JP2004035824A

JP2004035824A - Artificial fingerprint liquid

Info

Publication number: JP2004035824A
Application number: JP2002197552A
Authority: JP
Inventors: Naoki Hayashida; 林田　直樹; Kazuyuki Tanaka; 田中　和志
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP3745317B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an artificial fingerprint liquid obtainable cheaply, which is usable for evaluating quantitatively at high reproducibility adhesion or removal of fingerprints or anti-staining ability on a surface of various objects such as various displays including CD-ROM, an optical recording disk, a magneto optic recording disk and other optical disks,various displays including a CTR, etc., and a glass. <P>SOLUTION: The artificial fingerprint liquid contains a fine granular substance and a dispersion medium capable of dispersing the fine granular substance, and the dispersion medium preferably has a surface tension of 20-50 mN/m at 25°C and it is preferably selected from a higher fatty acid, a higher fatty acid derivative, a terpene and a terpene derivative and the fine granular substance is selected from at least one kinds of an inorganic fine granule and an organic fine granules. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工指紋液に関し、より詳しくは、各種物体表面の防汚性、指紋付着性、又は指紋除去性を評価するための人工指紋液に関する。
【０００２】
【従来の技術】
再生専用光ディスク、光記録ディスク、光磁気記録ディスク等の光ディスク、ＣＲＴ等の各種ディスプレー、ガラス等の各種物体の表面には、その使用に際して各種汚染物質による汚染や指紋の付着が起こる。これら汚染や指紋の付着は好ましいことではなく、各種物体の表面には通常、防汚性の改善、指紋付着性の減少、又は指紋除去性の向上のために適切な表面処理が施される。
【０００３】
例えば、光ディスクについて見れば、光ディスク表面に種々の撥水・撥油処理を施すことが検討されている。そして、表面処理による防汚性の改善効果を確認するために、光ディスク表面に実際に指紋を付着させ、その拭き取り性を目視で評価する手法が用いられることが多い。しかしながら、このような評価手法では、定量性及び再現性に乏しい。
【０００４】
また、光ディスク表面の撥水性や撥油性が高ければ汚染物質は除去されやすいという仮定のもとに、水や脂肪族炭化水素等の種々の液体の前記処理表面に対する接触角を測定することもしばしば行われる。しかしながら、接触角ないし表面自由エネルギーによる評価は、いわば間接的な評価手法である。従って、撥水・撥油性が高ければ耐汚染性に優れるという上述の仮定の成立する極めて限定された場合にのみ、防汚性の評価手法として妥当に用い得る。また、この評価手法はあくまで相対的な評価結果しか与えない。すなわち、この評価手法を光ディスク表面に適用した場合に、実用上問題なく使用できるか否かの閾値を、接触角ないし表面自由エネルギーに対して定めることは実質的に不可能である。
【０００５】
例えば、特開平１０−１１０１１８号公報及び特開平１１−２９３１５９号公報には、ポリカーボネート等からなる光ディスク基板の表面にハードコート剤塗膜を形成する際に、ハードコート剤中に非架橋型のフッ素系界面活性剤を練り込むことが提案されている。そして、光ディスクのハードコート表面の防汚性の評価として、水とエタノールの混合液に少量の塩化ナトリウム、尿素及び乳酸を溶解させた人工指紋液を、疑似指紋を用いて前記ハードコート表面に圧着させ、その拭き取り性を目視で判定することが行われている。この人工指紋液は、ＪＩＳＫ２２４６：１９９４「さび止め油」に記載されているものである。前記ＪＩＳ規格は、鉄鋼等の金属材料の一時的な防錆に用いられるさび止め油の性能試験方法を規定したものであり、従って、前記人工指紋液は、金属材料に対する腐食性を判定するために調製されるものである。このため、これ以外の目的に対してはまったく汎用性がない。実際、水とエタノールを主成分とする前記人工指紋液を、ポリカーボネート等の樹脂からなる光ディスク基板表面に付着させても、ほとんどの場合、前記人工指紋液は弾かれてしまい基板表面には定着しない。このことから、表面処理が施されていない樹脂基板表面であっても、表面処理が施された樹脂基板表面であっても、前記人工指紋液については同等の拭き取り性を示すものと考えられる。すなわち、ＪＩＳ　Ｋ２２４６：１９９４に規定される前記人工指紋液を、光ディスク表面の防汚性ないし指紋除去性の評価に用いることにはほとんど意味がない。
【０００６】
このような実情から、光ディスク表面の防汚性、指紋付着性又は指紋除去性を定量的に再現性良く評価するための人工指紋液の開発が望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、再生専用光ディスク、光記録ディスク、光磁気記録ディスク等の光ディスク、ＣＲＴ等の各種ディスプレー、ガラス等の各種物体の表面の防汚性、指紋付着性又は指紋除去性を定量的に再現性良く評価するための安価な人工指紋液を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明には、以下の発明が含まれる。
（１）　微粒子状物質と、前記微粒子状物質を分散可能な分散媒とを含む人工指紋液。
【０００９】
本明細書において、分散媒とは、評価対象物体表面に転写した後に、疑似指紋成分として残留する液状成分のみを指し、人工指紋液を使用するに際して必要に応じて使用されることがあり、転写後に最終的にその大部分もしくは全部が留去される希釈剤とは区別する。
【００１０】
（２）　前記分散媒は、２５℃における表面張力が２０〜５０ｍＮ／ｍの範囲内のものである、（１）に記載の人工指紋液。
（３）　前記分散媒は、高級脂肪酸、高級脂肪酸の誘導体、テルペン類、及びテルペン類の誘導体から少なくとも１種選ばれる、（１）又は（２）に記載の人工指紋液。
【００１１】
（４）　前記微粒子状物質は、１００μｍ以下の平均粒径を有する、（１）〜（３）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。
（５）　前記微粒子状物質は、無機微粒子及び有機微粒子から少なくとも１種選ばれる、（１）〜（４）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。
【００１２】
（６）　前記微粒子状物質は、前記無機微粒子として、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化鉄微粒子、及び前記微粒子から選ばれる任意の２種以上の混合物のうちのいずれかを含む、（５）に記載の人工指紋液。
【００１３】
（７）　前記微粒子状物質は、前記有機微粒子として、ケラチン微粒子、キチン微粒子、キトサン微粒子、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子、ジビニルベンゼン系微粒子、ポリアミド系微粒子、ポリイミド系微粒子、ポリウレタン系微粒子、メラミン系微粒子、及び前記微粒子から選ばれる任意の２種以上の混合物のうちのいずれかを含む、（５）又は（６）に記載の人工指紋液。
【００１４】
（８）　前記微粒子状物質が、関東ローム（ＪＩＳ試験用粉体１）を含む、（１）〜（７）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。
【００１５】
（９）　分散媒に対して、微粒子状物質を０．１〜５．０（重量比）含む、（１）〜（８）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。
【００１６】
（１０）　使用に際して必要に応じて、希釈剤で希釈される、（１）〜（９）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。
【００１７】
（１１）　各種物体表面の防汚性、指紋付着性、又は指紋除去性を評価するための、（１）〜（１０）のうちのいずれかに記載の人工指紋液。本発明において、前記各種物体には、再生専用光ディスク、光記録ディスク、光磁気記録ディスク等の光ディスク、ＣＲＴ等の各種ディスプレー、ガラス等の各種物体が含まれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の人工指紋液は、微粒子状物質と、前記微粒子状物質を分散可能な分散媒とを含む。前記分散媒は、２５℃における表面張力が２０〜５０ｍＮ／ｍの範囲内のものであることが好ましい。このような構成とすることにより、実際の指紋に可能な限り近い性状を有する人工指紋液となり、各種物体表面の防汚性、指紋付着性、又は指紋除去性を評価するために好適に用いることができる。
【００１９】
この際、液体のみからなる均一成分系の人工指紋液を用いたのでは、実際の指紋の除去性を近似したことにはならない。例えば、均一系として、皮脂構成成分の一つであるトリオレインを用いた場合、トリオレインの２５℃における表面張力は３４ｍＮ／ｍであるから、臨界表面張力が１８ｍＮ／ｍ程度であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）表面であればトリオレインに濡れることなく、トリオレインを完全に弾く。しかしながら、実際の指紋は、たとえＰＴＦＥ表面であっても、定着しないということはあり得ない。これは、主として、指紋が液体物質のみからなっておらず、不溶物及び粘性物質を含む不均一系からなっていることによる。従って、適切な不溶成分を、実際の指紋に含まれる液状成分及び／又はこれに類似する液体からなる分散媒に添加した不均一系を構成することにより、実際の指紋に可能な限り近い性状を有する本発明の人工指紋液が得られる。
【００２０】
ここで、臨界表面張力について説明する。撥水性及び撥油性は、その物質の表面自由エネルギーの目安である臨界表面張力（γ_Ｃ／ｍＮｍ^−１）によって一義的に表わすことができる。臨界表面張力は接触角の実測値から求めることができる。具体的には、特定の物質からなる平滑表面における接触角（θ／ｒａｄ）を、表面張力既知の数種の飽和炭化水素液体（表面張力：γ_１／ｍＮｍ^−１）について測定し、ｃｏｓθとγ_１とのプロットにおいてｃｏｓθ＝１に外挿した値が前記特定の物質の臨界表面張力γ_Ｃである。ある物質が液体を弾くためには、その物質の臨界表面張力γ_Ｃが液体の表面張力γ_１を下回っている必要がある。例えば、表面組成がメチレン鎖（−ＣＨ_２−）ｎ　から成っている物質のγ_Ｃは３１ｍＮｍ^−１であり、従って、その物質は、温度２０℃における表面張力γ_１が７３ｍＮｍ^−１である水は弾くが、表面張力γ_１が２８ｍＮｍ^−１であるｎ−ヘキサデカンに対しては完全に濡れ、接触角は０度になる。
【００２１】
本発明の人工指紋液は、分散媒中に微粒子状物質を含む。実際の指紋に含まれる固体成分の大半は、ケラチンと呼ばれる蛋白質である。従って、最も単純には、ケラチンの微粉末を上記物性値を有する分散媒に添加、混合することにより、本発明の人工指紋液を調製できる。実際、水、オレイン酸、スクアレン、トリオレイン等の分散媒にケラチン微粉末を適当な比率で混合したものは、本発明の人工指紋液として有効に用い得る。しかしながら、一般的に入手可能なケラチンは著しく高価であり、大量に入手することは容易ではない。さらに、市販されているケラチンは、実際の指紋に含まれるケラチンと粒度分布が異なるため、必要に応じて予め粒度分布を揃えておく必要がある。従って、市販のケラチンを使う方法は、簡便さの点でも測定精度及びその再現性の点でも必ずしも好ましい方法とはいえない。
【００２２】
ケラチンの有する問題点を解消するため、ケラチンの替わりに用いることができる微粒子状物質を本発明者らが探索した結果、上記物性値を有する分散媒に対して良好な濡れ性を有し、且つ実際の指紋成分に含まれるケラチンに近い粒子サイズを有する微粒子であれば、微粒子状物質として好適であることを見いだした。
【００２３】
本発明の人工指紋液は、前記微粒子状物質として、無機微粒子及び有機微粒子から選ばれる少なくとも１種を含む。前記無機微粒子としては、特に限定されることなく、例えば、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、酸化鉄微粒子、及び前記微粒子から選ばれる任意の２種以上の混合物が挙げられる。また、前記有機微粒子としては、特に限定されることなく、例えば、ケラチン微粒子、キチン微粒子、キトサン微粒子、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子、ジビニルベンゼン系微粒子、ポリアミド系微粒子、ポリイミド系微粒子、ポリウレタン系微粒子、メラミン系微粒子、及び前記微粒子から選ばれる任意の２種以上の混合物が挙げられる。
【００２４】
上記無機微粒子はいずれも、人工指紋液の構成成分としてケラチン微粒子と同等の効果を示し、且つケラチン微粒子より安価である。そのため、コスト低減および性能の安定化のために、全微粒子状物質を基準として、無機微粒子の含有量は５０重量％以上であることが好ましく、８０重量％以上であることがより好ましく、１００重量％であることも非常に好ましい。必要に応じ、ケラチン微粒子など、有機微粒子を併用するとよい。前記有機微粒子の中でも、アクリル系微粒子、スチレン系微粒子、ジビニルベンゼン系微粒子、ポリアミド系微粒子、ポリイミド系微粒子、ポリウレタン系微粒子、メラミン系微粒子等は、比較的安価であり好ましい。
【００２５】
前記微粒子状物質は、１００μｍ以下の平均粒径（すなわち中位径）を有することが好ましく、５０μｍ以下の平均粒径を有することがより好ましい。無機成分を含む平均粒径１００μｍ以下の微粒子状物質としては、例えば、ＪＩＳ　　Ｚ８９０１試験用粉体１及び２、ＩＳＯ試験粉体１２１０３−１、あるいは（社）日本粉体工業技術協会（ＡＰＰＩＥ）標準粉体などが挙げられる。上記いずれの試験用粉体も、粒径が揃っており、比較的安価に入手できることから好適である。ＪＩＳ　　Ｚ８９０１試験用粉体１の中でも好ましいものとして、関東ロームが挙げられる。また、上記各試験用粉体そのものに限らず、上記各試験用粉体が含有する無機微粒子の少なくとも１種、例えばＳｉＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３等の各種酸化物微粒子などから少なくとも１種を選択して用いてもよい。なお、前記微粒子状物質の平均粒径は、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上である。従って、前記微粒子状物質の平均粒径は、０．０５μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上５０μｍ以下がより好ましい。前記微粒子状物質が大きすぎても小さすぎても、実際の指紋に含有されるケラチンの代替品としての十分な機能を発揮できにくくなる。
【００２６】
また、前記微粒子状物質は、２５℃における臨界表面張力が、用いる分散媒の２５℃における表面張力よりも大きいことが好ましく、かつ、前記臨界表面張力が好ましくは４０ｍＮ／ｍ以上、より好ましくは５０ｍＮ／ｍ以上であることが望ましい。無機微粒子として例示した前記各粒子はいずれも、臨界表面張力に関しこのような望ましい性質を備える。
【００２７】
本発明において、分散媒としては、２５℃における表面張力が２０〜５０ｍＮ／ｍの範囲内であり、２００℃における飽和蒸気圧が７６０ｍｍＨｇ（１０１３２５Ｐａ）以下である液体が好ましく用いられる。人間の汗や皮脂を構成する液体又はそれに近い性状を有する液体は、通常このような物性値を有する。従って、本発明において、人工指紋液の分散媒として前記物性値を有する液体を用いるとよい。２５℃における表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満であると、評価対象物体表面に対する濡れ性が高くなり過ぎ、実際の指紋と比べて著しく物体表面に付着しやすく且つ除去し難くなる。一方、２５℃における表面張力が５０ｍＮ／ｍを超えると、評価対象物体表面に対する濡れ性が低下し、実際の指紋と比べて著しく物体表面に付着し難く且つ除去しやすくなる。
【００２８】
また、２００℃における飽和蒸気圧が７６０ｍｍＨｇ（１０１３２５Ｐａ）を超えると、評価対象物体表面への指紋付着後に徐々に分散媒が揮発し、付着した人工指紋の状態が短時間のうちに変化してしまうことがある。評価対象物体表面への指紋付着後に分散媒がどの程度揮発しやすいかは、評価対象物体表面の温度や、人工指紋液の使用環境温度等にも影響される。
【００２９】
本発明において、分散媒として用いられる液体は、２５℃における粘度が好ましくは５００ｃＰ以下、より好ましくは０．５〜３００ｃＰ、さらに好ましくは５〜２５０ｃＰであることが望ましい。このような粘度を有することにより、評価対象物体表面への指紋付着後においても、微粒子状物質を良好に分散し、対象物体表面へ定着させやすい。
【００３０】
前記分散媒としては、特に限定されないが、高級脂肪酸、高級脂肪酸の誘導体、テルペン類、及びテルペン類の誘導体等が挙げられる。高級脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の種々のものが挙げられる。高級脂肪酸の誘導体としては、エステル誘導体が挙げられ、例えばジグリセリド誘導体、トリグリセリド誘導体（例えばトリオレイン）が挙げられる。テルペン類としては、種々のテルペン類が挙げられ、例えばスクアレン、リモネン、α−ピネン、β−ピネン、カンフェン、リナロール、テルピネオール、カジネン等が挙げられる。これらの中から、少なくとも１種を選び、単独で又は２種以上を混合して用いるとよい。また、これらの１種又は２種以上と、水とを混合して用いることも好ましい。
【００３１】
本発明において、前記微粒子状物質と前記分散液との適当な混合比率は、後述する評価対象物体表面への人工指紋液の付着方法などにも依存するため、一概に規定することはできない。しかしながら、一般的には、重量比で、前記分散媒１に対し、前記微粒子状物質を０．１〜５．０添加することが好ましく、０．１〜３．０添加することがより好ましい。分散媒に対する微粒子状物質の混合比が低すぎても高すぎても、人工指紋液として有効に機能しにくくなる。前記微粒子状物質が０．１未満であると、微粒子状物質の添加効果が得られず、人工指紋液が評価対象物体表面に定着し難くなるか、又は定着しても容易に除去されてしまう傾向にある。一方、前記微粒子状物質を５．０を超えて添加すると、分散媒による評価対象物体表面への液架橋効果が低下し、人工指紋液が定着し難くなる傾向にある。
【００３２】
前述したが、前記分散媒とは、評価対象物体表面に転写した後に、疑似指紋成分として残留する液状成分のみを指し、後述する希釈剤を含まない。
【００３３】
本発明において、これら常温で液体である分散媒成分に、ワックス、すなわち高級脂肪酸と一価アルコールとのエステルを添加し、増粘しておくことも好ましい。ワックスとしては、例えば、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、オウリキュリーワックス、ライスワックス、砂糖ロウ、木ロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、シナ昆虫ロウ、セラックロウ、モンタンロウ等の天然ワックスのほか、ステアリン酸コレステリル、ミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸セチル等の合成ワックスを用いることができる。上記の各種ワックスの添加比率は、評価対象物体の特性、例えば光ディスクの記録／再生光学系の特性や、評価の目的等に応じて適宜定めればよい。
【００３４】
また、人工指紋液に、カラギナン、アラビアガム、キサンタンガム、ガラクトマンナン、ペクチン等の一般的な増粘剤を添加してもよい。さらに、微粒子状物質の分散性を向上させるために、四級アンモニウム塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等の各種界面活性剤を添加してもよい。
【００３５】
本発明において、人工指紋転写性の向上などのために、必要に応じて、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、メトキシプロパノール等の希釈剤で人工指紋液を希釈してもよい。これらの希釈剤は、評価対象物体表面への転写後に最終的にその大部分もしくは全部が留去されるものである。希釈剤は、通常、２００℃における飽和蒸気圧が７６０ｍｍＨｇ（１０１３２５Ｐａ）を超えるものである。また、人工指紋液には、エタノールや流動パラフィン等を適宜添加しても差し支えない。
【００３６】
以上のようにして、本発明の人工指紋液が構成される。
【００３７】
本発明の人工指紋液を評価対象物体の表面に付着させるに際しては、エラストマーからなる擬似指紋転写材を用いることが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、ウレタンゴム等からなる擬似指紋転写材を作製し、これを用いることが好ましい。前記擬似指紋転写材は、実際に人の指から型をとり、正確に指紋パターンを模した形状としてもよいが、より簡便には、ＪＩＳ　　Ｋ２２４６−１９９４で規定される人工指紋液プリント用のゴム栓を用いることが好ましい。すなわち、Ｎｏ．１０のゴム栓の小さい円面（直径約２６ｍｍ）を、ＪＩＳ　　Ｒ６２５１又はＪＩＳ　Ｒ６２５２に規定するＡＡ２４０の研磨材又はそれと同等性能を有する研磨材で擦って粗面化したものを擬似指紋転写材として用いることができる。ただし、実質的に上記と同等の擬似指紋転写性が得られるものであれば、特に前掲の材料に限定されず好適に用いることができる。また、現実の指紋に近い寸法とするためには上述のゴム栓よりも径の小さいもの、具体的には直径８〜２５ｍｍのゴム栓を用いることが好ましく、直径８〜２０ｍｍのゴム栓を用いることがより好ましい。
【００３８】
このような擬似指紋転写材を用いて、本発明の人工指紋液を光ディクス等の評価対象物体の表面に擬似指紋として転写させる方法は、評価目的に応じて適宜定めることができる。例えば、擬似指紋パターン転写用の原版をあらかじめ作製しておき、この原版から、評価対象物体の表面に、前記ゴム栓を用いて擬似指紋として転写することができる。具体的には、前記人工指紋液を、ガラスや樹脂からなる剛性基板上に均一に塗布する。この際の塗布方法としては、スピンコート法やディップコート法などの種々の塗布方法の中から適切な手法を用いればよい。人工指紋液を基板上に塗布する際には、良好な塗布性を得るために、イソプロピルアルコールやメチルエチルケトンなどの適当な有機溶媒で希釈しても差し支えない。これらの希釈剤は、塗布の後に、風乾もしくは加熱乾燥などによって留去すればよい。このようにして、人工指紋液が均一に塗布された基板を作成して、擬似指紋パターン転写用の原版とする。
【００３９】
この原版の人工指紋液が塗布された表面に、前記の擬似指紋転写材を一定荷重で押し当て、人工指紋液成分を転写材に移行させる。その後、人工指紋液成分が移行した転写材を評価対象物体の表面に一定荷重で押し当て、擬似指紋パターンを評価対象物体表面に転写する。
【００４０】
以上に述べた方法を用いることにより、転写の際の疑似指紋付着性を再現性よく評価することができ、転写により付着した疑似指紋の除去性を再現性よく評価することができる。このようにして、本発明によれば、各種物体表面の防汚性を定量的に再現性よく評価することができる。
【００４１】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。実施例においては、評価対象物体として光記録ディスクを選び、本発明の人工指紋液の有用性を示す。
【００４２】
レーザービーム入射側の表面の異なる２種の光記録ディスクサンプルＮｏ．１及びＮｏ．２をそれぞれ、次のようにして作製した。光記録ディスクサンプルの層構成を図１に示す。
【００４３】
図１において、光ディスク（１）　は、支持基体（２）　の情報ピットやプリ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（４）　、記録層（５）　、第１誘電体層（６）　をこの順で有し、第１誘電体層（６）　上に樹脂層（７）　を有し、樹脂層（７）　上に光透過層（８）　を有する。光ディスク（１）　は、光透過層（８）　を通して、記録又は再生のためのレーザー光が入射するように使用される。ディスクサンプルＮｏ．１では、光透過層（８）　は内部層（８ｉ）のみの単層からなり、ディスクサンプルＮｏ．２では、光透過層（８）　は主として内部層（８ｉ）と表面層（８ｓ）の２層からなる。
【００４４】
［ディスクサンプルＮｏ．１の作製］
グルーブが形成されたディスク状支持基体（２）　（ポリカーボネート製、直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）の表面に、Ａｌ_９８Ｐｄ_１Ｃｕ_１（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、０．３μｍとした。
【００４５】
次いで、反射層（３）　表面に、Ａｌ_２Ｏ_３ターゲットを用いてスパッタリング法により、厚さ２０ｎｍの第２誘電体層（４）　を形成した。第２誘電体層（４）　表面に、相変化材料からなる合金ターゲットを用いてスパッタリング法により、厚さ１２ｎｍの記録層（５）　を形成した。記録層（５）　の組成（原子比）は、Ｓｂ_７４Ｔｅ_１８（Ｇｅ_７Ｉｎ_１）とした。記録層（５）　表面に、ＺｎＳ（８０モル％）−ＳｉＯ_２（２０モル％）ターゲットを用いてスパッタリング法により、厚さ１３０ｎｍの第１誘電体層（６）　を形成した。
【００４６】
次いで、第１誘電体層（６）　表面に、ラジカル重合性の紫外線硬化型樹脂溶液（三菱レイヨン社製、４Ｘ１０８Ｅ、溶媒：酢酸ブチル）をスピンコート法により塗布して、硬化後の厚さ２．０μｍとなるように樹脂層（７）　を形成した。
【００４７】
次いで、真空中（０．１気圧以下）において、厚さ１００μｍのポリカーボネートシートを、樹脂層（７）　上に載置した。前記ポリカーボネートシートとしては、流延法によって製造された帝人（株）製のピュアエースを用いた。次いで、大気圧雰囲気に戻し、紫外線を照射して樹脂層（７）　を硬化することにより、前記ポリカーボネートシートを接着し、これを内部層（８ｉ）のみの光透過層（８）　とした。このようにして、ディスクサンプルＮｏ．１を作製した。
【００４８】
［ディスクサンプルＮｏ．２の作製］
前記ポリカーボネートシートからなる内部層（８ｉ）の形成まではディスクサンプルＮｏ．１の作製におけるのと同様に行った。
【００４９】
内部層（８ｉ）表面上に、紫外線硬化型樹脂ＳＤ−３１８（日本化薬社製）をスピンコート法により塗布し、紫外線を照射して硬化させ、ハードコート層を形成した。硬化されたハードコート層の膜厚は２．０μｍであった。次いで、ハードコート層表面に、ＳｉＯ_２ターゲットを用いてスパッタリング法により、厚さ１００ｎｍのＳｉＯ_２層を形成した。なお、ＳｉＯ_２層を形成する前に、プラズマエッチングによるハードコート層表面の活性化処理を行った。このサンプルでは、前記ハードコート層と前記ＳｉＯ_２層とが表面層（２ｓ）を構成する。
【００５０】
さらに、ＳｉＯ_２層表面にシランカップリング剤を次のようにして化学吸着させた。シランカップリング剤としては、フッ素系炭化水素の撥水・撥油性基を有するＤＳＸ（ダイキン工業社製）を用い、その０．１％（質量百分率）パーフルオロヘキサン溶液をスピンコート法により塗布し、空気中６０℃にて１０時間加熱して、前記ＳｉＯ_２層表面に化学吸着させた。このようにして、内部層（８ｉ）と表面層（２ｓ）とからなり、表面層（２ｓ）表面にシランカップリング剤が化学吸着された光透過層（８）　とした。このようにして、ディスクサンプルＮｏ．２を作製した。
【００５１】
ディスクサンプルＮｏ．２は、撥水・撥油性能を有する表面層（２ｓ）が形成されているため、ディスクサンプルＮｏ．１に比べ、付着した指紋の除去性に優れるものでる。
【００５２】
［人工指紋液によるディスクサンプル表面の評価］
（人工指紋液の調製）
希釈剤としてのメトキシプロパノール１０ｇに、トリオレイン１．０ｇを添加し、さらにＪＩＳ　Ｚ８９０１に定められた試験用粉体１第１１種の関東ローム４００ｍｇを加えて攪拌して、人工指紋液Ａ（本発明）を得た。
希釈剤としてのメトキシプロパノール５ｇに、トリオレイン２００ｍｇを添加し、さらにケラチン（ヒト上皮由来、和光純薬工業（株）製）２００ｍｇを加えて攪拌して、激しく振盪した後、１０秒間静置し、次いで、粒径の大きなケラチンの存在しない上澄み部分を静かに採取し、人工指紋液Ｂ（本発明）を得た。
希釈剤としてのメトキシプロパノール１０ｇに、トリオレイン１．０ｇを添加して、人工指紋液Ｃ（比較）を得た。
【００５３】
（擬似指紋パターン転写用の原版の作製）
人工指紋液Ａ、Ｂ、Ｃそれぞれについて、擬似指紋パターン転写用の原版を次のようにして作製した。人工指紋液Ａをマグネティックスターラーでよく攪拌しながら約１ｍＬを採取し、ポリカーボネート製基板（直径１２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍ）上にスピンコート法により塗布した。この基板を６０℃で３分間加熱して、不要な希釈剤であるメトキシプロパノールを完全に除去した。このようにして、擬似指紋パターン転写用の原版Ａを得た。人工指紋液Ｂ及びＣについてもそれぞれ同様にして、擬似指紋パターン転写用の各原版Ｂ、Ｃを得た。
【００５４】
（擬似指紋パターンの転写、拭き取り）
Ｎｏ．１のシリコーンゴム栓の小さい方の端面（直径１２ｍｍ）を、＃２４０の研磨紙（前記ＪＩＳ規定のＡＡ２４０研磨紙と同等性能を有する）で一様に研磨したものを擬似指紋転写材として用いた。擬似指紋転写材の研磨された端面を、上記原版Ａに荷重２９Ｎで１０秒間押し当てて、人工指紋液成分を転写材の前記端面に移行させた。次いで、ディスクサンプルＮｏ．１の光透過層（８）　表面の中心から半径方向に４０ｍｍ付近のところに、人工指紋液成分が付着された転写材の前記端面を荷重２９Ｎで１０秒間押し当てて、人工指紋液Ａ成分を転写した。ディスクサンプルＮｏ．２についても同様にして人工指紋液Ａ成分を転写した。
【００５５】
また、同様にして、上記原版Ｂ及びＣそれぞれを用いて、各ディスクサンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２についても人工指紋液成分を転写した。
【００５６】
次いで、各ディスクサンプル表面に付着した人工指紋液成分を、以下の手順で拭き取った。市販のティッシュペーパー（（株）クレシア製）を８枚重ねたものを、Ｎｏ．１のゴム栓の大きい方の端面（直径１６ｍｍ）と、人工指紋液成分が付着した光透過層（８）　表面との間に挟み、４．９Ｎの力で押圧した。この状態で、ディスクサンプルの中央から外周にかけてゆっくりとゴム栓を移動させて、付着した人工指紋液成分を拭き取った。
【００５７】
各ディスクサンプルについて、人工指紋液成分付着前（初期）、人工指紋液成分付着直後（拭き取り前）、及び拭き取り操作２回後、５回後、１０回後、１５回後のそれぞれの時点で、記録済み信号のジッタを測定した。これらの結果を表１に示す。
【００５８】
なお、信号の記録及び再生に使用した光情報媒体評価装置の光学系の各種パラメータ、及び記録・再生条件は以下の通りである。
【００５９】
レーザー波長：４０５ｎｍ
対物レンズ開口数ＮＡ：０．８５
線速度：６．５ｍ／ｓ
記録信号：１−７変調信号（最短信号長２Ｔ）
記録領域：ランド及びグルーブ（表１には、グルーブ部の測定結果のみが示されている。）
【００６０】
【表１】

【００６１】
表１より、本発明の人工指紋液Ａ又はＢを用いると、ディスクサンプルＮｏ．２は、撥水・撥油性能を有する表面層（２ｓ）が形成されているため、ディスクサンプルＮｏ．１に比べ、付着した人工指紋成分の除去性に優れることがジッタ値を用いて定量的に判断できる。また、ディスクサンプルＮｏ．２について、拭き取り回数が増すにつれて付着した人工指紋液成分が除去され、初期の光ディスクの性能が回復されることがジッタ値を用いて定量的に判断できる。なお、ディスクサンプルＮｏ．１について、拭き取り回数１５回後にジッタ値がやや悪化したのは、サンプルＮｏ．１の光透過層（８）　の硬度が低いため、拭き取り動作によって表面に擦過傷が生じたためと考えられる。
【００６２】
一方、人工指紋液Ｃを用いると、人工指紋成分が光透過層（８）　表面に定着せず、ディスクサンプルＮｏ．１及びＮｏ．２のいずれにおいても拭き取り回数１回後のジッタ値がほぼ同等となった。このように、ディスクサンプル間の撥水・撥油性能を区別することができず、人工指紋液Ｃは、表面性能の評価に用いる人工指紋液としては不適切であった。
【００６３】
実施例では、評価対象物体として光記録ディスクを選び、本発明の人工指紋液の有用性を示した。本発明の人工指紋液は、光記録ディスクに限らず、他の種々の表面の防汚性、指紋付着性又は指紋除去性を定量的に再現性良く評価するための用いることができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【００６４】
【発明の効果】
本発明によれば、再生専用光ディスク、光記録ディスク、光磁気記録ディスク等の光ディスク、ＣＲＴ等の各種ディスプレー、ガラス等の各種物体の表面の防汚性、指紋付着性又は指紋除去性を定量的に再現性良く評価するための安価な人工指紋液が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で用いた光記録ディスクサンプルの概略断面図である。
【符号の説明】
（１）　：光ディスク
（２）　：支持基体
（３）　：反射層
（４）　：第２誘電体層
（５）　：記録層
（６）　：第１誘電体層
（７）　：樹脂層
（８）　：光透過層
（８ｉ）：光透過層の内部層
（８ｓ）：光透過層の表面層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an artificial fingerprint liquid, and more particularly to an artificial fingerprint liquid for evaluating the antifouling property, fingerprint adhesion property, or fingerprint removal property of various object surfaces.
[0002]
[Prior art]
On the surfaces of various objects such as optical disks such as read-only optical disks, optical recording disks, magneto-optical recording disks, various displays such as CRTs, and glass, contamination with various contaminants and fingerprints occur during use. Such contamination and fingerprint adhesion are not preferable, and the surface of various objects is usually subjected to appropriate surface treatment for improving antifouling properties, reducing fingerprint adhesion properties, or improving fingerprint removability.
[0003]
For example, regarding an optical disc, it has been studied to apply various water and oil repellency treatments to the surface of the optical disc. In order to confirm the effect of improving the antifouling property by the surface treatment, a method of actually attaching a fingerprint to the surface of the optical disk and visually evaluating the wiping property is often used. However, such evaluation methods have poor quantitativeness and reproducibility.
[0004]
Also, the contact angle of various liquids such as water and aliphatic hydrocarbons to the treated surface is often measured under the assumption that contaminants are easily removed if the surface of the optical disk has high water and oil repellency. Done. However, the evaluation based on the contact angle or surface free energy is an indirect evaluation method. Therefore, it can be used appropriately as an antifouling property evaluation method only when the above assumption that the above-mentioned assumption that the water / oil repellency is high is excellent in the stain resistance is satisfied. Moreover, this evaluation method gives only a relative evaluation result to the last. That is, when this evaluation method is applied to the optical disk surface, it is practically impossible to determine a threshold value for whether or not it can be used practically without any problem with respect to the contact angle or the surface free energy.
[0005]
For example, JP-A-10-110118 and JP-A-11-293159 disclose that when a hard coat agent coating film is formed on the surface of an optical disk substrate made of polycarbonate or the like, non-crosslinked fluorine is contained in the hard coat agent. It has been proposed to incorporate a system surfactant. Then, as an evaluation of the antifouling property of the hard coat surface of the optical disk, an artificial fingerprint solution in which a small amount of sodium chloride, urea and lactic acid are dissolved in a mixed solution of water and ethanol is pressure-bonded to the hard coat surface using a pseudo fingerprint. The wiping property is visually determined. This artificial fingerprint liquid is described in JISK2246: 1994 “rust prevention oil”. The JIS standard defines a performance test method for rust prevention oil used for temporary rust prevention of metal materials such as steel, and therefore the artificial fingerprint liquid is used to determine the corrosiveness to metal materials. Is prepared. For this reason, there is no general versatility for other purposes. In fact, even when the artificial fingerprint liquid mainly composed of water and ethanol is attached to the surface of an optical disk substrate made of a resin such as polycarbonate, in most cases, the artificial fingerprint liquid is repelled and does not fix on the substrate surface. . From this, it is considered that the artificial fingerprint liquid shows the same wiping property whether it is a resin substrate surface that has not been subjected to surface treatment or a resin substrate surface that has been subjected to surface treatment. In other words, it is almost meaningless to use the artificial fingerprint liquid defined in JIS K2246: 1994 for evaluation of antifouling property or fingerprint removability of the optical disk surface.
[0006]
Under such circumstances, it is desired to develop an artificial fingerprint liquid for quantitatively evaluating the antifouling property, fingerprint adhesion property or fingerprint removal property of the optical disk surface with good reproducibility.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to prevent the surface of various objects such as optical disks such as read-only optical disks, optical recording disks, magneto-optical recording disks, various displays such as CRTs, and glass. It is an object to provide an inexpensive artificial fingerprint liquid for quantitatively evaluating reproducibility, fingerprint adhesion, or fingerprint removability with good reproducibility.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention includes the following inventions.
(1) An artificial fingerprint liquid comprising a particulate material and a dispersion medium capable of dispersing the particulate material.
[0009]
In this specification, the dispersion medium refers only to a liquid component remaining as a pseudo-fingerprint component after being transferred to the surface of the object to be evaluated, and may be used as necessary when using an artificial fingerprint liquid. A distinction is made from diluents which are subsequently largely or entirely distilled off.
[0010]
(2) The artificial fingerprint liquid according to (1), wherein the dispersion medium has a surface tension at 25 ° C. in the range of 20 to 50 mN / m.
(3) The artificial fingerprint liquid according to (1) or (2), wherein the dispersion medium is at least one selected from higher fatty acids, higher fatty acid derivatives, terpenes, and terpene derivatives.
[0011]
(4) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (3), wherein the particulate material has an average particle diameter of 100 μm or less.
(5) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (4), wherein the particulate material is selected from at least one selected from inorganic fine particles and organic fine particles.
[0012]
(6) The particulate matter includes any one of silica fine particles, alumina fine particles, iron oxide fine particles, and a mixture of any two or more selected from the fine particles as the inorganic fine particles. Artificial fingerprint liquid.
[0013]
(7) The fine particle substance is, as the organic fine particles, keratin fine particles, chitin fine particles, chitosan fine particles, acrylic fine particles, styrenic fine particles, divinylbenzene fine particles, polyamide fine particles, polyimide fine particles, polyurethane fine particles, melamine fine particles. The artificial fingerprint liquid according to (5) or (6), which includes any one of fine particles and a mixture of any two or more selected from the fine particles.
[0014]
(8) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (7), wherein the particulate material includes Kanto Loam (powder 1 for JIS testing).
[0015]
(9) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (8), containing 0.1 to 5.0 (weight ratio) of a particulate material with respect to the dispersion medium.
[0016]
(10) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (9), which is diluted with a diluent as necessary when used.
[0017]
(11) The artificial fingerprint liquid according to any one of (1) to (10) for evaluating antifouling properties, fingerprint adhesion properties, or fingerprint removability properties of various object surfaces. In the present invention, the various objects include optical discs such as read-only optical discs, optical recording discs, magneto-optical recording discs, various displays such as CRTs, and various objects such as glass.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The artificial fingerprint liquid of the present invention includes a particulate material and a dispersion medium capable of dispersing the particulate material. The dispersion medium preferably has a surface tension at 25 ° C. in the range of 20 to 50 mN / m. By adopting such a configuration, it becomes an artificial fingerprint liquid having properties as close as possible to an actual fingerprint, and is preferably used for evaluating the antifouling property, fingerprint adhesion property, or fingerprint removal property of various object surfaces. Can do.
[0019]
At this time, the use of a uniform component-type artificial fingerprint liquid composed of only a liquid does not approximate the actual fingerprint removability. For example, when triolein, which is one of the sebum components, is used as a uniform system, the surface tension of triolein at 25 ° C. is 34 mN / m, so that polytetrafluoro having a critical surface tension of about 18 mN / m. If the surface is ethylene (PTFE), the triolein is completely repelled without getting wet with the triolein. However, an actual fingerprint cannot be fixed even on the surface of PTFE. This is mainly due to the fact that the fingerprint is not composed only of a liquid substance but is composed of a heterogeneous system including an insoluble substance and a viscous substance. Therefore, by configuring a heterogeneous system in which an appropriate insoluble component is added to a dispersion medium composed of a liquid component contained in an actual fingerprint and / or a liquid similar thereto, a property as close as possible to an actual fingerprint can be obtained. The artificial fingerprint liquid of the present invention is obtained.
[0020]
Here, the critical surface tension will be described. Water repellency and oil repellency are the critical surface tension (γ _C / MNm ^-1 ). The critical surface tension can be obtained from the actual measured contact angle. Specifically, the contact angle (θ / rad) on a smooth surface made of a specific substance is determined by using several saturated hydrocarbon liquids having a known surface tension (surface tension: γ ₁ / MNm ^-1 ), Cos θ and γ ₁ The value extrapolated to cos θ = 1 in the plot of is the critical surface tension γ of the specific substance _C It is. In order for a substance to repel a liquid, the critical surface tension γ _C Is the liquid surface tension γ ₁ Must be less than For example, the surface composition is methylene chain (-CH ₂ -) Γ of substances consisting of n _C Is 31mNm ^-1 Therefore, the material has a surface tension γ at a temperature of 20 ° C. ₁ Is 73mNm ^-1 The surface tension γ ₁ Is 28mNm ^-1 N-hexadecane is completely wetted and the contact angle is 0 degree.
[0021]
The artificial fingerprint liquid of the present invention contains a particulate material in a dispersion medium. Most of the solid components contained in actual fingerprints are proteins called keratins. Therefore, most simply, the artificial fingerprint liquid of the present invention can be prepared by adding and mixing keratin fine powder to a dispersion medium having the above physical properties. In fact, a mixture of keratin fine powder in an appropriate ratio in a dispersion medium such as water, oleic acid, squalene, triolein can be effectively used as the artificial fingerprint liquid of the present invention. However, generally available keratin is remarkably expensive and not easily available in large quantities. Furthermore, since the commercially available keratin has a different particle size distribution from the keratin contained in the actual fingerprint, it is necessary to prepare the particle size distribution in advance as necessary. Therefore, a method using a commercially available keratin is not necessarily a preferable method in terms of simplicity or measurement accuracy and reproducibility.
[0022]
As a result of the inventors searching for a particulate material that can be used in place of keratin in order to eliminate the problems that keratin has, it has good wettability with respect to the dispersion medium having the above physical properties, and It has been found that fine particles having a particle size close to that of keratin contained in an actual fingerprint component are suitable as fine particles.
[0023]
The artificial fingerprint liquid of the present invention contains at least one selected from inorganic fine particles and organic fine particles as the fine particle substance. The inorganic fine particles are not particularly limited, and examples thereof include silica fine particles, alumina fine particles, iron oxide fine particles, and a mixture of any two or more selected from the fine particles. The organic fine particles are not particularly limited, and for example, keratin fine particles, chitin fine particles, chitosan fine particles, acrylic fine particles, styrene fine particles, divinylbenzene fine particles, polyamide fine particles, polyimide fine particles, polyurethane fine particles. , Melamine-based fine particles, and a mixture of any two or more selected from the fine particles.
[0024]
Each of the inorganic fine particles exhibits the same effect as the keratin fine particles as a constituent component of the artificial fingerprint liquid, and is less expensive than the keratin fine particles. Therefore, in order to reduce costs and stabilize performance, the content of inorganic fine particles is preferably 50% by weight or more, more preferably 80% by weight or more, and 100% by weight based on the total fine particles. % Is also highly preferred. If necessary, organic fine particles such as keratin fine particles may be used in combination. Among the organic fine particles, acrylic fine particles, styrene fine particles, divinylbenzene fine particles, polyamide fine particles, polyimide fine particles, polyurethane fine particles, melamine fine particles and the like are preferable because they are relatively inexpensive.
[0025]
The particulate material preferably has an average particle size (ie, median diameter) of 100 μm or less, and more preferably has an average particle size of 50 μm or less. Examples of the particulate material containing an inorganic component and having an average particle size of 100 μm or less include, for example, JIS Z8901 test powders 1 and 2, ISO test powder 12103-1, or Japan Powder Industrial Technology Association (APPIE) standard. Examples include powder. Any of the above test powders is suitable because it has a uniform particle size and can be obtained at a relatively low cost. Among the JIS Z8901 test powders 1, Kanto Loam is preferable. In addition to the test powders themselves, at least one kind of inorganic fine particles contained in the test powders, for example, SiO ₂ , Fe ₂ O ₃ , Al ₂ O ₃ You may select and use at least 1 sort from various oxide particulates, such as. The average particle size of the particulate material is preferably 0.05 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. Accordingly, the average particle size of the particulate material is preferably 0.05 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 0.5 μm or more and 50 μm or less. If the particulate material is too large or too small, it will be difficult to exhibit a sufficient function as a substitute for keratin contained in an actual fingerprint.
[0026]
Further, the particulate material preferably has a critical surface tension at 25 ° C. larger than the surface tension at 25 ° C. of the dispersion medium used, and the critical surface tension is preferably 40 mN / m or more, more preferably 50 mN. / M or more is desirable. Each of the particles exemplified as inorganic fine particles has such desirable properties with respect to critical surface tension.
[0027]
In the present invention, as the dispersion medium, a liquid having a surface tension at 25 ° C. in the range of 20 to 50 mN / m and a saturated vapor pressure at 200 ° C. of 760 mmHg (101325 Pa) or less is preferably used. Liquids constituting human sweat or sebum or liquids having properties close thereto usually have such physical property values. Therefore, in the present invention, a liquid having the above physical properties may be used as a dispersion medium for the artificial fingerprint liquid. When the surface tension at 25 ° C. is less than 20 mN / m, the wettability with respect to the object surface to be evaluated becomes too high, and it is extremely easy to adhere to the object surface and difficult to remove compared to an actual fingerprint. On the other hand, when the surface tension at 25 ° C. exceeds 50 mN / m, the wettability with respect to the object surface to be evaluated is lowered, and it is significantly less likely to adhere to the object surface and easier to remove than an actual fingerprint.
[0028]
If the saturated vapor pressure at 200 ° C. exceeds 760 mmHg (101325 Pa), the dispersion medium gradually evaporates after the fingerprint adheres to the surface of the object to be evaluated, and the state of the attached artificial fingerprint changes within a short time. Sometimes. How easily the dispersion medium volatilizes after the fingerprint adheres to the surface of the object to be evaluated is affected by the temperature of the surface of the object to be evaluated, the temperature of the artificial fingerprint liquid used, and the like.
[0029]
In the present invention, the liquid used as the dispersion medium preferably has a viscosity at 25 ° C. of preferably 500 cP or less, more preferably 0.5 to 300 cP, and still more preferably 5 to 250 cP. By having such a viscosity, even after the fingerprint is attached to the evaluation target object surface, the particulate matter can be well dispersed and easily fixed on the target object surface.
[0030]
The dispersion medium is not particularly limited, and examples thereof include higher fatty acids, higher fatty acid derivatives, terpenes, and terpene derivatives. Examples of the higher fatty acid include various fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid. Examples of higher fatty acid derivatives include ester derivatives, such as diglyceride derivatives and triglyceride derivatives (for example, triolein). Examples of terpenes include various terpenes such as squalene, limonene, α-pinene, β-pinene, camphene, linalool, terpineol, and kadinene. From these, it is good to choose at least 1 sort, and to use individually or in mixture of 2 or more types. Further, it is also preferable to use a mixture of one or more of these and water.
[0031]
In the present invention, an appropriate mixing ratio of the particulate matter and the dispersion depends on a method of attaching an artificial fingerprint liquid to the surface of an object to be evaluated, which will be described later, and thus cannot be specified unconditionally. However, in general, it is preferable to add 0.1 to 5.0, and more preferably 0.1 to 3.0, of the particulate material to the dispersion medium 1 by weight ratio. If the mixing ratio of the particulate matter to the dispersion medium is too low or too high, it will be difficult to function effectively as an artificial fingerprint liquid. When the particulate matter is less than 0.1, the effect of adding the particulate matter cannot be obtained, and the artificial fingerprint liquid is difficult to fix on the surface of the object to be evaluated, or is easily removed even after fixing. There is a tendency. On the other hand, when the fine particle substance is added in excess of 5.0, the liquid crosslinking effect on the surface of the object to be evaluated by the dispersion medium is lowered, and the artificial fingerprint liquid tends to be difficult to fix.
[0032]
As described above, the dispersion medium refers only to a liquid component remaining as a pseudo fingerprint component after being transferred to the surface of the object to be evaluated, and does not include a diluent described later.
[0033]
In the present invention, it is also preferable to add a wax, that is, an ester of a higher fatty acid and a monohydric alcohol, to the dispersion medium component that is liquid at room temperature to increase the viscosity. As waxes, for example, natural waxes such as candelilla wax, carnauba wax, aucuric wax, rice wax, sugar wax, wood wax, beeswax, whale wax, china insect wax, shellac wax, montan wax, etc., cholesteryl stearate Synthetic waxes such as myristyl myristate and cetyl palmitate can be used. The addition ratio of the various waxes described above may be appropriately determined according to the characteristics of the object to be evaluated, for example, the characteristics of the recording / reproducing optical system of the optical disk, the purpose of evaluation, and the like.
[0034]
Moreover, you may add common thickeners, such as a carrageenan, gum arabic, a xanthan gum, a galactomannan, a pectin, to an artificial fingerprint liquid. Furthermore, various surfactants such as quaternary ammonium salts, alkylbenzene sulfonates, and polyoxyethylene polyoxypropylene glycols may be added to improve the dispersibility of the particulate matter.
[0035]
In the present invention, the artificial fingerprint liquid may be diluted with a diluent such as isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone, methoxypropanol, or the like, if necessary, in order to improve the transferability of the artificial fingerprint. Most of these diluents are finally distilled off after transfer to the surface of the object to be evaluated. The diluent usually has a saturated vapor pressure at 200 ° C. exceeding 760 mmHg (101325 Pa). In addition, ethanol, liquid paraffin, or the like may be appropriately added to the artificial fingerprint liquid.
[0036]
As described above, the artificial fingerprint liquid of the present invention is configured.
[0037]
When attaching the artificial fingerprint liquid of the present invention to the surface of the object to be evaluated, it is preferable to use a pseudo-fingerprint transfer material made of an elastomer. Specifically, it is preferable that a pseudo-fingerprint transfer material made of silicone rubber, butadiene rubber, urethane rubber or the like is produced and used. The pseudo-fingerprint transfer material may be actually shaped from a human finger and shaped to accurately mimic a fingerprint pattern. More simply, the artificial fingerprint liquid printing rubber defined in JIS K2246-1994 It is preferable to use a stopper. That is, no. A rough circular surface of 10 rubber plugs (diameter of about 26 mm) rubbed with an AA240 abrasive defined in JIS R6251 or JIS R6252 or an abrasive having equivalent performance is used as a pseudo-fingerprint transfer material. be able to. However, as long as the pseudo-fingerprint transfer property substantially equivalent to the above can be obtained, the material is not particularly limited and can be preferably used. In order to make the dimensions close to the actual fingerprint, it is preferable to use a rubber plug having a diameter smaller than that of the above-described rubber plug, specifically, a rubber plug having a diameter of 8 to 25 mm, and a rubber plug having a diameter of 8 to 20 mm is used. It is more preferable.
[0038]
A method for transferring the artificial fingerprint liquid of the present invention as a pseudo fingerprint on the surface of an object to be evaluated such as optical disc using such a pseudo fingerprint transfer material can be appropriately determined according to the purpose of evaluation. For example, an original plate for transferring a pseudo fingerprint pattern can be prepared in advance, and transferred from the original plate to the surface of an object to be evaluated as a pseudo fingerprint using the rubber plug. Specifically, the artificial fingerprint liquid is uniformly applied on a rigid substrate made of glass or resin. As a coating method at this time, an appropriate method may be used from various coating methods such as a spin coating method and a dip coating method. When the artificial fingerprint liquid is applied on the substrate, it may be diluted with an appropriate organic solvent such as isopropyl alcohol or methyl ethyl ketone in order to obtain good application properties. These diluents may be distilled off by air drying or heat drying after application. In this way, a substrate on which the artificial fingerprint liquid is uniformly applied is prepared and used as a master for transferring a pseudo fingerprint pattern.
[0039]
The pseudo-fingerprint transfer material is pressed against the surface of the original plate on which the artificial fingerprint liquid is applied with a constant load, and the artificial fingerprint liquid component is transferred to the transfer material. Thereafter, the transfer material to which the artificial fingerprint liquid component has been transferred is pressed against the surface of the object to be evaluated with a constant load, and the pseudo fingerprint pattern is transferred to the surface of the object to be evaluated.
[0040]
By using the method described above, the pseudo-fingerprint adhesion at the time of transfer can be evaluated with good reproducibility, and the removability of the pseudo-fingerprint attached by transfer can be evaluated with good reproducibility. Thus, according to the present invention, the antifouling properties of various object surfaces can be evaluated quantitatively with good reproducibility.
[0041]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. In the examples, an optical recording disk is selected as the object to be evaluated, and the usefulness of the artificial fingerprint liquid of the present invention is shown.
[0042]
Two types of optical recording disk samples having different surfaces on the laser beam incident side. 1 and no. 2 were prepared as follows. The layer structure of the optical recording disk sample is shown in FIG.
[0043]
In FIG. 1, an optical disk (1) has a reflective layer (3) and a second dielectric layer (4) on the surface of the support base (2) on which fine irregularities such as information pits and pregrooves are formed. , Recording layer (5), first dielectric layer (6) in this order, resin layer (7) on first dielectric layer (6), and light transmission on resin layer (7) It has a layer (8). The optical disk (1) is used so that laser light for recording or reproduction enters through the light transmission layer (8). Disc sample No. In FIG. 1, the light transmission layer (8) consists of a single layer consisting only of the inner layer (8i). 2, the light transmission layer (8) is mainly composed of two layers, an inner layer (8i) and a surface layer (8s).
[0044]
[Disc Sample No. Preparation of 1]
On the surface of a disk-shaped support base (2) (made of polycarbonate, diameter 120 mm, thickness 1.2 mm) on which grooves are formed, Al ₉₈ Pd ₁ Cu ₁ A reflective layer (3) having a thickness of 100 nm (atomic ratio) was formed by sputtering. The depth of the groove was λ / 6 expressed by the optical path length at the wavelength λ = 405 nm. The recording track pitch in the groove recording method was 0.3 μm.
[0045]
Next, Al is formed on the surface of the reflective layer (3). ₂ O ₃ A second dielectric layer (4) having a thickness of 20 nm was formed by sputtering using a target. Second recording layer (4) A recording layer (5) having a thickness of 12 nm was formed on the surface by sputtering using an alloy target made of a phase change material. The composition (atomic ratio) of the recording layer (5) is Sb ₇₄ Te ₁₈ (Ge ₇ In ₁ ). Recording layer (5) On the surface, ZnS (80 mol%)-SiO ₂ A first dielectric layer (6) having a thickness of 130 nm was formed by sputtering using a (20 mol%) target.
[0046]
Next, a radical polymerizable ultraviolet curable resin solution (Mitsubishi Rayon Co., Ltd., 4X108E, solvent: butyl acetate) is applied to the surface of the first dielectric layer (6) by spin coating, and the thickness after curing is 2 A resin layer (7) was formed to a thickness of 0.0 μm.
[0047]
Next, in vacuum (0.1 atm or less), a polycarbonate sheet having a thickness of 100 μm was placed on the resin layer (7). As the polycarbonate sheet, Pure Ace manufactured by Teijin Ltd. manufactured by the casting method was used. Next, the pressure was returned to atmospheric pressure, and the resin layer (7) was cured by irradiating with ultraviolet rays, thereby adhering the polycarbonate sheet, and this was used as the light transmission layer (8) having only the inner layer (8i). In this way, the disk sample No. 1 was produced.
[0048]
[Disc Sample No. Preparation of 2]
Until the formation of the inner layer (8i) made of the polycarbonate sheet, the disk sample No. This was carried out in the same manner as in the preparation of 1.
[0049]
On the surface of the inner layer (8i), an ultraviolet curable resin SD-318 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was applied by a spin coat method and cured by irradiation with ultraviolet rays to form a hard coat layer. The cured hard coat layer had a thickness of 2.0 μm. Next, on the hard coat layer surface, SiO ₂ 100 nm thick SiO 2 by sputtering using a target ₂ A layer was formed. In addition, SiO ₂ Prior to forming the layer, the hard coat layer surface was activated by plasma etching. In this sample, the hard coat layer and the SiO ₂ The layer constitutes the surface layer (2s).
[0050]
Furthermore, SiO ₂ A silane coupling agent was chemically adsorbed on the surface of the layer as follows. As the silane coupling agent, DSX (made by Daikin Industries) having water- and oil-repellent groups of fluorine-based hydrocarbons was used, and a 0.1% (mass percentage) perfluorohexane solution was applied by spin coating. , Heated in air at 60 ° C. for 10 hours, and the SiO ₂ Chemisorbed on the surface of the layer. Thus, a light transmission layer (8) comprising the inner layer (8i) and the surface layer (2s) and having the silane coupling agent chemisorbed on the surface of the surface layer (2s) was obtained. In this way, the disk sample No. 2 was produced.
[0051]
Disc sample No. No. 2 has a surface layer (2s) having water and oil repellency, so that the disk sample No. Compared with 1, it is excellent in the removability of attached fingerprints.
[0052]
[Evaluation of disk sample surface with artificial fingerprint liquid]
(Preparation of artificial fingerprint liquid)
1.0 g of triolein is added to 10 g of methoxypropanol as a diluent, 400 mg of Kanto loam of the 11th kind of test powder 1 specified in JIS Z8901 is added and stirred, and artificial fingerprint liquid A (this Invention).
200 mg of triolein is added to 5 g of methoxypropanol as a diluent, 200 mg of keratin (derived from human epithelium, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added and stirred, shaken vigorously, and then allowed to stand for 10 seconds. Then, the supernatant portion where no keratin having a large particle size was present was gently collected to obtain an artificial fingerprint liquid B (the present invention).
1.0 g of triolein was added to 10 g of methoxypropanol as a diluent to obtain an artificial fingerprint liquid C (comparison).
[0053]
(Preparation of master plate for pseudo-fingerprint pattern transfer)
For each of the artificial fingerprint liquids A, B, and C, a master plate for transferring a pseudo fingerprint pattern was prepared as follows. About 1 mL of the artificial fingerprint liquid A was collected while stirring well with a magnetic stirrer, and applied to a polycarbonate substrate (diameter 120 mm, thickness 1.2 mm) by spin coating. This substrate was heated at 60 ° C. for 3 minutes to completely remove the unnecessary diluent, methoxypropanol. In this way, a master A for transferring a pseudo fingerprint pattern was obtained. In the same manner for the artificial fingerprint liquids B and C, master plates B and C for transferring the pseudo fingerprint pattern were obtained.
[0054]
(Pseudo fingerprint pattern transfer and wiping)
No. 1 was obtained by uniformly polishing the smaller end surface (diameter 12 mm) of the silicone rubber stopper 1 with # 240 polishing paper (having the same performance as the JIS stipulated AA240 polishing paper) as a pseudo-fingerprint transfer material. . The polished end face of the pseudo-fingerprint transfer material was pressed against the original plate A with a load of 29N for 10 seconds to transfer the artificial fingerprint liquid component to the end face of the transfer material. Next, the disk sample No. 1 light transmission layer (8) The end face of the transfer material to which the artificial fingerprint liquid component is adhered is pressed with a load of 29 N for 10 seconds at a position near 40 mm in the radial direction from the center of the surface, thereby removing the artificial fingerprint liquid A component. Transcribed. Disc sample No. In the same manner, the artificial fingerprint liquid A component was transferred for 2 as well.
[0055]
Similarly, each of the above-described original plates B and C is used to obtain each disk sample No. 1, no. Regarding 2, the artificial fingerprint liquid component was also transferred.
[0056]
Subsequently, the artificial fingerprint liquid component adhering to the surface of each disk sample was wiped off by the following procedure. A stack of 8 sheets of commercially available tissue paper (manufactured by Crecia Co., Ltd.) was used. The rubber plug 1 was sandwiched between the larger end face (diameter 16 mm) of the rubber stopper and the surface of the light transmitting layer (8) to which the artificial fingerprint liquid component adhered, and pressed with a force of 4.9 N. In this state, the rubber stopper was slowly moved from the center to the outer periphery of the disk sample to wipe off the attached artificial fingerprint liquid component.
[0057]
For each disk sample, before artificial fingerprint liquid component adhesion (initial), immediately after artificial fingerprint liquid component adhesion (before wiping), and after wiping operation 2 times, 5 times, 10 times, and 15 times, The jitter of the recorded signal was measured. These results are shown in Table 1.
[0058]
Various parameters of the optical system of the optical information medium evaluation apparatus used for signal recording and reproduction, and recording / reproducing conditions are as follows.
[0059]
Laser wavelength: 405 nm
Objective lens numerical aperture NA: 0.85
Linear velocity: 6.5 m / s
Recording signal: 1-7 modulation signal (shortest signal length 2T)
Recording area: land and groove (only the measurement result of the groove portion is shown in Table 1)
[0060]
[Table 1]

[0061]
From Table 1, when using the artificial fingerprint liquid A or B of the present invention, the disk sample No. No. 2 has a surface layer (2s) having water and oil repellency, so that the disk sample No. Compared to 1, it can be quantitatively determined using the jitter value that the attached artificial fingerprint component is excellent in removability. Also, the disk sample No. With respect to No. 2, it can be quantitatively determined using the jitter value that the attached artificial fingerprint liquid component is removed as the number of wiping increases, and the performance of the initial optical disk is restored. The disk sample No. For sample No. 1, the jitter value slightly deteriorated after wiping 15 times. This is probably because the light-transmitting layer (8) of 1 had a low hardness, so that the surface was scratched by the wiping operation.
[0062]
On the other hand, when the artificial fingerprint liquid C is used, the artificial fingerprint component is not fixed on the surface of the light transmission layer (8). 1 and no. In both cases, the jitter values after wiping once were almost equal. Thus, the water / oil repellency between disc samples could not be distinguished, and the artificial fingerprint liquid C was inappropriate as an artificial fingerprint liquid used for the evaluation of the surface performance.
[0063]
In the examples, an optical recording disk was selected as the object to be evaluated, and the usefulness of the artificial fingerprint liquid of the present invention was shown. The artificial fingerprint liquid of the present invention is not limited to an optical recording disk, but can be used for quantitatively evaluating the antifouling property, fingerprint adhesion property or fingerprint removability of other various surfaces with good reproducibility. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Furthermore, all modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
[0064]
【The invention's effect】
According to the present invention, optical discs such as read-only optical discs, optical recording discs, magneto-optical recording discs, various displays such as CRTs, surface antifouling properties, fingerprint adhesion or fingerprint removal properties of various objects such as glass are quantitatively determined. An inexpensive artificial fingerprint liquid for evaluation with good reproducibility is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical recording disk sample used in Examples.
[Explanation of symbols]
(1): Optical disc
(2): Support base
(3): Reflective layer
(4): Second dielectric layer
(5): Recording layer
(6): First dielectric layer
(7): Resin layer
(8): Light transmission layer
(8i): Inner layer of light transmission layer
(8s): Surface layer of light transmission layer

Claims

An artificial fingerprint liquid comprising a particulate material and a dispersion medium capable of dispersing the particulate material.

The artificial fingerprint liquid according to claim 1, wherein the dispersion medium has a surface tension at 25 ° C in a range of 20 to 50 mN / m.

3. The artificial fingerprint liquid according to claim 1, wherein the dispersion medium is at least one selected from higher fatty acids, higher fatty acid derivatives, terpenes, and terpene derivatives.

The artificial fingerprint liquid according to claim 1, wherein the particulate material has an average particle size of 100 μm or less.

The artificial fingerprint liquid according to any one of claims 1 to 4, wherein the particulate material is selected from at least one of inorganic fine particles and organic fine particles.

The artificial fingerprint according to claim 5, wherein the fine particle substance includes any one of silica fine particles, alumina fine particles, iron oxide fine particles, and a mixture of any two or more selected from the fine particles as the inorganic fine particles. liquid.

The particulate material includes, as the organic particulates, keratin particulates, chitin particulates, chitosan particulates, acrylic particulates, styrene particulates, divinylbenzene particulates, polyamide particulates, polyimide particulates, polyurethane particulates, melamine particulates, and The artificial fingerprint liquid according to claim 5 or 6, comprising any one of a mixture of two or more selected from the fine particles.

The artificial fingerprint liquid according to any one of claims 1 to 7, wherein the particulate material contains Kanto Loam (powder 1 for JIS test).

The artificial fingerprint liquid according to any one of claims 1 to 8, comprising 0.1 to 5.0 (weight ratio) of particulate matter with respect to the dispersion medium.

The artificial fingerprint liquid according to any one of claims 1 to 9, which is diluted with a diluent as necessary when used.

The artificial fingerprint liquid according to any one of claims 1 to 10, for evaluating antifouling properties, fingerprint adhesion properties, or fingerprint removability properties of various object surfaces.