(57)【要約】（ｉ）液体担体と、少なくとも１種のフルオロカーボン表面張力低下剤とを含むコーティング溶媒；及び（ｉｉ）その中に溶解されるコーティング部分を含む組成物を説明する。また、前記組成物を用いて表面を溶液コーティングする方法も説明する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）液体担体と、少なくとも１種のフルオロカーボン表面張力低下剤とを含むコーティング溶媒；及び（ｉｉ）その中に溶解されたコーティング部分を含む組成物。
【請求項２】
該フルオロカーボンが、直鎖、分枝鎖、又は環状の飽和又は不飽和の脂肪族化合物であって、且つそれらの炭素原子に結合された少なくとも１つのフッ素原子を有する請求項１記載の組成物。
【請求項３】
該液体担体が、約３〜約７個の炭素原子及び約１〜約１３個のフッ素原子を有するアルコールから成る群より選択される１種以上のフッ素化アルコールを含む請求項１記載の組成物。
【請求項４】
該フルオロカーボンが、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）、１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）及びそれらの混合物から成る群より選択される請求項２記載の組成物。
【請求項５】
該コーティング溶媒が、（ｉ）最大約９９体積％の量で存在する該液体担体；及び（ｉｉ）約１体積％〜約７５体積％の量で存在する該フルオロカーボン表面張力低下剤を含み；且つ該コーティング溶媒が、その中に、コーティング部分を最大約１０重量％溶解している、請求項１記載の組成物。
【請求項６】
該液体担体が、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールである請求項５記載の組成物。
【請求項７】
該液体担体が、少なくとも約６０重量％のレベルまで存在する請求項６記載の組成物。
【請求項８】
該表面張力低下剤が、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）であって、約２５体積％以下のレベルまで存在する請求項５記載の組成物。
【請求項９】
該表面張力低下剤が、１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）であって、約４０体積％以下のレベルまで存在する請求項５記載の組成物。
【請求項１０】
該表面張力低下剤が約２０体積％のレベルまで存在し、該コーティング液が、その中に、コーティング部分を約１重量％〜約２重量％溶解している請求項８記載の組成物。
【請求項１１】
該液体担体が、２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロペンタノールである請求項５記載の組成物。
【請求項１２】
液体担体として、オクタフルオロペンタノールを最大５０体積％まで更に含む請求項６記載の組成物。
【請求項１３】
支持体表面に請求項１記載の組成物のコーティングを施用し、次に該コーティングから該液体担体と該表面張力低下剤とを除去する工程を含む、支持体の表面にフィルム形成コーティング部分の層を施用する方法。
【請求項１４】
該コーティングが、スピンコーティングによって該支持体表面に施用されたコーティング液から形成される請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
該コーティングが、ディップコーティングによって該支持体表面に施用されたコーティング液から形成される請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の方法によって調製された表面コーティング。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
関連出願の参照
本出願は、２００２年７月１９日に出願された米国仮特許出願第６０／３９７，０５７号の優先権に基づいており、その優先権を主張する。
【０００２】
発明の背景
溶液コーティング法では、材料の層を、表面に施用される材料（コーティング部分）を含む溶液（コーティング液）から表面に施用する。一般的に、コーティング液は、コーティング部分と、コーティングの一部分を形成しない揮発成分（揮発物）とから成る。揮発物は、一般的に、コーティング部分用の溶媒（液体担体）を含み、また、コーティング液に様々な望ましい特性を付与する且つ／又はコーティング部分の均一層の形成を提供する他の成分も含むこともできる。
【０００３】
コーティング部分は、コーティングプロセスの完了後に、コーティングされた物体の表面上に残留する任意の化合物又は混合物を含むことができる。コーティング部分は、例えば、２つ以上の表面種との反応によって表面に化学的に結合することができ、又は、例えば、物理吸着される層に関する静電力によって表面に付着できる。表面に施用できるコーティング部分の例としては、表面に対する機械的損傷を防止するために表面を被覆する保護層、及び、書き込み可能なコンパクトディスクの製造中にディスク上に堆積されるような光反応性染料層が挙げられる。
【０００４】
溶液コーティングプロセスは、被覆しようとする表面にコーティング液の均一層を施用し、そして、そこから揮発性成分を蒸発させるか又は除去することによって行われる。溶液コーティングプロセスによって均一コーティングをうまく提供するために、コーティング部分は、施用される表面に関して親和性を有していなければならない。揮発物の蒸発中に均一層が形成されるように、且つ、所望の厚さのコーティング部分層が堆積されるように、コーティング部分を溶媒和させるのに充分な能力を有する担体を選択しなければならない。溶液コーティングプロセスを実行するための当業において公知の多くの技術が存在し、その一例はスピンコーティングであることが理解される。
【０００５】
スピンコーティングを用いて表面にコーティング部分の層を施用する例は、光学記録デジタル情報のためのデータ貯蔵ディスク（光記録媒体）を提供する方法の一つの工程において見出すことができる。前記ディスクでは、記録媒体の光反応性成分として、透明なディスクの片面上に光反応性染料を含む層を用いている。適当な染料層は、ディスクの面に直角な回転軸上でディスクを回転させながら、ディスクの片面に染料を含む溶液（コーティング液）を施用して、そのコーティング液を均一に分散させることによって、調製できる。回転を継続させながら、コーティング液の揮発性構成成分をコーティング液の層から蒸発させ、ディスク面に付着した均一な染料層を残留させる。
【０００６】
染料層をスピンコーティングで施用して、光記録媒体上に記録材料を形成させる場合、適当に均一な染料層の形成を支配するファクターは、当業において公知であって、例えば、Ｓｈｉｎｋａｉに与えられた米国特許第６，３８３，７２２号及びＵｍｅｈａｒａに与えられた米国特許第５，８５５，９７９号で開示されている。
【０００７】
一般的に、均一な染料層は、被覆しようとする表面にコーティング液を均一に施用し、次いで、コーティング液の揮発性構成成分を蒸発させている間に初期染料層を適当に摂動することによって形成される。コーティング液の均一層の形成は、一般的に、ディスクが初速度で回転している間に、ディスクの表面に過剰なコーティング液を施用することによって達成される。角運動量は、ディスク全体にコーティング液を分散させ、コーティング液の均一層を確立させ、過剰なコーティング液をディスクから排除する。
【０００８】
溶媒が蒸発している間に均一なコーティングを維持するために、回転速度は、蒸発が進行しているときに、一連の工程で増加させる。スピンコーティング作業を通じて、ディスクは、コーティング液の液体担体を蒸発させるのに好適な温度を有する環境下にある。
【０００９】
一般的に、スピンコーティングプロセスでは、ディスクの初期回転速度は、コーティング液の施用後にディスク上で保持されるコーティング液が所望の厚さを与えるように選択される。溶媒が蒸発するとき、角速度増加のタイミング及び量は、望ましいコーティングの厚さ、及び、コーティング液の特性、例えばその中に溶解される染料の濃度及び液体担体の揮発性によって決定される。
【００１０】
光記録ディスクを製造するプロセスでは、上記公報で説明されているように、追加の層、例えば反射層及び保護層を加えて、完成ディスクが製造されることが分かる。
コーティング部分（液体担体）を溶解するコーティング液の液体構成成分の特性は、完成コーティングの均一性に影響を与えるこがある。液体担体を選択する場合、考慮しなければならないファクターとしては、液体担体中に溶解できるコーティング部分の量、被覆しようとする表面を「湿潤させる」ための液体担体を混和しているコーティング液の能力、及び液体担体の揮発性が挙げられることが分かる。また、被覆しようとする支持体の表面を膨潤させるか又は局所的に溶解させる液体担体の成分の任意の成分の傾向も考慮すべきである。均一なコーティングを達成するためには、コーティング液の成分は、被覆しようとする表面を膨潤させたり又は溶解させたりできるべきではない。
【００１１】
また、コーティング液におけるコーティング部分の濃度が増加するにつれて、コーティング部分のより厚い層が形成できることも理解される。更にまた、コーティング部分の濃度がコーティング液の飽和濃度に近づくと、液体担体が少量蒸発することによって、コーティング液から固体のコーティング部分が沈殿し、その結果として、不均一なコーティングが生成し得ることも理解される。
【００１２】
貯蔵中又は被覆しようとする表面上でのコーティング液の層の形成中に、コーティング溶媒からコーティング部分が沈殿するほど液体担体が揮発性ではないことが望ましい。しかしながら、液体担体は、コーティング液が被覆しようとする表面上で分散された後に短時間で除去できる程度に充分に揮発性でなければならず、その結果として一つのサイクル時間が最短化される。後者の性質は、大量生産のコーティング作業では重要な考慮事項である。
【００１３】
米国特許第６，３８３，７２２号（‘７２２特許）で開示されているように、コーティング液によって発揮される表面張力によって、表面上においてコーティング液の均一層を生成させるために被覆しようとする表面に施用しなければならないコーティング液の体積が増加する。コーティング液の表面張力が低下すると、コーティング液は、被覆しようとする表面をますます充分に「湿潤させる」ので、均一なコーティング液の層の形成を確実にするために必要とされる表面に施用されるコーティング液の過剰量はより少なくて済む。而して、小過剰量のコーティング液が必要とされる場合、プロセスのこの部分の間に「振り落とされ」そして「廃棄される」溶液の量は少なくなる。而して、所定の初期スピン速度に関して、より低い表面張力のコーティング液が、被覆しようとする表面上により迅速に塗布されるので、被覆作業の一サイクル時間も短縮される。光記憶媒体の作製では、被覆しようとする表面を湿潤させる溶液は、表面が損傷すると、データの書き込み作業又は読み取り作業中の光学的性能が損なわれる可能性があるので、表面を溶解させない又は膨潤させない又は化学的に攻撃しないような溶液を選択しなければならない。
【００１４】
表面にコーティング部分のコーティングを施用するときの他の考慮事項としては、表面において提供される、例えば「ウェル」「ピット」及び「グルーブ」のようなパターン化された表面特徴の中に流れ込み且つ充填し、それによってコーティング部分が「パターン化された」表面コーティングを提供するコーティング液の能力が挙げられる。‘７２２特許に記載されている、コーティング部分によって充填されるパターン化された表面特徴としては、例えば、書き込み可能ＣＤ上のトラッキンググルーブが挙げられる。
【００１５】
上記の考慮事項は様々な溶液コーティング法に適用できることが分かる。必要なものは、ａ）様々な表面上において表面張力が低い；ｂ）コーティング部分溶質に関して高容量；ｃ）良好な「グルーブ充填」特性及びｄ）表面を被覆するのに要するコーティング液の時間及び体積の量を最短最少にするコーティング液を提供する充分な揮発性を有するコーティング液である。
【００１６】
発明の概要
本発明にしたがって、（ｉ）液体担体と、それと一緒に混和可能である少なくとも１種の表面張力を低下させるフルオロカーボンとを含むコーティング溶媒；及び（ｉｉ）その中に溶解されるコーティング部分を含むコーティング液を提供する。
【００１７】
また、本発明にしたがって、被覆しようとする表面を、コーティング部分、液体担体、及び少なくとも１種のフルオロカーボン表面張力低下成分を含む本発明のコーティング組成物と接触させることによって、コーティング部分を含む層を表面に施用する方法を提供する。
【００１８】
好ましい形態では、コーティング組成物の液体担体は、約３〜約７個の炭素原子及び約１〜約１３個のフッ素原子を有するアルコールから成る群より選択される１種以上のフッ素化アルコールを含む。最も好ましくは、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール及び２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンタノールから選択される１種以上の液体担体である。
【００１９】
好ましい形態では、コーティング組成物の表面張力低下フルオロカーボンは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）及び１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）から選択される１種以上のフルオロカーボンを含む。好ましい組成物は：（ｉ）表面張力低下フルオロカーボン約１体積％〜約７５体積％と配合された液体担体を最大で約９０体積％（体積％）まで含むコーティング溶媒；及び（ｉｉ）その中に溶解されたコーティング部分を最大で約１０体積％まで含む。
【００２０】
本発明の他の特徴は、発明の原理及び発明を実行するために現在のところ企図される最善の方法を開示している以下の説明及び請求の範囲において例示してある。
発明の詳細な説明
多くの表面は、コーティング部分を含む溶液で表面を均一に被覆し、次に、表面を均一に隠蔽している実質的に均一なフィルムとしてコーティング部分が残留するような仕方で、被覆からコーティング液の液体担体を蒸発させることによって表面に施用された成分の層を有する。
【００２１】
前記コーティングプロセスとしては、例えば、ディップコーティングによる磁気ハードディスクに対する潤滑剤の施用、及びデジタル情報を記憶させるための光記憶媒体の製造における光学的に透明なディスク表面に対する光活性染料のスピンコーティングによる施用が挙げられるが、それらに限定されない。光記憶媒体としては、例えば、市販のＤＶＤ−Ｒ及びＣＤ−Ｒデータ記憶ディスクが挙げられる。
【００２２】
スピンコーティングは、最も単純に概念化すると、角速度を有する表面にコーティング液を施用し、それによってコーティング液の薄くて均一な層を表面上に分散させ、次いでコーティング液（揮発物）の揮発成分を蒸発させて、表面上にコーティング部分の層を残留させることを含む。
【００２３】
スピンコーティングプロセスでは、一般的に、被覆される表面の角速度は、揮発物の蒸発中に増加させて、表面上に形成されるコーティング部分の層の均一性を実現する。
上記したように、スピンコーティングは、光学的に書き込み可能なデータ記憶ディスク（光記録媒体）の製造時に、光反応性成分として染料層を施用することによって例示できる。
【００２４】
光記録媒体で用いるのに好適な染料をスピンコーティングすることによって提供される染料フィルムの均一性が、アルキルアルコール、例えばメタノール、エタノール、及びプロパノールを、コーティング液を配合するときに用いられる液体担体に加えることによって改良されることは、当業において、例えばＳｈｉｎｋａｉに与えられた米国特許第６，３８３，７２２号によって公知である。上記アルコール構成成分を含むコーティング液は、揮発性が低く、また、コーティング液中の揮発物は比較的ゆっくりと蒸発するので、染料フィルムへとごくゆっくりと転化される。
【００２５】
本発明の一つの態様では、被覆しようとする表面上で同じか又はより良好な湿潤性を示し、且つ従来技術のコーティング液配合物を超える揮発性の増加も示すコーティング液配合物が提供される。
【００２６】
本発明のコーティング液は、例えば、金属、プラスチック、及びガラスの様々な表面に被覆を施用するために使用できることが分かる。上記した光記録媒体の製造例では、被覆しようとする表面は、典型的には、熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート、アクリル樹脂、非晶質ポリオレフィン、及びポリスチレンなどであり、また、本発明のコーティング液は、それらの表面に染料コーティングを施用するのに適する。
【００２７】
本発明のコーティング液は、液体担体と少なくとも１種の表面張力低下フルオロカーボンとの混和性混合物を含むコーティング溶媒中に溶解されたコーティング部分を含む。
本発明のコーティング液で用いるのに好適なコーティング部分は、被覆しようとする表面に関して、化学吸着によって又は物理吸着によってにかかわらず、親和性を示す化学種から選択され、また、配合のために選択される表面張力低下フルオロカーボン（一種又は複数種）中において少なくとも測定可能なある程度のレベルまで可溶性であり、また、表面張力低下フルオロカーボンと、前記フルオロカーボンと混和性である液体担体とを含む混合物中において少なくとも約０．１重量％まで可溶性であって、それにより、コーティング部分の適当な濃度をコーティング液中に溶解させることができる。
【００２８】
本発明のコーティング液で用いるのに好適なコーティング部分は、広範なコーティング用途に適することが認められるが、本発明は、上記したように、光記録媒体における光反応性染料層、すなわち活性な記録材料を提供するためのコーティング液の供給によって例示される。光記録媒体で用いられる適当な光反応性染料の組としては、例えば、シアニン染料、例えば、以下の構造１に示した構造を有するＯｒｇａｎｉｃａから市販されているＳＯ６２８である。
【００２９】
【化１】
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【００３０】
シアニン染料の他の例としては、ＦＥＷ  ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手されるＳＯ６１１及びＳＯ６２７が挙げられる。    
光記録媒体で用いるのに好適な染料の他の例としては、ローダミン染料、フタルシアニン染料、ホルマザン染料、トリフェニルメタン染料、アゾ染料、及びアゾ金属染料が挙げられる。これらの及び更に他の適当な染料の特定の例は、当業において公知であり、例えば、Ｓｈｉｎｋａｉに与えられた米国特許第６，３８３，７２２号、Ｖｏｍｅｈａｒａに与えられた米国特許第５，８５５，９７９号及びＭｉｓａｗａに与えられた米国特許第５，６９３，３９６号に記載されている。光記録媒体における光活性染料層の形成において本発明のコーティング液を用いる場合、前記コーティング液ではシアニン染料が好ましい。
【００３１】
本発明のコーティング液のコーティング部分は、例えば、上記した染料のうちの１種、又は１種以上の染料から成る混合物を含むことができる。また、コーティング液は、任意に、追加の構成成分、例えば光安定剤、例えばＨＢＬ（日本国）から市販されているＩＲＧ０２２消光剤、バインダー、光分解促進剤、分散剤、及び当業において公知の他の構成成分を含むこともできる。
【００３２】
コーティング液は、コーティング溶媒中にコーティング部分を溶解させることによって作る。コーティング溶媒は、１種以上の液体担体と、１種以上の表面張力低下フルオロカーボンとの混和性ブレンドを含む。コーティング液の液体担体は、コーティング部分のためのコーティング溶媒の溶解力の主たる原因である。適当な液体担体は、当業において公知であり、例えば、ケトアルコール、例えば４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、ケトン、アルキルアルコール、炭化水素、エステル、エーテル、例えばジブチルエーテル、「セロソルブ」、ハロアルキル、及びハロアルコールなどである。前記液体担体の２種以上から成る混和性混合物を用いてもよい。
【００３３】
液体担体を選択する場合に考慮されるファクターとしては、液体担体中におけるコーティング部分の溶解性、液体担体中におけるコーティング液の任意の他の液体成分の混和性、被覆しようとする表面を湿潤させる液体担体の能力、コーティング液の他の構成成分と、被覆しようとする表面とに対する液体担体の不活性、及び被覆しようとする表面に対するコーティング液の施用後におけるコーティング液から蒸発される液体担体の能力が挙げられる。
【００３４】
本発明で使用するのに好適な液体担体としては、例えば、２つの液体担体、すなわち、２，２，３，３−テトラフルオロ−１−プロパノール（本明細書ではテトラフルオロプロパノール）及び２，２，３，３，４，４，５，５−オクタフルオロ−１−ペンタノール（本明細書ではオクタフルオロペンタノール）が挙げられる。これらの担体は、光記録媒体における染料層の形成で広範に用いられる。その理由は、一般的に、前記目的のために用いられる染料は、前記担体中において高度に可溶性であるからである。本発明のコーティング液において液体担体として用いることもできる多くのフッ素化アルコール、ならびにそれらの様々なアルコールの混合物が存在することも理解される。而して、任意の構成成分も液体担体中において可溶性であるべきである。
【００３５】
本発明のコーティング液では、コーティング液の実質的な成分は、フルオロカーボン表面張力低下剤である。本発明の使用に適するフルオロカーボン表面張力低下剤は、コーティング部分を溶解させるために用いられる液体担体に比べてより揮発性である。
【００３６】
材料の揮発性は、配置される環境におけるその材料の蒸気圧に関連するが、揮発性に関するおおよその見積もりは材料の沸点から確認できる。典型的には、スピンコーティング用途で用いられる液体担体は、２００℃未満から５０℃超の沸点を有し、且つ、大きい開口面積／体積比を有する容器、例えば５０ｍＬペトリ皿から、周囲温度及び周囲圧力の条件下で、液体担体の重量の１／２が蒸発するのに１００分を超える時間が掛かるような揮発性を有する。適当なフルオロカーボン表面張力低下剤は、既に例示したような液体担体と容易に混和可能であり、且つ典型的には５０℃未満の沸点と、フルオロカーボン表面張力低下剤のサンプルの１／２の重量が、上記揮発性試験条件下で液体担体にとって必要とされる時間の半分未満で蒸発するような揮発性とを有する。
【００３７】
一般的に、フッ素原子で水素原子のいくつか又は全部が置換されていて且つ約３〜約８個の炭素原子及び約１〜約１８個のフッ素原子を有する炭化水素は、上記蒸気圧特性を有しているので、本発明のコーティング液配合物において揮発性表面張力低下剤として使用するのに適している。前記フルオロカーボンとしては、例えば、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）及び１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）が挙げられる。
【００３８】
本発明の組成物において表面張力低下剤として用いるのに好適なフルオロカーボンは、直鎖、分枝鎖、又は環状の構造の脂肪族化合物であり、飽和又は不飽和であることができる。それらは、それらの構造において、少なくとも１つの炭素原子に結合された少なくとも１つのフッ素原子を有していて、ヒドロフルオロカーボン又は完全にフッ素で置換されたフルオロカーボンであることができる。表面張力低下剤としての使用に適する直鎖フルオロカーボンは、例えば、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンである。表面張力低下剤としての使用に適する分枝鎖フルオロカーボンは、例えば、（ＣＦ３）３ＣＨであり、適当な環状フルオロカーボンは、例えば１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６−ウンデカフルオロシクロヘキサンである。適当な不飽和フルオロカーボンは、例えば３，３，４，４，４−ペンタフルオロ−２−メチル−１−ブテン及び２，３，３，４，４−ペンタフルオロ−１−メチル−シクロブテンである。本発明の組成物において表面張力低下剤として用いることができる他のフルオロカーボンは、公知であり、例えば、Ａ．Ｍ．Ｌｏｖｅｌａｃｅらによる“Ａｌｉｐｈａｔｉｃ  Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ”（Ｒｈｅｉｎｈｏｌｄ，１９５８）で説明されている。そのリストは網羅的ではないことが分かる。フルオロカーボンは、当業において公知であり、例えば、ポリマーフォーム、溶媒及び消化剤のための発泡剤である。多数の公知のフルオロカーボンが、本発明の配合物において揮発性表面張力低下剤として用いることができ、ならびに様々なフルオロカーボンの混合物を用いることもできることが分かる。一般的に、フルオロカーボンは、プラスチックの表面上において、例えば既に上で例示した樹脂の表面上において、アルコールベースの溶媒、例えば、テトラフルオロプロパノール及びオクタフルオロペンタノールの表面張力を低下させるように作用することができる。
【００３９】
而して、１種以上の液体担体と、任意の構成成分、例えばバインダー、分散剤、及び安定剤とを含むコーティング溶媒中に溶解される１種以上の光反応性染料をコーティング部分として含む、光記録媒体において光反応性染料層を提供するためのコーティング液に関して、発明者は、表面張力低下剤としてフルオロカーボンを添加すると、被覆しようとする表面を湿潤させるコーティング液の能力が向上し、また、液体担体の揮発性も増大することを見出した。
【００４０】
本発明のコーティング液は、揮発性材料を配合する任意の公知の手段によって調製できる。簡便には、コーティング液は、コーティング部分、例えば染料材料及び安定剤材料の計量された量と、溶媒、例えばフッ素化アルコールの計量された体積とを、固体成分が溶解するまで撹拌しながら、容器中で組み合わせ、次に、その溶液に、フルオロカーボン表面張力低下剤の計量された体積を添加することによって、調製できる。
【００４１】
実例として、本発明のコーティング液は、シアニン染料ＳＯ６１９（ＦＥＷ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）の計量された量及びＩＲＧ０２２消光剤（Ｏｒｇａｎｉｃａ）の計量された量を、染料及び安定剤が溶解するまで撹拌しながら、ある体積のテトラフルオロプロパノールに加え、次に、その溶液中に、測定された量の１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンを配合することによって、調製する。
【００４２】
本発明のコーティング液では、典型的には、コーティング部分は、存在する液体構成成分の重量を基準として約０．１重量％〜約１０重量％の量で存在し、好ましくはコーティング液の液体構成成分の重量を基準として約０．５重量％〜約５．０重量％で存在する。
【００４３】
施用しようとするコーティングの溶解性、コーティング、パラメーター、及び要求条件によって担保される場合、他の割合を用いてもよい。
別法では、コーティング液は、液体担体と揮発性フルオロカーボン表面張力低下剤との体積比を配合することによって調製される。一般的に、本発明のコーティング液は、揮発性フルオロカーボン表面張力低下剤を最大約７５体積％まで含む。上記した様々なファクターによって、２つの成分の割合は規定され、いくつかの場合では、例えば、コーティング部分が揮発性フルオロカーボン表面張力低下剤中において容易に溶解可能である場合、上記割合はその範囲からはずれていてもよい。  
【００４４】
本発明のコーティング液は、ポンピング、吹付け、又は重力流によってコーティング液を運ぶスピンコーティング装置で用いることができる。
以下の実施例は、上記説明の例示であり、請求される発明の範囲を限定することを意図していない。
【００４５】
実施例
実施例の第一群では、光学デジタル記録媒体を製造するために用いられる典型的な２つのシアニン染料の溶解性を本発明のコーティング溶媒において例示し、また、それを、本発明のコーティング溶媒の構成成分におけるそれらの染料の溶解性と比較する。
実施例１〜４−シアニン染料の溶解性 
測定された体積の液体担体（テトラフルオロプロパノール）と、測定された体積の表面張力低下剤としての１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）とを容器中で配合して、以下の表１に示してある構成成分体積比を有する溶媒を得ることによって、コーティング溶媒を調製した。
【００４６】
容器中にあるコーティング溶媒の計量された１００ｍＬアリコートに染料粉末をゆっくりと加えることによって、溶解性を測定した。溶媒を撹拌して染料を溶解させた。染料がそれ以上溶解しなくなったら、染料の添加を停止し、溶媒を再計量して、溶媒中に溶解された染料の量を測定した。
【００４７】
表１（以下）のデータは、高レベルのフルオロカーボン表面張力低下剤が存在していても、染料層を調製するための充分な量の染料を、本発明のコーティング溶媒中に溶解させることができることを示している。
【００４８】
【表１】
2006512696.tif 000004
【００４９】
実施例の第二群は、本発明の選択されたコーティング溶媒組成物の蒸発速度を例示しており、また、それらの蒸発速度を、各組成物の純粋な液体担体成分の蒸発速度と比較する。
実施例５〜７−コーティング溶媒組成物の蒸発速度
測定された体積の液体担体と、測定された体積の表面張力低下剤とを容器中で配合して、以下の表２に示してある組成物のコーティング溶媒を得ることによって、コーティング溶媒を調製した。
【００５０】
【表２】
2006512696.tif 000005
【００５１】
蒸発速度は、電子天秤の頂上に配置された予め計量された５０ｍＬペトリ皿の中にコーティング溶媒２０ｍＬを迅速に計量分配することによって、試験した。重量損失を時間の関数として測定した。
【００５２】
様々な組成物の蒸発速度が図１に提示してある。これらの結果は、すべての場合において、表面張力低下剤（ＨＦＣ２４５ｆａ）を添加すると、液体担体単独の場合に比べて、蒸発速度が増大することを示している。
【００５３】
実施例の次の群は、本発明のコーティング溶媒組成物によって示されるポリカーボネート表面上での表面張力を示しており、また、それを、液体担体の表面張力と比較する。  
実施例８〜１１−本発明のコーティング溶媒の表面張力測定
測定された体積の液体担体（テトラフルオロプロパノール）と、測定された体積のフルオロカーボン表面張力低下剤（１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン、ＨＦＣ２４５ｆａ）とを容器中で配合して、以下の表３に示してある体積％組成物を得ることによって、コーティング液のサンプル（実施例８，９，１０及び１１）を調製した。
【００５４】
表面張力は、Ｎｏｕｙ  ｒｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ及びＫｒｕｓｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  Ｍｏｄｅｌ  Ｋ  １０  ＳＴを用いて測定した。
典型的な測定では、試験される液体の２０ｍＬアリコートを装置に配置し、上記公開されている手順によって表面張力を測定した。測定は、新鮮なテトラフルオロプロパノール（液体担体、表３、比較実施例＃３）、新鮮な１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ、フルオロカーボン表面張力低下剤として、表３、実施例＃１１）、及びテトラフルオロプロパノールと、２５体積％、５０体積％、及び７５体積％の１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（表３、それぞれ実施例８，９及び１０）との混合物を含むコーティング液配合物（コーティング部分なし）に関して行った。上記試験条件下でコーティング液によって示される表面張力は、表３の３列目の欄に掲げてある。
【００５５】
【表３】
2006512696.tif 000006
【００５６】
表３に示してあるデータは、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ２４５ｆａ）表面張力低下剤の含量が増加しているコーティング溶媒において表面張力の単調減少が認められることを示している。
【００５７】
実施例の次の群は、光記録媒体の調製における本発明のコーティング液の使用を示しており、また、前記ディスクを、揮発性表面張力低下剤を含まないコーティング液を用いて調製された光記録媒体と比較する。
実施例１２〜１４−本発明のコーティング液を用いている光記録ディスクの調製及び性能試験
まず最初にコーティング溶媒を混合することによって、デジタル光記録ディスクを調製するために用いたコーティング液を配合した。コーティング溶媒は、測定された量の２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール（液体担体）を容器中に入れ、測定された体積のＨＦＣ２４５ｆａ表面張力低下剤（１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン）中で混合して、表４に示した液体担体と表面張力低下剤との体積比を有するコーティング溶媒を得ることによって、調製した。
【００５８】
【表４】
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【００５９】
コーティング液は、上記のようにして調製されたコーティング溶媒の各１００ｍＬアリコート中に、シアニン染料（Ｏｒｇａｎｉｃａから市販されているＳＯ６２８、そのまま用いた）１．８ｇ及び光安定剤として消光剤（ＩＲＧ０２２，Ｏｒｇａｎｉｃａ、そのまま用いた）０．１８ｇを溶解して、比較実施例＃４及び実施例＃１２〜１４として以下に明示してある対応コーティング液を製造することによって、調製した。それらのコーティング液のそれぞれのアリコートを、最大吸収波長（λｍａｘ）及び吸光係数について分光学的に試験した。これらの測定は、１〜１０００倍に希釈された上記コーティング液のそれぞれのアリコートを用いて、従来のＵＶ分光光度計で行った。ＵＶ分光光度計による測定からは、すべての溶液が、ほぼ同じ吸光係数及び同じλｍａｘを有していて、表面張力低下剤が染料の光学的性質を変化させていないことが分かる。
デジタル光記録ディスク上への染料層の堆積
上記のようにして調製されたコーティング液を用いて、一つの表面上に染料層を含むプラスチックディスクを調製した。ポリカーボネートディスクは、Ｎｅｔｓｔａｌ  Ｄｉｓｋｊｅｔ  ６００  ｍｏｕｌｄｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅを用いてＴｅｉｊｉｎポリカーボネートから成形した。そのディスクは成形されたものを用いた。
【００６０】
被覆はスピンコーティング装置で施用した。ディスクは、以下の手順にしたがって、染料層で被覆した。コーティングキャビネットの温度は、２５℃±１℃に制御し、コーティング液の０．２５ｍＬアリコートを、初期ｒｐｍで回転しているディスクの片面にスプレーした。初期スピン速度は、コーティング液がディスク面上で均一に分散されるまで続けた。スピン速度は、コーティング液の層から溶媒が蒸発したときに、均一な染料コーティングが確実に表面上で形成されるように、段階的に増加させた。染料層の均一性は、ディスク上に形成された被覆の光学濃度を分光光度計で測定することによって、確認した。吸光度（Ａｂｓ．）０．５７を与えるのに充分な厚さの染料層を有するディスクを形成させるのに要する時間の最短時間を、上記コーティング液のそれぞれに関して測定した。その結果は以下の表５に示してある。
【００６１】
スピン速度増加サイクルは、コンピュータプログラムで制御した。典型的な被覆操作では、染料は、約２２０ｒｐｍでスピンしている被覆されるディスクに、０．２ミクロンのフィルター及び直径０．１３ミリメートルのノズルを介して約１０ｐｓｉで分配した。染料の分配後、ディスク速度を以下の工程で増加させた：すなわち、（ａ）７５０ｒｐｍに上げて約１〜約３秒間保持し；（ｂ）約２１００ｒｐｍに上げて約１〜約３秒間保持し；（ｃ）約５０００ｒｐｍに上げて約１〜約３秒間保持した。染料の均一な被覆を実現するためにディスクの分光光度法による測定を、分光光度計を用いて、その表面を走査して行った。染料層の均一性を確認した後、「硬化」させるために、被覆されたディスクを、温度約７０℃〜約８０℃のオーブン中に移した。次に、「硬化させた」染料コーティングを、公知の方法によって、銀コーティングでスパッタ被覆し、次に、公知の方法によってラッカー（ＤＳＭ  ６５０−０２６  ＤＶＤラッカー）で被覆して、厚さ０．６ｍｍのＤＶＤ−Ｒディスクを得た。それらを、以下に述べるように、カチオン性ＳＫ７０２０スクリーン印刷接着剤（Ｓｏｎｙ）を用いて擬似支持体（ｄｕｍｍｙ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）に結合させた。
【００６２】
【表５】
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【００６３】
表５から、本発明のコーティング液は、表面張力低下剤を含んでいないコーティング液に比べて、光記録ディスク上に染料層を形成するのに要する時間を短縮することが分かる。
【００６４】
本発明のコーティング液によってポリカーボネートディスクの湿潤性が向上するので、より少ない量のコーティング液をディスクに施用して所定の厚さのコーティング液層を確立することができ、また、それと同時に、コーティング液が、染料層の形成前にディスク上に均一に分散されるコーティングサイクルの一部分の間に、コーティング液施用後のディスクから染料溶液が振り落とされる量がより少ないことも、この比較において注目された。その結果として、所定の吸光度を有する染料層の製造で消費されるコーティング液の量が減少する。
実施例及び比較実施例のコーティング液を用いて調製されたディスクの電気的性能の比較
上記のようにして実施例１２及び実施例１３のコーティング液を用いるスピンコーティングによって調製された染料層を有するポリカーボネートディスクを、比較実施例４のコーティング液を用いて調製されたディスクと比較した。すべてのディスクを、０．６０の吸光度（ａｂｓ）を与えるのに充分に厚い染料層で作った。最適記録パワー、ＤＴＣ  Ｊｉｔｔｅｒ、及びＰＩＳｕｍ８エラーの標準試験を行った。最適記録パワー及びＤＴＣ  Ｊｉｔｔｅｒは、様々なコーティング液で調製されたディスク間では同等であるが、実施例１２及び１３のコーティング液で調製されたディスクはそれぞれ７５及び７０のＰＩＳｕｍ８エラーを有することが観察された。比較実施例４のコーティング液から調製されたディスクは、ＰＩＳｕｍ８エラー値１００を示した。データ性能値は市販の記録媒体にとって許容可能な範囲内であるが、本発明のコーティング液を用いて調製された染料層を有するディスクから得られたより低いＰＩＳｕｍ８エラー値は、本発明の表面張力低下剤を含んでいないコーティング液に比べて本発明のコーティング液が更に均一なフィルムを染料コーティング法で提供する、ことを証明している。
ＨＦＣ  ３６５  ｍｆｃ表面張力低下剤を含むコーティング液で調製された実施例１５及び１６のディスク
この実施例では、表６に示してあるように、１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）表面張力低下剤と一緒に、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール（ＤＶＤ染料コーティング液の調製において用いられる標準溶媒）中に溶解されたＯｒｇａｎｉｃａ  ９６７シアニン染料を含むコーティング液を用いてディスクを調製した。これらのコーティング液は、上記手順で調製した。染料は、消光剤を含むコーティング液で用いるので、そのコーティング液では追加の消光剤は必要なかった。
【００６５】
【表６】
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【００６６】
上記手順によって、表６のコーティング液を用いて、０．５４，０．５６，又は０．５８（上記したように分光光度計で測定した）の吸光度を有する標準ＤＶＤ−Ｒ  ０２０８７１０２支持体にコーティングを施用した。これらの光学濃度のコーティングは、コーティング液がコーティング部分において非常に濃縮されるので、６０／４０混合物コーティング溶媒（液体担体６０体積％及び表面張力低下剤４０体積％）をベースとする２重量％染料コーティング液では調製できないことが観察された。而して、６０／４０混合物コーティング溶媒を用いたときは、コーティング試験ディスク用に、更に希釈された１．５重量％染料溶液を調製した。
【００６７】
表面張力低下剤を含むコーティング液は、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノール１００体積％から調製されたコーティング液に比べて、粘度は更に低いことが観察された。このことは、比較実施例５（１２ｐｓｉ）と比較して、実施例１５及び１６（８ｐｓｉ）のコーティング液を施用するために必要とされるライン圧がより低いことに反映された。
【００６８】
コーティングを調製するのに要するサイクル時間を、上記のようにして、各溶液に関して記録した。、それらの実施例の結果は表７に示してある。これらのデータは、吸光度が０．５８未満の染料層では、１，１，１，２，２−ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ３６５ｍｆｃ）を含む２つのコーティング液は、表面張力低下剤を含んでいないコーティング液と比較した場合に、光記録ディスク上で染料層を形成するのに要する時間を短縮させることを示している。
【００６９】
【表７】
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【００７０】
６０／４０混合物コーティング溶媒を用いて吸光度０．５８のコーティングを施用するのに要する時間と、テトラフルオロプロパノールのみを含むコーティング溶媒からコーティングを堆積させるのに要する時間とを比較する場合は、同じ光学濃度を達成するのにより大きな体積の溶液層を必要とするテトラフルオロプロパノールのみを含むコーティング液に比べて、６０／４０混合物を用いているコーティング液ははるかに薄い染料溶液であった、という事実を考慮して考えるべきである。而して、より低い光学濃度のコーティングに関して観察されるより速いサイクル時間は、はるかに重要である。
【００７１】
被覆されたディスクの染料被覆の厚さを原子間力顕微鏡で測定することによって、表６に示してあるコーティング液のグルーブ充填特性を比較した。それらのデータは表８に示してあり、表面張力低下剤を含むコーティング液のグルーブ充填特性が、表面張力低下剤を用いずに調製されたコーティング液のそれと同等であることを示している。
【００７２】
【表８】
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【００７３】
また、揮発性表面張力低下剤を含む染料溶液は、溶液から染料が結晶化せずに、また、スプレーヘッドの出口を閉塞せずに、最大１時間、コーティング装置のスプレーヘッドに静置できることも注目された。
【００７４】
比較実施例５のディスク及び実施例１５と１６のディスクを、公知の手順にしたがって、Ａｕｄｉｏ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ＤＶＤ−ｒｉｔｅ（登録商標）及びＤＶＤ−ｐｒｏ（登録商標）の試験装置を用いて、電気的に比較した。被覆されたディスクのすべてが充分な電気的性能を有することが観察された。
【００７５】
要約すると、当業において公知の溶液を用いて調製されたディスクと比較して同等な特性を有するディスクを供給する場合、本発明のコーティング液は、より少ない体積のコーティング液で所定の厚さのコーティング層の施用を提供し、またそれと同時に、コーティング液が染料層の形成前にディスク上に均一に分散されるコーティングサイクルの一部分の間に、コーティング液施用後のディスクから振り落とされるコーティング液がより少ないことも要求していることを実施例１５及び１６のデータは示している。それにより、所定の吸光度を有する染料層を製造する場合に消費されるコーティング液の量は減少する。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明によるコーティング組成物で用いられる様々な構成成分の蒸発速度を図示したものである。
【図１】
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【国際調査報告】
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