动,其结果,能够抑制氧化/溶解反应。保护层中填料的混合量的具体优选范围通常为0.1重量%以上,优选为0.5重量%以上,更优选为1重量%以上。并且,其上限值通常为50重量%,优选为10重量%,更优选为2重量%。
并且,还可以在保护层中混合巯基化合物和/或磷化合物。巯基化合物和/或磷化合物提高保护层与基材之间的密合性。因此,能够抑制水分、离子在保护层与基材的界面上浓缩,形成局部电池以及进一步导致孔蚀等腐蚀。保护层中的巯基化合物和/或磷化合物的混合量的具体优选范围通常为0.1重量%以上,优选为0.2重量%以上,更优选为0.5重量%以上。并且,其上限值通常为5重量%,优选为3重量%,更优选为1重量%。
此外,减少保护层中羟基的含量也是有益的。羟基具有极高的亲水性,所以容易使离子性物质移动,容易引起腐蚀或溶解反应。因此,通过减少羟基,能够防止腐蚀、溶解反应。保护层中羟基含量的优选范围通常为1×10‑3mol/g以下,优选为2×10‑4mol/g以下,更优选为1×10‑4mol/g以下。
此外,在制造本发明的光记录介质时,尤其是使用含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物作为原料时,在(甲基)丙烯酸酯化合物的制造工序中,难以除去作为原料使用的(甲基)丙烯酸,所以在用于制造光记录介质的原料中,大多在同一体系中含有大量的含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物和未反应的(甲基)丙烯酸。因此,若将残留大量的(甲基)丙烯酸的、含羟基的(甲基)丙烯酸酯用作原料,则上述的“酸成分”增多,容易促进溶解,因而不理想。因此,本发明的光记录介质尽量使用纯度高的含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物进行制造。
此外,提高保护层用组合物的固化性,以便难以残留未反应单体也是有益的。残留未反应单体是指,交联密度低。并且,未反应单体在高温高湿环境下容易挥发,其挥发后产生空隙。水或水溶性离子容易在该空隙中移动,促进腐蚀、溶解反应,所以减少这些空隙也有益。保护层的固化度优选在后述范围内。
此外,通过相同的研究,发现减少聚合引发剂的添加量,抑制耐环境性试验中未反应单体成分的挥发以及因挥发产生的未反应单体中的空隙也有益。聚合引发剂的添加量优选在后述范围内。
并且,也可以增加保护层中的氨基甲酸酯键和/或酰胺键的数量。通过增加这些键,分子间生成的氢键增加,所以能够阻碍水分或腐蚀性离子通过。氨基甲酸酯键和/或酰胺键的具体数量通常为1×10‑4mol/g以上,优选为5×10‑4mol/g以上,更优选为8×10‑4mol/g以上。并且,其上限值通常为3×10‑3mol/g,优选为2×10‑3mol/g,更优选为1.5×10‑3mol/g。
此外,通过使保护层中的构成成分、即化合物的骨架上具有结晶性,可以限制分子内和分子间的运动,阻碍水、腐蚀性离子通过。
通过降低保护层用组合物的粘度,可抑制在保护层形成工序中生成涂布缺陷,这也是有益的。在涂布缺陷本身为空隙的情况下,该空隙处有可能成为水、水溶性离子的移动路径。并且,在涂布缺陷为浓度斑的情况下,水、电子等容易集中在该处,以此处为基点,引发物质移动、反应。因此,减少涂布缺陷是指,不生成这样的基点。具体地说,保护层用组合物的粘度通常为0.1Pa·s以上,优选为0.5Pa·s以上,更优选为1Pa·s以上。并且,其上限值通常为5Pa·s,优选为3Pa·s,更优选为2Pa·s。
此外,也可以提高保护层的耐热性(即,提高玻璃化转变温度)。通过提高玻璃化转变温度,可以降低构成保护层的化合物的分子运动,难以生成容易使水、腐蚀性离子通过的路径。玻璃化转变温度通常为‑5℃以上,优选为20℃以上,更优选为40℃以上。并且,其上限值通常为200℃,优选为100℃,更优选为60℃。
此外,从基板侧看去,本发明的光记录介质在与记录再生功能层相反的面上可以形成有背面层。本发明中使用的背面层可以任意形成,只要不显著损害本发明的效果即可,优选25℃时的弹性率在规定范围内,具体地说,上限值为2000MPa,优选为1500MPa。并且,下限值没有限制,但优选高于保护层的弹性率。若上述背面层的弹性率过高,则相对于温度变化的光记录介质的变形有可能过大。上述弹性率的测定方法与保护层的弹性率的测定方法相同,可采用基于JIS K7127的方法测定。
此外,对于上述背面层的膜厚,在不显著损害本发明的效果的情况下,不特别限定,通常为3μm以上,优选为5μm以上,更优选为10μm以上,并且其上限值通常为50μm,优选为30μm,更优选为20μm,进一步优选为15μm。若背面层的膜厚过小,则基本上不能发挥背面层的形成所带来的抑制光记录介质变形的效果,若过大,则将光记录介质层叠保管时,光记录介质之间容易接触,不仅容易损伤外观,而且在读出所记录的信息等时有可能容易发生错误。
作为用于形成背面层的材料,在不显著损害本发明的效果的情况下,不特别限定。具体地说,可以使用通常作为背面层材料公知的材料,例如可以使用与上述的保护层相同的材料,但优选选择使用可得到上述弹性率的材料。作为这种材料,特别优选使用放射线固化性组合物。
下面,说明使用放射线固化性组合物时的例子,但放射线固化性组合物不限于下面的内容。并且,背面层的原料不限于下述例子的放射线固化性组合物。
作为放射线固化性组合物的具体例,可以举出例如以(甲基)丙烯酸烷基酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯等分子末端或侧链上具有不饱和键的化合物为主成分的树脂组合物。上述主成分之中,从固化收缩或可在无溶剂条件下形成背面层的方面考虑,优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的具体例,可以举出例如用于形成保护层的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等(详细情况将在后面叙述)。这些物质可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,上述树脂组合物中,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以任意混合任意化合物。其中,优选混合单官能(甲基)丙烯酸酯。更具体地说,例如作为单官能(甲基)丙烯酸酯,可以举出N,N‑二甲基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯等(甲基)丙烯酸羟烷基酯类;(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、具有三环癸烷骨架的(甲基)丙烯酸酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯类等。这些化合物可以单独使用1种,并且也可以以任意的比例和组合使用2种以上。
上述成分之中,从可提高背面层的弹性率的方面考虑,优选(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯等含有脂环结构的单官能丙烯酸酯。
另外,将氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯和单官能(甲基)丙烯酸酯的合计含量设为100重量%时,用于形成背面层的放射线固化性组合物中的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的含量优选为1%重量以上,更优选为10重量%以上,进一步优选为30重量%以上,并且优选为70重量%以下,更优选为60重量%以下。若氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯的含量过少,则机械强度有可能降低,若过多,则粘度显著增大,作业性有可能降低。
此外,上述用于形成背面层的放射线固化性组合物中,在不降低弹性率的范围内,可以使用多官能(甲基)丙烯酸酯。作为多官能(甲基)丙烯酸酯,可以举出例如与用于形成保护层的多官能(甲基)丙烯酸酯(详细情况将在后面叙述)相同的物质。另外,多官能(甲基)丙烯酸酯可以仅使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,在上述用于形成背面层的放射线固化性组合物中,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以含有其他任意成分。例如可以含有用于引发通过放射线(例如活性能量线、紫外线、电子线等)进行的聚合反应的聚合引发剂或辅助成分等。具体地说,可以举出例如在用于形成保护层的放射线固化性组合物中使用的聚合引发剂或辅助成分等(详细情况将在后面叙述)。另外,这些成分可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,上述形成背面层时的放射线固化性组合物的涂布方法不特别限定,可以采用例如旋涂法等一般的涂布方法。
并且,对于上述用于形成背面层的放射线固化性组合物的固化中使用的放射线,也不特别限定,可以同样采用例如在形成保护层时使用的放射线(详细情况将在后面叙述)。
本发明的光记录介质中,可以以抑制光记录介质相对于温度变化的变形的目的,采用溅射等方法在基板的与记录再生功能层相反的面形成无机层等薄膜,但从成本方面考虑,优选不形成该薄膜。
采用上述方式得到的光记录介质可以以任意方法用于任意用途,例如,可以以单板使用,也可以将2张以上贴合使用。而且,还可以根据需要设置磁盘套(hub),组装到盒中。
[2.用于形成保护层的放射线固化性组合物]
对于本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以采用任意的材料,其中,优选含有(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的放射线固化性组合物,并优选进一步含有(B)(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物以外的丙烯酸酯化合物(下面适当称作“(B)其他丙烯酸酯化合物”)。
<2‑1.(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物>
对于(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可采用任意方法获得,通常通过使多异氰酸酯化合物、含羟基的化合物、以及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物反应来获得。作为(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,优选氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物。这是因为,氨基甲酸酯丙烯酸酯化合物的表面固化性优异,不易残留粘性。
(a.多异氰酸酯化合物)
多异氰酸酯化合物是指分子中具有2个以上异氰酸酯基的多异氰酸酯化合物。通过使用该多异氰酸酯化合物,可以获得机械特性优异的优点。
作为多异氰酸酯化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物,可以举出例如四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、双(异氰酸根合甲基)环己烷、环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸根合环己基)甲烷、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯等。
其中,因所得到的氨基甲酸酯低聚物的色相良好而优选双(异氰酸根合甲基)环己烷、环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸根合环己基)甲烷以及异佛尔酮二异氰酸酯。多异氰酸酯化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,多异氰酸酯化合物的数均分子量通常为100以上,优选为150以上,并且通常为1000以下,优选为500以下。这是因为,若分子量在此范围内,则可以获得强度和弹性率之间的平衡良好的优点。
(b.含羟基的化合物)
作为含羟基的化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物。其中,优选具有2个以上羟基的多元醇类,作为其具体例,可以举出乙二醇、1,2‑丙二醇、1,3‑丙二醇、2‑甲基‑1,3‑丙二醇、1,3‑丁二醇、1,4‑丁二醇、1,5‑戊二醇、2‑甲基‑1,5‑戊二醇、新戊二醇、3‑甲基‑1,5‑戊二醇、2,3,5‑三甲基‑1,5‑戊二醇、1,6‑己二醇、2‑乙基‑1,6‑己二醇、2,2,4‑三甲基‑1,6‑己二醇、1,8‑辛二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇、甘油、1,2‑二羟甲基环己烷、1,3‑二羟甲基环己烷、1,4‑二羟甲基环己烷等亚烷基多元醇类。含羟基的化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
其中,上述多元醇类优选为具有用于形成多聚体等的醚键的、聚醚多元醇化合物;具有通过与多元酸的反应而得到的酯键或通过环状酯的开环聚合而得到的酯键的、聚酯多元醇化合物;或者具有通过与碳酸酯的反应而得到的碳酸酯键的、聚碳酸酯多元醇化合物。
作为聚醚多元醇化合物的具体例,除了上述多元醇类的多聚体之外,还可以举出作为四氢呋喃等环状醚的开环聚合物的聚四亚甲基二醇;上述多元醇类的、环氧乙烷、环氧丙烷、1,2‑环氧丁烷、1,3‑环氧丁烷、2,3‑环氧丁烷、四氢呋喃、环氧氯丙烷等环氧化合物的加成物;等。
作为聚酯多元醇化合物的具体例,可以举出上述多元醇类与马来酸、富马酸、己二酸、癸二酸、邻苯二甲酸等多元酸的反应产物、以及作为己内酯等环状酯的开环聚合物的聚己内酯等。
作为聚碳酸酯多元醇化合物的具体例,可以举出上述多元醇类与下述碳酸酯等的反应产物等,所述碳酸酯为碳酸亚乙酯、1,2‑丙二醇碳酸酯、1,2‑丁二醇碳酸酯等碳酸亚烷基酯;或者碳酸二苯酯、4‑甲基二苯基碳酸酯、4‑乙基二苯基碳酸酯、4‑丙基二苯基碳酸酯、4,4’‑二甲基二苯基碳酸酯、2‑甲苯基‑4‑甲苯基碳酸酯、4,4’二乙基二苯基碳酸酯、4,4’‑二丙基二苯基碳酸酯、苯基甲苯酰基碳酸酯、双氯苯基碳酸酯、苯基氯苯基碳酸酯、苯基萘基碳酸酯、碳酸二萘酯等碳酸二芳基酯;或者碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二异丙酯、碳酸二正丁酯、碳酸二异丁酯、碳酸二叔丁酯、碳酸二正戊酯、碳酸二异戊酯等碳酸二烷基酯等。
这些多元醇类中,优选聚醚多元醇化合物。其中,优选聚亚烷基二醇。并且,聚亚烷基二醇中,特别优选聚四亚甲基二醇。
这些多元醇类可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
此外,作为多元醇类的数均分子量,通常多元醇类的至少一部分(优选多元醇类总量中的15摩尔%以上、更优选多元醇类总量中的30摩尔%以上)的数均分子量优选为200以上,更优选为400以上,并且其上限值优选为1500,更优选为800。若多元醇类的数均分子量在此范围内,则作为具有氨基甲酸酯键的单体的吸水性和吸湿性降低,能够抑制作为固化物用于光记录介质等时对记录层的腐蚀。
因此,作为含羟基的化合物,优选数均分子量为800以下的聚亚烷基二醇,特别优选数均分子量为800以下的聚四亚甲基二醇。
(c.含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物)
含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物是指一并具有羟基和(甲基)丙烯酰基的化合物。在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物,可以举出例如(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、缩水甘油醚化合物与(甲基)丙烯酸的加成反应产物、二醇化合物的单(甲基)丙烯酸酯物等。这些含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物的数均分子量通常为40以上,优选为80以上,并且通常为800以下,优选为400以下。若分子量过小,则固化收缩有可能增大,若过大,则粘度有可能增大。
(d.(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的制造方法)
通过使多异氰酸酯化合物、含羟基的化合物以及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物进行加成反应,能够制造具有(甲基)丙烯酰基的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。此时,所使用的原料量以异氰酸酯基和羟基成化学计量的方式添加。尤其,通过使用二元醇作为含羟基的化合物来得到的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物具有使固化物的密合性和表面固化度进一步增大的优点。
另外,在制造(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物时,含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物的使用量相对于全部化合物的量(上述含羟基的化合物和上述含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物之和)通常为20重量%以上,优选为40重量%以上,并且通常为80重量%以下,优选为60重量%以下。根据该比例,能够控制所得到的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的分子量。若使用量过少,则固化收缩有可能增大,若使用量过多,则粘度有可能显著增大。
这些多异氰酸酯化合物、含羟基的化合物以及含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物的加成反应只要能够制造所期望的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,可采用公知的任意方法进行反应。例如,将作为原料的多异氰酸酯化合物、含羟基的化合物和含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物以及根据需要使用的用于加成反应的催化剂的混合物(下面适当称作“原料混合物”)在通常为40℃以上、优选为50℃以上、并且通常为90℃以下、优选为75℃以下的条件下进行反应。温度过低时,有可能无法制造所期望的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,温度过高时,有可能导致原料分解。
反应时间在能够制造所期望的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的情况下是任意的,通常为30分钟以上,优选为1小时以上,更优选为3小时以上,并且其上限值通常为48小时,优选为24小时,更优选为18小时。反应时间过短时,有可能不能制造出所期望的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,反应时间过长时,有可能出现着色、凝胶化。
另外,作为加热操作,可以将上述原料混合物加热到规定的温度,也可以将各原料和根据需要使用的催化剂以单独或2种以上的混合物的状态加热到规定的温度,将经加热的状态的原料和根据需要使用的催化剂混合。此时,在不显著损害本发明的效果的情况下可以任意决定加热的方法、条件、装置等。
混合方法也可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,其中,优选在多异氰酸酯化合物的存在下,滴加含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物和加成反应催化剂的混合物。
加成反应的催化剂是任意的,只要能够制造所希望的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物即可,例如优选二丁基锡月桂酸酯、二丁基锡二辛酸酯、二辛基锡二月桂酸酯、二辛基锡二辛酸酯等。这些催化剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
在制造(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物时,在不显著损害本发明的效果的情况下,除了上述材料之外还可以含有其他成分。并且,对于上述以外的条件,可以在不显著损害本发明的效果的情况下任意决定。
(e.(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的结构)
作为(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物,优选透明性高的材料。作为透明性高的化合物,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用任意化合物,例如优选不具有芳香环的化合物。对于含有芳香环的放射线固化性组合物及其固化物,所得到的化合物是着色的,或者,即使起初未着色,但在保存中也会着色,或着色变强(所谓的变黄)。认为其原因是,能量线使形成芳香环的双键部分的结构发生不可逆的改变。(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物通过具有不含芳香环的结构,从而色相不会变差,且透光性也不会降低,特别适合用于光电子用途等要求无色透明的用途。
不具有芳香环的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物可以通过将不具有芳香环的多异氰酸酯化合物、不具有芳香环的含羟基的化合物以及不具有芳香环的含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物进行加成反应来制造。
作为不具有芳香环的多异氰酸酯化合物的具体例,可以举出双(异氰酸根合甲基)环己烷、环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸根合环己基)甲烷、异佛尔酮二异氰酸酯等。这些可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为不具有芳香环的含羟基的化合物的具体例,可以举出亚烷基多元醇、亚烷基聚酯多元醇、亚烷基碳酸酯多元醇(アルキレンカ一ボネ一トポリオ一ル)等。这些可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为不具有芳香环的含羟基的(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可以举出(甲基)丙烯酸羟烷基酯等。这些可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
通过使以上的原料进行反应得到的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的重均分子量通常为1000以上,优选为1500以上,并且通常为10000以下,优选为5000以下。这是因为,若重均分子量在此范围,则粘度和机械特性之间的平衡良好。
而且,(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的含量优选为保护层形成用放射线固化性组合物的25重量%以上,更优选为30重量%以上。并且,其上限值优选为95重量%,更优选为90重量%。若含量过少,则形成固化物时的成型性或机械强度降低,有可能易于产生裂纹。若含量过多,则固化物的表面硬度有可能降低。
<2‑2.(B)(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物以外的丙烯酸酯化合物((B)其他丙烯酸酯化合物)>
作为(B)其他丙烯酸酯化合物,在不显著影响本发明的效果的情况下,也可使用除上述(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物以外的公知的任意丙烯酸酯化合物。作为具体例,可以举出单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。其中,单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的表面固化性优异,不会残留粘性,从这方面考虑优选单官能(甲基)丙烯酸酯化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为单官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可以举出N,N‑二甲基(甲基)丙烯酰胺等(甲基)丙烯酰胺类;(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯等羟基(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、具有三环癸烷骨架的(甲基)丙烯酸酯等脂环式(甲基)丙烯酸酯类;等。
其中,优选脂环式(甲基)丙烯酸酯,更优选疏水性高的(甲基)丙烯酸四氢糠基酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、具有三环癸烷骨架的(甲基)丙烯酸酯。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,可以举出脂链式聚(甲基)丙烯酸酯、脂环式聚(甲基)丙烯酸酯、芳香族聚(甲基)丙烯酸酯。
作为多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例,可以举出聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2‑聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3‑聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2‑聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚异丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;双酚(双酚A、双酚F或双酚S等)的环氧烷(环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷等)加成物的二(甲基)丙烯酸酯、双酚(双酚A、双酚F或双酚S等)的加氢衍生物的二(甲基)丙烯酸酯、各种聚醚多元醇化合物与其他化合物的嵌段或无规共聚物的二(甲基)丙烯酸酯等具有聚醚骨架的(甲基)丙烯酸酯类;己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、2,2‑双[4‑(甲基)丙烯酰氧基苯基]丙烷、2,2‑双[4‑(2‑(甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯基]丙烷、双(羟甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲基丙烯酸酯、对‑双[β‑(甲基)丙烯酰氧基乙基硫基]二甲苯、4,4′‑双[β‑(甲基)丙烯酰氧基乙硫基]二苯基砜等二元的(甲基)丙烯酸酯类、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等三元的(甲基)丙烯酸酯类、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四元的(甲基)丙烯酸酯类、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等五元以上的(甲基)丙烯酸酯类等不确定的多元的(甲基)丙烯酸酯类;等。
其中,从交联生成反应的控制性方面考虑,优选上述的二元的(甲基)丙烯酸酯类。作为二元的(甲基)丙烯酸酯类的具体例,优选脂链式聚(甲基)丙烯酸酯、脂环式聚(甲基)丙烯酸酯等,进一步优选己二醇二(甲基)丙烯酸酯、壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、双(羟甲基)三环[5.2.1.02,6]癸烷二甲基丙烯酸酯。
并且,以提高固化物的交联结构的耐热性、表面硬度等为目的,优选使用三官能以上的(甲基)丙烯酸酯类。作为其具体例,可以举出上述例示的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等、以及具有异氰脲酸酯骨架的三官能的(甲基)丙烯酸酯等。
这些(B)其他丙烯酸酯化合物的数均分子量可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,通常为50以上,优选为100以上,并且通常为1000以下,优选为500以下。这是因为,若分子量在此范围内,则可得到粘度和收缩之间的平衡良好的优点。
此外,(B)其他丙烯酸酯化合物的含量通常为用于形成保护层的放射线固化性组合物的10重量%以上,优选为15重量%以上。并且,其上限值通常为70重量%,优选为50重量%。若(B)其他丙烯酸酯化合物过少,则用于形成保护层的放射线固化性组合物的粘度有可能增高,若过多,则作为固化物的机械物性有可能降低。
另外,(B)其他丙烯酸酯化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上,作为(B)其他丙烯酸酯化合物,优选含有至少一种单官能(甲基)丙烯酸酯化合物和至少一种多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
(B)其他丙烯酸酯化合物的含量相对于(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物和(B)其他丙烯酸酯化合物之和通常为80重量%以上。更优选为90重量%以上,进一步优选为95重量%以上,特别优选为98重量%以上。若(B)其他丙烯酸酯化合物较少,则有可能使得固化速度降低,表面固化性降低,容易残留粘性。
<2‑3.(D)聚合引发剂>
本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物中,为了引发借助放射线(例如活性能量线、紫外线、电子线等)而进行的聚合反应,优选含有(D)聚合引发剂。其中,在放射线为活性能量线和紫外线的情况下,特别优选含有(D)聚合引发剂。作为(D)聚合引发剂,通常采用具有借助光来产生自由基的性质的化合物、即自由基引发剂,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以使用公知的任意自由基引发剂。
作为这样的自由基引发剂的具体例,可以举出二苯甲酮、2,4,6‑三甲基二苯甲酮、4,4‑双(二乙氨基)二苯甲酮、4‑苯基二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、噻吨酮、二乙基噻吨酮、异丙基噻吨酮、氯噻吨酮、2‑乙基蒽醌、叔丁基蒽醌、二乙氧基苯乙酮、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙烷‑1‑酮、苯偶酰二甲缩酮、1‑羟基环己基苯基甲酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苯甲酰基甲酸甲酯、2‑甲基‑1‑〔4‑(甲硫基)苯基〕‑2‑吗啉代丙烷‑1‑酮、2,6‑二甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、双(2,6‑二甲氧基苯甲酰基)‑2,4,4‑三甲基戊基膦氧化物、双(2,4,6‑三甲基苯甲酰基)苯基膦氧化物、2‑羟基‑1‑〔4‑[4‑(2‑羟基‑2‑甲基‑丙酰基)‑苄基]‑苯基〕‑2‑甲基‑丙烷‑1‑酮等。
其中,优选1‑羟基环己基苯基甲酮、2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物、2‑羟基‑1‑〔4‑[4‑(2‑羟基‑2‑甲基‑丙酰基)‑苄基]‑苯基〕‑2‑甲基‑丙烷‑1‑酮。
并且,由于能够加快固化速度、充分提高交联密度,所以在上述自由基引发剂之中,特别优选二苯甲酮、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙烷‑1‑酮、1‑羟基环己基苯基甲酮、2‑羟基‑1‑〔4‑[4‑(2‑羟基‑2‑甲基‑丙酰基)‑苄基]‑苯基〕‑2‑甲基‑丙烷‑1‑酮、2,4,6‑三甲基苯甲酰基二苯基膦氧化物。
将本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的固化物用于光源为380~800nm波长的激光的光记录介质等的情况下,优选对自由基引发剂的种类和使用量进行选择使用,以使读取所需的激光束充分通过透光层。该情况下,特别优选使用所得到的透光层难以吸收激光束的短波长感光型自由基引发剂。
上述自由基引发剂之中,作为这样的短波长感光型自由基引发剂,可以举出二苯甲酮、2,4,6‑三甲基二苯甲酮、4‑苯基二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、二乙氧基苯乙酮、2‑羟基‑2‑甲基‑1‑苯基丙烷‑1‑酮、苯偶酰二甲缩酮、1‑羟基环己基苯基甲酮、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、苯甲酰基甲酸甲酯等。其中,特别优选1‑羟基环己基苯基甲酮等具有羟基的引发剂。
另外,自由基引发剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
并且,相对于(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物和(B)其他丙烯酸酯化合物的总和的100重量份,自由基引发剂的使用量通常为0.1重量份以上,优选为1重量份以上,更优选为2重量份以上,并且通常为10重量份以下,优选为9重量份以下,更优选为7重量份以下。若使用量过少,则有可能不能使用于形成保护层的放射线固化性组合物充分固化。另外,若使用量过多,则有可能使得聚合反应急剧进行,不仅导致光学形变的增大,而且色相也会变差。
在不显著损害本发明的效果的情况下,还可以与这些自由基引发剂一起并用任意成分。例如,可并用4‑二甲氨基苯甲酸甲酯、4‑二甲氨基苯甲酸乙酯、4‑二甲氨基苯甲酸戊酯、4‑二甲氨基苯乙酮等公知的增感剂。增感剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
作为(D)聚合引发剂使用二苯甲酮系聚合引发剂的情况下,相对于(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物和(B)其他丙烯酸酯化合物的总和的100重量份,二苯甲酮系聚合引发剂的使用量通常为0.5重量份以上,并且其上限值优选为2重量份,更优选为1重量份。若二苯甲酮系聚合引发剂量过多,则固化物中的挥发成分增多,在高温、高湿环境下膜厚有可能减少。
另外,在作为放射线采用电子线来引发聚合反应的情况下,虽然也可以使用上述自由基引发剂,但优选不使用自由基引发剂或其他引发剂。这是因为,即使不使用(D)聚合引发剂,也能够充分固化。
另外,作为自由基引发剂以外的(D)聚合引发剂的例子,可以举出氧化剂等。
这些(D)聚合引发剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
(D)聚合引发剂中有时含有氯原子、硫原子、磷原子、钠原子等杂质,优选这类杂质含量较小。各自的含量优选为200ppm以下,更优选为100ppm以下。若杂质量过多,则有可能得不到所期望的放射线固化性组合物的固化物。
<2‑4.含有环氧基的化合物>
作为得到本发明的错误率较少的光记录介质的方式,优选在用于形成保护层的放射线固化性组合物中含有含1个以上环氧基的化合物。环氧基可以以任何方式、方法含有。可以举出例如将(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物混合到用于形成保护层的放射线固化性组合物中的方法、将含有环氧基的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物混合到用于形成保护层的放射线固化性组合物中的方法等。
(a.(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物)
作为本发明涉及的(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物,只要是含有环氧基的化合物即可,不特别限制。作为具体例,可以举出将双酚A、双酚F、双酚S、苯酚或烷基苯酚的线型酚醛等多元酚、二醇类、三羟甲基丙烷等多元醇进行缩水甘油基化得到的缩水甘油醚型环氧树脂;将己二酸、邻苯二甲酸等多元羧酸进行缩水甘油基化得到的缩水甘油酯型环氧树脂;将二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、异氰脲酸酯等多胺进行缩水甘油基化得到的缩水甘油胺型环氧树脂;将氨基苯酚、氨基烷基苯酚等进行缩水甘油基化得到的缩水甘油基氨基缩水甘油基醚型环氧树脂;3,4‑环氧‑6‑甲基环己基‑3,4‑环氧‑6‑甲基环己基羧酸酯、3,4‑环氧环己基甲基‑3,4‑环氧环己基羧酸酯等脂环族环氧化物;等等。
这些化合物可以用氯、溴等卤原子取代化合物中的氢原子的一部分或全部,也可以与(聚)环氧乙烷等聚环氧烷加成,并且对于具有芳香环的化合物,也可以加氢。另外,这些化合物优选为充分进行精制以减少杂质且没有着色的物质。
其中,双酚A、双酚F的缩水甘油基化物、即缩水甘油醚型环氧树脂及其加氢化合物容易获得,不易降低用于形成保护层的放射线固化性组合物的物性,因而优选。其中,特别优选双酚A型环氧树脂或氢化双酚A型环氧树脂。
除此之外,作为(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物,也优选使用表面导入了环氧基的二氧化硅。
在此,作为具体例,对表面导入了环氧基的二氧化硅的制造方法进行说明。但是,下面所述的内容只是制造方法的一个例子,将环氧基导入二氧化硅的方法不限于下面的内容,可以采用任意方法。
在醇溶剂中,使用酸催化剂等将硅酸酯低聚物的烷氧基水解,合成氧化硅纳米颗粒,使得到的氧化硅纳米颗粒的表面与含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物反应,从而能够得到表面被环氧基修饰的二氧化硅颗粒。
作为所述醇溶剂,优选甲醇、乙醇、丙醇等,从亲水性和疏水性之间的平衡良好方面考虑,其中优选甲醇。这些醇溶剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。作为醇溶剂的使用量,相对于固体成分,通常为100重量%以上,优选为200重量%以上,并且通常为900重量%以下,优选为400重量%以下。若醇溶剂的使用量过少,则有可能引起凝胶化,并且若过多,则有可能导致反应不能充分进行。
此外,作为酸催化剂,优选无机酸、有机酸、酸性螯合物等,从pH适中方面考虑,优选酸性螯合物,其中,特别优选乙酰丙酮铝。这些酸催化剂可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。相对于固体成分和溶剂的合计,酸催化剂的使用量通常为0.05重量%以上,优选为0.1重量%以上,并且通常为1重量%以下,优选为0.5重量%以下。若酸催化剂的使用量过少,则反应有可能不能充分进行,并且若过多,则有可能引起凝胶化。
水解的反应温度通常为20℃以上,优选为40℃以上,并且通常为90℃以下,优选为80℃以下。若反应温度过低,则反应速度有可能变慢,并且若反应温度过高,则有可能变得容易凝胶化。而且,反应时间通常为30分钟以上,优选为90分钟以上,并且通常为48小时以下,优选为24小时以下。若反应时间过短,则反应有可能进行得不充分,并且若反应时间过长,则有可能变得容易凝胶化。
氧化硅纳米颗粒的表面与含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物之间的反应通常在20℃以上、优选在40℃以上、并且通常在90℃以下、优选在80℃以下进行。若反应温度过低,则反应有可能进行得不充分,并且若反应温度过高,则有可能变得容易凝胶化。而且,反应时间通常为30分钟以上,优选为90分钟以上,并且通常为48小时以下,优选为24小时以下。若反应时间过短,则反应有可能进行得不充分,若反应时间过长,则有可能变得容易凝胶化。
这些(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物可以单独使用1种,也可以以任意组合和比例使用2种以上。
(b.含有环氧基的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物)
(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物也可直接含有环氧基。具体地说,可以在作为(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物例示的所有的化合物中导入环氧基。
对于含有环氧基的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的制造方法,在不显著损害本发明的效果的情况下,可以采用任意方法。作为其具体例之一,说明使(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、硅酸酯低聚物以及含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物反应的方法。
硅酸酯低聚物和含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物可以采用与上述的(a.(C)分子中含有1个以上环氧基的化合物)中说明的物质相同的物质。另外,(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、硅酸酯低聚物以及含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物之间的反应顺序可以是任意的,只要不显著损害本发明的效果即可,但通常在一个工序中将这些化合物混合进行反应。
下面,进一步具体说明,但如上所述,下面的记载只是一个例子,制造方法不限于以下内容。
首先,使多异氰酸酯化合物和含有三醇的多元醇化合物反应,合成出三醇化合物结合在末端的氨基甲酸酯预聚物。此时,优选三醇以外的多元醇化合物在三醇之前加入,从而先与异氰酸酯化合物的异氰酸酯基进行反应。反应通常在40℃以上、优选在60℃以上、并且通常在80℃以下、优选在70℃以下进行。若反应温度过低,则反应有可能变慢,若反应温度过高,则发热有可能变剧烈。此外,反应时间通常为60分钟以上,优选为120分钟以上,并且通常为6小时以下,优选为4小时以下。若反应时间过短,则有可能反应不充分,若反应时间过长,则有可能因热劣化而着色。
接着,使所得到的氨基甲酸酯预聚物与多异氰酸酯化合物以及(x)含有异氰酸酯基的三甲氧基硅烷化合物反应,得到具有三甲氧基硅烷侧链的预聚物。反应通常在40℃以上、优选在60℃以上、并且通常在80℃以下、优选在70℃以下进行。若反应温度过低,则反应有可能变慢,若反应温度过高,则发热有可能变剧烈。此外,反应时间通常为60分钟以上,优选为120分钟以上,并且通常为6小时以下,优选为4小时以下。若反应时间过短,则有可能反应不充分,并且若反应时间过长,则有可能因热劣化而着色。
使所得到的预聚物与具有羟基的(甲基)丙烯酰基化合物反应,得到具有三甲氧基硅烷侧链的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。反应通常在40℃以上、优选在60℃以上、并且通常在75℃以下、优选在70℃以下进行。若反应温度过低,则反应有可能进行得不充分,若反应温度过高,则有可能凝胶化。此外,反应时间通常为2小时以上,优选为4小时以上,并且通常为24小时以下,优选为12小时以下。若反应时间过短,则有可能反应不充分,若反应时间过长,则有可能因热劣化而着色。
使所得到的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯溶解到醇溶剂中,采用与上述的在表面导入环氧基的二氧化硅的制造方法中记载的方法相同的方法,使硅酸酯低聚物和(y)含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物反应,由此(x)含有异氰酸酯基的三甲氧基硅烷化合物的甲氧基、硅酸酯低聚物的烷氧基以及(y)含有环氧基的三甲氧基硅烷化合物的甲氧基通过脱甲醇反应而结合,能够得到导入了环氧基的(A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物。
(c.含有环氧基的化合物的物性)
含有环氧基的化合物的数均分子量优选为1000以下,更优选为700以下,进一步优选为500以下,并且下限值没有限制但通常为100。若分子量过大,则有可能使得粘度增大,用于形成保护层的放射线固化性组合物的粘度过度升高。
从操作性优异方面考虑,优选含有环氧基的化合物在室温为液体。即,熔点通常为25℃以下,优选为15℃以下,更优选为5℃以下,并且下限值没有限制但通常为‑50℃。
环氧当量表示相对于化合物中1个环氧基的分子量,当含有环氧基的化合物中的环氧基的量用环氧当量来表示时,通常为90以上,并且上限值通常为500,优选为300,更优选为200。若环氧当量过大(即,化合物中的环氧基的量过少),则为赋予充分效果所需的含有环氧基的化合物的量过多,有可能使得机械强度降低。
含有环氧基的化合物相对于本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的含量通常为0.1重量%以上,优选为0.3重量%以上,更优选为0.5重量%以上,并且通常为10重量%以下,优选为5重量%以下,更优选为3重量%以下。若含量过少,则错误率有可能容易恶化,若含量过大,则不被放射线固化的体积分率过大,有可能使得机械强度降低。
另外,含有环氧基的化合物相对于本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的含量是指,相对于本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物中含有的化合物的合计量,含有环氧基的全部化合物((A)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物、(B)其他丙烯酸酯化合物或(D)聚合引发剂分别全部或部分含有环氧基的情况下,该具有环氧基的化合物以及分子中含有1个以上环氧基的化合物)的总和的量。
此外,本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物中的环氧基的含量通常为1×10‑6mol/g以上,优选为1×10‑5mol/g以上,更优选为2×10‑5mol/g以上,并且通常为1×10‑3mol/g以下,优选为5×10‑4mol/g以下,更优选为2×10‑4mol/g以下。若环氧基的含量过少,则腐蚀抑制效果不足,若过多,则保存稳定性有可能恶化。
(d.环氧基带来防腐蚀效果的机理)
对于为什么通过使保护层形成用放射线固化性组合物中含有环氧基能够得到本发明的效果的原因还不是很清楚。但是,据本发明人的推测,环氧基提高了用于形成保护层的放射线固化性组合物对基材的密合性,所以能够防止水或水溶性离子在用于形成保护层的放射线固化性组合物与基材之间的界面上被浓缩,以及环氧基捕获无机氯化物等腐蚀性物质等,通过这些机理,从而抑制腐蚀。
本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物中,在不显著损害本发明的效果的情况下,还可以含有酸成分。但是,在用于形成保护层的放射线固化性组合物中,酸成分的含量在1.0×10‑4eq/g以下,优选在1.0×10‑5eq/g以下。若酸成分的量过多,则有可能容易引起金属层腐蚀。作为可含有的酸成分的种类,不特别限定,优选不含酸成分。作为酸成分,可以举出盐酸、硫酸等无机酸;甲酸、乙酸、丙烯酸、苯甲酸、琥珀酸、草酸等有机酸。在含有这些酸成分的情况下,错误率容易增大,有可能腐蚀、溶解反射层。
在本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物中,在不显著损害本发明的效果的情况下,也可以含有碱成分。但是,在用于形成保护层的放射线固化性组合物中,碱成分的含量在1.0×10‑4eq/g以下,优选在1.0×10‑5eq/g以下。若碱成分的量过多,则有可能将由树脂形成的基板溶解。作为可含有的碱成分的种类,不特别限定,优选不含碱成分。作为碱成分,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨等。
本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的固化物基于JISK5400的铅笔硬度试验中测定的表面硬度通常为6B以上,优选为4B以上,更优选为B以上,进一步优选为HB以上。
[3.本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的优点]
本发明的用于形成保护层的放射线固化性组合物的固化物不仅不会损害机械物性、保存稳定性,还能够获得防止光记录介质的金属层腐蚀的效果。
[4.本发明的光记录介质的记录再生方法]
本发明的光记录介质的记录再生方法的特征在于,使用蓝色激光,对上述本发明的光记录介质进行记录再生。蓝色激光的光源只要波长为350nm~450nm即可,可以使用激光二极管等公知的光源。
实施例
下面通过实施例进一步具体说明本发明,但这些实施例并不对本发明构成限定性的解释,只要不脱离其宗旨即可。
(氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液A的制备)
在四口烧瓶中加入66.7g异佛尔酮二异氰酸酯,用油浴在70~80℃加热,慢慢进行搅拌,直到温度达到恒定为止。若温度达到恒定,则添加4.5g的1,4‑丁二醇,进一步利用滴液漏斗滴加63.9g聚四亚甲基醚二醇(三菱化学社制造的“PTMG650”),将温度保持在80℃,搅拌2小时。接着,将温度降低到70℃之后,利用滴液漏斗滴加43.6g丙烯酸2‑羟乙酯、0.06g对羟基苯甲醚和0.04g二丁基锡二辛酸酯的混合物,在滴加结束之后,将温度升高到80℃,在该温度下搅拌10小时,由此合成出具有聚醚多元醇骨架的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。在其中加入36.3g丙烯酸异冰片酯和24.2g二环戊二烯二甲醇二丙烯酸酯(新中村化学社制造的“DCPA”),降低粘度,调制成氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液A。
(氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液B的制备)
在四口烧瓶中加入66.7g异佛尔酮二异氰酸酯,用油浴在70~80℃加热,慢慢进行搅拌,直到温度达到恒定为止。若温度达到恒定,则添加4.5g的1,4‑丁二醇,进一步利用滴液漏斗滴加70.0g聚酯多元醇(KURARAY社制造的“Kuraray Polyol P‑1090”)和15.0g聚酯多元醇(KURARAY社制造的“Kuraray Polyol P‑590”)的混合物,将温度保持在80℃,搅拌2小时。接着将温度降低到70℃之后,利用滴液漏斗滴加43.5g丙烯酸2‑羟乙酯、0.06g对羟基苯甲醚和0.04g二丁基锡二辛酸酯的混合物,在滴加结束之后,将温度升高到80℃,在该温度下搅拌10小时,由此合成出具有聚醚多元醇骨架的氨基甲酸酯丙烯酸酯低聚物。在其中加入40.0g丙烯酸异冰片酯和26.6g二环戊二烯二甲醇二丙烯酸酯(新中村化学社制造的“DCPA”),降低粘度,调制成氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液B
(实施例1)
将85g上述得到的氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液A、10g丙烯酸四氢糠基酯、5g的1,6‑己二醇二丙烯酸酯(共荣社化学社制造)以及0.5g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造)在室温下搅拌1小时,混合后,作为聚合引发剂加入5g的1‑羟基环己基苯基甲酮,进一步在室温下搅拌3小时,从而调制成放射线固化性组合物。
(氯原子和硫原子的含量测定)
放射线固化性组合物中的氯原子和硫原子的含量通过燃烧吸收‑离子色谱分析进行定量。
(光记录介质的制作)
通过溅射,在直径120mm、厚度1.1mm的聚碳酸酯制树脂基板表面依次形成100nm厚的Al‑Nd合金(Al的含量:73重量%)反射层、25nm厚的ZnS‑SiO2电介质层、15nm厚的Sn‑Nb‑N记录层以及30nm厚的ZnS‑SiO2电介质层,得到记录再生功能层。采用旋涂机,在记录再生功能层的最表层的电介质层表面上,以100μm的厚度涂布用于形成保护层的放射线固化性组合物,使用高压汞灯(东芝哈利盛社制造;TOSCURE752),在波长365nm下,以100mJ/cm2的照射量照射紫外线,使组合物固化,形成保护层。紫外线照射量采用UV计测器(USHIO电机社制造;UIT‑250)测定。
对该光记录介质进行下面所示的记录可靠性试验,评价耐环境性试验前的错误率。
(记录可靠性试验)
使用SER(symbol error rate)测定装置PULSTEC ODU‑1000,在下面的测定条件下测定无规SER。
激光记录波长:405nm。
扫描条件:线速度恒定9.83m/s(Constant Line Velocity=CLV方式)。
信号发生机:MSG(Multi Signal Generator)。
测定对象:从光记录介质上的任意部分开始的连续的4万块。
接着,将上述光记录介质静置于设定为温度80℃、相对湿度80%的恒温恒湿试验器中500小时后取出,采用与上述记录可靠性试验相同的操作,评价耐环境性试验后的错误率。
(表面固化性)
在10cm×10cm×3mm厚的玻璃板上,采用旋涂机形成100μm厚的放射线固化性组合物膜,采用高压汞灯从15cm的高度照射300mJ/cm2的紫外线时,评价表面有无粘性导致残留。即,用戴上橡胶手套的食指轻轻地接触涂布面的3个位置,评价是否残留有橡胶手套的痕迹。
·3处均残留痕迹:×
·1~2处残留痕迹:△
·没有残留痕迹:○
(实施例2)
在实施例1中,替代0.5g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),混合2.0g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),除此之外,与实施例1相同地进行操作。
(实施例3)
在实施例1中,替代0.5g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),混合0.5g双酚F型环氧树脂(807;日本环氧树脂社制造),除此之外,与实施例1相同地进行操作。
(实施例4)
在实施例1中,替代氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液A,使用氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液B,除此之外,与实施例1相同地进行操作。
(比较例1)
在实施例1中,没有使用双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),除此之外,与实施例1相同地进行操作。
(比较例2)
在实施例1中,替代0.5g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),混合20g双酚A型环氧树脂(828US;日本环氧树脂社制造),除此之外,与实施例1同样地进行操作。
将实施例1~4及比较例1、2汇总于表1。
另外,表1中,在环氧树脂种类的项目中,“双A”表示使用双酚A型环氧树脂,“双F”表示使用双酚F型环氧树脂。
并且,在氨基甲酸酯项目中,“A”表示使用了氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液A,“B”表示氨基甲酸酯丙烯酸酯组成液B。
[表1]
工业实用性
本发明的使用了透光层的光记录介质在高温‑高湿条件下放置后,信号特性的降低较少,可以很好地用于使用了蓝色激光的新一代高密度光记录介质等。
另外,本申请引用了基于2007年9月14日申请的日本专利申请2007‑239974号的说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容,将其作为本发明的说明书的公开引入本申请。