专利名称：成型物、其制造方法、密封成型物和光信息记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及成型物、成型物的制造方法、密封成型物、聚合物和光信息记录介质。 具体地，本发明涉及通过使具有环氧基的硅类似物(硅烷化合物)固化而获得的成型物。
背景技术：
当使具有环氧基的硅类似物固化时，将具有氨基、硫醇基、酸酐基、羟基等的化合物与其混合以作为固化剂。然而，在许多情况下，通过仅混合这些成分，反应的进展缓慢，因此，期望添加促进剂以催化地促进固化反应。作为促进剂，存在已知的有机胺化合物、有机磷化合物、硼酸酯、路易斯酸、有机金属化合物、有机酸金属盐等(例如，参见日本未审查专利申请公开号2001-122947和2008-163311)。通常将有机溶剂用于溶解这些成分或提高相容性。当使可固化组合物固化时，固化经常伴随有机溶剂的挥发、体积收缩或不规则变形、产生裂纹等。因此，为了获得目标尺寸的成型制品而不使用填充材料如填料，采用预先确定收缩因子并利用添加了收缩量的尺寸进行成型的方法。可替换地，采用使成型物稍微大于目标尺寸并通过切割进行尺寸调节的方法。据称，室温固化中的尺寸收缩因子对于硅树脂为约0. 1%至0. 2 %，对于环氧树脂为约0. 3 %，对于聚氨酯树脂为约0. 3%至0.5%，对于聚酯树脂或丙烯酸树脂为约7%至10%。
发明内容
当尝试用可固化组合物填充封闭成型装置并使可固化组合物固化时，可能伴随固化而发生树脂的体积收缩和挥发物的产生，这是不期望的。例如，已知丙烯酸材料在固化的同时具有相对大的体积收缩，且在固化期间可能发生树脂从成型装置上的分离，除此之外，当成型装置也由树脂制成时，可能造成成型装置自身的变形。具有环氧基或氧杂环丁烷基作为连接基团的材料具有相对小的体积变化，但是通常期望添加促进剂。当单独使用时，在许多情况下促进剂不易于溶解在可固化组合物中，且通常采用将促进剂溶解于有机溶剂中并将它们与可固化组合物结合的方法。因此，当将可固化组合物填充到封闭成型装置中并使其固化时，有机溶剂残留在体系中，且可能产生诸如在固化后产生气泡或渗漏的缺点。另外，这些促进剂和有机溶剂在许多情况下是有害物质或危险材料，因此可能变成环境污染的原因。而且，当将这些促进剂和有机溶剂用于可直接接触人体的日常必需品中时，存在不利地影响健康的担忧。而且，存在具有紫外线吸收效果或氧化效果的许多促进剂，且容易发生透射束的波长改变如成型物(聚合物)的变黄。考虑到上述，期望提供成型物、其制造方法、密封成型物、聚合物和光信息记录介质，在其每一个中，可以在不添加促进剂的情况下，在短时间内，在室温附近实现固化，且可以抑制伴随固化的体积收缩。根据本发明的实施方式，提供了一种成型物，所述成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物固化而获得。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种密封成型物，所述密封成型物包含在内部具有成型空间的成型装置和在所述成型空间中成型的成型物，其中所述成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物固化而获得。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种成型物的制造方法，所述方法包括制备包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α -羟基酸的可固化组合物，以及通过使所述可固化组合物固化而形成成型物。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种聚合物，所述聚合物通过使用源自 α-羟基酸的质子作为引发剂，使具有一个或多个环氧基的硅类似物聚合而获得。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种光信息记录介质，所述光信息记录介质包含记录层和使所述记录层在其内部成型的记录层成型装置，其中所述记录层通过使记录层形成组合物固化而获得，且所述记录层形成组合物包含具有一个或多个环氧基的硅类似物、α-羟基酸和泡沫材料。在本发明中，密封不仅包括其中通过成型装置将成型物与空气完全隔离的状态， 而且还包括其中将成型物从成型装置部分暴露于空气的状态。例如，当成型装置在内部空间中具有开口部以注射并排出可固化组合物时，还包括其中通过该开口部将成型物暴露于空气的状态。成型物是聚合物的实例，且通过预定模子如模具和成型装置而成型。聚合物不仅包括用预定模子等成型的物体，而且还包括具有可选形状且不使用这种模子形成的块状体 (bulk body)、薄膜等，且进一步包括无定形固化物。在本发明中，可以通过下述制备成型物或聚合物通过具有环氧基的硅类似物和 α -羟基酸的组合制备可固化组合物，并在不添加促进剂的情况下，在短时间内在室温附近使可固化组合物固化。在这种可固化组合物中，可以不使用用于溶解成分的有机溶剂，因此，不存在有机溶剂对环境和人体的影响。另外，使可固化组合物的成分固化且加入到固化物的结构中，并且不作为液体残留，而且，提供了通过环氧基连接硅酮的这种结构，因此，伴随固化的体积变化较小。因此，即使当将可固化组合物填充到封闭成型装置中并使其固化时，也难以造成由于体积变化而引起的成型装置的损伤或变形或者成型物与成型装置的分离，此外，可以抑制从可固化组合物中产生气泡以及成分的渗漏。利用这种性能，可以实现封闭成型装置和成型物的优异一体化，并获得具有高尺寸精度的成型物。特别地，当可固化组合物具有透明度时，通过对透明的封闭成型装置供应可固化组合物并使所述可固化组合物固化，可以制造包括成型装置且具有高尺寸精度的整体透明的密封成型物。如上所述，根据本发明，可以在不使用有机溶剂和通常已知的促进剂的情况下，在短时间内在较低温度下获得成型物。另外，即使当将可固化组合物填充到封闭成型装置中并使其固化时，也难以造成成型物和成型装置之间的分离和成型装置的变形，此外，不易发生由挥发性组分造成的气泡的产生以及液体组分的渗漏。因此，可以获得具有高尺寸精度的成型物以及其中使成型物和成型装置一体化的密封成型物。应当理解，上述一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，且旨在提供所要求的技术的进一步说明。
包括附图以提供对本发明的进一步理解，将其并入且构成本说明书的一部分。附图示出了实施方式且与说明书一起用于解释技术原理。图1是示出了根据本发明第二实施方式的光信息记录介质的构造例的截面图。图2A是示出了根据本发明第二实施方式的光信息记录介质的记录层成型装置的构造例的截面图。图2B是示出了根据本发明第二实施方式的光信息记录介质的记录层成型装置的构造例的俯视图。
具体实施例方式下面将参考附图以下列顺序对本发明的实施方式进行描述。1.第一实施方式(成型物及其制造方法的实例)2.第二实施方式(光信息记录介质及其制造方法的实例)[1.第一实施方式](成型物)成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α -羟基酸的可固化组合物固化而获得。具体地，成型物是通过使用源自α-羟基酸的质子作为引发剂使具有一个或多个环氧基的硅类似物聚合而获得的聚合物。聚合是其中使硅类似物的环氧基开环并聚合的开环聚合。优选的是，可固化组合物是待通过热反应固化的热固性组合物。此处， 热反应还包括在室温附近的温度下的环境中，自发进行的反应。室温附近是指10°C以上至 40°C以下的温度范围。而且，可以将可固化组合物填充到成型装置中并使其固化，由此用作密封成型物。 具体地，密封成型物包括在内部具有成型空间的成型装置和在该成型装置的成型空间中成型的成型物，且所述成型物通过使上述可固化组合物固化而获得。所述成型物为例如玻璃质或弹性凝胶。成型物如玻璃质和弹性凝胶的性能可以通过调节可固化组合物的组成来选择。期望的是，所述成型物对在400nm以上至SOOnm以下范围内的波长的光具有透光度，且在该波长范围内的透光率的最大值Trmax和最小值Trmin 之间的差ΔΤΗ = Trfflax-Trfflin)为3%以下。这是因为，具有这种光学性能使得能够将所述成型物用作期望具有透明度的构件如光学部件、光信息记录介质、保护层材料等的原料。(成型物的应用)这种成型物或密封成型物不限于特别应用，而是可以用于例如光学部件、光信息记录介质、电子部件等。例如，可以通过进一步加入蒸发材料而将成型物用作光信息记录介质的记录层，所述蒸发材料响应于记录光束到可固化组合物中的照射而发泡。在这种情况下，例如，记录层可以通过根据记录光束形成由气泡制成的记录标记而记录信息信号。光信息记录介质可以在记录层的两个面或一个面上具有保护记录层的板或保护层。作为这种光信息记录介质的构造，例如，可以使用在日本未审查专利申请公开号2009-140528中所述的构造。(鉴定成分的方法)可以通过简单分析来鉴定用于形成成型物或聚合物的可固化组合物的成分。首先，将成型物或聚合物粉碎，并浸入到合适的有机溶剂中以引起成分的溶出。随后，对其进行真空浓缩，然后将所述成分用所需要的色谱进行分离，并利用H-NMR(核磁共振)进行结构测定，因此可以鉴定固化剂的类型。关于硅类似物，类似地，将未反应单体或低聚物分离， 并用H-WR和Si-NMR进行结构测定。(具有环氧基的硅类似物)具有一个或多个环氧基的硅类似物是例如具有一个或多个环氧基的一种或多种硅氧烷化合物以及具有一个或多个环氧基的烷氧基硅烷化合物，且优选由这两种硅类似物制成。这是因为，由这两种硅类似物制成使得可以抑制在使可固化组合物固化时产生裂纹， 且获得高硬度。另外，可以通过调节硅氧烷化合物和烷氧基硅烷化合物的各自混合的量而在宽范围内控制成型物的硬度。优选地，具有一个或多个环氧基的硅氧烷化合物具有基于硅氧烷键的主骨架，且具有其中将具有一个或多个环氧基的官能团作为该主骨架的侧链和/或端基引入的结构。 作为具有这种结构的硅氧烷化合物，可以使用例如由下列通式(1)表示的化合物。
权利要求
1.一种成型物，所述成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物固化而获得。
2.根据权利要求1所述的成型物，其中，所述硅类似物包含硅氧烷化合物和烷氧基硅烷化合物中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的成型物，其中，所述硅类似物包含硅氧烷化合物和烷氧基硅烷化合物。
4.根据权利要求2所述的成型物，其中，所述硅氧烷化合物由以下通式(1)表示，并且所述烷氧基硅烷化合物由以下通式( 表示，
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型物，其中，固化的所述可固化组合物包含作为主要组分的通过进行所述硅类似物的环氧基的开环聚合而获得的聚合物。
6.根据权利要求1所述的成型物，其中，所述可固化组合物是通过热反应而固化的热固性组合物。
7.根据权利要求1所述的成型物，其中，固化的所述可固化组合物对在400nm以上至 SOOnm以下波长范围内的光具有透光度，并且在所述波长范围内的透光率的最大值Trmax与最小值Trmin之间的差ΔΤγ( = Trmax-Trmin)为3%以下。
8.根据权利要求1所述的成型物，其中，固化的所述成型物为玻璃质或弹性凝胶。
9.根据权利要求1所述的成型物，其中，所述α-羟基酸的熔点为100°C以下。
10.根据权利要求1所述的成型物，其中，所述α-羟基酸是乳酸、乙醇酸和2-羟基丁酸中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的成型物，其中，在具有环氧基的所述硅类似物中包含的所有环氧基的数目与在所述α-羟基酸中包含的所有羧基的数目之间的比率为1/1以上。
12.根据权利要求2所述的成型物，其中，在所述α-羟基酸的质量α与具有一个或多个环氧基的所述硅氧烷化合物的质量β的比率(α/β)为1/40以上且1/1以下。
13.一种密封成型物，包括在内部具有成型空间的成型装置；以及在所述成型空间中成型的成型物，其中，所述成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物固化而获得。
14.一种成型物的制造方法，所述方法包括制备包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物；以及通过使所述可固化组合物固化来形成成型物。
15.根据权利要求14所述的方法，在制备所述可固化组合物之前还包括通过使用蒸发器，在80°C以下温度的环境中，对具有硅氧烷骨架且具有可水解基团作为所述骨架的侧链和/或端基的硅氧烷化合物、和/或具有可水解基团的烷氧基硅烷化合物以及具有一个或多个环氧基的醇或硫醇连续减压来合成具有一个或多个环氧基的所述硅类似物。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，在形成所述成型物中，通过向封闭的成型装置供应所述可固化组合物并使所述可固化组合物固化来形成所述成型物。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，在形成所述成型物中，通过向模具供应所述可固化组合物并使所述可固化组合物固化来形成所述成型物。
18.—种聚合物，所述聚合物通过使用源自α-羟基酸的质子作为引发剂，使具有一个或多个环氧基的硅类似物聚合而获得。
19.一种光信息记录介质，包括 记录层；以及记录层成型装置，在所述记录层成型装置内使所述记录层成型， 其中所述记录层通过使记录层形成组合物固化而获得，并且所述记录层形成组合物包含具有一个或多个环氧基的硅类似物、α-羟基酸和泡沫材料。
20.根据权利要求19所述的光信息记录介质，其中，所述记录层通过吸收当记录信息信号时聚集的光而发泡，并且能够形成作为记录标记的空穴。
21.根据权利要求19所述的光信息记录介质，其中，使用通过单光子吸收而发泡的单光子吸收材料或者通过双光子吸收而发泡的双光子吸收材料作为泡沫材料。
全文摘要
本发明提供了成型物、其制造方法、密封成型物、和光信息记录介质，在其每一个中，可以在不添加促进剂的情况下，在短时间内，在室温附近实现固化，且可以抑制伴随固化的体积收缩。所述成型物通过使包含具有一个或多个环氧基的硅类似物和α-羟基酸的可固化组合物固化而获得。
文档编号C08G59/20GK102558509SQ201110358158
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月11日 优先权日2010年11月18日
发明者齐藤则之 申请人:索尼公司