노래방은 소리 뿐만 아니라, 브라운관에 가사와 그림이 나오게 되었다. 무지개 빛으로 빛나는 콤팩트 디스크의 등장이다. 음치인 사람에게 평소 음정을 맞추기란 어려운 일이지만, 노래방에서는 자막 색상의 변화를 쫓아가면 되기 때문에 대단히 도움이 된다.

자기(磁氣) 테입에 쫓기고 있는 레코드는 이제 콤팩트 디스크로 변하고 있다. 1986년에는 수출입 합쳐서 1억2,000만장의 매출로, 레코드의 매출을 상회하고, ‘87년도는 1억4,600만장이 예상되었다. 소리나 그림을 디지털로 잡기 때문에 레코드의 스크래치음도 없고, 소리의 충성도도 좋다. 레이져광에 의한 고밀도 기록이기 때문에, 반(盤)은 12㎝로 대단히 작게 되었다. 또한, 장치도 콤팩트하고, 포터블로 취급도 쉽다. 디스크는 아름답게 무지개 빛으로 빛나는 폴리카보네이트제이다. 아름다운 것은 깨지기 쉽다고 하지만, 떨어뜨리거나 밟아도 깨지지 않고, 조금 더러워져도 스크래치음도 들어가지 않는다는 점에서, 콤팩트 디스크의 특징이 살아 있다.

무지개 빛이 아름다운 디스크는 다음과 같이 포토레지스트(photeresist)를 칠한 유리원판상의 피트에 상당하는 위치에, 음성이나 화상 디지털 레이저 신호를 대면, 빛이 닿는 부분은 경화한다.

미반응 부분을 선별하여, 요철이 만들어진 원판 표면에 Ni 도금을 한 뒤, 벗기고 유기물을 제거하면, 금속표면에 피트를 기록한 원판이 만들어진다. 이것을 스탬퍼라고 하고, 사출성형기의 금형에 부착해서 투명한 재료를 이용하여, 광디스크의 표면에 미세한 피트 형상을 전사한다. 사출성형으로 지름 120㎜의 디스크 속에, 상기 크기의 피트를 약 3억개나 재현성 좋게 만들고, 더구나 몇 만장이나 만들지 않으면 안되기 때문에, 흐르기 쉬운 플라스틱이 필수적이다. 또한, 먼지를 극단적으로 싫어하기 때문에 모노머 원료로부터 최후 디스크의 제품에 달할 때까지, 철저한 관리가 실시된다.

소리나 그림을 재생할 때는, 플라스틱의 광학적 성질이 중요하게 된다. 레이저는 플라스틱 디스크를 통해서, 피트의 유무를 순간적으로 캐치한다. 레이저가 플라스틱 디스크 속에 들어갈 때, 그것은 디스크의 표면에서 굴절하여 피트에 도달한다.

이때 픽업은 장소가 다른 3억개의 모든 피트에 그 때마다, 1개씩 초점이 맞지 않으면 안된다. 그러기 위해서는 디스크의 어떤 부분을 잡아 굴절률이 일정해야 한다. 사출성형으로 만들어진 플라스틱 디스크에는 정도의 차이가 있지만, 장소에 의한 굴절률 차이가 나는 것은 피할 수 없다.

금형 속을 용융한 플라스틱이 복잡하게 흐를 때, 분자배향이 불균일하게 일어나, 그대로 동결하면 장소에 따라 가지각색의 광학적 이방성이 생기기 때문이다.

디스크에 광학적 이방성이 있으면, 플라스틱 속을 빛이 지날 때, 동일 장소를 지나는 빛이라도, 빛이 그 진동하는 방향에 따라 속도가 다르기 때문에 굴절률에 이방성이 생긴다. 이것을 완화하기 위해서 단순한 사출성형이 아니라, 압축성형을 조합하여 이방성을 경감한다. 그러나, 비디오 디스크나 광자기 디스크에서는 요구품질이 더욱 엄하고, 성형에는 한도가 있어, 소재에도 복굴절률이 작은 것이 요구되고 있다. 플라스틱의 복굴절은, 그 분자구조에 의한 것이 크다. 벤젠환이 PET와 같이 주쇄 속에 들어가 있는 것은 분자쇄의 방향에 굴절률이 가장 높고, 폴리스티렌처럼 주쇄에 벤젠환이 늘어져 있는 것 같은 구조의 분자는 주쇄와 직각방향으로 최대의 굴절률이 있다. 전자를 정의 복굴절, 후자를 음극 복굴절을 가진다고 한다. 모든 플라스틱에는 정도의 차가 있지만 어떠한 것인가에 속해 있다. 폴리메테르 메타크릴레이트는 마이너스이고 비교적 그 값이 적으며, 폴리카보네이트는 플러스이고 그 값이 크다. 또한, 전자는 흡수성이 크기 때문에 플라스틱의 면이 공기 중의 물을 흡수하여 팽창하기 때문에 흡수가 그 원인이 되고, 또한 디스크 속의 기록 소재는 손상을 받기 쉽다.

한편, 폴리카보네이트는 흡수성이 작지만 복굴절률이 크다. 일장일단이 있다. 폴리카보네이트의 경우, 복굴절률을 떨어뜨리기 위해서 실용상 가능한 한 분자량을 작게 하거나, 분자 말단에 흐르기 쉽게 만드는 연구를 하여 성형기의 개량, 성형조건의 최적화에 의해서 복굴절률을 규격내에 두고 있다. 또한 재료에는 미반응 모노머나 수분이 포함되면 진공 등의 전처리에 시간이 걸리기 때문에, 충분한 건조가 필요하다. 현재는 이러한 문제가 해결되어, 콤팩트 디스크에는 폴리카보네이트가 쓰이고 있다.

게다가, 비즈니스용으로서 문서 파일링 시스템에 쓰이는 지름 30㎝의 광디스크 또는 광자기 디스크에는 1장의 원반 속에 A4사이즈에 1만장 분의 정보가 들어간다. 재생 전용형, 추기형, 개서형 등이 있는데, 타입에 따라서는 기록의 출납, 고쳐 쓰기도 생각대로 할 수 있고, 자기 기록의 성능을 훨씬 넘는다. 지름이 클수록 피트의 수도 불어나, 이 넓은 부분을 광학적으로 균일하게 사출성형하는 것은 힘든 일이다.

가장 치수 변화가 작은 재질로서는 유리가 쓰인다.

복굴절률을 작게 하는 그 밖의 시도로서, 광중합 플라스틱을 형 안에서 자외선을 이용하여 굳히는 2P법이라고 불리는 방법도 있다. 스탬퍼를 넣은 금형 속에, 자외선으로 경화하는 아크릴레이트 올리고머를 주성분으로 하는 재료를 충전하고 상온에서 중합한다. 올리고머를 사용하기 때문에 흐르기 쉽고, 스탬퍼의 전사성이 좋다. 또한 이방성이 없기 때문에 복굴절률이 작아진다. 그러나 중합에 의한 수축이나 성형시간이 길어지는 것 등의 문제도 많다.

이 분야의 경쟁은 대단히 심하다. 이 사업에는 수십개사가 참가하고, 소재에는 각 사 각각의 연구로 치열하게 경쟁하고 있는 것이 현상이다.

<요구물성>

투명성(80% 이상), 저광 탄성률, 저흡수성, 유동성, 기록 소재와의 접착성, 전사충실도, 치수정밀도, 내열성, 무진(YAKE), 내충격성, 이형성, 빛중합

<플라스틱>

폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리 4메틸펜텐 1, P/변성 PS