JPH08124212A - 光学的情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

光学的情報記録媒体及びその製造方法

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JPH08124212A
JPH08124212A JP6264282A JP26428294A JPH08124212A JP H08124212 A JPH08124212 A JP H08124212A JP 6264282 A JP6264282 A JP 6264282A JP 26428294 A JP26428294 A JP 26428294A JP H08124212 A JPH08124212 A JP H08124212A
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recording medium
information recording
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plastic substrate
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Kazusane Sawada
和実 沢田
Yoshihiro Shigemori
義浩 重森
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Original Assignee
Dainichiseika Color and Chemicals Mfg Co Ltd
Sony Disc Technology Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 種類や用途等を瞬時に判別することが可能な
着色が施され、しかも光学的特性の点でも良好な特性を
有する光学的情報記録媒体を提供する。 【構成】 光学的に情報信号の読み取りが行われる信号
記録部が形成されてなる光学的情報記録媒体において、
プラスチック基板に染料等の色素を混入する。このと
き、プラスチック基板に混入する色素の粒子の大きさ
は、５０μｍ以下とする。プラスチック基板は、例えば
色素を分散媒に分散した後、フィルターにより粗大粒子
を除去して色素の最大粒子径が５０μｍ以下である液状
着色剤を調製し、これを射出成型機の樹脂投入ホッパー
に供給しながら射出成型する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光によって光
学的に情報信号の読み取りを行う光学的情報記録媒体に
関するものであり、詳細には、目視によってその種類、
用途等が瞬時に判断しうるように着色を施した光学的情
報記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】いわゆるコンパクトディスク（以下、Ｃ
Ｄと称する。）は、これまでオーディオ信号をデジタル
記録したものが中心であったが、近年、コンピュータの
プログラムやデータ等をデジタル記録した，いわゆるＣ
Ｄ−ＲＯＭが開発される等、その種類、用途が拡大しつ
つある。
【０００３】このように種類、用途が拡大してくると、
誤使用を防止するために何らかの識別手段を付与するこ
とが要望され、例えば種類、用途毎にＣＤに異なる着色
を施せば、使用者が瞬時にこれを判断することが可能に
なるものと期待される。ところで、ＣＤに着色を施すに
は、プラスチック基板自体を色素で着色するのが簡単、
且つ確実である。
【０００４】ここで、プラスチックの着色方法として
は、例えばカラーリングコンパウンドを得てから成型機
で着色成型物を得る方法がある。その他の方法として
は、ドライカラーと言われる粉末状の着色剤と未着色樹
脂を混合（ドライブレンド法）して成型機で分散しなが
ら着色成型物を得る方法や、高濃度の染顔料を分散した
マスターバッチと称される着色剤を未着色樹脂で希釈し
て着色する方法、さらには液状のビヒクルに染顔料を分
散させたペースト状の着色剤を用いてポンプ等で定量供
給しながら着色する、いわゆるリキッドカラーリング法
と称される方法がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、染料はプラス
チックに溶解するため分散が良いので、ドライブレンド
法で、しかも市販の染料を用いても十分満足できる着色
成型物が得られる。しかしながら、ＣＤの場合は、外観
だけでなく光学的諸特性を要求されるため、単にこの様
な方法を適用しただけでは良好な結果が得られない。
【０００６】そこで、本発明は、種類や用途等を瞬時に
判別することが可能な着色が施され、しかも光学的特性
の点でも良好な特性を有する光学的情報記録媒体を提供
することを目的とし、さらにはその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成するために、長期に亘り種々の検討を重ねてき
た。その結果、プラスチック基板に混入する色素の粒子
の大きさが、エラーレートに大きく影響するとの結論を
得るに至った。本発明は、このような知見に基づいて完
成されたものである。すなわち、本発明の光学的情報記
録媒体は、色素の混入により着色されたプラスチック基
板上に光学的に情報信号の読み取りが行われる信号記録
部が形成されてなり、プラスチック基板に混入する色素
の粒子の大きさが５０μｍ以下とされてなることを特徴
とするものである。
【０００８】また、本発明の製造方法は、色素を分散媒
に分散した後、フィルターにより粗大粒子を除去して色
素の最大粒子径が５０μｍ以下である液状着色剤を調製
し、これを射出成型機の樹脂投入ホッパーに供給しなが
らプラスチック基板を射出成型することを特徴とするも
のである。本発明においてプラスチック基板の着色に用
いられる色素、例えば染料として望ましい基本的な性質
としては、プラスチック基板の材料である例えばポリカ
ーボネートの成型加工温度に耐えられ、目的とする着色
が容易にできることであり、最も重要な点は、染料がポ
リカーボネートに完全に溶解分散することである。しか
し、染料の種類によっては固体粒子の状態で残ることが
ある。これらの固体粒子が存在すると、ブロックエラー
レート等、ＣＤの性能上都合が悪い。
【０００９】以上の問題を解決する方法として種々検討
した結果、ポリカーボネート中に存在する染料の固体粒
子の大きさが、約５０μｍ以上の時に上記の不都合な現
象となることが判明した。この問題を解決するための方
法を色々検討した。その方法とは、 （１）一般の染料をポリカーボネートにドライブレンド
して成型する場合には、射出成型機の混練を強めて染料
の溶解を促す方法。 （２）あらかじめ押出機で着色コンパウンドを経てから
成型する方法。 （３）染料のマスターバッチを造り、これを用いて成型
する方法。等である。
【００１０】以上述べた方法で得られたＣＤの性能は、
単にドライカラーをブレンドして得られたＣＤよりいず
れも改良はされるものの、十分満足するものではない。
その理由としては、例えば上記（１）の方法において
は、ドライカラーの飛散による汚染が発生することが挙
げられ、また最大の問題は、練りを強化したために生産
性の著しい低下を起こし経済的ではないことである。
【００１１】また、上記（２）の方法では、ポリカーボ
ネートの分子量の低下による特性の問題とコンタミによ
る不良率の増大等が挙げられ、上記（３）の方法では、
マスターバッチの希釈ムラとコンタミの問題等が挙げら
れる。本発明者らは、液状のビヒクルに染料を分散させ
たペースト状の着色剤を造り成型機のホッパー下部に注
入して成型する方法を検討した。
【００１２】本方法において着色剤は、三本ロールで数
種類の染料をビヒクル中に分散させペースト状として使
用した。これを用いて成型して得られたＣＤの不良率は
約９０％で満足いく結果ではなかった。その原因は、着
色剤中の染料粒子の一部が完全溶解せず、粗大粒子を核
とした周囲の半溶解部を含まない１００μ以上の欠陥と
してポリカーボネート中に残ったためである。
【００１３】そこで、この欠点を解決するために、染料
の分散粒子を４０μｍ以下に小さくした着色剤を造り、
同様にしてＣＤを成型し不良率を調べた。その結果は不
良率５％以下となり、この結果に基づいて本発明に達し
た。ところで、本発明において必要とする着色剤中の染
料の粒子径は、染料の種類によっても異なる。この主な
理由は、染料のポリカーボネートへの溶解度（相溶性）
と染料の融点が原因で影響すると考えられる。例えば、
ペリノン系染料であるソルベント Ｒ．１３５の場合
は、ＣＤの性能適性が得られにくい。その原因は、この
染料の融点が３０７℃と高く、ほぼ、ポリカーボネート
の成型温度に近いかそれ以上であるために良好な分散に
達しなかったためと思われる。いずれにしても、成型さ
れたＣＤのポリカーボネート基板中に染料の固体粒子が
存在しないか、又は、少なくとも、５０μｍ以下の粒子
になるような方法が採られるとよい。
【００１４】本発明で使用される色素は、染料、顔料
等、任意のものが使用可能であるが、実用的には染料が
好ましい。使用可能な染料系には、アントラキノン系、
複素環系、メチン系、ペリノン系、ペリレン系、チオイ
ンジゴ系等がある。上記の性能以外に金型への汚染の原
因となる昇華性も加味して代表的な染料を挙げると、ア
ントラキノン系では、ソルベント レッド ５２（Ｓｏ
ｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ５２），ソルベント レッド １
４９（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １４９），ソルベント
ブルー ９４（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｕｌｅ ９４），
ソルベント グリーン ３（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅ
ｎ ３）である。複素環系では、ソルベント イエロー
３３（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３３），ソル
ベント イエロー ５４（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏ
ｗ ５４），ソルベント イエロー１０５（Ｓｏｌｖｅ
ｔ Ｙｅｌｌｏｗ １０５）等である。メチン系では、
ソルベント Ｙ ９３（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙ ９３），
ソルベント オレンジ ８０（Ｓｏｌｅｖｅｔ Ｏｒａ
ｎｇ ８０）等である。ペリノン系では、ソルベント
オレンジ ６０（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇ ６
０），ソルベント レッド １３５（Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｒｅｄ １３５）等が挙げられる。ペリレン系では、ソ
ルベント グリーン ５（Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ
５）等が挙げられる。チオインジゴ系では、バット
レッド １（Ｖａｔ Ｒｅｄ ｌ）等が望ましい。これ
らは、単独で用いてもよし、二種類以上を混合して用い
てもよい。
【００１５】本発明においては、上記染料等の色素をビ
ヒクルに分散して液状着色剤の形態で使用するのが好ま
しい。このとき、ビヒクルとしては、高沸点の有機溶剤
や可塑剤が使用されるビヒクルとして望ましい基本的な
性質としては、着色剤としての適性、すなわち、安全
性、染料の分散安定性、ポンプでの計量性はもとより、
成型する際の温度（約３００℃〜３５０℃）に耐えられ
ること、さらにポリカーボネートの分子量低下を伴わな
いことは勿論、成型されたＣＤの機械的物性（衝撃強
度、熱変形温度、クラック、ブリード等）に影響を及ぼ
さないことである。
【００１６】このような理由から、特に、一般に入手が
容易でしかも価格と諸物性の面から可塑剤が推奨でき
る。その他、高沸点のオイルや界面活性剤等が使用でき
る。なお、ビヒクルは一種類、また二種類以上の混合ビ
ヒクルでもよく、何ら制限するものではない。可塑剤を
例に挙げると、例えば、フタル酸ジイソデジル（ＤＩＤ
Ｐ）、フタル酸トリデシル（ＤＴＤＰ）等のフタル酸エ
ステル系可塑剤、エポキシ化大豆油（ＥＳＯ）、４，５
−エポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジ−
２−エチルヘキシル（Ｅ−ＰＳ）、４，５−エポキシシ
クロヘキサン−１，２−ジイソデシル（Ｅ−ＰＥ）、オ
レイン酸グリシジール、９，１０−エポキシステアリン
酸アリル、９，１０−エポキシステアリン酸−２−エチ
ルヘキシル、エポキシ化トール油脂肪酸−２−エチルヘ
キシル、ビスフェノールＡグリシジルエーテル等のエポ
キシ系可塑剤、リン酸トリブチル（ＴＢＰ）、リン酸ト
リフェチル（ＴＰＰ）、リン酸トキシルジフェニル、リ
ン酸トリプロピレングリコール等のリン酸エステル系可
塑剤、ステアリン酸プチル（ＢＳ）、アセチルリシノー
ル酸メチル（ＭＡＲ）、アセチルリシノール酸エチル
（ＥＡＲ）等の脂肪酸エステル系可塑剤、トリオクチル
トリメリテート、トリメリット酸エステル、ジペンタエ
リスリトールエステル、ピロメリット酸エステル等の可
塑剤、ポリ（プロピレングリコール、アジピン酸）エス
テル、ポリ（１、３−ブタンジオール、アジピン酸）エ
ステル、ポリ（プロピレングリコール、セバシン酸）エ
ステル、ポリ（１、３−ブタンジオール、セバシン酸）
エステル、ポリ（プロピレングリコール、フタル酸）エ
ステル、ポリ（１、３−ブタンジオール、フタル酸）エ
ステル、ポリ（エチレングリコール、アジピン酸）エス
テル、ポリ（１，６−ヘキサンジオール、アジピン酸）
エステル等のポリエステル系可塑剤が挙げられる。
【００１７】また、ビヒクルに分散を容易にしたり保存
安定性を付与するための目的で添加剤を配合することは
有効である。本発明は、光学的に情報信号の読み取りを
行う光学的情報記録媒体であれば如何なるものであって
も適用可能であり、例えばＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等のよう
に、プラスチック基板に凹凸ピットが形成され、その上
に反射層が形成されて信号記録部とされた光ディスクに
適用して好適である。
【００１８】また、以上では、プラスチック基板材料と
してポリカーボネートを用いた場合を中心に説明してき
たが、他のプラスチック材料を用いた場合にも同様に適
用することが可能である。
【００１９】
【作用】ＣＤ等の光学的情報記録媒体において、プラス
チック基板を染料等の色素で着色する場合、混入する色
素の粒径が５０μｍを越えると、光学特性が劣化し、エ
ラーレートが増大する。これに対して、混入する色素の
粒径を５０μｍ以下とすれば、光学的特性も十分に確保
され、エラーレートの増加による不良が抑えられる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明を適用した実施例について、具
体的な実験結果を基に詳細に説明する。 （１）染料の精製方法 染料をソックスレー抽出器を用いた精製方法で精製し
た。フィルターとして東洋濾紙社製の円筒濾紙を使用
し、更に３２５メッシュのステンス製スクリーンをセッ
トした。抽出液として塩化メチレンを使い、５５℃に調
整したマントルヒーターにより還流を繰り返しながら染
料を精製し、異物と不純物を除去した。丸底フラスコか
ら精製染料の結晶粒子を取り出して、塩化メチレンを除
去するために５０℃で８時間乾燥し精製染料を得た。 （２）染料粒子の微細化と分散 可塑剤（アクリル系可塑剤）に上記（１）で得られた染
料を任意の比率（重量比）で予備混合した後、三本ロー
ルにて染料の粒子を微細化しながら分散した。微細化の
程度は、三本ロールの通過回数とクリアランス調整によ
り行った。分散した粒子径の測定は、ＪＩＳ規格（Ｋ５
４００，４−４法）によった。 （３）ペースト状着色剤の濾過 （２）で得られたペースト状の着色剤を、２００メッシ
ュを取り付けた東洋濾紙社製の濾過機にて濾過した。 （４）着色方法 成型機の押し出し機上部に取り付けられたホッパーより
原料樹脂（ポリカーボネート）を落下供給される部位に
着色機を設置し、前記ペースト状の着色剤を原料樹脂に
混入した。着色剤は、計量装置にて予め設定された規定
値を計量し、ホッパー下部に取り付けられたノズルより
注入される。注入された着色剤は、ホッパーを通過して
きたポリカーボネート原料樹脂に付着して押し出し機内
部に導入される。
【００２１】着色剤の付着したポリカーボネート原料樹
脂は、押し出し機内部のフィールドゾーン、コンプレッ
ションゾーン、メータリングゾーンを通過して混練さ
れ、均一に着色された射出成型用原料となり金型内に射
出される。 （５）作成した光ディスクの構成 射出成型されたポリカーボネート基板を用いて、図１に
示す構成の光ディスクを作成した。
【００２２】この光ディスク１は、凹凸ピット２ａが形
成されたポリカーボネート基板２上に反射層３を形成
し、その表面を紫外線硬化樹脂からなる保護層４で覆っ
てなるものであり、保護層４の表面４ａが印刷面とされ
てなるものである。 （６）光ディスクの評価 ＣＤを着色するために染料を混入すると、染料の粒径に
よってはポリカーボネートに溶解分散できず、ポリカー
ボネート基板中に異物の形で染料の固まりが存在してし
まう。この異物は、ＣＤを再生する際にレーザー光を遮
蔽し、ＣＤの信号面に記録されたピットを読み取りでき
ないために、デジタル信号の正確な再現ができなくな
る。
【００２３】例えば、粒子径が大きい染料が基板中に存
在した場合、下記のようなエラーがＣＤプレーヤで発生
する。 Ｃ１エラー（ピーク値） Ｃ２エラー 異物の存在無し： １５〜３０個／秒 ０個 異物の存在有り： ２２０個／秒以上 １以上（実数１０５〜２７３個 ） ＣＤに記録された信号の読み取りにおいて、異物、傷等
により信号の読み取りが阻害された場合、プレーヤ内部
のエラー訂正回路により信号の補正がなされる。エラー
訂正回路では、主として補正可能なランダムエラーを訂
正するＣ１コード、比較的大きな欠陥で補間が必要なエ
ラー（バーストエラー）を訂正するＣ２コードがエラー
訂正時に機能する。
【００２４】このデコード時に発生した訂正回数を表わ
したものがＣ１，Ｃ２エラーで、Ｃ１エラーは１秒間の
平均値、Ｃ２エラーは個数で表わされる。ここでは、Ｃ
Ｄプレーヤ（商品名ＣＤＰ−３０００）を改造し、ＣＩ
ＲＣ（クロス・インターリーブ・リードソロモン・コー
ド）デコーダから出力されるＣ１フラグ、Ｃ２フラグの
回数を計測することで、Ｃ１，Ｃ２エラーの値を得た。
【００２５】そして、異物存在無し（Ｃ２エラー０個）
のサンプルを良品とし、その歩留まりにより評価した。実施例 染料の精製の項に記す方法により得られた３種類の染料
を下記の重量比で配合混合し、染料粒子の微細化と分散
の項に記載した方法により三本ロールで回数とクリアラ
ンスを調整しながら、グラインドゲージにより最大粒子
径が８０μｍ、６０μｍ、５０μｍ、４０μｍのペース
ト状の着色剤を得た。
【００２６】さらに、ペースト状着色剤の濾過の項に記
載した方法により濾過して得られた着色剤を、それぞれ
試料Ｎｏ．１、２、３、４とし、着色方法の項に記載し
た方法に従ってＣＤ基板を成型した。成型されたＣＤ
は、漆黒性のある黒色であった。 〔配合〕 プラストロンレッド８３５０ ４３重量部 （アントラキノン系、有本化学工業社製） ミツイＰＳグリーンＢＨ（アントラキノン系、三井東圧社製） ５５重量部 ダイヤレジンエローＦ（複素環系、三菱化成社製） ２重量部 各基板を用いて図１に示す構成の光ディスクを作成し、
先に述べた評価方法に従って評価したところ、それぞれ
歩留まり４０％、７０％、９０％、９５％であり、染料
の粒径を５０μｍ以下にしたときに、９０％を越える良
好な歩留まりとなることが確認された。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、プラスチック基板に混入する色素の粒径
を適正なものとしているので、種類や用途等を瞬時に判
別することが可能な着色が施され、しかも光学的特性の
点でも良好な特性を有する光学的情報記録媒体を提供す
ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例において作成した光ディスクの概略構成
を示す要部断面図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 色素の混入により着色されたプラスチッ
    ク基板上に光学的に情報信号の読み取りが行われる信号
    記録部が形成されてなり、 プラスチック基板に混入する色素の粒子の大きさが５０
    μｍ以下とされてなる光学的情報記録媒体。
  2. 【請求項２】 プラスチック基板に凹凸ピットが形成さ
    れ、その上に反射層が形成され信号記録部とされている
    ことを特徴とする請求項１記載の光学的情報記録媒体。
  3. 【請求項３】 プラスチック基板がポリカーボネートよ
    りなることを特徴とする請求項１記載の光学的情報記録
    媒体。
  4. 【請求項４】 色素が染料であることを特徴とする請求
    項１記載の光学的情報記録媒体。
  5. 【請求項５】 色素を分散媒に分散した後、フィルター
    により粗大粒子を除去して色素の最大粒子径が５０μｍ
    以下である液状着色剤を調製し、 これを射出成型機の樹脂投入ホッパーに供給しながらプ
    ラスチック基板を射出成型することを特徴とする光学的
    情報記録媒体の製造方法。
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