KR20010052464A

KR20010052464A - 광학 디스크 접착용 방사선 경화성 접착제

Info

Publication number: KR20010052464A
Application number: KR1020007013519A
Authority: KR
Inventors: 하차우티민흐; 설리반마이클고든
Original assignee: 윌리암 로엘프 드 보에르; 디에스엠 엔.브이
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2001-06-25
Also published as: WO1999063017A1; JP2002517541A; US6455121B1; CN1303423A; US6180200B1; EP1093499A1

Abstract

본 발명은 디지탈 다기능 디스크 및 다른 기판용 양이온 및 혼성 방사선-경화성 감압 접착 조성물, 양이온 또는 혼성 방사선-경화성 감압 접착제로 다기능 디지탈 디스크 층들을 접착시키는 방법과, 양이온 또는 혼성 방사선-경화성 감압 접착제에 의해서 접착된 디지탈 다기능 디스크를 특징으로 한다.

Description

광학 디스크 접착용 방사선 경화성 접착제{RADIATION CURABLE ADHESIVE FOR BONDING OF OPTICAL DISCS}

통상 공지되어 있는 콤팩트 디스크, 또는 CD는 기록장치에 있어서 혁명을 일으킨 것으로서, 컴퓨터 산업에서 음악과 같이 거대한 양의 데이터를 저장하는데 값싸게 이용할 수 있는 매체이다. 콤팩트 디스크에 관한 기술은 컴퓨터 및 오락산업에서 요구되는 저장력의 증가를 만족시키기위해서 개발 및 확장되고 있고, 디지탈 다기능 디스크(또는 DVDs)의 제조로 완성되었다. 콤팩트 디스크와 디지탈 다기능 디스크는 같은 일반적인 방법으로 정보를 저장하지만, DVD 고안은 우수한 제품을 제조하기위해서 CD 기술을 활용하였다.

구조적으로, 디지탈 다기능 디스크 및 콤팩트 디스크는 서로 매우 유사하다. 양쪽의 디스크의 표면에 정보를 입력하는 것은 연속적인 나선형 패턴으로 배열되면서 결각 또는 피트로 표시된다. 드라이브 레이저가 상기 피트를 가로지르면서, 레이저 빔이 드라이버 뒤쪽에 반사되어 광신호를 받고, 이를 적당한 형태로, 예를 들면 오디오, 비디오, 그래픽 또는 원래의 형태로 전환시킨다. DVDs는 특히 정보 전달 피트가 더 작고, CDs의 넓은 트랙과는 반대로 더 좁은 트랙에서 상세하게 배치되기 때문에 같은 형태의 CDs보다 더 많은 양의 데이터를 저장한다. DVD 플레이어는 650nm 및 635nm에서 적색광을 방출시키는 레이저를 사용하며, 이는 종래의 CD 플레이어에서 사용되는 적외 광선보다 더 짧은 파장이다. 상기의 더 짧은 파장은 DVD 플레이어가 디지탈 다기능 디스크의 더 작고, 더욱 밀집된 피트를 정확하게 읽도록 한다.

정보가 입력된 표면이 대칭적으로 배치된 주변과 중심 부재로 이루어진 콤팩트 및 디지탈 다기능 디스크는 같은 직경(120mm) 및 같은 두께(1.2mm)를 갖는다. 그러나 전통적인 콤팩트 디스크의 단일층 특성 대신에 디지탈 다기능 디스크는 폴리카보네이트 0.6mm 층 두개로 이루어져 있다. 상기는 디스크의 표면과 피트 사이의 거리를 감소시켜서, 레이저가 정보에 접근할 경우에 CDs에서보다 DVDs에서 덜 플라스틱을 투과한다. 결과적으로 더 얇은 DVD 기판은 레이저의 읽기 정확도를 향상시킨다. DVDs의 두 개의 접착된 면은 디스크를 더 강하게 만들고, 휨을 방지한다. 그러므로 디지탈 다기능 디스크는 콤팩트 디스크보다 더 큰 용량을 가지며, 환경적인 요인에 대한 반응이 감소된다.

디지탈 다기능 디스크는 미국특허 제4,310,919호 및 미국특허 제4,423,137호에 기술된 바와같이 몇가지 기본적인 방법을 변형시킴에 의해서 제조될 수 있다. 예를들면 디지탈 다기능 디스크를 제조하는 동안 소망하는 정보를 갖는 마스터 유리 디스크는 레이저 빔을 사용하여 나선형 패턴으로 마스터 유리 디스크의 중앙부에서 마스터 유리 디스크의 외부 가장자리로 데이터를 기록시킴에 의해서 제조된다. 기록후에, 상기 마스터 유리 디스크가 유리 표면상에 수산화나트륨 용액을 스피닝하고, 레이저에 의해서 생성된 피트를 읽음에 의해서 개발된다. 그리고 상기 개발된 마스터 유리 디스크가 은으로 코팅하고, 그리고 니켈로 코팅하여 금속화시킨다. 그리고 상기 니켈층은 은-피복된 마스터 유리 디스크에서 분리되고, 원래의 사본에서 알려져 있는 데이터의 니켈 역상을 형성한다. 상기 원본의 하나 이상의 니켈 사본이 생성될 수 있고, 스탬퍼로 사출성형기에서 디스크를 대량으로 제조하는데 사용될 수 있다. 그리고 용융된 폴리카보네이트가 스탬퍼를 포함하는 성형기로 들어가서 소망하는 정보를 전달하는 폴리카보네이트 디스크를 제조한다. 그리고 상기 디스크는 래커층이 부착된 성형기에서 제거되고, 반사성 금속으로 통상 알루미늄이 정보를 포함하는 폴리카보네이트 제1 층의 상부에서 증발되거나 또는 스퍼터된다. 그리고 래커의 보호 코팅재가 반사층상에 가해지고, 건조 또는 경화되어, 단일면의 디스크를 형성한다. 상기 단일면 DVD의 각인된 면이 모조층에 의해서 되돌아가고, 그 위 그래픽이 가해진다.

기본적인 DVD 형태는 통상 디스크의 용량을 추가적으로 향상시키기위해서 변형될 수 있다. 단일면 디스크의 용량은 반사형 알루미늄층(1)위에 금으로 이루어진 반-반사형 데이터층(0)을 가함에 의해서 거의 두배가 될 것이다. 상기 금으로 이루어진 층은 낮은 세기로 세팅된 드라이브 레이저에 의해서 읽힐 수 있지만, 알루미늄층은 레이저의 세기를 증가시킴에 의해서 접근될 수 있다. 상기는 디스크의 단일면에 정보를 2층으로 입력하여, 용량의 약 8.5GB를 갖는 DVD를 제공한다.

상기 단일면의 두 개, 2중층 디스크가 두꺼운 접착제의 층으로 함께 뒷면끼리 접착시켜서, 두면으로, 저장공간이 약 17GB인 2층의 디지탈 다기능 디스크를 제조한다. 상기 제1 및 제2 디스크층이 접착되어, 상기는 디스크의 중심부재에서 평행하게 같은 거리에 있다. 사용되는 접착제는 높은 전단강도를 제공하며, 서로로부터 일정하게 같은 거리로 정보층을 유지한다.

DVD를 접착시키는데 사용되는 기술은 세가지로, 접촉 접착제, 양이온 또는 PSA UV 접착 및 자유 라디칼 UV 접착이 있다. 상기 배합물은 알루미늄과 폴리카보네이트 층 사이, 금과 폴리카보네이트 층 사이 및 래커와 폴리카보네이트층 사이, 및 다양한 그의 조합물사이에 접착제를 제공해야 한다. 더욱이, 상기 접착 코팅재가 높은 경화속도를 가져야 하고, 기판에 습윤을 주어야 한다. 경화에 이어서, 상기 물질은 높은 치수 안정성 및 내구성을 가져야 한다.

그러나 다른 소망하는 성질인 디스크의 치수 안정성을 손상시키지 않으면서 DVD 성분들층 사이에 강하고, 긴 지속성을 갖는 접착력은 종래의 시스템으로는 이루어질 수 없다.

접촉 접착제가 열용융방식으로 디스크에 가해지고, 온도는 120℃ 내지 160℃ 사이로 유지된다. 상기 접착제는 내부 접착표면들을 압연 코팅함에 의해서 얇은 층으로 디스크에 펴진다. 그리고 상기 반쪽들이 함께 압착되고, 접착제가 가해진다. 평편한 디스크가 상기 방법을 통해서 높은 수득율로 제조될 수 있지만, 그러나 상기 디스크는 70℃ 이상 또는 습한 환경에서 저장되는 경우 휘는 경향이 있다.

자유 라디칼 UV 접착동안 아크릴레이트 래커를 디스크의 리딩 가장자리에 두고, 두 번째 디스크를 상부에 놓고, 상기 한쌍의 디스크를 회전시킨다. 두 번째 디스크의 중량은 금속층의 내부 가장자리를 향해서 래커의 이동을 촉진시키고, 래커가 외부 가장자리로 이동하도록 회전시킨다. 상기 접착제가 방사 코팅이 완성된 후에 UV 방사선을 통해서 경화된다. 상기 경화방법은 기판층들 중 하나가 반투명 또는 투명한 경우 매우 효과적이다. 양쪽의 기판들이 불투명한 경우, 경화시에 높은 UV 에너지가 요구되고, 그 과정에서 과량의 열이 발생한다. 열은 라디칼 편향, 접선편향 및 복굴절과 같이 접착된 디스크들의 기계적 성질에 역효과를 준다. 또한 과량의 열은 DVD-R 또는 DVD-RAM과 같은 기록매체의 상변이층 및 염료에 부정적인 손상을 준다. 또한 아크릴레이트가 경화되자마자 크게 수축되어서 평편한 디스크의 형성을 방해한다. 상기 수축율은 또한 접착된 디스크의 환경적 안정성을 감소시킬 것이다.

양이온 UV 접착동안, 상기 접착제가 양쪽의 디스크상에 스크린되고, UV 조사되고, 함께 압착된다. 노화에 따라 접착력은 시간에 따라 강해지고, 대략 24시간후에, 디스크의 반쪽들은 서로 영구적으로 부착된다. 스크린 방법은 스핀 코팅법보다는 온화한 접착방법이다. 스크린법에 의해서 제조된 디스크들은 다른 방법으로 제조된 디스크보다 평평하지만, 양이온 UV 접착은 적층 및 소망하지 않는 스크린 직물동안 공기 포함에 의해서 이상이 발생한다. 화학선에 노출되자마자 양이온 접착제 물질은 루이스 및 브뢴스테드산을 발생하고, 순수한 양이온 접착제는 접착된 기록 물질에 손상을 줄 것이다. 또한, 양이온 에폭시 접착제에 대한 경화율이 점차로 느려지며, 이는 디스크들이 추가의 스태커를 요하는 스태킹전에 접착을 완성하기위해서 일정기간동안 경화단계에 머물러야 하기때문에 설비 비용이 증가되고, 제조효율이 감소된다.

UV-경화성 감압 접착제(pressure sensitive adhesive, PSA)가 스크린 인쇄법을 사용하여 디스크 한쪽면들을 함께 접착시키는데 사용될 수 있다. 상기 접착제는 "예비-여과"이고, 두개의 접착 피복된 디스크 반쪽들이 적층전에 경화되고, 상기 접착제가 UV에 직접 노출된다. 두개의 반쪽들을 서로 압착함에 의해서 적층된다. UV-PSA 접착제는 양이온 접착제보다 더 빠른 속도로 경화된다. UV-PSA 물질은 연질 접착제를 형성하고, 매우 유연하게 접착된 디스크를 제조한다. 이러한 유연성은 어떤 조건하에서 접착된 디스크들의 치수안정성에 있어서 문제의 역효과를 낸다. 방사선 경화성 감압 접착제의 특성이 Huber HF의 Radiation cure of pressure sensitive adhesives에 기술되어 있다: Radiation curing in polymer science and technology-Volume IV(J.Fouassier and J. Rabek, eds.) pp. 51-71. Elsevier Applied Science, New York, 1993.

그러므로, 광학 디스크들의 스크린 인쇄 접착에 사용되는 빠른 경화율 및 낮은 부식정도를 갖는 양이온 경화 물질의 접착강도를 갖는 접착제를 제공할 것이 요구된다.

발명의 요약

본 발명의 한가지 구체예는 스크린 인쇄된 불투명 기판들을 함께 강하게 접착시키는 혼성 자유 라디칼과 양이온 접착제에 관한 것이다. 상기 접착된 기판들이 금속화 또는 실리콘화 폴리카보네이트 기판과, UV-경화된 래커 표면일 수 있다. 혼성 접착제에 의해서 형성된 접착은 높은 온도 및 습도에 노출되었을 때 안정하고, 우수한 기계적 성질을 포함하며, 적당한 점도를 가지며, 수축율이 감소되며, 경화후 휘발성이 낮다. 상기 결과는 접착된 디지탈 다기능 디스크들 또는 다른 기판에 내충격성 및 우수한 전단강도를 부여하는 접착제이다.

본 발명의 다른 구체예는 선택적으로 자유 라디칼 경화 성분들을 포함하는 양이온 방사선 경화성 접착제 조성물이다.

본 발명의 목적은 하기의 예비-혼합물 성분들을 조합하여 접착제 물질로 사용되는 방사선 경화성 조성물에 의해서 이루어질 수 있다:

(A) 적어도 하나의 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 0wt.% 내지 약 70wt.%;

(B) 적어도 하나의 반응성 희석제의 약 0wt.% 내지 약 30wt.%;

(C) 적어도 하나의 자유 라디칼 광개시제의 약 0wt.% 내지 약 15wt.%;

(D) 적어도 하나의 에폭시 수지의 약 10wt.% 내지 약 99wt.%;

(E) 적어도 하나의 디올의 약 0wt.% 내지 약 70wt.%;

(F) 적어도 하나의 양이온 광개시제의 약 0.5wt.% 내지 약 15wt.%; 및

(G) 선택적으로 적어도 하나의 부가적인 첨가제.

(A)와 (C), 또는 (E) 중 적어도 하나가 존재하며, "예비-혼합물 성분들"은 다른 성분들과 혼합되기 전에 방사선-경화성 조성물 성분들에 상응하는 것이다.

본 발명은 디지탈 다기능 디스크의 접착을 향상시키기위한 방사선-경화성 완전 양이온, 혼성 양이온 및 자유라디칼 접착제의 제조방법, 디스크 성분들을 함께 접착시키는 방법과, 접착제 화합물의 개선된 접착성에 의해 개선된 내충격성을 갖는 디스크를 제공한다. 다른 기판이 사용될 수 있다.

접착 시스템의 오픈 페이스 경화는 경화하는 동안 UV 방사선에 기판, 특히 불투명한 기판이 노출되는 것이 감소되어, 경화된 기판의 기계적성질에 있어서 소망하지 않는 효과를 방지하게 된다. 예를들면 DVD의 두개의 반쪽들에서 초기에 경화되고, 반쪽들이 함께 압착된 후에 양이온을 통해서 연속적으로 경화되는 스크린 인쇄가능한 접착제이다. 상기 환경하에서 형성된 접착력은 접착된 기판에 유해한 부수적인 효과를 유발하지 않고 매우 강하다. 표준 접착제 물질은 불리한 환경하에서, 특히 높은 온도 및 습도의 수준에서 예를들면 알루미늄과 폴리카보네이트 기판 사이의 강하고, 오랜 지속성을 갖는 접착력을 제공하지 않기때문에, 본 발명의 접착제의 제조, 특히 혼성 접착제 배합물이 현재의 방법보다 뛰어난 향상을 보인다.

특정하지 않는다면, 혼성 자유 라디칼과 양이온 접착 시스템(또한 때때로 혼성 감압 접착제(PSA)시스템)은 아크릴레이트 성분과 에폭시 성분이 공중합화하여 그래프트 및 블록 공중합체를 제조한다. 상기 혼성 시스템은 에폭시 수지와 조합된 자유 라디칼 중합성 아크릴레이트 단량체와 아크릴레이트 올리고머를 포함한다. 아크릴레이트 화합물 없이, 순수한 에폭시 수지 조성물의 경화는 서로에 대해 에폭시드의 양이온-매개 첨가의 느린 특성에 의해서 비교적 느리다.

본 발명의 혼성 접착제 시스템은 양이온 경화 물질을 아크릴레이트 접착제 조성물로 첨가하여, 양이온 성분의 경화속도를 증가시킨다. 양이온 에폭시 물질의 98중량% 미만을 아크릴레이트 조성물로 첨가하여 수축율을 감소시키고, 경화된 아크릴레이트 접착제의 접착강도를 크게 향상시킨다. 상기는 다른 잇점들 중에서 DVD 기판의 우수한 스크린 인쇄가 매우 향상되었다.

양이온 UV 경화 및 자유 라디칼 경화의 기작은 Cyracure, Cycloaliphatic Epoxides, Union Carbide Chemicals and Plastics Company, Inc., Danbury, CT.(1992), Billmeyer FW, Textbook of Polymer Chemistry, Interscience Publishers, Inc, New York(1957)에 기술되어 있다.

본 발명은 양이온 방사선-경화성 접착 배합물 및 디지탈 다기능 디스크의 표면들을 함께 접착시키는데 유용한 혼성 양이온 및 자유 라디칼 방사선-경화성 접착 배합물에 관한 것이다.

본 조성물의 하나의 구체예는 특히 금 및 알루미늄과 같은 금속 기판, 실리콘과 같은 세라믹과 폴리카보네이트에 대해 강한 접착성을 갖는 혼성 양이온 및 자유 라디칼 접착제를 합성하기위한 새로운 배합물에 있다. 본 발명의 첫번째 구체예의 중요한 측면은 양이온 에폭시 수지 시스템으로 아크릴레이트 올리고머 및 아크릴레이트 단량체의 공중합화에 있다. 아크릴레이트 단량체는 높은 중합화율에 있어서 바람직하다. 아크릴레이트 단량체와 에폭시 수지를 포함하는 혼성 PSA 시스템은 다양한 기판을 접착시키는데 사용되는 아크릴레이트 접착 코팅재의 접착성을 크게 향상시킨다.

본 발명의 다른 구체예는 선택적으로 자유 라디칼 경화 성분들을 포함하는 양이온 방사선 경화성(감압) 접착제 조성물에 있다. 상기 구체예에서, 금속층은 바람직하게 얇은 코팅재에 의해서 바람직하게 보호되고, 상기 피복된 디스크들이 양이온 방사선 경화성 접착제에 의해서 함께 접착된다. 본 발명의 접착제는 매우 양호한 접착성을 보이며, 매우 양호한 가공성을 보인다.

디지탈 다기능 디스크를 제조하는 경우, 제1 폴리카보네이트 기판의 보호층이 본 발명의 접착제에 의해서 제2 폴리카보네이트 기판의 보호층으로 접착될 수 있다. 예를들면 알루미늄 및 폴리카보네이트층의 접착력이 본 발명의 조성물로 이루어질 수 있다.

첨가제가 특정의 요구를 만족시키도록 조성물의 성질을 조절하기위한 방사선-경화성 코팅재에 포함된다. 염기성 첨가제는 본 발명의 접착 시스템에서 최소화하거나 또는 사용하지 않는 것이 바람직하며, 염기는 양이온 개시제에 의해서 생성된 강한 산성을 중합시켜서 양이온 경화를 느리게 한다. 혼성 시스템은 폴리카보네이트 표면과 같은 기판상에서 방사선-경화되는 경우, 최종적인 결과는 우수한 접착력 및 양호한 접착강도를 갖는 생성물이 제조된다.

아크릴레이트 올리고머, 아크릴레이트 단량체 희석제, 에폭시 수지, 양이온 희석제, 광개시제 및 첨가제의 종류 및 양이 생성물의 최종적인 용도에 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 조성물은 적어도 하나의 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머, 적어도 하나의 방사선-경화성 반응성 희석제, 적어도 하나의 광개시제, 적어도 하나의 에폭시 화합물, 선택적으로 적어도 하나의 디올 및 선택적인 첨가제를 포함할 수 있다. 조성물의 방사선 경화성 성분에 대한 양이온 성분의 중량비는 약 99:1 내지 약 20:80, 바람직하게는 약 80:20 내지 약 40:60, 더욱 바람직하게는 약 60:40 내지 약 50:50일 수 있다. 첨가제는 각 경우에 전체 중량비가 100%가 될 것이다.

상기 조성물은 경화된 물질의 접착력을 최대화시키고, 점도를 감소시키며, 경화속도를 짧게한다. 예를들면 라디칼 중합성 단량체 및 선택적으로 실란 화합물이 다양한 효과적인 농도로 첨가되어 점도 및 접착력 각각을 향상시킨다. 성분들의 비율을 바꿈에 의해서, 높은 광학적 투명성, 경도, 내약품성 및 내마모성 등과 같은 다른 소망하는 성질을 향상시킨다.

방사선-경화성 접착 코팅 조성물에 사용되도록 선택된 정확한 조합은 조성물을 경화하기위해서 사용되는 광원 및 조성물의 다른 성분에 따라서 변화될 수 있다. 경화전에 불용성염을 형성함에 의해서 접착된 디스크의 광학 성질을 손상시킬 수 있는 성분은 배합물에서 제외될 수 있다.

상기 방사선-경화성 조성물은 종래의 방법으로 경화될 수 있다. 예를들면 조사 광원은 종래의 광원으로 가령 Fusion Systems Corp.의 UV 램프가 있다. 또한, 저-, 중- 및 고압 수은 램프, 수퍼악티늄 형광 튜브 또는 펄스 램프가 적당하다. 방사선-경화는 화학선 방사에 의하며, 더 바람직하게는 UV-방사선에 의한다. 접착 조성물의 바람직한 UV 경화를 사용하는 경우, 광 세기를 적당히 조절하면 중합성 물질의 수축율을 조절하는데 중요한 도움을 준다.

상기 방사선-경화성 올리고머는 방사선-경화성 접착 코팅 조성물에 사용되는 특정의 방사선-경화성 올리고머일 수 있다. 적당한 방사선-경화성 올리고머의 예로는 적어도 약 500의 분자량을 가지며, 화학 방사선을 통해서 중합화될 수 있는 적어도 하나의 에틸렌 불포화기를 포함하는 우레탄 올리고머를 포함된다. 예를들면 희석제가 코팅 조성물에 존재한다면, 상기 에틸렌 불포화기는 조성물이 경화되는 경우 반응성 희석제가 부착되는 올리고머의 반응성 말단기일 수 있다. 바람직하게 상기 올리고머는 올리고머의 각 말단 중 하나에 두 개의 말단 방사선-경화성 작용기를 갖는다. 낮은 유리전이값을 갖는 올리고머가 바람직하다.

대표적인 올리고머는 예를들면 미국특허 제4,932,750호에 개시되어 있다.

방사선-경화성 올리고머는 대개 약 0중량% 내지 70중량%, 바람직하게는 약 10-50중량%, 더 바람직하게는 약 30중량% 내지 약 40중량%의 양으로 존재한다.

올리고머에 존재할 수 있는 적당한 방사선-경화성 작용기의 예로는 (메트)아크릴레이트 또는 비닐에테르기를 포함하는 에틸렌 불포화기를 포함한다. 여기서 사용된 "(메트)아크릴레이트"는 메타크릴레이트, 아크릴레이트 또는 그의 혼합물을 의미한다.

바람직하게 올리고머내 방사선-경화성기는 (메트)아크릴레이트기 또는 비닐에테르기이다.

바람직하게, 상기 올리고머는 올리고머 주사슬에 접착되는 적어도 두 개의 에틸렌 불포화기를 포함한다. 예를들면 에틸렌 불포화기는 반응성 말단으로 올리고머 주사슬의 각 말단에 존재할 수 있다. 상기 올리고머 주사슬은 예를들면 폴리에테르, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 아크릴, 탄화수소, 폴리올레핀 또는 그의 공중합체에 근거할 수 있다. 바람직하게 상기 올리고머 주사슬은 반복되는 우레탄 단위체를 포함한다.

상기 방사선-경화성 올리고머는 적어도 하나의 방사선 경화성 (메트)아크릴레이트기, 바람직하게는 적어도 하나의 아크릴레이트기를 포함하는 아크릴 올리고머일 수 있다. 상기는 아크릴레이트 아크릴로서 당분야에 알려져 있다.

본 발명은 아크릴레이트 아크릴 올리고머, 또는 특정의 다른 올리고머가 제조될 수 있는 방법에 한정되는 것은 아니다. 아크릴레이트 아크릴에 대한 올리고머 합성 경로는 예를들면 (메트)아크릴산으로 히드록시-작용기 아크릴 올리머를 에스테르화하거나 또는 (메트)아크릴산으로 에폭시-작용기 아크릴 올리고머를 반응시키는 것을 포함한다. 상기 아크릴레이트 아크릴은 우레탄 연결기를 포함할 수 있다. 바람직한 아크릴레이트 아크릴 올리고머는 적어도 Mn 5,000의 종류를 포함한다. 바람직한 아크릴레이트 우레탄 아크릴은 미국출원번호 제08/740,725호에 기술되어 있으며, 전문이 참고문으로 기술되어 있다.

아크릴레이트 아크릴은 예를들면 (1)히드록시에틸 아크릴레이트 또는 글리시딜 메타크릴레이트로 펜던트 카르복실산을 갖는 아크릴 중합체의 부분적인 에스테르화 또는 선택적으로 아크릴산으로 글리시딜 메타크릴레이트 터폴리머를 아크릴레이트화, 또는 (2)알릴 메타크릴레이트 또는 N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 같은 아크릴레이트기를 이미 갖는 단량체의 중합화와 같은 공지된 합성 방법에 의해서 제조될 수 있다.

상기 아크릴 올리고머는 전형적으로 공중합체 주사슬을 가질 것이다. 상기 올리고머의 유리전이온도(Tg)는 메틸 메타크릴레이트의 함량을 감소시킴에 의해서 낮아질 수 있다.

(메트)아크릴산 및 에스테르 중합체는 예를들면 Encyclopedia of Polymer Science ＆ Engineering 의 1권(1985) 211-305페이지에 개시되어 있다.

상기 올리고머 주사슬은 예를들면 우레탄 연결기를 통해서 서로 접착되는 하나 이상의 올리고머 블록으로 이루어질 수 있다. 예를들면 하나 이상의 폴리올 전중합체의 종류는 당분야에 공지된 방법으로 연결될 수 있다.

올리고머 주사슬이 폴리에테르라면, 생성된 접착제는 낮은 유리전이온도 및 양호한 기계적 성질을 가질 수 있다. 올리고머 주사슬이 폴리올레핀이라면, 생성된 접착제는 방수성을 추가적으로 향상시킬 수 있다. 폴리카보네이트계 올리고머는 양호한 안정성을 제공할 수 있다.

반복되는 우레탄 단위체를 갖는 올리고머는 예를들면 (i)올리고머 폴리올, (ii)디- 또는 폴리-이소시아네이트 및 (iii) 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 같이 히드록시 작용기 에틸렌 불포화 단량체의 반응에 의해서 제조될 수 있다.

올리고머 주사슬 폴리올이 사용된다면, 바람직하게 평균 적어도 약 2개의 히드록시기를 갖는다. 상기 올리고머 주사슬 폴리올은 평균 2개 이상의 히드록시기, 예를들면 2-4개의 히드록시기를 가질 수 있다. 상기 올리고머 디올의 예로는 폴리에테르 디올, 폴리올레핀 디올, 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올 및 그의 혼합물을 포함한다. 폴리에테르 및 폴리카보네이트 디올 또는 그의 조합물이 바람직하다.

폴리에테르 디올이 사용된다면, 바람직하게 상기 폴리에테르가 실질적으로 비결정성 폴리에테르이다. 바람직하게 상기 폴리에테르는 하기의 단량체 단위의 하나 이상의 반복단위를 포함한다:

-O-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH₃)-

-O-CH₂-CH₂-CH₂-

-O-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-

-O-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-

-O-CH₂-CH(CH)₃-CH₂-CH₂-

-O-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH₂-.

사용될 수 있는 폴리에테르 폴리올의 예로는 3-메틸테트라히드로푸란의 20중량% 및 테트라히드로푸란의 80중량%의 중합화 생성물이고, 상기는 개환중합화된다. 상기 폴리에테르 공중합체는 가지형과 비가지형의 옥시알킬렌 반복 단위를 포함하며, PTGL 1000^TM으로 시판된다(Hodogaya Chemical Company of Japan). 사용될 수 있는 폴리에테르의 다른 예로는 PTGL 2000^TM이 있다(Hodogaya Chemical Company). 사용될 수 있는 폴리에테르의 다른 예로는 폴리아릴 디올이 있다.

폴리카보네이트 디올의 예로는 종래에 디올로 디에틸렌 카보네이트의 알콜분해에 의해서 제조된 것이다. 상기 디올은 예를들면 약 2 내지 약 12개의 탄소원자를 갖는 알킬렌 디올로 가령 1,4-부탄 디올, 1,6-헥산디올, 1,12-도데칸 디올 등이 있다. 상기 디올의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올은 카보네이트기 뿐만아니라 주사슬에서 에테르 연결기를 포함할 수 있다. 그러므로 예를들면 알킬렌 옥시드 단량체와 이미 기술된 알킬렌 디올의 폴리카보네이트 공중합체가 사용될 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올 및 폴리카보네이트 공중합체의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

폴리카보네이트 디올은 예를들면 듀라카브(DURACARB) 122^TM(PPG Industries) 및 퍼만올(PERMANOL) KM10-1733^TM(Permuthane, Inc., Ma.)을 포함한다. 듀라카브 122^TM은 헥산디올로 디에틸카보네이트의 알콜분해에 의해서 제조된다.

단독 또는 혼합물로서 특정의 유기 폴리이소시아네이트(ii)가 폴리이소시아네이트로 사용될 수 있다. 그러므로 생성물은 분자의 적어도 한 쪽 말단이 이소시아네이트/에틸렌 불포화 단량체 반응으로부터 반응 생성물로 말단 캡화된 것이 수득된다. "말단-캡화"는 작용기가 올리고머 디올의 두 개의 말단 중 하나를 캡화하는 것을 의미한다.

이소시아네이트/히드록시 작용기 단량체 반응 생성물이 우레탄 연결기를 통해서 올리고머 주사슬(i) 디올에 부착된다. 상기 우레탄 반응이 촉매 존재하에서 일어난다. 우레탄 반응에 대한 촉매로는 예를들면 디부틸-주석 디라우레이트, 디아자비시클로옥탄 결정등을 포함한다.

바람직하게, 상기 폴리이소시아네이트(ii)는 디이소시아네이트이다. 디이소시아네이트(ii)의 예로는 이소포론 디이소시아네이트(IPDI), 테트라메틸크실렌 디이소시아네이트(TMXDI), 톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 디페닐메틸렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 시클로헥실렌 디이소시아네이트, 메틸렌 디시클로헥산 디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸 헥사메틸렌 디이소시아네이트, m-페닐렌 디이소시아네이트, 4-클로로-1,3-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-비페닐렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 1,4-테트라메틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 및 폴리알킬옥시드 및 폴리에스테르 글리콜 디이소시아네이트로 가령 TDI 말단의 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜 및 TDI 말단의 폴리에틸렌 아디페이트를 포함한다. 바람직한 디이소시아네이트는 황색을 띠지 않는 디이소시아네이트로 가령 이소포론 디이소시아네이트이다.

대개 반응성 말단을 갖춘 화합물(iii)은 화학 방사선의 영향에서 중합화할 수 있는 작용기를 포함하고, 상기 화합물은 디이소시아네이트와 반응할 수 있는 작용기를 포함한다. 히드록시 작용기 에틸렌 불포화 단량체가 바람직하다. 더욱 바람직하게, 히드록시 작용기 에틸렌 불포화 단량체는 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 또는 비닐 에테르 작용기를 포함한다.

본 발명에 따른 조성물은 적어도 하나의 반응성 희석제를 포함한다. 반응성 희석제가 접착 조성물의 점도를 조절하기위해서 사용될 수 있다. 이와 같이 반응성 희석제는 화학 방사선에 노출되었을 때 중합화할 수 있는 적어도 하나의 작용기를 포함하는 낮은 점도의 단량체일 수 있다. 예를들면 비닐 반응성 희석제 및 아크릴레이트 단량체 희석제가 사용될 수 있다. 양이온 희석제(성분(D)에 포함되지 않는다면)로, 가령 고리지방족 에폭시드 또는 에폭시 알칸이 또한 적당하다. 또한, 폴리올(성분(E))이 반응성 희석제로 제공될 수 있다. 비닐에테르가 라디칼 중합화 및 양이온 중합화에서 반응할 수 있다.

반응성 희석제는 코팅 조성물의 점도가 500cps이상, 바람직하게는 1,000cps 이상인 양으로 첨가되는 것이 바람직하다. 조성물의 점도는 스크린 인쇄과정동안 스크린 누출을 피하기위하여 1,000cps 이상이어야 한다. 반응성 희석제의 적당한 양은 약 1wt% 내지 약 70wt%, 더욱 바람직하게는 약 10wt.% 내지 약 50wt.%임이 알려져 있다.

상기 반응성 희석제는 약 550 미만의 분자량 또는 실내온도에서 약 500mPas미만의 점도를 갖는다(100% 희석제로 측정됨).

상기 반응성 희석제에 존재하는 작용기는 방사선-경화성 올리고머 또는 에폭시 수지에 사용되는 것과 같은 특성을 갖는다. 바람직하게 상기 반응성 희석제내에 존재하는 방사선-경화성 작용기는 방사선-경화성 올리고머에 존재하는 방사선-경화성 작용기와 공중합화할 수 있다.

바람직하게, 상기 반응성 희석제 시스템은 아크릴레이트 또는 비닐 에테르 작용기 및 C₄-C₂₀알킬 또는 폴리에테르 상분을 갖는 단량체를 포함한다. 상기 반응성 희석제의 예로는 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트, 데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 에톡시에톡시-에틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 라우릴비닐 에테르, 2-에틸헥실비닐 에테르, N-비닐 포름아미드 및 그의 유도체, N-비닐 카바졸, N-비닐 카프로락탐, N-비닐피롤리돈 등이 있다.

또한, 상기 반응성 희석제는 화학 방사선을 사용하여 중합화할 수 있는 두 개의 그룹을 포함할 수 있다. 세 개이상의 반응성기를 갖는 희석제가 또한 존재할 수 있다. 상기 단량체의 예로는 C₂-C₁₈히드로카본디올디아크릴레이트, C₄-C₁₈히드로카본디비닐에테르, C₃-C₁₈히드로카본트리올트리아크릴레이트, 그의 폴리에테르 유사물 등으로 가령 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 헥산디올디비닐에테르, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 및 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트를 포함한다. 지방족 비닐 에테르 및 방향족 비닐 에테르가 적당하다.

바람직하게, 올리고머 및 적어도 하나의 라디칼 중합성 단량체 희석제는 방사선-경화성기로서 아크릴레이트기를 포함한다.

상기 조성물은 적어도 하나의 양이온 경화성 에폭시 수지, 바람직하게는 약 10wt.% 내지 약 99wt.%의 양으로 존재한다. 적당한 에폭시 수지는 비스페놀-A, 고리지방족 에폭시드, 비스페놀-F 및 그의 혼합물을 포함한다. 바람직한 에폭시 수지는 혼합된 고리지방족 에폭시드, 비스-(3,4-에폭시시클로헥실)아디페이트, 비스페놀-A 에폭시드 및 비스페놀-F 에폭시드를 포함한다. 비스페놀-A 에폭시드는 양호한 표면 경화를 제공하는 것이 알려져 있다. 비스페놀-F 에폭시드로 우수한 경화성이 이루어지며, 아주 바람직하다.

특히 완전한 양이온 경화성 조성물에 관련된다면 조성물은 폴리올을 포함하며, 저분자량 화합물(예를들면 500미만의 Mw) 및 2-6개의 히드록시기, 바람직하게는 2-3개의 히드록시기를 포함한다. 알콜 및 폴리올은 사슬전이제 및 에폭시드를 갖는 공경화제로 작용하여 양이온 배합물의 경화속도를 향상시킨다. 적당한 폴리올은 55℃에서 2250cP 내지 2700cP 범위의 점도를 갖는 ε-카프로락톤 트리올 가교제를 포함한다. 적당한 폴리올의 다른 예로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄올, 1,4-부탄디올, 펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판 등을 포함한다. 존재한다면 화합물(E)의 양은 바람직하게는 1 내지 70wt.%, 바람직하게는 2-50wt.%, 더욱 바람직하게는 3-20wt.%이다. 저분자 폴리올 및 특히 1-8개의 탄소원자를 갖는 디올이 낮은 점도를 이루는데 사용되기 때문에 바람직하다. 에틸렌글리콜이 더욱 바람직하다.

상기 조성물은 적어도 하나의 양이온 광개시제를 포함하며, 또한 선택적으로 빠른 UV경화를 위해서 적어도 하나의 라디칼 광개시제를 포함한다. 종래의 광개시제가 사용될 수 있다. 자유 라디칼 광개시제의 예로는 벤조페논, 아세토페논 유도체, 가령 알파-히드록시알킬페닐케톤, 벤조인 알킬 에테르 및 벤질 케탈, 모노아실포스핀 옥시드 및 비스아실포스핀 옥시드를 포함한다. 바람직한 광개시제는 1-히드록시시클로헥실 페닐케톤(Irgacure 184^TM, Ciba Geigy)이 있다. 다른 바람직한 예로는 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논(Irgacure 651^TM, Ciba Geigy)이 있다. 다른 적당한 광개시제는 머캅토벤조티아졸, 머캅토벤조옥사졸 및 헥사릴 비스이미다졸을 포함한다.

양이온 광개시제는 안티몬 및 포스페이트의 오늄염으로 가령 혼합된 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트염 및 혼합된 트리아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트염을 포함한다. 헥사플루오로포스페이트 염은 헥사플루오로안티모네이트염보다 본 발명의 혼성 PSA 시스템에서 초기 경화가 더 빠르다. 양이온 및 자유 라디칼 광개시제의 혼합물은 혼성 PSA 접착제 시스템에서 적당한 균형성을 제공한다. 자유 라디칼 광개시제는 약 0wt.% 내지 약 15wt.% 범위의 양으로 존재할 것이다. 양이온 광개시제는 약 0.5wt.% 내지 약 15wt.%의 범위의 양으로 본 발명의 조성물내 존재할 것이다. 특정의 양이온 광개시제가 라디칼 중합화를 개시하기위해서 사용될 수 있다.

추가의 화합물은 보통 접착 코팅재를 포함하는 방사선-경화성 코팅재에 포함되며, 효과적인 양으로 사용될 수 있다.

티올 화합물이 접착제의 접착성질을 향상시키기위해서 UV-경화성 아크릴레이트 올리고머 조성물에서 사용될 수 있다. 바람직하게, 라디칼 중합성 단량체는 방사선-경화동안 티오에테르 접착을 형성한다. 상기 티오에테르 접착은 티올-엔 반응에 의해서 형성될 수 있다. 티올-엔 시스템은 방사선-경화동안 가령 머캅토 실란과 같은 티올 성분과 N-비닐 피롤리돈과 같은 비닐 성분을 조합한 결과이다. 지방족 티올 화합물은 가령 C₅-C₃₀, 바람직하게는 C₅-C₂₀알칸티올 화합물과 같은 지방족 티올 화합물이 적당한 반응물이다. 알칸티올의 예로는 1-펜탄티올, 1-헥산티올, 1-헵탄티올, 1-옥탄티올, 1-데칸티올, 1-도데탄티올 등을 포함한다. 디- 및 트리-머캅토 화합물을 포함하는 다수의 머캅토기를 포함하는 화합물이 사용될 수 있다. 티올 화합물의 바람직한 예로는 γ-머캅토프로필트리메톡시실란 및 γ-머캅토프로필트리에톡시실란이 있다. 또한 티오에테르가 바람직하다. 아크릴레이트와 공중합화하는 경우 상기 티올-엔 시스템은 우수한 접착특성을 갖는 조성물을 제공한다.

또한, 첨가제가 배합물내 포함될 것이다. 소량의 UV 흡수제, 전형적으로 벤조트리아졸, 벤조페논 또는 옥사닐리드형, 또는 입체적 장애 아민형(HALS)가 광안정제로 첨가될 수 있다. 또한, 당분야에서 사용되는 종래의 첨가제로는 충전제, 사슬전이제, 가소제, 습식제, 안정제, 접착 촉진제 또는 평준화제를 포함한다.

상기에서 기술된 바와같이 머캅토실란은 접착 촉진제로 바람직하다. 머캅토실란이외의 티올 화합물이 사용되는 경우, 실란 접착 촉진제가 바람직하다. 상기 실란 접착 촉진제가 당분야에 공지되어 있다. 예로는 이소시아네이토알킬트리알콕시실란, 메타크릴일알킬트리알콕시실란, 아미노 알킬트리알콕시실란 및 에폭시알킬트리알콕시 실란을 포함한다. 상기 알킬기는 대개 프로필이고, 알콕시기, 메톡시 또는 에톡시가 바람직하다. 다른 적당한 실란 접착 촉진제는 비닐트리메톡시실란이다. 머캅토실란으로 가령 머캅토프로필트리메톡시실란 및 머캅토프로필트리에톡시실란이 특히 바람직하다. 열적 산화방지제가 열적 및 산화적 안정성을 향상시키기위해서 사용될 수 있다. 증점제, 평준화제, 소포제, 요변제 및 점착제가 바람직한 첨가제이다. 다른 중합체 및 올리고머가 필요에 따라서 조성물로 첨가될 수 있다.

경화속도는 당분야에 공지되어 있는 조사량-모듈러스 곡선으로 측정될 수 있다. 경화속도는 최대 모듈러스의 95%를 이루도록 요구되는 조사량으로부터 얻어질 수 있다. 접착 코팅재에 있어서, UV 경화 속도가 95%의 최대 수득가능한 모듈에서 약 1.0J/㎠, 더욱 바람직하게는 약 0.3J/㎠ 미만이다.

접착 코팅재에 있어서, 25℃에서 밀도가 약 1.02g/㎖이다. 상기 접착제 조성물은 바람직하게 25℃에서 약 100 내지 약 30,000mPas의 점도를 갖는다. 신장율은 적어도 2% 이상이 바람직하다. 경화시 수축율은 경화된 물질의 밀도에 대해서 ≤7%이다. 접착세기는 약 4 내지 약 5이다. 전단 강도는 바람직하게 약 10 lbs 내지 약 50 lbs이다. 경화된 접착제 접착은 바람직하게 적어도 96시간동안 약 85%의 상대습도 및 약 85℃에 노출시켜도 안정하다.

본 발명은 상기에 언급된 배합의 문제점을 해결할 수 있는 개선된 방법을 제공한다. 플라스틱, 금속, 세라믹 기판 및 경화된 CD 래커에 UV-경화성 조성물은 양호한 접착력을 갖는다. 그러므로 상기 조성물은 단일면 디지탈 다기능 디스크들을 함께 접착시키거나 또는 단일면 디스크로 이루어진 개개의 층을 접착시키는데 유용할 것이다. 본 발명의 혼성 자유 라디칼 및 양이온 접착제는 특히 불투명한 기판을 오픈 페이스 접착에 적당하므로, 높은 세기의 UV 방사선으로 기판이 노출되는 것을 피할 수 있다. 다른 기판들이 접착제 조성물에 의해서 접착될 수 있다. 예기치 못하게 우수한 접착성이 상기 조성물로 이루어질 수 있고, 디지탈 다기능 디스크의 제조에서 요구되는 접착성을 만족시키는 우수한 물질을 제공한다.

방사선 경화성 접착제 조성물을 형성하는 화합물이 바람직하게 요변제 혼합물을 형성하기위해서 함께 조합되고, DVD를 형성하는 두 개의 폴리카보네이트 기판의 각각의 한쪽 표면에 피복되고, 상기 표면은 알루미늄, 금 또는 오디오, 비디오 또는 다른 정보를 코딩한 다른 층으로 이미 피복되어 있고, 바람직하게는 UV 경화성 래커에 의해서 보호받을 수 있다. 상기 접착제가 스크린 인쇄 또는 당분야에 공지된 다른 적당한 방법에 의해서 기판상에 피복된다. 상기 기판상에 접착제가 약 0.2-1.0J/㎠, 예를들면 약 0.4J/㎠의 조사량의 자외선 방사선으로 경화된다. 방사선-경화가 대기중에서 매릴랜드주 록크빌의 Fusion Curing Systems에서 제조되는 "H" 전구 또는 "D" 전구를 갖춘 융합 램프를 사용하여 실시된다. 상기 경화된 접착제 피복된 기판은 접착제로 기판층을 서로 접착시켜서 중첩시키고, DVD 플레이어에서 해독될 수 있는 하나 또는 바람직하게는 두 개의 코딩된 오디오 또는 비디오 정보를 갖는 단일 DVD를 제조한다. 다양한 조합물로 본 발명에 의해서 접착될 수 있는 기판 층은 플라스틱, 금속 및 세라믹으로 이루어진다. 상기 접착 조성물이 스크리 인쇄에 의해서 디스크 층에 가해진다.

광학 디스크 접착제에 대한 제조 및 유용한 특성이 예를들면 미국특허 제4,861,637호, 제4,906,675, 제5,360,652호, 제5,663,211호, 제5,227,213호 및 제5,213,947호에 개시되어 있다.

광학 디스크 제조방법이 J.G. Kloosterboer in ADV. POLYM. SCI. 1988, 84, 1-61 페이지에 Network Formation by Chain Crosslinking Photopolymerization and its Applications in Electronic에 개시되어 있다.

본 발명은 하기에 한정되지 않은 실시예에 의해서 추가적으로 설명될 것이다.

실시예 1: 혼성 감압 우레탄 아크릴레이트 방사선-경화성 접착제의 제조법

폴리카보네이트 우레탄 디아크릴레이트 올리고머(Tg 14℃ Desotech)를 포함하는 용액: 이소보닐아크릴레이트(IBOA), 비닐 에테르 희석제(DVE-3^TM, ISP), 혼합된 고리지방족 에폭시드(UVR-6100^TM, Union Carbide, CT) 광개시제 이르가큐어(Irgacure) 184^TM(Ciba Geigy) 및 혼합된 트리아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트염(UVI 6990^TM, Union Carbide, CT), 티올 첨가제 접착 촉진제 γ-머캅토트리메톡시실란 및 점착제(Sylvatac 1100^TM, Hercules, N.C.)가 표 1에 기술된 비율을 사용하여 제조된다.

상기 시약이 60℃에서 1시간동안 가열된 후, 상기 성분들이 균질화될 때까지 진탕함에 의해서 혼합된다. 생성된 물질은 Physica^TMLC3 점도계에 의해서 측정된 바와 같이 685mPas의 점도를 갖는다. 구별되는 점도를 갖는 중합체가 연속적으로 DVDs상에서 접착성을 시험한다.

성분	실시예 1 wt.%
폴리카보네이트 우레탄 디아크릴레이트 올리고머	21.6
이소보닐아크릴레이트 희석제	18.9
자유 라디칼 개시제	1.35
에폭시 수지	39.66
비닐 에테르 희석제	2.25
디올	4.41
양이온 개시제	0.93
γ-머캅토프로필트리메톡시실란	0.9
점착제	10
점도(@25℃)	685cps
조직	점성

DVD 접착에서 실시예 1의 성질.

알루미늄 디스크가 5초동안 5,000rpm에서 보호용 코팅재로 방사코팅되고, 융합 H 램프를 사용하여 0.3J/㎠에서 경화된다. 상기 보호된 알루미늄 디스크가 표 1의 시약으로 이루어진 접착층으로 스크린 인쇄된다. 폴리카보네이트 디스크가 마찬가지로 접착층으로 피복되고, 경화된다. 상기 두개의 기판 디스크가 함께 압착되어, 공기방울이 들어가는 것을 방지한다. 상기 디스크들 사이의 접착제는 시험전에 24시간동안 추가적인 UV 방사선없이 "어두운" 경화시킨다. 75㎝의 높이에서 콘크리트 바닥에 떨어졌을 때 접착된 디스크의 내충격성(접착 세기)이 부착된 디스크가 환경적인 응력(500시간동안 85%의 상대습도(RH) 및 85℃에서)에 노출되기 전 및 후에 측정된다. 접착된 DVD의 접착 응력이 환경적 스트레스에 노출되기 전 및 후에 디스크의 내충격성을 비교함에 의해서 측정된다. 상기 시험의 결과는 하기의 표 2에 개시되어 있다.

접착된 디지탈 다기능 디스크	측정값
접착세기, 25℃/40% RH(500시간)	5
접착세기, 85℃/85% RH(500시간)	5

실시예 2 및 3: 감압 혼성 우레탄 아크릴레이트 방사선-경화성 접착제의 제조법

실시예 2 및 실시예 3의 배합물이 실시예 1의 방법에 따라서 시험된다. 실시예 2 및 실시예 3의 조성물 및 시험결과가 표 3에 개시되어 있다. 상기 폴리우레탄 아크릴레이트 아크릴은 Mn 1,000 및 Tg -10℃에 의해서 특징화된다.

성분	실시예 2(wt.%)	실시예 3(wt.%)
아크릴레이트 아크릴 올리고머	39	23.63
이소보닐 아크릴레이트	15	20.7
자유 라디칼 개시제	1.8	2
혼합된 고리지방족 에폭시드		27.61
비스-(3,4-에폭시시클로헥실)아디페이트	30.16	13.8
비닐에테르 희석제	3	2.42
폴리올	8	4.44
안티몬염 양이온 개시제	1.6
포스페이트염 양이온 개시제		2
γ-머캅토프로필트리메톡시실란	1.2	1
CAB381-0.1 증점제		2.2
발포 블라스트(foam blast) 첨가제 FB20F	0.24	0.2
점도(cps @25℃)	2530	1015
조직	점성	점성
접착세기, 25℃/40% RH	5	5
접착세기, 85℃/85% RH(96시간)	5	5

실시예 4

양이온 경화성 접착제 조성물은 비스페놀-F 에폭시 수지를 사용하여 본 발명의 두번째 구체예에 따라 배합될 수 있다. 따라서, 표 4의 성분이 조합되고, 이미 기술된 방법으로 DVD 기판을 접착시키기위해서 사용된다. 양이온 경화성 접착제에 대한 성질 및 시험결과가 하기에 나타내었다.

성분
비스페놀-F 에폭시 수지	98.8%
설포늄 포스페이트 양이온 광개시제	1.2%
점도 @25℃	3,000cps
접착세기, 85℃/85% RH(500시간)	5

시험 방법

점도

점도는 PHYSICA MC10 점도계를 사용하여 측정된다. 상기 시험 시료가 조사되고, 과량의 기포가 존재한다면 대부분의 기포가 제거되도록 단계를 추가한다. 상기 단계에서는 모든 기포를 제거할 필요는 없으며, 이는 시료를 충전하면서 약간의 기포가 들어가기 때문이다.

상기 장치는 종래의 Z3 시스템으로 설정하여 사용한다. 상기 시료가 주입기를 사용하여 일회용 알루미늄컵으로 17cc 충전시킨다. 컵내 시료는 과량의 기포에 대해서 조사하고, 필요하다면 원심분리와 같은 직접적인 장치에 의해 제거된다. 선택적으로 액체에서 기포가 빠져나가도록 충분한 시간이 경과하도록 한다. 액체의 표면 상부에서 기포는 허용가능하다.

상기 밥은 측정컵내 액체로 온화하게 낮아지고, 상기 컵 및 밥이 장치에 설치된다. 상기 시료온도는 5분간 기다리면서 순환하는 액체의 온도와 같게 한다. 그리고 회전속도는 소망하는 전단율을 생성하는 소망하는 값으로 설정한다. 전단율의 소망하는 값은 시료의 기대되는 점도의 범위에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 쉽게 결정될 수 있다.

장치 패널은 점도 값을 읽고, 15초동안 점도 값이 약간 변화한다면(2%미만의 상대변화율), 측정이 완결된다. 해독이 다양하다면, 상기 온도는 평형값에 도달하지 못했거나 또는 상기 물질은 전단에 의해서 변화될 수 있다. 후자의 경우에, 다른 전단율에서 추가의 시험이 시료의 점성을 한정하기위해서 요구된다. 기술된 결과는 세 개의 시험시료의 평균 점도값이다.

접착세기

경화된 접착제로 접착시킨 접착된 디지탈 다기능 디스크의 접착세기가 낙하시험에 의해서 측정된다. 상기 경화되고, 접착된 디스크가 3피트의 수직높이에서 콘크리트바닥으로 떨어뜨리고, 접착된 디스크의 외부 가장자리는 콘크리트를 충격한다. 경화된 시료 접착 조성물의 내충격성은 하기에 언급되는 바와 같이 질적으로 등급을 매긴다.

1-5의 등급

1 가장 좋지 않음; 두 개의 디스크면에 박리가 일어남

5 가장 좋음; 두 개의 디스크가 충격에 의한 박리를 보이지 않음

상기의 발명의 상세한 설명은 설명을 목적으로 제공되어졌다. 기술된 구체예로 본 발명을 한정시키는 것은 아니다. 명백하게, 많은 변형은 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 명백할 것이다. 상기 구체에는 본 발명의 원리 및 그의 실제적인 응용을 잘 설명하기위해서 선택되고 설명되어, 당분야의 통상의 지식을 가진 자는 다양한 구체예 및 변형을 이해할 수 있다. 본 발명의 범위는 하기의 청구의 범위 및 그에 상응하는 것에 의해서 한정된다.

Claims

(A) 적어도 하나의 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 0wt.% 내지 약 70wt.%;

(B) 적어도 하나의 반응성 희석제의 약 0wt.% 내지 약 30wt.%;

(C) 적어도 하나의 자유 라디칼 광개시제의 약 0wt.% 내지 약 15wt.%;

(D) 적어도 하나의 에폭시 수지의 약 10wt.% 내지 약 99wt.%;

(E) 적어도 하나의 폴리올의 약 0wt.% 내지 약 70wt.%;

(F) 적어도 하나의 양이온 광개시제의 약 0.5wt.% 내지 약 15wt.%; 및

(G) 선택적으로 적어도 하나의 부가적인 첨가제로 이루어진 예비-혼합물 성분들을 조합하여 이루어진 디지탈 다기능 디스크 성분들을 접착시키는 방사선-경화성 접착 조성물에 있어서,

(A)와 (C), 또는 (E) 중 적어도 하나가 존재하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 디올(E)은 에틸렌 글리콜, 프로판 글리콜 및 부탄 글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 반응성 희석제(B)는 아크릴레이트 단량체 및 비닐 에테르로 이루어진 그룹으로부터 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 적어도 하나의 에폭시 수지는 비스페놀-A 에폭시 수지 및 비스페놀-F 에폭시 수지로 이루어진 그룹에서 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 부가적인 첨가제는 증점제, 점착제, 사슬전이제, 발포 블라스트제, 요변제 및 접착 촉진제로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

적어도 하나의 자유 라디칼 광개시제는 머캅토벤조티아졸, 머캅토벤조옥사졸, 벤조페논, 아세토페논 유도체, 벤조인 알킬 에테르, 벤질 케탈, 모노아실포스핀 옥시드 및 비스아실포스핀 옥시드로 이루어진 그룹에서 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항에 있어서,

적어도 하나의 양이온 개시제는 혼합된 트리아릴설포늄 헥사플루오로안티모네이트염 및 혼합된 트리아릴설포늄 헥사플루오로포스페이트염으로 이루어진 그룹에서 선택된 성분인 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

(A) 적어도 하나의 방사선-경화성 아크릴레이트 올리고머의 약 10wt.% 내지 약 50wt.%;

(B) 적어도 하나의 반응성 희석제의 약 1wt.% 내지 약 30wt.%;

(C) 적어도 하나의 자유 라디칼 광개시제의 약 0.5wt.% 내지 약 5wt.%;

(D) 적어도 하나의 에폭시 수지의 약 10wt.% 내지 약 50wt.%;

(E) 적어도 하나의 디올의 약 1wt.% 내지 약 20wt.%;

(F) 적어도 하나의 양이온 광개시제의 약 0.5wt.% 내지 약 5wt.%; 및

(G) 선택적으로 적어도 하나의 부가적인 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조성물은 25℃에서 약 100 내지 약 30,000mPas의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 접착 조성물.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방사선-경화성 접착 조성물로 적어도 두개의 디스크 층들을 접착시키는 것을 특징으로 하는 디지탈 다기능 디스크 층들의 접착방법.
제 10 항에 있어서,

스크린 인쇄, 압연 코팅, 스핀 코팅 또는 모세관 간격 분배에 의해서 접착 조성물을 디스크 층들에 가하는 것을 특징으로 하는 디지탈 다기능 디스크 층들의 접착방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 방사선-경화성 접착 조성물에 의해서 제1 층이 제2 층에 접착되며, 적어도 두개의 층으로 이루어진 디지탈 다기능 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 접착된 디지탈 다기능 디스크.
제 12 항에 있어서,

경화된 디스크의 전단강도는 약 10 lbs 내지 약 100 lbs인 것을 특징으로 하는 접착된 디지탈 다기능 디스크.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,

함께 접착된 층들은 플라스틱, 금속, 세라믹 및 UV-경화된 래커로 이루어진 그룹에서 선택된 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 접착된 디지탈 다기능 디스크.
각 단일면 디스크에 같은 거리이고, 평행한 중심 부재의 각 측면에서 두개의 단일 측면의 디지탈 다기능 디스크가 대칭적으로 접착되어 있는 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 두 개의 디지탈 다기능 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 다기능 디스크 구조물.
제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

층 들 사이에서 접착된 혼성 감압(pressure sensitive) 접착 조성물이 적어도 96시간의 약 85% 상대습도 및 약 85℃에 노출되었을 때 안정한 것을 특징으로 하는 디지탈 다기능 디스크.
제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

혼성 감압 접착 조성물에 의한 접착은 내충격성 디스크를 형성하는 것을 특징으로 하는 디지탈 다기능 디스크.
(A)적어도 하나의 에폭시 수지의 약 10wt.% 내지 약 99wt.%;

(B)적어도 하나의 양이온 광개시제의 약 0.5wt.% 내지 약 15wt.%; 및

(C)선택적으로, 적어도 하나의 부가적인 첨가제로 이루어진 예비-혼합물 성분들을 조합시켜서 이루어진 디지탈 다기능 디스크 성분들을 접착시키는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 양이온 감압 접착 조성물.
제 18 항에 있어서,

(D)적어도 하나의 디올의 약 0.5% 내지 약 50%를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선-경화성 양이온 감압 접착 조성물.