JP2005317198A - 光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】金属反射層の地色に影響されず、印刷表示が鮮明で、印刷色が忠実で、しかも、耐久性に優れた印刷面である印刷層を積層形成されている光情報記録媒体を提供することである。
【解決手段】透明基板上に記録層、反射層及び保護層を薄膜状に積層されている光情報記録媒体において、更にインク受容層及び着色層からなる疎水性樹脂の印刷層を設けている光情報記録媒体。
【選択図】図１

Description

本発明は、光情報記録媒体に関し、更に詳しくは、透明ディスク基板上に記録層、反射層及び保護層等を設けてなる光情報記録媒体において、更に、インクジェットプリンターや、スクリーン印刷等で鮮明に且つインクの色に特定されずに印刷可能な印刷層を設けている光情報記録媒体に関する。

従来から、ガラス、プラスチック等の透明基板に光記録層及び光磁気記録層を設けてなる光情報記録媒体が、ＣＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等のように再生専用型、又は追記型の光情報媒体としてオーディオや情報処理等の分野に広く用いられている。

これらの光情報記録媒体は、通常、ドーナツ状の円板からなる透明基板上に、スピンコート法や、スパッタリング法等で、記録層、反射層及び保護層等を成膜形成されているのが一般的である。 この記録層は、通常、シアニアン系、フタロシアニン系等の有機色素を含有する樹脂層であり、この記録層に透明性基体を通して波長７７０〜７９０ｎｍのレーザー光を当てて情報の記録や再生が行われている。また、反射層は、通常、記録層の上部にスパッタ法等で成膜形成されており、記録層を透過するレーザー光を効率よく反射させるＡｕ、Ａｌ等の金属薄膜として形成されている。更に、その上に、これらの記録層、反射層等が基板等から受ける物理的叉は機械的障害等から保護するために樹脂膜からなる保護層が積層形成されている。

また、従来から、このような光記録媒体には、これに記録されている内容を示すインデックス表示や、各種のデザイン等が、この保護層表面を利用して印刷されているのが一般的である。また、これらの印刷内容が、同一のパターン内容で、同時に多数枚を印刷する多量印刷の場合には、通常、スクリーン印刷、タンボ印刷等はオフセット印刷といった版を転写させる等の方法で行われている。一方、比較的に少数枚数で利用される光記録媒体の場合には、いわゆる自作ＣＤとか、プロモーション用、オーデション用、テスト用等のように、記録内容をＣＤプレーヤーで再生できる、またパソコン用のＣＤ−ＲＯＭ等も含めてライトワンス型の光情報記録媒体の普及に伴い、ＣＤ−ＷＯを用いて少数枚数のユーザ自作のＣＤ−ＲＯＭを作れるようになり、少数枚の印刷・記録をするパターンも行われる。

このような状況下に、記録媒体に情報を記録する前叉は後にこの保護層の表面に或いはレーベルの印刷面に記録内容のインデックスや、その他のデザインを表示する必要から、例えば、特許文献１には、通常、疎水性であるこの保護層上に、水性インクで印刷させるために、この保護層面を予め粗面加工を施して、その上に印刷層となる親水性樹脂膜を設けている光情報記録媒体が記載されている。

特開平６−６０４３２号公報

このような上述する特許文献１の提案では、通常、保護層として設けられている樹脂膜が、一般的には疎水性であるがため、この保護層上に新たに印刷層となる親水性樹脂膜を設けて、この親水性層に水性インクで印刷しようするものである。このように、疎水性の樹脂膜に親水性の樹脂膜を形成させることは、これら両層の相反する油−水界面の性質からすれば、一般的には、十分に密着形成させることは困難であり、また、水性インクの定着層として安定した親水性樹脂膜を形成させるに、非常に困難であることが容易に察せられる。

従って、上記特許文献１の提案からも明らかなように、予めこの保護層面を粗面加工を施して、両者接触界面の相容性・接着性を高めたり、また、親水性樹脂膜を形成させるに際しては、成膜された保護層が、未だ完全硬化する以前に、この親水性樹脂を塗布させるように、煩雑な工程を必要とするものである。このような提案では、例え水性インクで目的の印刷が成されても、ディスク製作工程における煩雑な粗面化処理や疎水面に親水性樹脂膜を形成させる煩雑な工程を要す等の特別の処理を必要としたり、また、その両者の接着性にも問題があり、安定した印刷インクの定着層としては、未だ十分なものでないのが実情である。

このような状況下で、本発明の目的は、上記するような煩雑な処理を要せず、通常、疎水性である保護層上に、疎水性樹脂からなり、油性インクで、容易に、しかも、インクの色に制約されずに、鮮明な印刷が可能な印刷層を設けている光情報記録媒体を提供することである。

本発明者は、上記課題に鑑みて、光情報記録媒体を製造する上記成膜工程において、反射層の金属地色に影響されずに、種々の情報及びデザイン等を容易に、鮮明に、しかも、インク色に制約されずに印刷される印刷層を形成させることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明は、透明基板上に記録層、反射層及び保護層を薄膜状に積層させてなる光情報記録媒体において、更に保護層上にインク受容層及び着色層からなる疎水性樹脂の印刷層を設けていることを特徴とする光情報記録媒体を提供する。

このような印刷層を形成させることにより、光情報記録媒体において、従来から課題であった記録層上に形成されているＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属及びその合金反射層の地色に影響されずに、油性インクでその記録媒体の記録内容のインデックスや、更に必要なその他の情報やデザイン等を容易に、印刷表示の色を適宜選択して、しかも、鮮明に印刷できる印刷層を設けた光情報記録媒体を提供することができる。また、本発明による印刷層は、疎水性樹脂で構成されているため、通常、疎水性樹脂からなる保護層上に、特に前処理をするころなく、密着性等の相容性の良好な、安定した層として、しかも、通常の成膜方法で容易に形成されるものである。

また、この印刷層は、保護層上に着色層、インク受容層の順で積層されて、特に着色層は、保護層とインク受容層との中間層として形成することにより、例えば、インクジェット等で印字されたインクは、インク受容層から、インク中の色素成分が着色層に着色表示されるため、保護層で反射層の金属地色がカバーされ、上部がインク受容層の１層のみであるから、特に、印刷色は忠実に再現され、しかも、上部のインク受容層は着色層の保護層としての役割を兼ねることから、この着色層に着色表示された印刷面は、光照射及び機械的擦傷等に直接及ぼされないことから、耐久性に優れた印刷をすることができる。

本発明によれば、透明ディスク基板上に形成させている金属反射層上の保護層上に、着色層とインク受容層（定着層）からなる印刷層は、記録層上に形成されているＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属及びその合金反射層の地色に影響されずに、油性インクでその記録媒体の記録内容のインデックスや、更に必要なその他の情報やデザイン等を容易に、印刷表示の色を適宜選択して、しかも、鮮明に印刷できる印刷層を設けた光情報記録媒体を提供することができる。

また、この印刷層は、保護層上に着色層、インク受容層の順で積層されて、特に、保護層とインク受容層との中間層として形成される着色層は、保護層で反射層の金属地色がカバーされ、上部がインク受容層の１層のみであるから、特に、印刷色は忠実に再現され、しかも、上部のインク受容層は着色層の保護層としての役割を兼ねることから、この着色層に着色表示された印刷面は、光照射及び機械的擦傷等に対して、耐久性に優れた印刷表示がされる。

既に上述するように、本発明は、光情報記録媒体において、反射層の金属地色に影響されずに、鮮明に印刷され、その表示の耐久性に優れたインク受容層と着色層からなる印刷層を保護層上に設けていることが特徴である。

以下に、本発明による光情報記録媒体の実施の形態について、より詳細に説明する。

そこで、図１に示す如く、本発明による印刷層とは、透明基板上に積層形成されている金属及びその合金反射層上に積層されている保護層上に、好ましくは、着色層及びインク受容層の順に積層形成され、且つ使用する樹脂が疎水性樹脂であることから、既に、上述するように、通常、疎水性樹脂で形成されている保護層とは、相容性がよく、密着性の良好な層として、この着色層は、前記保護層と前記インク受容層との中間層として設けられている。また、この着色層が疎水性樹脂であることにより、例えば、長期間にわたり大気に接着していても、空気中の水分が層中に吸収されないので、表示印刷面の水分吸着による色相劣化（変化）がなく、耐湿性であるといえる。

また、この着色層の厚さは、好ましくは、３０μｍ以下で、２μｍ以上で、より好ましくは、２０μｍ以下で、５μｍ以上であることが好適である。このように比較的に薄膜であることから、この印刷層を形成させることにより、樹脂硬化時の収縮ストレスや、基板全体に対する反り等の支障を及ぼすことはない。

また、本発明において、この印刷層に用いられる樹脂としては、ＵＶ硬化型樹脂及び熱硬化性樹脂の単層又はこれらの複層として形成され、好ましくは、前者のＵＶ硬化型樹脂が好適である。すなわち、金属反射層は、その上に保護層を被覆しているとはいえ、通常、スパッタ法で形成される数ｎｍ程度の薄膜状であることから、比較的に熱ストレスを残留しやすい。従って、この金属反射層に対する熱ストレスを避けるためからも、硬化に比較的に高温を必要とする熱硬化性樹脂を使用するよりは、好ましくは、特に、着色層としては、紫外線線照射下に硬化するＵＶ硬化型樹脂が適宜好適に使用することができる。

このようなＵＶ硬化型樹脂としては、従来から公知の、例えば、Ｎビニルピドリロン、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート等を挙げることができる。架橋の方法は、前述のような紫外線照射に限らず、エポキシ樹脂やウレタン樹脂のように、熱によって架橋が進むものであってもよく、ジアルコキシシランカップリング剤のように空気中の水分で重合開始するものであってもよい。ここで得られる架橋物の主鎖及び側鎖は、飽和及び不飽和系の直鎖状炭化水素であってもよく、メラミン、ビスヘノール系等の環状化合物を含んでいてもよい。

また、これらの主鎖及び側鎖の途中に一個以上のエーテル結合を有するポリエーテル、エステル結合を含むポリエステル、ウレタン結合を含むポリウレタン、イオン結合を含むアイオマー、アミド結合を含むポリアミド、イミド結合をポリイミド、ポリスルホン、ポリスルフィド等との結合を含んでいてもよい。また、これらの架橋物の耐湿性を向上させるために、側鎖にフルオロカーボンを含んでいてもよく、また、ハロゲンスカベンジャーとしてエポキシ樹脂を含んでいてもよい。また、塗膜の安定化のため、可塑剤、酸化防止剤、帯電防止剤等を含んでいてもよい。

また、この着色層の硬化の際の収縮率を低くすると、硬化後の樹脂の歪み、及びひび割れ等を防止されることから、通常、この収縮率は、１２％以下、好ましく、８％以下になるようすることが好ましい。

この着色層は、有機モノマー及びオリゴマーを塗布後、ＵＶ照射等で架橋反応させて重合硬化するものであればよい。また、有機ポリマーとしてこのような着色層を得るに、塗布作業性の面から、分子中に１以上の反応性アクリロイル基を持つモノマー及びオリゴマの混合物に反応開始剤、反応触媒、ＭＥＫ、アルコール等の溶媒からなる樹脂塗料を塗布して、ＵＶ照射等で架橋重合して短時間に重合形成されて、基板や記録層等に支障を来たさぬ点から、通常に使用されているＵＶ硬化型樹脂が好適である。

また、本発明において、図１に示す反射層３上に保護層４を介してＵＶ硬化型樹脂の着色層５をスピンコート法等で積層形成させる。好ましくは、ＵＶ硬化型樹脂の塗布前の常温時粘度が、２０〜１３０ｍＰａ・ｓのＵＶ硬化型樹脂を適宜使用することでき、その膜厚は、２〜８μｍ、好ましくは、４〜６μｍ厚で形成させる。例えば、常温時粘度が２８ｍＰａ・ｓで、スピンコート時のディスク基板の回転数が、４０００ｒｐｍ下では、ディスク基板径６０ｍｍのディスクに対しては、膜厚３．５〜４μｍの均一な層となり、基板径１２０ｍｍディスクに対しては、その径方向の膜厚が３．５〜５μｍの分布範囲となるが、好ましくは、そのスピンコート回転数を、６０００ｒｐｍにすることで、ディスク基板径が１２０ｍｍのディスクであっても、その径方向の膜厚が２〜３μｍ分布範囲の均一な疎水性樹脂の着色層を形成することができる。

本発明においては、既に上述するように、この着色層上に、印刷用インクの受容層６（定着層）を設けることで、着色層とインク受容層から構成する印刷層である。これにより、読取りレーザー光入射側と反対面が、この情報記録媒体に関わる情報を印刷面となり、この面にインクジェットプリンター等でインクをドットさせると、印刷用インクがこのインク受容層に定着して印刷される。本発明において、このインク受容層（定着層）表面が、親水性でも疎水性でもよいが、好ましくは、疎水性である着色層に積層形成させるためから、疎水性の樹脂で形成させる。この場合に、例えば、油性インクが、受容しやすく（定着し易く）、乾燥後に容易にインクが剥離せずに安定に定着されることが重要である。また、この着色層及びインク受容層の表面硬度が、鉛筆硬度試験法でＨＢ以上の硬度であるのが好適である。

そこで、このような本発明における、インク受容層（インク定着層）は、この層を介して印刷されることから、この層は、印刷適性を有し、且つ筆記性等の機能を付与させて、この記録媒体のレーベル情報や、必要とするデザイン等を印刷させたりすると共に、特に、着色層及び反射層、記録層の保護層としても機能する。従って、これらの目的を満たすためから、好ましくは、無機フィラーの微細粒子を１〜１５重量％、より好ましくは、３〜８重量％の範囲で含有させることが好適である。特に、印刷時のインク受容（定着）をスムーズにさせ、且つインキ滲み防止及び多色印刷等の観点から、その粒子径、形状、吸油性、白色度等に係わり、重要であるが、特に限定されず、従来から公知である無機白色微細フィラーとして、例えば、非晶質シリカ（又はホワイトカーボン）、酸化チタン、炭酸カルシウム（タンカル）、タルク、カオリン、クレー等を挙げられる。

そこで、その塗布法は、特に限定すれず、スピンコート法やスクリーン印刷法が使用されるが、厚みのコントロールや工程タクトから、後者のスクリーン印刷法が好ましい。また、樹脂塗料としては、上部の保護層として強度を持たせ、しかも、上述した同様の理由から、アクリル系やエポキシ系のＵＶ硬化型樹脂を含ませ、必要に応じて、粘度コントロール剤としての光反応性モノマーを添加させて塗布した後、紫外線等の照射で硬化するものが好適である。

これにより、本発明において、読取りレーザー光入射側と反対面であるこの第２保護層上を、この情報記録媒体に記録されている内容等のインデックスや、必要に応じて、その他のデザインを表示・印刷させることができる、印刷用インクの定着層としても使用することができる。本発明おいて、インクの定着層表面としてのこの第２保護層は、親水性及び疎水性の何れでもよいが、積層形成等の容易さから、好ましくは、疎水性であることが、より好適である。この場合に、通常の油性インクで、インクジェットプリンターや、スクリーン印刷で容易に行えて、しかも定着し易く、乾燥後に容易にインクが剥離せずに強固に密着・定着させることができる。この層上には、油性インキを用いてペン、インクジェットプリンター及び印刷法で種々の情報を筆記・記録・印刷をすることができる。また、この第２保護層を印刷層とする以外に、読取りレーザー光入射側と反対面の基板上に、この情報記録媒体に記録されている内容等のインデックスや、必要に応じて、その他のデザインを表示・印刷させることができる、印刷用インクの定着層を設けることができる。

また、本発明に用いられる透明性基板としては、透明度が高く、機械的強度、特に、耐衝撃性に優れるポリマ樹脂として、例えば、ポリカーボネート、ポリポロピレン、ポリアクリル等が挙げられ、また、透明性ガラス基板も使用することができる。

また、この光情報記録媒体とは、レーザ光により光学的に読み取り可能な情報を記録し、レーザ光で照射することにより、光学的に情報を再生又は記録する層を有する基板表面或いはそれ以外の表面をいう。この記録や再生の方式は、光学的なものと、光磁気磁気記録再生方式等があり、また、これらの記録又は再生は、この媒体の片方の透明基板を通して行われる。記録光及び再生光としてレーザ光を用いる場合は、通常、波長７７０〜８３０ｎｍが一般的に使用されている。透明基板としては、レザー光に対する屈折率が１．４〜１．６の範囲にあり透明度が高く、機械的強度、特に、耐衝撃性に優れるポリマ樹脂として、例えば、ポリカーボネート、ポリポロピレン、ポリメチルメタアクリレート等が挙げられる。このような樹脂材料を用いて、例えば、射出成形法でディスク状に成形され、通常、この表面には、スパイラル状の案内溝が設けられている。

以下に、本発明を実施例により、さらに説明する。
（実施例１）図１において、１．６μｍピッチの連続グループを転写したポリカーボネイト製のディスク基板１上に、フタロシアニン有機色素を溶解させた溶剤液をスピンコート法で塗布・乾燥させて、記録層２を形成させた。次いでこの記録層２上に、Ａｇ反射層を積層させるために、純度９９．９％の金属Ａｇをターゲットに、通常のスパッタ法で、ディスク基板の記録領域に最低膜厚７０ｎｍのＡｇ反射層３を形成させた。次いで、この反射層上にＵＶ硬化型樹脂の膜厚５μｍの保護層を積層形成させた後、着色層を形成させるため、常温粘度が、１２８ｍＰａ・ｓの大日本インキ化学工業株製の商品名ＳＤ３１８のＵＶ硬化型樹脂を用いて、この樹脂液を６０ｒｐｍで回転するディスクの中心部に滴下させた後、ディスク回転を、６０００ｒｐｍ×３秒で振切りを行なってスピンコートさせ、次いで紫外線照射させて硬化させた。次いで、形成された着色層の膜厚をオーク製作所製のＴＦＭ−１２０型顕微鏡分光光度計により、その膜厚を測定した結果、スピンコート時のディスク回転数６０００ｒｐｍにおいて、ディスク半径方向の膜厚バラツキが７±１μｍで、平均膜厚が７．３μｍで、記録領域中央部位の半径方向４０ｍｍで７．６μｍであった。次いで、スクリーン印刷により、非晶質シリカをフィラーとする紫外線硬化型インクを塗布・紫外線照射・硬化させてインク受容層（インク定着層）を形成させて印刷層を有する光情報記録媒体を作製した。

本発明の光学的情報記録媒体における着色層及びインク受容層からなる印刷層を積層形成されている一例の概略断面図である。

符号の説明

１ ディスク基板
２ 記録層
３ 反射層
４ 保護層
５ 着色層
６ インク受容層

Claims (6)

1. 透明基板上に記録層、反射層及び保護層を薄膜状に積層させてなる光情報記録媒体において、更にインク受容層及び着色層からなる疎水性樹脂の印刷層を設けていることを特徴とする光情報記録媒体。
2. 前記着色層が、前記保護層と前記インク受容層との中間層として設けている請求項１に記載する光情報記録媒体。
3. 前記着色層が、３０μｍ以下である請求項１に記載する光情報記録媒体。
4. 前記着色層が、疎水性である請求項１に記載する光情報記録媒体。
5. 前記着色層が、ＵＶ硬化型樹脂及び熱硬化性樹脂の単層又はこれらの複層として形成されている請求項１に記載する光情報記録媒体。
6. 前記着色層の表面硬度が、鉛筆硬度試験法でＨＢ以上の硬度である請求項１に記載する光情報記録媒体。
   

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