TWI421864B - Information recording media and its manufacturing method - Google Patents

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Yuaki Shin
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Taiyo Yuden Kk
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Description

資訊記錄媒體及其製造方法
本發明係關於一種於透光性基板之一個主面上依次具有經著色之基底層及油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體及其製造方法。
目前，於視聽等領域中正普及有CD(Compact Disc，光碟)。又，隨著個人電腦(personal computer)之普及，作為預先儲存其資料之光媒體，使用有讀取專用之CD-ROM、於同一部位僅能記錄1次資訊之寫一次型CD-R或可多次覆寫資訊記錄之CD-RW。
CD-ROM例如係於直徑為120mm且厚度為1.2mm之透明基板上以1.6μm之軌距形成訊坑行，其具有約650M位元組之記錄容量，對其照射線速度固定為1.2~1.4m/s且波長為770~790nm之雷射光而將資訊再生。
又，最近隨著短波長雷射之開發及實用化，正試圖普及一種可實現更高密度之記錄及再生之DVD(Digital Versatile Disc，數位化多功能光碟)，進而隨著更短波長雷射，即所謂藍紫色雷射之開發及實用化，正試圖普及一種與可實現更高密度之記錄及再生之HD DVD標準或BD(Blue‧ray Disc，藍光光碟)標準相對應之碟狀資訊記錄媒體。
DVD亦與CD同樣，存在DVD-ROM、DVD-R、DVD+R及DVD-RW。DVD-ROM之記錄密度約為CD之6~8倍，作為其構成，有將厚度為0.6mm左右之2片基板貼合而成之構成等，以0.74μm之軌距形成訊坑，對其照射線速度固定為3.5m/s左右且波長為635~650nm之雷射光而將資訊再生。
CD或CD-ROM之構造係：將使用聚碳酸酯等樹脂而製作且呈圓環狀之圓板作為透光性基板，於其上蒸鍍金、銀或鋁等而設置反射層，進而於反射層上覆蓋使用紫外線硬化性樹脂等之保護層，於進行記錄時，於上述透光性基板之表面按螺旋狀之排列而形成凹凸狀之訊坑行。該訊坑行於使上述透光性基板成形時預先形成於壓模等之模具上，於其上設置有上述反射層。
DVD或DVD-ROM之基本構造亦與CD或CD-ROM相同，但透光性基板之厚度為CD之一半，藉由貼合該一半厚度之2片透光性基板，從而確保碟之整體厚度與CD之厚度相同。例如，最普通之單面單層之DVD或DVD-ROM中，於1片透光性基板上形成凹凸狀之訊坑行，於其上設置反射層，進而貼合無如此之訊坑行或反射層之另1片基板。
近年來，開發有一種資訊記錄媒體，其於如上所述之碟狀資訊記錄媒體中，於透光性基板之與記錄光或再生光所入射之面相反側之表面上，依次設置經著色之基底層及吸收水性油墨之油墨容納層，使用水性油墨筆或噴墨印表機，藉由水性油墨可實施繪圖。先前，此類資訊記錄媒體係於保護層之表面或貼合而成之基板之表面上設置有可固定水性油墨之油墨容納層。上述油墨容納層大致分成以下兩種，一係由吸收油墨而膨脹之紫外線硬化性樹脂構成之油墨容納層，二係以顏料等無機物粒子及黏合劑為主成分且具備大量空隙，從而將油墨容納至上述空隙內之油墨容納層。並且，具備可實現被稱為照片畫質之高品質繪圖之油墨容納層之資訊記錄媒體，大多係於經著色之基底層上具有如上所述般具備大量空隙之油墨容納層。並且，將藉由水性油墨筆或噴墨印表機而塗布之油墨容納至上述空隙內，從而可實現耐水性良好之繪圖。
於上述透光性基板之一個主面上依次具備經著色之基底層及油墨容納層之資訊媒體之製造方法之一例於專利文獻1中有所記載。為了提供一種具有滲染較少並能以高畫質進行影印之油墨容納層，且較少產生翹曲之資訊媒體，於將含有微粒子、接合劑及交聯劑之油墨容納層用塗布液塗布於基底層上而形成油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體之製造方法中，將油墨容納層用塗布液之表面張力設為5×10-2 N/m以下。具體而言，將含有作為微粒子之平均一次粒徑為7nm之氣相法二氧化矽、作為接合劑之聚乙烯醇、作為交聯劑之硼酸、作為界面活性劑之聚氧乙烯月桂醚等之油墨容納層用塗布液塗布於資訊媒體之基底層上，使其乾燥而形成油墨容納層。又，於專利文獻2中記載有一種具有使用氣相法氧化鋁作為微粒子之油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體。
專利文獻1：日本專利特開2006-102993
專利文獻2：日本專利特開2006-260748
如上所述，於經著色之基底層上具備空隙型油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體中，作為上述油墨容納層之材質，通常使用有紫外線硬化性樹脂或熱硬化性樹脂，但若於上述經著色之基底層上進而較厚地形成油墨容納層，則於紫外線硬化時或熱硬化時必須增大所供給之能量，其結果，有時會造成碟狀資訊記錄媒體翹曲或表面偏擺之問題。若碟狀資訊記錄媒體如上所述般產生翹曲，則根據該翹曲之程度，有可能會對碟狀資訊記錄媒體之記錄特性造成影響。
於上述專利文獻1中記載之先前技術中，係藉由向上述油墨容納層用塗布液中添加界面活性劑來改善上述空隙之微孔表面之潤濕性，從而抑制上述碟狀資訊媒體產生翹曲，但根據保存狀態等，可能難以穩定地獲得翹曲抑制效果。
本發明者等人專心研究之結果，發現藉由使上述油墨容納層之空隙之微孔直徑分布於特定之直徑值以上具有最大峰值，於上述基底層上之油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力減弱。本發明之目的在於提供一種具有良好之繪圖特性及耐水性，並且抑制翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
為了達成上述目的，本發明係(1)於透光性基板之一方主面上依次具有經著色之基底層及油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體中，上述油墨容納層含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑，採用壓汞法來測定上述油墨容納層時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值。藉此，於上述油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力減弱。根據本發明之資訊記錄媒體，由於在油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力減弱，因此可提供一種於經著色之基底層上具有具備空隙之油墨容納層且抑制翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
又，本發明係(2)一種資訊記錄媒體之製造方法，其包括於碟狀資訊記錄媒體之一方主面上形成經著色之基底層之步驟，以及將含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑之油墨容納層用塗布液塗布於上述基底層上而形成油墨容納層之步驟，其中使用含有凝結劑之油墨容納層用塗布液。藉此，可使空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值之油墨容納層形成於上述經著色之基底層上。因此，於油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力被減弱，可提供一種抑制翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
又，本發明係(3)一種資訊記錄媒體之製造方法，其包括於碟狀資訊記錄媒體之一方主面上形成經著色之基底層之步驟，以及將含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑之油墨容納層用塗布液塗布到上述基底層上而形成油墨容納層之步驟，其中上述油墨容納層用塗布液中使用平均一次粒徑為17nm以上之無機微粒子。藉此，可使空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值之油墨容納層形成於上述經著色之基底層上。因此，於油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力被減弱，可提供一種抑制翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
又，上述資訊記錄媒體之製造方法之主要形態之一除了上述(2)或(3)之方法以外，還有(4)使用含有氧化鋁微粒子、聚乙烯醇及硼化合物之油墨容納層用塗布液。藉此，可使空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值之油墨容納層穩定地形成於上述經著色之基底層上。因此，於油墨容納層之空隙之微孔內起作用之收縮力被減弱，可提供一種抑制翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
本發明之上述目的及除此之外之目的、構成特徵、作用效果藉由以下之說明及附圖當可明白。
以下，參照圖1及圖2，對本發明之資訊記錄媒體之第一實施形態進行說明。圖1係作為第一實施形態之一例之資訊記錄媒體10，表示寫一次型CD(CD-R)之內部構造概要之部分剖面立體圖。圖2係上述資訊記錄媒體10之主要部分縱剖面圖。
如圖1及圖2所示，本實施形態之資訊記錄媒體10整體呈碟狀。並且，於中心形成有孔2之透光性基板1之一個主面上，具有依次具備經著色之基底層8及油墨容納層9之影印部P。
又，上述油墨容納層9含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。並且，採用壓汞法來測定上述油墨容納層9時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值。
上述透光性基板1例如係使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate，PMMA)等透明樹脂並藉由射出成形而製作。於該透光性基板1之一個主面之上述孔2之外側設有夾鉗區域。上述夾鉗區域之外周側成為資訊記錄(資料記錄)區域。該資料記錄區域中形成有循軌引導用引導槽3。該引導槽3之間距例如於CD-R中為1.6μm。
其次，於該透光性基板1之形成有上述引導槽3之一個主面上，例如採用旋塗法等方法而塗布如花青色素或甲川色素之類之有機色素等之色素溶液，進行乾燥，形成由色素膜構成之記錄層4。進而，於該記錄層4上形成反射層5，該反射層5係由金、鋁、銀、銅、鈀等單體金屬膜構成，或者由該等單體金屬之合金膜構成，進而由在該等單體金屬或合金中添加有微量成分之含微量成分金屬之金屬膜構成。進而，以覆蓋該反射層5之方式，遍及上述基板1之內周至外周之整個面而形成保護層6，該保護層6係由使用紫外線硬化性樹脂等而獲得之紫外線硬化性樹脂層等構成。並且，由上述透光性基板1、記錄層4以及反射層5構成資料記錄部D。
該資料記錄部D藉由自上述透光性基板1之另一個主面側照射雷射光而進行資料資訊之記錄或再生。
上述基底層8例如藉由顏料或染料而著色。尤其，若預先著色成白色，則可掩蓋下層之反射層5之金屬色，藉由白色之底色，可改善積層於其表面之油墨容納層9上所吸附之油墨之呈色性，從而可突顯色彩。
具體而言，基底層8係藉由塗布如下所述之塗布液而形成，即：於紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中調配微粉二氧化矽、滑石、雲母、碳酸鈣、氧化鈦、氧化鋅、矽溶膠、碳黑、鐵丹等無機顏料或者羧甲基纖維素、糊精、甲基纖維素等有機材料之微粉末以作為添加劑，進而視需要添加溶劑而獲得之塗布液。
作為上述基底層8中所用之樹脂，例如可列舉聚氧化乙烯(polyethylen oxide)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚乙烯甲基醚(polyvinyl methyl ether)、聚乙烯甲醛(polyvinyl formal)、羧乙烯聚合物(carboxyvinyl polymer)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose)、甲基纖維素(methyl cellulose)、羧甲基纖維素鈉鹽(sodium carboxymethyl cellulose)、聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidon)中之至少1種。又，視需要添加溶劑等添加劑來使用。作為基底層8，主要由紫外線硬化性樹脂材料構成。作為紫外線硬化性樹脂材料，亦可使用調配上述樹脂材料中之至少1種、光聚合單體與光聚合起始劑，進而視需要調配其他添加劑所獲得之親水性紫外線硬化性樹脂。若使用熱聚合起始劑來取代光聚合起始劑，則亦可製成熱硬化性樹脂材料。製成塗布液時亦可視需要添加溶劑來調整黏度。
油墨容納層9含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。上述油墨容納層9中，例如上述無機微粒子為氧化鋁，上述黏合劑為聚乙烯醇，上述交聯劑為硼化合物。並且，將如下所述之塗布液藉由例如旋塗法等塗布於上述基底層8上並進行乾燥而形成油墨容納層9，該塗布液係使紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中含有氣相法無機粉末例如氣相法氧化鋁，並添加其他添加劑而獲得。該氣相法氧化鋁係於使氯化鋁或金屬鋁等氣化，將其以氣相藉由氧化性氣體進行氧化所獲得之氧化鋁微粒子中，結晶型為無定型、β型、γ型、δ型、θ型等之所謂過渡氧化鋁。對於其他無機材料，亦可依據此方法而獲得氣相法無機微粒子(氣相法金屬氧化物粉末等)。尤其，當使用氧化鋁粒子之γ型之結晶型來作為氣相法無機微粒子時，由於該結晶型具有適合於油墨吸附之形狀，因此只要係含有該結晶型之氧化鋁微粒子之多孔質層，便可迅速地吸收油墨。
含有上述氣相法氧化鋁(以下，「氣相法氧化鋁」亦可視為「氣相法無機微粒子」)之塗布液，與除了含有通常之濕式法氧化鋁(水性無機粉末)以取代該氣相法氧化鋁以外藉由相同之方式所獲得之塗布液相比，可提高其黏度，藉此可使採用旋塗法等形成之塗布膜之膜厚較厚，僅利用該塗布膜之多孔質膜，便可吸收、保持並固定油墨。
作為油墨容納層9中所用之樹脂材料，例如可列舉聚氧化乙烯(polyethylen oxide)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、聚乙烯甲基醚(polyvinyl methyl ether)、聚乙烯甲醛(polyvinyl formal)、羧乙烯聚合物(carboxyvinyl polymer)、羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose)、甲基纖維素(methyl cellulose)、羧甲基纖維素鈉鹽(sodium carboxymethyl cellulose)、聚乙烯吡咯啶酮(polyvinyl pyrrolidon)中之至少1種，視需要添加溶劑等添加劑來使用。油墨容納層9係親水性樹脂材料。並且，上述油墨容納層9係由紫外線硬化性或熱硬化性樹脂材料構成。作為紫外線硬化性樹脂材料，亦可使用調配上述樹脂材料中之至少1種、光聚合單體與光聚合起始劑，進而視需要調配其他添加劑而獲得之親水性紫外線硬化性樹脂。若使用熱聚合起始劑來取代光聚合起始劑，則亦可製成熱硬化性樹脂材料。製成塗布液時亦可視需要添加溶劑來調整黏度。
採用上述壓汞法進行測定時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有峰值之油墨容納層9例如可以藉由下述方式而形成。含有作為無機微粒子之氧化鋁、作為黏合劑之聚乙烯醇、作為交聯劑之硼化合物，進而添加混合凝結劑。繼而，將含有上述凝結劑之油墨容納層用塗布液藉由例如旋塗法等而塗布於上述經著色之基底層8上並進行乾燥，藉此可形成上述油墨容納層9。
又，採用上述壓汞法進行測定時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有峰值之油墨容納層9例如亦可藉由下述方式而形成。將含有作為無機微粒子之平均一次粒徑為17nm以上之氧化鋁、作為黏合劑之聚乙烯醇、作為交聯劑之硼化合物之油墨容納層用塗布液與上述同樣地藉由例如旋塗法等而塗布於上述經著色之基底層8上並進行乾燥，藉此可形成上述油墨容納層9。
又，上述油墨容納層9中，可於上述親水性材料中或其他樹脂材料中調配200~2000重量%，較好的是500重量%左右(並非係於兩者之合計中所佔之百分比，而係相對於樹脂之百分比)之上述氣相法氧化鋁，將該塗布液之黏度調整為300~14000mPa‧s，較好的是350~8100mPa‧s，更好的是960~8100mPa‧s(固體成分(非揮發成分)為10~50重量%，黏度係於25℃之環境下藉由布氏B型黏度計來進行調整)。上述油墨容納層9之厚度以1μm以上之膜厚形成較好，較好的是5μm~100μm，更好的是4.0μm~32μm，其中10μm~32μm較好，該等選擇主要係就畫質不會產生滲染，係就其畫質性方面考慮。藉由調整成如此之範圍，僅設置1層油墨容納層便可提高油墨之吸收性，無需多次重複形成油墨容納層，藉由1次塗布便可形成由油墨之吸收性及固定性優異之多孔質膜構成之油墨容納層。
所獲得之油墨容納層9產生有大量空孔(省略圖示)，於此處吸收(例如，如海綿吸收水般)、保持並固定油墨。如此般產生空孔之原因可認為係：於塗布膜乾燥之過程中，尤其若為硬化型樹脂則於其硬化過程中，樹脂收縮，從而於氣相法氧化鋁等微粒子之間產生空隙。
尤其，氣相法氧化鋁微粒子於成膜之狀態下帶有正電荷。對於如此之氣相法氧化鋁微粒子，使用帶有負電荷之油墨(含有帶負電荷之粒子之油墨)來作為噴墨方式中所用之油墨。當使該油墨附著於含有氣相法氧化鋁微粒子之多孔質層時，由於氧化鋁微粒子與油墨電氣吸引，因此可將油墨保持於油墨容納層9中。
油墨容納層9雖吸收、固定油墨，但須抑制或防止油墨殘留於其表面而使油墨固定。為此，例如可形成具有充分之親水性之含氣相法氧化鋁之樹脂膜，上述充分之親水性表現為：滴下水性油墨，30分鐘後，該油墨浸透至即使用手觸摸油墨亦不會沾於手上之程度，殘留於表面上之較少而固定。即，只要並非藉由油墨之乾燥而簡單地附著有油墨之狀態，而係以無法容易地去除之程度可固定有油墨之膜即可。
藉由如此之方法，可判別油墨容納層9是否具有耐水性。
印刷於該油墨容納層9之表面上的油墨，自表面來看並未縮小其附著面積而固定於油墨容納層之內部。
對於如此之油墨容納層而言，氣相法氧化鋁之含量越多之樹脂膜，則表面越無黏著性，所賦予之油墨亦越難殘存於表面上，因此即使將資訊記錄媒體層疊並使其接觸於該油墨容納層亦不會黏著於一起。
以上述方式形成之本發明第一實施形態之碟狀資訊記錄媒體10中之上述油墨容納層9，採用壓汞法進行測定時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值。藉此，與先前相比較，可提供一種抑制了翹曲產生之碟狀資訊記錄媒體。
上述油墨容納層9採用壓汞法進行之空隙之微孔直徑分布之最大峰值之測定，例如可藉由下述方式進行，即：使用Quantachrome公司製造之Pore Master 60GT(PM60GT-11)，使油墨容納層9自碟狀資訊記錄媒體10物理性剝離，利用壓汞儀對剝離片進行測定。繼而，根據X軸取微孔直徑、Y軸取微孔數之微孔直徑分布之圖表，讀取最大峰值之微孔直徑。亦可代替上述剝離片而對形成有油墨容納層之每片透光性基板進行裁剪，並對裁剪片進行測定。
又，碟狀資訊記錄媒體10之翹曲角之測定例如係使用日本電子光學股份有限公司製造之光碟翹曲自動測定裝置(S2HH-20N)來進行。具體而言，於使碟狀資訊記錄媒體10試料旋轉之狀態下，對上述碟狀資訊記錄媒體10試料之另一個主面側照射雷射光，測定自上述碟狀資訊記錄媒體10試料中之反射層反射之光。根據所獲得之結果對反射層之位置資訊進行分析，可計算出上述翹曲角。
其次，參照圖3，對本發明之碟狀資訊記錄媒體之第二實施形態進行說明。圖3係作為本實施形態之一例之碟狀資訊記錄媒體20，表示寫一次型DVD(DVD-R)之內部構造之主要部分縱剖面圖。
本實施形態之資訊記錄媒體20整體呈碟狀。並且，於中心形成有省略了圖示之孔之透光性基板1之一個主面上，具有依次具備經著色之基底層8及油墨容納層9之影印部P。又，上述油墨容納層9含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。並且，採用壓汞法來測定上述油墨容納層9時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值。
上述透光性基板1例如係使用聚碳酸酯等透明樹脂並藉由射出成形而製作。於該基板1之一個主面之上述孔2之外側設有夾鉗區域。該夾鉗區域之外周側成為資訊記錄(資料記錄)區域。於該資料記錄區域之部分上形成有循軌引導用之引導槽3。該引導槽3之間距例如於DVD中為0.74μm。
其次，於該透光性基板1之形成有引導槽3之一個主面上，例如採用旋塗法等方法而塗布如酞菁色素或花青色素之類之有機色素等之色素溶液，進行乾燥，形成由色素膜構成之記錄層4。進而，於該記錄層4上形成例如由銀合金等金屬膜構成之反射層5。進而，以覆蓋該反射層5之方式，遍及上述基板1之內周至外周之整個面而經由接著層7來貼合另一片基板11，上述接著層7係由使用紫外線硬化性樹脂等所獲得之紫外線硬化性樹脂層等構成，上述另一片基板11例如係由聚碳酸酯等透明樹脂構成。並且，於記錄光或再生光並不入射之上述基板11之一個主面上，與上述第一實施形態同樣地形成依次具備經著色之基底層8及油墨容納層9之影印部P。由上述透光性基板1、記錄層4及反射層5構成資料記錄部D。並且，該資料記錄部D藉由自上述透光性基板1之另一個主面側照射雷射光而進行資料資訊之記錄或再生。
上述基板11通常被稱為虛設基板，功能上並不需要透光性。因此，當使用經著色之基板來作為上述基板11時，可省略基底層8而形成油墨容納層9。另一方面，於對上述資料記錄部D接著上述基板11時，優選例如使用紫外線硬化性之接著劑，於相對較低之溫度下短時間地進行。因此較好的是，上述基板11亦與上述透光性基板1同樣地由例如聚碳酸酯等透明樹脂材料構成。
根據如上所述之理由，於本實施形態之碟狀資訊記錄媒體20中，上述基底層8例如亦藉由顏料而著色成例如白色。具體而言，基底層8係藉由塗布如下所述之塗布液而形成，即：於紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中調配無機顏料或有機材料之微粉末來作為添加劑，進而視需要添加溶劑所獲得之塗布液。
又，本實施形態中，油墨容納層9亦含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。上述油墨容納層9中，例如上述無機微粒子為氧化鋁，上述黏合劑為聚乙烯醇，上述交聯劑為硼化合物。並且，將如下所述之塗布液藉由例如旋塗法等塗布於上述基底層8上並進行乾燥而形成油墨容納層9，該塗布液係使紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中含有氣相法無機微粒子，並添加其他添加劑而獲得。上述油墨容納層9可為單層，但亦可由複數層構成。
又，本發明亦可充分適用於可藉由更短波長，例如波長為360nm~450nm之雷射光來進行記錄或再生之碟狀資訊記錄媒體。
其次，參照圖4，對本發明之碟狀資訊記錄媒體之第三實施形態進行說明。圖4係作為本實施形態之一例之碟狀資訊記錄媒體30，表示寫一次型BD(BD-R)之內部構造之主要部分縱剖面圖。
本實施形態之資訊記錄媒體30整體呈碟狀。並且，於中心形成有省略了圖示之孔之透光層21之一個主面上，具有依次具備經著色之基底層8及油墨容納層9之影印部P。又，上述油墨容納層9含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。並且，採用壓汞法來測定上述油墨容納層9時之空隙之微孔直徑分布於30nm以上具有最大峰值。
本實施形態之碟狀資訊記錄媒體30之資料記錄部D之裝配係藉由不同於之前之第一實施形態之程序而進行。
首先，例如使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等樹脂材料，並藉由射出成形而形成厚度t為1.1mm、直徑為120mm之基板11。於該基板11之另一個主面上，於上述基板11之射出成形時例如以0.32μm或0.35μm之間距而一體地形成螺旋狀之引導槽23。並且，於該基板11之形成有上述引導槽23之主面上，例如形成由銀合金等金屬膜構成之反射層5。進而，以覆蓋該反射層5之方式，採用例如旋塗法等方法而塗布在例如TFP(四氟丙醇)溶液中溶解有如偶氮系色素或花青系色素之類之有機色素等之色素溶液，進行乾燥，形成有由色素膜構成之記錄層4。進而，以覆蓋該色素層4之方式，利用例如RF濺鍍裝置等機構而使例如Nb2 O5 -Al2 O3 系複合氧化物等無機材料成膜，藉此形成中間層26。進而，以覆蓋該中間層26之方式，採用例如旋塗法等方法而塗布例如丙烯酸樹脂等紫外線硬化性透明樹脂材料，藉由UV照射使其硬化，藉此形成厚度為0.1mm之透光層21。繼而，於上述基板11之一個主面上，與上述第一實施形態同樣地形成依次具備經著色之基底層8及油墨容納層9之影印部P。
該透光層21相當於上述第一及第二實施形態之透光性基板1。又，上述透光層21例如亦可藉由使用紫外線硬化性接著劑來貼合由聚碳酸酯等透明樹脂材料構成之厚度小於0.1mm(例如0.075mm)之片材而形成。此時，上述接著劑層與上述片材之合計厚度較好的是0.1mm。
由上述透光層21、記錄層4及反射層5構成資料記錄部D。並且，上述資料記錄部D藉由自上述透光層21之另一個主面側照射雷射光而進行資料資訊之記錄或再生。
上述基板11亦與上述第二實施形態之基板11同樣，功能上並不需要透光性。因此，當使用經著色之基板來作為上述基板11時，可省略基底層8而形成油墨容納層9。上述基板11亦與之前之第一實施形態之透光性基板1同樣，其厚度為1:1mm，佔碟狀資訊記錄媒體之大部分。並且，為了降低環境負荷等目的，強烈期望將該基板11再循環利用。因此，較好的是，上述基板11亦與上述透光性基板1同樣由例如聚碳酸酯等透明樹脂材料構成。
根據如上所述之理由，於本實施形態之碟狀資訊記錄媒體30中，上述基底層8例如亦藉由顏料而著色成例如白色。具體而言，基底層8係藉由塗布如下所述之塗布液而形成，即：於紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中調配無機顏料或有機材料之微粉末來作為添加劑，進而視需要添加溶劑所獲得之塗布液。
又，本實施形態中，油墨容納層9亦含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑。上述油墨容納層9中，例如上述無機微粒子為氧化鋁，上述黏合劑為聚乙烯醇，上述交聯劑為硼化合物。並且，將如下所述之塗布液藉由例如旋塗法等塗布於上述基底層8上並進行乾燥而形成油墨容納層9，該塗布液係使紫外線硬化性樹脂材料中或其他樹脂材料中含有氣相法無機微粒子，並添加其他添加劑而獲得。上述油墨容納層9可為單層，但亦可由複數層構成。
上述無機微粒子之較佳實施形態如下。即，作為上述無機微粒子，可列舉二氧化矽、水鋁土、氧化鋁(alumina)、氧化鈦(TiO2 )、硫酸鋇、矽酸鈣、沸石、高嶺石、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鈣等。其中，較好的是藉由氣相法所獲得之氧化鋁。
作為上述無機微粒子，較好的是使用平均一次粒徑為17nm以上之無機微粒子。另外，本發明並不限定於此，例如當上述油墨容納層用塗布液中含有凝結劑時，亦可使用上述平均一次粒徑小於17nm之無機微粒子。
上述平均一次粒徑之測定例如係使用電子顯微鏡來拍攝照片，自所獲得之粒子照片分別測定出各粒子之長軸徑，並求出其平均值。
上述黏合劑之較佳實施形態如下。即，作為上述黏合劑，較好的是水溶性樹脂。作為上述水溶性樹脂，例如較好的是聚乙烯醇系樹脂、纖維素系樹脂等。其中，更好的是聚乙烯醇系樹脂。
上述交聯劑之較佳實施形態如下。即，作為上述交聯劑，可自硼化合物、醛系化合物、酮系化合物、鹵素系化合物、活性乙烯基化合物、N-羥甲基化合物、三聚氰胺化合物、環氧化合物等中選擇使用。其中，對於聚乙烯醇之交聯較好的是硼化合物。
作為上述硼化合物，例如可列舉硼砂、硼酸、硼酸鹽、二硼酸鹽、偏硼酸鹽等。其中，就可迅速引起交聯反應之觀點考慮，較好的是硼砂、硼酸、硼酸鹽，更好的是硼砂。
上述凝結劑之較佳實施形態如下。即，作為上述凝結劑，當使用平均一次粒徑小於17nm之無機微粒子來作為上述無機微粒子時，較好的是藉由添加混合等而使其包含於上述油墨容納層用塗布液中。作為上述凝結劑，例如可列舉陽離子系聚合物、陰離子系聚合物、非離子系聚合物等離子性聚合物，鹽，pH調節劑等。
作為上述陽離子系聚合物，例如可列舉具有第一級至三級胺基或第四級銨鹽之聚合物、聚乙烯亞胺、聚乙烯胺、多芳胺、聚乙烯吡啶、聚脒、陽離子性多糖類等。又，作為上述第四級銨鹽，例如可列舉二甲基二烯丙基氯化銨等。
又，作為上述陰離子系聚合物，例如可列舉聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸、丙烯酸-苯乙烯共聚物、苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物等。
又，作為上述非離子系聚合物，例如可列舉聚乙二醇(Polyethylene Glycol，PEG)或PEG與聚乙烯之嵌段共聚物、聚乙烯吡咯啶酮、聚丙烯醯胺、纖維素(與其衍生物)等。
又，作為上述鹽，例如可列舉NaCl、硫酸鎂、硝酸鈉、氯化鋰、檸檬酸鈉等多種鹽。
又，作為上述pH調節劑，例如可列舉硫酸鎂(Mg2 SO4 )、硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸、乳酸等酸性物質；氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水溶液等鹼性物質。
其次，對將本發明作為碟狀資訊記錄媒體而適用於寫一次型CD(CD-R)之實施例及比較例進行說明。
(實施例1)
準備外徑為120mmΦ、內徑為15mmΦ厚度為1.2mm之聚碳酸酯製之透光性基板1，該透光性基板1上於直徑為46~117mmΦ之範圍內形成有半值寬度為0.5μm、深度為0.2μm、循軌間距為1.6μm之螺旋狀引導槽。
於該透光性基板1之形成有上述引導槽3之面上，藉由旋塗法來塗布由溶劑所溶解之花青色素並使其乾燥，形成由平均膜厚為70nm之色素膜構成之記錄層4。於該記錄層4上濺鍍銀，形成厚度為100nm之反射層5。進而，藉由旋塗法來塗布紫外線硬化性樹脂SD-318(大日本油墨化學工業股份有限公司製造)，對其進行UV照射使其硬化，形成厚度為10μm之保護層6。如此，作為碟狀資訊記錄媒體10而獲得寫一次型CD(CD-R)。
其次，於上述CD-R之一個主面之保護層6上，於直徑為23~118mm之範圍內藉由絲網印刷法來塗布紫外線硬化性之白色基底層用油墨(帝國油墨公司製造UV-31125ZTWHITE)，進行UV照射使其硬化，形成被著色成白色之基底層8。
其次，將作為黏合劑之聚乙烯醇(Japan VAM ＆ Poval公司製造JP-50)4.2份、作為無機微粒子之氣相法氧化鋁(Aerosil公司製造，Alu-C，平均一次粒徑為13nm)25.2份、作為交聯劑之硼砂0.042份、作為其他添加劑之乳酸0.4份、硝酸0.2份、ZrO(NO3 )2 ‧2H2 O0.25份、甘油0.5份及離子交換水69.2份予以混合，製成油墨容納層用塗布液A。
相對於99g之上述油墨容納層用塗布液A，添加及混合1g之二甲基二烯丙基氯化銨(第1工業製藥股份有限公司製造)作為由陽離子系聚合物構成之凝結劑，製成含有上述凝結劑之第1油墨容納層用塗布液。於上述CD-R之上述基底層8上，將上述塗布液藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板1之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之實施例1之碟狀資訊記錄媒體10試料。
(實施例2)
相對於99g之上述油墨容納層用塗布液A，添加及混合1g之聚乙二醇(PEG)-聚乙烯(PE)之嵌段共聚物(Aldrich公司製造)作為由非離子系聚合物構成之凝結劑，製成含有上述凝結劑之第2油墨容納層用塗布液。於上述CD-R之上述基底層8上，將上述塗布液藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板1之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之實施例2之碟狀資訊記錄媒體10試料。
(實施例3)
相對於99g之上述油墨容納層用塗布液A，添加及混合0.2g之NaCl作為由鹽構成之凝結劑，製成含有上述凝結劑之第3油墨容納層用塗布液。於上述CD-R之上述基底層8上，將上述塗布液藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板1之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之實施例3之碟狀資訊記錄媒體10試料。
(實施例4)
相對於99g之上述油墨容納層用塗布液A，添加及混合0.2g之MgSO4 作為由pH調節劑構成之凝結劑，製成含有上述凝結劑之第4油墨容納層用塗布液。於上述CD-R之上述基底層8上，將上述塗布液藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板1之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之實施例4之碟狀資訊記錄媒體10試料。
(實施例5)
其次，將作為黏合劑之聚乙烯醇(Japan VAM ＆ Poval公司製造JP-50)4.2份、作為無機微粒子之氣相法氧化鋁(Aerosil公司製造，Alu-65，平均一次粒徑為17nm)25.2份、作為交聯劑之硼砂0.042份、作為其他添加劑之乳酸0.4份、硝酸0.2份、ZrO(NO3 )2 ‧2H2 O0.25份、甘油0.5份及離子交換水69.2份予以混合，製成第5油墨容納層用塗布液。
其次，於上述CD-R之上述基底層8上，將上述第5油墨容納層用塗布液藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之實施例5之碟狀資訊記錄媒體10試料。
(比較例)
其次，於上述CD-R之上述基底層8上，將上述油墨容納層用塗布液A藉由旋塗法而塗布至直徑為23~118mm之範圍內，將所獲得之塗膜加熱至60℃之溫度而使其乾燥，獲得於透光性基板1之一個主面上依次具有上述經著色之基底層8及膜厚為25μm之油墨容納層9之比較例之碟狀資訊記錄媒體10試料。
對於上述實施例1~5及比較例之碟狀資訊記錄媒體10試料中之上述經著色之基底層8上之油墨容納層9，使用Quantachrome公司製造之Pore Master 60GT(PM60GT-11)，分別採用壓汞法來測定空隙之微孔直徑分布，將所獲得之結果(最大峰值)示於表1內。
又，對於上述實施例1~5及比較例之碟狀資訊記錄媒體10試料，使用日本電子光學股份有限公司製造之光碟翹曲自動測定裝置(S2HH-20N)，如圖5所示，對於以碟狀資訊記錄媒體10試料之油墨容納層9之外周端部(距離中心57mm半徑)之上述透光性基板之另一個主面上之基板中心為基準點時之翹曲角(度(deg))，分別於n=10片之條件下對每片光碟測定18×36處，將對該等翹曲角進行單純平均所獲得之結果示於表1內。
又，對於上述實施例1~5及比較例之碟狀資訊記錄媒體10試料，以上述空隙之微孔直徑分布之最大峰值之值為橫軸，以上述碟狀資訊記錄媒體10試料之翹曲角為縱軸，示於圖6中。
由圖6可明確，於使用油墨容納層用塗布液A來形成油墨容納層9之比較例之碟狀資訊記錄媒體10中，空隙之微孔直徑分布於25.8nm處具有最大峰值，翹曲角為0.20deg。相對於此，本發明之實施例1~5之碟狀資訊記錄媒體中，空隙之微孔直徑分布均於30nm以上具有最大峰值，且翹曲角均被抑制於0.16deg以下，相對於上述比較例，實施例中抑制了翹曲之產生。
1．．．透光性基板
2．．．孔
3．．．引導槽
4．．．記錄層
5．．．反射層
6．．．保護層
8．．．經著色之基底層
9．．．油墨容納層
10．．．資訊記錄媒體
11．．．基板
20．．．資訊記錄媒體
21．．．透光層
23．．．引導槽
26．．．中間層
30．．．資訊記錄媒體
D．．．資料記錄部
P．．．影印部
圖1係表示本發明之碟狀資訊記錄媒體之第一實施形態之內部構造之概要之部分剖面立體圖。
圖2係上述實施形態之主要部分縱剖面立體圖。
圖3係表示本發明之碟狀資訊記錄媒體之第二實施形態之內部構造之主要部分縱剖面圖。
圖4係表示本發明之碟狀資訊記錄媒體之第三實施形態之內部構造之主要部分縱剖面圖。
圖5係表示碟狀資訊記錄媒體之翹曲角之圖。
圖6係表示對本發明之實施例1~5及比較例之碟狀資訊記錄媒體之油墨容納層採用壓汞法來測定空隙之微孔直徑分布之最大峰值之直徑及翹曲角之結果之圖。
1．．．透光性基板
2．．．孔
3．．．引導槽
4．．．記錄層
5．．．反射層
6．．．保護層
8．．．經著色之基底層
9．．．油墨容納層
10．．．資訊記錄媒體
D．．．資料記錄部
P．．．影印部

Claims (4)

  1. 一種資訊記錄媒體，其係於透光性基板之一方主面上依次具有經著色之基底層及油墨容納層之碟狀資訊記錄媒體者，其特徵在於：上述油墨容納層含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑；採用壓汞法來測定上述油墨容納層時之空隙之微孔直徑分布在30nm以上具有最大峰值，上述油墨容納層含有鹽或pH調節劑作為凝結構成無機微粒子之粒子的凝結劑，該鹽或pH調節劑係選自氯化鈉、硫酸鎂、硝酸鈉、氯化鋰、檸檬酸鈉、硫酸鎂、硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸、乳酸等酸性物質、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水溶液者。
  2. 一種資訊記錄媒體之製造方法，其包括於碟狀資訊記錄媒體之一方主面上形成經著色之基底層之步驟，以及將含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑之油墨容納層用塗布液塗布於上述基底層上、並進行乾燥而形成油墨容納層之步驟者，該方法之特徵在於：其使用含有凝結劑之油墨容納層用塗布液，上述凝結劑係為凝結構成無機微粒子之粒子的鹽或pH調節劑，該鹽或pH調節劑係選自氯化鈉、硫酸鎂、硝酸鈉、氯化鋰、檸檬酸鈉、硫酸鎂、硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸、乳酸等酸性物質、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水溶液者。
  3. 一種資訊記錄媒體之製造方法，其包括於碟狀資訊記錄媒體之一方主面上形成經著色之基底層之步驟，以及將 含有無機微粒子、黏合劑及交聯劑之油墨容納層用塗布液塗布於上述基底層上、而形成油墨容納層之步驟者，該方法之特徵在於：上述油墨容納層用塗布液中使用平均一次粒徑為17nm以上之無機微粒子，上述塗布液含有鹽或pH調節劑作為凝結構成無機微粒子之粒子的凝結劑，該鹽或pH調節劑係選自氯化鈉、硫酸鎂、硝酸鈉、氯化鋰、檸檬酸鈉、硫酸鎂、硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸、乳酸等酸性物質、氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、氨水溶液者。
  4. 如請求項2或3中任一項之資訊記錄媒體之製造方法，其中使用含有氧化鋁微粒子、聚乙烯醇及硼化合物之油墨容納層用塗布液。
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