JP5162511B2 - Non-resonant two-photon absorption polymerization composition and three-dimensional optical recording medium using the same - Google Patents

Non-resonant two-photon absorption polymerization composition and three-dimensional optical recording medium using the same Download PDF

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Description

本発明は、非線形光学効果を発現する材料に関し、特に非共鳴2光子吸収断面積が大きく、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能である、有機非線形光学材料を含む2光子吸収重合性組成物に関するものである。   The present invention relates to a material that exhibits a nonlinear optical effect, and particularly to an organic nonlinear optical material having a large non-resonant two-photon absorption cross-section and capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption. The present invention relates to a two-photon absorption polymerizable composition.

一般に、非線形光学効果とは、印加する光電場の2乗、3乗あるいはそれ以上に比例する非線型な光学応答のことであり、印加する光電場の2乗に比例する2次の非線形光学効果としては、第二高調波発生(SHG)、光整流、フォトリフラクティブ効果、ポッケルス効果、パラメトリック増幅、パラメトリック発振、光和周波混合、光差周波混合などが知られている。また印加する光電場の3乗に比例する3次の非線形光学効果としては第三高調波発生(THG)、光カー効果、自己誘起屈折率変化、2光子吸収などが挙げられる。   In general, the nonlinear optical effect is a non-linear optical response proportional to the square of the applied photoelectric field, the third power or more, and a second-order nonlinear optical effect proportional to the square of the applied photoelectric field. For example, second harmonic generation (SHG), optical rectification, photorefractive effect, Pockels effect, parametric amplification, parametric oscillation, optical sum frequency mixing, and optical difference frequency mixing are known. The third-order nonlinear optical effect proportional to the cube of the applied photoelectric field includes third harmonic generation (THG), optical Kerr effect, self-induced refractive index change, two-photon absorption, and the like.

これらの非線形光学効果を示す非線形光学材料としてはこれまでに多数の無機材料が見い出されてきた。ところが無機物においては、所望の非線形光学特性や、素子製造のために必要な諸物性を最適化するためのいわゆる分子設計が困難であることから実用するのは非常に困難であった。一方、有機化合物は分子設計により所望の非線形光学特性の最適化が可能であるのみならず、その他の諸物性のコントロールも可能であるため、実用の可能性が高く、有望な非線形光学材料として注目を集めている。   Many inorganic materials have been found so far as nonlinear optical materials exhibiting these nonlinear optical effects. However, inorganic materials are very difficult to put into practical use because so-called molecular design for optimizing desired nonlinear optical characteristics and various physical properties necessary for device fabrication is difficult. On the other hand, organic compounds can be optimized not only for the desired nonlinear optical properties by molecular design, but also for other physical properties, so they are highly practical and attract attention as promising nonlinear optical materials. Collecting.

近年、有機化合物の非線形光学特性の中でも3次の非線形光学効果が注目されており、その中でも特に、非共鳴2光子吸収が注目を集めている。2光子吸収とは、化合物が2つの光子を同時に吸収して励起される現象であり、化合物の(線形)吸収帯が存在しないエネルギー領域で2光子の吸収が起こる場合を非共鳴2光子吸収という。なお、以下の記述において特に明記しなくても2光子吸収とは非共鳴2光子吸収を指す。   In recent years, the third-order nonlinear optical effect has attracted attention among the nonlinear optical characteristics of organic compounds, and among these, non-resonant two-photon absorption has attracted attention. Two-photon absorption is a phenomenon in which a compound is excited by simultaneously absorbing two photons, and the case where two-photon absorption occurs in an energy region where there is no (linear) absorption band of the compound is called non-resonant two-photon absorption. . In the following description, two-photon absorption refers to non-resonant two-photon absorption even if not specified.

ところで、非共鳴2光子吸収の効率は印加する光電場の2乗に比例する(2光子吸収の2乗特性)。このため、2次元平面にレーザーを照射した場合においては、レーザースポットの中心部の電界強度の高い位置のみで2光子の吸収が起こり、周辺部の電界強度の弱い部分では2光子の吸収は全く起こらない。一方、3次元空間においては、レーザー光をレンズで集光した焦点の電界強度の大きな領域でのみ2光子吸収が起こり、焦点から外れた領域では電界強度が弱いために2光子吸収が全く起こらない。印加された光電場の強度に比例してすべての位置で励起が起こる線形吸収に比べて、非共鳴2光子吸収では、この2乗特性に由来して空間内部の1点のみで励起が起こるため、空間分解能が著しく向上する。
通常、非共鳴2光子吸収を誘起する場合には、化合物の(線形)吸収帯が存在する波長領域よりも長波でかつ吸収の存在しない、近赤外領域の短パルスレーザーを用いることが多い。いわゆる透明領域の近赤外光を用いるため、励起光が吸収や散乱を受けずに試料内部まで到達でき、非共鳴2光子吸収の2乗特性のために試料内部の1点を極めて高い空間分解能で励起できる。
したがって、非共鳴2光子吸収により得た励起エネルギーを用いて重合を起こすことができれば、3次元空間の任意の場所に重合を起こせ、究極の高密度記録媒体と考えられる3次元光記録媒体や、微細3次元光造形材料等への応用も可能となる。
By the way, the efficiency of non-resonant two-photon absorption is proportional to the square of the applied photoelectric field (square characteristic of two-photon absorption). For this reason, when a two-dimensional plane is irradiated with a laser, two-photon absorption occurs only at a position where the electric field strength is high in the central portion of the laser spot, and two-photon absorption is completely absent in a portion where the electric field strength is weak in the peripheral portion. Does not happen. On the other hand, in the three-dimensional space, two-photon absorption occurs only in the region where the electric field strength at the focal point where the laser light is collected by the lens is large, and no two-photon absorption occurs in the region outside the focal point because the electric field strength is weak. . Compared with linear absorption where excitation occurs at all positions in proportion to the intensity of the applied photoelectric field, non-resonant two-photon absorption results in excitation at only one point inside the space due to this square characteristic. , The spatial resolution is significantly improved.
Usually, when inducing non-resonant two-photon absorption, a short-pulse laser in the near-infrared region, which is longer than the wavelength region in which the (linear) absorption band of the compound exists and does not have absorption, is often used. The so-called transparent near-infrared light is used, so that the excitation light can reach the inside of the sample without being absorbed or scattered, and because of the square characteristic of non-resonant two-photon absorption, one point inside the sample has an extremely high spatial resolution. Can be excited.
Accordingly, if polymerization can be caused by using excitation energy obtained by non-resonant two-photon absorption, polymerization can be caused in an arbitrary place in a three-dimensional space, and a three-dimensional optical recording medium considered as an ultimate high-density recording medium, Application to fine three-dimensional stereolithography materials is also possible.

非共鳴2光子吸収化合物を用いて2光子光重合を行い、光造形等へ応用した例は以下の文献に記載されている(B.H.Cumpston et al.,Nature.1999年,398巻,51頁[非特許文献1])、K.D.Belfield et al.,J.Phys.Org.Chem.,2000年、13巻、837頁[非特許文献2]、C.Li et al.,Chem.Phys.Lett.,2001年、340巻、444頁[非特許文献3]、K.D.Belfield et al.,J.Am.Chem.Soc.,2000年、122巻、1217頁[非特許文献4]、S.Maruo et al.,Oppt.Lett.,1997年、22巻、132頁[非特許文献5]   An example in which two-photon photopolymerization is performed using a non-resonant two-photon absorption compound and applied to optical modeling and the like is described in the following literature (BH Cumpston et al., Nature. 1999, Vol. 398, 51 (Non-Patent Document 1)), K.K. D. Belfield et al. , J .; Phys. Org. Chem. 2000, 13: 837 [Non-Patent Document 2], C.I. Li et al. , Chem. Phys. Lett. 2001, 340, 444 [Non-Patent Document 3], K.K. D. Belfield et al. , J .; Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1217 [Non-Patent Document 4], S.A. Maruo et al. , Opt. Lett. 1997, Vol. 22, p. 132 [Non-Patent Document 5]

しかし、これらの例では、以下の問題点がある。
1)2光子吸収化合物の2光子吸収断面積が小さい
2)2光子吸収化合物を用いずに、2光子吸収断面積の極めて低い重合開始剤に直接2光子吸収させている
3)重合開始剤を用いていない
4)重合開始剤を用いていても、2光子吸収化合物とのマッチングが悪い
等、高効率な2光子吸収化合物及び適切な重合開始剤を用いていないため、重合の効率が悪く、重合により光造形等を行うためには強いレーザーを長時間照射しなければならず、実用上問題であった。
また、これらの文献には光重合により光重合組成物の屈折率が重合部と非重合部で変調されるような工夫はされておらず、またそのような記載も一切ない。
However, these examples have the following problems.
1) The two-photon absorption compound has a small two-photon absorption cross-section 2) Without using the two-photon absorption compound, the polymerization initiator having a very low two-photon absorption cross-section is directly absorbed by two photons 3) A polymerization initiator Not used 4) Even if a polymerization initiator is used, since the matching with the two-photon absorption compound is poor, a high-efficiency two-photon absorption compound and an appropriate polymerization initiator are not used, the polymerization efficiency is poor, In order to perform stereolithography by polymerization, a strong laser had to be irradiated for a long time, which was a practical problem.
In addition, these documents do not devise such that the refractive index of the photopolymerized composition is modulated by the polymerization part and the non-polymerization part by photopolymerization, and there is no such description.

一方、従来から、レーザー光により一回限りの情報の記録が可能な光情報記録媒体(光ディスク)が知られており、追記型CD(いわゆるCD−R)、追記型DVD(いわゆるDVD−R)などが実用化されている。
例えば、DVD−Rの代表的な構造は、照射されるレーザー光のトラッキングのための案内溝(プレグルーブ)がCD−Rに比べて半分以下(0.74〜0.8μm)と狭く形成された透明な円盤状基板上に、色素からなる記録層、そして通常は該記録層の上に光反射層、そして更に必要により保護層からなる。
DVD−Rへの情報の記録は、可視レーザー光(通常は630nm〜680nmの範囲)を照射し、記録層の照射部分がその光を吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的変化(例えば、ピットの生成)が生じてその光学的特性を変えることにより行われる。一方、情報の読み取り(再生)もまた記録用のレーザー光と同じ波長のレーザー光を照射することにより行われ、記録層の光学的特性が変化した部位(記録部分)と変化しない部位(未記録部分)との反射率の違いを検出することにより情報が再生される。この反射率の違いはいわゆる「屈折率の変調」に基づくものであり、記録部分と非記録部分の屈折率差が大きい程、光の反射率の比が大きい、すなわち再生のS/N比が大きくなり好ましい。
On the other hand, optical information recording media (optical discs) capable of recording information only once by laser light are known, and write-once CDs (so-called CD-Rs) and write-once DVDs (so-called DVD-Rs). Etc. have been put to practical use.
For example, the typical structure of DVD-R is such that the guide groove (pre-groove) for tracking the irradiated laser beam is narrower than half of CD-R (0.74-0.8 μm). Further, a recording layer made of a dye is formed on a transparent disk-shaped substrate, and a light reflecting layer is usually formed on the recording layer, and a protective layer is further formed if necessary.
Information is recorded on the DVD-R by irradiating with visible laser light (usually in the range of 630 nm to 680 nm), and the irradiated portion of the recording layer absorbs the light and the temperature rises locally. A change (eg, pit generation) occurs and changes its optical properties. On the other hand, reading (reproduction) of information is also performed by irradiating laser light having the same wavelength as the recording laser light, and the part where the optical characteristics of the recording layer have changed (recorded part) and the part not changed (unrecorded) Information is reproduced by detecting the difference in reflectance from (part). This difference in reflectivity is based on so-called “refractive index modulation”. The greater the difference in refractive index between the recorded portion and the non-recorded portion, the greater the ratio of the reflectance of light, that is, the S / N ratio of reproduction. Larger and preferable.

最近、インターネット等のネットワークやハイビジョンTVが急速に普及している。また、HDTV(High Definition Television)の放映も間近にひかえて、民生用途においても50GB以上の画像情報を安価簡便に記録するための大容量記録媒体の要求が高まっている。
さらにコンピューターバックアップ用途、放送バックアップ用途等、業務用途においては、1TB程度あるいはそれ以上の大容量の情報を高速かつ安価に記録できる光記録媒体が求められている。
そのような中、DVD−Rのような従来の2次元光記録媒体は物理原理上、たとえ記録再生波長を短波長化したとしてもせいぜい25GB程度で、将来の要求に対応できる程の充分大きな記録容量が期待できるとは言えない状況である。
Recently, networks such as the Internet and high-definition TV are rapidly spreading. In addition, HDTV (High Definition Television) will soon be broadcast, and there is an increasing demand for a large-capacity recording medium for easily and inexpensively recording image information of 50 GB or more for consumer use.
Furthermore, for business use such as computer backup use and broadcast backup use, an optical recording medium capable of recording large-capacity information of about 1 TB or more at high speed and at low cost is required.
Under such circumstances, a conventional two-dimensional optical recording medium such as a DVD-R is about 25 GB at most even if the recording / reproducing wavelength is shortened due to the physical principle, and is sufficiently large enough to meet future demands. It cannot be said that capacity can be expected.

そのような状況の中、究極の高密度、高容量記録媒体として、3次元光記録媒体が俄然注目されてきている。3次元光記録媒体は、3次元(膜厚)方向に何十、何百層もの記録を重ねることで、従来の2次元記録媒体の何十、何百倍もの超高密度、超高容量記録を達成しようとするものである。3次元光記録媒体を提供するためには、3次元(膜厚)方向の任意の場所にアクセスして書き込みできなければならないが、その手段として、2光子吸収材料を用いる方法とホログラフィ(干渉)を用いる方法とある。
2光子吸収材料を用いる3次元光記録媒体では、上記で説明した物理原理に基づいて何十、何百倍にもわたっていわゆるビット記録が可能であって、より高密度記録が可能であり、まさに究極の高密度、高容量光記録媒体であると言える。
2光子吸収材料を用いた3次元光記録媒体としては、記録再生に蛍光性物質を用いて蛍光で読み取る方法(レウ"ィッチ、ユージーン、ポリス他、特表2001−524245号[特許文献1]、パベル、ユージエン他、特表2000−512061号[特許文献2])、フォトクロミック化合物を用いて吸収または蛍光で読み取る方法(コロティーフ、ニコライ・アイ他、特表2001−522119号[特許文献3]、アルセノフ、ウ"ラディミール他、特表2001−508221号[特許文献4])等が提案されているが、いずれも具体的な2光子吸収材料の提示はなく、また抽象的に提示されている2光子吸収化合物の例も2光子吸収効率の極めて小さい2光子吸収化合物を用いており、さらに、非破壊読み出し、記録の長期保存性、再生のS/N比等に問題があり、光記録媒体として実用性のある方式であるとは言えない。
特に非破壊読出し、記録の長期保存性等の点では、不可逆材料を用いて反射率(屈折率)の変化で再生するのが好ましいが、このような機能を有する2光子吸収材料を具体的に開示している例はなかった。
また、河田聡、川田善正、特開平6−28672号、河田聡、川田善正他、特開平6−118306号には、屈折率変調により3次元的に記録する記録装置、及び再生装置、読み出し方法等が開示されているが、2光子吸収重合性組成物を用いた方法についての具体的な記載はない。
Under such circumstances, a three-dimensional optical recording medium has attracted attention as an ultimate high-density, high-capacity recording medium. Three-dimensional optical recording media can be recorded in dozens or hundreds of layers in the three-dimensional (film thickness) direction, resulting in tens or hundreds of times the ultra-high density and ultra-high capacity recording of conventional two-dimensional recording media. That is what we are trying to achieve. In order to provide a three-dimensional optical recording medium, it is necessary to be able to access and write at an arbitrary place in the three-dimensional (film thickness) direction. As a means for this, a method using a two-photon absorption material and holography (interference) There is a method of using.
In a three-dimensional optical recording medium using a two-photon absorption material, so-called bit recording is possible over tens or hundreds of times based on the physical principle described above, and higher density recording is possible. It can be said that this is the ultimate high-density, high-capacity optical recording medium.
As a three-dimensional optical recording medium using a two-photon absorption material, a method of reading with fluorescence using a fluorescent substance for recording / reproduction (Lewitch, Eugene, Polis et al., Special Table 2001-524245 [Patent Document 1], Pavel, Eugen et al., JP 2000-512061 [Patent Document 2]), a method of reading by absorption or fluorescence using a photochromic compound (Korotif, Nikolai Ai et al., JP 2001-522119 [Patent Document 3], Arsenoff U. Ladimir et al., JP 2001-508221 [Patent Document 4]) and the like have been proposed, but none of the specific two-photon absorption materials are presented, and two-photons presented abstractly. Examples of absorbing compounds also use two-photon absorbing compounds with extremely low two-photon absorption efficiency. There are problems such as the S / N ratio of the reproduction, it can not be said to be a method of utility as an optical recording medium.
In particular, in terms of non-destructive reading, long-term storage stability of recording, etc., it is preferable to reproduce by changing the reflectance (refractive index) using an irreversible material. Specifically, a two-photon absorption material having such a function is specifically described. There were no disclosed examples.
In addition, Kawada Jun, Kawada Yoshimasa, JP-A-6-28672, Kawada Jun, Kawada Yoshimasa et al. And JP-A-6-118306 disclose a recording apparatus, a reproducing apparatus, and a reading method for three-dimensional recording by refractive index modulation. However, there is no specific description about the method using the two-photon absorption polymerizable composition.

特表2001−524245号公報JP-T-2001-524245 特表2000−512061号公報Special table 2000-512061 gazette 特表2001−522119号公報Special table 2001-522119 gazette 特表2001−508221号公報Special table 2001-508221 gazette 特開平6−28672号公報JP-A-6-28672 特開平6−118306号公報JP-A-6-118306

B.H.Cumpston et al.,Nature.1999年,398巻,51頁B. H. Cumpston et al. , Nature. 1999, 398, 51 K.D.Belfield et al.,J.Phys.Org.Chem.,2000年、13巻、837頁K. D. Belfield et al. , J .; Phys. Org. Chem. 2000, vol. 13, p. 837 C.Li et al.,Chem.Phys.Lett.,2001年、340巻、444頁C. Li et al. , Chem. Phys. Lett. 2001, 340, 444 K.D.Belfield et al.,J.Am.Chem.Soc.,2000年、122巻、1217頁K. D. Belfield et al. , J .; Am. Chem. Soc. 2000, 122, 1217 S.Maruo et al.,Oppt.Lett.,1997年、22巻、132頁S. Maruo et al. , Opt. Lett. 1997, Vol. 22, p. 132

上に述べたように、非共鳴2光子吸収により得た励起エネルギーを用いて重合を起こし、その結果レーザー焦点部と非焦点部で屈折率を変調することができれば、3次元空間の任意の場所に極めて高い空間分解能で屈折率変調を起こすことができ、究極の高密度記録媒体と考えられる3次元光記録媒体への応用も可能となる。さらに、非破壊読み出しが可能で、かつ不可逆材料であるため良好な保存性も期待でき実用的である。
しかし、現時点で利用可能な2光子吸収化合物では、2光子吸収能及び重合開始能が低く、また重合開始剤とのマッチングも悪く重合効率は極めて低い。したがって、光源としては非常に高出力のレーザーが必要で、かつ記録時間も長くかかる。
特に3次元光記録媒体に使用するためには、速い転送レート達成のために、高感度にて光重合できる2光子吸収重合性組成物の構築が必須である。
また、不可逆的に3次元屈折率変調を達成できる機能を有する2光子吸収化合物を含む材料の構築も必須である。
As described above, if polymerization is caused by using excitation energy obtained by non-resonant two-photon absorption, and as a result, the refractive index can be modulated between the laser focus portion and the non-focus portion, any place in the three-dimensional space can be used. In addition, refractive index modulation can be generated with extremely high spatial resolution, and application to a three-dimensional optical recording medium that is considered to be the ultimate high-density recording medium is also possible. Furthermore, since non-destructive readout is possible and the material is an irreversible material, it can be expected to have good storage stability and is practical.
However, currently available two-photon absorption compounds have low two-photon absorption ability and polymerization initiating ability, are poor in matching with the polymerization initiator, and have extremely low polymerization efficiency. Therefore, a very high-power laser is required as a light source, and a long recording time is required.
In particular, for use in a three-dimensional optical recording medium, it is essential to construct a two-photon absorption polymerizable composition that can be photopolymerized with high sensitivity in order to achieve a high transfer rate.
It is also essential to construct a material containing a two-photon absorption compound having a function of irreversibly achieving three-dimensional refractive index modulation.

本発明の目的は、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能なことを特徴とする2光子吸収重合性組成物を提供することであり、さらに、その2光子吸収重合性組成物を用いた3次元光記録媒体を提供することである。   An object of the present invention is to provide a two-photon absorption polymerizable composition characterized in that three-dimensional refractive index modulation is possible by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption, and the two-photon absorption is further provided. It is to provide a three-dimensional optical recording medium using a polymerizable composition.

発明者らの鋭意検討の結果、高効率に2光子を吸収する材料、すなわち2光子吸収断面積の大きな材料と、その励起エネルギーから効率よく重合を引き起こすことができる重合開始剤、さらに所望の屈折率変調を引き起こすことができる重合性化合物及びバインダーを見出すことに至った。
よって、本発明の上記目的は、下記の手段により達成された。
As a result of intensive studies by the inventors, a material that absorbs two photons with high efficiency, that is, a material having a large two-photon absorption cross section, a polymerization initiator that can efficiently cause polymerization from its excitation energy, and a desired refraction We have found polymerizable compounds and binders that can cause rate modulation.
Therefore, the above object of the present invention has been achieved by the following means.

[1]
少なくとも非共鳴2光子吸収化合物、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能であることを特徴とする非共鳴2光子吸収重合用組成物。
但し、該非共鳴2光子吸収化合物がシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、フタロシアニン色素または下記一般式(1)にて表される化合物であり、該重合性化合物が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、または硫黄原子を含み、該バインダーはそれらを含まない。

Figure 0005162511

式中、R 、R 、R 、R はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、R 、R 、R 、R のうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよい。nおよびmはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、nおよびmが2以上の場合、複数個のR 、R 、R およびR は同一でもそれぞれ異なってもよい。ただし、n、m同時に0となることはない。X およびX は独立に、アリール基、ヘテロ環基、または下記一般式(2)で表される基を表す。
Figure 0005162511

式中、R は水素原子または置換基を表し、R は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表し、Z は5または6員環を形成する原子群を表す。
[2]
該シアニン色素が下記一般式(3)にて、メロシアニン色素が下記一般式(4)にて、オキソノール色素が一般式(5)にて表されることを特徴とする、[1]記載の非共鳴2光子吸収重合用性組成物。
Figure 0005162511

一般式(3)〜(5)中、Za 、Za 及びZa はそれぞれ5員または6員の含窒素複素環を形成する原子群を表わし、Za 、Za 及びZa はそれぞれ5員または6員環を形成する原子群を表わす。Ra 、Ra 及びRa はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。
Ma 〜Ma 14 はそれぞれ独立にメチン基を表わし、置換基を有していても良く、他のメチン基と環を形成しても良い。na 、na 及びna はそれぞれ0または1であり、ka 、及びka はそれぞれ0〜3の整数を表わす。ka が2以上の時、複数のMa 、Ma は同じでも異なってもよく、ka が2以上の時、複数のMa 12 、Ma 13 は同じでも異なってもよい。ka は0〜8の整数を表わし、ka が2以上の時、複数のMa 10 、Ma 11 は同じでも異なってもよい。
CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。
[3]
該非共鳴2光子吸収重合用組成物において、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なり、レーザー光を用いた非共鳴2光子吸収により起こる光重合によって、レーザー焦点部と非焦点部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こることにより、3次元的屈折率変調が可能なことを特徴とする[1]または[2]に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
[4]
該重合性化合物の少なくとも1つが沸点100℃以上の液体であることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
[5]
該バインダーが該重合性化合物より低屈折率であり、バインダーがセルロースエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールおよびフッ素を含む高分子から選ばれる少なくとも1つのポリマーであることを特徴とする、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
[6]
前記重合開始剤が少なくとも1種のラジカルを発生する重合開始剤を含み、重合性化合物が少なくとも1種のラジカルにより重合するラジカル重合性化合物を含むことを特徴とする[1]〜[5]のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
[7]
該重合開始剤が少なくとも1種の酸を発生する重合開始剤を含み、重合性化合物が少なくとも1種の酸により重合するカチオン重合性化合物を含むことを特徴とする[1]〜[6]のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
[8]
[1]〜[7]のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物を含むことを特徴とする3次元光記録媒体。
なお、本発明は上記[1]〜[8]に関するものであるが、参考のためその他の事項(例えば下記の事項)についても記載した。
(1) 少なくとも非共鳴2光子吸収化合物、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能であることを特徴とする非共鳴2光子吸収重合用組成物。
但し、該非共鳴2光子吸収化合物がシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、フタロシアニン色素または下記一般式(1)にて表される化合物である。 [1]
A non-resonant two-photon having at least a non-resonant two-photon absorption compound, a polymerization initiator, a polymerizable compound and a binder, and capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption Composition for absorption polymerization.
However, the non-resonant two-photon absorption compound is a cyanine dye, a merocyanine dye, an oxonol dye, a phthalocyanine dye or a compound represented by the following general formula (1), and the polymerizable compound contains at least one aryl group, aromatic A heterocyclic group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, or a sulfur atom, and the binder does not contain them.
Figure 0005162511

In the formula, each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring. May be formed. n and m each independently represent an integer of 0 to 4, and when n and m are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different. However, n and m are not 0 simultaneously. X 1 and X 2 independently represent an aryl group, a heterocyclic group, or a group represented by the following general formula (2).
Figure 0005162511

In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a substituent, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and Z 1 represents an atomic group forming a 5- or 6-membered ring. .
[2]
The cyanine dye is represented by the following general formula (3), the merocyanine dye is represented by the following general formula (4), and the oxonol dye is represented by the general formula (5). Resonant two-photon absorption polymerization composition.
Figure 0005162511

In the general formulas (3) to (5), Za 1 , Za 2 and Za 3 each represent an atomic group forming a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle, and Za 4 , Za 5 and Za 6 are each 5 A group of atoms forming a member or six-membered ring is represented. Ra 1 , Ra 2 and Ra 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
Ma 1 to Ma 14 each independently represent a methine group which may have a substituent, may be formed with other methine groups and rings. na 1 , na 2 and na 3 are each 0 or 1, and ka 1 and ka 3 each represent an integer of 0 to 3. When ka 1 is 2 or more, the plurality of Ma 3 and Ma 4 may be the same or different, and when ka 3 is 2 or more, the plurality of Ma 12 and Ma 13 may be the same or different. ka 2 represents an integer of 0 to 8, and when ka 2 is 2 or more, a plurality of Ma 10 and Ma 11 may be the same or different.
CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.
[3]
In the composition for non-resonant two-photon absorption polymerization, the polymerizable compound and the binder have different refractive indexes, and the polymerizable compound in the laser focal part and the non-focus part by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption using laser light. And non-resonant two-photon absorption polymerization according to [1] or [2], wherein the composition ratio between the polymerization reaction product and the binder is non-uniform, thereby enabling three-dimensional refractive index modulation. Composition.
[4]
The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of [1] to [3], wherein at least one of the polymerizable compounds is a liquid having a boiling point of 100 ° C. or higher.
[5]
The binder has a lower refractive index than the polymerizable compound, and the binder is at least one polymer selected from polymers containing cellulose ester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, and fluorine. The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to any one of [1] to [4].
[6]
[1] to [5], wherein the polymerization initiator includes a polymerization initiator that generates at least one radical, and the polymerizable compound includes a radical polymerizable compound that is polymerized by at least one radical. The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to any one of the above.
[7]
[1] to [6], wherein the polymerization initiator includes a polymerization initiator that generates at least one acid, and the polymerizable compound includes a cationic polymerizable compound that is polymerized by at least one acid. The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to any one of the above.
[8]
[3] A three-dimensional optical recording medium comprising the composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of [1] to [7].
In addition, although this invention is related to said [1]-[8], the other matter (for example, the following matter) was also described for reference.
(1) It has at least a non-resonant two-photon absorption compound, a polymerization initiator, a polymerizable compound, and a binder, and is capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption. A composition for resonance two-photon absorption polymerization.
However, the non-resonant two-photon absorption compound is a cyanine dye, a merocyanine dye, an oxonol dye, a phthalocyanine dye, or a compound represented by the following general formula (1).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、R、R、R、Rのうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよい。nおよびmはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、nおよびmが2以上の場合、複数個のR、R、RおよびRは同一でもそれぞれ異なってもよい。ただし、n、m同時に0となることはない。XおよびXは独立に、アリール基、ヘテロ環基、または一般式(2)で表される基を表す。
一般式(2)
In the formula, each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring. May be formed. n and m each independently represent an integer of 0 to 4, and when n and m are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different. However, n and m are not 0 simultaneously. X 1 and X 2 independently represent an aryl group, a heterocyclic group, or a group represented by General Formula (2).
General formula (2)

Figure 0005162511
Figure 0005162511

式中、Rは水素原子または置換基を表し、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基を表し、Zは5または6員環を形成する原子群を表
す。
) 一般式(1)で表される化合物において、R1とR3が連結して環を形成することを特徴とする(1)記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
) 一般式(1)で表される化合物において、RとRが連結して、カルボニル基と共にシクロペンタノン環を形成することを特徴とする()記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
) 一般式(1)で表される化合物のX、Xが一般式(2)にて表されることを特徴とする()〜()のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
) 一般式(1)で表される化合物において、X、Xが一般式(2)で表され、Rはアルキル基であり、Zで形成される環が、インドレニン環、アザインドレニン環、ピラゾリン環、ベンゾチアゾール環、チアゾール環、チアゾリン環、ベンゾオキサゾール環、オキサゾール環、オキサゾリン環、ベンゾイミダゾール環、チアジアゾール環、キノリン環のいずれかで表されることを特徴とする()記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
) 一般式(1)で表される化合物において、X、Xが一般式(2)で表され、Rはアルキル基であり、Zで形成される環が、インドレニン環、アザインドレニン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイミダゾール環のいずれかで表されることを特徴とする()記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
) ()にて、シアニン色素が下記一般式(3)にて、メロシアニン色素が下記一般式(4)にて、オキソノール色素が一般式(5)にて表されることを特徴とする、()記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a substituent, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and Z 1 represents an atomic group forming a 5- or 6-membered ring. Represent.
(2) In the compound represented by the general formula (1), linked by R 1 and R 3 and forming a ring (1) non-resonant two-photon absorption polymerizable composition according.
(3) In the compound represented by the general formula (1), linked by R 1 and R 3, and forming a cyclopentanone ring together with the carbonyl group (2) non-resonant two-photon absorption according polymerizable composition.
( 4 ) The non-resonant according to any one of ( 1 ) to ( 3 ), wherein X 1 and X 2 of the compound represented by the general formula (1) are represented by the general formula (2) A composition for non-resonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by two-photon absorption.
( 5 ) In the compound represented by the general formula (1), X 1 and X 2 are represented by the general formula (2), R 6 is an alkyl group, and the ring formed by Z 1 is an indolenine ring , Azaindolenin ring, pyrazoline ring, benzothiazole ring, thiazole ring, thiazoline ring, benzoxazole ring, oxazole ring, oxazoline ring, benzimidazole ring, thiadiazole ring, quinoline ring ( 4 ) The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to ( 4 ).
( 6 ) In the compound represented by the general formula (1), X 1 and X 2 are represented by the general formula (2), R 6 is an alkyl group, and the ring formed by Z 1 is an indolenine ring The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to ( 5 ), which is represented by any one of: azaindolenin ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, and benzimidazole ring.
( 7 ) In ( 1 ), the cyanine dye is represented by the following general formula (3), the merocyanine dye is represented by the following general formula (4), and the oxonol dye is represented by the general formula (5). The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to ( 1 ).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(3)〜(5)中、Za、Za及びZaはそれぞれ5員または6員の含窒素複素環を形成する原子群を表わし、Za、Za及びZaはそれぞれ5員または6員環を形成する原子群を表わす。Ra、Ra及びRaはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。
Ma〜Ma14はそれぞれ独立にメチン基を表わし、置換基を有していても良く、他のメチン基と環を形成しても良い。na、na及びnaはそれぞれ0または1であり、ka、及びkaはそれぞれ0〜3の整数を表わす。kaが2以上の時、複数のMa、Maは同じでも異なってもよく、kaが2以上の時、複数のMa12、Ma13は同じでも異なってもよい。kaは0〜8の整数を表わし、kaが2以上の時、複数のMa10、Ma11は同じでも異なってもよい。
CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。
(8) 該非共鳴2光子吸収重合用組成物において、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なり、非共鳴2光子吸収により起こる光重合によって、レーザー焦点部と非焦点部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こることにより、3次元的屈折率変調が可能なことを特徴とする(1)〜(7)記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
(9) 該重合性化合物または該バインダーのいずれか一方が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、または硫黄原子を含み、残りの一方はそれらを含まないことを特徴とする、(1)〜(8)のいずれか記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
(10) 該重合性化合物が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、または硫黄原子を含み、該バインダーはそれらを含まないこ
とを特徴とする、(9)記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
(11) 該重合性化合物の少なくとも1つが沸点100℃以上の液体であることを特徴とする、(1)〜(10)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
(12) 該バインダーが該重合性化合物より低屈折率であり、バインダーがセルロースエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールまたはフッ素を含む高分子を含むことを特徴とする、(1)〜(11)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。
(13) 該重合性化合物が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、または硫黄原子を含み、バインダーが重合性化合物より低屈折率であり、バインダーがセルロースエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールまたはフッ素を含む高分子を含むことを特徴とする、(12)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合用組成物。
14) 該非共鳴2光子吸収化合物が少なくとも1個の水素結合性基を有することを特徴とする(1)〜(13)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
15) 該水素結合性基が−COOH基または−CONH基であることを特徴とする(14)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
16) 該重合開始剤が1)ケトン系重合開始剤、2)有機過酸化物系重合開始剤、3)ビスイミダゾール系重合開始剤、4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤、5)ジアゾニウム塩系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、8)トリフェニルアルキルホウ酸塩系重合開始剤、9)ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤、10)スルホニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤、11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤、12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤、13)金属アレーン錯体系重合開始剤、14)スルホン酸エステル系重合開始剤、のいずれかであることを特徴とする(1)〜(15)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
17) 該重合開始剤が1)ケトン系重合開始剤、3)ビスイミダゾール系重合開始剤、4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤、12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤、のいずれかであることを特徴とする(16)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
18) 該重合開始剤が少なくとも1種のラジカルを発生する重合開始剤を含み、重合性化合物が少なくとも1種のラジカルにより重合するラジカル重合性化合物を含むことを特徴とする(1)〜(17)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
19) (18)にて、少なくとも1種のラジカルを発生するラジカル重合開始剤が1)ケトン系重合開始剤、2)有機過酸化物系重合開始剤、3)ビスイミダゾール系重合開始剤、4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤、5)ジアゾニウム塩系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、8)トリフェニルアルキルホウ酸塩系重合開始剤、9)ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤、10)スルホニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤、11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤、12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤、13)金属アレーン錯体系重合開始剤、のいずれかであることを特徴とする、(18)記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
20) (19)にて、少なくとも1種のラジカルを発生するラジカル重合開始剤が1)ケトン系重合開始剤、3)ビスイミダゾール系重合開始剤、4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤、12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤、のいずれかであることを特
徴とする(19)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
21) (19)にて、少なくとも1種のラジカルを発生するラジカル重合開始剤が3)ビスイミダゾール系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤、12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤、のいずれかであることを特徴とする(19)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
22) 該重合開始剤が少なくとも1種の酸を発生する重合開始剤を含み、該重合性化合物が少なくとも1種の酸により重合するカチオン重合性化合物を含むことを特徴とする(1)〜(17)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
23) (22)にて、少なくとも1種の酸を発生するラジカル重合開始剤が、4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤、5)ジアゾニウム塩系重合開始剤、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤、13)金属アレーン錯体系重合開始剤、14)スルホン酸エステル系重合開始剤のいずれかであることを特徴とする(22)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
24) (22)にて、少なくとも1種のラジカル及び酸を共に発生するラジカル重合開始剤が、6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤、7)スルホニウム塩系重合開始剤のいずれかであることを特徴とする(22)記載の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能な非共鳴2光子吸収重合組成物。
25) 少なくとも、非共鳴2光子吸収化合物、重合性化合物、バインダーを有し、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能であることを特徴とする非共鳴2光子吸収重合性組成物。
26) (25)にて、非共鳴2光子吸収化合物が一般式(3)にて表されるシアニン色素一般式(4)にて表されるメロシアニン色素、一般式(5)にて表されるオキソノール色素、一般式(1)にて表される化合物、のいずれかであることを特徴とする(25)記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
27) 形成される屈折率変調量が0.005以上であることを特徴とする(1)〜(26)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物。
28) (1)〜(27)のいずれかに記載の非共鳴2光子吸収重合組成物を含むことを特徴とする3次元光記録媒体。
In the general formulas (3) to (5), Za 1 , Za 2 and Za 3 each represent an atomic group forming a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle, and Za 4 , Za 5 and Za 6 are each 5 A group of atoms forming a member or six-membered ring is represented. Ra 1 , Ra 2 and Ra 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
Ma 1 to Ma 14 each independently represent a methine group, may have a substituent, and may form a ring with another methine group. na 1 , na 2 and na 3 are each 0 or 1, and ka 1 and ka 3 each represent an integer of 0 to 3. When ka 1 is 2 or more, the plurality of Ma 3 and Ma 4 may be the same or different, and when ka 3 is 2 or more, the plurality of Ma 12 and Ma 13 may be the same or different. ka 2 represents an integer of 0 to 8, and when ka 2 is 2 or more, a plurality of Ma 10 and Ma 11 may be the same or different.
CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.
(8) In the composition for non-resonant two-photon absorption polymerization, the polymerizable compound and the binder have different refractive indexes, and the photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption causes a polymerizable compound and its The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to any one of (1) to (7), wherein three-dimensional refractive index modulation is possible due to non-uniform composition ratio of the polymerization reaction product and the binder .
(9) Either the polymerizable compound or the binder contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or sulfur atom, and the other one contains them. The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of (1) to (8), which is not contained.
(10) The polymerizable compound contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or sulfur atom, and the binder does not contain them.
(9) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to (9).
(11) The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to any one of (1) to (10), wherein at least one of the polymerizable compounds is a liquid having a boiling point of 100 ° C. or higher.
(12) The binder has a lower refractive index than the polymerizable compound, and the binder contains a polymer containing cellulose ester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, or fluorine, (1) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of to (11).
(13) The polymerizable compound contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or sulfur atom, the binder has a lower refractive index than the polymerizable compound, and the binder Comprising a polymer containing cellulose ester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, or fluorine, characterized by three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption according to (12) A composition for non-resonant two-photon absorption polymerization.
(14) The non-resonant two-photon absorption polymerizable composition according to any one of the non-resonant two-photon absorption compound is characterized by having at least one hydrogen bonding group (1) to (13).
( 15 ) The non-resonant capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption according to ( 14 ), wherein the hydrogen bonding group is a —COOH group or a —CONH 2 group A composition for two-photon absorption polymerization.
( 16 ) The polymerization initiator is 1) a ketone polymerization initiator, 2) an organic peroxide polymerization initiator, 3) a bisimidazole polymerization initiator, 4) a trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator, and 5) a diazonium. Salt-based polymerization initiator, 6) diaryl iodonium salt-based polymerization initiator, 7) sulfonium salt-based polymerization initiator, 8) triphenylalkyl borate-based polymerization initiator, 9) diaryl iodonium organic boron complex-based polymerization initiator, 10) sulfonium organic boron complex polymerization initiator, 11) cationic two-photon absorption compound organic boron complex polymerization initiator, 12) anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator, 13) metal arene complex polymerization initiator, 14) sulfonic acid ester-based polymerization initiator, in either, characterized in that either (1) to (15) Non-resonant two-photon absorption polymerizable composition for the mounting.
( 17 ) The polymerization initiator is 1) a ketone polymerization initiator, 3) a bisimidazole polymerization initiator, 4) a trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator, 6) a diaryliodonium salt polymerization initiator, 7) a sulfonium salt. ( 16 ) a polymerization initiator, 11) a cationic two-photon absorption compound, an organic boron complex polymerization initiator, and 12) an anionic two-photon absorption compound, an onium salt complex polymerization initiator. A composition for non-resonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption.
( 18 ) The polymerization initiator includes a polymerization initiator that generates at least one radical, and the polymerizable compound includes a radical polymerizable compound that is polymerized by at least one radical. The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of 17 ).
( 19 ) In ( 18 ), the radical polymerization initiator that generates at least one radical is 1) a ketone polymerization initiator, 2) an organic peroxide polymerization initiator, 3) a bisimidazole polymerization initiator, 4) Trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator, 5) Diazonium salt polymerization initiator, 6) Diaryliodonium salt polymerization initiator, 7) Sulfonium salt polymerization initiator, 8) Triphenylalkylborate polymerization initiator 9) Diaryliodonium organic boron complex polymerization initiator, 10) Sulfonium organic boron complex polymerization initiator, 11) Cationic two-photon absorption compound, organic boron complex polymerization initiator, 12) Anionic two-photon absorption compound, onium ( 18 ) Description: A salt complex polymerization initiator, or 13) a metal arene complex polymerization initiator, The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization described in the above.
( 20 ) In ( 19 ), the radical polymerization initiator generating at least one radical is 1) a ketone polymerization initiator, 3) a bisimidazole polymerization initiator, 4) a trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator, 6) diaryliodonium salt polymerization initiator, 7) sulfonium salt polymerization initiator, 11) cationic two-photon absorption compound, organic boron complex polymerization initiator, 12) anionic two-photon absorption compound, onium salt complex polymerization initiator ( 19 ) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by nonresonant two-photon absorption according to ( 19 ).
( 21 ) In ( 19 ), the radical polymerization initiator that generates at least one radical is 3) a bisimidazole polymerization initiator, 6) a diaryliodonium salt polymerization initiator, 7) a sulfonium salt polymerization initiator, The non-resonant 2 according to ( 19 ), which is any one of 11) a cationic two-photon absorption compound, an organic boron complex-based polymerization initiator, and 12) an anionic two-photon absorption compound, an onium salt complex-based polymerization initiator. A composition for non-resonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by photon absorption.
( 22 ) The polymerization initiator includes a polymerization initiator that generates at least one acid, and the polymerizable compound includes a cationic polymerizable compound that is polymerized with at least one acid. (17) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of (17).
( 23 ) In ( 22 ), the radical polymerization initiator that generates at least one acid is 4) a trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator, 5) a diazonium salt polymerization initiator, or 6) a diaryl iodonium salt polymerization. The nonresonant two-photon according to ( 22 ), which is any one of an initiator, 7) a sulfonium salt polymerization initiator, 13) a metal arene complex polymerization initiator, and 14) a sulfonate ester polymerization initiator. A composition for non-resonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by absorption.
( 24 ) In ( 22 ), the radical polymerization initiator that generates at least one radical and an acid is either 6) a diaryliodonium salt polymerization initiator or 7) a sulfonium salt polymerization initiator. ( 22 ) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by nonresonant two-photon absorption.
(25) at least, non-resonant two-photon absorption compound, a polymerizable compound, a binder, non-resonant two-photon, wherein the non-resonance by photopolymerization caused by two-photon absorption is possible three-dimensional refractive index modulation absorbent polymerization composition.
( 26 ) In ( 25 ), the non-resonant two-photon absorption compound is represented by the cyanine dye represented by the general formula (4), the merocyanine dye represented by the general formula (4), and the general formula (5). The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to ( 25 ) , wherein the composition is any one of the following compounds:
( 27 ) The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of (1) to ( 26 ), wherein the amount of refractive index modulation to be formed is 0.005 or more.
( 28 ) A three-dimensional optical recording medium comprising the composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of (1) to ( 27 ).

本発明の2光子吸収重合性組成物を用いることで、レーザー焦点部と非焦点部での屈折率を3次元的に変調できることがわかる。   It can be seen that by using the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention, the refractive index at the laser focus portion and the non-focus portion can be three-dimensionally modulated.

以下に本発明の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能なことを特徴とする非共鳴2光子吸収重合組成物について詳しく説明する。
なお、本発明の非共鳴2光子吸収重合用組成物は、少なくとも非共鳴2光子吸収化合物、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能であり、該非共鳴2光子吸収化合物がシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、フタロシアニン色素または上記一般式(1)にて表される化合物であることを特徴とするものであるが、本発明の理解の参考の為に、その他の事項についても記載した。
The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization , which is capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by nonresonant two-photon absorption of the present invention, will be described in detail below.
The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization of the present invention has at least a non-resonant two-photon absorption compound, a polymerization initiator, a polymerizable compound, and a binder, and is three-dimensional by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption. Refractive index modulation is possible, and the non-resonant two-photon absorption compound is a cyanine dye, merocyanine dye, oxonol dye, phthalocyanine dye, or a compound represented by the above general formula (1). Other matters are also described for reference for understanding the present invention.

本発明の2光子吸収重合性組成物は、2光子吸収化合物、その励起エネルギーを用いてラジカルまたは酸を発生するラジカルまたはカチオン重合開始剤、ラジカルまたはカチオンにより重合する重合性化合物、高分子化合物からなるバインダーを含み、必要に応じて連鎖移動剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の添加物を用いる。
本発明の2光子吸収重合組成物においては、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なることが好ましい。その結果、非共鳴2光子吸収により起こる光重合によって、レーザー焦点部と非焦点部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こり、3次元的屈折率変調が可能になる。
形成される屈折率変調は0.005より大きいことが好ましく、0.01より大きいことがより好ましく、0.05より大きいことがさらに好ましい。
重合性化合物とバインダーの屈折率の違いは、重合性化合物の方がより屈折率が大きくても、バインダーの方がより屈折率が大きくてもどちらでも構わないが、重合性化合物の方がバインダーよりも屈折率が大きいことがより好ましい。
The two-photon absorption polymerizable composition of the present invention includes a two-photon absorption compound, a radical or cationic polymerization initiator that generates radicals or acids using its excitation energy, a polymerizable compound that polymerizes by radicals or cations, and a polymer compound. If necessary, additives such as a chain transfer agent, a heat stabilizer, a plasticizer, and a solvent are used.
In the two-photon absorption polymerization composition of the present invention, the polymerizable compound and the binder preferably have different refractive indexes. As a result, the photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption causes non-uniformity in the composition ratio of the polymerizable compound and its polymerization reaction product and the binder in the laser focal portion and non-focal portion, and three-dimensional refractive index modulation. Is possible.
The formed refractive index modulation is preferably greater than 0.005, more preferably greater than 0.01, and even more preferably greater than 0.05.
The difference in the refractive index between the polymerizable compound and the binder may be either the refractive index of the polymerizable compound is larger or the refractive index of the binder is larger, but the polymerizable compound is more binder. It is more preferable that the refractive index is larger than that.

まず本発明の2光子吸収重合性組成物における2光子吸収化合物について説明する。
本発明の2光子吸収化合物は、非共鳴2光子吸収(化合物の(線形)吸収帯が存在しないエネルギー領域で2つの光子を同時に吸収して励起される現象)を行う化合物である。
First, the two-photon absorption compound in the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention will be described.
The two-photon absorption compound of the present invention is a compound that performs non-resonant two-photon absorption (a phenomenon in which two photons are simultaneously excited in an energy region where no (linear) absorption band of the compound exists).

本発明の2光子吸収化合物は好ましくは有機化合物である。
なお、本発明において、特定の部分を「基」と称した場合には、特に断りの無い限りは、一種以上の(可能な最多数までの)置換基で置換されていても、置換されていなくても良いことを意味する。例えば、「アルキル基」とは置換または無置換のアルキル基を意味する。また、本発明における化合物に使用できる置換基は、置換の有無にかかわらず、どのような置換基でも良い。
また、本発明において、特定の部分を「環」と称した場合、あるいは「基」に「環」が含まれる場合は、特に断りの無い限りは単環でも縮環でも良く、置換されていても置換されていなくても良い。
例えば、「アリール基」はフェニル基でもナフチル基でも良く、置換フェニル基でも良い。
The two-photon absorption compound of the present invention is preferably an organic compound.
In the present invention, when a specific portion is referred to as a “group”, unless otherwise specified, it may be substituted with one or more (up to the maximum possible) substituents. It means that it is not necessary. For example, “alkyl group” means a substituted or unsubstituted alkyl group. Moreover, the substituent which can be used for the compound in the present invention may be any substituent regardless of the presence or absence of substitution.
In the present invention, when a specific moiety is referred to as “ring”, or when “group” includes “ring”, it may be monocyclic or condensed unless otherwise specified. May not be substituted.
For example, the “aryl group” may be a phenyl group, a naphthyl group, or a substituted phenyl group.

本発明の2光子吸収化合物はより好ましくは色素である。なおここで色素とは可視光領域(400〜700nm)または近赤外領域(700〜2000nm)に吸収の一部を有する化合物に対する総称である。
本発明における色素としてはいかなるものでも良いが、例えば、シアニン色素、ヘミシアニン色素、ストレプトシアニン色素、スチリル色素、メロシアニン色素、3核メロシアニン色素、4核メロシアニン色素、ロダシアニン色素、コンプレックスシアニン色素、コンプレックスメロシアニン色素、アロポーラー色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、アザメチン色素、クマリン色素、アリーリデン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、アゾ色素、アゾメチン色素、スピロ化合物、メタロセン色素、フルオレノン色素、フルギド色素、ペリレン色素、フェナジン色素、フェノチアジン色素、キノン色素、インジゴ色素、ジフェニルメタン色素、ポリエン色素、アクリジン色素、アクリジノン色素、ジフェニルアミン色素、キナクリドン色素、キノフタロン色素、フェノキサジン色素、フタロペリレン色素、ポルフィリン色素、クロロフィル色素、フタロシアニン色素、または金属錯体色素が挙げられる。
The two-photon absorption compound of the present invention is more preferably a dye. In addition, a pigment | dye here is a general term with respect to the compound which has a part of absorption in visible region (400-700 nm) or near-infrared region (700-2000 nm).
Any dye may be used as the dye in the present invention. , Allopolar dye, oxonol dye, hemioxonol dye, squalium dye, croconium dye, azamethine dye, coumarin dye, arylidene dye, anthraquinone dye, triphenylmethane dye, xanthene dye, azo dye, azomethine dye, spiro compound, metallocene dye, Fluorenone dye, fulgide dye, perylene dye, phenazine dye, phenothiazine dye, quinone dye, indigo dye, diphenylmethane dye, polyene color , Acridine dyes, acridinone dyes, diphenylamine dyes, quinacridone dyes, quinophthalone dyes, phenoxazine dyes, phthaloperylene dyes, porphyrin dyes, chlorophyll dyes, phthalocyanine dyes or metal complex dyes.

好ましくは、シアニン色素、ヘミシアニン色素、ストレプトシアニン色素、スチリル色素、メロシアニン色素、3核メロシアニン色素、4核メロシアニン色素、ロダシアニン色素、オキソノール色素、スクアリウム色素、アリーリデン色素、トリフェニルメタン色素、キサンテン色素、アゾ色素、ポルフィリン色素、フタロシアニン色素、または金属錯体色素が挙げられ、より好ましくはシアニン色素、ヘミシアニン色素、ストレプトシアニン色素、スチリル色素、メロシアニン色素、3核メロシアニン色素、4核メロシアニン色素、ロダシアニン色素、オキソノール色素、スクアリウム色素、アリーリデン色素等、メチン色素、及びフタロシアニン色素、アゾ色素が挙げられ、さらに好ましくはシアニン色素、メロシアニン色素、またはオキソノール色素である。   Preferably, cyanine dye, hemicyanine dye, streptocyanine dye, styryl dye, merocyanine dye, trinuclear merocyanine dye, tetranuclear merocyanine dye, rhodacyanine dye, oxonol dye, squalium dye, arylidene dye, triphenylmethane dye, xanthene dye, azo Dyes, porphyrin dyes, phthalocyanine dyes, or metal complex dyes, more preferably cyanine dyes, hemicyanine dyes, streptocyanine dyes, styryl dyes, merocyanine dyes, trinuclear merocyanine dyes, quadruple merocyanine dyes, rhodacyanine dyes, oxonol dyes , Squalium dyes, arylidene dyes, methine dyes, phthalocyanine dyes, azo dyes, and more preferably cyanine dyes, merocyanine dyes, or orange dyes. It is a Sonoru dye.

これらの色素の詳細については、エフ・エム・ハーマー(F.M.Harmer)著「ヘテロサイクリック・コンパウンズーシアニンダイズ・アンド・リレィティド・コンパウンズ(Heterocyclic Compounds-Cyanine Dyes and Related Compounds)」、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wiley & Sons)社ーニューヨーク、ロンドン、1964年刊、デー・エム・スターマー(D.M.Sturmer)著「ヘテロサイクリック・コンパウンズースペシャル・トピックス・イン・ヘテロサイクリック・ケミストリー(Heterocyclic Compounds-Special topics in heterocyclic chemistry)」、第18章、第14節、第482から515頁、ジョン・ウィリー・アンド・サンズ(John Wiley & Sons) 社−ニューヨーク、ロンドン、1977年刊、「ロッズ・ケミストリー・オブ・カーボン・コンパウンズ(Rodd's Chemistry of Carbon Compounds)」2nd.Ed.vol.IV,partB,1977刊、第15章、第369から422頁、エルセビア・サイエンス・パブリック・カンパニー・インク(Elsevier Science Publishing Company Inc.)社刊、ニューヨーク、などに記載されている。   For more information on these dyes, see FMHarmer, “Heterocyclic Compounds-Cyanine Dyes and Related Compounds”, John Willie &・ John Wiley & Sons-New York, London, 1964, DMSturmer, "Heterocyclic Compounds-Special Topics in Heterocyclic Compounds-Special topics in repeating chemistry), Chapter 18, Section 14, 482-515, John Wiley & Sons-New York, London, 1977, "Rods Chemistry of Carbon Compounds (Rodd's Chemistry of Carbon Compounds), 2nd.Ed vol. IV, part B, 1977, Chapter 15, pages 369 to 422, published by Elsevier Science Publishing Company Inc., New York, and the like.

シアニン色素、メロシアニン色素またはオキソノール色素の具体例としては、F.M.Harmer著、Heterocyclic Compounds−Cyanine Dyes and Related Compounds、John&Wiley&Sons、New York、London、1964年刊に記載のものが挙げられる。   Specific examples of the cyanine dye, merocyanine dye, or oxonol dye include those described in F.M. Harmer, Heterocyclic Compounds-Cyanine Dyes and Related Compounds, John & Wiley & Sons, New York, London, 1964.

シアニン色素、メロシアニン色素の一般式は、米国特許第5,340,694号第21及び22頁の(XI)、(XII)に示されているもの(ただしn12、n15の数は限定せず、0以上の整数(好ましくは0〜4の整数)とする)が好ましい。   The general formulas of cyanine dye and merocyanine dye are those shown in (XI) and (XII) on pages 21 and 22 of US Pat. No. 5,340,694 (however, the number of n12 and n15 is not limited and is an integer of 0 or more) (Preferably an integer of 0 to 4)).

本発明の2光子吸収化合物がシアニン色素の時、好ましくは一般式(3)にて表わされる。   When the two-photon absorption compound of the present invention is a cyanine dye, it is preferably represented by the general formula (3).

一般式(3)中、Za及びZaはそれぞれ5員または6員の含窒素複素環を形成する原子群を表わす。形成される5員または6員の含窒素複素環として好ましくは炭素原子数(以下C数という)3〜25のオキサゾール核(例えば、2−3−メチルオキサゾリル、2−3−エチルオキサゾリル、2−3,4−ジエチルオキサゾリル、2−3−メチルベンゾオキサゾリル、2−3−エチルベンゾオキサゾリル、2−3−スルホエチルベンゾオキサゾリル、2−3−スルホプロピルベンゾオキサゾリル、2−3−メチルチオエチルベンゾオキサゾリル、2−3−メトキシエチルベンゾオキサゾリル、2−3−スルホブチルベンゾオキサゾリル、2−3−メチル−β−ナフトオキサゾリル、2−3−メチル−α−ナフトオキサゾリル、2−3−スルホプロピル−β−ナフトオキサゾリル、2−3−スルホプロピル−β−ナフトオキサゾリル、2−3−(3−ナフトキシエチル)ベンゾオキサゾリル、2−3,5−ジメチルベンゾオキサゾリル、2−6−クロロ−3−メチルベンゾオキサゾリル、2−5−ブロモ−3−メチルベンゾオキサゾリル、2−3−エチル−5−メトキシベンゾオキサゾリル、2−5−フェニル−3−スルホプロピルベンゾオキサゾリル、2−5−(4−ブロモフェニル)−3−スルホブチルベンゾオキサゾリル、2−3−ジメチル−5,6−ジメチルチオベンゾオキサゾリル)、C数3〜25のチアゾール核(例えば、2−3−メチルチアゾリル、2−3−エチルチアゾリル、2−3−スルホプロピルチアゾリル、2−3−スルホブチルチアゾリル、2−3,4−ジメチルチアゾリル、2−3,4,4−トリメチルチアゾリル、2−3−カルボキシエチルチアゾリル、2−3−メチルベンゾチアゾリル、2−3−エチルベンゾチアゾリル、2−3−ブチルベンゾチアゾリル、2−3−スルホプロピルベンゾチアゾリル、2−3−スルホブチルベンゾチアゾリル、2−3−メチル−β−ナフトチアゾリル、2−3−スルホプロピル−γ−ナフトチアゾリル、2−3−(1−ナフトキシエチル)ベンゾチアゾリル、2−3,5−ジメチルベンゾチアゾリル、2−6−クロロ−3−メチルベンゾチアゾリル、2−6−ヨード−3−エチルベンゾチアゾリル、2−5−ブロモ−3−メチルベンゾチアゾリル、2−3−エチル−5−メトキシベンゾチアゾリル、2−5−フェニル−3−スルホプロピルベンゾチアゾリル、2−5−(4−ブロモフェニル)−3−スルホブチルベンゾチアゾリル、2−3−ジメチル−5,6−ジメチルチオベンゾチアゾリルなどが挙げられる)、C数3〜25のイミダゾール核(例えば、2−1,3−ジエチルイミダゾリル、2−1,3−ジメチルイミダゾリル、2−1−メチルベンゾイミダゾリル、2−1,3,4−トリエチルイミダゾリル、2−1,3−ジエチルベンゾイミダゾリル、2−1,3,5−トリメチルベンゾイミダゾリル、2−6−クロロ−1,3−ジメチルベンゾイミダゾリル、2−5,6−ジクロロ−1,3−ジエチルベンゾイミダゾリル、2−1,3−ジスルホプロピル−5−シアノ−6−クロロベンゾイミダゾリルなどが挙げられる)、C数10〜30のインドレニン核(例えば、3,3−ジメチルインドレニン)、C数9〜25のキノリン核(例えば、2−1−メチルキノリル、2−1−エチルキノリル、2−1−メチル6−クロロキノリル、2−1,3−ジエチルキノリル、2−1−メチル−6−メチルチオキノリル、2−1−スルホプロピルキノリル、4−1−メチルキノリル、4−1−スルホエチルキノリル、4−1−メチル−7−クロロキノリル、4−1,8−ジエチルキノリル、4−1−メチル−6−メチルチオキノリル、4−1−スルホプロピルキノリルなどが挙げられる)、C数3〜25のセレナゾール核(例えば、2−3−メチルベンゾセレナゾリルなどが挙げられる)、C数5〜25のピリジン核(例えば、2−ピリジルなどが挙げられる)などが挙げられ、さらに他にチアゾリン核、オキサゾリン核、セレナゾリン核、テルラゾリン核、テルラゾール核、ベンゾテルラゾール核、イミダゾリン核、イミダゾ[4,5−キノキザリン]核、オキサジアゾール核、チアジアゾール核、テトラゾール核、ピリミジン核を挙げることができる。 In the general formula (3), Za 1 and Za 2 each represent an atomic group forming a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle. The 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle formed is preferably an oxazole nucleus having 3 to 25 carbon atoms (hereinafter referred to as C number) (for example, 2-3-methyloxazolyl, 2-3-ethyloxazolyl). , 2-3,4-diethyloxazolyl, 2-3-methylbenzoxazolyl, 2-3-ethylbenzoxazolyl, 2-3-sulfoethylbenzoxazolyl, 2-3-sulfopropyl Benzoxazolyl, 2-3-methylthioethylbenzoxazolyl, 2-3-methoxyethylbenzoxazolyl, 2-3-sulfobutylbenzoxazolyl, 2-3-methyl-β-naphthoxazolyl 2-3-methyl-α-naphthoxazolyl, 2-3-sulfopropyl-β-naphthoxazolyl, 2-3-sulfopropyl-β-naphthoxazolyl, 2-3- ( -Naphthoxyethyl) benzoxazolyl, 2-3,5-dimethylbenzoxazolyl, 2-6-chloro-3-methylbenzoxazolyl, 2-5-bromo-3-methylbenzoxazolyl, 2- 3-ethyl-5-methoxybenzoxazolyl, 2-5-phenyl-3-sulfopropylbenzoxazolyl, 2-5- (4-bromophenyl) -3-sulfobutylbenzoxazolyl, 2-3 -Dimethyl-5,6-dimethylthiobenzoxazolyl), thiazole nuclei having 3 to 25 carbon atoms (for example, 2-methylthiazolyl, 2-3-ethylthiazolyl, 2-3-sulfopropylthiazolyl, 2- 3-sulfobutylthiazolyl, 2-3,4-dimethylthiazolyl, 2-3,4,4-trimethylthiazolyl, 2-3-carboxyethylthiazolyl, 2 -3-methylbenzothiazolyl, 2-3-ethylbenzothiazolyl, 2-3-butylbenzothiazolyl, 2-3-sulfopropylbenzothiazolyl, 2-3-sulfobutylbenzothiazolyl , 2-3-methyl-β-naphthothiazolyl, 2-3-sulfopropyl-γ-naphthothiazolyl, 2-3- (1-naphthoxyethyl) benzothiazolyl, 2-3,5-dimethylbenzothiazolyl, 2-6-chloro -3-methylbenzothiazolyl, 2-6-iodo-3-ethylbenzothiazolyl, 2-5-bromo-3-methylbenzothiazolyl, 2-3-ethyl-5-methoxybenzothiazolyl 2-5-phenyl-3-sulfopropylbenzothiazolyl, 2-5- (4-bromophenyl) -3-sulfobutylbenzothiazolyl, 2-3-dimethyl-5,6- Dimethylthiobenzothiazolyl), imidazole nucleus having 3 to 25 carbon atoms (for example, 2-1,3-diethylimidazolyl, 2-1,3-dimethylimidazolyl, 2-1-methylbenzimidazolyl, 2- 1,3,4-triethylimidazolyl, 2-1,3-diethylbenzimidazolyl, 2-1,3,5-trimethylbenzimidazolyl, 2-6-chloro-1,3-dimethylbenzimidazolyl, 2-5,6-dichloro- 1,3-diethylbenzimidazolyl, 2-1,3-disulfopropyl-5-cyano-6-chlorobenzimidazolyl, etc.), C10-30 indolenine nucleus (for example, 3,3-dimethylindolenine) ), A quinoline nucleus having 9 to 25 carbon atoms (for example, 2-1-methylquinolyl, 2-1-ethylquinolyl) 2-1-methyl 6-chloroquinolyl, 2-1,3-diethylquinolyl, 2-1-methyl-6-methylthioquinolyl, 2-1-sulfopropylquinolyl, 4-1-methylquinolyl, 4-1 And sulfoethylquinolyl, 4-1-methyl-7-chloroquinolyl, 4-1,8-diethylquinolyl, 4-1-methyl-6-methylthioquinolyl, 4-1-sulfopropylquinolyl, etc.) , A C 3-25 selenazole nucleus (for example, 2-3methylbenzoselenazolyl etc.), a C 5-25 pyridine nucleus (for example, 2-pyridyl etc.) and the like can be mentioned. In addition, thiazoline nucleus, oxazoline nucleus, selenazoline nucleus, tellurazoline nucleus, tellurazole nucleus, benzotelrazole nucleus, imidazoline nucleus, imidazo [4,5-quino Zarin] nucleus, an oxadiazole nucleus, a thiadiazole nucleus, a tetrazole nucleus, may be mentioned pyrimidine nucleus.

これらは置換されても良く、置換基として好ましくは例えば、アルキル基(好ましくはC数1〜20、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、ベンジル、3−スルホプロピル、4−スルホブチル、カルボキシメチル、5−カルボキシペンチル)、アルケニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、ビニル、アリル、2−ブテニル、1,3−ブタジエニル)、シクロアルキル基(好ましくはC数3〜20、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル)、アリール基(好ましくはC数6〜20、例えば、フェニル、2−クロロフェニル、4−メトキシフェニル、3−メチルフェニル、1−ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくはC数1〜20、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ)、アルキニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、エチニル、2−プロピニル、1,3−ブタジイニル、2−フェニルエチニル)、ハロゲン原子(例えば、F、Cl、Br、I)、アミノ基(好ましくはC数0〜20、例えば、アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ、アニリノ)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基、アシル基(好ましくはC数1〜20、例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル)、アルコキシ基(好ましくはC数1〜20、例えば、メトキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ)、アリールオキシ基(好ましくはC数6〜26、例えば、フェノキシ、1−ナフトキシ)、アルキルチオ基(好ましくはC数1〜20、例えば、メチルチオ、エチルチオ)、アリールチオ基(好ましくはC数6〜20、例えば、フェニルチオ、4−クロロフェニルチオ)、アルキルスルホニル基(好ましくはC数1〜20、例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル)、アリールスルホニル基(好ましくはC数6〜20、例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル)、スルファモイル基(好ましくはC数0〜20、例えばスルファモイル、N−メチルスルファモイル、N−フェニルスルファモイル)、カルバモイル基(好ましくはC数1〜20、例えば、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N、N−ジメチルカルバモイル、N−フェニルカルバモイル)、アシルアミノ基(好ましくはC数1〜20、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ)、イミノ基(好ましくはC数2〜20、例えばフタルイミノ)、アシルオキシ基(好ましくはC数1〜20、例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ)、アルコキシカルボニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル)、カルバモイルアミノ基(好ましくはC数1〜20、例えばカルバモイルアミノ、N−メチルカルバモイルアミノ、N−フェニルカルバモイルアミノ)、であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、スルホ基、アルコキシ基、スルファモイル基、カルバモイル基、またはアルコキシカルボニル基である。   These may be substituted, and the substituent is preferably, for example, an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, n-pentyl, benzyl, 3- Sulfopropyl, 4-sulfobutyl, carboxymethyl, 5-carboxypentyl), alkenyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, such as vinyl, allyl, 2-butenyl, 1,3-butadienyl), cycloalkyl group (preferably C 3-20, for example cyclopentyl, cyclohexyl), aryl groups (preferably C 6-20, for example phenyl, 2-chlorophenyl, 4-methoxyphenyl, 3-methylphenyl, 1-naphthyl), heterocyclic groups ( Preferably C number 1-20, for example pyridyl, thienyl, furyl, thiazolyl, imida Lyl, pyrazolyl, pyrrolidino, piperidino, morpholino), alkynyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, such as ethynyl, 2-propynyl, 1,3-butadiynyl, 2-phenylethynyl), halogen atom (for example, F, Cl Br, I), amino group (preferably C 0-20, for example, amino, dimethylamino, diethylamino, dibutylamino, anilino), cyano group, nitro group, hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, sulfo group, Phosphonic acid group, acyl group (preferably C 1-20, such as acetyl, benzoyl, salicyloyl, pivaloyl), alkoxy group (preferably C 1-20, such as methoxy, butoxy, cyclohexyloxy), aryloxy group (Preferably C number 6-26, for example, phenoxy, 1 Naphthoxy), alkylthio group (preferably C number 1-20, for example, methylthio, ethylthio), arylthio group (preferably C number 6-20, for example, phenylthio, 4-chlorophenylthio), alkylsulfonyl group (preferably C number) 1-20, such as methanesulfonyl, butanesulfonyl), arylsulfonyl groups (preferably C number 6-20, such as benzenesulfonyl, paratoluenesulfonyl), sulfamoyl groups (preferably C number 0-20, such as sulfamoyl, N-methylsulfamoyl, N-phenylsulfamoyl), carbamoyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, for example, carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N-phenylcarbamoyl), acylamino group (Preferably C number 1 -20, such as acetylamino, benzoylamino), imino group (preferably C 2-20, such as phthalimino), acyloxy group (preferably C 1-20, such as acetyloxy, benzoyloxy), alkoxycarbonyl group (preferably Is C 2-20, such as methoxycarbonyl, phenoxycarbonyl), carbamoylamino group (preferably C 1-20, such as carbamoylamino, N-methylcarbamoylamino, N-phenylcarbamoylamino), more preferably Is an alkyl group, aryl group, heterocyclic group, halogen atom, cyano group, carboxyl group, sulfo group, alkoxy group, sulfamoyl group, carbamoyl group, or alkoxycarbonyl group.

これらの複素環はさらに縮環されていてもよい。縮環する環として好ましくはベンゼン環、ベンゾフラン環、ピリジン環、ピロール環、インドール環、チオフェン環等が挙げられる。   These heterocycles may be further condensed. Preferred examples of the condensed ring include a benzene ring, a benzofuran ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, an indole ring, and a thiophene ring.

Za及びZaにより形成される5員または6員の含窒素複素環としてより好ましくは、オキサゾール核、イミダゾール核、チアゾール核、インドレニン環であり、さらに好ましくはオキサゾール核、イミダゾール核、インドレニン環であり、最も好ましくはオキサゾール核である。 More preferably, the 5- or 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring formed by Za 1 and Za 2 is an oxazole nucleus, an imidazole nucleus, a thiazole nucleus, or an indolenine ring, and more preferably an oxazole nucleus, an imidazole nucleus, or an indolenine ring. A ring, most preferably an oxazole nucleus.

Ra及びRaはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基(好ましくはC数1〜20、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、ベンジル、3−スルホプロピル、4−スルホブチル、3−メチル−3−スルホプロピル、2’−スルホベンジル、カルボキシメチル、5−カルボキシペンチル)、アルケニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、ビニル、アリル)、アリール基(好ましくはC数6〜20、例えば、フェニル、2−クロロフェニル、4−メトキシフェニル、3−メチルフェニル、1−ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくはC数1〜20、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ)であり、より好ましくはアルキル基(好ましくはC数1〜6のアルキル基)またはスルホアルキル基(好ましくは3−スルホプロピル、4−スルホブチル、3−メチル−3−スルホプロピル、2’−スルホベンジル)である。 Ra 1 and Ra 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group (preferably having a C number of 1 to 20, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, n-pentyl, benzyl, 3-sulfopropyl. , 4-sulfobutyl, 3-methyl-3-sulfopropyl, 2′-sulfobenzyl, carboxymethyl, 5-carboxypentyl), alkenyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, for example, vinyl, allyl), aryl group ( Preferably C number 6-20, for example, phenyl, 2-chlorophenyl, 4-methoxyphenyl, 3-methylphenyl, 1-naphthyl), heterocyclic group (preferably C number 1-20, for example, pyridyl, thienyl, furyl , Thiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, pyrrolidino, piperidino, morpholino), more preferably Alkyl group (preferably an alkyl group having a C number of 1 to 6) or a sulfoalkyl group (preferably 3-sulfopropyl, 4-sulfobutyl, 3-methyl-3-sulfopropyl, 2'-sulfobenzyl) is.

Ma〜Maはそれぞれメチン基を表わし、置換基を有していても良く(好ましい置換基の例はZa及びZa上の置換基の例と同じ)、置換基として好ましくはアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、ヘテロ環基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルキルチオ基、シアノ基などが挙げられ、置換基としてより好ましくはアルキル基である。
Ma〜Maは無置換メチン基またはアルキル基(好ましくはC数1〜6)置換メチン基であることが好ましく、より好ましくは無置換、エチル基置換、メチル基置換のメチン基である。
Ma〜Maは互いに連結して環を形成しても良く、形成する環として好ましくはシクロヘキセン環、シクロペンテン環、ベンゼン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ma 1 to Ma 7 each represent a methine group and may have a substituent (examples of preferred substituents are the same as examples of substituents on Za 1 and Za 2 ), and the substituent is preferably an alkyl group , Halogen atom, nitro group, alkoxy group, aryl group, nitro group, heterocyclic group, aryloxy group, acylamino group, carbamoyl group, sulfo group, hydroxy group, carboxy group, alkylthio group, cyano group, etc. More preferably, it is an alkyl group.
Ma 1 to Ma 7 are preferably unsubstituted methine groups or alkyl groups (preferably having a C number of 1 to 6) substituted methine groups, more preferably unsubstituted, ethyl group-substituted, or methyl group-substituted methine groups.
Ma 1 to Ma 7 may be linked to each other to form a ring, and preferred examples of the ring formed include a cyclohexene ring, a cyclopentene ring, a benzene ring, and a thiophene ring.

na及びnaは0または1であり、好ましくは共に0である。 na 1 and na 2 are 0 or 1, preferably 0.

kaは0〜3の整数を表わし、より好ましくはkaは1〜3を表し、さらに好ましくはkaは1または2を表す。
kaが2以上の時、複数のMa、Maは同じでも異なってもよい。
ka 1 represents an integer of 0 to 3, more preferably ka 1 represents 1 to 3, and further preferably ka 1 represents 1 or 2.
When ka 1 is 2 or more, the plurality of Ma 3 and Ma 4 may be the same or different.

CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。   CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.

本発明の2光子吸収化合物がメロシアニン色素の時、好ましくは一般式(4)で表わされる。   When the two-photon absorption compound of the present invention is a merocyanine dye, it is preferably represented by the general formula (4).

一般式(1)中、Zaは5員または6員の含窒素複素環を形成する原子群を表わし、Za、Zaと同義(好ましい例もZa、Zaと同じ)であり、これらは置換されても良く(好ましい置換基の例はZa、Za上の置換基の例と同じ))、これらの複素環はさらに縮環されていてもよい。 In the general formula (1), Za 3 represents an atomic group forming a nitrogen-containing heterocyclic ring of 5- or 6-membered, is Za 1, Za 2 synonymous (preferable examples Za 1, Za 2 and the same), These may be substituted (examples of preferred substituents are the same as examples of substituents on Za 1 and Za 2 ), and these heterocyclic rings may be further condensed.

Zaにより形成される5員または6員の含窒素複素環としてより好ましくは、オキサゾール核、イミダゾール核、チアゾール核、インドレニン環であり、さらに好ましくはオキサゾール核、インドレニン環である。 More preferably, the 5- or 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring formed by Za 3 is an oxazole nucleus, an imidazole nucleus, a thiazole nucleus, or an indolenine ring, and more preferably an oxazole nucleus or an indolenine ring.

Zaは5員または6員環を形成する原子群を表わす。Zaから形成される環は一般に酸性核と呼ばれる部分であり、James 編、The Theory of the Photographic Process、第4版、マクミラン社、1977年、第198頁により定義される。Zaとして好ましくは、2−ピラゾロン−5−オン、ピラゾリジン−3,5−ジオン、イミダゾリン−5−オン、ヒダントイン、2または4−チオヒダントイン、2−イミノオキサゾリジン−4−オン、2−オキサゾリン−5−オン、2−チオオキサゾリン−2,4−ジオン、イソローダニン、ローダニン、インダン−1,3−ジオン、チオフェン−3−オン、チオフェン−3−オン−1,1−ジオキシド、インドリン−2−オン、インドリン−3−オン、2−オキソインダゾリウム、5,7−ジオキソ−6,7−ジヒドロチアゾロ〔3,2−a 〕ピリミジン、3,4−ジヒドロイソキノリン−4−オン、1,3−ジオキサン−4,6−ジオン、バルビツール酸、2−チオバルビツール酸、クマリンー2,4−ジオン、インダゾリン−2−オン、ピリド[1,2−a]ピリミジン−1,3−ジオン、ピラゾロ〔1,5−b〕キナゾロン、ピラゾロピリドンなどの核が挙げられる。
Zaから形成される環としてより好ましくは、2−ピラゾロン−5−オン、ピラゾリジン−3,5−ジオン、ローダニン、インダン−1,3−ジオン、チオフェン−3−オン、チオフェン−3−オン−1,1−ジオキシド、1,3−ジオキサン−4,6−ジオン、バルビツール酸、2−チオバルビツール酸、クマリンー2,4−ジオンであり、さらに好ましくは、ピラゾリジン−3,5−ジオン、インダン−1,3−ジオン、1,3−ジオキサン−4,6−ジオン、バルビツール酸、2−チオバルビツール酸であり、最も好ましくはピラゾリジン−3,5−ジオン、バルビツール酸、2−チオバルビツール酸である。
Za 4 represents an atomic group forming a 5-membered or 6-membered ring. The ring formed from Za 4 is a moiety generally referred to as an acidic nucleus, and is defined by James, The Theory of the Photographic Process, 4th edition, McMillan, 1977, p. 198. Za 4 is preferably 2-pyrazolone-5-one, pyrazolidine-3,5-dione, imidazolin-5-one, hydantoin, 2 or 4-thiohydantoin, 2-iminooxazolidine-4-one, 2-oxazoline- 5-one, 2-thiooxazoline-2,4-dione, isorhodanine, rhodanine, indan-1,3-dione, thiophen-3-one, thiophen-3-one-1,1-dioxide, indoline-2-one Indoline-3-one, 2-oxoindazolium, 5,7-dioxo-6,7-dihydrothiazolo [3,2-a] pyrimidine, 3,4-dihydroisoquinolin-4-one, 1,3 -Dioxane-4,6-dione, barbituric acid, 2-thiobarbituric acid, coumarin-2,4-dione, indazoline-2 One, pyrido [1,2-a] pyrimidine-1,3-dione, pyrazolo [1,5-b] quinazolone include nuclei such pyrazolopyridone.
More preferably, the ring formed from Za 4 is 2-pyrazolone-5-one, pyrazolidine-3,5-dione, rhodanine, indan-1,3-dione, thiophen-3-one, thiophen-3-one- 1,1-dioxide, 1,3-dioxane-4,6-dione, barbituric acid, 2-thiobarbituric acid, coumarin-2,4-dione, more preferably pyrazolidine-3,5-dione, Indan-1,3-dione, 1,3-dioxane-4,6-dione, barbituric acid, 2-thiobarbituric acid, most preferably pyrazolidine-3,5-dione, barbituric acid, 2- Thiobarbituric acid.

Zaから形成される環は置換されても良く、(好ましい置換基の例はZa上の置換基の例と同じ)置換基としてより好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、カルボキシル基、スルホ基、アルコキシ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基である。 The ring formed from Za 4 may be substituted (preferred examples of the substituent are the same as those of the substituent on Za 3 ). More preferably, the substituent is preferably an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen. An atom, a cyano group, a carboxyl group, a sulfo group, an alkoxy group, a sulfamoyl group, a carbamoyl group, and an alkoxycarbonyl group.

これらの複素環はさらに縮環されていてもよい。縮環する環として好ましくはベンゼン環、ベンゾフラン環、ピリジン環、ピロール環、インドール環、チオフェン環等が挙げられる。   These heterocycles may be further condensed. Preferred examples of the condensed ring include a benzene ring, a benzofuran ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, an indole ring, and a thiophene ring.

Raはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基であり(以上好ましい例はRa、Raと同じ)、より好ましくはアルキル基(好ましくはC数1〜6のアルキル基)またはスルホアルキル基(好ましくは3−スルホプロピル、4−スルホブチル、3−メチル−3−スルホプロピル、2’−スルホベンジル)である。 Ra 3 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group (preferred examples are the same as Ra 1 and Ra 2 ), more preferably an alkyl group (preferably having a C number of 1 to 1). 6 alkyl group) or a sulfoalkyl group (preferably 3-sulfopropyl, 4-sulfobutyl, 3-methyl-3-sulfopropyl, 2′-sulfobenzyl).

Ma〜Ma11はそれぞれメチン基を表わし、置換基を有していても良く(好ましい置換基の例はZa及びZa上の置換基の例と同じ)、置換基として好ましくはアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、ヘテロ環基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルキルチオ基、シアノ基などが挙げられ、置換基としてより好ましくはアルキル基である。
Ma〜Ma11は無置換メチン基またはアルキル基(好ましくはC数1〜6)置換メチン基であることが好ましく、より好ましくは無置換、エチル基置換、メチル基置換のメチン基である。
Ma〜Ma11は互いに連結して環を形成しても良く、形成する環として好ましくはシクロヘキセン環、シクロペンテン環、ベンゼン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ma 8 to Ma 11 each represent a methine group and may have a substituent (examples of preferred substituents are the same as examples of substituents on Za 1 and Za 2 ), and the substituent is preferably an alkyl group , Halogen atom, nitro group, alkoxy group, aryl group, nitro group, heterocyclic group, aryloxy group, acylamino group, carbamoyl group, sulfo group, hydroxy group, carboxy group, alkylthio group, cyano group, etc. More preferably, it is an alkyl group.
Ma 8 to Ma 11 are preferably unsubstituted methine groups or alkyl groups (preferably having a C number of 1 to 6) substituted methine groups, more preferably unsubstituted, ethyl group-substituted, and methyl group-substituted methine groups.
Ma 8 to Ma 11 may be linked to each other to form a ring, and preferred examples of the ring formed include a cyclohexene ring, a cyclopentene ring, a benzene ring, and a thiophene ring.

naは0または1であり、好ましくは0である。 na 3 is 0 or 1, preferably 0.

kaは0〜8の整数を表わし、好ましくは0〜4の整数を表し、より好ましくは2〜4の整数を表す。
kaが2以上の時、複数のMa10、Ma11は同じでも異なってもよい。
ka 2 represents an integer of 0 to 8, preferably an integer of 0 to 4, more preferably an integer of 2 to 4.
When ka 2 is 2 or more, the plurality of Ma 10 and Ma 11 may be the same or different.

CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。   CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.

本発明の2光子吸収化合物がオキソノール色素の時、好ましくは一般式(5)で表わされる。   When the two-photon absorption compound of the present invention is an oxonol dye, it is preferably represented by the general formula (5).

一般式(5)中、Za及びZaは各々5員または6員環を形成する原子群を表わし、Zaと同義(好ましい例もZaと同じ)であり、これらは置換されても良く(好ましい置換基の例はZa上の置換基の例と同じ)、これらの複素環はさらに縮環されていてもよい。
Za及びZaから形成される環としてより好ましくは、2−ピラゾロン−5−オン、ピラゾリジン−3,5−ジオン、ローダニン、インダン−1,3−ジオン、チオフェン−3−オン、チオフェン−3−オン−1,1−ジオキシド、1,3−ジオキサン−4,6−ジオン、バルビツール酸、2−チオバルビツール酸、クマリンー2,4−ジオンであり、さらに好ましくはバルビツール酸、2−チオバルビツール酸であり、最も好ましくはバルビツール酸である。
In the general formula (5), Za 5 and Za 6 each represent an atomic group forming a 5-membered or 6-membered ring, and are synonymous with Za 4 (preferred examples are also the same as Za 4 ), and these may be substituted. Good (examples of preferred substituents are the same as examples of substituents on Za 4 ), and these heterocycles may be further condensed.
More preferably, the ring formed from Za 5 and Za 6 is 2-pyrazolone-5-one, pyrazolidine-3,5-dione, rhodanine, indan-1,3-dione, thiophen-3-one, thiophene-3. -One-1,1-dioxide, 1,3-dioxane-4,6-dione, barbituric acid, 2-thiobarbituric acid, coumarin-2,4-dione, more preferably barbituric acid, 2- Thiobarbituric acid, most preferably barbituric acid.

Ma12〜Ma14は各々メチン基を表わし、置換基を有していても良く、(好ましい置換基の例はZa及びZa上の置換基の例と同じ)、置換基として好ましくはアルキル基、ハロゲン原子、ニトロ基、アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、ヘテロ環基、アリールオキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、スルホ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アルキルチオ基、シアノ基などが挙げられ、より好ましくはアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリール基、ヘテロ環基、カルバモイル基、カルボキシ基であり、さらに好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロ環基である。
Ma12〜Ma14は無置換メチン基であることが好ましい。
Ma12〜Ma14は互いに連結して環を形成しても良く、形成する環として好ましくはシクロヘキセン環、シクロペンテン環、ベンゼン環、チオフェン環等が挙げられる。
Ma 12 to Ma 14 each represents a methine group and may have a substituent (preferred examples of the substituent are the same as the examples of the substituents on Za 5 and Za 6 ), and preferably alkyl. Group, halogen atom, nitro group, alkoxy group, aryl group, nitro group, heterocyclic group, aryloxy group, acylamino group, carbamoyl group, sulfo group, hydroxy group, carboxy group, alkylthio group, cyano group, etc. More preferred are an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, an aryl group, a heterocyclic group, a carbamoyl group and a carboxy group, and further preferred are an alkyl group, an aryl group and a heterocyclic group.
Ma 12 to Ma 14 are preferably unsubstituted methine groups.
Ma 12 to Ma 14 may be linked to each other to form a ring, and preferred examples of the ring formed include a cyclohexene ring, a cyclopentene ring, a benzene ring, and a thiophene ring.

kaは0から3までの整数を表わし、好ましくは0から2までの整数を表し、より好ましくは1または2を表し、最も好ましくは2を表す。
kaが2以上の時、Ma12、Ma13は同じでも異なってもよい。
ka 3 represents an integer of 0 to 3, preferably represents an integer of 0 to 2, more preferably represents 1 or 2, and most preferably represents 2.
When ka 3 is 2 or more, Ma 12 and Ma 13 may be the same or different.

CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。   CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.

また、本発明の化合物は一般式(1)にて表されることも好ましい。   Moreover, it is also preferable that the compound of this invention is represented by General formula (1).

一般式(1)において、R 、R 、R 、R はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、置換基として好ましくは、アルキル基(好ましくはC数1〜20、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、ベンジル、3−スルホプロピル、4−スルホブチル、3−メチル−3−スルホプロピル、2’−スルホベンジル、カルボキシメチル、5−カルボキシペンチル)、アルケニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、ビニル、アリル)、シクロアルキル基(好ましくはC数3〜20、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル)、アリール基(好ましくはC数6〜20、例えば、フェニル、2−クロロフェニル、4−メトキシフェニル、3−メチルフェニル、1−ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくはC数1〜20、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ)である。
、R 、R 、R として好ましくは水素原子またはアルキル基である。R、R 、R 、R のうちのいくつか(好ましくは2つ)が互いに結合して環を形成してもよい。特に、RとR が結合して環を形成することが好ましく、その際カルボニル炭素原子と共に形成する環が6員環または5員環または4員環であることが好ましく、5員環または4員環であることがより好ましく、5員環であることが最も好ましい。
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is preferably an alkyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, for example, Methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, n-pentyl, benzyl, 3-sulfopropyl, 4-sulfobutyl, 3-methyl-3-sulfopropyl, 2'-sulfobenzyl, carboxymethyl, 5-carboxy Pentyl), an alkenyl group (preferably C 2-20, such as vinyl, allyl), a cycloalkyl group (preferably C 3-20, such as cyclopentyl, cyclohexyl), an aryl group (preferably C 6-20, For example, phenyl, 2-chlorophenyl, 4-methoxyphenyl, 3-methylphenyl, 1-naphthyl), heterocyclic group Preferably having a C number of 1 to 20, for example, pyridyl, thienyl, furyl, thiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, pyrrolidino, piperidino, morpholino).
R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group. Some (preferably two) of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a ring. In particular, R 1 and R 3 are preferably bonded to form a ring, and the ring formed with the carbonyl carbon atom is preferably a 6-membered ring, a 5-membered ring or a 4-membered ring, and a 5-membered ring or A 4-membered ring is more preferable, and a 5-membered ring is most preferable.

一般式(1)において、nおよびmはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、好ましくは1〜4の整数を表す。ただし、n、m同時に0となることはない。
nおよびmが2以上の場合、複数個のR 、R 、R およびR は同一でもそれぞれ異なってもよい。
In General formula (1), n and m represent the integer of 0-4 each independently, Preferably the integer of 1-4 is represented. However, n and m are not 0 simultaneously.
When n and m are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different.

およびX は独立に、アリール基[好ましくはC数6〜20、好ましくは置換アリール基(例えば置換フェニル基、置換ナフチル基、置換基の例として好ましくはMa〜Maの置換基と同じ)であり、より好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルアミノ基が置換したアリール基を表し、さらに好ましくはアルキル基、アミノ基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシルアミノ基が置換したアリール基を表し、最も好ましくは4位にジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基が置換したフェニル基を表す。その際複数の置換基が連結して環を形成しても良く、形成する好ましい環としてジュロリジン環が挙げられる。]、ヘテロ環基(好ましくはC数1〜20、好ましくは3〜8員環、より好ましくは5または6員環、例えばピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピロリル、インドリル、カルバゾリル、フェノチアジノ、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ、より好ましくはインドリル、カルバゾリル、ピロリル、フェノチアジノ。ヘテロ環は置換していても良く、好ましい置換基は前記アリール基の際の例と同じ)、または一般式(2)で表される基を表す。 X 1 and X 2 are independently an aryl group [preferably a C 6-20, preferably a substituted aryl group (for example, a substituted phenyl group, a substituted naphthyl group, a substituent of Ma 1 to Ma 7 preferably as an example of a substituent) And more preferably an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a halogen atom, an amino group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aryl group substituted with an acylamino group, and more preferably an alkyl group Represents an aryl group substituted with an amino group, a hydroxyl group, an alkoxy group or an acylamino group, and most preferably a phenyl group substituted with a dialkylamino group or a diarylamino group at the 4-position. At that time, a plurality of substituents may be linked to form a ring, and a preferred ring formed includes a julolidine ring. ], A heterocyclic group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, preferably 3 to 8 membered ring, more preferably 5 or 6 membered ring such as pyridyl, thienyl, furyl, thiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl, pyrrolyl, indolyl, carbazolyl, Phenothiazino, pyrrolidino, piperidino, morpholino, more preferably indolyl, carbazolyl, pyrrolyl, phenothiazino, the heterocycle may be substituted, and preferred substituents are the same as in the case of the aryl group), or the general formula (2) Represents a group represented by

一般式(2)中、R は水素原子または置換基(好ましい例はR 〜R と同じ)を表し、好ましくは水素原子またはアルキル基であり、より好ましくは水素原子である。
は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはヘテロ環基(これらの置換基の好ましい例はR 〜Rと同じ)を表し、好ましくはアルキル基(好ましくはC数1〜6のアルキル基)である。
In the general formula (2), R 5 represents a hydrogen atom or a substituent (preferred examples are the same as those of R 1 to R 4 ), preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group (preferable examples of these substituents are the same as those for R 1 to R 4 ), preferably an alkyl group (preferably having a C number of 1 to 1). 6 alkyl groups).

は5または6員環を形成する原子群を表す。
形成されるヘテロ環として好ましくは、インドレニン環、アザインドレニン環、ピラゾリン環、ベンゾチアゾール環、チアゾール環、チアゾリン環、ベンゾオキサゾール環、オキサゾール環、オキサゾリン環、ベンゾイミダゾール環、イミダゾール環、チアジアゾール環、キノリン環、ピリジン環であり、より好ましくはインドレニン環、アザインドレニン環、ピラゾリン環、ベンゾチアゾール環、チアゾール環、チアゾリン環、ベンゾオキサゾール環、オキサゾール環、オキサゾリン環、ベンゾイミダゾール環、チアジアゾール環、キノリン環であり、最も好ましくは、インドレニン環、アザインドレニン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾイミダゾール環である。
により形成されるヘテロ環は置換基を有しても良く(好ましい置換基の例はZa、Za上の置換基の例と同じ)、置換基としてより好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホ基、アルコキシ基、カルバモイル基、アルコキシカルボニル基である。
Z 1 represents an atomic group forming a 5- or 6-membered ring.
The heterocycle formed is preferably an indolenine ring, azaindolenine ring, pyrazoline ring, benzothiazole ring, thiazole ring, thiazoline ring, benzoxazole ring, oxazole ring, oxazoline ring, benzimidazole ring, imidazole ring, thiadiazole ring Quinoline ring, pyridine ring, more preferably indolenine ring, azaindolenine ring, pyrazoline ring, benzothiazole ring, thiazole ring, thiazoline ring, benzoxazole ring, oxazole ring, oxazoline ring, benzimidazole ring, thiadiazole ring A quinoline ring, most preferably an indolenine ring, an azaindolenine ring, a benzothiazole ring, a benzoxazole ring, or a benzimidazole ring.
The heterocycle formed by Z 1 may have a substituent (examples of preferred substituents are the same as examples of substituents on Za 1 and Za 2 ), and more preferably, an alkyl group, aryl A group, a heterocyclic group, a halogen atom, a carboxyl group, a sulfo group, an alkoxy group, a carbamoyl group, and an alkoxycarbonyl group.

およびX として好ましくはアリール基または一般式(2)で表される基で表され、より好ましくは4位にジアルキルアミノ基またはジアリールアミノ基が置換したアリール基または一般式(2)で表される基で表される。 X 1 and X 2 are each preferably an aryl group or a group represented by the general formula (2), more preferably an aryl group substituted with a dialkylamino group or a diarylamino group at the 4-position or the general formula (2) Represented by the group represented.

本発明の2光子吸収化合物は水素結合性基を分子内に有することも好ましい。ここで水素結合性基とは、水素結合における水素を供与する基または水素を受容する基を表し、そのどちらの性質も有している基がより好ましい。
また本発明の水素結合性基を有する化合物は溶液または固体状態にて水素結合性基同士の相互作用により会合的相互作用することが好ましく、分子内相互作用でも分子間相互作用でも良いが、分子間相互作用である方がより好ましい。
The two-photon absorption compound of the present invention preferably has a hydrogen bonding group in the molecule. Here, the hydrogen-bonding group represents a group that donates hydrogen or a group that accepts hydrogen in a hydrogen bond, and a group having both properties is more preferable.
Further, the compound having a hydrogen bonding group of the present invention preferably has an associative interaction by the interaction between hydrogen bonding groups in a solution or in a solid state, and may be an intramolecular interaction or an intermolecular interaction. The interaction is more preferable.

本発明の水素結合性基としては、好ましくは、−COOH、−CONHR11、−SOH、−SONHR12、−P(O)(OH)OR13、−OH、−SH、−NHR14、−NHCOR15、−NR16C(O)NHR17のいずれかで表される。ここで、R11、R12はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基(好ましくは炭素原子数(以下C数という)1〜20、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、n−ペンチル、ベンジル、3−スルホプロピル、4−スルホブチル、カルボキシメチル、5−カルボキシペンチル)、アルケニル基(好ましくはC数2〜20、例えば、ビニル、アリル)、アリール基(好ましくはC数6〜20、例えば、フェニル、2−クロロフェニル、4−メトキシフェニル、3−メチルフェニル、1−ナフチル)、ヘテロ環基(好ましくはC数1〜20、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ)、−COR18または−SO19を表し、R13〜R19はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはヘテロ環基を表す(以上好ましい例はR11、R12と同じ)。 The hydrogen bonding group of the present invention is preferably —COOH, —CONHR 11 , —SO 3 H, —SO 2 NHR 12 , —P (O) (OH) OR 13 , —OH, —SH, —NHR. 14 , —NHCOR 15 , —NR 16 C (O) NHR 17 . Here, R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group (preferably 1 to 20 carbon atoms (hereinafter referred to as C number), for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, n -Pentyl, benzyl, 3-sulfopropyl, 4-sulfobutyl, carboxymethyl, 5-carboxypentyl), alkenyl group (preferably C2-20, such as vinyl, allyl), aryl group (preferably C6 20, for example, phenyl, 2-chlorophenyl, 4-methoxyphenyl, 3-methylphenyl, 1-naphthyl), a heterocyclic group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, such as pyridyl, thienyl, furyl, thiazolyl, imidazolyl, pyrazolyl) , Pyrrolidino, piperidino, morpholino), —COR 18 or —SO 2 R 19 , R 13 to R 19 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group (the preferred examples are the same as those for R 11 and R 12 ).

11として好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、−COR18基、または−SO19基を表し。その際R18、R19としてはアルキル基またはアリール基が好ましい。
11としてより好ましくは水素原子、アルキル基、または−SO19基を表し、最も好ましくは水素原子を表す。
12として好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、−COR18基、または−SO19基を表し。その際R18、R19としてはアルキル基またはアリール基が好ましい。
12としてより好ましくは水素原子、アルキル基、または−COR18基を表し、最も好ましくは水素原子を表す。
13として好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、より好ましくは水素原子を表す。
14として好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。
15として好ましくはアルキル基、またはアリール基を表す。
16として好ましくは水素原子を表し、R17として好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。
R 11 preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a —COR 18 group, or a —SO 2 R 19 group. In this case, R 18 and R 19 are preferably an alkyl group or an aryl group.
R 11 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a —SO 2 R 19 group, and most preferably a hydrogen atom.
R 12 preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a —COR 18 group, or a —SO 2 R 19 group. In this case, R 18 and R 19 are preferably an alkyl group or an aryl group.
R 12 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or a —COR 18 group, and most preferably a hydrogen atom.
R 13 preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group, more preferably a hydrogen atom.
R 14 preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.
R 15 preferably represents an alkyl group or an aryl group.
R 16 preferably represents a hydrogen atom, and R 17 preferably represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group.

水素結合性基としてより好ましくは、−COOH、−CONHR11、−SONHR12、−NHCOR15、−NR16C(O)NHR17のいずれかであり、さらに好ましくは−COOH、−CONHR11、−SONHR12のいずれかであり、最も好ましく−COOH、−CONHのいずれかである。 More preferably, the hydrogen bonding group is any one of —COOH, —CONHR 11 , —SO 2 NHR 12 , —NHCOR 15 , —NR 16 C (O) NHR 17 , and more preferably —COOH, —CONHR 11 , —SO 2 NHR 12 , and most preferably —COOH or —CONH 2 .

本発明の2光子吸収化合物はモノマー状態で用いても良いが、会合状態で用いても良い。
ここで、色素発色団同士が特定の空間配置に、共有結合又は配位結合、あるいは種々の分子間力(水素結合、ファン・デル・ワールス力、クーロン力等)などの結合力によって固定されている状態を、一般的に会合(又は凝集)状態と称している。
本発明の2光子吸収化合物は、分子間会合状態で用いても、2光子吸収を行うクロモフォアを分子内に2個以上有し、それらが分子内会合状態にて2光子吸収を行う状態で用いても良い。
The two-photon absorption compound of the present invention may be used in a monomer state or in an associated state.
Here, the dye chromophores are fixed in a specific spatial arrangement by a bond such as a covalent bond or a coordinate bond, or various intermolecular forces (hydrogen bond, van der Waals force, Coulomb force, etc.) This state is generally referred to as an association (or aggregation) state.
The two-photon absorption compound of the present invention has two or more chromophores that perform two-photon absorption in a molecule even when used in an intermolecular association state, and is used in a state in which they absorb two-photons in an intramolecular association state. May be.

参考のため、以下に会合体の説明を行う。会合体については、例えばジェイムス(James)編「ザ・セオリー・オブ・ザ・フォトグラフィック・プロセス」(The Theory of the Photographic Process)第4版、マクミラン出版社、1977年、第8章、第218〜222頁、及び小林孝嘉著「J会合体(J-Aggregates)」ワールド・サイエンティフィック・パブリッシング社(World Scientific Publishing Co.Pte.Ltd.)、1996年刊)などに詳細な説明がなされている。
モノマーとは単量体を意味する。会合体の吸収波長の観点では、モノマー吸収に対して、吸収が短波長にシフトする会合体をH会合体(2量体は特別にダイマーと呼ぶ)、長波長にシフトする会合体をJ会合体と呼ぶ。
For reference, the meeting is explained below. As for the association, for example, James, “The Theory of the Photographic Process”, 4th edition, Macmillan Publishers, 1977, Chapter 8, 218. Pp. 222 and “J-Aggregates” written by Takayoshi Kobayashi, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 1996). .
A monomer means a monomer. From the viewpoint of the absorption wavelength of the aggregate, an aggregate whose absorption shifts to a short wavelength with respect to monomer absorption is defined as an H aggregate (a dimer is specially called a dimer), and an aggregate whose shift is shifted to a long wavelength. Called coalescence.

会合体の構造の観点では、レンガ積み会合体において、会合体のずれ角が小さい場合はJ会合体と呼ばれるが、ずれ角が大きい場合はH会合体と呼ばれる。レンガ積み会合体については、ケミカル・フィジックス・レター(Chemical Physics Letters)、第6巻、第183頁(1970年)に詳細な説明がある。また、レンガ積み会合体と同様な構造を持つ会合体として梯子または階段構造の会合体がある。梯子または階段構造の会合体については、Zeitschrift fur Physikalische Chemie,第49巻、第324頁、(1941年)に詳細な説明がある。   From the viewpoint of the structure of the aggregate, in the brick aggregate, when the deviation angle of the aggregate is small, it is called a J aggregate, but when the deviation angle is large, it is called an H aggregate. There is a detailed description of brickwork aggregates in Chemical Physics Letters, Vol. 6, page 183 (1970). In addition, there is a ladder or staircase aggregate as an aggregate having a structure similar to that of a brickwork aggregate. Ladder or staircase structures are described in detail in Zeitschiff for Physikaliche Chemie, Vol. 49, p. 324 (1941).

また、レンガ積み会合体以外を形成するものとして、矢はず(Herringbone)構造をとる会合体(矢はず会合体と呼ぶことができる)などが知られている。
矢はず(Herringbone)会合体については、チャールズ・ライヒ(Charles Reich)著、フォトグラフィック・サイエンス・アンド・エンジニアリング(Photographic Science and Engineering)第18巻、第3号、第335頁(1974年)に記載されている。矢はず会合体は、会合体に由来する2つの吸収極大を持つ。
Moreover, as what forms other than a brickwork aggregate | assembly, the aggregate | assembly (it can call an arrowhead aggregate | assembly) etc. which take an arrow (Herringbone) structure etc. are known.
The Herringbone association is described in Charles Reich, Photographic Science and Engineering Vol. 18, No. 3, p. 335 (1974). Has been. The arrowhead aggregate has two absorption maxima derived from the aggregate.

会合状態を取っているかどうかは、前記の通りモノマー状態からの吸収(吸収λmax、ε、吸収形)の変化により確認することができる。
本発明の化合物は会合により短波長化(H会合)しても長波長化(J会合)してもその両方でもいずれでも良いが、J会合体を形成することがより好ましい。
Whether or not it is in an associated state can be confirmed by a change in absorption (absorption λmax, ε, absorption type) from the monomer state as described above.
The compound of the present invention may be either short-wavelength (H-association) or long-wavelength (J-association) or both by association, but it is more preferable to form a J-aggregate.

化合物の分子間会合状態は様々な方法に形成することができる。
例えば溶液系では、ゼラチンのようなマトリックスを添加した水溶液(例えばゼラチン0.5wt%・化合物10−4M水溶液)、KClのような塩を添加した水溶液(例えばKCl5%・化合物2×10−3M水溶液)に化合物を溶かす方法、良溶媒に化合物を溶かしておいて後から貧溶媒を加える方法(例えばDMF−水系、クロロホルム−トルエン系等)等が挙げられる。
また膜系では、ポリマー分散系、アモルファス系、結晶系、LB膜系等の方法が挙げられる。
さらに、バルクまたは微粒子(μm〜nmサイズ)半導体(例えばハロゲン化銀、酸化チタン等)、バルクまたは微粒子金属(例えば金、銀、白金等)に吸着、化学結合、または自己組織化させることにより分子間会合状態を形成させることもできる。カラー銀塩写真における、ハロゲン化銀結晶上のシアニン色素J会合吸着による分光増感はこの技術を利用したものである。
分子間会合に関与する化合物数は2個であっても、非常に多くの化合物数であっても良い。
The intermolecular association state of a compound can be formed in various ways.
For example, in a solution system, an aqueous solution to which a matrix such as gelatin is added (for example, gelatin 0.5 wt% · compound 10 −4 M aqueous solution), an aqueous solution to which a salt such as KCl is added (for example, KCl 5% · compound 2 × 10 −3). M aqueous solution), a method of dissolving a compound in a good solvent, a method of adding a poor solvent afterwards (for example, DMF-water system, chloroform-toluene system, etc.) and the like.
Examples of the film system include polymer dispersion systems, amorphous systems, crystal systems, and LB film systems.
Furthermore, molecules can be adsorbed, chemically bonded, or self-assembled into bulk or fine particle (μm to nm size) semiconductors (eg, silver halide, titanium oxide, etc.), bulk or fine particle metals (eg, gold, silver, platinum, etc.). Inter-association states can also be formed. Spectral sensitization by cyanine dye J-associative adsorption on silver halide crystals in a color silver salt photograph utilizes this technique.
The number of compounds involved in the intermolecular association may be two or a very large number of compounds.

以下に、本発明で用いられる2光子吸収化合物の好ましい具体例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of the two-photon absorption compound used by this invention is given to the following, this invention is not limited to these.

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次に本発明の2光子吸収重合性組成物における重合開始剤について説明する。 本発明の重合開始剤とは、非共鳴2光子吸収により生じた2光子吸収化合物の励起状態からエネルギー移動または電子移動(電子を与えるまたは電子を受ける)を行うことによりラジカルまたは酸(ブレンステッド酸またはルイス酸)を発生し、重合性化合物の重合を開始することができる化合物のことである。
本発明の重合開始剤は好ましくは、ラジカルを発生して重合性化合物のラジカル重合を開始することができるラジカル重合開始剤と、ラジカルを発生することなく酸のみ発生して重合性化合物のカチオン重合のみを開始することができるカチオン重合開始剤と、ラジカル及び酸を両方発生して、ラジカル及びカチオン重合両方を開始することができる重合開始剤のいずれかである。
Next, the polymerization initiator in the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention will be described. The polymerization initiator of the present invention is a radical or acid (Bronsted acid) by performing energy transfer or electron transfer (giving or receiving electrons) from the excited state of a two-photon absorption compound generated by non-resonant two-photon absorption. Or a Lewis acid) and a compound capable of initiating polymerization of a polymerizable compound.
The polymerization initiator of the present invention is preferably a radical polymerization initiator capable of generating radicals to initiate radical polymerization of polymerizable compounds, and cationic polymerization of polymerizable compounds by generating only acids without generating radicals. Either a cationic polymerization initiator capable of initiating only radicals or a polymerization initiator capable of generating both radicals and acids to initiate both radical and cationic polymerization.

本発明の重合開始剤としては好ましくは、以下の14個の系が挙げられる。なお、これらの重合開始剤は、必要に応じて任意の比率で2種以上の混合物として用いてもよい。   The polymerization initiator of the present invention preferably includes the following 14 systems. In addition, you may use these polymerization initiators as 2 or more types of mixtures by arbitrary ratios as needed.

1)ケトン系重合開始剤
2)有機過酸化物系重合開始剤
3)ビスイミダゾール系重合開始剤
4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤
5)ジアゾニウム塩系重合開始剤
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
8)ホウ酸塩系重合開始剤
9)ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤
10)スルホニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤
11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤
12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤
13)金属アレーン錯体系重合開始剤
14)スルホン酸エステル系重合開始剤
1) Ketone polymerization initiator 2) Organic peroxide polymerization initiator 3) Bisimidazole polymerization initiator 4) Trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator 5) Diazonium salt polymerization initiator 6) Diaryliodonium salt polymerization Initiator 7) sulfonium salt polymerization initiator 8) borate polymerization initiator 9) diaryliodonium organic boron complex polymerization initiator 10) sulfonium organic boron complex polymerization initiator 11) cationic two-photon absorption compound organic boron Complex polymerization initiator 12) Anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator 13) Metal arene complex polymerization initiator 14) Sulfonic acid ester polymerization initiator

以下に好ましい上記の系について具体的に説明していく。   The preferred system described above will be specifically described below.

1)ケトン系重合開始剤   1) Ketone-based polymerization initiator

ケトン系重合開始剤としては、好ましくは芳香族ケトン、芳香族ジケトン等が挙げられる。
好ましい例としては例えば、ベンゾフェノン誘導体(例えばベンゾフェノン、ミヒラーズケトン)、ベンゾイン誘導体(例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、α−メチルベンゾイン、α−アリルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン)、アセトイン誘導体(アセトイン、ピバロイン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)、アシロインエーテル誘導体(例えばジエトキシアセトフェノン)、α−ジケトン誘導体(ジアセチル、ベンジル、4,4´−ジメトキシベンジル、ベンジルジメチルケタール、2,3−ボルナンジオン(カンファーキノン)、2,2,5,5−テトラメチルテトラヒドロ−3,4−フラン酸(イミダゾールトリオン))、キサトン誘導体(例えばキサントン)、チオキサントン誘導体(例えば、チオキサントン、2−クロロチオキサントン)、ケトクマリン誘導体等が挙げられる。
Preferred examples of the ketone polymerization initiator include aromatic ketones and aromatic diketones.
Preferred examples include, for example, benzophenone derivatives (for example, benzophenone, Michler's ketone), benzoin derivatives (for example, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, α-methylbenzoin, α-allylbenzoin, α-phenylbenzoin), acetoin derivatives (acetoin, pivaloin, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone), acyloin ether derivatives (eg diethoxyacetophenone), α-diketone derivatives (diacetyl, benzyl, 4,4′-dimethoxybenzyl, benzyldimethyl ketal) , 2,3-bornanedione (camphorquinone), 2,2,5,5-tetramethyltetrahydro-3,4-furanic acid (imidazole trione)), xanthone derivative (For example, xanthone), thioxanthone derivatives (for example, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone), ketocoumarin derivatives, and the like.

市販品としては例えば、チバガイギー社より上市されている下記式で表されるイルガキュアー184、651、907等が挙げられる。   Examples of commercially available products include Irgacure 184, 651, and 907 represented by the following formula marketed by Ciba Geigy.

Figure 0005162511
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また、好ましい例としてキノン系重合開始剤(例えば、9,10−アンスラキノン、1−クロロアンスラキノン、2−クロロアンスラキノン、2−メチルアンスラキノン、2−エチルアンスラキノン、2−t−ブチルアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナンスレンキノン、1,2−ベンズアンスラキノン、2,3−ベンズアンスラキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジクロロナフトキノン、1,4−ジメチルアンスラキノン、2,3−ジメチルアンスラキノン、2−フェニルアンスラキノン、2,3−ジメチルアンスラキノン、アンスラキノンアルファ−スルホン酸のナトリウム塩、3−クロロ−2−メチルアンスラキノン、レテネキノン、7,8,9,10−テトラヒドロナフタセンキノン、並びに1,2,3,4−テトラヒドロベンズ(a)アンスラセン−7,12−ジオン)も挙げられる。   Preferred examples include quinone polymerization initiators (eg, 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone. Quinone, octamethylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenanthrenequinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2, 3-dichloronaphthoquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, sodium salt of anthraquinone alpha-sulfonic acid, 3-chloro-2 -Methylanthraquinone, Rethenequinone, 7,8,9,10-tetrahydronaphthacene Non, as well as 1,2,3,4-tetrahydrobenz (a) anthracene-7,12-dione).

2)有機過酸化物系重合開始剤   2) Organic peroxide polymerization initiator

好ましい例としては、ベンゾイルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、特開昭59−189340号公報および特開昭60−76503号公報記載の3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが挙げられる。   Preferable examples include benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-) described in JP-A-59-189340 and JP-A-60-76503. Butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like.

3)ビスイミダゾール系重合開始剤   3) Bisimidazole polymerization initiator

ビスイミダゾール系重合開始剤にて好ましいのは、ビス(2,4,5−トリフェニル)イミダゾール誘導体であり、例えばビス(2,4,5−トリフェニル)イミダゾール、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ビス(m−メトキシフェニル)−イミダゾールダイマー(CDM−HABI)、1,1′−ビイミダゾール、2,2′−ビス(o−クロロフェニル)−4,4′5,5′−テトラフェニル(o−Cl−HABI)、1H−イミダゾール、2,5−ビス(o−クロロフェニル)−4−〔3,4−ジメトキシフェニル〕−ダイマー(TCTM−HABI)などが挙げられる。   Preferable bisimidazole-based polymerization initiators are bis (2,4,5-triphenyl) imidazole derivatives, such as bis (2,4,5-triphenyl) imidazole, 2- (o-chlorophenyl)- 4,5-bis (m-methoxyphenyl) -imidazole dimer (CDM-HABI), 1,1'-biimidazole, 2,2'-bis (o-chlorophenyl) -4,4'5,5'-tetra Examples include phenyl (o-Cl-HABI), 1H-imidazole, 2,5-bis (o-chlorophenyl) -4- [3,4-dimethoxyphenyl] -dimer (TCTM-HABI), and the like.

ビスイミダゾール系重合開始剤は水素供与体と共に用いられることが好ましい。水素供与体として好ましくは、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、などが挙げられる。   The bisimidazole polymerization initiator is preferably used together with a hydrogen donor. Preferred examples of the hydrogen donor include 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, 4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, and the like.

4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤   4) Trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator

トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(11)にて表される。   The trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (11).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(11)中、R21、R22、R23はそれぞれ独立にハロゲン原子を表し、好ましくは塩素原子を表す。R24、R25はそれぞれ独立に水素原子、−CR212223、置換基を表す(好ましい例はZa上の置換基と同じ)。R24は好ましくは−CR212223を、より好ましくは−CCl基を表し、R25は好ましくは、 −CR212223、アルキル基、アルケニル基、アリール基である。 In general formula (11), R 21 , R 22 , and R 23 each independently represent a halogen atom, preferably a chlorine atom. R 24 and R 25 each independently represent a hydrogen atom, —CR 21 R 22 R 23 , or a substituent (preferred examples are the same as the substituents on Za 1 ). R 24 is preferably a -CR 21 R 22 R 23, more preferably represents a 3 group -CCl, R 25 is preferably, -CR 21 R 22 R 23, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group.

トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤の具体例としては、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4’−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2−(4’−トリフルオロメチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(p−メトキシフェニルビニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4'−メトキシ−1'−ナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどが例示される。好ましい例として、英国特許1388492号および特開昭53−133428号公報記載の化合物も挙げられる。   Specific examples of the trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator include 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1, 3,5-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2- (4′-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1, 3,5-triazine, 2- (4′-trifluoromethylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (p -Methoxyphenylvinyl) -1,3,5-triazine, 2- (4'-methoxy-1'-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, etc. . Preferable examples also include compounds described in British Patent No. 1388492 and JP-A No. 53-133428.

5)ジアゾニウム塩系重合開始剤   5) Diazonium salt polymerization initiator

ジアゾニウム塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(12)にて表される。   The diazonium salt polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (12).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

26はアリール基またはヘテロ環基を表し(以上好ましい例はZa上の置換基と同じ)、好ましくはアリール基であり、より好ましくはフェニル基である。
27は置換基を表し(好ましい例はZa上の置換基と同じ)、a21は0〜5の整数を表し、好ましくは0〜2の整数を表す。a21が2以上の時、複数のR27は同じでも異なっても良く、互いに連結して環を形成しても良い。
21 は、HX21がpKa4以下(水中、25℃)、好ましくは3以下、より好ましくは2以下の酸となる陰イオンで、好ましくは例えば、クロリド、ブロミド、ヨージド、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、パークロレート、トリフルオロメタンスルホネート、9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホネート、メタンスルホレート、ベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トシレート、テトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどである。
R 26 represents an aryl group or a heterocyclic group (the preferred examples are the same as the substituents on Za 1 ), preferably an aryl group, and more preferably a phenyl group.
R 27 represents a substituent (preferred examples are the same as those of the substituent on Za 1), a21 represents an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 2. a21 is when 2 or more, the plurality of R 27 may be the same or different and may form a ring.
X 21 is an anion in which HX 21 becomes an acid having a pKa of 4 or less (in water, 25 ° C.), preferably 3 or less, more preferably 2 or less, preferably, for example, chloride, bromide, iodide, tetrafluoroborate, hexa Fluorophosphate, hexafluoroarsenate, hexafluoroantimonate, perchlorate, trifluoromethanesulfonate, 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate, methanesulfonate, benzenesulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, tosylate, tetra ( Pentafluorophenyl) borate and the like.

ジアゾニウム系重合開始剤の具体例としては例えば、ベンゼンジアゾニウム、4−メトキシジアゾニウム、4−メチルジアゾニウムの上記X21-塩などが挙げられる。   Specific examples of the diazonium-based polymerization initiator include benzenediazonium, 4-methoxydiazonium, the above X21-salt of 4-methyldiazonium, and the like.

6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤   6) Diaryliodonium salt polymerization initiator

ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(13)にて表される。   The diaryliodonium salt polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (13).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(13)中、X21 は一般式(12)と同義である。R28、R29はそれぞれ独立に置換基を表し(好ましい例はZa上の置換基と同じ)、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、またはニトロ基を表す。a22、a23はそれぞれ独立に0〜5の整数を表し、好ましくは0〜1の整数を表す。a22、a23が各々、2以上の時、複数のR28、R29は同じでも異なっても良く、互いに連結して環を形成しても良い。 In the general formula (13), X 21 - is a general formula (12) interchangeably. R 28 and R 29 each independently represent a substituent (preferred examples are the same as those for Za 1 ), and preferably represent an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group. a22 and a23 each independently represent an integer of 0 to 5, preferably an integer of 0 to 1. When a22 and a23 are each 2 or more, the plurality of R 28 and R 29 may be the same or different, and may be connected to each other to form a ring.

ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤の具体例としては、ジフェニルヨードニウム、4,4'−ジクロロジフェニルヨードニウム、4,4'−ジメトキシジフェニルヨードニウム、4,4'−ジメチルジフェニルヨードニウム、4,4' −t-ブチルジフェニルヨードニウム、3,3'−ジニトロジフェニルヨードニウム、フェニル(p−メトキシフェニル)ヨードニウム、ビス(p−シアノフェニル)ヨードニウムなどのクロリド、ブロミド、ヨージド、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、パークロレート、トリフルオロメタンスルホネート、9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホネート、メタンスルホレート、ベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トシレート、テトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが挙げられる。
また、「マクロモレキュールス(Macromolecules)」、第10巻、p1307(1977年)に記載の化合物、特開昭58−29803号公報、特開平1−287105号公報、特願平3−5569号に記載されているようなジアリールヨードニウム塩類も挙げられる。
Specific examples of the diaryliodonium salt polymerization initiator include diphenyliodonium, 4,4′-dichlorodiphenyliodonium, 4,4′-dimethoxydiphenyliodonium, 4,4′-dimethyldiphenyliodonium, 4,4′-t- Chlorides such as butyldiphenyliodonium, 3,3′-dinitrodiphenyliodonium, phenyl (p-methoxyphenyl) iodonium, bis (p-cyanophenyl) iodonium, bromide, iodide, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, hexafluoroarsenate , Hexafluoroantimonate, perchlorate, trifluoromethanesulfonate, 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfonate, methanesulfonate, benzenesulfonate, 4-trifluoromethane Examples include tilbenzene sulfonate, tosylate, and tetra (pentafluorophenyl) borate.
Further, compounds described in “Macromolecules”, Vol. 10, p1307 (1977), Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 58-29803, 1-287105, and Japanese Patent Application No. 3-5569. And diaryliodonium salts as described in 1).

7)スルホニウム塩系重合開始剤   7) Sulfonium salt polymerization initiator

スルホニウム塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(14)にて表される。   The sulfonium salt polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (14).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(14)中、X21 は一般式(12)と同義である。R30、R31、R32はそれぞれ独立にアルキル基、アリール基、ヘテロ環基(以上好ましい例はZa上の置換基と同じ)を表し、好ましくは、アルキル基、フェナシル基、アリール基を表す。 In the general formula (14), X 21 - is a general formula (12) interchangeably. R 30 , R 31 , and R 32 each independently represent an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group (the preferred examples are the same as the substituents on Za 1 ), and preferably an alkyl group, a phenacyl group, or an aryl group. Represent.

スルホニウム塩系重合開始剤の具体例としては、トリフェニルスルホニウム、ジフェニルフェナシルスルホニウム、ジメチルフェナシルスルホニウム、ベンジル−4−ヒドロキシフェニルメチルスルホニウム、4−ターシャリーブチルトリフェニルスルホニウム、トリス(4−メチルフェニル)スルホニウム、トリス( 4−メトキシフェニル)スルホニウム、4−フェニルチオトリフェニルスルホニウム、ビス−1−(4−(ジフェニルスルホニウム)フェニル)スルフィドなどのスルホニウム塩のクロリド、ブロミド、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネート、ヘキサフルオロアンチモネート、パークロレート、トリフルオロメタンスルホネート、9,10−ジメトキシアントラセン−2−スルホネート、メタンスルホレート、ベンゼンスルホネート、4−トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トシレート、テトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートなどが例示される。   Specific examples of the sulfonium salt polymerization initiator include triphenylsulfonium, diphenylphenacylsulfonium, dimethylphenacylsulfonium, benzyl-4-hydroxyphenylmethylsulfonium, 4-tertiarybutyltriphenylsulfonium, tris (4-methylphenyl). ) Chloride, bromide, tetrafluoroborate, hexafluorophosphate of sulfonium salts such as sulfonium, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium, 4-phenylthiotriphenylsulfonium, bis-1- (4- (diphenylsulfonium) phenyl) sulfide , Hexafluoroarsenate, hexafluoroantimonate, perchlorate, trifluoromethanesulfonate, 9,10-dimethoxyanthracene-2-sulfo Over DOO, methanesulfonyl rate, benzenesulfonate, 4-trifluoromethylbenzenesulfonate, tosylate, etc. tetra (pentafluorophenyl) borate.

8)ホウ酸塩系重合開始剤   8) Borate polymerization initiator

ホウ酸塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(15)にて表される。   The borate polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (15).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(15)中、R33、R34、R35、R36はそれぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基を表し(以上好ましい例はZa上の置換基と同じ)、好ましくはアルキル基またはアリール基である。ただし、R33、R34、R35、R36の全てが同時にアリール基となることはない。X22 は陽イオンを表す。
より好ましくはR33、R34、R35はアリール基であり、R36がアルキル基であり、最も好ましくはR33、R34、R35はフェニル基であり、R36はn−ブチル基である。
In the general formula (15), R 33 , R 34 , R 35 , and R 36 each independently represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group (preferred examples are substitutions on Za 1 ). The same as the group), preferably an alkyl group or an aryl group. However, all of R 33 , R 34 , R 35 , and R 36 do not become an aryl group at the same time. X 22 + represents a cation.
More preferably, R 33 , R 34 and R 35 are aryl groups, R 36 is an alkyl group, most preferably R 33 , R 34 and R 35 are phenyl groups, and R 36 is an n-butyl group. is there.

ホウ酸塩系重合開始剤の具体例としては、テトラブチルアンモニウムn−ブチルトリフェニルボレート、テトラメチルアンモニウムsec−ブチルトリフェニルボレートなどが挙げられる。   Specific examples of the borate polymerization initiator include tetrabutylammonium n-butyltriphenylborate, tetramethylammonium sec-butyltriphenylborate and the like.

9)ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤   9) Diaryliodonium organoboron complex polymerization initiator

ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(16)にて表される。   The diaryliodonium organoboron complex salt polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (16).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(16)中、R28、R29、a22、a23は一般式(13)と同義であり、R33、R34、R35、R36は一般式(15)と同義である。 In General Formula (16), R 28 , R 29 , a22, and a23 have the same meaning as in General Formula (13), and R 33 , R 34 , R 35 , and R 36 have the same meaning as in General Formula (15).

ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体塩系重合開始剤の具体例としては以下に示すI−1〜I−3が挙げられる。   Specific examples of the diaryliodonium organic boron complex salt polymerization initiator include I-1 to I-3 shown below.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

さらに、特開平3−704号公報記載のジフェニルヨードニウム(n−ブチル)トリフェニルボレートなどのヨードニウム有機ホウ素錯体も好ましい例として挙げられる。   Furthermore, iodonium organoboron complexes such as diphenyliodonium (n-butyl) triphenylborate described in JP-A-3-704 are also preferable examples.

10)スルホニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤   10) Sulfonium organoboron complex polymerization initiator

スルホニウム有機ホウ素錯体塩系重合開始剤は好ましくは以下の一般式(17)にて表される。   The sulfonium organic boron complex salt polymerization initiator is preferably represented by the following general formula (17).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(17)中、R33、R34、R35、R36は一般式(15)と同義である。R37、R38、R39はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アミノ基であり(以上好ましい例はZa上の置換基に同じ)、より好ましくはアルキル基、フェナシル基、アリール基、アルケニル基である。R37、R38、R39は互いに連結して環を形成しても良い。R40は酸素原子もしくは孤立電子対を表す。 In general formula (17), R 33 , R 34 , R 35 , and R 36 have the same meaning as in general formula (15). R 37 , R 38 and R 39 are each independently an alkyl group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group or amino group (and more preferred examples) Is the same as the substituent on Za 1 ), more preferably an alkyl group, a phenacyl group, an aryl group or an alkenyl group. R 37 , R 38 and R 39 may be connected to each other to form a ring. R 40 represents an oxygen atom or a lone electron pair.

スルホニウム有機ホウ素錯体塩系重合開始剤の具体例としては以下に示すI−4〜I−10が挙げられる。   Specific examples of the sulfonium organic boron complex salt polymerization initiator include I-4 to I-10 shown below.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

さらに、特開平5−255347号、特開平5−213861号記載のスルホニウム有機ホウ素錯体も好ましい例として挙げられる。   Furthermore, preferred examples include sulfonium organoboron complexes described in JP-A-5-255347 and JP-A-5-213861.

11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤   11) Cationic two-photon absorption compound organoboron complex polymerization initiator

本発明の重合開始剤がカチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤の場合は、そのカチオン性2光子吸収化合物が本発明の2光子吸収化合物の役割を行っても良い。
カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤は好ましくは一般式(18)にて表される。
When the polymerization initiator of the present invention is a cationic two-photon absorption compound organic boron complex polymerization initiator, the cationic two-photon absorption compound may serve as the two-photon absorption compound of the present invention.
The cationic two-photon absorption compound organoboron complex polymerization initiator is preferably represented by the general formula (18).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(18)中、(Dye−1)は非共鳴2光子吸収を行いかつカチオン性の化合物であり、好ましい例としては先述した通りである。R33、R34、R35、R36は一般式(15)と同義である。 In the general formula (18), (Dye-1) + performs non-resonant two-photon absorption and is a cationic compound. Preferred examples are as described above. R 33 , R 34 , R 35 , and R 36 have the same meaning as in general formula (15).

カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤の具体例としては例えば、以下に示すI−11、I−12、I−13、I−14等が挙げられる。   Specific examples of the cationic two-photon absorption compound organoboron complex polymerization initiator include I-11, I-12, I-13, and I-14 shown below.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

また、特開昭62−143044号、62−150242号公報に記載の陽イオン染料−ボレート陰イオン錯体も具体例として挙げられる。   Specific examples include cationic dye-borate anion complexes described in JP-A-62-143044 and 62-150242.

12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤   12) Anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator

本発明の重合開始剤がアニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤の場合は、そのアニオン性2光子吸収化合物が本発明の2光子吸収化合物の役割を行っても良い。
アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩系重合開始剤は好ましくは一般式(19)にて表される。
When the polymerization initiator of the present invention is an anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator, the anionic two-photon absorption compound may serve as the two-photon absorption compound of the present invention.
The anionic two-photon absorption compound onium salt-based polymerization initiator is preferably represented by the general formula (19).

Figure 0005162511
Figure 0005162511

一般式(19)中、(Dye-2)は非共鳴2光子吸収を行いかつアニオン性の化合物であり、好ましい例としては先述した通りである。X23 は一般式(12)のジアゾニウム塩のカチオン部分、一般式(13)のジアリールヨードニウム塩のカチオン部分、一般式(14)のスルホニウム塩のカチオン部分を表し(いずれも好ましい例は先述した通り)、好ましくは一般式(13)のジアリールヨードニウム塩のカチオン部分または一般式(14)のスルホニウム塩のカチオン部分である。 In the general formula (19), (Dye-2 ) - is carried out an anionic compound non-resonant two-photon absorption, it is as previously described are preferred examples. X 23 + represents a cation part of the diazonium salt of the general formula (12), a cation part of the diaryliodonium salt of the general formula (13), and a cation part of the sulfonium salt of the general formula (14) (all preferred examples are described above). A cation moiety of the diaryliodonium salt of the general formula (13) or a cation moiety of the sulfonium salt of the general formula (14).

アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩系重合開始剤の具体例としては例えば、以下に示すI−15〜I−32等が挙げられる。   Specific examples of the anionic two-photon absorption compound onium salt-based polymerization initiator include I-15 to I-32 shown below.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

13)金属アレーン錯体系重合開始剤   13) Metal arene complex polymerization initiator

金属アレーン錯体系重合開始剤としては、金属は鉄またはチタンが好ましい。 具体的には、特開平1−54440号、ヨーロッパ特許第109851号、ヨーロッパ特許第126712号および「ジャーナル・オブ・イメージング・サイエンス(J.Imag.Sci.)」、第30巻、第174頁(1986年)記載の鉄アレーン錯体、「オルガノメタリックス(Organometallics)」、第8巻、第2737頁(1989年)記載の鉄アレーン有機ホウ素錯体、「Prog.Polym.Sci、第21巻、7〜8頁(1996年)記載の鉄アレーン錯体塩、特開昭61−151197号公報に記載されるチタセノン類、などが好ましい例として挙げられる。   As the metal arene complex polymerization initiator, the metal is preferably iron or titanium. Specifically, JP-A-1-54440, European Patent No. 109851, European Patent No. 126712 and “Journal of Imaging Science (J. Imag. Sci.)”, Vol. 30, page 174 ( 1986), an iron arene complex described in “Organometallics”, Vol. 8, page 2737 (1989), “Prog. Polym. Sci, Vol. 21, 7- Preferable examples include iron arene complex salts described on page 8 (1996), titanones described in JP-A No. 61-151197, and the like.

14)スルホン酸エステル系重合開始剤   14) Sulfonic acid ester polymerization initiator

スルホン酸エステル系重合開始剤としては、好ましくはスルホン酸エステル類、スルホン酸ニトロベンジルエステル類、イミドスルホネート類、等を挙げることができる。   Preferred examples of the sulfonic acid ester polymerization initiator include sulfonic acid esters, sulfonic acid nitrobenzyl esters, imide sulfonates, and the like.

スルホン酸エステル類の具体例としては好ましくは、ベンゾイントシレート、ピロガロールトリメシレート、スルホン酸ニトロベンジルエステル類の具体例としては好ましくは、o−ニトロベンジルトシレート、2,6−ジニトロベンジルトシレート、2',6'−ジニトロベンジル−4−ニトロベンゼンスルホネート、p−ニトロベンジル−9,10−ジエトキシアントラセン−2−スルホネート、2−ニトロベンジルトリフルオロメチルスルホネート、イミドスルホネート類の具体例として好ましくはN−トシルフタル酸イミド、9−フルオレニリデンアミノトシレート、α−シアノベンジリデントシルアミン、等が挙げられる。   Specific examples of sulfonic acid esters are preferably benzoin tosylate, pyrogallol trimesylate, and specific examples of sulfonic acid nitrobenzyl esters are preferably o-nitrobenzyl tosylate, 2,6-dinitrobenzyl tosylate, Specific examples of 2 ′, 6′-dinitrobenzyl-4-nitrobenzenesulfonate, p-nitrobenzyl-9,10-diethoxyanthracene-2-sulfonate, 2-nitrobenzyltrifluoromethylsulfonate, and imidosulfonate are preferably N. -Tosylphthalimide, 9-fluorenylideneaminotosylate, α-cyanobenzylidenetosylamine, and the like.

15)その他の重合開始剤   15) Other polymerization initiators

前記1)〜14)以外の重合開始剤としては、4,4’−ジアジドカルコンのような有機アジド化合物、N−フェニルグリシンなどの芳香族カルボン酸、ポリハロゲン化合物(CI、CHI、CBrCI)、1−ベンジル−2−シアノピリジニウム塩ヘキサフルオロアンチモネートのようなピリジニウム塩、フェニルイソオキサゾロン、シラノールアルミニウム錯体、特開平3−209477号公報に記載されるアルミナート錯体などが挙げられる。 Examples of polymerization initiators other than the above 1) to 14) include organic azide compounds such as 4,4′-diazidochalcone, aromatic carboxylic acids such as N-phenylglycine, polyhalogen compounds (CI 4 , CHI 3 , CBrCI 3 ), pyridinium salts such as 1-benzyl-2-cyanopyridinium salt hexafluoroantimonate, phenylisoxazolone, silanol aluminum complexes, and aluminate complexes described in JP-A-3-209477.

ここで、本発明の重合開始剤は、
a)ラジカル重合を活性化できる重合開始剤
b)カチオン重合のみ活性化できる重合開始剤
c)ラジカル重合とカチオン重合を同時に活性化できる重合開始剤
分類することができる。
Here, the polymerization initiator of the present invention is
a) Polymerization initiator capable of activating radical polymerization b) Polymerization initiator capable of activating only cationic polymerization c) Polymerization initiator capable of simultaneously activating radical polymerization and cationic polymerization can be classified.

a)ラジカル重合を活性化できる重合開始剤とは、非共鳴2光子吸収により生じた2光子吸収化合物の励起状態からエネルギー移動または電子移動(2光子吸収化合物に電子を与えるまたは2光子吸収化合物から電子を受ける)を行うことによりラジカルを発生し、重合性化合物のラジカル重合を開始することができる重合開始剤のことである。
前記の中では、以下の系がラジカル重合を活性化することができる重合開始剤系である。
1)ケトン系重合開始剤
2)有機過酸化物系重合開始剤
3)ビスイミダゾール系重合開始剤
4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤
5)ジアゾニウム塩系重合開始剤
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
8)ホウ酸塩系重合開始剤
9)ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤
10)スルホニウム有機ホウ素錯体系重合開始剤
11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤
12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤
13)金属アレーン錯体系重合開始剤
a) A polymerization initiator capable of activating radical polymerization means energy transfer or electron transfer from an excited state of a two-photon absorption compound generated by non-resonant two-photon absorption (giving an electron to the two-photon absorption compound or from a two-photon absorption compound) It is a polymerization initiator capable of generating radicals by performing (to receive electrons) and initiating radical polymerization of the polymerizable compound.
Among the above, the following systems are polymerization initiator systems that can activate radical polymerization.
1) Ketone polymerization initiator 2) Organic peroxide polymerization initiator 3) Bisimidazole polymerization initiator 4) Trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator 5) Diazonium salt polymerization initiator 6) Diaryliodonium salt polymerization Initiator 7) sulfonium salt polymerization initiator 8) borate polymerization initiator 9) diaryliodonium organic boron complex polymerization initiator 10) sulfonium organic boron complex polymerization initiator 11) cationic two-photon absorption compound organic boron Complex polymerization initiator 12) Anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator 13) Metal arene complex polymerization initiator

ラジカル重合を活性化できる重合開始剤としてより好ましくは、
1)ケトン系重合開始剤
3)ビスイミダゾール系重合開始剤
4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤
12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤
が挙げられ、さらに好ましくは、
3)ビスイミダゾール系重合開始剤
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
11)カチオン性2光子吸収化合物有機ホウ素錯体系重合開始剤
12)アニオン性2光子吸収化合物オニウム塩錯体系重合開始剤
が挙げられる。
More preferably as a polymerization initiator capable of activating radical polymerization,
1) Ketone-based polymerization initiator 3) Bisimidazole-based polymerization initiator 4) Trihalomethyl-substituted triazine-based polymerization initiator 6) Diaryliodonium salt-based polymerization initiator 7) Sulfonium salt-based polymerization initiator 11) Cationic two-photon absorption compound Organoboron complex polymerization initiator 12) anionic two-photon absorption compound onium salt complex polymerization initiator, more preferably,
3) Bisimidazole-based polymerization initiator 6) Diaryliodonium salt-based polymerization initiator 7) Sulfonium salt-based polymerization initiator 11) Cationic two-photon absorption compound Organic boron complex-based polymerization initiator 12) Anionic two-photon absorption compound onium salt A complex polymerization initiator is mentioned.

カチオン重合のみ活性化できる重合開始剤とは、非共鳴2光子吸収により生じた2光子吸収化合物の励起状態からエネルギー移動または電子移動を行うことによりラジカルを発生することなく酸(ブレンステッド酸またはルイス酸)を発生し、酸により重合性化合物のカチオン重合を開始することができる重合開始剤のことである。   A polymerization initiator capable of activating only cationic polymerization is an acid (Bronsted acid or Lewis) without generating a radical by performing energy transfer or electron transfer from the excited state of a two-photon absorption compound generated by non-resonant two-photon absorption. It is a polymerization initiator capable of generating an acid) and initiating cationic polymerization of the polymerizable compound with the acid.

前記の系の中では、以下の系がカチオン重合のみを活性化することができる重合開始剤系である。
14)スルホン酸エステル系重合開始剤
Among the above systems, the following systems are polymerization initiator systems that can activate only cationic polymerization.
14) Sulfonic acid ester polymerization initiator

なお、カチオン重合開始剤としては、例えば「UV硬化;科学と技術(UV
CURING;SCIENCE AND TECHNOLOGY)」[p.23〜76、S.ピーター・パーパス(S.PETER PAPPAS)編集、ア・テクノロジー・マーケッティング・パブリケーション(A TECHNOLOGY MARKETING PUBLICATION)]及び「コメンツ・インオーグ.ケム.(Comments Inorg.Chem.)」[B.クリンゲルト、M.リーディーカー及びA.ロロフ(B.KLINGERT、M.RIEDIKER and A.ROLOFF)、第7巻、No.3、p109−138(1988)]などに記載されているものを用いることもできる。
Examples of the cationic polymerization initiator include “UV curing; science and technology (UV
CURING; SCIENCE AND TECHNOLOGY) "[p. 23-76, S.M. Edited by S. PETER PAPPAS, A TECHNOLOGY MARKING PUBLICATION] and "Comments Inorg. Chem." [B. Klingelt, M.M. Reedy Car and A. Rolov (B. KLINGERT, M. RIEDICER and A. ROLOFF), Volume 7, No. 3, p109-138 (1988)] and the like can also be used.

ラジカル重合とカチオン重合を同時に活性化できる重合開始剤とは、非共鳴2光子吸収により生じた2光子吸収化合物の励起状態からエネルギー移動または電子移動を行うことによりラジカルまたは酸(ブレンステッド酸またはルイス酸)を同時発生し、発生するラジカルにより重合性化合物のラジカル重合を、また発生する酸により重合性化合物のカチオン重合を開始することができる重合開始剤のことである。   A polymerization initiator capable of simultaneously activating radical polymerization and cationic polymerization is a radical or acid (Bronsted acid or Lewis) by performing energy transfer or electron transfer from the excited state of a two-photon absorption compound generated by non-resonant two-photon absorption. Acid) is a polymerization initiator capable of simultaneously generating radical polymerization of the polymerizable compound by the generated radical, and cationic polymerization of the polymerizable compound by the generated acid.

前記の系の中では、以下の系がラジカル重合とカチオン重合を同時に活性化できる重合開始剤系である。
4)トリハロメチル置換トリアジン系重合開始剤
5)ジアゾニウム塩系重合開始剤
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
13)金属アレーン錯体系重合開始剤
Among the above systems, the following systems are polymerization initiator systems that can simultaneously activate radical polymerization and cationic polymerization.
4) Trihalomethyl-substituted triazine polymerization initiator 5) Diazonium salt polymerization initiator 6) Diaryliodonium salt polymerization initiator 7) Sulfonium salt polymerization initiator 13) Metal arene complex polymerization initiator

ラジカル重合とカチオン重合を活性化できる重合開始剤として好ましくは、
6)ジアリールヨードニウム塩系重合開始剤
7)スルホニウム塩系重合開始剤
を挙げることができる。
As a polymerization initiator that can activate radical polymerization and cationic polymerization,
6) Diaryliodonium salt polymerization initiators 7) Sulfonium salt polymerization initiators.

次に本発明の2光子吸収重合性組成物における重合性化合物について説明する。
本発明の2光子吸収重合組成物においては、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なることが好ましい。その結果、非共鳴2光子吸収により起こる光重合によって、レーザー焦点部と非焦点部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こり、3次元的屈折率変調が可能になる。
重合性化合物とバインダーの屈折率の違いは、重合性化合物の方がより屈折率が大きくても、バインダーの方がより屈折率が大きくてもどちらでも構わないが、重合性化合物の方がバインダーよりも屈折率が大きいことがより好ましい。
屈折率変調を大きくするためには重合性化合物とバインダーのバルクでの屈折率差は大きいことが好ましく、屈折率差は0.01以上であることが好ましく、0.05以上であることがより好ましく、0.1以上であることがさらに好ましい。
そのためには、重合性化合物またはバインダーのいずれか一方が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、残りの一方はそれらを含まないことが好ましく、より好ましくは、重合性化合物が少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、バインダーはそれらを含まないことが好ましい。
また、屈折率変調を大きくするためには、2光子重合組成物中、重合性化合物が移動しやすいことが好ましい。
Next, the polymerizable compound in the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention will be described.
In the two-photon absorption polymerization composition of the present invention, the polymerizable compound and the binder preferably have different refractive indexes. As a result, the photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption causes non-uniformity in the composition ratio of the polymerizable compound and its polymerization reaction product and the binder in the laser focal portion and non-focal portion, and three-dimensional refractive index modulation. Is possible.
The difference in the refractive index between the polymerizable compound and the binder may be either the refractive index of the polymerizable compound is larger or the refractive index of the binder is larger, but the polymerizable compound is more binder. It is more preferable that the refractive index is larger than that.
In order to increase the refractive index modulation, the refractive index difference in the bulk of the polymerizable compound and the binder is preferably large, the refractive index difference is preferably 0.01 or more, more preferably 0.05 or more, more preferably 0.1 or more More preferably.
For this purpose, either the polymerizable compound or the binder contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, sulfur atom, and the other one does not contain them. More preferably, the polymerizable compound preferably contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom or sulfur atom, and the binder does not contain them.
In order to increase the refractive index modulation, it is preferable that the polymerizable compound easily moves in the two-photon polymerization composition.

本発明の重合性化合物とは、2光子吸収化合物と重合開始剤に光を照射することにより発生したラジカルまたは酸(ブレンステッド酸またはルイス酸)により、付加重合を起こしてオリゴマーまたはポリマー化が可能な化合物のことである。
本発明の重合性化合物としては、単官能性でも多官能性でも良く、一成分でも多成分でも良く、モノマー、プレポリマー(例えばダイマー、オリゴマー)でもこれらの混合物でもいずれでも良いが、モノマーであることが好ましい。
また、その形態は、室温において液状であっても固体状であっても良いが、沸点100℃以上の液状であるか、沸点100℃以上の液状モノマーと固体状モノマーの混合物であることが好ましい。
The polymerizable compound of the present invention can be oligomerized or polymerized by causing addition polymerization with a radical or acid (Bronsted acid or Lewis acid) generated by irradiating light to a two-photon absorption compound and a polymerization initiator. It is a simple compound.
The polymerizable compound of the present invention may be monofunctional or polyfunctional, may be a single component or a multicomponent, and may be a monomer, a prepolymer (eg, a dimer or oligomer), or a mixture thereof, but is a monomer. It is preferable.
The form may be liquid or solid at room temperature, but it is preferably a liquid having a boiling point of 100 ° C. or higher, or a mixture of a liquid monomer having a boiling point of 100 ° C. or higher and a solid monomer. .

本発明の重合性化合物は、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオン重合可能な重合性化合物に大別される。
以下に、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオン重合可能な重合性化合物ごとに、A)屈折率:重合性化合物>バインダーの場合と、B)屈折率:バインダー>重合性化合物、の場合にわけて好ましい重合性化合物の例を説明する。
The polymerizable compound of the present invention is roughly classified into a polymerizable compound capable of radical polymerization and a polymerizable compound capable of cationic polymerization.
In the following, for each polymerizable compound capable of radical polymerization and polymerizable compound capable of cationic polymerization, A) refractive index: polymerizable compound> binder, and B) refractive index: binder> polymerizable compound. Examples of preferable polymerizable compounds will be described.

A)屈折率:重合性化合物>バインダーの場合のラジカル重合性化合物の好ましい例     A) Refractive index: Polymerizable compound> Preferred examples of radical polymerizable compound in the case of binder

この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらに少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、また沸点100℃以上の液体であることが好ましい。   In this case, the radical polymerizable compound preferably has a high refractive index, and the high refractive index radical polymerizable compound of the present invention has at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and at least 1 A compound containing an aryl group, an aromatic heterocyclic group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or a sulfur atom is preferred, and a liquid having a boiling point of 100 ° C. or higher is preferred.

具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー(ダイマー、オリゴマー等)が挙げられる。   Specific examples thereof include the following polymerizable monomers and prepolymers (dimers, oligomers, etc.) comprising them.

高屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、スチレン、2−クロロスチレン、2−ブロモスチレン、メトキシスチレン、アクリル酸フェニル、アクリル酸p−クロロフェニル、アクリル酸2−フェニルエチル、アクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、フェノールエトキシレートアクリレート、アクリル酸2−(p−クロロフェノキシ)エチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−(1−ナフチロキシ)エチル、2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジアクリレート又はジメタクリレート、2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジメタクリレート、ポリオキシエチル−2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジメタクリレート、ビスフェノール−Aのジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、エトキシ化ビスフェノール−Aジアクリレート、ビスフェノール−Aのジ(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、ビスフェノール−Aのジ(2−アクリロキシエチル)エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−Aのジ(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−Aのジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−Aのジ(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−Aのジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、ジフェノール酸のジ(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、1,4−ベンゼンジオールジメタクリレート、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、1,3,5−トリイソプロペニルベンゼン、ベンゾキノンモノメタクリレート、アクリル酸2−〔β−(N−カルバジル)プロピオニロキシ〕エチル、フェニルチオアクリレート、4−ヨードフェニルアクリレートなどが挙げられ、より好ましくはアクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、アクリル酸フェノールエトキシレートアクリレート、アクリル酸2−(p−クロロフェノキシ)エチル、アクリル酸p−クロロフェニル、アクリル酸フェニル、アクリル酸2−フェニルエチル、ビスフェノール−Aのジ(2−アクリロキシエチル)エーテル、エトキシル化ビスフェノール−Aジアクリレート、並びにアクリル酸2−(1−ナフチロキシ)エチルなどが挙げられる。   As the high refractive index radical polymerizable monomer, styrene, 2-chlorostyrene, 2-bromostyrene, methoxystyrene, phenyl acrylate, p-chlorophenyl acrylate, 2-phenylethyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate acrylate, 2- (p-chlorophenoxy) ethyl acrylate, benzyl acrylate, 2- (1-naphthyloxy) ethyl acrylate, 2,2-di (p-hydroxyphenyl) Propane diacrylate or dimethacrylate, 2,2-di (p-hydroxyphenyl) propane dimethacrylate, polyoxyethyl-2,2-di (p-hydroxyphenyl) propane dimethacrylate, di (2-methacryloxy) of bisphenol-A Ethyl) ether, ethoxylated bisphenol-A diacrylate, bisphenol-A di (3-acryloxy-2-hydroxypropyl) ether, bisphenol-A di (2-acryloxyethyl) ether, tetrachloro-bisphenol-A Di (3-acryloxy-2-hydroxypropyl) ether, di (2-methacryloxyethyl) ether of tetrachloro-bisphenol-A, di (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) ether of tetrabromo-bisphenol-A, tetrabromo -Di (2-methacryloxyethyl) ether of bisphenol-A, di (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) ether of diphenolic acid, 1,4-benzenediol dimethacrylate, 1,4-diisopropenyl vinyl And 1,3,5-triisopropenylbenzene, benzoquinone monomethacrylate, 2- [β- (N-carbazyl) propionyloxy] ethyl acrylate, phenylthioacrylate, 4-iodophenylacrylate, and the like. Preferably 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate acrylate, 2- (p-chlorophenoxy) ethyl acrylate, p-chlorophenyl acrylate, phenyl acrylate, 2-phenyl acrylate Examples include ethyl, di (2-acryloxyethyl) ether of bisphenol-A, ethoxylated bisphenol-A diacrylate, and 2- (1-naphthyloxy) ethyl acrylate.

本発明において有用である重合性化合物は液体であるが、それらはN−ビニルカルバゾール、H.カモガワらによりJournal of Polymer Science:Polymer ChemistryEdition, 18巻、9〜18頁(1979)に開示されているようなエチレン系不飽和カルバゾールモノマー、アクリル酸2−ナフチル、アクリル酸ペンタクロロフェニル、アクリル酸2,4,6−トリブロモフェニル、ビスフェノール−Aジアクリレート、アクリル酸2−(2−ナフチロキシ)エチル、並びにN−フェニルマレイミドのような第2の固体重合性化合物と混合して使用してよい。   The polymerizable compounds useful in the present invention are liquids, but they are N-vinylcarbazole, H.P. An ethylenically unsaturated carbazole monomer, as disclosed in Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, Vol. 18, pages 9-18 (1979), 2-naphthyl acrylate, pentachlorophenyl acrylate, acrylic acid 2, It may be used in admixture with a second solid polymerizable compound such as 4,6-tribromophenyl, bisphenol-A diacrylate, 2- (2-naphthyloxy) ethyl acrylate, and N-phenylmaleimide.

B)屈折率:バインダー>重合性化合物の場合のラジカル重合性化合物の好ましい例   B) Refractive index: Preferable example of radical polymerizable compound in the case of binder> polymerizable compound

この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まないことが好ましい。
また沸点100℃以上の液体であることが好ましい。
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー(ダイマー、オリゴマー等)が挙げられる。
In this case, the radical polymerizable compound preferably has a low refractive index, and the low refractive index radical polymerizable compound of the present invention has at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and further has an aryl group. It is preferable that no aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom or sulfur atom is contained.
Moreover, it is preferable that it is a liquid whose boiling point is 100 degreeC or more.
Specific examples thereof include the following polymerizable monomers and prepolymers (dimers, oligomers, etc.) comprising them.

低屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソ−ボルニル、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ヘキサメチレングリコールジアクリレート、1,3−プロパンジオールジアクリレート、デカメチレングリコールジアクリレート、1,4−シクロヘキシルジオールジアクリレート、2,2−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート及びトリメタクリレート及び米国特許3,380,831中開示されている類縁化合物、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパンジアクリレート(462)、エチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリメタクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−プロパンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、フマル酸ジアリル、アクリル酸1H,1H−パーフロロオクチル、メタクリル酸1H,1H,2H,2H−パーフロロオクチル、並びに1−ビニル−2−ピロリジノンなどが挙げられ、より好ましくは、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、エトキシル化トリメチロールプロパンのトリアクリレートエステル、並びに1−ビニル−2−ピロリジンなどが挙げられる。   The low refractive index radical polymerizable monomer is preferably t-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, iso-bornyl acrylate, 1,5-pentanediol diacrylate, N, N-diethylaminoethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, 1 , 4-butanediol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, hexamethylene glycol diacrylate, 1,3-propanediol diacrylate, decamethylene glycol diacrylate, 1,4-cyclohexyldiol diacrylate, 2,2-dimethylolpropane diacrylate Acrylate, glycerol diacrylate, trimethylolpropane diacrylate, pentaerythritol triacrylate, polyoxyethylated trimethylolpropane triacrylate And trimethacrylate and related compounds disclosed in US Pat. No. 3,380,831, pentaerythritol tetraacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyoxypropyltrimethylolpropane diacrylate (462), Ethylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, 1,2,4-butanetriol trimethacrylate, 2,2,4-trimethyl-1,3-propanediol dimethacrylate, pentaerythritol tri Methacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 1,5-pentanediol dimethacrylate, diary fumarate 1H, 1H-perfluorooctyl acrylate, 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyl methacrylate, and 1-vinyl-2-pyrrolidinone, more preferably decanediol diacrylate, isoacrylate -Bornyl, triethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, triacrylate ester of ethoxylated trimethylolpropane, and 1-vinyl-2-pyrrolidine.

有用である重合性化合物は液体であるが、それらは、第2の固体重合性化合物モノマー、例えばN−ビニルカプロラクタム等と混合して使用してよい。   Useful polymerizable compounds are liquids, but they may be used in admixture with a second solid polymerizable compound monomer, such as N-vinylcaprolactam.

本発明のカチオン重合性化合物は、2光子吸収化合物とカチオン重合開始剤により発生した酸により重合が開始される化合物で、例えば「ケムテク・オクト・(Chemtech.Oct.)」[J.V.クリベロ(J.V.Crivello)、第624頁、(1980)]、特開昭62−149784号公報、日本接着学会誌[第26巻、No.5,第179−187頁(1990)]などに記載されているような化合物が挙げられる。   The cationically polymerizable compound of the present invention is a compound in which polymerization is initiated by an acid generated by a two-photon absorption compound and a cationic polymerization initiator. For example, “Chemtech. Oct.” [J. V. JV Crivello, p. 624, (1980)], JP-A No. 62-149784, Journal of the Adhesion Society of Japan [Vol. 26, No. 5, pp. 179-187 (1990)] and the like.

本発明のカチオン重合性化合物として好ましくは、オキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、N−ビニルカルバゾール部位を分子中に少なくとも1個有する化合物であり、より好ましくはオキシラン環部位を有する化合物である。   The cationically polymerizable compound of the present invention is preferably a compound having at least one oxirane ring, oxetane ring, vinyl ether group or N-vinylcarbazole moiety in the molecule, more preferably a compound having an oxirane ring moiety.

A)屈折率:重合性化合物>バインダーの場合のカチオン重合性化合物の好ましい例   A) Refractive index: polymerizable compound> preferred example of cationic polymerizable compound in the case of binder

この場合、カチオン重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらに少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、少なくとも1個のアリール基を含むことが好ましい。また沸点100℃以上の液体であることが好ましい。   In this case, the cationic polymerizable compound preferably has a high refractive index, and the high refractive index radical polymerizable compound of the present invention has at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and further has at least 1 A compound containing an aryl group, an aromatic heterocyclic group, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom or a sulfur atom is preferred, and at least one aryl group is preferred. Moreover, it is preferable that it is a liquid whose boiling point is 100 degreeC or more.

具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー(ダイマー、オリゴマー等)が挙げられる。   Specific examples thereof include the following polymerizable monomers and prepolymers (dimers, oligomers, etc.) comprising them.

オキシラン環を有する高屈折率カチオン重合性モノマーとして好ましくは、フェニルグリシジルエーテル、p−t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、4,4'−ビス(2,3−エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル)ジフェニルエーテル、p−ブロモスチレンオキサイド、ビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール−A−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−F−ジグリシジルエーテルなどが挙げられる。   Preferred as a high refractive index cationic polymerizable monomer having an oxirane ring is phenyl glycidyl ether, p-t-butylphenyl glycidyl ether, phthalic acid diglycidyl ester, resorcin diglycidyl ether, dibromophenyl glycidyl ether, dibromoneopentyl glycol diglycidyl. Ether, 4,4′-bis (2,3-epoxypropoxyperfluoroisopropyl) diphenyl ether, p-bromostyrene oxide, bisphenol-A-diglycidyl ether, tetrabromobisphenol-A-diglycidyl ether, bisphenol-F-di Examples thereof include glycidyl ether.

オキセタン環を有する高屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては、前記のオキシラン環を有する高屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のオキシラン環をオキセタン環に置き換えた化合物等が挙げられる。   Specific examples of the high refractive index cationic polymerizable monomer having an oxetane ring include compounds in which the oxirane ring in the specific examples of the high refractive index cationic polymerizable monomer having an oxirane ring is replaced with an oxetane ring.

ビニルエーテル基部位を有する高屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−2−クロロエチルエーテル、4−ビニルエーテルスチレン、ハイドロキノンジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビスフェノールAジビニルエーテル、テトラブロモビスフェノールAジビニルエーテル、ビスフェノールFジビニルエーテル、フェノキシエチレンビニルエーテル、p−ブロモフェノキシエチレンビニルエーテルなどが挙げられる。   Specific examples of the high refractive index cationically polymerizable monomer having a vinyl ether group moiety include, for example, vinyl-2-chloroethyl ether, 4-vinyl ether styrene, hydroquinone divinyl ether, phenyl vinyl ether, bisphenol A divinyl ether, tetrabromobisphenol A divinyl ether. Bisphenol F divinyl ether, phenoxyethylene vinyl ether, p-bromophenoxyethylene vinyl ether, and the like.

他に、N−ビニルカルバゾールも高屈折率カチオン重合性モノマーとして好ましい。
B)屈折率:バインダー>重合性化合物の場合のカチオン重合性化合物の好ましい例
In addition, N-vinylcarbazole is also preferable as the high refractive index cationic polymerizable monomer.
B) Refractive index: Preferable example of cationically polymerizable compound in the case of binder> polymerizable compound

この場合、カチオン重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも1個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まない化合物が好ましい。また沸点100℃以上の液体であることが好ましい。   In this case, the cation polymerizable compound preferably has a low refractive index, and the low refractive index radical polymerizable compound of the present invention has at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule, and further has an aryl group. A compound containing no aromatic heterocyclic group, no chlorine atom, no bromine atom, no iodine atom and no sulfur atom is preferred. Moreover, it is preferable that it is a liquid whose boiling point is 100 degreeC or more.

具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー(ダイマー、オリゴマー等)が挙げられる。   Specific examples thereof include the following polymerizable monomers and prepolymers (dimers, oligomers, etc.) comprising them.

オキシラン環を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては、グリセロールジグリシジルエーテル、グルセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールトリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、1,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル)シクロヘキサン、ソルビトールテトラグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンモノグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールモノグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールモノグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールモノグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、1,2,7,8−ジエポキシオクタン、1, 6−ジメチロールパーフルオロヘキサンジグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3',4'−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキシルオキシラン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチル−シクロヘキシルメチル)アジペート、2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロヘキシル]プロパン、2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロヘキシル]ヘキサフルオロプロパン、1,2,5,6−ジエポキシ−4,7−メタノペルヒドロインデン、2−(3, 4−エポキシシクロヘキシル)−3',4'−エポキシ−1,3−ジオキサン−5−スピロシクロヘキサン、1,2−エチレンジオキシ−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメタン)、4',5'−エポキシ−2'−メチルシクロヘキシルメチル−4,5−エポキシ−2−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレングリコール−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート)、ビス−(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、ジ−2,3−エポキシシクロペンチルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、1,3−ビス−(3’,4’−エポキシシクロヘキシルエチル)−1,1,3,3,−テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。   Specific examples of the low refractive index cationically polymerizable monomer having an oxirane ring include glycerol diglycidyl ether, glyceryl triglycidyl ether, diglycerol triglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, 1,4 -Bis (2,3-epoxypropoxyperfluoroisopropyl) cyclohexane, sorbitol tetraglycidyl ether, trimethylolpropane diglycidyl ether, trimethylolpropane monoglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether , Ethylene glycol diglycidyl ether, ethylene glycol monoglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl Ether, propylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol monoglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol monoglycidyl ether, adipic acid diglycidyl ester, 1,2,7,8-diepoxyoctane, 1, 6-dimethylol perfluorohexane diglycidyl ether, vinylcyclohexene dioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxycyclohexyloxirane, bis (3,4-epoxy Cyclohexyl) adipate, bis (3,4-epoxy-6-methyl-cyclohexylmethyl) adipate, 2,2-bis [4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] propane 2,2-bis [4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] hexafluoropropane, 1,2,5,6-diepoxy-4,7-methanoperhydroindene, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) -3 ′, 4′-epoxy-1,3-dioxane-5-spirocyclohexane, 1,2-ethylenedioxy-bis (3,4-epoxycyclohexylmethane), 4 ′, 5′-epoxy-2 ′ -Methylcyclohexylmethyl-4,5-epoxy-2-methylcyclohexanecarboxylate, ethylene glycol-bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate), bis- (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, di-2, 3-epoxycyclopentyl ether, vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glyci Ether, 1,3-bis - (3 ', 4'-epoxycyclohexyl-ethyl) -1,1,3,3, - tetramethyl disiloxane and the like.

オキセタン環を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては、前記のオキシラン環を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のオキシラン環をオキセタン環に置き換えた化合物等が挙げられる。   Specific examples of the low refractive index cationic polymerizable monomer having an oxetane ring include compounds in which the oxirane ring in the specific examples of the low refractive index cationic polymerizable monomer having an oxirane ring is replaced with an oxetane ring.

ビニルエーテル基部位を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニル−t−ブチルエーテル、エチレングリゴールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールモノビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルグリコール、ネオペンチルグリコールモノビニルグリコール、グリセロールジビニルエーテル、グリセロールトリビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパンモノビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジグリセロールトリビニルエーテル、ソルビトールテトラビニルエーテル、アリルビニルエーテル、2,2−ビス(4−シクロヘキサノール)プロパンジビニルエーテル、2,2−ビス(4−シクロヘキサノール)トリフルオロプロパンジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテルなどが挙げられる。   Specific examples of the low refractive index cationically polymerizable monomer having a vinyl ether group moiety include, for example, vinyl-n-butyl ether, vinyl t-butyl ether, ethylene glycol divinyl ether, ethylene glycol monovinyl ether, propylene glycol divinyl ether, propylene glycol mono Vinyl ether, neopentyl glycol divinyl glycol, neopentyl glycol monovinyl glycol, glycerol divinyl ether, glycerol trivinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, trimethylol ethane trivinyl ether, trimethylolpropane monovinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, trimethylolpropane tri Vinyl ether, diglycerol trivinyl ether Ether, sorbitol tetravinyl ether, allyl vinyl ether, 2,2-bis (4-cyclohexanol) propane divinyl ether, 2,2-bis (4-cyclohexanol) trifluoropropane divinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether Etc.

本発明の2光子吸収重合性組成物におけるバインダーは重合前の組成物の成膜性、膜厚の均一性、保存時安定性を向上させる等の目的で通常使用される。バインダーとしては、重合性化合物、重合開始剤、2光子吸収化合物と相溶性の良いものが好ましい。
バインダーとしては、溶媒可溶性の熱可塑性重合体が好ましく、単独又は互いに組合せて使用することができる。
The binder in the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention is usually used for the purpose of improving the film-forming property, film thickness uniformity, and storage stability of the composition before polymerization. As the binder, those having good compatibility with the polymerizable compound, the polymerization initiator, and the two-photon absorption compound are preferable.
As the binder, a solvent-soluble thermoplastic polymer is preferable and can be used alone or in combination with each other.

先述したように本発明のバインダーは重合性化合物と屈折率が違うことが好ましく、重合性化合物の方がより屈折率が大きくても、バインダーの方がより屈折率が大きくてもどちらでも構わないが、重合性化合物の方がバインダーよりも屈折率が大きいことがより好ましい。
そのためには、重合性化合物またはバインダーのいずれか一方が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、残りの一方はそれらを含まないことが好ましく、より好ましくは、重合性化合物が少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、バインダーはそれらを含まないことが好ましい。
As described above, the binder of the present invention preferably has a refractive index different from that of the polymerizable compound, and the polymerizable compound may have a higher refractive index or the binder may have a higher refractive index. However, it is more preferable that the polymerizable compound has a higher refractive index than the binder.
For this purpose, either the polymerizable compound or the binder contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, sulfur atom, and the other one does not contain them. More preferably, the polymerizable compound preferably contains at least one aryl group, aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom or sulfur atom, and the binder does not contain them.

以下に、A)屈折率:重合性化合物>バインダーの場合と、B)屈折率:バインダー>重合性化合物、の場合にわけて好ましいバインダーの例を説明する。   Examples of preferred binders will be described below in the case of A) refractive index: polymerizable compound> binder and B) refractive index: binder> polymerizable compound.

A)屈折率:重合性化合物>バインダーの場合のバインダーの好ましい例。   A) Preferred examples of the binder in the case of refractive index: polymerizable compound> binder.

好ましい低屈折率バインダーの具体例としては、アクリレート及びアルファ−アルキルアクリレートエステル及び酸性重合体及びインターポリマー(例えばポリメタクリル酸メチル及びポリメタクリル酸エチル、メチルメタクリレートと他の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの共重合体)、ポリビニルエステル(例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸/アクリル酸ビニル、ポリ酢酸/メタクリル酸ビニル及び加水分解型ポリ酢酸ビニル)、エチレン/酢酸ビニル共重合体、飽和及び不飽和ポリウレタン、ブタジエン及びイソプレン重合体及び共重合体及びほぼ4,000〜1,000,000の重量平均分子量を有するポリグリコールの高分子量ポリ酸化エチレン、エポキシ化物(例えば、アクリレート又はメタクリレート基を有するエポキシ化物)、ポリアミド(例えば、N−メトキシメチルポリヘキサメチレンアジパミド)、セルロースエステル(例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート及びセルロースアセテートブチレート)、セルロースエーテル(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルベンジルセルロース)、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール(例えば、ポリビニルブチラール及びポリビニルホルマール)、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、米国特許3,458,311中及び米国特許4,273,857中に開示されている酸含有重合体及び共重合体、並びに米国特許4,293,635中開示されている両性重合体バインダーなどが挙げられ、より好ましくはセルロースアセテートブチレート重合体、セルロースアセテートラクテート重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル/メタクリル酸及びメタクリル酸メチル/アクリル酸共重合体を含むアクリル系重合体及びインターポリマー、メタクリル酸メチル/アクリル酸又はメタクリル酸C2〜C4アルキル/アクリル酸又はメタクリル酸の3元重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、並びにそれらの混合物などが挙げられる。   Specific examples of preferred low refractive index binders include acrylate and alpha-alkyl acrylate esters and acidic polymers and interpolymers (eg, polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate, methyl methacrylate and other (meth) acrylic acid alkyl esters). Copolymers), polyvinyl esters (eg, polyvinyl acetate, polyacetic acid / vinyl acrylate, polyacetic acid / vinyl methacrylate and hydrolyzable polyvinyl acetate), ethylene / vinyl acetate copolymers, saturated and unsaturated polyurethanes, High molecular weight poly (ethylene oxide), epoxides of butadiene and isoprene polymers and copolymers and polyglycols having a weight average molecular weight of approximately 4,000 to 1,000,000 (eg, epoxidation having acrylate or methacrylate groups) ), Polyamide (eg, N-methoxymethyl polyhexamethylene adipamide), cellulose ester (eg, cellulose acetate, cellulose acetate succinate and cellulose acetate butyrate), cellulose ether (eg, methyl cellulose, ethyl cellulose, ethyl benzyl cellulose) , Polycarbonates, polyvinyl acetals (eg, polyvinyl butyral and polyvinyl formal), polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, acid-containing polymers and copolymers described in US Pat. No. 3,458,311 and US Pat. No. 4,273,857. And amphoteric polymer binders disclosed in U.S. Pat. No. 4,293,635, more preferably cellulose acetate butyrate polymer, cellulose Acetate lactate polymer, polymethyl methacrylate, acrylic polymer and interpolymer including methyl methacrylate / methacrylic acid and methyl methacrylate / acrylic acid copolymer, methyl methacrylate / acrylic acid or C2-C4 alkyl methacrylate / Examples thereof include terpolymers of acrylic acid or methacrylic acid, polyvinyl acetate, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, and mixtures thereof.

また、フッ素原子含有高分子も低屈折率バインダーとして好ましい。好ましいものとしては、フルオロオレフィンを必須成分とし、アルキルビニルエーテル、アリサイクリックビニルエーテル、ヒドロキシビニルエーテル、オレフィン、ハロオレフィン、不飽和カルボン酸およびそのエステル、およびカルボン酸ビニルエステルから選ばれる1種もしくは2種以上の不飽和単量体を共重合成分とする有機溶媒に可溶性の重合体である。好ましくは、その重量平均分子量が5,000から200,000で、またフッ素原子含有量が5ないし70質量%であることが望ましい。   A fluorine atom-containing polymer is also preferable as the low refractive index binder. Preferably, fluoroolefin is an essential component, and one or more selected from alkyl vinyl ether, alicyclic vinyl ether, hydroxy vinyl ether, olefin, haloolefin, unsaturated carboxylic acid and ester thereof, and carboxylic acid vinyl ester It is a polymer soluble in an organic solvent having the unsaturated monomer as a copolymerization component. Preferably, the weight average molecular weight is 5,000 to 200,000, and the fluorine atom content is 5 to 70% by mass.

フッ素原子含有高分子におけるフルオロオレフィンとしては、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどが使用される。また、他の共重合成分であるアルキルビニルエーテルとしては、エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテルなど、アリサイクリックビニルエーテルとしてはシクロヘキシルビニルエーテルおよびその誘導体、ヒドロキシビニルエーテルとしてはヒドロキシブチルビニルエーテルなど、オレフィンおよびハロオレフィンとしてはエチレン、プロピレン、イソブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど、カルボン酸ビニルエステルとしては酢酸ビニル、n−酪酸ビニルなど、また不飽和カルボン酸およびそのエステルとしては(メタ)アクリル酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸、および(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリルなどの(メタ)アクリル酸のC1 からC18のアルキルエステル類、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のC2からC8のヒドロキシアルキルエステル類、およびN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらラジカル重合性単量体はそれぞれ単独でも、また2種以上組み合わせて使用しても良く、更に必要に応じて該単量体の一部を他のラジカル重合性単量体、例えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、(メタ)アクリロニトリルなどのビニル化合物と代替しても良い。また、その他の単量体誘導体として、カルボン酸基含有のフルオロオレフィン、グリシジル基含有ビニルエーテルなども使用可能である。   As the fluoroolefin in the fluorine atom-containing polymer, tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, or the like is used. In addition, as other copolymerization components, alkyl vinyl ethers include ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, alicyclic vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ether and derivatives thereof, hydroxy vinyl ethers such as hydroxybutyl vinyl ether, olefins and halo. Examples of olefins include ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, and vinylidene chloride. Examples of carboxylic acid vinyl esters include vinyl acetate and n-vinyl butyrate. Examples of unsaturated carboxylic acids and esters include (meth) acrylic acid and crotonic acid. Unsaturated carboxylic acids and methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, iso (meth) acrylate C1 to C18 alkyl esters of (meth) acrylic acid such as lopyr, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) C2-C8 hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate, etc. Can be mentioned. These radical polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more, and if necessary, a part of the monomer may be used as another radical polymerizable monomer such as styrene, α -You may substitute with vinyl compounds, such as methylstyrene, vinyl toluene, and (meth) acrylonitrile. Further, as other monomer derivatives, carboxylic acid group-containing fluoroolefin, glycidyl group-containing vinyl ether, and the like can also be used.

前記したフッ素原子含有高分子の具体例として、例えば水酸基を有する有機溶媒可溶性の「ルミフロン」シリーズ(例えばルミフロンLF200、重量平均分子量:約50,000、旭硝子社製)が挙げられる。この他にも、ダイキン工業(株)、セントラル硝子(株)、ペンウオルト社などからも有機溶媒可溶性のフッ素原子含有高分子が上市されており、これらも使用することができる。   Specific examples of the fluorine atom-containing polymer include, for example, an organic solvent-soluble “Lumiflon” series having a hydroxyl group (for example, Lumiflon LF200, weight average molecular weight: about 50,000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). In addition, organic solvent-soluble fluorine atom-containing polymers are also marketed by Daikin Industries, Ltd., Central Glass Co., Ltd., and Penwort Co., Ltd., and these can also be used.

B)屈折率:バインダー>重合性化合物の場合のバインダーの好ましい例。   B) Refractive index: A preferred example of a binder in the case of binder> polymerizable compound.

好ましい高屈折率バインダーの具体例としては、ポリスチレン重合体、並びに例えばアクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びそのエステルとの共重合体、塩化ビニリデン共重合体(例えば、塩化ビニリデン/アクリロニトリル共重合体、ビニリデンクロリド/メタクリレート共重合体、塩化ビニリデン/酢酸ビニル共重合体)、ポリ塩化ビニル及び共重合体(例えば、ポリビニルクロリド/アセテート、塩化ビニル/アクリロニトリル共重合体)、ポリビニルベンザル合成ゴム(例えば、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体、メタクリレート/アクリロニトリル/ブタジエン/スチレン共重合体、2−クロロブタジエン−1,3重合体、塩素化ゴム、スチレン/ブタジエン/スチレン、スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体)、コポリエステル(例えば、式HO(CH)nOH(式中nは、2〜10の整数である)のポリメチレングリコール、並びに(1)ヘキサヒドロテレフタル酸、セバシン酸及びテレフタル酸、(2)テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸、(3)テレフタル酸及びセバシン酸、(4)テレフタル酸及びイソフタル酸の反応生成物から製造されたもの、並びに(5)該グリコール及び(i)テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸及び(ii)テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸及びアジピン酸から製造されたコポリエステルの混合物)、ポリN−ビニルカルバゾール及びその共重合体、並びにH.カモガワらによりJournal of Polymer Science:Polymer Chemistry Edition,18巻、9〜18頁(1979)中開示されているようなカルバゾール含有重合などが挙げられ、より好ましくはポリスチレン、ポリ(スチレン/アクリロニトリル)、ポリ(スチレン/メタクリル酸メチル)、並びにポリビニルベンザル及びそれらの混合物などが挙げられる。 Specific examples of preferable high refractive index binders include polystyrene polymers and copolymers such as acrylonitrile, maleic anhydride, acrylic acid, methacrylic acid and esters thereof, and vinylidene chloride copolymers (eg, vinylidene chloride / acrylonitrile copolymer). Polymer, vinylidene chloride / methacrylate copolymer, vinylidene chloride / vinyl acetate copolymer), polyvinyl chloride and copolymers (eg, polyvinyl chloride / acetate, vinyl chloride / acrylonitrile copolymer), polyvinyl benzal synthetic rubber (For example, butadiene / acrylonitrile copolymer, acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, methacrylate / acrylonitrile / butadiene / styrene copolymer, 2-chlorobutadiene-1,3 polymer, chlorinated rubber, styrene Styrene / butadiene / styrene, styrene / isoprene / styrene block copolymer), copolyesters (eg, polymethylene glycol of the formula HO (CH 2 ) nOH where n is an integer from 2 to 10), and ( 1) produced from reaction products of hexahydroterephthalic acid, sebacic acid and terephthalic acid, (2) terephthalic acid, isophthalic acid and sebacic acid, (3) terephthalic acid and sebacic acid, (4) terephthalic acid and isophthalic acid And (5) mixtures of the glycols and (i) terephthalic acid, isophthalic acid and sebacic acid and (ii) copolyesters prepared from terephthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid and adipic acid), poly N-vinylcarbazole And its copolymers, and H.I. Examples include carbazole-containing polymerization as disclosed in Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, Vol. 18, pages 9 to 18 (1979) by Kamogawa et al., More preferably polystyrene, poly (styrene / acrylonitrile), poly (polystyrene). (Styrene / methyl methacrylate) and polyvinyl benzal and mixtures thereof.

本発明の2光子吸収重合性組成物中の各成分の割合は、一般的に組成物の全質量を基準に以下の%の範囲内であることが好ましい。
バインダー:好ましくは0〜90質量%、より好ましくは45〜75質量%、
重合性化合物:好ましくは5〜60質量%、より好ましくは15〜50質量%、
2光子吸収化合物:好ましくは0.01〜10質量%、より好ましくは0.1 〜7質量%重合開始剤:好ましくは0.01〜10質量%、好ましくは0.1〜7質量%
In general, the proportion of each component in the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention is preferably in the following% range based on the total mass of the composition.
Binder: preferably 0 to 90% by mass, more preferably 45 to 75% by mass,
Polymerizable compound: preferably 5 to 60% by mass, more preferably 15 to 50% by mass,
Two-photon absorption compound: preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 7% by mass Polymerization initiator: preferably 0.01 to 10% by mass, preferably 0.1 to 7% by mass

本発明の2光子吸収重合性組成物は、必要により連鎖移動剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の添加物を適宜用いることができる。   In the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention, additives such as a chain transfer agent, a heat stabilizer, a plasticizer, and a solvent can be appropriately used as necessary.

本発明の2光子吸収重合性組成物は連鎖移動剤を用いる方が好ましい場合がある。好ましい連鎖移動剤としてはチオール類であり、例えば、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンズチアゾール、2−メルカプトベンズイミダゾール、4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、4,4−チオビスベンゼンチオール、p−ブロモベンゼンチオール、チオシアヌル酸、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、p−トルエンチオールなど、また、USP第4414312号や特開昭64−13144号記載のチオール類、特開平2−291561号記載のジスルフィド類、USP第3558322号や特開昭64−17048号記載のチオン類、特開平2−291560号記載のO−アシルチオヒドロキサメートやN−アルコキシピリジンチオン類なども挙げられる。
特に重合開始剤が2,4,5−トリフェニルイミダゾリルダイマーの場合は連鎖移動剤を用いることが好ましい。
連鎖移動剤の使用量は、組成物全体に対して1.0〜30質量%が好ましい。
In some cases, the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention preferably uses a chain transfer agent. Preferred chain transfer agents are thiols such as 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzthiazole, 2-mercaptobenzimidazole, 4-methyl-4H-1,2,4-triazole-3-thiol, 4 , 4-thiobisbenzenethiol, p-bromobenzenethiol, thiocyanuric acid, 1,4-bis (mercaptomethyl) benzene, p-toluenethiol, etc., as described in US Pat. Thiols, disulfides described in JP-A-2-291561, thiones described in USP 3,558,322 and JP-A 64-17048, O-acylthiohydroxamates and N-alkoxy described in JP-A-2-291560 Also included are pyridinethiones.
In particular, when the polymerization initiator is 2,4,5-triphenylimidazolyl dimer, it is preferable to use a chain transfer agent.
As for the usage-amount of a chain transfer agent, 1.0-30 mass% is preferable with respect to the whole composition.

本発明の2光子吸収重合性組成物には、保存時の重合を防止し、保存安定性を保つ目的で熱安定剤(熱重合禁止剤)を添加することができる。
有用な熱安定剤にはハイドロキノン、フェニドン、p−メトキシフェノール、アルキルおよびアリール置換されたハイドロキノンとキノン、カテコール、t−ブチルカテコール、ピロガロール、2-ナフトール、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、フェノチアジン、およびクロルアニールなどが含まれる。Pazos氏の米国特許第4,168,982号中に述べられた、ジニトロソダイマ類もまた有用である。
熱安定剤は不飽和結合を有する化合物100質量部に対して0.001から5質量部の範囲で添加されるのが好ましい。
A heat stabilizer (thermal polymerization inhibitor) can be added to the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention for the purpose of preventing polymerization during storage and maintaining storage stability.
Useful heat stabilizers include hydroquinone, phenidone, p-methoxyphenol, alkyl and aryl substituted hydroquinones and quinones, catechol, t-butylcatechol, pyrogallol, 2-naphthol, 2,6-di-t-butyl-p. -Cresol, phenothiazine, chloranneal and the like. Dinitroso dimers, as described in Pazos US Pat. No. 4,168,982, are also useful.
The heat stabilizer is preferably added in the range of 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the compound having an unsaturated bond.

可塑剤は2光子重合性組成物の接着性、柔軟性、硬さ、およびその他の機械的諸特性を変えるために用いられる。また、重合性化合物の移動を促進し、屈折率変調量を大きくする効果もある。
可塑剤としては例えば、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジエチルセバケート、ジブチルスベレート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチルフタレート等が挙げられる。
Plasticizers are used to change the adhesion, flexibility, hardness, and other mechanical properties of the two-photon polymerizable composition. In addition, there is an effect of promoting the movement of the polymerizable compound and increasing the refractive index modulation amount.
Examples of the plasticizer include triethylene glycol dicaprylate, triethylene glycol bis (2-ethylhexanoate), tetraethylene glycol diheptanoate, diethyl sebacate, dibutyl suberate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, Examples include tricresyl phosphate and dibutyl phthalate.

本発明の2光子吸収重合性組成物は通常の方法で調製されてよい。例えば上述の必須成分および任意成分をそのままもしくは必要に応じて溶媒を加えて調製することができる。
溶媒としては例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールジアセテート、乳酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル系溶媒、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶媒、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、N、N−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、
2光子吸収重合性組成物は基体上に直接塗布することも、スピンコートすることもできるし、あるいはフィルムとしてキャストしついで通常の方法により基体にラミネートすることもできる。使用した溶媒は乾燥時に蒸発除去することができる。
The two-photon absorption polymerizable composition of the present invention may be prepared by a usual method. For example, the above-mentioned essential components and optional components can be prepared as they are or by adding a solvent as necessary.
Examples of the solvent include ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetone and cyclohexanone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol diacetate, ethyl lactate and cellosolve acetate, carbonization such as cyclohexane, toluene and xylene. Hydrogen solvents, ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, diethyl ether, cellosolv solvents such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, dimethyl cellosolve, methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, n-butanol, diacetone Alcohol solvents such as alcohol, fluorine solvents such as 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloro Halogenated hydrocarbon solvents such as Roetan, N, amide solvents such as N- dimethylformamide,
The two-photon absorption polymerizable composition can be applied directly onto the substrate, can be spin-coated, or can be cast as a film and laminated to the substrate by a conventional method. The solvent used can be removed by evaporation during drying.

本発明の2光子吸収重合組成物はレーザー照射により屈折率変調記録を行った後、UVまたは可視光を全面照射して1光子吸収を起こし、定着処理を行うことが好ましい。またさらに40〜160℃の間で加熱を行うことも好ましい。   The two-photon absorption polymerization composition of the present invention is preferably subjected to refractive index recording by laser irradiation, and then irradiated with UV or visible light to cause one-photon absorption to perform fixing treatment. Further, it is also preferable to perform heating at 40 to 160 ° C.

以下に、本発明の具体的な実施例について実験結果を基に説明する。勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described based on experimental results. Of course, the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
本発明の2光子吸収化合物の合成
[Example 1]
Synthesis of the two-photon absorption compound of the present invention

(1)D−73の合成 (1) Synthesis of D-73

本発明の2光子吸収化合物D−73は以下の方法により合成することができる。   The two-photon absorption compound D-73 of the present invention can be synthesized by the following method.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

4級塩[1]14.3g(40mmol)を水50mlに溶解し、水酸化ナトリウム1.6g(40mmol)を加えて室温にて30分攪拌した。酢酸エチルで3回抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮し、メチレンベース[2]のオイル9.2g(収率100%)を得た。   14.3 g (40 mmol) of the quaternary salt [1] was dissolved in 50 ml of water, 1.6 g (40 mmol) of sodium hydroxide was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. The mixture was extracted three times with ethyl acetate, dried over magnesium sulfate and concentrated to obtain 9.2 g (yield 100%) of methylene-based [2] oil.

ジメチルアミノアクロレイン[3]3.97g(40mmol)をアセトニトリル50mlに溶解し、0℃に冷却しながらオキシ塩化リン6.75g(44mmol)を滴下し、0℃にて10分間攪拌した。続いてメチレンベース[2]9.2gのアセトニトリル溶液を滴下し、35℃にて4時間攪拌した。氷水100mlに注いだ後、16gの水酸化ナトリウムを加え、10分間還流した。冷却後、酢酸エチルで3回抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル:ヘキサン=1:10→1:3)で精製し、アルデヒド[4]のオイル4.4g(収率39%)を得た。   3.97 g (40 mmol) of dimethylaminoacrolein [3] was dissolved in 50 ml of acetonitrile, and 6.75 g (44 mmol) of phosphorus oxychloride was added dropwise while cooling to 0 ° C., followed by stirring at 0 ° C. for 10 minutes. Subsequently, 9.2 g of acetonitrile solution of methylene base [2] was dropped, and the mixture was stirred at 35 ° C. for 4 hours. After pouring into 100 ml of ice water, 16 g of sodium hydroxide was added and refluxed for 10 minutes. After cooling, the mixture was extracted 3 times with ethyl acetate, dried over magnesium sulfate and concentrated. Purification by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate: hexane = 1: 10 → 1: 3) gave 4.4 g (39% yield) of aldehyde [4] as an oil.

シクロペンタノン0.126g(1.5mmol)、アルデヒド4 0.85g(3mmol)を脱水メタノール30mlに溶解し、暗所にて窒素雰囲気下還流した。均一になった後、ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液0.69g(3.6mmol)を加え、さらに6時間還流した。冷却後析出した結晶をろ別しメタノールにて洗浄し、D−73の深緑色結晶0.50g(収率54%)を得た。なお構造はNMRスペクトル、MSスペクトル、元素分析にて確認した。   0.126 g (1.5 mmol) of cyclopentanone and 0.85 g (3 mmol) of aldehyde 4 were dissolved in 30 ml of dehydrated methanol and refluxed in a dark place under a nitrogen atmosphere. After becoming uniform, 0.69 g (3.6 mmol) of a 28% sodium methoxide methanol solution was added, and the mixture was further refluxed for 6 hours. After cooling, the precipitated crystals were separated by filtration and washed with methanol to obtain 0.50 g (yield 54%) of D-73 dark green crystals. The structure was confirmed by NMR spectrum, MS spectrum and elemental analysis.

(2)D−84の合成 (2) Synthesis of D-84

本発明の2光子吸収化合物D−84は以下の方法により合成することができる。   The two-photon absorption compound D-84 of the present invention can be synthesized by the following method.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

シクロペンタノン33.6g(0.4mol)、DBN2ml、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール400gを5日間還流した。濃縮後アセトンを加えて冷却して結晶をロ別し、冷アセトンで洗浄し、[5]の結晶32.4g(収率42%)を得た。   33.6 g (0.4 mol) of cyclopentanone, 2 ml of DBN, and 400 g of N, N-dimethylformamide dimethyl acetal were refluxed for 5 days. After concentration, acetone was added and cooled to separate the crystals, which were then washed with cold acetone to obtain 32.4 g of crystals [5] (yield 42%).

[5]0.78g(4mmol)、4級塩[6]2.78g(8mmol)、ピリジン20mlを窒素雰囲気下暗所にて4時間還流した。冷却後酢酸エチルを加えて結晶をロ別し、酢酸エチルで洗浄した。結晶をメタノールに分散してロ別し、目的のD−84の深青色結晶2.14g(収率56%)を得た。
なお構造はNMRスペクトル、MSスペクトル、元素分析にて確認した。
[5] 0.78 g (4 mmol), quaternary salt [6] 2.78 g (8 mmol), and 20 ml of pyridine were refluxed in a dark place under a nitrogen atmosphere for 4 hours. After cooling, ethyl acetate was added and the crystals were separated and washed with ethyl acetate. The crystals were dispersed in methanol and separated by filtration to obtain 2.14 g (yield 56%) of the desired deep blue crystals of D-84.
The structure was confirmed by NMR spectrum, MS spectrum and elemental analysis.

また、他の本発明の一般式(1)で表される2光子吸収化合物についてもD−73、D−84の合成法や、Tetrahedron.Lett.,42巻,6129頁,(2001年)等に記載の方法等に準じて合成することができる。   In addition, other two-photon absorption compounds represented by the general formula (1) of the present invention can be synthesized by the synthesis methods of D-73 and D-84, Tetrahedron. Lett. 42, 6129, (2001) and the like.

(3)D−1の合成 (3) Synthesis of D-1

本発明の2光子吸収化合物D−1は以下の方法により合成することができる。   The two-photon absorption compound D-1 of the present invention can be synthesized by the following method.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

ベンゾオキサゾール[7] 52.25g(0.2mol)、プロパンサルトン[8] 45.75g(0.375mol)を140℃にて4時間加熱攪拌した。冷却後アセトンを加えて結晶をロ別し、アセトンで洗浄して4級塩[9]70.42g(収率85%)を得た。   Benzoxazole [7] 52.25 g (0.2 mol) and propane sultone [8] 45.75 g (0.375 mol) were heated and stirred at 140 ° C. for 4 hours. After cooling, acetone was added and the crystals were separated, and washed with acetone to obtain 70.42 g (yield 85%) of a quaternary salt [9].

4級塩[9]66.2g(0.2mol)、オルソプロピオン酸トリエチル[10]200ml、ピリジン200ml、酢酸80mlを120℃にて1時間加熱攪拌した。冷却後、酢酸エチルで3回デカンテション洗浄した。メタノール100mlに溶解して攪拌したところに、酢酸ナトリウム4.0g(50mmol)/メタノール20ml溶液を添加し、生じた結晶をロ別した。さらにメタノールに分散してロ別し、目的のD−1の朱色結晶31.36g(収率43.4%)を得た。
なお構造はNMRスペクトル、MSスペクトル、元素分析にて確認した。
Quaternary salt [9] 66.2 g (0.2 mol), triethyl orthopropionate [10] 200 ml, pyridine 200 ml and acetic acid 80 ml were heated and stirred at 120 ° C. for 1 hour. After cooling, decantation washing was performed 3 times with ethyl acetate. When dissolved in 100 ml of methanol and stirred, a solution of sodium acetate 4.0 g (50 mmol) / methanol 20 ml was added, and the resulting crystals were separated. Furthermore, it disperse | distributed to methanol and separated and obtained the target D-1 vermilion crystal 31.36g (yield 43.4%).
The structure was confirmed by NMR spectrum, MS spectrum and elemental analysis.

(4)D−42の合成 (4) Synthesis of D-42

本発明の2光子吸収化合物D−42は以下の方法により合成することができる。   The two-photon absorption compound D-42 of the present invention can be synthesized by the following method.

Figure 0005162511
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4級塩[11]2.81g(10mmol)、[12]6.67g(30mmol)、無水酢酸10g、アセトニトリル50mlを30分間還流した。濃縮後酢酸エチルでデカンテーションし、アニル体[13]の粗製品を得た。
アニル体[13]の粗製品にチオバルビツール酸[14]2.00g(10mmol)、トリエチルアミン3.0g(30mmol)、エタノール100mlを加えて1時間還流した。濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィ(展開溶媒:クロロホルム:メタノール=20:1→10:1)にて精製し、さらにメタノール−イソプロピルアルコールにて再結晶することにより、目的のD−42の結晶2.55g(トータル収率41.3%)を得た。
なお構造はNMRスペクトル、MSスペクトル、元素分析にて確認した。
Quaternary salt [11] 2.81 g (10 mmol), [12] 6.67 g (30 mmol), acetic anhydride 10 g, and acetonitrile 50 ml were refluxed for 30 minutes. After concentration, decantation with ethyl acetate was performed to obtain a crude product of anil form [13].
To the crude product of anil [13], 2.00 g (10 mmol) of thiobarbituric acid [14], 3.0 g (30 mmol) of triethylamine and 100 ml of ethanol were added and refluxed for 1 hour. After concentration, the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: chloroform: methanol = 20: 1 → 10: 1), and further recrystallized from methanol-isopropyl alcohol to obtain 2.55 g of the target D-42 crystal. (Total yield 41.3%) was obtained.
The structure was confirmed by NMR spectrum, MS spectrum and elemental analysis.

(5)D−56の合成 (5) Synthesis of D-56

本発明の2光子吸収化合物D−56は以下の方法により合成することができる。   The two-photon absorption compound D-56 of the present invention can be synthesized by the following method.

Figure 0005162511
Figure 0005162511

バルビツール酸[15]3.12g(20mmol)、[16]2.85g(10mmol)、トリエチルアミン4.1g(40mmol)をDMF30mlに溶解し、室温にて2時間攪拌した。希塩酸を加えて生じた結晶をロ別し、水で洗浄、乾燥し、目的のD−56の結晶2.99g(収率80.0%)を得た。
なお構造はNMRスペクトル、MSスペクトル、元素分析にて確認した。
Barbituric acid [15] 3.12 g (20 mmol), [16] 2.85 g (10 mmol) and triethylamine 4.1 g (40 mmol) were dissolved in DMF 30 ml, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. Crystals produced by adding dilute hydrochloric acid were filtered, washed with water and dried to obtain 2.99 g (yield: 80.0%) of the desired D-56 crystals.
The structure was confirmed by NMR spectrum, MS spectrum and elemental analysis.

また、他のシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素等についても、F.M.Harmer著、Heterocyclic Compounds−Cyanine Dyes and Related Compounds、John&Wiley&Sons、New York、London、1964年刊、D.M.Sturmer 著、Heterocyclic Compounds− Special Topics in Heterocyclic Chemistry 、第18章、第14節、第482から515頁、John&Wiley&Sons 、New York、London等に記載の方法等に準じて合成することができる。   Further, other cyanine dyes, merocyanine dyes, oxonol dyes and the like are also described in F.I. M.M. By Harmer, Heterocyclic Compounds-Cyanine Dies and Related Compounds, John & Wiley & Sons, New York, London, 1964, D.C. M.M. According to Sturmer, Heterocyclic Compounds-Special Topics in Heterocyclic Chemistry, Chapter 18, Section 14, pages 482-515, John & Wiley & Son et al., New Yor et al.

ただし、本発明の2光子吸収化合物の合成法はこれに限定されるわけではない。   However, the synthesis method of the two-photon absorption compound of the present invention is not limited to this.

本発明の重合開始剤、重合性化合物、バインダー、連鎖移動剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等のほとんどは市販されたおり、市販品をそのまま用いることができる。   Most of the polymerization initiator, polymerizable compound, binder, chain transfer agent, heat stabilizer, plasticizer, solvent and the like of the present invention are commercially available, and commercially available products can be used as they are.

[実施例2]
[2光子吸収重合性組成物による3次元的屈折率変調評価]
[Example 2]
[Three-dimensional refractive index modulation evaluation by two-photon absorption polymerizable composition]

次に、本発明の2光子吸収重合組成物の非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調方法について述べる。用いるレーザー光源としては、本発明の2光子吸収化合物が有する線形吸収帯より長波長で、かつ、線形吸収の存在しない波長のレーザー光を用いる。具体的には、中心波長1000nm付近に発振波長を有する固体レーザーやファイバーレーザー、780nm付近の発振波長を有する半導体レーザー、固体レーザー、ファイバーレーザー、620〜680nmの範囲の発振波長を有する半導体レーザーや固体レーザーなどを用いることができる。   Next, a three-dimensional refractive index modulation method by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption of the two-photon absorption polymerization composition of the present invention will be described. As the laser light source to be used, laser light having a wavelength longer than the linear absorption band of the two-photon absorption compound of the present invention and having no linear absorption is used. Specifically, a solid-state laser or fiber laser having an oscillation wavelength around 1000 nm, a semiconductor laser having an oscillation wavelength around 780 nm, a solid-state laser, a fiber laser, a semiconductor laser or a solid laser having an oscillation wavelength in the range of 620 to 680 nm. A laser or the like can be used.

以下の組成にて、本発明の2光子吸収重合性組成物の試料101を作成した。さらに、表1に記したように2光子吸収化合物、重合開始剤、重合性モノマー、バインダーを等質量置き換えることで試料102〜111を作成した。なお、連鎖移動剤については、試料101以外は試料106にのみ加えた。試料102、103、108は参考例である。
試料はプレパラートガラス板上にバーコート塗布し、溶媒乾燥後、PETフィルムを載せて評価試料とした。膜厚は5〜10μmの範囲であった。
A sample 101 of the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention was prepared with the following composition. Furthermore, as described in Table 1, samples 102 to 111 were prepared by replacing an equivalent mass of a two-photon absorption compound, a polymerization initiator, a polymerizable monomer, and a binder. The chain transfer agent was added only to the sample 106 except for the sample 101. Samples 102, 103, and 108 are reference examples.
The sample was bar-coated on a prepared glass plate, dried with a solvent, and then put on a PET film to give an evaluation sample. The film thickness was in the range of 5-10 μm.

<試料101:本発明の2光子吸収重合性組成物>
2光子吸収化合物:D−77 0.02g
重合開始剤: I−54 0.03g
重合性化合物(重合性モノマー): M−1 1.15g
バインダー:CAB 1.25g
連鎖移動剤:I−57 0.045g
溶媒:ジクロロメタン 7.8g
<Sample 101: Two-photon absorption polymerizable composition of the present invention>
Two-photon absorption compound: D-77 0.02 g
Polymerization initiator: 0.03 g of I-54
Polymerizable compound (polymerizable monomer): M-1 1.15 g
Binder: CAB 1.25g
Chain transfer agent: I-57 0.045 g
Solvent: 7.8 g of dichloromethane

Figure 0005162511
Figure 0005162511

Figure 0005162511
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本発明の2光子吸収重合性組成物の性能評価には、700nmから1000nmの波長範囲で測定可能なTi:sapphireパルスレーザー(パルス幅:100fs、繰り返し:80MHz、平均出力:1W、ピークパワー:100kW)を用い、本発明の2光子吸収重合性組成物に該レーザー光をNA0.6のレンズで集光して照射した。
照射波長は2光子吸収化合物の10−4M溶液において、2光子吸収断面積δが最大となる波長を用いた。
For the performance evaluation of the two-photon absorption polymerizable composition of the present invention, a Ti: sapphire pulse laser (pulse width: 100 fs, repetition: 80 MHz, average output: 1 W, peak power: 100 kW) that can be measured in the wavelength range of 700 nm to 1000 nm. ), The two-photon absorption polymerizable composition of the present invention was irradiated with the laser beam condensed by a lens with NA of 0.6.
The irradiation wavelength used was a wavelength that maximizes the two-photon absorption cross section δ in a 10 −4 M solution of the two-photon absorption compound.

その結果、本発明のいずれの試料においても、光重合後のレーザー焦点部と非焦点部にて屈折率変調(0.005以上)を確認することができた。
さらに、屈折率変調は明所及び暗所に1週間放置した後も同様に確認することができた。
また、いずれの試料においてもレーザー焦点位置を深さ方向に走査することにより、深さ方向、すなわち3次元方向の任意の場所を屈折率変調できることを確認した。
As a result, in any sample of the present invention, it was possible to confirm refractive index modulation (0.005 or more) at the laser focus portion and the non-focus portion after photopolymerization.
Further, the refractive index modulation could be confirmed in the same manner after being left in a light place and a dark place for 1 week.
Further, it was confirmed that the refractive index modulation can be performed in any depth direction, that is, in a three-dimensional direction, by scanning the laser focal position in the depth direction in any sample.

Claims (8)

少なくとも非共鳴2光子吸収化合物、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、非共鳴2光子吸収により起こる光重合により3次元的屈折率変調が可能であることを特徴とする非共鳴2光子吸収重合用組成物。
但し、該非共鳴2光子吸収化合物がシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、フタロシアニン色素または下記一般式(1)にて表される化合物であり、該重合性化合物が、少なくとも1個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、または硫黄原子を含み、該バインダーはそれらを含まない
Figure 0005162511

式中、R、R、R、Rはそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、R、R、R、Rのうちのいくつかが互いに結合して環を形成してもよい。nおよびmはそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、nおよびmが2以上の場合、複数個のR、R、RおよびRは同一でもそれぞれ異なってもよい。ただし、n、m同時に0となることはない。XおよびXは独立に、アリール基、ヘテロ環基、または下記一般式(2)で表される基を表す。
Figure 0005162511

式中、Rは水素原子または置換基を表し、Rは水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表し、Zは5または6員環を形成する原子群を表す。
A non-resonant two-photon having at least a non-resonant two-photon absorption compound, a polymerization initiator, a polymerizable compound, and a binder, and capable of three-dimensional refractive index modulation by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption Composition for absorption polymerization.
However, non-resonant two-photon absorption compound is a cyanine dye, a merocyanine dye, oxonol dye, Ri compound der represented by phthalocyanine dyes or the following general formula (1), polymerizable compound, at least one aryl group, It contains an aromatic heterocyclic group, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, or sulfur atom, and the binder does not contain them .
Figure 0005162511

In the formula, each of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represents a hydrogen atom or a substituent, and some of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring. May be formed. n and m each independently represent an integer of 0 to 4, and when n and m are 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different. However, n and m are not 0 simultaneously. X 1 and X 2 independently represent an aryl group, a heterocyclic group, or a group represented by the following general formula (2).
Figure 0005162511

In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a substituent, R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and Z 1 represents an atomic group forming a 5- or 6-membered ring. .
該シアニン色素が下記一般式(3)にて、メロシアニン色素が下記一般式(4)にて、オキソノール色素が一般式(5)にて表されることを特徴とする、請求項1記載の非共鳴2光子吸収重合用性組成物。
Figure 0005162511

一般式(3)〜(5)中、Za、Za及びZaはそれぞれ5員または6員の含窒素複素環を形成する原子群を表わし、Za、Za及びZaはそれぞれ5員または6員環を形成する原子群を表わす。Ra、Ra及びRaはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。
Ma〜Ma14はそれぞれ独立にメチン基を表わし、置換基を有していても良く、他のメチン基と環を形成しても良い。na、na及びnaはそれぞれ0または1であり、ka、及びkaはそれぞれ0〜3の整数を表わす。kaが2以上の時、複数のMa、Maは同じでも異なってもよく、kaが2以上の時、複数のMa12、Ma13は同じでも異なってもよい。kaは0〜8の整数を表わし、kaが2以上の時、複数のMa10、Ma11は同じでも異なってもよい。
CIは電荷を中和するイオンを表わし、yは電荷の中和に必要な数を表わす。
The non-cyan compound according to claim 1, wherein the cyanine dye is represented by the following general formula (3), the merocyanine dye is represented by the following general formula (4), and the oxonol dye is represented by the general formula (5). Resonant two-photon absorption polymerization composition.
Figure 0005162511

In the general formulas (3) to (5), Za 1 , Za 2 and Za 3 each represent an atomic group forming a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle, and Za 4 , Za 5 and Za 6 are each 5 A group of atoms forming a member or six-membered ring is represented. Ra 1 , Ra 2 and Ra 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
Ma 1 to Ma 14 each independently represent a methine group, may have a substituent, and may form a ring with another methine group. na 1 , na 2 and na 3 are each 0 or 1, and ka 1 and ka 3 each represent an integer of 0 to 3. When ka 1 is 2 or more, the plurality of Ma 3 and Ma 4 may be the same or different, and when ka 3 is 2 or more, the plurality of Ma 12 and Ma 13 may be the same or different. ka 2 represents an integer of 0 to 8, and when ka 2 is 2 or more, a plurality of Ma 10 and Ma 11 may be the same or different.
CI represents an ion for neutralizing the electric charge, and y represents a number necessary for neutralizing the electric charge.
該非共鳴2光子吸収重合用組成物において、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なり、レーザー光を用いた非共鳴2光子吸収により起こる光重合によって、レーザー焦点部と非焦点部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こることにより、3次元的屈折率変調が可能なことを特徴とする請求項1または2に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。   In the composition for non-resonant two-photon absorption polymerization, the polymerizable compound and the binder have different refractive indexes, and the polymerizable compound is formed in the laser focal part and the non-focus part by photopolymerization caused by non-resonant two-photon absorption using laser light. 3. The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to claim 1, wherein the composition ratio of the polymerization reaction product and the binder becomes non-uniform so that three-dimensional refractive index modulation is possible. object. 該重合性化合物の少なくとも1つが沸点100℃以上の液体であることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。 The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least one of the polymerizable compounds is a liquid having a boiling point of 100 ° C or higher. 該バインダーが該重合性化合物より低屈折率であり、バインダーがセルロースエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマールおよびフッ素を含む高分子から選ばれる少なくとも1つのポリマーであることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。 The binder has a lower refractive index than the polymerizable compound, and the binder is at least one polymer selected from polymers containing cellulose ester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, and fluorine. The composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of claims 1 to 4 . 前記重合開始剤が少なくとも1種のラジカルを発生する重合開始剤を含み、重合性化合物が少なくとも1種のラジカルにより重合するラジカル重合性化合物を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。 The said polymerization initiator contains the polymerization initiator which generate | occur | produces at least 1 sort (s) of radical, The polymerizable compound contains the radical polymerizable compound which superposes | polymerizes by at least 1 type of radical, The one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to one item. 該重合開始剤が少なくとも1種の酸を発生する重合開始剤を含み、重合性化合物が少なくとも1種の酸により重合するカチオン重合性化合物を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物。 Includes a polymerization initiator polymerization initiator that generates at least one acid, claim 1-6 polymerizable compound, characterized by containing a cationic polymerizable compound that undergoes polymerization when irradiated with at least one acid The composition for non-resonant two-photon absorption polymerization according to one item. 請求項1〜のいずれか一項に記載の非共鳴2光子吸収重合用組成物を含むことを特徴とする3次元光記録媒体。 A three-dimensional optical recording medium comprising the composition for nonresonant two-photon absorption polymerization according to any one of claims 1 to 7 .
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US4942112A (en) * 1988-01-15 1990-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Photopolymerizable compositions and elements for refractive index imaging
JPH01205153A (en) * 1988-02-10 1989-08-17 Toyobo Co Ltd Photopolymerizable composition
JPH07281426A (en) * 1994-04-01 1995-10-27 W R Grace & Co Photosensitive resin composition for forming refractive-index modulated image
JP2000258917A (en) * 1999-03-10 2000-09-22 Mitsubishi Chemicals Corp Image forming method
EP1297021B1 (en) * 2000-06-15 2009-03-18 3M Innovative Properties Company Multiphoton photosensitization system
WO2001096917A2 (en) * 2000-06-15 2001-12-20 3M Innovative Properties Company Multiphoton curing to provide encapsulated optical elements
JP4618624B2 (en) * 2001-07-31 2011-01-26 大日本印刷株式会社 Photosensitive composition for volume hologram recording and photosensitive medium for volume hologram recording using the same
JP2002287358A (en) * 2001-03-28 2002-10-03 Nippon Paint Co Ltd Flame-retardant photosensitive solder resist composition
JP2003029604A (en) * 2001-07-19 2003-01-31 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Composition for hologram recording material, hologram recording medium and method for manufacturing the same

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