CN1516872A - 在信息层中含有呫吨染料作为光吸收化合物的光学数据载体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有优选是透明基材的光学数据载体，该基材任选涂布有至少一层反射层。在所述基材的表面可涂布可用光线写入的信息层、任选的至少一层反射层和任选的保护层，或另一层基材或覆盖层。该信息层含有光吸收化合物，并任选含有粘合剂，其特征在于，使用至少一种呫吨染料作为光吸收化合物，该呫吨染料含有至少两个阴离子基团，并具有至少一个阳离子作为抗衡离子，该阳离子含有至少一个共轭π系统，此系统具有至少6个π电子。所述阳离子不能是苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
Description
本发明涉及在信息层中含有呫吨染料作为光吸收化合物的只写一次光学数据载体，涉及其制造方法，还涉及通过旋涂法或蒸汽沉积法在聚合物基材，特别是在聚碳酸酯基材上的涂布上述染料的方法。
使用特殊光吸收物质或其混合物的只写一次光学数据载体，特别适合用于以蓝色激光二极管，特别是GaN或SHG激光二极管(360～460nm)操作的高密度可写光学数据存储器和/或用于以红色(635～660nm)或红外(780～830nm)激光二极管操作的DVD-R或CD-R光盘中。
最近，只写一次光盘(CD-R，780nm)经历了巨大的量的增长，并在技术上具有了确定的体系。
下一代光学数据存储器DVD当前正被引入市场。通过使用更短波长的激光辐射(635～660nm)和更高的数值孔径NA，可以增加存储的密度。在此情况下的可写格式就是DVD-R。
当前，已经开发了使用具有高激光功率的蓝色激光二极管(基于GaN的，JP-A08-191，171或二次谐波振荡SHG型，JP-A09050,629)(360～460nm)的光学数据存储格式。因此，在这一代中也将使用可写光学数据存储器。可以达到的存储密度取决于激光光斑在信息平面上的聚焦。光斑的尺寸用激光波长λ/NA来衡量。NA是所用物镜的数值孔径。为了得到尽可能高的存储密度，目标是使用尽可能小的波长λ。目前，在半导体激光二极管的基础上，390nm是可能的。
专利文献叙述了同样适合于CD-R和DVD-R系统的染料基光学数据存储器(JP-A 11 043,481和JP-A 10 181,206)。为了达到高反射率和高的读出信号调制高度，也为了达到足够的写入敏感度，利用了如下的事实，即CD-R的780nm的红外波长位于染料吸收峰的长波长一侧(Flanke)的底部，而DVD-R的635nm或650nm的红色波长位于染料吸收峰短波长一侧的底部。在JP-A 02 557,335、J P-A 10058,828、JP-A 06 336,086、JP-A 02 865,955、WO-A 09 917,284和US-A 5,266,699中，在吸收峰的短波长一侧，这个概念被扩展到450nm的工作波长区，而在吸收峰的长波长一侧，被扩展到红色和红外区。
除了有如上所述的光学性能，含有光吸收有机物的可写信息层必须具有尽可能无定形的形态，以保持在写入或读出的过程中有尽可能小的噪音信号。为此，特别优选的是，在由溶液中通过旋涂法、通过蒸汽沉积法和/或在随后在减压下用金属层或介电层进行覆盖的过程中通过升华进行该物质的涂布时要防止光吸收物质发生结晶。
含有光吸收物质的无定形层优选具有高的耐热变形性，因为否则，当通过溅镀或蒸汽沉积法在光吸收信息层上再进一步涂布有机层或无机层时，会由于扩散而形成模糊不清的边界，这对反射率是有不利影响的。再有，耐热变形性不足的光吸收物质，在与聚合物载体的边界上可能会扩散到载体当中，这也会对反射率有不利的影响。
蒸汽压太高的光吸收物质，在如上所述在高真空中通过溅镀或蒸汽沉积进一步层的过程中可能会发生升华，如此就减小了该层的厚度，使之小于所需值。这进一步对反射率造成不利的影响。
因此，本发明的目的是提供一种适当的化合物，它要满足用于可一次写的光学数据载体，特别是在激光波长340～680nm下使用的高密度可写光学数据储存格式使用的信息层中的高要求(比如光稳定性、有利的信噪比、在基材材料上的无损涂布等)。
具有高容量和含有呫吨染料的光学储存介质在EP-A 0,805,441中是已知的。所要求保护的呫吨染料可具有不多于4个过量的正电荷或负电荷以及相应的抗衡离子。所叙述的阳离子抗衡离子是质子和金属、铵或鏻等阳离子。
意外地发现，从含有至少2个阴离子基团和具有至少一个含至少一个有至少6个π电子的共轭π系统的阳离子作为抗衡离子的呫吨染料中选择的光吸收化合物能够特别有利地满足如上所述的要求。
因此本发明提供一种含有优选透明基材的光学数据载体，该基材任选地已涂布一层或多层反射层，在该基材表面上涂布可光写入的信息层，任选地涂布一层或多层反射层，任选地涂布保护层或另外的基材或者是覆盖层，该载体可借助于蓝色或红色光线，优选是激光写入和读出，在此，信息层含有光吸收化合物和任选的粘合剂，其特征在于，使用至少一种呫吨染料作为光吸收化合物，该呫吨染料含有至少2个阴离子基团，并且具有至少一个阳离子作为抗衡离子，此阳离子含有至少一个共轭π系统，此系统具有至少6个π电子，条件是，此阳离子不是苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
此光吸收化合物优选应能够热改性。此热改性优选在＜600℃的温度下，特别优选在＜400℃的温度下，很特别优选在＜300℃的温度下，特别是在＜200℃的温度下发生。这样的变化可以是比如光吸收化合物发色中心分解或者发生化学变化。
如下通式(I)的呫吨染料是优选的
其中：
R1～R4各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可以被非离子基团或阴离子基团X-取代，或
NR1R2或NR3R4各自独立地表示通过N连接的饱和5元或6元环，该环还可含有N或O原子，和/或被非离子基团取代，
R5～R10各自独立地表示氢、卤素、C1～C16烷基、C1～C16烷氧基、C1～C16烷硫基、氰基或硝基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示2元或3元的桥，它可含有N或O原子，和/或被非离子基团所取代，
R11表示氢、C1～C16烷基、C5～C7环烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可被非离子基团或阴离子基团X-取代，
X-表示通式为-COO-、-SO3 -或-O-SO3 -的阴离子基团或者表示一当量的通式-PO3 2-或-O-PO3 2-的二阴离子基团，
M+表示阳离子或一当量的多阳离子，它含有至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统，以及
n表示1～3的整数，
条件是，M+不表示苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
可能的非离子基团是比如C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、卤素、氰基、硝基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷硫基、C1～C4烷酰胺基、苯甲酰胺基、单或二C1～C4烷基胺基。
烷基，在烷氧基、烷硫基或芳烷基中的烷基以及在本文中后面提到的烷基都可以是直链的或者是分支的。
杂环基团是呋喃基、噻吩基、吡啶基或者如下通式的基团：
任选地，包括在本文后面提到那些的烷基、烷氧基、芳基和杂环基团可进一步带有基团，比如烷基、卤素、硝基、氰基、CO-NH2、烷氧基、三烷基甲硅烷基、三烷基硅氧基或苯基，这些烷基和烷氧基可以是直链的或者分支的，烷基可以被部分卤代或全卤代，这些烷基或烷氧基可以被乙氧基化或丙氧基化或者甲硅烷基化，相邻的烷基和/或烷氧基或芳基或杂环基团可以一起形成3元或4元桥，而且杂环基团可以与苯环稠合和/或季(quaterniert)化。
含有至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统的阳离子或一当量的多阳离子优选是
a)芳香或杂芳香取代的铵、锍或錪盐；
b)环状的鎓盐；
c)以其氧化的阳离子或自由基(radikal)-阳离子形式存在的氧化还原系统，或者
d)阳离子染料系统。
它们的例子是：
a)苯胺鎓盐、二苯基錪、噻吩-2-基三甲基铵；
b)吡啶鎓盐、喹啉鎓盐、苯并噻唑鎓盐、二锍酚盐；
c)联吡啶鎓盐、喹啉并二亚铵(immonium)盐、茂金属基，比如二茂铁基(FeIII(C5H5)2 +)、茂锰基(MnIII(CO)3C5H5 +)；
d)阳离子有机染料；
芳香的和杂芳香的取代基是比如苯基、甲苯基、茴香基、氯代苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基。
阳离子有机染料来自比如花青、链花青、半花青、二氮杂半花青、Nullmethine、烯胺染料、腙类染料、二或三(杂)芳基甲烷染料、呫吨染料、吖嗪染料(吩嗪、噁嗪、噻嗪)，或者来自偶氮染料、蒽醌染料、中花青、卟啉或酞菁，如果它们带有至少一个定域的正电荷的话。比如从H.Berneth在《Ullmann工业化学百科全书》(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry)VCH第6版中的“阳离子染料”中，这些染料都是已知的。
优选这些阳离子有机染料，其λmax与呫吨染料的λmax2的差不大于50nm，优选不大于30nm，特别优选不大于10nm。
比如从S.Hünig、H.Berneth的Topicsin Current Chemistry，vol.92，1，1980和K.Deuchert、S.Hünig的Angew.Chem.1978，90，927中，氧化还原体系是已知的。适合于本发明目的的阳离子M+，在每一种情况下都是氧化态OX和自由基态sEM，只要它们是阳离子的。
给出的特别优选的呫吨染料是如通式(I)的，其中
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氯乙基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、-CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2OSO3 -、烯丙基、环戊基、环己基、苄基、苯乙基、苯基、甲苯基、茴香基、-C6H4-SO3 -、吡啶基或呋喃基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基(Pyrrolidino)、哌啶基(Piperidino)、吗啉基(Morpholino)、哌嗪基(Piperazino)或N-甲基哌嗪基(Piperazino)；
R5～R10各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基；
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2-O-桥；
R11表示氢、-CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2OSO3 -、苯基、萘基或吡啶基，它们被不多于2个-COO-、-SO3 -、-CN、-COO-甲基～丁基取代，
其中，基团R1～R4和R11含有总共至少2个-COO-或-SO3 -基团；
M+表示阳离子或一当量的如下通式中之一的多阳离子：
其中
R21～R23、R36、R37、R39～R42、R51～R54、R57、R61～R66、R72、R73、R72’、R73’、R76、R77、R80和R81各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，或者
两个相邻的基团与和它们连接的氮原子一起各自独立地表示饱和5元或6元环，该环通过N连接并可还含有N或O原子和/或被非离子基团取代，
R25～R27、R32、R33和R78各自独立地表示C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，
R28表示氢、氯、氨基、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，
R24、R24’、R29～R31、R34、R35和R79各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基、C1～C4烷硫基、氰基或硝基，或者两个相邻的基团R24、R29、R34和R35表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R38、R55和R56各自独立地表示氢、卤素、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、氰基、硝基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷酰胺基、C1～C4烷磺酰基胺基，以及R38与R36可以形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R43～R48、R60、R67、R68和R82各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基或C1～C4烷硫基，以及R43与R39一起、R44与R40一起、R46与R41一起、R47与R41一起、R67与R63一起、R68与R65一起以及R82与R80一起形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R49、R74和R74’各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C5～C7环烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，
Y1～Y3各自独立地表示O、S、NR57、CR58R59或-CH＝CH-，
Y4表示CR60或N，
Y5和Y6各自独立地表示O、S、NR57或CR58R59，
Z、Y7和Y7’各自独立地表示N、CH或C-CN，
Y8和Y8’各自独立地表示O或S，
R58和R59屗各自独立地表示氢或C1～C4烷基或者
CR58R59表示如下通式的环，
其中从带星号(*)的原子上伸出两个单键
R50表示氢、卤素、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4烷硫基、氰基、硝基、C1～C4烷氧羰基、单或二烷基胺基、吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，或者
R50和R60形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R69和R75各自独立地表示氢、C1～C4烷基或代表如下通式的基团
或
R70和R70’各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基或C1～C4烷硫基，或者一起形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，或者R70与R77可形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R71表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基、C1～C4烷硫基、单或二C1～C8烷基胺基、苯胺基或N-C1～C8烷基苯胺基，
A表示如下通式的基团
B1表示直接键、-CH＝CH-或-C≡C-
B2表示直接键、-CH＝CH-、-C≡C-或噻吩-2，5-二基，
Het表示5元或6元芳香或准芳香杂环，它们含有1～3个选自N、O和S的杂原子，并可与苯环稠合和/或被不多于3个非离子基团取代，
m表示1～3的整数，在此如果m＞1，由m所指示的基团可以具有不同的含义，以及
n表示1～2的整数。
杂环Het的例子是噻唑基、苯并噻唑基、噻吩基、苯并噻吩基、吡唑基、噻二唑基、吡啶基。
类似地，作为M+，适当的是相当于通式(XXV)并具有如下通式的自由基-阳离子氧化态SEM
其中R61和R62如在前面所定义。
在一个特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是如下通式(II)中的那些：
其中，
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基、苄基或苯基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢、甲基或甲氧基，
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
M+是阳离子或者一当量的通式(X)～(XII)、(XV)、(XVI)、(XVIII)～(XX)、(XXIV)、(XXVI)、(XXVII)或(XXVIII)中之一的多阳离子，
其中
R21～R23、R36、R37、R39～R42、R57、R61～R66、R72、R73、R73’、 R73’、R76、R77、R80和R81各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基、苄基或苯基，或者
NR21R22、NR36R37、NR39R40、NR41R42、NR61R62和NR80R81各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R25～R27、R32、R33和R78各自独立地表示甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基或苄基，
R24、R24’、R34、R35和R79各自独立地表示氢、氯、甲基、甲氧基、氰基或硝基，或者
两个相邻的基团R24、R34或R35表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R30和R31相同和表示甲基、乙基、丙基、2-丙基、丁基或叔丁基，
R38表示氢、氯、甲基、甲氧基、氰基、硝基、甲氧羰基、乙酰胺基或甲磺酰胺基，
R43～R48、R67、R68和R82各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基，
R49、R74和R74’各自独立地表示甲基、环己基或苯基，
B1表示直接键
Y2和Y3相同和表示O、S、NR57、CR58R59或-CH＝CH-
Y6表示O、S或NR57，
R58和R59相同，表示甲基，
Z、Y7和Y7’表示CH，
Y8和Y8’表示O或S，是相同的，
R69表示氢或者表示如下通式的基团：
R75表示氢或表示如下通式的基团
R70和R70’各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基，或者一起形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R71表示氢、氯、甲基、甲氧基、乙氧基、二甲基胺基、二乙基胺基、N-甲基-N-氰乙基胺基、N-甲基-N-羟乙基胺基、苯胺基或N-甲基苯胺基，
A表示如下通式的基团
m表示1～3的整数，在此如果m＞1，由m所指示的基团可以具有不同的含义。
在一个很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是如下通式(II-A)中的那些：
其中，
R1～R4和R21～R23各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2、NR3R4或NR21R22各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
R24表示氢、甲基或甲氧基或两个相邻的基团R24表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，以及
m表示1～2。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-B)中的那种。
其中
R1～R4和R25各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
R24表示氢、甲基或甲氧基，或者两个相邻的基团R24表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，以及
m表示1～2。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-C)中的那些：
其中
R1～R4、R25和R26各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
B1表示直接键，
R24表示氢、甲基或甲氧基，或者两个相邻的基团R24表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，以及
m表示1～2。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-D)中的那些：
其中
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
R24表示氢、甲氧基、乙氧基、丁氧基或辛氧基。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-E)中的那些：
其中
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，以及
R30和R31相同，表示氢、甲基或叔丁基。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-F)中的那些：
其中
R1～R4、R32和R33各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，以及
R34和R35各自独立地表示氢、甲基、甲氧基或甲氧羰基，或者两个相邻的基团表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，
m表示1或2，
Y2和Y3各自独立地表示O、S、C(CH3)2或-CH＝CH-，以及
Z表示CH。
Y2优选是S或C(CH3)2，Y3优选是-CH＝CH-。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-G)中的那些：
其中
R1～R4、R32、R36和R37各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2、NR3R4和NR36R37各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R36也表示苯基、甲氧基苯基或乙氧基苯基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，以及
R34表示氢、甲基、甲氧基或甲氧羰基，
R38表示氢、甲基、甲氧基、氰基、乙酰胺基或甲磺酰胺基，
m表示1，以及
Y2表示O、S、C(CH3)2或-CH＝CH-。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-H)中的那些：
其中
R1～R4和R39～R42各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2、NR3R4、NR39R40和NR41R42各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8、R9、R43、R44、R46和R47各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8、R4；R9、R39；R43、R40；R44、R41；R46或R42；R47各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
R45和R48表示氢和，
R49表示氢、甲基或苯基。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-J)中的那些：
其中
R1～R4和R63～R66各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2、NR3R4、NR63R64和NR65R66各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8、R9、R67和R68各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8、R4；R9、R63；R67和R65；R68各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
R69表示氢、苯基、2-氯苯基、4-二甲基胺基苯基、4-二乙基胺基苯基、4-苯胺基苯基、萘基、4-二甲基胺基萘基或4-苯胺基萘基。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-K)中的那些：
其中
R1～R4、R72、R73、R72’和R73’各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，这里R72和R72’或R73和R73’是相同的，或者
NR1R2、NR3R4、NR72R73和NR72’R73’各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，这里NR72R73和NR72’R73’是相同的，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
Y7和Y7’是相同的，表示N或CH，
Y8和Y8’是相同的，表示S，
R74和R74’是相同的，表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基或苯基，
R75表示氢、苯基、4-二甲基胺基苯基或4-二乙基胺基苯基，以及
A表示4-二甲基胺基苯基、4-二乙基胺基苯基、4-N-甲基氰乙基胺基苯基、4-N-甲基-羟乙基胺基苯基或如下通式的基团。
在一个也很特别优选的实施方案中，使用的呫吨染料是通式(II-L)中的那些：
其中
R1～R4、R80和R81各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基或丁基，或者
NR1R2、NR3R4和NR80R81各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R78表示甲基、乙基、苄基、氰乙基或羟乙基，
R5、R6、R8、R9和R82各自独立地表示氢或甲基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8、R4；R9或R80；R82各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，这里桥R80；R82可以被1～3个甲基取代，以及
R79表示氢或溴。
在按照本发明的，借助于蓝色激光写入和读出的可一次写的光学数据载体的情况下，给出的优选呫吨染料，其最大吸收λmax2为420～550nm，这里，在波长λmax2处最大吸收的短波长一侧的消光值为在λmax2处消光值一半的波长λ1/2和在波长λmax2处最大吸收的短波长一侧的消光值为在λmax2处消光值1/10的波长λ1/10在各种情况下优选彼此相隔不大于50nm。这样的呫吨染料直到波长350nm，特别优选直到320nm，很特别优选直到290nm不会具有更短波长最大值λmax1。
优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为410～530nm。
特别优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为420～510nm。
很特别优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为430～500nm。
在这些呫吨染料的情况下，如上所定义的λ1/2和λ1/10彼此相隔优选不大于40nm，特别优选不大于30nm，很特别优选不大于20nm。
在按照本发明的，借助于红色激光写入和读出的可一次写的光学数据载体的情况下，给出的优选呫吨染料，其最大吸收λmax2为500～650nm，这里，在波长λmax2处最大吸收的长波长一侧的消光值为在λmax2处消光值一半的波长λ1/2和在波长λmax2处最大吸收的长波长一侧的消光值为在λmax2处消光值1/10的波长λ1/10在各种情况下优选彼此相隔不大于50nm。这样的呫吨染料直到波长750nm，特别优选直到800nm，很特别优选直到850nm不具有更长波长最大值λmax3。
优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为530～630nm。
特别优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为550～620nm。
很特别优选的呫吨染料，其最大吸收λmax2为580～610nm。
在这些呫吨染料的情况下，如上所定义的λ1/2和λ1/10彼此相隔优选不大于40nm，特别优选不大于30nm，很特别优选不大于20nm。
在最大吸收λmax2处，这些呫吨染料的摩尔消光系数ε大于40,000l/mol cm，优选大于60,000l/mol cm，特别优选大于80,000l/mol cm，很特别优选大于100,000l/mol cm。
此吸收光谱是比如在溶液中测量的。
带有不是按照本发明使用的阳离子的某些通式(I)的呫吨染料是已知的。
本发明进一步提供通式(I)的呫吨染料，其中的取代基具有如上所述的一般的、特别的和很特别的意义，并应用如上所述的前提条件。
通式(I)的呫吨染料是通过比如如下的反应制备的：
使通式(I)的呫吨染料和盐M+Z-进行反应，在通式(I)的染料当中的M+表示非按照本发明的阳离子M+’，比如碱金属离子，如Li+、Na+、K+、质子H+或铵离子如NH4 +、三甲基铵或四甲基铵，而在M+Z-的盐中，M+如在本发明中所定义，Z-表示阴离子，比如表示氯、溴、硫酸氢根、1/2硫酸根、甲基硫酸根、乙酸根或四氟硼酸根，反应在适当的溶剂中进行，其中，原料M+＝M+’的通式(I)化合物和M+Z-优选至少部分溶解于此溶剂，而通式(I)的根据本发明的产物在此溶剂中的溶解度较低。产物可以通过比如抽滤与溶剂分离。适当的溶剂是比如水、醇类，比如甲醇、乙醇、丙醇、甲氧基乙醇、甲氧基丙醇、腈类，比如乙腈、酰胺类，比如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮和酯类，比如γ-丁内酯，或者它们的混合物。
本发明的通式(I)呫吨染料的另一个制备方法包括：使其中M+为非按照本发明的阳离子M+’，比如碱金属离子，如Li+、Na+、K+、质子H+或铵离子，如NH4 +，三甲基铵或四甲基铵的通式(I)呫吨染料与载有按照本发明的阳离子M+的阴离子交换剂进行反应。在此，适当的溶剂也是如上所述。当本发明的通式(I)的呫吨染料容易溶解于所选择的溶剂时，这个方法是有利的。然后通过脱除溶剂，或者使用产物在其中不易溶解的溶剂进行沉淀将产物分离。这样的溶剂可以是比如芳香族溶剂，比如甲苯，或者是酯类，比如乙酸乙酯。
所述的光吸收化合物保证处于未写入状态的光学数据载体有足够高的反射率(＞10％)，而如果用波长为360～460nm和600～680nm的聚焦光线呈点状照射时，对信息层的热降解具有足够高的吸收。数据载体上写入和未写入点之间的反差是通过入射光振幅和相位的反射率的变化实现的，这是由于在热降解以后信息层的光学性能发生了变化。
优选通过旋涂法在光学数据载体上涂布此呫吨染料。呫吨染料可以彼此或与具有类似光谱性能的其他染料混合。特别是还可以与含有不同阳离子的染料混合。信息层不仅可包括呫吨染料，还可含有添加剂，比如粘合剂、润湿剂、稳定剂、稀释剂和增感剂以及其他组分。
除了信息层以外，在该光学数据载体上还可存在其他的层，比如金属层、介电层和保护层。金属层和介电层的作用特别是调节反射率和热吸收率/保持率(Wrmehaushalts)。根据激光的波长不同，此金属可以是金、银、铝等。介电层的例子有二氧化硅和氮化硅。保护层是比如可光固化的涂层、(压敏)胶粘层和保护膜。
压敏胶粘层主要由丙烯酸类胶粘剂组成。在专利JP-A 11-273,147中公开的Nitto Denko DA-8320或DA-8310可例如用于此目的。
光学数据载体具有比如如下的层结构(参见图1)：透明的基材(1)、任选的保护层(2)、信息层(3)、任选的保护层(4)、任选的胶粘层(5)、覆盖层(6)。
光学数据载体的结构可优选包括：
—优选透明的基材(1)，在其表面上涂布至少一层借助于光线，优选是激光在其上面写入的可光写入信息层(3)，任选的保护层(4)，任选的胶粘层(5)，以及透明覆盖层(6)；
—优选透明的基材(1)，在其表面上涂布保护层(2)、至少一层借助于光线，优选是激光可写的信息层(3)，任选的胶粘层(5)，以及透明的覆盖层(6)；
—优选透明的基材(1)，在其表面上涂布任选的保护层(2)、至少一层借助于光线，优选是激光可写的信息层(3)，任选的保护层(4)，任选的胶粘层(5)，以及透明的覆盖层(6)；
—优选透明的基材(1)，在其表面上涂至少一层借助于光线，优选是激光可写的信息层(3)，任选的胶粘层(5)，以及透明的覆盖层(6)。
另外光学数据载体还可以具有比如如下的层结构(参见图2)：优选透明的基材(11)、信息层(12)、任选的反射层(13)、任选的胶粘层(14)、另外的优选透明的基材(15)。
本发明进一步提供按照本发明的光学数据载体，其是借助于蓝色或红色光线，特别是激光写的。
下面的实施例说明本发明的主题。
实施例
实施例1
将6.3g如下通式的呫吨染料(Rhodamin 660)溶解于200mL水中。
在室温下伴随着搅拌，缓慢地撒入二茂铁基四氟硼酸盐。在室温下将混合物搅拌过夜，用G4烧结玻璃(Fritte)抽滤。得到4.5g(理论值的57％)如下通式的亮金色粉末。
mp.＞300℃
λmax(甲醇)＝578nm
ε＝121,217l/mol cm
溶解度：＞2％，在2，2，3，3-四氟丙醇(TFP)中
在表中显示出另外合适的呫吨染料，它们可通过与实施例1相类似的方法制备的：
1)除非另外指出，都是在甲醇中。
实施例40
在室温下制备来自实施例15的染料在2，2，3，3-四氟丙醇中的浓度4重量％的溶液。通过旋涂法将此溶液涂布在预先刻有槽的聚碳酸酯基材上。通过注塑方法把预刻槽聚碳酸酯基材制成盘状。盘的尺寸和沟槽结构都符合于通常在DVD中所用的规定。用蒸汽沉积法在以染料层作为信息载体的盘上涂布100nm厚的银。然后有旋涂法涂布可紫外线固化的丙烯酸涂层，用紫外灯固化。用构筑在光学测试台上的动态写入设备对光盘进行测试，此测试台包括产生线性偏振光的二极管激光器(λ＝656nm)、偏振光敏光束分离器、λ/4的板(Plttchen)和可移动悬挂聚光镜，其数值孔径NA＝0.6(调节镜头(Aktuatorlinse))。借助于上述偏振光敏光束分离器从光束光路中取出由盘反射层反射的光线，并通过象散透镜聚焦到四象限探测器上。在V＝3.5m/s的线速度和Pw＝15mW的写入功率下，测得信噪比C/N＝52dB。以振荡脉冲序列的形式施加写入功率，交替用上述写入功率Pw辐照1μs和用读出功率Pr≈0.6mW辐照4μs来辐照该盘，直至其绕自身旋转一次。然后用读出功率Pr读出以此方式产生的标记，并测量如上所述的信噪比C/N。
Claims (11)
1.光学数据载体，包括优选透明的基材，该基材任选地已涂布一层或多层反射层，在该基材表面上涂布可光写入的信息层，任选地涂布一层或多层反射层，任选地涂布保护层或另外的基材或覆盖层，该载体可借助于蓝色或红色光线，优选是激光在其上写入和读出，这里该信息层含有光吸收化合物和任选的粘合剂，其特征在于，使用至少一种呫吨染料作为光吸收化合物，该染料含有至少2个阴离子基团，并具有至少一个阳离子作为抗衡离子，该阳离子含有至少一个共轭π系统，该系统具有至少6个π电子，条件是，该阳离子不是苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
2.如权利要求1的光学数据载体，其特征在于，该呫吨染料相应于如下通式(I)
其中
R1～R4各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可以被非离子基团或阴离子基团X-取代，或
NR1R2或NR3R4各自独立地表示通过N连接的饱和5元或6元环，该环还可含有N或O原子，和/或被非离子基团取代，
R5～R10各自独立地表示氢、卤素、C1～C16烷基、C1～C16烷氧基、C1～C16烷硫基、氰基或硝基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示2元或3元的桥，它可含有N或O原子，和/或被非离子基团所取代，
R11表示氢、C1～C16烷基、C5～C7环烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可被非离子基团或阴离子基团X-取代，
X-表示通式为-COO-、-SO3 -或-O-SO3 -的阴离子基团或者代表一当量的通式-PO3 2-或-O-PO3 2-的二阴离子基团，
M+表示阳离子或一当量的多阳离子，它含有至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统，以及
n表示1～3的整数，
条件是，M+不表示苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
3.如权利要求1或2的光学数据载体，其特征在于
M+表示
a)芳香或杂芳香取代的铵、锍或錪盐；
b)环状的鎓盐；
c)以其氧化的阳离子或自由基-阳离子形式存在的氧化还原系统，
d)阳离子染料系统。
4.如权利要求1～3中的一项或几项的光学数据载体，其特征在于，在通式(I)中
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氯乙基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、-CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2OSO3 -、烯丙基、环戊基、环己基、苄基、苯乙基、苯基、甲苯基、茴香基、-C6H4-SO3 -、吡啶基或呋喃基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基或N-甲基哌嗪基；
R5～R10各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基；
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2-O-桥；
R11表示氢、-CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2CH2CH2COO-、-CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2CH2CH2SO3 -、-CH2CH2OSO3 -、苯基、萘基或吡啶基，它们被不多于2个-COO-、-SO3 -、CN、-COO-甲基～丁基取代，
其中，基团R1～R4和R11含有总共至少2个-COO-或-SO3 -基团；
M+表示阳离子或一当量的如下通式中之一的多阳离子：
其中
R21～R23、R36、R37、R39～R42、R51～R54、R57、R61～R66、R72、R73、R72’、R73’、R76、R77、R80和R81各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，或者
两个相邻的基团与和它们连接的氮原子一起各自独立地表示饱和5元或6元环，该环通过N连接并还可含有N或O原子和/或被非离子基团取代，
R25～R27、R32、R33和R78各自独立地表示C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，
R28表示氢、氯、氨基、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基或C6～C10芳基，
R24、R24’、R29～R31、R34、R35和R79各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基、C1～C4烷硫基、氰基或硝基，或者
两个相邻的基团R24、R29、R34和R35表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R38、R55和R56各自独立地表示氢、卤素、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、氰基、硝基、C1～C4烷氧羰基、C1～C4烷酰胺基、C1～C4烷磺酰基胺基，以及R38与R36形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R43～R48、R60、R67、R68和R82各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基或C1～C4烷硫基，以及R43与R39一起、R44与R40一起、R46与R41一起、R47与R41一起、R67与R63一起、R68与R65一起以及R82与R80一起形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R49、R74和R74’各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C5～C7环烷基或C6～C10芳基，它们可被非离子基团取代，
Y1～Y3独立地表示O、S、NR57、CR58R59或-CH＝CH-，
Y4表示CR60或N，
Y5和Y6各自独立地表示O、S、NR57或CR58R59，
Z、Y7和Y7’各自独立地表示N、CH或C-CN，
Y8和Y8’各自独立地表示O或S，
R58和R59各自独立地表示氢或C1～C4烷基或者
CR58R59表示如下通式的环，
或
其中从带星号(*)的原子上伸出两个单键
R50表示氢、卤素、C1～C4烷基、C1～C4烷氧基、C1～C4烷硫基、氰基、硝基、C1～C4烷氧羰基、单或二烷基胺基、吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，或者
R50和R60形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R60和R75各自独立地表示氢、C1～C4烷基或表示如下通式的基团
R70和R70’各自独立地表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基
或C1～C4烷硫基，或者一起形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，或者R70与R77一起可形成-(CH2)2-或-(CH2)3-桥，
R71表示氢、卤素、C1～C8烷基、C1～C8烷氧基、C1～C4烷硫基、单或二C1～C8烷基胺基、苯胺基或N-C1～C8烷基苯胺基，
A表示如下通式的基团
B1表示直接键、-CH＝CH-或-C≡C-
B2表示直接键、-CH＝CH-，-C≡C-或噻吩-2，5-二基，
Het表示5元或6元芳香或准芳香杂环，它们含有1～3个选自N、O或S的杂原子，并可与苯环稠合和/或被不多于3个的非离子基团取代，
m表示1～3的整数，在此如果m＞1，由m所指示的基团可以具有不同的含义，以及
n表示1～2的整数。
5.如权利要求1～4中的一项或几项的光学数据载体，其特征在于，该呫吨染料相应于如下通式(II)
其中
R1～R4各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基、苄基或苯基，或者
NR1R2或NR3R4各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R5、R6、R8和R9各自独立地表示氢、甲基或甲氧基，或
～R66、R72、R73、R72’、R73’、R76、R77、R80和R81R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示-CH2CH2CH2-桥，
M+是阳离子或者一当量的通式(X)～(XII)、(XV)、(XVI)、(XVIII)～(XX)、(XXIV)、(XXVI)、(XXVII)或(XXVIII)中之一的多阳离子，
其中
R21～R23、R36、R37、R39～R42、R57、R61～R66、R72、R73、R72’、R73’、R76、R77、R80和R81各自独立地表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基、苄基或苯基，或者
NR21R22、NR36R37、NR39R40、NR41R42、NR61R62和NR80R81各自独立地表示吡咯烷基、哌啶基或吗啉基，
R25～R27、R32、R33和R78各自独立地表示甲基、乙基、丙基、丁基、氰乙基、羟乙基、羟丙基、环己基或苄基，
R24、R24’、R34、R35和R79各自独立地表示氢、氯、甲基、甲氧基、氰基或硝基，或者
两个相邻的基团R24、R34或R35表示-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R30和R31相同，表示甲基、乙基、丙基、2-丙基、丁基或叔丁基，
R38表示氢、氯、甲基、甲氧基、氰基、硝基、甲氧羰基、乙酰胺基或甲磺酰胺基，
R43～R48、R67、R68和R82各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基，
R49、R74和R74’各自独立地表示甲基、环己基或苯基，
B1表示直接键
Y2和Y3相同，表示O、S、NR57、CR58R59或-CH＝CH-
Y6表示O、S或NR57，
R58和R59相同，表示甲基，
Z、Y7和Y7’表示CH，
Y8和Y8’表示O或S，是相同的，
R69表示氢或者表示如下通式的基团：
R75表示氢或代表如下通式的基团
或
R70和R70’各自独立地表示氢、氯、甲基或甲氧基或者一起形成-CH＝CH-CH＝CH-桥，
R71表示氢、氯、甲基、甲氧基、乙氧基、二甲基胺基、二乙基胺基、N-甲基-N～氰乙基胺基、N-甲基-N-羟乙基胺基、苯胺基或N-甲基苯胺基，
A表示如下通式的基团
m表示1～3的整数，在此如果m＞1，由m所指示的基团可以具有不同的含义。
6.如下通式(I)的呫吨染料
其中
R1～R4各自独立地表示氢、C1～C16烷基、C3～C6烯基、C5～C7环烷基、C7～C16芳烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可以被非离子基团或阴离子基团X-取代，或
NR1R2或NR3R4各自独立地表示通过N连接的饱和5元或6元环，该环还可含有N或O原子，和/或被非离子基团取代，
R5～R10各自独立地表示氢、卤素、C1～C16烷基、C1～C16烷氧基、C1～C16烷硫基、氰基或硝基，或者
R1；R5、R2；R6、R3；R8或R4；R9各自独立地表示2元或3元的桥，它可含有N或O原子，和/或被非离子基团所取代，
R11表示氢、C1～C16烷基、C5～C7环烷基、C6～C10芳基或杂环基团，它们可被非离子基团或阴离子基团X-取代，
X-表示通式为-COO-、-SO3 -或-O-SO3 -的阴离子基团或者表示一当量的通式-PO3 2-或-O-PO3 2-的二阴离子，
M+表示阳离子或一当量的多阳离子，它含有至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统，以及
n表示1～3的整数，
条件是，M+不表示苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
7.如权利要求6的呫吨染料的制备方法，其特征在于，使其中M+具有与在权利要求6中所规定不同意义的通式(I)的呫吨染料与如下通式的盐在溶剂中进行反应：
MZ
其中
M如在权利要求6中所定义，以及
Z表示阴离子。
8.含有至少2个阴离子基团并具有至少一个含至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统的阳离子作为抗衡离子的呫吨染料在可一次写的光学数据载体的信息层中的应用，这里该呫吨染料的最大吸收λmax2为420～650nm，条件是该阳离子不是苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
9.含有至少2个阴离子基团并具有至少一个含至少一个具有至少6个π电子的共轭π系统的阳离子作为抗衡离子的呫吨染料在可一次写的光学数据载体的信息层中的应用，这里借助于蓝色或红色，特别是红色的激光在该数据载体上写入和读出，条件是该阳离子不是苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、四苯基鏻、丁基三苯基鏻或乙基三苯基鏻。
10.按照权利要求1的光学数据载体的制造方法，其特征在于，在任选地已涂布上反射层的优选是透明的基材上涂布呫吨染料，任选地与适当的粘合剂和添加剂，和任选的适当的溶剂相结合，任选地还提供有反射层、另外的中间层和任选的保护层或另外的基材或覆盖层。
11.按照权利要求1的光学数据载体，该载体是借助于蓝色或红色，特别是红色光线，特别是红色激光写的。
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