KR20050007564A - 광 디스크 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20050007564A
KR20050007564A KR10-2004-7019254A KR20047019254A KR20050007564A KR 20050007564 A KR20050007564 A KR 20050007564A KR 20047019254 A KR20047019254 A KR 20047019254A KR 20050007564 A KR20050007564 A KR 20050007564A
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KR
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layer
electron beam
irradiated
recording
substrate
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KR10-2004-7019254A
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사토게이이치
데라야마미치오
기자키아키히코
히로세다케시
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도요 잉키 세이조 가부시끼가이샤
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Abstract

기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 추가로 기판 상에 다른 복수의 층이 형성되는 광 디스크로서, 이들 복수의 층 중 1 개 이상의 층이 전자선 조사에 의해 경화되어 형성되는 층이다.

Description

광 디스크 및 그 제조 방법 {OPTICAL DISC AND ITS MANUFACTURING METHOD}
최근, CD 로 대표되는 광 디스크가 정보 기록 매체로서 널리 사용되고 있다. 또한, 최근에는 영상의 디지털 기록 기술의 보급과 함께, DVD 로 대표되는 대기록 용량의 광 디스크의 수요가 급격히 높아지고 있다.
CD, DVD 등의 광 디스크는, 레이저 빔의 조사에 의해 정보의 판독, 또는 정보의 기록 및 판독을 수행하는 것이다. 그 중에서, 예를 들어 CD 는, 폴리카보네이트 등의 도넛형 원판으로 이루어지는 기판 위에 반사층을 형성하고, 다시 그 위를 수지제의 보호층으로 피복한 구조로 되어 있다. 정보의 기록은, 기판 성형시에 기판의 표면에 나선형상의 배열에 따라서 요철형상의 피트를 형성함으로써 이루어진다. 기판의 성형은, 통상 스탬퍼라고 불리는 원반을 바탕으로 하여 사출 성형법에 의해 성형된다.
상기 DVD 중에서, 추기형 DVD (DVD-R) 로서, 투명한 원반형 기판 상에 유기색소로 이루어지는 기록층을 형성하고, 그 위에 또 금속 반사층 및 수지제의 보호층을 형성하여 이루어지는 구조체를 2 장, 기록층을 내측으로 하여 접착제층을 사이에 두고 부착한 구조의 것, 또는 일방의 구조체를 원반형상 보호판으로 대신한 구성의 것이 공지되어 있다.
이러한 CD 또는 DVD-R 로 대표되는 광 디스크에는, 거기에 기록된 정보를 표시하기 위해, 통상적으로 레이저 광을 조사하는 면의 이면의 디스크면에 라벨이 (녹음, 녹화의 타이틀, 그 이미지 또는 각종 도안) 인쇄된다. 종래, 라벨을 인쇄하는 경우에는, 미리 인쇄 적성의 향상 (인쇄의 용이함) 또는 인쇄 효과의 향상 (외관상 보기 좋음) 을 목표로 하여 하지층을 형성하고, 그 위에 오프셋 다색 인쇄 등에 의해 인쇄층을 형성하는 것이 일반적이다.
또한, 보호층은 통상 투명 또는 반투명하기 때문에, 하지층이 투명한 경우에는 금속 반사층의 금속 광택이 그대로 표면에서 관찰되게 되어, 금속 광택에 의해 방해받아 인쇄층의 인자가 선명하지 않게 되거나, 또는 잉크 본래의 색상대로 인자할 수 없는 등의 문제점이 있다. 이러한 문제에 대하여, 하지층의 배면에 또는 하지층을 대신하여 보호층 상에 나타나는 색상을 은폐하기 위한 은폐층을 형성하는 방법이 공지되어 있다.
그리고, 광 디스크는, 일반적으로 취급시의 흠집의 발생을 방지하기 위해 최외층에 외측 보호층 (톱코트층) 을 갖고 있다.
즉, 광 디스크는, 통상 폴리카보네이트 등의 투명 재료로 이루어지는 기판에 정보 기록 부위가 형성되거나, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 반사층, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 최외층에 형성되는 외측 보호층 (톱코트층), 접착층 등이 적층된 다층 구조로 되어 있다.
이들 중에서, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 외측 보호층 (톱코트층), 접착층의 재료로는 주로 수지 또는 수지로 될 수 있는 재료가 사용된다.
종래 이들 층을 구성하는 수지로는 주로 자외선 경화 수지가 사용되고 있다. 따라서, 이들 층을 형성할 때에는, 기판 상에 자외선 경화 수지를 스핀 코트한 후, 자외선을 조사하여 경화시킨다.
그러나, 이와 같이 자외선 조사에 의해 수지를 경화시키는 경우에는, 전기 에너지의 상당 부분이 자외선이 아니라 열 등으로 되어 버려 에너지 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 기판이나 기록층의 열화가 생길 우려가 있다. 또한, 자외선은 수지의 경화능이 반드시 충분하다고는 말할 수 없으며, 경화에 시간이 소요되는 동시에 기판이나 하지층에 대한 밀착성도 불충분해진다. 그리고, 자외선은 투과성이 낮아, 은폐층과 같이 착색된 두꺼운 층인 경우에는 수지의 도포와 자외선 조사를 몇번이고 반복할 필요가 있어 공정이 번잡하다.
본 발명은, 레이저 빔 등의 빛의 조사에 의해, 정보의 판독, 또는 정보의 기록 및 판독을 수행하는 광 디스크 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관한 재생 전용의 음악용 CD 또는 CD-ROM 등의 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2 는 도 1 의 광 디스크에 다른 층을 추가한 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3 은 도 1 의 광 디스크에 또 다른 층을 추가한 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 재생 전용의 일면 기록 DVD 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 5 는 도 4 의 광 디스크에 또 다른 층을 추가한 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 재생 전용의 양면 기록 DVD 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 7 은 본 발명의 또 다른 실시형태에 관한 재생 전용의 양면 기록 DVD 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 또 다른 별도의 실시형태에 관한 1 회 기록형 CD-R, DVD-R 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 9 는 본 발명의 별도의 실시형태에 관한 MO, MD, CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW 등의 정보의 되쓰기(rewrite)가 가능한 구조의 광 디스크 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10 은 가속 전압 50∼80kV 에서의 전자선 도달 심도와 조사선량의 관계를 나타내는 도면이다.
도 11a 는 층을 형성하기 위한 전자선 조사장치의 조사관 구조를 나타내는 측면도이다.
도 11b 는 층을 형성하기 위한 전자선 조사장치의 조사관 구조를 나타내는저면도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 구체적으로 설명한다.
광 디스크를 방식마다 분류하면 다음과 같이 되고, 본 발명은 이들의 모든 광 디스크에 적용이 가능하다.
(1) 재생 전용형
처음부터 정보가 입력되어 있고, 정보의 재생만이 가능하며, 기록 등이 불가능한 광 디스크이다. 이 방식의 광 디스크에는, CD, 비디오 CD, CD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM, Super Audio-CD, LD 등이 포함된다.
(2) 추기형
1 회만 기록할 수 있는 광 디스크이다. 이 방식의 광 디스크에는, CD-R, CD-R Audio, DVD-R 등이 포함된다.
(3) 되쓰기형
정보의 기록 및 소거를 할 수 있고, 몇 회고 정보의 되쓰기가 가능한 광 디스크이다. 이 중에는, 광자기 방식과 상(相)변화 방식이 있고, 전자에는 MD, MO, MD-DATA 등이 포함되고, 후자에는 CD-RW, CD-RW Audio, DVD-RW, DVD-RAM, DVD＋RW, PD 등이 포함된다.
이하, 본 발명에 적용되는 광 디스크의 구체적인 구성에 관해서 설명한다.
도 1∼도 9 는, 본 발명의 실시형태에 관한 여러 가지 형태의 광 디스크를 나타내는 개략 단면도이다.
도 1∼3 은, 재생 전용의 음악용 CD 또는 CD-ROM 등의 광 디스크 구조를 나타내는 것으로, 도 1 의 광 디스크는, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 정보 기록 부위 (1a) 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 투명 기판 (1) 과, 투명 기판 (1) 의 정보 기록 부위 (1a) 위에 형성된 예를 들어 알루미늄 (Al) 으로 이루어지는 반사층 (2) 과, 반사층 (2) 위에 형성된 보호 코트층 (3) 을 갖는다. 보호 코트층 위에 인쇄층을 가져도 된다. 이러한 구성의 광 디스크에서는, 반도체 레이저 광원 (도시 생략) 으로부터의 레이저 빔 (L) 을 광학 헤드의 렌즈 (10) 로 집광하여 정보 기록 부위 (1a) 에 조사하여, 정보를 판독한다.
도 2 는, 도 1 의 광 디스크의 보호 코트층 (3) 위에 인쇄층 (4) 을 형성하고, 추가로 그 위에 톱코트층 (5: 광투과 보호층) 을 형성한 것이다. 또한, 도 3 은, 도 1 의 광 디스크의 보호 코트층 (3) 위에 하지에 대한 영향을 배제하기 위한 은폐층 (6: 예를 들어 화이트 코트층) 을 형성하고, 추가로 그 위에 인쇄층 (4) 을 형성한 것이다. 또한, 도 2 에서는, 인쇄층 (4) 을 연속층으로서 도시하고 있지만, 연속층인 경우 뿐만 아니라 불연속층인 경우도 포함한다 (이하의 도면에서도 동일). 또한, 은폐층 대신에 또는 은폐층과 동시에 인쇄층을 형성하기 위한 잉크 수상(受像)층 (도시 생략) 을 형성해도 된다 (이하의 도면에서도 동일).
도 4 및 5 는, 재생 전용의 일면 기록 DVD 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조를 나타내는 것으로, 도 4 는, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 정보 기록 부위 (11a) 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 제 1 투명 기판 (11) 과, 제 1 투명 기판 (11) 의 정보 기록 부위 (11a) 위에 형성된 예를 들어 알루미늄(Al) 으로 이루어지는 반사층 (12) 에 의해 제 1 구조체를 구성하고, 폴리카보네이트로 이루어지는 제 2 투명 기판 (11') 과 그 위의 인쇄층 (14) 에 의해 제 2 구조체를 구성하며, 반사층 (12) 과 투명 기판 (11') 사이에 접착층 (13) 을 배치하고, 이 접착층 (13) 에 의해 제 1 구조체와 제 2 구조체를 접착하여 구성되어 있다. 이들 층 중에서 인쇄층 (14) 은 필수적인 것은 아니다. 또한, 인쇄층 (14) 위에 톱코트층 (광투과 보호층) 을 형성해도 된다. 이러한 구성의 광 디스크는, 제 1 투명 기판 (11) 측에서 정보 기록 부위 (11a) 에 레이저 빔을 조사하여, 정보를 판독한다. 도 5 는, 도 4 의 광 디스크의 제 2 투명 기판 (11') 위에 은폐층 (15) 을 형성하고, 추가로 그 위에 인쇄층 (14) 을 형성한 것이다. 인쇄층 (14) 위에 톱코트층을 형성해도 된다.
도 6 및 7 은, 재생 전용의 양면 기록 DVD 에 주로 사용되는 광 디스크의 구조를 나타내는 것으로, 도 6 의 광 디스크는, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 정보 기록 부위 (11a) 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 제 1 투명 기판 (11) 과, 제 1 투명 기판 (11) 의 제 1 정보 기록 부위 (11a) 위에 형성된 예를 들어 알루미늄 (Al) 으로 이루어지는 반사층 (12) 에 의해 제 1 구조체를 구성하고, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 제 2 정보 기록 부위 (11a') 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 제 2 투명 기판 (11') 과, 제 2 투명 기판 (11') 의 정보 기록 부위 (11a') 부분에 형성된 예를 들어 알루미늄 (Al) 으로 이루어지는 반사층 (12') 에 의해 제 2 구조체를 구성하며, 반사층 (12) 과 반사층 (12') 사이에 접착층 (13) 을 배치하고, 이 접착층 (13) 에 의해 제 1 구조체와 제 2 구조체를 접착하여 구성되어 있다. 이러한 구성의 광 디스크는, 제 1 투명 기판 (11) 측에서 제 1 정보 기록 부위 (11a) 에 레이저 빔 (L) 을 조사하여 제 1 기록 부위 (11a) 의 정보를 판독하고, 제 2 투명 기판측 (11') 으로부터 제 2 정보 기록 부위 (11a') 에 레이저 빔 (L) 을 조사하여 제 2 기록 부위 (11a') 의 정보를 판독한다.
도 7 의 광 디스크는, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 정보 기록 부위 (11a) 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 제 1 투명 기판 (11) 과, 제 1 투명 기판 (11) 의 제 1 정보 기록 부위 (11a) 위에 형성된 예를 들어 금 (Au) 으로 이루어지는 반투명층 (16) 에 의해 제 1 구조체를 구성하고, 한쪽 면에 정보에 대응하는 피트를 갖는 제 2 정보 기록 부위 (11a') 가 형성된 폴리카보네이트로 이루어지는 제 2 투명 기판 (11') 과, 제 2 투명 기판 (11') 의 제 2 정보 기록 부위 (11a') 부분에 형성된 예를 들어 알루미늄 (Al) 으로 이루어지는 반사층 (12a) 과, 제 2 투명 기판 (11') 위에 형성된 인쇄층 (14) 에 의해 제 2 구조체를 구성하며, 반투명층 (16) 과 반사층 (12a) 사이에 투명 접착층 (13') 을 배치하고, 이 투명 접착층 (13') 에 의해 제 1 구조체와 제 2 구조체를 접착하여 구성되어 있다. 이러한 구성의 광 디스크는, 제 1 정보 기록 부위 (11a) 의 정보를 판독하는 경우에는 제 1 투명 기판 (11) 측에서 제 1 정보 기록 부위 (11a) 에 레이저 빔 (L1) 을 조사하고, 제 2 기록 부위 (11a') 의 정보를 판독하는 경우에는 제 1 투명 기판측 (11) 에서 반투명층 (16) 및 투명 접착층 (13') 을 투과하는 레이저 빔 (L2) 을 조사하여 제 2 정보 기록 부위 (11a') 의 정보를 판독한다. 이들 층에서 인쇄층 (14) 은 필수적인 것은 아니다. 또한, 인쇄층 (14) 위에 톱코트층 (광투과 보호층) 을 형성해도 되고, 제 2 투명 기판 (11') 위에 은폐층을 사이에 두고 인쇄층 (14) 을 형성해도 된다.
도 8 은, 1 회 기록형의 CD-R, DVD-R 에 주로 사용되는 광 디스크 구조를 나타내는 것이다. 이 광 디스크는, 폴리카보네이트로 이루어지는 투명 기판 (21) 위에, 유기 색소로 이루어지는 기록층 (22) 과, 예를 들어 Al 로 이루어지는 반사층 (23) 과, 보호 코트층 (24) 과, 은폐층 (25) 과, 인쇄층 (26) 과, 톱코트층 (27: 광투과 보호층) 이 순차 적층되어 구성되어 있다. 단, 은폐층 (25) 과, 인쇄층 (26) 과, 톱코트층 (27: 광투과 보호층) 은 필수적이지 않다. 또한, 반사층 (23) 까지, 또는 보호 코트층 (24) 까지 형성하고, 그 위에 접착층을 사이에 두고 투명 기판을 포함하는 구조체를 적층하면 DVD-R 를 구성할 수 있다. 이러한 광 디스크에 있어서는, 투명 기판 (21) 측에서 파워가 큰 기록용의 레이저 빔 (L') 을 기록층 (22) 에 조사하고, 기록층 (22) 의 색소 주변을 변질시켜 기록 마크 (28) 를 형성한다. 기록 마크 (28) 는 기록층 (22) 의 다른 부분보다도 반사율이 낮기 때문에, 기록용의 레이저 빔 (L') 보다도 작은 파워의 판독용 레이저 빔을 기록층 (22) 에 조사하여 정보를 판독한다.
도 9 는, MO, MD, CD-RW, DVD-RAM, DVD-RW 등의 정보의 되쓰기가 가능한 구조의 광 디스크를 나타내는 것이다. 이 광 디스크는, 폴리카보네이트로 이루어지는 투명 기판 (31) 위에, 예를 들어 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 1 유전체층 (32)과, 정보의 되쓰기가 가능한 기록층 (33) 과, 예를 들어 ZnS-SiO2로 이루어지는 제 2 유전체층 (34) 과, 반사층 (35) 과, 보호 코트층 (36) 과, 은폐층 (37) 과, 인쇄층 (38) 과, 톱코트층 (39: 광투과 보호층) 이 순차 적층되어 구성된다. 단, 은폐층 (37) 과, 인쇄층 (38) 과, 톱코트층 (39: 광투과 보호층) 은 필수적이지 않다. 또한, 반사층 (35) 까지, 또는 보호 코트층 (36) 까지 형성하고, 그 위에 접착층을 사이에 두고 투명 기판을 포함하는 구조체를 적층하면, DVD-RAM 이나 DVD-RW 를 구성할 수 있다.
정보의 되쓰기가 가능한 기록층 (33) 으로는, 상기 서술한 바와 같이 광자기형의 것과, 상변화형의 것이 있다. 광자기형은 MO 나 MD 에 사용되고, 희토류-천이금속 합금으로 이루어지는 자성 재료로 구성되며, 기록용의 레이저 빔 (L') 을 조사하여 기록층 재료의 퀴리점 또는 보상 온도 이상의 온도로 가열하고 외부 자계에 의해 자화 반전을 발생시켜 정보를 기록하고, 정보의 소거시에도 동일하게 자화 반전을 발생시킨다. 정보는, 레이저 빔을 조사하였을 때의 폴라카 효과를 이용하여 판독한다.
상변화형은, DVD-RAM 이나 DVD-RW 등에 사용되고, 아몰퍼스와 결정 사이의 상변화가 가능한 재료를 기록층으로서 사용하여, 이들 사이의 반사율의 서로 다름을 이용한다. 구체적으로는, 파워가 큰 기록용 레이저 빔 (L') 을 조사하여 조사부분을 고온으로 가열 후, 레이저 빔을 OFF 로 하면 그 부분이 급랭되어 아몰퍼스 상태의 기록 마크 (40) 가 형성된다. 정보를 소거할 때는, 기록시보다도 낮은 파워의 레이저 빔을 조사한다. 이것에 의해 아몰퍼스의 기록 마크 (40) 부분은 보다 낮은 온도로 가열되고, 그 후 레이저 빔을 OFF 로 하면 그 부분이 서랭되어 결정상으로 되돌아가 정보가 소거된다. 정보의 판독은, 더욱 낮은 파워의 레이저 빔을 조사하여 결정상과 아몰퍼스상의 반사율의 서로 다름을 검출함으로써 이루어진다.
이들 광 디스크에 있어서, 보호 코트층 (3, 24, 36), 은폐층 (6, 15, 25, 37), 톱코트층 (5, 27, 39: 광투과 보호층), 접착층 (13, 13') 및 잉크 수상층 (도시 생략) 은, 전자선 조사에 의해 형성된 층으로 할 수 있다. 전형적으로는 이들 층을 전자선에 의해 경화되는 수지로 형성하고, 전자선 조사에 의해 경화시켜 형성할 수 있다. 물론, 전자선을 조사하여 소정의 개질을 실시하여 형성된 층일 수도 있다. 그리고, 도 1∼9 에 예시된, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되거나, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 또 다른 복수의 층이 형성된 광 디스크에 있어서, 상기 보호 코트층, 은폐층, 광투과 보호층, 접착층 중 어느 1 개가 이러한 전자선 조사에 의해 형성된 층이다. 가장 바람직하게는, 임의의 광 디스크에 있어서 사용된 이들 층의 전부를 전자선 조사에 의해 형성된 층, 전형적으로는 전자선 조사에 의해 경화된 층으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 전자선 조사에 의해 층을 형성시킴으로써 자외선 경화 수지를 도포한 후, 자외선을 조사하여 경화시키는 것에 의해 층을 형성시키던 종래 기술에 대하여 다음에 나타내는 바와 같은 이점을 갖는다.
(1) 전자선 조사는 열의 발생을 동반하지 않기 때문에 기판이나 기록층을 열화시킬 우려가 작다.
(2) 경화나 가교에 대한 능력이 높기 때문에, 단시간에 경도나 가교 밀도 등이 높은 원하는 막을 확실히 얻을 수 있고, 또 하지에 대한 밀착성도 양호해진다.
(3) 전자선은 투과성이 높기 때문에, 은폐층과 같은 두껍고, 착색된 층이라도, 자외선 경화 수지에 의해 형성한 경우와 같은 투과성이 낮은 자외선을 복수회 조사한다는 번잡함을 동반하는 일없이, 거의 1 회의 조사로 단시간에 경화 등의 원하는 작용을 발휘시킬 수 있다.
(4) 광개시제가 불필요하기 때문에, 거기에 동반되는 마이그레이션, 황변, 불순물의 석출, 기록층에 대한 악영향 등이 방지된다.
(5) 전자선 경화 수지에 전자선을 조사하여 경화시킨 경우에는 가교 밀도가 높은 막으로 할 수 있어, 최외층의 광투과 보호층으로서 뛰어난 특성을 나타낸다.
보호 코트층 (3, 24, 36), 톱코트층 (5, 27, 39: 광투과 보호층) 을 구성하는 재료로는, 아크릴 수지계, 에폭시 수지계, 우레탄 수지계, 폴리에스테르 수지계 등의 수지 및 각종 광감응성 모노머를 사용한 자외선 또는 전자선 경화형 수지를 들 수 있다.
즉, 전자선 조사에 의해 형성되는 층으로는, 통상 전자선 조사에 의해 경화, 가교 또는 개질되는 재료를 사용한 층으로서, 일반적으로는 전자선 경화 수지가 적용된다. 요컨대, 전자선 경화 수지인, 전자선 경화형의 잉크, 접착제, 점착제, 니스 등의 피복제를 구성하는 재료로는, 통상 1 분자 중에, α, β-불포화 2 중 결합을 갖는 2 관능 이상의 모노머 및/또는 단관능의 모노머인, 비닐형 모노머, 아크릴형 모노머, 아크릴레이트형 또는 메타크릴레이트형 (이하, (메트)아크릴레이트형이라고 한다) 모노머 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴레이트형 모노머는, α, β-불포화 2 중 결합 이외의 관능기를 갖는 경우도 있다. 또한, 단관능 모노머는, 단독으로, 또는 가교 밀도를 조정하기 위해 2 관능 이상의 모노머와 병용할 수 있다.
여기서 말하는 모노머란, 상기한 바와 같은 비교적 저분자량, 예를 들어 중량평균 분자량이 1000 미만인 소위 협의의 모노머 외에, 어느 정도 분자량이 큰, 예를 들어 중량평균 분자량이 1000 이상 10000 미만인 올리고머, 프리폴리머도 포함하는 의미이고, α, β-불포화 2 중 결합을 갖는 올리고머의 예로는, 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 폴리우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴화말레산 변성 폴리부타디엔 등을 들 수 있다.
또한, 상기한 모노머, 올리고머 및/또는 프리폴리머에 열가소성 수지를 병용해도 된다. 열가소성 수지로는, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리우레탄 수지, 알키드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 아크릴-우레탄 수지, 아크릴-폴리에스테르 수지 등의 그래프트 공중합체 등을 들 수 있고, 이 중 어느 1 종을 사용할 수도 있고, 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
또한, 도포되는 전자선 경화형의 각종 인쇄 잉크나 도료, 접착제, 점착제, 니스 등에는, 필요에 따라 착색제 (안료 또는 염료), 레벨링제, 기포제거제, 블로킹 방지제, 접착 보조제, 분산제, 건조 조정제, 내마찰제, 자외선 흡수제, 자외선안정제, 슬립성 향상제, 트랩핑성 향상제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.
착색제의 분산이나 도포시의 적절한 점도를 확보하기 위해서는, 건조 공정에서 기판 또는 하지층에 대한 영향이 없는 범위 내에서 용제가 함유되어 있어도 된다. 용제로는, 케톤계 화합물, 에스테르계 화합물, 에테르계 화합물, 방향족 화합물, 지방족 화합물, 할로겐화탄화수소 화합물, 알코올류, 물 등을 들 수 있다.
전자선 경화형의 인쇄 잉크, 점착제, 접착제, 니스를 기판 또는 하지층에 인쇄 또는 도포하는 방법으로는, 통상의 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 실크스크린 인쇄, 볼록판 인쇄 등의 일반적인 인쇄 방식 외에, 잉크젯을 비롯하는 온디맨드 인쇄 방식을 들 수 있다. 또한, 도포 방식으로는, 그라비아 코트 방식, 리버스 코트 방식, 키스 코트 방식, 다이 코트 방식, 립 코트 방식, 콤마 코트 방식, 블레이드 코트 방식, 롤 코트 방식, 나이프 코트 방식, 커튼 코트 방식, 슬롯 오리피스 방식, 스프레이 코트 방식 등의 각 방식을 들 수 있고, 1 회 또는 수 회로 나눠 도포하거나, 또는 다른 방식을 복수 조합해도 된다.
은폐층 (6, 15, 25, 37) 은, 상기한 바와 같은, 전자선 경화형 수지를 구성 재료로 하는 경우, 전자선 경화형이 아닌 수지 (자외선 경화형, 열경화형, 기타) 를 구성 재료로 하는 경우, 증착이나 스퍼터에 의한 경우가 있다. 수지형의 경우, 모노머, 올리고머, 프리폴리머, 수지의 1 종 또는 2 종 이상으로, 필요에 따라 용제, 그 밖의 첨가제를 사용하고, 안료를 분산시킨 피복재를 도장 또는 인쇄에 의해 형성한다.
안료로는, 퀴나크리돈계, 안트라퀴논계, 페릴렌계, 페리논계, 디케토피롤로피롤계, 이소인드리논계, 축합 아조계, 벤즈이미다졸론계, 모노아조계, 불용성 아조계, 나프톨계, 프라반트론계, 안트라피리미딘계, 퀴노프탈론계, 피란트론계, 피라졸론계, 티오인디고계, 안트안트론계, 디옥사진계, 프탈로시아닌계, 인단슬론계 등의 유기 안료나, 니켈디옥신 옐로, 구리아조메틴 옐로 등의 금속 착물, 산화티탄, 산화철, 산화아연 등의 금속 산화물, 황산바륨, 탄산칼슘 등의 금속염, 카본 블랙, 알루미늄, 운모 등의 무기 안료를 들 수 있다. 또한 메탈릭감이나 펄감을 내기 위해서는 알루미늄 등의 금속 미세 분말이나 운모 미세 분말이 사용된다.
잉크 수상층도 은폐층과 동일하게, 상기한 바와 같은 전자선 경화형 수지나, 전자선 경화형이 아닌 수지 (자외선 경화형, 열경화형, 기타) 를 구성 재료로 할 수 있고, 추가로 상기 안료를 적절히 분산시킬 수 있다. 잉크 수상층은 인쇄하는 경우에 보다 인쇄 적성을 향상시키기 위해서 형성하는 것이 본래의 목적이므로, 은폐층 단독으로 충분히 인쇄 적성이 양호 (색채가 선명하고, 색의 번짐이 없음) 하면 반드시 필요하지 않다. 또한, 잉크 수상층에 은폐층의 기능을 겸비시키고 은폐층을 생략할 수도 있다.
잉크 수상층은, 친수성 폴리머, 친수성 모노머를 함유시켜 표면을 친수성으로 함으로써 보다 프린터블하게 구성할 수 있다. 또한, 잉크 수상층이 없이 은폐층 위에 직접 인쇄하는 경우에는, 잉크 수상층의 경우와 동일하게 은폐층에 친수성 폴리머, 친수성 모노머를 함유시켜 보다 프린터블하게 구성할 수 있다. 또한, 이하의 잉크 수상층에 함유시키는 친수성 폴리머 또는 친수성 모노머의 설명은, 그 위에 직접 인쇄되는 은폐층의 경우에도 적용이 가능하다.
잉크 수상층의 특성 (인쇄 적성) 을 더욱 향상시키기 위해, 그 잉크 수상층의 구성 재료로서 1 종 또는 2 종 이상의 친수성 폴리머 및/또는 1 종 또는 2 종 이상의 친수성 모노머와, 1 종 또는 2 종 이상의 가교성 모노머와, 1 종 또는 2 종 이상의 양이온 모노머를 함유하는 전자선 조사장치에 의해 전자선을 조사함으로써 형성되는 수지, 즉 전자선 경화형 수지를 사용하면 된다.
잉크를 인쇄하는 경우에는, 그 표면에 노출되어 있는 층 (잉크 수상층 또는 은폐층) 에 친수성 폴리머를 첨가함으로써 표면에 부착된 잉크를 정착시키기 쉽게 한다. 친수성 폴리머의 예로는, 폴리비닐알코올, 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥사이드 등의 호모 폴리머 및 코폴리머를 들 수 있다. 코폴리머의 경우에는, 친수성 폴리머가 아닌 것과의 조합이라도 되고, 친수성 폴리머가 아닌 것은 1 종류 또는 2 종류 이상 조합하여 사용해도 된다. 친수성 폴리머는, 많이 넣을수록 펜이나 프린터의 잉크의 정착이 좋아지지만, 고점도화를 야기하여 도포가 곤란해지는 등의 문제가 생기고, 또한 계의 폴리머가 석출되는 경우가 있다.
잉크 수상층에 함유시키는 친수성 폴리머는, 극성이 높은 친수성 모노머에 용해된다. 그 친수성 모노머로는, 히드록시(메트)아크릴레이트나 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 히드록시펜틸(메트)아크릴레이트, 페녹시히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 클로로히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메트)아크릴레이트, 글리세린모노(메트)아크릴레이트, 글리세린디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 페닐글리시딜에테르(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에폭시 수지의 디(메트)아크릴레이트와 같이 분자 내에 OH 기를 갖는 것, 또한 디메틸(메트)아크릴아미드나 디에틸(메트)아크릴아미드, 아크로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 2-메톡시에틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은 극성이 높은 것을 사용할 수 있다. 이 경우에, 단관능이어도 되고, 2 관능 이상의 모노머라도 된다.
그 친수성 모노머는, 용제과 같이 친수성 폴리머를 균일하게 용해하고, 또한, 유기 용제나 물을 많이 함유한 펜 또는 잉크젯 프린터에 의해 문자를 기록하거나 또는 인쇄한 경우, 인쇄 적성 (번짐 또는 뭉침) 의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 특히 그 친수성 폴리머를 사용하는 경우에는, 분자 내에 수산기나 카르복실기, 아미노기, 아미드기 등의 극성이 높은 관능기를 갖는 모노머를 사용하면 친수성 폴리머가 용해되기 쉬워진다. 친수성 폴리머의 용해성을 향상시키기 위해서 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올 등의 알코올류, 디메틸에테르, 디에틸에테르, 메틸에틸에테르, 디프로필에테르 등의 에테르류, 아세톤, 시클로헥산 등의 케톤류, 디클로로에탄, 클로로포름 등의 할로겐계 등의 용매를 일부 사용해도 되지만, 용제는 최대한 적게, 바람직하게는 사용하지 않는 것이 좋다.
잉크 수상층에는, 또한 양이온 모노머를 첨가함으로써, 표면에 노출되어 있는 층 표면에 유기 용제나 물을 많이 함유한 펜이나 잉크젯 프린터에 의해 문자 등을 기록한 경우, 인쇄 적성 (번짐 또는 뭉침) 이 더욱 억제되는 동시에, 인쇄 선명성도 대폭 향상시킬 수 있다. 특히 분자 내에 아미노기, 아미드기 등의 기를 갖는 양이온 모노머가 효과적이다.
아미노기, 아미드기를 갖는 양이온 모노머로는, 디메틸(메트)아크릴아미드나 디에틸(메트)아크릴아미드, 디메틸아미노메틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노메틸(메트)아크릴레이트 4 급 염, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 4 급 염, 디에틸아미노메틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노메틸(메트)아크릴레이트 4 급 염, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메트)아크릴레이트 4 급 염, 메틸렌비스(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈 등을 사용할 수 있다.
또한, 이들에 가교성 모노머를 함유시킬 수 있고, 예를 들어, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 아크릴화이소시아누레이트, 1,4 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐디(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
그리고, 접착층 (13, 13') 으로는, 비닐 중합형 (시아노아크릴레이트계, 디아크릴레이트계, 불포화 폴리에스테르 수지계), 축합형 (페놀 수지계, 우레아 수지계, 멜라민 수지계), 중(重)부가형 (에폭시 수지계, 우레탄 수지계) 등의 반응 경화형 (모노머형, 올리고머형) 접착제를 들 수 있다.
상기 층을 형성할 때의 전자선 조사는, 전자선을 추출하는 가속 전압을 150kV 미만으로 하여 실시하는 것이 바람직하다. 가속 전압이 150kV 이상이면 전자선의 에너지가 지나치게 높아져, 에너지 효율이 나쁠 뿐만 아니라, 기판이나 기록층을 열화시킬 우려가 높아지기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 에너지 효율적으로 전자선 조사 부위에 원하는 작용을 발생시키기 위해서는, 가속 전압이 10∼120kV 인 것이 바람직하고, 30∼80kV 인 것이 한층 더 바람직하다.
도 10 은 가속 전압 50∼80kV 에서의 전자선 도달 심도와 흡수선량 (상대치) 의 관계를 나타내는 도면이다. 이 도면으로부터, 전자선의 가속 전압에 의해 그 도달 심도가 상이한 것을 알 수 있다. 따라서, 전자선을 작용시키는 층의 두께에 따라 적절한 가속 전압을 설정하는 것이 바람직하다.
이상과 같이 비교적 저가속 전압으로 전자선을 조사하기 위해서는, 진공관형 전자선 조사장치를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 진공관형 전자선 조사장치는, 전자선 발생부로서의 조사관 (50) 이 도 11a, 11B 와 같이 구성되어 있다. 즉, 도 11a 에 나타내는 바와 같이, 원통형상을 이루는 유리 또는 세라믹제의 진공관 (51: 튜브) 과, 그 진공관 (51: 튜브) 내에 형성되고, 음극으로부터 방출된 전자를 전자선으로서 추출하여 이것을 가속하는 전자선 발생부 (52) 와, 진공관 (51) 의 단부에 형성되고, 전자선을 사출하는 전자선 사출부 (53) 와, 도시하지 않은 급전부로부터 급전하기 위한 핀부 (54) 를 갖는다. 전자선 사출부 (53) 에는 박막형상의 조사 창 (55) 이 형성되어 있다. 전자선 사출부 (53) 의 조사 창 (55) 은, 가스는 투과하지 않고 전자선을 투과시키는 기능을 갖고 있고, 도 11b 에나타내는 바와 같이 슬릿형상으로 되어 있다. 그리고, 조사실 내에 배치된 피조사물에 조사 창 (55) 으로부터 사출된 전자선이 조사된다.
이러한 진공관형 전자선 조사장치는, 종래의 드럼형 전자선 조사장치와는 근본적으로 다르다. 종래의 드럼형 전자선 조사장치는, 드럼 내를 항상 진공 상태로 하면서 전자선을 조사하는 타입의 것이다.
이러한 구성의 조사관을 갖는 장치는, 미국 특허 제5,414,267호에 개시되어 있다. 이 장치는, 상기 서술한 바와 같이 저가속 전압이라도 유효하게 전자선을 추출할 수 있기 때문에, 기판이나 기록층에 대한 악영향이 적다. 또 전자선의 에너지가 작기 때문에 X 선 등의 방사선의 발생량이 작고, 방사선을 차폐하기 위한 시일드 장치를 소형화 또는 저감할 수 있게 된다.
통상, 전자선 조사는 질소가스 등의 불활성 가스 분위기에서 이루어진다. 단, 조건에 따라서는 공기 또는 공기에 가까운 분위기가 되는 불활성 가스 함유량의 분위기하에서 조사해도 된다.
이와 같이, 시일드의 소형화ㆍ저감화가 가능해지고, 또한 저가속 전압이기 때문에 전자선 발생부분의 소형화가 가능해져 전자선 조사장치의 비약적인 소형화가 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 각종 변형이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 전형적인 광 디스크의 구조에 관해서 도 1∼9 에 나타내었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 투명 기판도 폴리카보네이트에 한정되지 않고, 유리일 수도 있다. 그리고, 전자선 조사장치는 상기 서술한 진공관형 장치에 한정되지 않고, 통상적인 드럼타입의 장치를 사용할 수 있다. 단, 진공관형 장치가 제어성 관점에서 바람직하다. 즉, 진공관형 전자선 조사장치는, 상기 서술한 바와 같이 시일드의 소형화 및 이너팅의 저감화를 꾀할 수 있고, 또한 저가속 전압으로 전자선을 추출할 수 있기 때문에 전자선 발생부분의 소형화가 가능해져, 전자선 조사장치의 비약적인 소형화가 가능해지므로 매우 바람직하다.
본 발명의 목적은, 제조시에 기판이나 기록층의 열화가 적고, 층의 밀착성이 높으며, 제조에 번잡성을 동반하지 않고 단시간에 제조할 수 있는 광 디스크 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 기판 상에 다른 복수의 층이 형성된 광 디스크로서, 상기 복수의 층 중 적어도 1 개가 전자선 조사에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 광 디스크가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 또한 반사층 및 보호 코트층이 형성되며, 추가로, 필요에 따라 은폐층, 인쇄층 및 최외층에 형성되는 광투과 보호층 중 어느 1 개 이상이 형성된 광 디스크로서, 상기 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 광투과 보호층 중 적어도 1 개가 전자선 조사에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 광 디스크가 제공된다.
그리고 본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 반사층, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층이 순차 형성된 광 디스크로서, 적어도 상기 은폐층은 전자선 조사에 의해 형성된 층인 것을 특징으로 하는 광 디스크가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판 상에 1 또는 복수의 층이 형성된 2 개의 구조체를 갖고, 이들 2 개의 구조체 중 적어도 일방에 정보가 기록된 기록 부위 또는 정보를 기록하는 기록층을 갖고, 상기 2 개의 구조체를 접착층을 사이에 두고 접착시켜 이루어지는 광 디스크로서, 상기 접착층은 전자선 조사에 의해 경화되는 것을 특징으로 하는 광 디스크가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 기판 상에 다른 복수의 층이 형성된 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서, 상기 복수의 층 중 적어도 1 개를 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정과, 그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법이 제공된다.
그리고 또 본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 또한 반사층 및 보호 코트층이 형성되며, 추가로, 필요에 따라 은폐층, 인쇄층 및 최외층에 형성되는 광투과 보호층 중 어느 1 개 이상이 형성된 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서, 상기 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 광투과 보호층 중 적어도 1 개를 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정과, 그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법이 제공된다.
또한 본 발명에 의하면, 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 반사층, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층이 순차 형성된 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서, 적어도 상기 은폐층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정과, 그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법이 제공된다.
또 본 발명에 의하면, 기판 상에 1 또는 복수의 층이 형성된 2 개의 구조체를 갖고, 이들 2 개의 구조체 중 적어도 일방에 기록층을 갖고, 상기 2 개의 구조체를 접착층을 사이에 두고 접착하여 이루어지는 광 디스크의 제조 방법으로서, 상기 접착층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정과, 그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법이 제공된다.
상기한 모든 광 디스크 및 광 디스크의 제조 방법에 있어서, 조사되는 전자선의 가속 전압이 150kV 미만인 것이 바람직하고, 가속 전압이 10∼120kV 인 것이 더욱 바람직하고, 가속 전압이 30∼80kV 인 것이 한층 바람직하다. 이 경우에, 이러한 저가속도 전압으로 추출되는 전자선은, 진공관형 전자선 조사장치에 의해 조사되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 광 디스크를 구성하는 층으로서 전자선 조사에 의해 형성된 층을 사용하지만, 전자선 조사는 열의 발생을 동반하지 않기 때문에 기판이나 기록층을 열화시킬 우려가 적고, 또한 경화나 가교에 대한 능력이 높기 때문에 단시간에 경도나 가교 밀도 등이 높은 원하는 막을 확실히 얻을 수 있고, 더구나 하지에 대한 밀착성도 양호해진다. 그리고, 전자선은 투과성이 높기 때문에, 은폐층과 같이 두껍고, 착색된 층이더라도 공정이 번잡함을 동반하지 않고 단시간에 얻을 수 있다. 그리고 또한, 광 개시제가 불필요하기 때문에, 거기에 동반되는 마이그레이션, 황변, 불순물의 석출, 기록층에 대한 악영향 등이 방지된다.
또한, 본 발명의 광 디스크에는, CD, DVD, MO, MD 등으로 대표되는, 정보의 판독 또는 기록에 레이저 빔 등의 빛을 사용하는 것이 모두 포함된다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해서 설명한다. 단, 본 발명의 범위는, 이하의 실시예에 의해 하등 한정되지 않는다. 이하의 설명에 있어서 % 란 중량% 를 나타낸다.
(실시예 1)
여기서는, 도 1 에 나타내는 구조의 광 디스크를 제작하였다. 즉, 기판 (1) 으로서 폴리카보네이트를 사용하고, 미리 전주(電鑄) 공정에서 형성한 스탬퍼를 사출 성형기에 장착하여 사출 성형법에 의해 직경 120㎜, 두께 1.2㎜, 피트 폭 0.5㎛, 길이 0.9∼3.2㎛, 깊이 0.1㎛, 피치 1.6㎛ 의 폴리카보네이트 성형품을 제조하였다. 그리고, 피트 위에 알루미늄을 증착하여, 레이저 광을 반사하는 반사층 (2) 을 형성하였다. 또한, ETERCURE 6905 (장흥화학사 (대만), 도요잉크제조주식회사) 로부터 개시제를 제거한 보호 코트제를 제작하였다. 이 보호 코트제를 상기 반사층 (2) 위에 코트하였다. 코트 후, 진공관형 전자선 조사장치 (Min-EB 라보기, 도요잉크제조주식회사) 를 사용하여 전자선을 조사하여 경화 피막(보호 코트층 (3)) 을 얻어, 광 디스크 1 를 제작하였다. 전자선 조사 조건은, 가속 전압 50kV, 흡수선량 30kGy, 반송 속도 30m/min, 질소가스 분위기하 (산소 농도 200ppm) 로 하였다.
얻어진 광 디스크 1 표면의 보호 코트층 (3) 의 경화성을 이하의 3 가지 방법으로 평가하였다. 경화성은, 조사 직후 및 1 일 후에 평가하였다.
1. 촉지 (觸指) 에 의한 건조성 테스트
(완전 경화 5∼ 미경화 1 의 5 단계로 평가하였다.)
2. 손톱에 의한 인쇄면의 내찰상성 테스트 (이하 스크래치 테스트라고 한다)
(양호 5∼불량 1 의 5 단계로 평가하였다.)
3. MEK 러빙 테스트
(면봉에 메틸에틸케톤을 함유시켜 인쇄면을 가볍게 문질러, 하지가 보일 때까지의 회수를 측정한다.)
(실시예 2)
여기서는, SERIDISK URA05 (도요잉크제조주식회사) 로부터 개시제를 제거한 실크 스크린의 화이트 잉크를 제작하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 새롭게 제작한 광 디스크 1 에 대하여, 이 화이트 잉크를 보호 코트층 (3) 위에 스크린 인쇄한 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로 전자선을 조사하여 화이트층 (6: 은폐층) 을 형성하고, 도 3 에 나타내는 구조의 광 디스크 2-1 를 제작하였다. 이 광 디스크 2-1 의 화이트층 (6: 은폐층) 의 경화성을, 실시예 1 과 동일한 방법으로 촉지에 의한 건조성 테스트, 스크래치 테스트, MEK 러빙 테스트의 3 가지 방법으로 조사직후 및 1 일 후에 평가하였다.
또한, FD AQUALESS NPG 시리즈 (도요잉크제조주식회사) 의 황, 홍, 남, 묵으로부터 개시제를 제거한 평판 잉크를 제작하여, 광 디스크 2-1 의 화이트층 위에 추가로 컬러 인쇄 (라벨 인쇄) 한 후, 실시예 1 과 동일한 방법으로 전자선을 조사하여 인쇄층 (4) 을 형성하여, 광 디스크 2-2 를 제작하였다. 인쇄는, 색채가 선명하고, 색 번짐이 없는 화상 재현성이 양호한 것이었다.
(실시예 3)
실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리카보네이트 성형품을 제조하고, 은을 스퍼터하여 레이저광을 반사하는 반사층 (12) 을 형성하였다. 그 위에, 자외선 경화형 접착제 ETERCURE 6815 (장흥화학사 (대만), 도요잉크제조주식회사) 를 스핀 코터로 도포하고, 그 위에 기록층을 갖지 않은 신규 폴리카보네이트 기판 (11') 을 압착하여 이 신규 폴리카보네이트 기판 (11') 위에서 자외선 조사함으로써 2 장의 폴리카보네이트 기판을 접착시켜, 도 4 에 나타내는 구조의 광 디스크 3-1 을 제작하였다. 자외선의 조사 조건은, 램프 출력 120W/㎝, 반송 속도 50m/min 으로 하였다.
그리고, 실시예 2 에서 제작한 개시제를 제거한 평판 잉크에 의해 이 신규 폴리카보네이트 기판 위에 컬러 인쇄 (라벨 인쇄) 하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 전자선을 조사하여 인쇄층 (14) 을 형성하여, 광 디스크 3-2 를 제작하였다. 인쇄는, 색채가 선명하고, 색 번짐이 없는 화상 재현성이 양호한 것이었다.
(실시예 4)
실시예 3 과 동일한 방법으로, 새롭게 제작한 광 디스크 3-1 에 대하여, 추가로 폴리카보네이트 기판 (11') 위에 실시예 2 에서 나타낸 개시제를 제거한 화이트 잉크로 스크린 인쇄하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 전자선을 조사하여 화이트층 (은폐층 (15)) 을 형성하여, 도 5 에 나타내는 구조의 광 디스크 4-1 를 제작하였다. 이 광 디스크 4-1 의 화이트층 (은폐층) 의 경화성을 실시예 1 과 동일하게 촉지에 의한 건조성 테스트, 스크래치 테스트, MEK 러빙 테스트의 3 가지 방법으로 조사 직후 및 1 일 후에 평가하였다.
또한, 광 디스크 4-1 를 제작하여, 화이트층 위에 실시예 2 에서 제작한 개시제를 제거한 평판 잉크에 의해 컬러 인쇄 (라벨 인쇄) 하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 전자선 조사하여 인쇄층 (14) 을 형성하여, 광 디스크 4-2 를 제작하였다. 인쇄는, 색채가 선명하고, 색 번짐이 없는 화상 재현성이 양호한 것이었다.
(비교예 1)
ETERCURE 6905 의 개시제를 제거하지 않고 그대로 사용하여, 보호 코트층의 경화를 전자선 조사가 아닌 자외선 조사에 의해 실시한 점을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 광 디스크 C1 를 제작하였다. 자외선 조사 조건은 실시예 3 에 나타낸 바와 같다. 얻어진 광 디스크 C1 표면의 보호 코트층의 경화성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가하였다.
(비교예 2)
비교예 1 과 동일한 방법으로, 새롭게 제작한 광 디스크 C1 에 대하여, 추가로 SERIDISK URA05 의 개시제를 제거하지 않고 그대로 사용하여, 화이트층 (은폐층) 의 경화를 전자선 조사가 아닌 자외선 조사에 의해 실시한 점을 제외하고, 실시예 2 와 동일한 방법으로 광 디스크 C2-1 를 제작하였다. 얻어진 광 디스크 C2-1 의 화이트층 (은폐층) 의 경화성을 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가하였다.
그리고, 광 디스크 C2-1 의 화이트층 위에, FD AQUALESS NPG 시리즈 (도요잉크제조주식회사 제조) 의 황, 홍, 남, 묵의 개시제를 제거하지 않은 평판 잉크에 의해 컬러 인쇄 (라벨 인쇄) 하고, 자외선 조사하여 인쇄층을 형성하여, 광 디스크 C2-2 를 제작하였다. 인쇄는, 색채가 선명하고, 색 번짐이 없는 화상 재현성이 양호한 것이었다.
(비교예 3)
실시예 3 과 동일한 방법으로 광 디스크 3-1 를 새롭게 제작하고, 추가로 폴리카보네이트 기판 (11') 위에 SERIDISK URA05 (도요잉크제조주식회사) 의 개시제를 제거하지 않은 실크 스크린의 화이트 잉크로 스크린 인쇄한 후, 자외선을 조사하여 화이트층 (은폐층 (6)) 을 형성하여, 광 디스크 C3-1 를 제작하였다. 이 광 디스크 C3-1 의 화이트층 (은폐층) 의 경화성을, 실시예 1 과 동일한 방법으로 촉지에 의한 건조성 테스트, 스크래치 테스트, MEK 러빙 테스트의 3 가지 방법으로 조사 직후 및 1 일 후에 평가하였다.
그리고, 광 디스크 C3-1 를 제작하여, 화이트층 위에 FD AQUALESS NPG 시리즈 (도요잉크제조주식회사 제조) 의 황, 홍, 남, 묵의 개시제를 제거하지 않은 평판 잉크에 의해 컬러 인쇄 (라벨 인쇄) 한 후, 자외선 조사하여 인쇄층을 형성하여, 광 디스크 C3-2 를 제작하였다. 인쇄는, 색채가 선명하고, 색 번짐이 없는 화상 재현성이 양호한 것이었다.
실시예 1, 2, 4 및 비교예 1, 2, 3 의 각 층의 경화성의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
실시예 비교예
1 2 4 1 2 3
물성 촉지에 의한 건조성 테스트 직후 5 5 5 2 1 1
1 일 후 5 5 5 5 5 5
스크래치 테스트 직후 5 5 5 1 1 1
1 일 후 5 5 5 5 5 5
MEK 러빙 테스트 직후 >100 >100 >100 <10 <10 <10
1 일 후 >100 >100 >100 >100 >100 >100
표 1 에 나타내는 바와 같이, 전자선 조사에 의해 경화 처리한 실시예 1, 2, 4 는 조사 직후에서 높은 경화성을 나타내었지만, 자외선 조사에 의해 경화 처리한 비교예 1, 2, 3 은 조사 직후의 경화성이 낮았다.

Claims (40)

  1. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되며, 추가로 기판 상에 다른 복수의 층이 형성되는 광 디스크로서,
    상기 복수의 층 중 1 개 이상의 층이 전자선 조사에 의해 형성되는 층인 광 디스크.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 150kV 미만인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 10∼120kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 30∼80kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  6. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되며, 또한 반사층 및 보호 코트층이 형성되며, 추가로, 필요에 따라 은폐층 (隱蔽層), 인쇄층 및 최외층에 형성되는 광투과 보호층 중 어느 1 개 이상의 층이 형성되는 광 디스크로서,
    상기 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 광투과 보호층 중 1 개 이상의 층이 전자선 조사에 의해 형성되는 층인 광 디스크.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 150kV 미만인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 10∼120kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 30∼80kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  11. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되며, 추가로 반사층, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층이 순차 형성되는 광 디스크로서,
    적어도 상기 은폐층은 전자선 조사에 의해 형성되는 층인 광 디스크.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 150kV 미만인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 10∼120kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 30∼80kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  16. 기판 상에 1 개의 층 또는 복수의 층이 형성되는 2 개의 구조체를 가지고, 이들 2 개의 구조체 중 적어도 일방에 정보가 기록되는 기록 부위 또는 정보를 기록하는 기록층을 가지며, 상기 2 개의 구조체를 접착층을 사이에 두고 접착하여 이루어지는 광 디스크로서,
    상기 접착층은 전자선 조사에 의해 경화되는 광 디스크.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 150kV 미만인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 10∼120kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 가속 전압이 30∼80kV 인 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 전자선 조사되는 층은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 전자선이 조사되는 것인 광 디스크.
  21. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되며, 추가로 기판 상에 다른 복수의 층이 형성되는 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서,
    상기 복수의 층 중 1 개 이상의 층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정, 및
    그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 150kV 미만인 광 디스크의 제조 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 10∼120kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 30∼80kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 전자선은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 조사되는 광 디스크의 제조 방법.
  26. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되며, 또한 반사층 및 보호 코트층이 형성되며, 추가로, 필요에 따라 은폐층, 인쇄층 및 최외층에 형성되는 광투과 보호층 중 어느 1 개 이상의 층이 형성되는 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서,
    상기 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층, 광투과 보호층 중 1 개 이상의 층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정, 및
    그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 150kV 미만인 광 디스크의 제조 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 10∼120kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 30∼80kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 전자선은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 조사되는 광 디스크의 제조 방법.
  31. 기판에 정보의 기록 부위가 형성되고, 또는 기판 상에 정보를 기록하는 기록층이 형성되고, 추가로 반사층, 보호 코트층, 은폐층, 인쇄층이 순차 형성되는 광 디스크를 제조하는 광 디스크의 제조 방법으로서,
    적어도 상기 은폐층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정, 및
    그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 150kV 미만인 광 디스크의 제조 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 10∼120kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 30∼80kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  35. 제 32 항에 있어서,
    상기 전자선은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 조사되는 광 디스크의 제조 방법.
  36. 기판 상에 1 개의 층 또는 복수의 층이 형성되는 2 개의 구조체를 가지고, 이들 2 개의 구조체 중 적어도 일방에 기록층을 갖고, 상기 2 개의 구조체를 접착층을 사이에 두고 접착하여 이루어지는 광 디스크의 제조 방법으로서,
    상기 접착층을 형성할 때에 전자선에 의해 경화되는 수지를 도포하는 공정, 및
    그 후 상기 수지에 전자선 조사하여 상기 수지를 경화시키는 공정을 구비하는 광 디스크의 제조 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 150kV 미만인 광 디스크의 제조 방법.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 10∼l20kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 전자선은 가속 전압이 30∼80kV 인 광 디스크의 제조 방법.
  40. 제 37 항에 있어서,
    상기 전자선은 진공관형 전자선 조사장치에 의해 조사되는 광 디스크의 제조 방법.
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