JPH09171639A

JPH09171639A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH09171639A
Application number: JP7331378A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Momotake; 宏之百武
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-30

Abstract

(57)【要約】【解決手段】透明基板上に、記録層、金属反射層、白
色金属酸化物または窒化物層、保護層、親水性表面層を
少なくとも積層してなる、カラープリントに適した光記
録媒体。【効果】フルカラーのインクジェットプリンターで情
報表示が可能な光記録媒体を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光記録媒体、特に記
録内容等の情報表示が可能な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】色素を記録層とし且つ記録層の上に金属
の反射層を設け、更にこの上に保護層を設けた単板型の
追記可能な光記録媒体は、例えば Optical Data Storag
e 1989Technical Digest Series Vol.1 45(1989)、特
開平2-132656号、特開平2-168446号等に提案され、市販
コンパクトディスク（以後ＣＤと略す）プレーヤー、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭプレーヤーやＣＤ−Ｉプレーヤーと互換性を
有する光記録媒体としてＣＤ−Ｒの名称で既に実用化さ
れている。このＣＤ−Ｒは、透明基板側から照射される
レーザー光により有機色素記録層を変化させ、情報を信
号として記録するものであり、記録機としては波長が７
７０−８００ｎｍの高出力半導体レーザーを用いたライ
ターが、また情報記録のためのソフトウエアが、各種市
販されている。

【０００３】一般に、コンパクトディスクは、その記録
内容等を保護層表面に紫外線硬化インクや油性インクを
用いた印刷によって表示している。しかしながら、ＣＤ
−Ｒの場合は、ユーザーが自ら情報を書き込むため、そ
の内容等の情報を予め印刷するわけにはいかず、ディス
ク面になんらかの形で一目で分かる表示を行うことが要
望されていた。近年、インクジェットプリンター等を用
いて記録内容等をプリントする方法が実用化され、これ
に対応した特殊な表面を有するＣＤ−Ｒ媒体が市販され
ている。これらを用いると、パーソナルコンピューター
ベースでユーザーがディスク上に自由に情報表示が行う
ことが出来るが、フルカラーの印刷を行うと、反射層の
色を反映して色調が異なって印刷される問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、インクジェ
ットプリンターに対応した表面を持つ記録媒体におい
て、フルカラー印刷の色調を改善した光記録媒体を提供
することを目的とする。フルカラー印刷の色調を改善す
るためには、プリント面のバックを白色にすることが必
要である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点に鑑み、鋭意検討を行った結果、反射層と保護層の間
に白色金属酸化物、窒化物層を挿入することにより、上
記問題が解決できることを見いだし、本発明に至った。

【０００６】すなわち本発明は、（１）透明基板上に、
記録層、金属反射層、白色金属酸化物又は窒化物層、保
護層、親水性表面層を少なくとも積層してなる、カラー
プリントに適した光記録媒体、（２）白色金属酸化物又
は窒化物層が、酸化あるいは窒化により白色を呈する金
属を、酸素あるいは窒素雰囲気下で蒸着あるいはスパッ
タリング法で生成した（１）の光記録媒体、（３）親水
性表面層が、吸水性および／又は吸油性を有する有機フ
ィラーおよび／又は無機フィラーを含有するＵＶ硬化樹
脂からなり、該表面層上を印刷可能にした（１）又は
（２）の光記録媒体、（４）記録層が有機色素からなる
（１）〜（３）のいずれかの光記録媒体、（５）親水性
表面層に水性あるいは油性インクでカラープリントを施
した（１）〜（４）のいずれかの光記録媒体に関するも
のである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に於て用いられる透明基板
としては、信号の記録や読み出しを行うための光を透過
するものが好ましい。光の透過率としては85％以上であ
り、且つ光学的異方性の小さいものが望ましい。例えば
アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド
系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の
熱可塑性樹脂を用いた基板が好ましい例示として挙げら
れる。これらの中で基板の機械的強度、グルーブや再生
専用信号などの付与のし易さ、経済性の点からアクリル
系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹
脂の射出成形樹脂基板が好ましく、特にポリカーボネー
ト系樹脂基板が最も好ましい。

【０００８】これらの基板の形状は板状でもフィルム状
でもよく、又円形やカード状でもよい。これらの基板の
表面には記録位置を制御するためのグルーブを有しても
よい。又、一部再生専用の情報等のためのピット等を有
していてもよい。かかるグルーブやピット等は、射出成
形や注型によって基板を作る際に付与するのが好まし
い。

【０００９】本発明の記録層はシアニン系、フタロシア
ニン系、アゾ系などの有機色素を用いるのが一般的であ
る。これらの色素は溶剤に対する溶解性のためや記録特
性等のために各種の置換基で置換されていてもよい。
又、これらの色素は１種又は２種以上を混合して用いる
ことも出来る。

【００１０】前記した色素を含有する記録層は通常スピ
ンコート、スプレー、浸漬等の塗布法によって成膜する
ことが出来る。上記色素を塗布法により成膜する際は樹
脂基板にダメージを与えない溶剤、すなわち基板用樹脂
を実質的に溶解しない溶剤に色素を溶解して塗布すれば
良い。本発明に於いて、記録層の膜厚は通常５０〜２０
０nmが好ましい。

【００１１】色素を含有する記録層を成膜する際には前
記した色素の他にニトロセルロース、エチルセルロー
ス、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂等
の樹脂やレベリング剤、消泡剤等を本発明の効果を損な
わない範囲に於いて併用することもできる。

【００１２】記録層としては、主に、有機色素を含有す
るものについて記述しているが、本発明は無機物やポリ
マーあるいは金属を記録層として用いた媒体についても
適用できることは明らかである。

【００１３】本発明に於ける記録層の上に設けられた反
射層としては、金、銀、アルミニウムあるいはこれらの
合金のような高反射率の金属膜が用いられる。これらの
金属の反射層は蒸着、スパッター等の方法で成膜するこ
とが出来る。又、これらの反射層の膜厚は通常５０〜２
００ｎｍ程度が好ましい。反射層は又、多層積層するこ
とも可能である。

【００１４】反射層の上には白色金属酸化物層あるいは
白色金属窒化物層を設ける。この層を設けることによ
り、インクジェットプリンターでプリントされる面のバ
ックが白色になり、金属層の色の影響のないフルカラー
対応の色調が得られる。

【００１５】白色金属酸化物、窒化物層は、酸化あるい
は窒化により白色を呈する金属を酸素あるいは窒素雰囲
気下で蒸着あるいはスパッタリングを行うことにより生
成される。金属としては、アルミニウム、珪素、チタ
ン、亜鉛、タンタル、マグネシウムなどの酸化物あるい
は窒化物が白色を呈する金属が用いられる。このうちア
ルミニウムが取扱い易さ、コスト等の面で好ましい。酸
素あるいは窒素雰囲気は蒸着あるいはスパッタリング時
に供給するアルゴンなどの不活性ガスに酸素あるいは窒
素を混合させて達成される。この時の真空度は１０^-3〜
１０^-5torr程度、混合比はアルゴン／酸素あるいは窒素
容積比で１〜１０／１程度が好ましい。これらの白色金
属酸化物、窒化物層の膜厚は１０〜１００ｎｍ程度が好
ましい。

【００１６】保護層としては通常樹脂が用いられる。保
護効果からは熱硬化性樹脂、特に生産性などの点からＵ
Ｖ硬化樹脂が好ましい。保護層の膜厚は１〜１５μｍ程
度が好ましい。保護層の成膜方法としてはスピンコー
ト、スクリーン印刷、浸漬、スプレー法等がある。

【００１７】保護層は、１層だけではなく、例えばその
耐スクラッチ性を向上させるために２層以上の保護層を
積層してもよい。また、保護層の上に全面あるいは部分
的にスクリーン印刷等でレーベル等の印刷を行うことも
可能である。

【００１８】本発明の親水性表面層は、インクジェット
プリンターのインクを十分に吸収、定着させるためのも
のであり、特には、吸水性および／又は吸油性を有する
有機フィラー、無機フィラー、あるいはこれらの混合物
を含有するＵＶ硬化樹脂で作製することにより、インク
の吸収速度が増し、良好な吸収、定着性が得られる。

【００１９】有機フィラーの具体例としては、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、または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、セルロースの粉末等が挙げられ
る。この際油性ペンや水性ペンのインクがはじかないよ
うにするため、添加するフィラーは吸水性や吸油性の高
いものが必要である。この点からはリグニン、プロテイ
ン、セルロースの粉末が好ましい。インクジェットプリ
ンターのインクのように乾きにくい溶剤を含む場合は特
に効果的である。

【００２０】無機フィラーの具体例としては、シリカ、
タルク、クレー、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、
硫酸バリウム、マイカ、珪藻土シリカ、水酸化アルミニ
ウム、アルミナ、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウ
ム等が挙げられる。シリカフィラーについては、破砕に
よって製造されたものの場合、吸水性または吸油性が低
いため十分な効果が得られない。しかし細かい一次粒子
が集まって二次粒子を形成している合成シリカ等の場
合、その二次粒子の隙間に油性ペンや水性ペンの溶剤が
染み込むため効果的である。

【００２１】無機フィラーの場合、吸油量が測定されて
いることが多い。一般的にＪＩＳＫ５１０１法に準じ、
フィラー１００ｇ当りに吸収されるアマニ油の量で表さ
れる。本発明では５ｍｌ／１００ｇ（フィラー量）以上
が望ましく、１５ｍｌ／１００ｇ（フィラー量）以上が
更に望ましい。

【００２２】吸水量は一般的な測定方法はないが、フィ
ラーに水を滴下したときに水滴がフィラーに吸い込まれ
るものが望ましい。表面がフッ素処理されているような
フィラーの場合、水滴はフィラーに吸収されることなく
球状になる。このようなフィラーを用いると油性でも水
性インクでも乾燥せずはじいてしまう。

【００２３】上記有機フィラーや無機フィラーは、単独
で用いることもできるが、書き込み後の乾燥性の改善、
インクの粘度調整、または色調改良のために併用するこ
とがある。この際混合する比率はその目的によっていろ
いろ変えることが可能である。

【００２４】なお、インクの粘度調整のためにアエロジ
ルのように増粘作用のあるフィラーを添加してもよい。
また、その他目的に応じ各種添加剤を用いることがで
き、印刷時のレベリング剤や消泡剤、脱泡剤、増粘剤、
タレ止め剤、沈降防止剤、顔料分散助剤、湿潤剤や分散
剤等が挙げられる。

【００２５】フィラーを含有する樹脂としてはＵＶ硬化
樹脂が好ましい。熱硬化樹脂等の溶剤含有樹脂は、煩雑
な乾燥工程を必要とし、さらに乾燥によって放出された
有機溶剤は作業環境の点で好ましくない。ＵＶ硬化樹脂
は通常無溶剤で用いられるが、通常ＵＶ硬化樹脂にフィ
ラーを添加する場合、粘度上昇のため添加量が限られて
しまう。そのためにインクの乾燥速度が遅くなり本発明
の目的には好ましくない。

【００２６】該親水性表面層の特性をさらに向上させる
ためには、該層をさらに工夫することが好ましい。すな
わち該親水性表面層層には１種類または２種類以上の親
水性ポリマーと、１種類または２種類以上の親水性モノ
マーと１種類または２種類以上の架橋性モノマーと、ラ
ジカル開始剤を含有するＵＶ硬化樹脂を用いる。

【００２７】該親水性表面層に親水性ポリマーを加える
ことにより、表面に付着したインクを定着しやすくす
る。親水性ポリマーにはポリビニルアルコール、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、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリ
エチレンオキサイド等のホモポリマー及びコポリマーが
ある。コポリマーの場合は親水性ポリマーでないものと
の組合せでもよい。これは１種類加えても良いし２種類
以上組み合わせて用いてもよい。多く入れれば入れるほ
どペンやプリンターのインクの定着がよくなるが、樹脂
粘度が高くて成膜出来なくなったりポリマーが析出して
しまうため、樹脂組成のうち親水性ポリマーの総量が１
〜５０重量部になるように加える。望ましくは１〜３０
重量部にするのがよい。

【００２８】本発明に於いては前記親水性ポリマーは極
性の高い親水性モノマーに溶解する。親水性モノマーと
してはヒドロキシ（メタ）アクリレートやヒドロキシプ
ロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メ
タ）アクリレート、ヒドロキシペンチル（メタ）アクリ
レート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート、クロロヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、
トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポ
リエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプ
ロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプ
ロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、グリセ
リンモノ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アク
リレート、フェニルグリシジルエーテル（メタ）アクリ
レート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリ
レート、ビスフェノールＡエポキシ樹脂のジ（メタ）ア
クリレートのように分子内にＯＨ基を有するもの、また
ジメチル（メタ）アクリルアミドやジエチル（メタ）ア
クリルアミド、アクロイルモルホリン、Ｎ−ビニルピロ
リドン、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２
−メトキシエチル（メタ）アクリレート、エチルカルビ
トール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アク
リレートのような極性の高いものが用いられる。単官能
でも良いし、２官能以上のモノマーでもよい。

【００２９】これらのモノマーは溶剤のように親水性ポ
リマーを均一に溶解し、さらに有機溶剤や水を多く含ん
だペンやインクジェットプリンターで樹脂層に文字を書
き込んだ場合、にじみやはじきを抑える。特に親水性の
高いポリマーを用いた場合は、分子内に水酸基やカルボ
キシル基、アミノ基等の極性の高い基を有するモノマー
を用いると親水性ポリマーが溶解し易い。親水性ポリマ
ーの溶解性を向上させるために水、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキ
サノール等のアルコール類、ジメチルエーテル、ジエチ
ルエーテル、メチルエチルエーテル、ジプロピルエーテ
ル等のエーテル類、アセトン、シクロヘキサノンの様な
ケトン類、ジクロロエタン、クロロホルムのようなハロ
ゲン系等の溶媒を一部使用してもよい。樹脂組成のうち
親水性モノマーの総量は２０〜９８重量部加える。望ま
しくは５０〜９０重量部加える。

【００３０】これらに架橋性モノマーを加える。これら
にはトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、アクリル化イソシアヌレート、１、４−ブタンジオ
ールジ（メタ）アクリレート、１、６−ヘキサンジオー
ルジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ
（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニルジ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート等が使われる。なお、上記の親水性モ
ノマーがグリセリンジ（メタ）アクリレートやペンタエ
リスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサ（メタ）アクリレートのように多官能
の場合は必ずしも加える必要がない。架橋性モノマーを
加えることで表面に露出している保護層の架橋密度が上
がり塗膜硬度が増す。樹脂組成のうち架橋性モノマーの
総量は１〜４０重量部加える。望ましくは１〜２０重量
部加える。

【００３１】ＵＶ光で硬化可能な親水性モノマーや架橋
性モノマーの混合物に親水性ポリマーを添加すると粘度
が上昇する。それらの混合物にフィラーを加えればさら
に粘度上昇が見られる。そのためモノマーの粘度があま
り高いと、フィラー添加後非常に粘度が上がってしまい
塗布できなくなってしまう。本発明ではＵＶ硬化樹脂に
はなるべく粘度の低いものを選ぶ必要がある。

【００３２】これらにラジカル開始剤を用いる。ラジカ
ル開始剤としては１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニ
ルケトンや２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル
プロパン−１−オン、２、２−ジエトキシアセトフェノ
ンや４’−フェノキシ−２，２−ジクロロアセトフェノ
ン等のアセトフェノン系，２−ヒドロキシ−２−メチル
プロピオフェノン等のプロピオフェノン系、２−クロロ
アントラキノン等のアントラキノン系、２、４−ジエチ
ルチオキサントン等のチオキサントン系等が挙げられ
る。この際加える量は樹脂分のうち、０．１〜１０重量
部混ぜる。望ましくは１〜８重量部である。この時光開
始剤は１種類でもよいし２種類以上を組み合わせて用い
てもよい。

【００３３】フィラーは該樹脂１００重量部に対して１
〜８０重量部添加するが、望ましくは５〜５０重量部添
加する。保存安定性を考えるとディスパー等で均一に攪
拌するのが望ましい。三本ロールで何度も混練すると、
合成シリカのように細かい一次粒子から二次粒子を形成
しているフィラーは分散されてしまい、本来の特性が発
揮できなくなってしまう。また、天然物を利用している
プロテインやセルロースのような有機フィラーの場合、
柔らかいためつぶれてしまい吸水性や吸油性が落ちるこ
とがある。

【００３４】該親水性表面層を形成する方法は、バーコ
ート法、ブレードコート法、エアナイフコート法、ロー
ルコート法、スクリーン印刷法があるが、表面を凹凸に
する事で筆記性を更に向上させることができるため、ス
クリーン印刷法が特に望ましい。本発明に於いては該親
水性表面層を形成する際に塗布性を改良するために、Ｕ
Ｖ硬化樹脂に溶媒を使用することもできる。膜厚１〜１
００μｍに設計されるがディスクの反りに対する影響を
考えると１〜２０μｍが望ましい。なお、反射層上に一
層保護層があればディスク全面に設けても、または部分
的にこの層を設けても良い。

【００３５】塗布された親水性表面層はＵＶ光で硬化さ
せるが、ＵＶ光をあてて硬化する場合、１５０〜２００
０ｍＪ／ｃｍ²のエネルギーを与える。好ましくは２５
０〜１０００ｍＪ／ｃｍ²あてる。この際数秒で塗膜が
硬化する。

【００３６】硬化に用いるＵＶランプは水銀灯、高圧水
銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が用いら
れるが、発生エネルギーやランプの価格から考えると高
圧水銀灯、メタルハライドランプが望ましい。

【００３７】文字を書き込んだりプリントしたりする部
分以外にさらに部分的に層を重ねてもよい。例えばそれ
ぞれの媒体で異なるタイトルやナンバーや日付等を書く
ところ以外の部分は共通の社名やマーク、媒体商品名や
中に記録するソフト名等を表記する場合がある。そのよ
うな場合スクリーン印刷やオフセット印刷等でさらに何
層か重ねてもよい。

【００３８】このように構成された親水性表面層に書き
込む場合、油性ペンや水、水溶性有機溶剤を含む水性ペ
ン、油性スタンプ、水性スタンプを用いることができ
る。また、油性、または水性インクを用いたインクジェ
ットプリンター、昇華型プリンター、熱転写型プリンタ
ーを使用することもできる。

【００３９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるもの
ではない。〔実施例１〕厚さ 1.2mm、直径 120mmのスパイラル状の
グルーブ（深さ140nm 、幅 0.5μｍ、ピッチ1.6 μｍ）
を有する射出成形ポリカーボネート樹脂基板にＰｄを中
心金属とするテトラアルコキシフタロシアニン色素から
なる記録層を、オクタン溶液を用いたスピンコート法で
成膜した。この記録層の上に反射層として厚さ１００nm
のＡｕ薄膜をスパッターにより成膜した。

【００４０】更に、この反射層の上に、アルミニウムタ
ーゲットと酸素含有キャリヤーガスを用いた反応性スパ
ッタにより、酸化アルミニウムの層を厚さ３０nm成膜し
た。更にこの上にダイキュア−ＳＤ−１７（大日本イン
キ化学工業株式会社の紫外線硬化樹脂）をスピンコート
した後、2000mjの紫外線を照射して硬化し、６μｍの保
護層を成膜した。更に、この保護層上に、ビスフェノー
ルＡエポキシアクリレート２０重量部、ジペンタエリス
リトールヘキサアクリレート１０重量部、Ｎ−ビニル−
２−ピロリドン６５重量部、ラジカル開始剤ダロキュア
１１７３５重量部の組成の樹脂に、プロテインを主成
分とする有機フィラー（平均粒径１０μｍ）を上記の樹
脂１００重量部に対し１０重量部加えディスパーで混ぜ
た。それをスクリーン印刷により膜厚２０μｍに印刷し
た。その後８０Ｗ２灯５ｍ／ｍｉｎに設定されたＵＶ照
射装置でＵＶ照射してＣＤ−Ｒ媒体を作製した。この印
刷表面にキャノン社製インクジェットプリンターでフル
カラー印刷を行ったところ、解像度も色調も非常に良好
なフルカラープリント像が得られた。

【００４１】〔比較例１〕反射層上の酸化アルミニウム
のスパッタ膜形成を除いた以外は、実施例１と同様にし
てＣＤ−Ｒ媒体を作製した。この印刷表面にキャノン社
製インクジェットプリンターでフルカラー印刷を行った
ところ、解像度は良好であったが、黄色系統の色が不鮮
明で、原画に忠実な色調が得られなかった。

【００４２】

【発明の効果】実施例から明らかなように、白色金属酸
化物あるいは窒化物層を反射層と保護層の間に導入した
媒体に、親水性表面層を組み合わせることにより、フル
カラーのインクジェットプリンターに対応した光記録媒
体を提供することが出来る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に、記録層、金属反射層、白
色金属酸化物又は窒化物層、保護層、親水性表面層を少
なくとも積層してなる、カラープリントに適した光記録
媒体。
【請求項２】白色金属酸化物又は窒化物層が、酸化あ
るいは窒化により白色を呈する金属を、酸素あるいは窒
素雰囲気下で蒸着あるいはスパッタリング法で生成した
請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】親水性表面層が、吸水性および／又は吸
油性を有する有機フィラーおよび／又は無機フィラーを
含有するＵＶ硬化樹脂からなり、該表面層上を印刷可能
にした請求項１又は２記載の光記録媒体。
【請求項４】記録層が有機色素からなる請求項１〜３
のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項５】親水性表面層に水性あるいは油性インク
でカラープリントを施した請求項１〜４のいずれかに記
載の光記録媒体。