JP2007066500A - 光記録媒体及びインク組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板面入射型媒体である記録再生機能層10の光が照射される側とは反対側の面にインクによる印刷が可能な印刷受容層20を設け、印刷受容層20は親水性樹脂及び有機フィラーまたは無機フィラーを主成分として含むフィラー配合層22と、フィラー配合層22上に積層され、有機フィラーまたは無機フィラーを含まない無フィラー層21とを有し、フィラー配合層22は記録再生機能層10側の第1フィラー配合層222と、無フィラー層21と接し、有機フィラーまたは無機フィラーの含有量が第1フィラー配合層222より多い第2フィラー配合層221とからなる光記録媒体200。
【選択図】図3
Description
しかし、本発明者等がさらに検討を進めていくと、このような従来の評価基準により判断されていた印刷受容層の光沢性が必ずしも充分ではなく、高品質な印刷を可能にするためには、さらに改良の必要性があることが判明した。
即ち、本発明の目的は、レーベル面に設けられた印刷受容層の光沢性を高め、高品質な印刷が可能な光記録媒体を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、紫外線硬化性インク組成物を提供することにある。
かくして本発明によれば、下記(1)〜(17)が提供される。
(1)光を照射することにより情報の記録または再生が少なくとも可能な記録再生機能層と、前記記録再生機能層の前記光が入射する面とは反対の面の側に形成され、インクによる印刷が可能な印刷受容層と、を有し、前記印刷受容層は、フィラーを含有するフィラー配合層と、前記インクが最初に吸着する面側に設けられ、フィラーを含有しない無フィラー層と、を有することを特徴とする光記録媒体。
(2)前記印刷受容層が、前記記録再生機能層側に設けられ、有機フィラーまたは無機フィラーを含有するフィラー配合層と、前記インクが最初に吸着する面側に設けられ、有機フィラーまたは無機フィラーを含有しない無フィラー層と、から構成されることを特徴とする(1)記載の光記録媒体。
(3)前記インクが最初に吸着する面の光沢度が30以上であることを特徴とする(1)又は(2)記載の光記録媒体。
(4)前記印刷受容層の厚さが5μm以上100μm以下であることを特徴とする(1)乃至(3)に記載の光記録媒体。
(5)前記印刷受容層が紫外線硬化性樹脂を含有することを特徴とする(1)乃至(4)のいずれかに記載の光記録媒体。
(6)前記無フィラー層が1層により構成されることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の光記録媒体。
(7)前記無フィラー層が、紫外線硬化性樹脂及び親水性樹脂を含有することを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載の光記録媒体。
(8)前記親水性樹脂は、アルキル変性ポリビニルピロリドンであることを特徴とする(7)に記載の光記録媒体。
(9)前記フィラー配合層は、前記記録再生機能層側に形成された第1フィラー配合層と、前記無フィラー層側に形成された第2フィラー配合層と、を有し、前記第1フィラー配合層に含まれる有機フィラーまたは無機フィラーの含有量より、前記第2フィラー配合層に含まれる有機フィラーまたは無機フィラーの含有量が少ないことを特徴とする(1)乃至(8)のいずれかに記載の光記録媒体。
(10)前記フィラー配合層は、前記有機フィラーまたは前記無機フィラーを30重量%〜70重量%の範囲で含有し、前記記録再生機能層側に形成された第1フィラー配合層と、前記有機フィラーまたは前記無機フィラーを1重量%〜30重量%の範囲で含有し、前記無フィラー層側に形成された第2フィラー配合層と、から構成されることを特徴とする(1)乃至(9)のいずれかに記載の光記録媒体。
(11)前記フィラー配合層が、紫外線硬化性樹脂及び親水性樹脂と、有機フィラーまたは無機フィラーと、を含有することを特徴とする(1)乃至(10)のいずれかに記載の光記録媒体。
(12)前記親水性樹脂は、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物であることを特徴とする(11)記載の光記録媒体。
(14)前記インク組成物が、定着剤をさらに含有することを特徴とする(13)に記載の紫外線硬化性インク組成物。
(15)前記インク組成物が、重合性オリゴマー成分をさらに含有することを特徴とする(13)又は(14)に記載の紫外線硬化性インク組成物。
(16)前記インク組成物が、界面活性剤をさらに含有することを特徴とする(13)乃至(15)のいずれかに記載の紫外線硬化性インク組成物。
(17)アルキル変性ポリビニルピロリドンを5重量%以上、50重量%以下含有することを特徴とする(13)乃至(16)のいずれかに記載の紫外線硬化性インク組成物。
次に、印刷受容層20について説明する。
本実施の形態が適用される光記録媒体100における印刷受容層20は、水性インクを用いる印刷を行う場合、実使用に耐えうる程度の良好な印刷(具体的には、インクのにじみが少なくかつ十分な乾燥速度を有することをいう。)が行える層である。そして、印刷受容層20は、前述した記録再生機能層10側に設けられるフィラー配合層22と、インクが最初に吸着する側に設けられる無フィラー層21とから構成されている。
フィラー配合層22及び無フィラー層21を構成する材料は、所定の光沢度、所定のインク吸収性及び記録再生機能層10との接着性等を確保できる材料であれば特に限定されない。このような観点から、フィラー配合層22は、樹脂と有機フィラー又は無機フィラーとを主成分として形成されることが好ましい。また、無フィラー層21は、樹脂を主成分として形成されることが好ましい。ここで、主成分とは、該成分が、層全体の、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上含有され、通常、層全体の99.9重量%以下含有される場合をいう。
なお、「親水性」の物質という場合、一般に分子構造中にヘテロ原子を有する物質をいう。ここで、「親水性」の物質としては、例えば、親水性樹脂、親水性オリゴマー(例えば、親水性ウレタンアクリレート)、親水性モノマー等を挙げることができる。
(紫外線硬化性モノマー)
印刷受容層20を構成する材料の紫外線硬化性樹脂としては、ラジカル系紫外線硬化性樹脂が挙げられる。ラジカル系紫外線硬化性樹脂は、紫外線硬化性モノマーと光重合開始剤を必須成分として含む組成物が用いられる。紫外線硬化性モノマーとしては、単官能(メタ)アクリレート及び多官能(メタ)アクリレートを重合性モノマー成分として用いることができる。紫外線硬化性モノマーの中でも、親水性モノマーが好ましい。これらは、各々、単独または2種類以上併用して用いることができる。ここで、アクリレートとメタアクリレートとを併せて(メタ)アクリレートと称する。
親水性モノマーとしては、例えば、水溶性アクリレートモノマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが挙げられる。水溶性アクリレートモノマーの具体例としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、変性トリメチロールプロパントリアクリレート、アクリロイルモルフォリン、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド等が挙げられる。
また、これらの紫外線硬化性モノマー(重合性モノマー)と同時に、重合性オリゴマー(本明細書においては、重合性オリゴマーをオリゴマー成分と呼ぶ場合がある。)を併用することができる。重合性オリゴマーとして、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中でも、ウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマー(以下、ウレタンアクリレートオリゴマーと呼ぶ場合がある。)を用いることが好ましい。
上記範囲内とすれば、十分な膜強度を有する架橋構造を得やすくなる。また、タック性、耐水性、記録再生機能層10との接着性も確保しやすい。さらに、インクの受理性も良好としやすい。
光重合開始剤を用いる場合には以下のようにすればよい。
つまり、光重合開始剤としては、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロへキシル−フェニル−ケトン、ベンゾフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、オリゴ〔2−ヒドロキシ−2−メチル1−[4−(メチルビニル)フェニル]プロパノン〕等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
無フィラー層21に紫外線硬化性樹脂を用いる場合、上記材料を用いて、以下のようにすることがさらに好ましい。
まず、硬化前の塗布液の粘度を低下させる観点から、重合性オリゴマーの含有量を少なくすることが好ましい。そして、重合性オリゴマーの中でも、親水性ウレタンアクリレート等の親水性オリゴマーの含有量を少なくすることが好ましい。具体的には、重合性オリゴマーは、無フィラー層21を形成する塗布液中に、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下含有される。一方、重合性オリゴマーは、無フィラー層21を形成する塗布液中に、通常0重量%以上含有される。
フィラー配合層22に紫外線硬化性樹脂を用いる場合、上記材料を用いて、以下のようにすることがさらに好ましい。
まず、インクの受理性を向上させる観点から、親水性ウレタンオリゴマーを所定量用いることが好ましい。親水性ウレタンオリゴマーは、フィラー配合層22を形成する塗布液中に、好ましくは1重量%以上、より好ましくは2重量%以上含有させる。一方、親水性ウレタンオリゴマーは、フィラー配合層22を形成する塗布液中に、好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下含有させる。
親水性樹脂を用いる場合は以下のようにすればよい。
つまり、親水性樹脂の例としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルホルマール、カルボキシビニルポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物、アルキル変性ポリビニルピロリドン、ケトン樹脂、スチレン/無水マレイン酸共重合物、セラック、デキストリン、ポリ(アクリル酸ピロリドニルエチルエステル)、ポリアクリル酸及びその金属塩、ポリアミン、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ポリヒドロキシスチレン、ポリビニルアルキルエーテル、ポリビニルヒドロキシベンゾエート、ポリフタル酸、酢酸セルロースヒドロキシジエンフタレート、水溶性アルキッド、水溶性ポリエステル、水溶性ポリエポキシ、ポリアミド、ポリビニルメチルエーテル、ポリ酢酸ビニルのケン化物、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、アラビアガム、グアガム、アルギン酸ソーダ等を挙げることができる。また、例えば、メチルメタクリレートからなる主鎖とN−メチロールアクリルアミドからなる側鎖とから構成されるグラフトポリマー類(綜研化学株式会社製LH−40)も使用することができる。
フィラー配合層22は、有機フィラー又は無機フィラーを含有することにより、インク吸収性を確保しやすくなる。このため、フィラー配合層22中の親水性樹脂の含有量を低減することが可能である。具体的には、親水性樹脂は、フィラー配合層22中に、通常20重量%以下、好ましくは15重量%以下、より好ましくは10重量%以下、さらに好ましくは5重量%以下含有される。一方、親水性樹脂は、フィラー配合層22中に、通常1重量%以上、好ましくは2重量%以上含有される。
また、無フィラー層21に用いる親水性樹脂としては、上述した様々な材料を用いることができる。これら材料の中でも、アルキル変性ポリビニルピロリドンを用いることが好ましい。アルキル変性ポリビニルピロリドンを用いて無フィラー層21を形成することにより、印刷受容層20の表面性を良好(例えば、指で触れたときのべたつきが抑制され、表面平滑性が高くなる等)にすることができる。アルキル変性ポリビニルピロリドンとしては、例えば、ポリビニルピロリドンの水素基をアルキル基で置換したものが挙げられる。
印刷受容層20の光沢性を向上させるために、フィラー配合層22及び無フィラー層21のそれぞれの表面を平滑(即ち、表面粗さを小さくする)にすることが好ましい。フィラー配合層22及び無フィラー層21の表面を平滑にする方法としては、これらの層を構成する樹脂を含む塗布液に界面活性剤を含有させ、この塗布液を塗布・乾燥(又は硬化)して、フィラー配合層22及び無フィラー層21を形成することが好ましい。
界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリシロキサン類、アクリル共重合物等が挙げられる。
印刷受容層20には、インクの定着性を向上させる観点から、定着剤を含有させることが好ましい。定着剤としては、具体的には、カチオン定着剤を挙げることができる。このような定着剤を用いることにより、インクがアニオンである場合に、インクの定着性を向上させやすくなる。特にインクジェット印刷用のインクは、アニオンである場合が多いので、インクジェット印刷を用いる場合において、印刷受容層20に定着剤を用いることが好ましい。
次に、フィラー配合層22に配合される有機フィラー及び無機フィラーについて説明する。
フィラー配合層22に配合される有機フィラーとしては、吸水性および/または吸油性フィラーが挙げられる。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、スチレン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、変性メラミン樹脂微粒子、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ゴム等の微粒子の他、これらポリマーの架橋微粒子、さらに、リグニン、プロテイン、セルロース、絹の粉末等が挙げられる。
印刷受容層20の製造方法は、特に限定されない。
フィラー配合層22は、通常以下のようにして製造される。すなわち、親水性樹脂、紫外線硬化性樹脂、光重合性開始剤、その他の添加剤、及び有機フィラー及び/または無機フィラーを配合して塗布液を調製する。そして、この塗布液を、スピンコート、バーコート、ブレードコート、エアナイフコート、ロールコート、スプレーコートまたはスクリーン印刷等により、記録再生機能層10上に塗布する。その後、塗布膜に紫外線を照射して硬化させる。
次に、印刷受容層20の光沢について説明する。本実施の形態が適用される光記録媒体100の印刷受容層20は、最初に水性インクが吸着される面(図2における無フィラー層表面21F)の光沢度が、30以上であることが好ましい。40以上がより好ましく、50以上が更に好ましい。ここで、光沢度は、JISZ8741(ISO2813、ASTMD523、DIN67530)に準拠し、所定の光沢度計を用いて20°入射角の条件で測定した「20゜鏡面光沢度」として評価される。
光沢度は製品に要求される性能にも左右されるが、通常100以下の範囲である。
印刷受容層20の光沢性は、フィラー配合層22と無フィラー層21とにそれぞれ以下の制御を施すことにより、達成されやすくなる。
印刷受容層20表面の光沢度を確保するために、記録再生機能層10側に設けられるフィラー配合層22の表面粗さを制御する必要がある。具体的には、フィラー配合層表面22Fの表面粗さRa(算術平均粗さ)を小さくすることが好ましい。ここで、算術平均粗さの定義については、例えば、JIS B0601(1994)やJIS B0031(1994)に記載されている通りである。
(a)フィラー配合層22を紫外線硬化性樹脂を用いて形成する場合、オリゴマー成分を増加させる。これは、オリゴマー成分により樹脂成分の粘度が制御でき、有機フィラーや無機フィラーがフィラー配合層22の表面に浮き出ることが抑制されるためと考えられる。
(b)フィラー配合層22中の有機フィラー又は無機フィラーの粒径を小さくする。これは、有機フィラー又は無機フィラーの粒径が小さいほど表面粗度は小さくなるためと考えられる。
(c)フィラー配合層22中の有機フィラー又は無機フィラーの含有量を少なくする。これは、有機フィラー又は無機フィラーの含有量が少なくなれば、表面に浮き出るフィラーが少なくなるために、表面粗度が小さくなるからと考えられる。
(d)フィラー配合層22中の有機フィラー又は無機フィラーの粒径を小さくし、且つ含有量を少なくする。これは、上記(b)と(c)の理由によるためと考えられる。
(a)スクリーン印刷法でフィラー配合層22を製造する場合は、メッシュサイズを小さくする。これは、メッシュサイズを小さくすることにより、スクリーン目から細かく均一にインクを塗布でき、レベリングが速くなるためと考えられる。
(b)スクリーン印刷法でフィラー配合層22を製造する場合には、スキージの速度を速くする。これは、塗布する瞬間の塗布液(インク)のせん断速度が上がり、実質上の粘度が低下してレベリングが早くなるためと考えられる。
(c)塗布液を塗布後、乾燥又は硬化してフィラー配合層22を製造する場合には、塗布から加熱までの時間を長くする。時間を長くすることにより、塗布表面の平滑化が行われやすくなるからと考えられる。
さらに、印刷受容層20表面の光沢度を確保する点から、最初にインクが吸着される面側に設けられる無フィラー層21の表面粗さRaを制御することも重要である。即ち、本実施の形態においては、第1に、有機フィラーまたは無機フィラーを配合しないことにより、無フィラー層21の表面粗さRaを小さくすることができる。具体的には、無フィラー層表面21Fの表面粗さRaは、通常5μm以下、好ましくは3μm以下、さらに好ましくは1μm以下、特に0.5μm以下であることがより好ましい。尚、無フィラー層表面21Fの表面粗さRaは、小さければ小さい程好ましい。但し、現実的には、無フィラー層表面21Fの表面粗さRaの下限値は、通常0.01μmである。無フィラー層表面21Fの表面粗さRaが、上記数値範囲の場合は、印刷受容層20の光沢性が確保しやすくなる。
(a)塗布液を塗布後、乾燥又は硬化して無フィラー層21を製造する場合には、塗布液の粘度を小さくする。塗布液の粘度を小さくすることにより、塗布条件が制御しやすくなる。この結果、無フィラー層21の表面性を制御しやすくなる。
(b)塗布液を塗布後、乾燥又は硬化して無フィラー層21を製造する場合には、塗布液中の界面活性剤の含有量を多くする。界面活性剤の含有量を多くすることにより、塗布後の泡抜きや表面のレベリング性が向上する。
(a)スクリーン印刷法で無フィラー層21を製造する場合には、メッシュサイズを小さくする。これは、メッシュサイズを小さくすることにより、スクリーン目から細かく均一にインクを塗布でき、レベリングが速くなるためと考えられる。
(b)スクリーン印刷法で無フィラー層21を製造する場合には、スキージの速度を速くする。これは、塗布する瞬間の塗布液(インク)のせん断速度が上がり、実質上の粘度が低下してレベリングが早くなるためと考えられる。
(c)塗布液を塗布後、乾燥又は硬化して無フィラー層21を製造する場合には、塗布から加熱までの時間を長くする。時間を長くすることにより、塗布表面の平滑化が行われやすくなるからと考えられる。
印刷受容層20の膜厚は、特に限定されないが、通常5μm以上、好ましくは15μm以上、より好ましくは20μm以上である。但し、印刷受容層20の膜厚は、通常100μm以下、好ましくは70μm以下、より好ましくは50μm以下である。印刷受容層20の膜厚が上記数値範囲の場合は、インク受理性が確保されやすくなる。
次に、フィラー配合層22の好ましい実施形態について説明する。
図3は、本実施の形態が適用される光記録媒体200に設けられた印刷受容層20の第2の実施形態を説明するための図である。尚、図2と重複する構成部分については図2と同一の符号を用い、その説明を省略する。
図3に示すように、記録再生機能層10の表面上に形成された印刷受容層20は、保護層表面12Fと接し、所定量の有機フィラー及び/または無機フィラーを含むフィラー配合層22と、有機フィラー及び/または無機フィラーを含まない無フィラー層21とを有している。また、フィラー配合層22は、記録再生機能層10の保護層表面12Fに接して形成された第1フィラー配合層222と、無フィラー層21側に設けられた第2フィラー配合層221とから構成されている。
本実施の形態では、フィラー配合層22において、記録再生機能層10側に形成された第1フィラー配合層222に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量と比べ、無フィラー層21側に形成された第2フィラー配合層221に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量を少なくすることが好ましい。第1フィラー配合層222に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量と比べ、第2フィラー配合層221に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量を少なくすることにより、印刷受容層20と記録再生機能層10との接着性を確保しやすくなる。また、印刷受容層20表面の光沢性を確保しやすくなる。また、記録再生機能層10側の第1フィラー配合層222に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量を多くすることによって、インク吸収性を向上させやすくなる。一方、無フィラー層21側の第2フィラー配合層221に含まれる有機フィラー又は無機フィラーの含有量を少なくすることによって、印刷受容層20の光沢性を上昇させやすくなる。
フィラー配合層22に紫外線硬化性樹脂を含有させ、フィラー配合層22を、第1フィラー配合層222と、第2フィラー配合層221との2層構造とする場合には、前述の材料を用いて、以下のようにすることがさらに好ましい。
第2フィラー配合層221は、光沢性や生産性を改良する観点から、重合性オリゴマーの含有量を多くすることが好ましい。そして、重合性オリゴマーの中でも、親水性ウレタンアクリレート等の親水性オリゴマーの含有量を多くすることが好ましい。具体的には、重合性オリゴマーは、第2フィラー配合層221を形成するための塗布液中に、好ましくは1重量%以上、より好ましくは4重量%以上含有される。一方、重合性オリゴマーは、第2フィラー配合層221を形成するための塗布液中に、通常40重量%以下含有される。
また、第1フィラー配合層222は、記録再生機能層10との接着性を確保する観点から、疎水性ウレタンアクリレートオリゴマーを用いることも好ましい。疎水性ウレタンアクリレートオリゴマーとしては、例えば、親水性置換基を有しないウレタンアクリレート等のオリゴマー成分が挙げられる。
フィラー配合層22に親水性樹脂を含有させ、フィラー配合層22を、第1フィラー配合層222と、第2フィラー配合層221との2層構造とする場合には、前述の材料を用いて、以下のようにすることがさらに好ましい。
まず、インクの受理性を確保する観点から、第1フィラー配合層222及び第2フィラー配合層221に含有させる親水性樹脂として、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物を用いることが好ましい。
親水性樹脂は、第2フィラー配合層221中に、好ましくは1重量%以上含有される。一方、親水性樹脂は、第2フィラー配合層221中に、好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下含有される。
第1フィラー配合層222の膜厚は、特に限定されないが、通常1μm以上、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上である。但し、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。第1フィラー配合層222の膜厚が上記数値範囲の場合は、インク受理性を向上させやすくなる。
第2フィラー配合層221の膜厚は、特に限定されないが、通常1μm以上、好ましくは3μm以上、より好ましくは5μm以上である。但し、通常30μm以下、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下である。第2フィラー配合層221の膜厚が上記数値範囲の場合は、インク受理性を向上させやすくなる。
本実施の形態が適用される光記録媒体100、200においては、外観上、印刷受容層20に色をつける必要がある場合には、記録再生機能層10と印刷受容層20との間に、下地層を設けてもよい。下地層としては、例えば、10重量%以上30重量%以下の酸化チタンを含む低収縮率の紫外線硬化性アクリル樹脂を含む材料を用いることができる。このような下地層は、インクを吸収する機能は有しないが、光記録媒体100,200の意匠性からは重要な機能を果たす場合がある。下地層の材料の具体例としては、例えば、大日精化工業株式会社製セイカビームSCR−VID F29(十条ケミカル株式会社レイキュアーインク VID F29 TH と同等品)等を挙げることができる。
無フィラー層21を形成するための紫外線硬化性インク組成物として下記のものを用いることが好ましい。つまり、アルキル変性ポリビニルピロリドン、親水性モノマー、及び光重合性開始剤を含有する紫外線硬化性インク組成物である。さらに、上記紫外線硬化性インク組成物中に定着剤を含有させることが好ましい。定着剤の存在により、インクの定着性を向上させやすくなるからである。加えて、重合性オリゴマー成分をさらに含有することも好ましい。そして、上記紫外線硬化性インク組成物は、界面活性剤をさらに含有することが好ましい。
なお、上記紫外線硬化性インク組成物は、無フィラー層21を形成するために好適に用いられるものである。但し、上記紫外線硬化性インク組成物の用途は、無フィラー層21の形成のみに限られるものではない。
次に、記録再生機能層の具体例について説明する。
図1〜図3においては、基板面入射型の光記録媒体(CD−R)100、200に基づき、記録再生機能層10の説明を行ったが、記録再生機能層10の層構成はこれに限定されるものではない。即ち、記録再生機能層10は、光記録媒体が、再生専用媒体(ROM媒体)の場合と、一度の記録のみ可能な追記型媒体(Write Once媒体)の場合と、記録消去を繰り返し行える書換型媒体(ReWritable媒体)の場合とにより、それぞれの目的に応じた層構成を採用することができる。また、記録再生機能層10は、記録・再生光の入射方向によって、図1〜図3に例示したような基板面入射型と、膜面入射型とに分けることができる。
再生専用媒体の場合、記録再生機能層は、通常、所定の大きさのピットが形成された基板と、この基板上に形成された反射層及び保護層を有している。反射層の材料としては、通常、Al、Ag、Au等の金属又はこれらの合金が用いられる。保護層の材料としては、通常、紫外線硬化性樹脂等が用いられる。また、保護層として、例えば、ポリカーボネート等の樹脂製や金属製等の板状部材を用いる場合もある。再生専用媒体の場合、基板面入射型であっても膜面入射型であっても、層構成は同一となる。
追記型の媒体で膜面入射型の媒体においては、記録再生機能層は、通常、基板上に、反射層、記録層、及び保護層をこの順に設けることによって得られる。ここで、記録層と保護層との間に無機材料(例えば、ZnS/SiO2)で形成されるバッファー層を設けてもよい。
一方、追記型の媒体で基板面入射型の媒体においては、記録再生機能層は、通常、基板上に、記録層、反射層、保護層をこの順に設けることによって得られる。
追記型の媒体で膜面入射型の媒体における他の具体例においては、記録再生機能層が、通常、基板上に、反射層、誘電体層、記録層、誘電体層、及び保護層をこの順に設けることによって得られる。一方、追記型の媒体で基板面入射型の媒体における他の具体例においては、記録再生機能層が、通常、基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層、反射層、及び保護層をこの順に設けることによって得られる。
誘電体層の材料としては、通常、無機材料(代表的には、ZnS/SiO2)が用いられる。誘電体層は、通常、スパッタリングすることによって形成される。
書き換え可能型の媒体で膜面入射型の媒体においては、記録再生機能層が、通常、基板上に、反射層、誘電体層、記録層、誘電体層、及び保護層をこの順に設けることによって得られる。一方、書き換え可能型の媒体で基板面入射型の媒体においては、記録再生機能層が、通常、基板上に、誘電体層、記録層、誘電体層、反射層、及び保護層をこの順に設けることによって得られる。
書き換え可能型の媒体としての他の具体例として、光磁気記録媒体(MOディスク)を挙げることもができる。
記録再生機能層を構成する基板の材料としては、通常、適度な加工性と剛性を有するプラスチック、金属、ガラス等が挙げられる。光記録媒体が基板面入射型の場合は、基板の材料として、入射する光に対して透明である光透過性材料が用いられる。一方、膜面入射型の光記録媒体では基板は入射するレーザ光に対して透明で或必要はない。プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
また、記録再生機能層には、記録再生領域が設定されている。記録再生機能層が中心孔を有する平板の環状形状の場合は、記録再生領域は、通常、内周径よりも大きい内径と外周径よりも小さい外径との範囲内に設けられる。
なお、上記「再生専用媒体の例」、「追記型の媒体の例1」、「追記型の媒体の例2」、及び「書き換え可能型の媒体の例1」においては、記録容量向上の観点から、記録層を複数設けることも行われる。記録層を複数設ける場合、記録容量を考慮し、記録層の数は、通常2層以上、好ましくは3層以上とする。一方、記録層の数は、通常5層以下とする。
(1)光記録媒体の調製
射出成形により、幅0.45μm、深さ155nmのグルーブを有し、厚さ1.2mmのポリカーボネート樹脂製基板を成形した。この基板上に、含金属アゾ系色素のフッ素アルコール溶液をスピンコートにより塗布し、90℃で15分間乾燥して、厚さ70nmの記録層を形成した。次に、この記録層上に、銀Agをスパッタリングして、厚さ70nmの反射層を形成した。さらにこの反射層の上に、アクリレート系モノマーを主体にした紫外線硬化性樹脂(大日本インキ株式会社製「SD―394」)をスピンコートで塗布した後、紫外線(UV)光を照射して硬化させ、厚さ7μmの保護層を形成し、記録再生機能層(この例では、CD−R)を作製した。
各層を形成する際の樹脂組成物を塗布してから紫外線を照射して硬化させるまでの時間(レベリング時間)を約3秒又は約15秒として行った。
所定の光沢度計(日本電色工業株式会社製:光沢度計PG−1M)を用い、JIS Z8741(ISO2813、ASTMD523,DIN67530)に準拠して、評価用の光記録媒体に形成された、印刷受容層表面の光沢を測定した。20°入射角の光沢度で評価した。
所定の表面粗度計(株式会社ミツトヨ製:表面粗度計サーフテストSJ−201P)を用い、JIS B0601に準拠した方法で、光記録媒体表面の表面粗さRa(算術平均粗さ)を測定した。
(a)インクの滲みの評価
インクジェット印刷用プリンター(Primera社製:SignaturePro)を用いて、評価用の光記録媒体の印刷受容層に、表2に示すように、4色のインク(黒、シアン、マジェンタ、黄)を用いた6通りの組合せの印刷を行った。印刷受容層には、図4に示すように、10mm四方の外升の色(外升色)と、この外升の中に設けた5mm四方の内升の色(内升色)とが、それぞれ反対色になるように印刷した。外升色と内升色は接触していて、二色が混ざり易く、インクの滲みが大きくなり易い様にしている。合計12通りの組み合わせの升が出来るので、それぞれの外升、内升の境界を目視で観察して、以下の基準に基づき滲みの大きさを評価した。
〇:インクの滲みが観測されない
△:インクの滲みがわずかに観測される
×:インクの滲みが観測される
前述した「インクの滲みの評価」と同じ方法で、評価用の光記録媒体の印刷受容層にインクジェット印刷を行い、印刷後、25℃、50%湿度中で24時間乾燥し、さらに30℃、90%湿度環境中に24時間静置した後、前述した「インクの滲みの評価」と同じ方法によりインクの滲みを評価した。インクの滲みが小さいほど、インク定着性が良好である。
〇:インク定着性が良好
×:インク定着性が不良
インクジェット印刷用プリンター(Primera社製:SignaturePro)を用いて、評価用の光記録媒体の印刷受容層表面に、4色のインク(黒、シアン、マジェンタ、黄)を用いて、それぞれ12mm四方の正方形を印刷する。印刷終了後30秒、1分、3分、5分、10分、20分、30分、40分、50分、60分間放置し、それぞれの時間の経過後に、印刷された部分に普通紙(Epsonインクジェット両面上質普通紙KA4250NPD)を載せ、その上から指で約2kgの力で3回擦り、普通紙に各色のインクが転写されているかを目視で確認する。各色の、インクが転写されなくなるまでの時間を乾燥時間として、4色の乾燥時間の合計が30分以内のものを乾燥性良好(〇)とし、30分以上のものを不良(×)とした。
予め調製した記録再生機能層の厚さを測定し、次に、記録再生機能層上に印刷受容層を形成して調製した評価用の光記録媒体の厚さを測定し、光記録媒体の厚さと記録再生機能層の厚さとの差を印刷受容層の塗布厚さとした。厚さの測定は、デジタルマイクロメータ(ソニー株式会社製)を用いた。
また、印刷受容層を構成する各層それぞれの膜厚を確認するために、以下の実験を行った。つまり、印刷受容層を形成する場合と同一の塗布・硬化条件で各層を単層で設けた。そして、これら単層の膜厚をそれぞれ測定した。結果を表3に示す。各層それぞれの合計値は、印刷受容層の全体膜厚から、−4μm〜4μm程度ずれる値となった。
表1に示した樹脂組成物をそれぞれ用いて、表3に示す組成の印刷受容層を形成した評価用光記録媒体について、それぞれ、光沢度、表面粗さ(Ra)、インク滲み、インク定着性、インク乾燥性、印刷受容層の厚さを測定した。結果を表3に示す。
Claims (17)
- 光を照射することにより情報の記録または再生が少なくとも可能な記録再生機能層と、
前記記録再生機能層の前記光が入射する面とは反対の面の側に形成され、インクによる印刷が可能な印刷受容層と、を有し、
前記印刷受容層は、
フィラーを含有するフィラー配合層と、
前記インクが最初に吸着する面側に設けられ、フィラーを含有しない無フィラー層と、を有することを特徴とする光記録媒体。 - 前記印刷受容層が、前記記録再生機能層側に設けられ、有機フィラーまたは無機フィラーを含有するフィラー配合層と、
前記インクが最初に吸着する面側に設けられ、有機フィラーまたは無機フィラーを含有しない無フィラー層と、から構成されることを特徴とする請求項1に記載の光記録媒体。 - 前記インクが最初に吸着する面の光沢度が30以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光記録媒体。
- 前記印刷受容層の厚さが5μm以上100μm以下であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項に記載の光記録媒体。
- 前記印刷受容層が紫外線硬化性樹脂を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光記録媒体。
- 前記無フィラー層が1層により構成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光記録媒体。
- 前記無フィラー層が、紫外線硬化性樹脂及び親水性樹脂を含有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の光記録媒体。
- 前記親水性樹脂は、アルキル変性ポリビニルピロリドンであることを特徴とする請求項7に記載の光記録媒体。
- 前記フィラー配合層は、
前記記録再生機能層側に形成された第1フィラー配合層と、
前記無フィラー層側に形成された第2フィラー配合層と、を有し、
前記第1フィラー配合層に含まれる有機フィラーまたは無機フィラーの含有量より、前記第2フィラー配合層に含まれる有機フィラーまたは無機フィラーの含有量が少ないことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の光記録媒体。 - 前記フィラー配合層は、
前記有機フィラーまたは前記無機フィラーを30重量%〜70重量%の範囲で含有し、前記記録再生機能層側に形成された第1フィラー配合層と、
前記有機フィラーまたは前記無機フィラーを1重量%〜30重量%の範囲で含有し、前記無フィラー層側に形成された第2フィラー配合層と、から構成されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光記録媒体。 - 前記フィラー配合層が、紫外線硬化性樹脂及び親水性樹脂と、有機フィラーまたは無機フィラーと、を含有することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の光記録媒体。
- 前記親水性樹脂は、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合物であることを特徴とする請求項11に記載の光記録媒体。
- アルキル変性ポリビニルピロリドン、親水性モノマー、及び光重合性開始剤を含有することを特徴とする紫外線硬化性インク組成物。
- 前記インク組成物が、定着剤をさらに含有することを特徴とする請求項13に記載の紫外線硬化性インク組成物。
- 前記インク組成物が、重合性オリゴマー成分をさらに含有することを特徴とする請求項13又は14に記載の紫外線硬化性インク組成物。
- 前記インク組成物が、界面活性剤をさらに含有することを特徴とする請求項13乃至15のいずれか1項に記載の紫外線硬化性インク組成物。
- アルキル変性ポリビニルピロリドンを5重量%以上、50重量%以下含有することを特徴とする請求項13乃至16のいずれか1項に記載の紫外線硬化性インク組成物。
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