TWI476766B - An optical recording medium and a method of forming a printable layer on an optical recording medium - Google Patents

An optical recording medium and a method of forming a printable layer on an optical recording medium Download PDF

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Description

光記錄媒體及於光記錄媒體上形成可列印層之方法
本發明係有關於一種光記錄媒體及於光記錄媒體上形成可列印層之方法，特別是關於一種具有高光澤度可列印層之光記錄媒體及形成該可列印層之方法。
以光學方式記錄或讀取之儲存媒體，例如CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)，目前普遍地使用在各種領域。其中，CD、DVD分別有唯讀式的CD-ROM、DVD-ROM；僅可寫入一次的CD-R、DVD-R或DVD+R；以及可重複抹寫的CD-RW、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM等。近年來藍光光碟(Blu-ray Disk；BD)也開始普及，由於使用波長較短的藍光，可提高記錄密度與儲存容量。光資訊儲存媒體除了包含雷射光讀寫的光資訊記錄層之外，為使分類與保管趨於容易、或為能容易確認資料內容，通常可利用網版印刷等方式，在相對於雷射光入射的另一面(或稱標籤面)形成標示或圖案。
隨著可寫入式光資訊儲存媒體的普及，消費者除了可自行將資訊寫入光記錄媒體外，也逐漸開始出現自行印製標籤面圖案的需求。惟網版印刷圖案較適合於批量生產，對消費者的客製化設計而言成本過高。因此，市場上已出現在光資訊儲存媒體的標籤面上，塗布可供噴墨印表機或熱昇華印表機進行列印之可列印層，俾便使用者自行列印圖案、繪畫或文字。惟目前市場上之可列印光儲存媒體，其可列印層之結構仍以單層為 主；而對於高品質圖像而言，光澤度的表現也仍不夠理想。
為提升在光記錄媒體上列印圖案之品質，本發明提出一種具有高光澤度可列印層之光記錄媒體，其中可列印層至少包含一第一吸墨層，係形成於該光記錄媒體之記錄/讀取面之相反側的最外層；及一第二吸墨層，係形成於該第一吸墨層之內側；其中該第一吸墨層表面以青色、洋紅色、黃色、黑色(以下簡稱CMYK四色)墨水列印後，分別量測20度角之光澤度，其平均值為30(GU)以上，較佳為35(GU)以上，更佳為60(GU)以上。若量測60度角之光澤度，此CMYK四色光澤度之平均值為70(GU)以上，較佳為73(GU)以上，更佳為82(GU)以上。若量測85度角之光澤度，此CMYK四色光澤度之平均值為88(GU)以上，較佳為96(GU)以上，更佳為97(GU)以上。
上述之光記錄媒體，其中該第一吸墨層係由熱固化型吸墨材料所構成，成分包含聚乙烯醇、異丙醇、助劑、及二氧化鋁等，並以旋轉塗布方式而形成，其厚度約為4~100微米，較佳為約12~19微米。而該第二吸墨層係由紫外線照射固化型吸墨材料構成，成分包含聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸羟丙酯、助劑、及光起始劑等，並以旋轉塗布方式形成，其厚度約為8~150微米，較佳為約40~80微米。此光記錄媒體並可進一步包含一白色底塗層，係形成於該第二吸墨層之內側，其厚度約為3~50微米，較佳為約7~17微米。
本發明並提出一種於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其步驟包含旋轉塗布紫外線照射固化型吸墨材料以形成一第二吸墨層，以及旋轉塗布熱固化型吸墨材料以形成一第一吸墨層；其中，於該第一吸墨層表面以CMYK四色墨水列印後， 分別量測20度角之光澤度，其平均值為30(GU)以上，較佳為35(GU)以上，更佳為60(GU)以上。若量測60度角之光澤度，此CMYK四色光澤度之平均值為70(GU)以上，較佳為73(GU)以上，更佳為82(GU)以上。若量測85度角之光澤度，此CMYK四色光澤度之平均值為88(GU)以上，較佳為96(GU)以上，更佳為97(GU)以上。
上述於光記錄媒體上形成可列印層之方法中，該熱固化型吸墨材料包含聚乙烯醇、異丙醇、助劑、及二氧化鋁等，以旋轉塗布方式形成第一吸墨層時，較佳之轉速為每分鐘2200~3600轉。而該紫外線照射固化型吸墨材料包含聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸羟丙酯、助劑、極光起始劑，以旋轉塗布方式形成第二吸墨層時，較佳之轉速為每分鐘600~3600轉。在此光記錄媒體上形成可列印層之方法中，可進一步包含形成一白色底塗層之步驟，該白色底塗層係位於該第二吸墨層之內側。此外，上述方法之各步驟進行時並可施以溫度恆定控制。
本發明提出之可列印層，係疊合紫外線固化型材料層與熱固化型材料層，且二者均以旋塗方式形成，在結構、材料與製程上均不同於先前技術，且此等差異顯非相同技術領域具有通常知識者所能輕易完成。藉由本發明所揭示之技術內容，可在光記錄媒體上形成可列印層，並獲得優於先前技術之列印光澤度，達成無法預期之功效。本發明之光記錄媒體與形成可列印層之方法，其具體實施方式如後述。
本發明之光記錄媒體，其結構如圖式第一圖所示。圖中繪示之結構僅為方便說明之用，並非呈現實際之層狀結構與尺寸比例。光記錄媒體10包含一基板101、一光資訊記錄層102、 一底塗層103、一第二吸墨層104以及一第一吸墨層105。其中，該光記錄媒體10可以例如是CD、DVD、BD或其他光碟。第一圖所繪示係以DVD為例，故光資訊記錄層102與印刷用塗層係分別位於基板101之兩側；其他類型的光記錄媒體或為達到其他特定的功能，亦可能有不同之結構設計或另外增加之膜層。本發明旨在利用第一吸墨層105以及第二吸墨層104之結合，達成高光澤度之效果，故光記錄媒體10之其他結構僅為例示，並非本發明之限制。
底塗層103一般係以紫外線硬化型單體中含有光聚合引發劑及白色填料的紫外線固化型樹脂組成物，藉由網版印刷、平版印刷、噴霧塗布或旋轉塗布等方式形成。包含白色填料之底塗層103，可使列印後的圖案顏色較為鮮明，然而亦可依需要形成不同顏色之底塗層103。在後述各實施例中，第二吸墨層104係採用東周化學工業股份有限公司型號UDX-5465之紫外線固化型旋塗吸墨材料，依其型錄說明書記載係由聚胺基甲酸酯樹脂、壓克力單體及專用複合感光劑調配而成。另依據其物質安全資料表(MSDS)，此材料包含聚乙烯吡咯烷酮、丙烯酸羟丙酯、助劑、及光起始劑等成分。此外，第一吸墨層105係採用東周化學工業股份有限公司型號UVP-101之熱固化型旋塗吸墨材料。此產品又分為UVP-101A劑與UVP-101B劑，依適當比例混合攪拌均勻後即可使用。依其物質安全資料表，此材料之成分包含聚乙烯醇、異丙醇、助劑及二氧化鋁。
以下配合量測結果說明本發明實施方式之例示。參照圖式第二圖，本發明製作可列印層之主要步驟為：
(1)採用十条(Jujo)化工株式会社型號MI-30之產品作為底塗層103之材料，並使用350目/英吋、線徑31微米、開口36微米之特多龍(Tetoron)印刷網布，以網印方式製作底塗層103。網印完成後以金屬鹵化物燈照射300mJ/ 平方公分之紫外線照射，使其固化，即完成白色之底塗層103。本發明各實施例之底塗層厚度約為7~17微米，並可依製程參數調整其厚度範圍約為3~50微米。
(2)以旋轉塗布方式將UDX-5465材料塗布於底塗層103上，可視需要調整旋轉速度以形成不同厚度之膜層，在後述實施例中採用的轉速設定如每分鐘600、900、1500、2700、或3600轉。塗布完成後以金屬鹵化物燈照射300mJ/平方公分之紫外線照射，固化後即完成第二吸墨層104，本發明各實施例之第二吸墨層厚度約為40~80微米，並可依製程參數調整其厚度範圍約為8~150微米。其旋塗步驟為：
(3)依所欲比例混合UVP-101A劑與UVP-101B劑並以旋轉塗布方式塗布於第二吸墨層104上，可視需要調整旋轉速度以形成不同厚度之膜層，在後述實施例中採用的轉速設定如每分鐘2200或3600轉。塗布完成後以攝氏60烘烤4分鐘，固化後即完成第一吸墨層105，本發明各實施例之第一吸墨層厚度約為12~19微米，並可依製程參數調整其厚度範圍約為4~100微米。其旋塗步驟為： 此外，在上述製程中亦可進一步進行溫度恆定控制，以藉此改變膜層之性質。較佳之溫度控制範圍為攝氏30~40度。
習知技術所揭示之光澤度量測結果，大多係在未列印之情形下量測可列印層表面，無法反應列印後之實際效果。故本發明在光澤度量測方面，係以Epson公司型號PM-G850之噴墨印表機在完成上述製程之光記錄媒體上列印青、洋紅、黃、黑(簡稱CMYK)四色，待乾燥後使用BYK-Gardner公司之micro-TRI-gloss光澤計量測光澤度，此儀器符合ASTM D 523/D 2457、ISO 2813/7668、DIN 67530、及JIS Z 8741標準。另依據micro-TRI-gloss使用手冊的指示，對於塗料、油漆、塑料以及類似材料，一般使用60度角量測光澤度，若量測值超過70 GU則屬高反射表面，需進一步使用20度角量測。在以下各實施例中，60度角所量測之光澤度均大於70 GU，故進一步量測20度角之光澤度。
本發明之第一實施例，係以每分鐘600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第二實施例，係以每分鐘1500轉塗布UDX-5465 材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第三實施例，係以每分鐘2700轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第四實施例，係以每分鐘3600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第五實施例，係以每分鐘600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘2200轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第六實施例，係以每分鐘1500轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘2200轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第七實施例，係以每分鐘2700轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘2200轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第八實施例，係以每分鐘3600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘2200轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第九實施例，係以每分鐘600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1.2：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第十實施例，係以每分鐘900轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1.2：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形 成第一吸墨層，並進行烘烤。完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
本發明之第十一實施例，係以每分鐘600轉塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層，經紫外光照射固化後，再以每分鐘3600轉將1：1之比例混合之UVP-101A劑與UVP-101B劑塗布形成第一吸墨層，並進行烘烤。本實施例係在上述製程中進行溫度控制，完成上述製程後，CMYK四色光澤度的量測結果如下表所示：
為凸顯本發明上述實施例中雙層結構之光澤度效果，此處以僅塗布第二吸墨層之光記錄媒體進行對照。此處以二階段方式塗布UDX-5465材料形成第二吸墨層： 並以紫外光照射使其固化，厚度約為42~64微米。完成上述製程後，CMYK四色的光澤度明顯低於前述具有第一吸墨層結構之各實施例，量測結果如下表所示：
本發明上述各實施例之效果可進一步與市售產品比較，量測結果如下表。其中，T.Y.Glossy為太陽誘電公司之DVD-R 16x市售片，其可列印層為單層，係以旋轉塗布方式製作；Sony Glossy係Sony公司之BDR 4x市售片，其可列印層亦為單層，並以網版印刷方式製作；而一般噴墨可列印光碟係以JVC公司之BDRE 2x市售片做為測試比對之樣品，此產品之可列印層亦為單層，係以網版印刷方式製作。
上表中以T.Y.Glossy產品的20度角光澤度較佳，而60度角及85度角的光澤度則是Sony Glossy產品較高。比較本發明個實施例之量測結果，上述各實施例之20度角CMYK四色光澤度平均值介於35.65~60.675(GU)、60度角CMYK四色光澤度平均值介於73.8~82.225(GU)、85度角CMYK四色光澤度平均值介於96.25~97.475(GU)，均優於T.Y.Glossy與Sony Glossy之產品。
以上所述之實施例，僅為本發明實施方式之例示，並非窮盡列舉所有可能之變化。發明人主張之權利範圍如後述申請專利範圍所載，其中各請求項之文義及均等範圍均為本專利之權利範圍所涵蓋，前述發明說明或圖式之內容自不得作為解釋申請專利範圍之限制。
10‧‧‧光記錄媒體
101‧‧‧基板
102‧‧‧光資訊記錄層
103‧‧‧底塗層
104‧‧‧第二吸墨層
105‧‧‧第一吸墨層
20‧‧‧雷射光
第一圖係本發明之光記錄媒體結構示意圖。
第二圖係本發明製作可列印層之流程圖。
10‧‧‧光記錄媒體
101‧‧‧基板
102‧‧‧光資訊記錄層
103‧‧‧底塗層
104‧‧‧第二吸墨層
105‧‧‧第一吸墨層
20‧‧‧雷射光

Claims (12)

  1. 一種光記錄媒體，包含一第一吸墨層，係形成於該光記錄媒體之記錄/讀取面之相反側的最外層；及一第二吸墨層，係形成於該第一吸墨層之內側；其中，於該第一吸墨層表面分別以青色、洋紅色、黃色、黑色墨水列印後，其20度角之光澤度平均值為30(GU)以上、60度角之光澤度平均值為70(GU)以上、且85度角之光澤度平均值為88(GU)以上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體，其中該20度角之光澤度平均值為35(GU)以上、該60度角之光澤度平均值為73(GU)以上、且該85度角之光澤度平均值為96(GU)以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體，其中該第一吸墨層係以熱固化型吸墨材料形成。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體，其中該第二吸墨層係由紫外線照射固化型吸墨材料形成。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體，其中該第一吸墨層及該第二吸墨層均係以旋轉塗布方式形成。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光記錄媒體，其中進一步包含一底塗層，係形成於該第二吸墨層之內側。
  7. 一種於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其步驟包含 以旋轉塗布方式形成一第二吸墨層；及以旋轉塗布方式形成一第一吸墨層；其中，於該第一吸墨層表面分別以青色、洋紅色、黃色、黑色墨水列印後，其20度角之光澤度平均值為30(GU)以上、60度角之光澤度平均值為70(GU)以上、且85度角之光澤度平均值為88(GU)以上。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其中該20度角之光澤度平均值為35(GU)以上、該60度角之光澤度平均值為73(GU)以上、且該85度角之光澤度平均值為96(GU)以上。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其中係旋轉塗布熱固化型吸墨材料以形成該第一吸墨層。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其中係旋轉塗布紫外線照射固化型吸墨材料以形成該第二吸墨層。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之於光記錄媒體上形成可列印層之方法，其中各步驟進行時之環境溫度為恆定。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之於光記錄媒體上形成可列印層之方法，於旋轉塗布方式形成該第二吸墨層前，進一步包含形成一底塗層之步驟。
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