DE102005029497A1

DE102005029497A1 - Neue Phthalocyanin-Derivate, Verfahren für ihre Synthese und ihre Anwendung in optischen Aufzeichungsmedien

Info

Publication number: DE102005029497A1
Application number: DE200510029497
Authority: DE
Inventors: Yen Cheng Tsai
Original assignee: Tsai Yen Cheng Yonghe
Current assignee: Tsai Yen Cheng Yonghe
Priority date: 2005-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2007-01-04

Abstract

Es wird ein optisches Aufzeichnungsmedium offenbart, das aus einem Substrat, einer Aufzeichnungsschicht mit einem organischen Farbstoff, auf die eine Information durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden kann, einer Reflexionsschicht und einer Schutzschicht, die in einer solchen Reihenfolge gebildet sind, zusammengesetzt ist; wobei der vorher erwähnte organische Farbstoff eine substituierte Phthalocyanin-Verbindung ist, repräsentiert durch Formel (I), DOLLAR F1 wobei R¶1¶, R¶2¶, R¶3¶ und R¶4¶ jeweils unabhängig eine Alkyl-Gruppe, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist und durch 0 bis 6 Halogenatome, eine Hydroxyl-Gruppe, eine Alkoxyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Dialkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylthio-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; eine Alkenyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, eine Alkinyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen repräsentiert; M zwei Wasserstoffatome, ein zweiwertiges Metall, ein monosubstituiertes dreiwertiges Metall, die disubstituiertes vierwertiges Metall oder eine Oxometall-Gruppe sein kann; S eine Komponente ist, die zumindest eine -SO¶3¶-Gruppe ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klasse neuer organischer optischer Farbstoffe von Phthalocyanin-Derivaten und ihre Anwendungen in optischen Aufzeichnungsmedien, in erster Linie zur Verwendung in beschreibbaren Compact Discs (Recordable Compact Disc = CD-R).
2. Beschreibung des Standes der Technik
Organische Farbstoffe werden weithin auf dem Gebiet der optischen Informationsaufzeichnung verwendet. Diese Aufzeichnungsmedien, die lediglich einmal aufgenommen, jedoch wiederholt abgespielt werden können, werden deswegen als „WORM" (Write Once Read Many) abgekürzt. Beschreibbare Compact Discs, die so genannten CD-R als erstes Beispiel für ein Disc-Format, das diese Technologie verwendet, sind aus „Optical Data Storage 1989", Technical Digest Series, Bd. 1, 45 (1989) bekannt.
Unter all den organischen Farbstoffen für optische Aufzeichnungsmedien sind Phthalocyanin-Derivate eine der bedeutendsten Kategorien, was auf ihre hohe Absorption im nahen IR-Bereich (700-900 nm) zurückzuführen ist. Im Vergleich mit anderen organischen Farbstoffen, wie beispielsweise Cyaninen, zeigen Phthalocyanin-Farbstoffe eine bessere Lichtechtheit und Beständigkeit gegen Temperatur und Feuchtigkeit.
Frühere Veröffentlichungen, wie beispielsweise JP-A 154888 (1986), 197280 (1986), 246091 (1986), US 4769307 (1987) und JP-A 39388 (1988) beschrieben Phthalocyanine als Komponentenmaterial in der Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums. Jedoch können die oben beschriebenen Phthalocyanine im Hinblick auf Empfindlichkeit, Löslichkeit, Reflexionsvermögen, Aufnahmeleistung und andere verwandte Eigenschaften nicht als geeignete Materialien für optische Aufzeichnungsmedien angesehen werden.
Um die vorher erwähnten Nachteile, die mit der Verwendung von Phthalocyanin als optisches Aufzeichnungsmaterial verbunden sind, zu verbessern, stellt JP-A 62878 (1991) Phthalocyanine mit sperrigerem Substituenten (größere sterische Behinderung) an seinen Phenyl-Ringen bereit. Diese Materialien jedoch entsprechen den Anfordungen an die Aufzeichnung nicht. In US 5229507 (1993) wurden Phenyl-substituierte Phthalocyanine (ebenfalls als Naphthalocyanine bezeichnet) vorgeschlagen, die Farbstoffe zeigten jedoch eine nicht ausreichende Löslichkeit. Unter bestimmten Prozessbedingungen würden die Farbstoffe im Laufe des Spin-Coatings ausfallen.
Das Löslichkeitsproblem wurde weiterhin in der US 5641879 (1997) durch Einbringen verschiedener sperriger Substituenten in die Phenyl-Ringe von Phthalocyanin angegangen. Jedoch ergab sich ein nicht-adäquater Brechungsindex. Isomerwirkungen auf die Löslichkeit wurden in US 5663326 (1997) untersucht. Es wurde berichtet, dass eine Zusammensetzung der beiden Isomere, die ein Paar Alkoxy-Substituenten aufwiesen, die zueinander Kopf an Kopf stehen, mehr als 80 % ausmachen mussten, um die erwünschte Löslichkeit zu erzielen. Es ist offensichtlich für Farbstoffherstellungsprozesse mühselig und offensichtlich unpraktisch, die Isomerzusammensetzung zur Qualitätskontrolle sicherzustellen.
Ein weiterer Ansatz, um das Löslichkeitsproblem anzugehen, wurde in US 5820962 (1998) durch Einbringung eines substituierten dreiwertigen Metalls als Zentralatom von Phthalocyanin vorgestellt. Aufgrund der Sperrigkeit der vorgeschlagenen Struktur löste sich die Verbindung gut in polaren Lösungsmitteln, und die sich ergebenden Discs zeigten ein gutes Reflexionsvermögen. Jedoch wiesen die polaren Lösungsmittel den ihren eigenen hydrophilen Charakter auf und führten unweigerlich zu Schwierigkeiten beim Absorbieren von Feuchtigkeit während des Recyclings. Folglich ergaben sich eine Uneinheitlichkeit der Qualität und sogar eine Verschlechterung der Disc-Leistungen.
Zusätzlich zur Löslichkeit ist die Farbstoffempfindlichkeit ein weiterer entscheidender Faktor für Aufzeichnungsmedien, durch die insbesondere Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung und rascher Zugang zur aufgezeichneten Information ermöglicht wird. Ein Zusatz des so genannten „pit edge control agent" wurden in US 5492744 (1996) und JP-A-798887 vorgeschlagen, um die Abweichungs- und Jittereigenschaften zu verbessern. Ferrocene und ihre Derivate (beispielsweise Benzoylferrocen und n-Butylferrocen) vermischt mit substituiertem Phthalocyanin in bestimmten Verhältnissen wurden vorgeschlagen. Es wurde berichtet, dass Pit- bzw. Lochbildungen in großem Maße verbessert wurden, dass jedoch der Materialnutzung in Real-Live-Anwendungen ein Problem wurde. Weil optische Farbstoffe für einen beträchtlichen Anteil der Kostenstruktur in beschreibbaren Discs verantwortlich sind, wurden Farbstoffe (und Farbstofflösungen) entwickelt und synthetisiert, die recycelt werden können. Phthalocyanin zeigt eine bessere Löslichkeit im entsprechenden Lösungsmittel (Ethylcyclohexan in diesem Fall) als es bei Ferrocen der Fall ist. Folglich weist das eingemischte Pit Edge Control Agent eine Neigung dazu auf, während des Spin-Coatings und des Recylings auszufallen, was unerwünschte Konzentrationsveränderungen in recyclierten Farbstofflösungen zur Folge hat. Die Ausbeute (Produktivität) ist deswegen verglichen mit derjenigen einzelner Farbstoffe verschlechtert. Eine geringere Modifikation ist in US 5789138 (1998) zu sehen, in der Phthalocyanin mit einem geschmolzenen Additiv (beispielsweise Benzimidazol) derart vermischt (oder in diesem gelöst) wurde, dass eine Koordination vom Additiv zum Zentralmetall des Phthalocyanins auftrat. Der so gewonnene Farbstoff würde bessere intermolekulare Bindungen zeigen, um das erwünschte Filmmuster zu erzielen. Jedoch hat es die Abstimmung zwischen der limitierten Koordinationschemie und der entsprechenden Farbstoffleistung schwierig gemacht, die Disc-Eigenschaften zu optimieren.
Es wurde ebenfalls davon berichtet, dass eine Halogenierung an Phthalocyanin die Empfindlichkeit verbessert. US 5646273 (1979) nahm die so genannte OPC (Optimal Power Calibration = optimale Leistungseichung oder „Optimal Recording Power") in Anspruch, die wirksam durch Halogenierung an den Alkyl- und/oder Alkoxy-Substituenten von Phthalocyanin verbessert wurde. Die Halogenierung direkt am Phenylring des Phthalocyanins wurde andererseits in US 6087492 (2000) vorgeschlagen. Jedoch zeigten die sich ergebenden Discs nach wie vor eine nicht ausreichende Empfindlichkeit und nicht zufriedenstellende Kontrolle der Bildung von Informations-Pits. Dennoch war die präzise Reaktionskontrolle im Grad der Halogenierung schwierig. Die sich ergebende Verbindung war unvermeidlich ein Gemisch, das verschiedene Anzahlen an Halogen-Atomen enthielt, was zu einer instabilen Farbstoffqualität und zu uneinheitlichen Disc-Eigenschaften führte.
In US 6087492 (2000) wurde substituiertes Phthalocyanin mit einem zweiwertigen Metall als Zentralatom formyliert, weiter reduziert, gefolgt von einer Veresterung. Ohne Pit Edge Control Agent in der Struktur oder gemischt in der Formel wie in US 5492744 (1996) beschrieben, zeigte der sich ergebende Farbstoff keine zufriedenstellenden Eigenschaften. In US 6399768 B1 (2002) und US 6790593 B2 (2004) wurde eine Verbesserung durch chemisches Binden von Ferrocen an Phthalocyanin durch eine Ester-Bindung vorgenommen. Diese Metallocenyl-Phthalocyanine wurden in verschiedenem Grad, abhängig von den Zentralmetallatomen, halogeniert (hauptsächlich bromiert). Es wurde behauptet, dass die sich ergebenden Farbstoffe eine gute optische Empfindlichkeit und Löslichkeit gegenüber Lösungsmitteln, wie beispielsweise Dibutylether (DBE) und Ethylcyclohexan (ECH) zeigten. Obwohl diese Farbstoffe gute Aufzeichnungseigenschaften zeigen, ist ihre Synthese für industrielle Prozesse relativ kompliziert. Auch seien die hohen Rohmaterialkosten (insbesondere die Metallocene) erwähnt. Weil der CD-R-Markt ziemlich gesättigt ist, können solch hohe Farbstoffkosten die strengen Anforderungen an ein preiswertes aber gutes CD-R-Produkt nicht erfüllen.

Um die unterschiedlichen Anforderungen für verschiedene Aufzeichnungsgeräte zu erfüllen, und am wichtigsten, um die Farbstoffkosten signifikant zu senken, stellt diese Erfindung innovative optische Farbstoffe durch Einbeziehung von Sulfonat-Verbindungen anstelle der traditionellen Ferrocenyl-Gruppen an die Phthalocyanin-Strukturen bereit. Discs, die mit diesen neuartigen optischen Farbstoffen hergestellt sind, zeigen ausgezeichnete Leistungen bei 1X bis 54X Aufzeichnungen.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine der Hauptaufgaben dieser Erfindung, einen neuen organischen optischen Farbstoff bereitzustellen, der eine chemisch an ein unsubstituiertes oder substituiertes Phthalocyanin gebundene Sulfonat-Gruppe umfasst. Die sich ergebende Verbindung kann durch Formel (I) repräsentiert werden:

wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist und die durch 0 bis 6 Halogen-Atome, eine Hydroxyl-Gruppe, eine Alkoxyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Dialkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylthiogruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; eine Alkenyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; eine Alkinyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen repräsentiert; M zwei Wasserstoffatome, ein zweiwertiges Metall, ein monosubstituiertes dreiwertiges Metall, ein disubstituiertes vierwertiges Metall oder eine Oxometall-Gruppe sein kann; S eine Komponente ist, die zumindest eine SO₃-Gruppe enthält und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Synthesen der organischen Farbstoffe nach Formel (I) bereitzustellen.

Es ist eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen organischen Farbstoff der Formel (II) bereitzustellen:

wobei R₃₀ eine Trifluormethyl-Gruppe oder eine Tolyl-Gruppe ist und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

Es ist eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Synthesen der organischen Farbstoffe nach Formel (II) bereitzustellen.

Es ist eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, die Verwendung der organischen Farbstoffe der Formel (I) oder (II) als optische Farbstoffe in der Aufzeichnungsschicht einer beschreibbaren Disc bereitzustellen, so dass der beschreibbaren Disc ausgezeichnete Aufzeichnungseigenschaften verliehen werden.

Es ist eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, das die neuen Phthalocyanin-Derivate der Formeln (I) oder (II) als optische Farbstoffe in deren Aufzeichnungsschicht umfasst.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Wie oben beschrieben stellt diese Erfindung Phthalocyanin-Derivate als optische Farbstoffe bereit, die in der Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden sollen, das aus einem vorgerillten Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, auf der die Informationen durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden kann, einer Reflexionsschicht und einer Schutzschicht, die in dieser Reihenfolge gebildet sind, zusammengesetzt ist. Die optischen Farbstoffe sind Phthalocyanin-Derivate (oder Gemische von Derivaten), deren Strukturen durch die nachfolgende Formel repräsentiert werden können:

wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig eine Alkylgruppe, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, und durch 0 bis 6 Halogenatome, eine Hydroxyl-Gruppe, eine Alkoxyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Dialkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoff-Atomen oder eine Alkylthiogruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; eine Alkenyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; eine Alkinyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen repräsentiert; M zwei Wasserstoffatome, ein zweiwertiges Metall, ein monosubstituiertes dreiwertiges Metall, ein disubstituiertes vierwertiges Metall oder eine Oxometall-Gruppe sein kann; S eine Komponente ist, die zumindest eine SO₃-Gruppe enthält und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

Das in dieser Erfindung verwendete Phthalocyanin-Derivat kann gemäß eines beispielsweise in EP 703280 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden oder kann aus kommerziellen Quellen bezogen werden. Unter diesen Phthalocyanin-Derivaten werden die α-substituierten Phthalocyanine am meisten bevorzugt. Diese Phthalocyanin-Derivate, die in dieser Erfindung verwendet werden, können mehrere Isomere umfassen, wie sie durch die Formeln 2 bis 5 repräsentiert werden:

wobei R₅ bis R₂₀ jeweils unabhängig eine Alkyl-Gruppe, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist und durch 0 bis 6 Halogenatome, eine Hydroxyl-Gruppe, eine Alkoxyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Alkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, eine Dialkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylthio-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; eine Alkenyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; eine Alkinyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen repräsentiert; M zwei Wasserstoffatome, ein zweiwertiges Metall, ein monosubstituiertes dreiwertiges Metall, ein disubstituiertes vierwertiges Metall oder eine Oxometall-Gruppe sein kann.

Die Isomeren-Zusammensetzung der vorher erwähnten 4 α-substituierten Phthalocyanine kann gemäß der Reaktionsbedingungen und wie erwünscht variieren. Bevorzugte Substituenten sind darin sekundäre Alkyl, Alkenyl- oder Alkinyl-Gruppen. Die am meisten bevorzugten Substituenten sind Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-Gruppen, die 2 bis 4 sekundäre, tertiäre oder quartäre Kohlenstoffatome enthalten.

Für R₁ bis R₂₀ in Formel (1) bis (5) sind repräsentative Alkyl-Gruppen beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, i-Pentyl, Cyclopentyl, 2-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl, n-Hexyl, Cyclohexyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 4-Methylpentyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,3-Dimethylbutyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, 3,3-Dimethylbutyl, 1-(i-Propyl)propyl, n-Heptyl, Cycloheptyl, 2-Methylhexyl, 3-Methylhexyl, 4-Methylhexyl, 5-Methylhexyl, 1,2-Dimethylpentyl, 1,3-Dimethylpentyl, 1,4-Dimethylpentyl, 2,2-Dimethylpentyl, 2,3-Dimethylpentyl, 2,4-Dimethylpentyl, 1-Ethyl-3-methylbutyl, 2-(i-Propyl)butyl, 2-Methyl-1-(i-isopropyl)propyl, n-Octyl, Cyclooctyl, 2-Ethylhexyl, 3-Methyl-1-(i-isopropyl)butyl, 2-Methyl-1-(i-isopropyl)butyl, 1-t-Butyl-2-methylpropyl, n-Nonyl, Cyclononyl, n-Decyl, Cyclodecyl, Undecyl, Dodecyl; bevorzugte Substituenten sind verzweigte Alkyl-Gruppen mit 2 bis 4 sekundären, tertiären oder quartären Kohlenstoffatomen, beispielsweise i-Propyl, i-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, i-Pentyl, 2-Methylbutyl, 1,2-Dimethylpropyl, 1,3-Dimethylbutyl, 1-(i-Propyl)propyl, 1,2-Dimethylbutyl, 1,4-Dimethylpentyl, 2-Methyl-1-(i-propyl)propyl, 1-Ethyl-3-methylbutyl, 2-Ethylhexyl, 3-Methyl-1-(i-propyl)butyl, 2-Methyl-1-(i-propyl)butyl, 1-t-Butyl-2-methylpropyl, 2,4-Dimethyl-3-pentyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind beispielsweise 1-t-Butyl-2-methylpropyl, 2-Methyl-1-isopropylbutyl, 2,4-Dimethyl-3-pentyl.

Repräsentative halogenierte Alkyl-Gruppen sind beispielsweise Chlormethyl, 1,2-Dichloroethyl, 1,2-Dibromethyl, 2,2,2-Trifluoroethyl, 2,2,2-Trichloroethyl, 2,2,2-Tribromoethyl, 1,1,2,2,2-Pentachloroethyl, 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2-propyl.

Repräsentative Hydroxyalkyl-Gruppen sind beispielsweise Hydroxymethyl, 2-Hydroxyethyl, 1,2-Dihydroxyethyl, 3-Hydroxypropyl, 2,3-Dihydroxypropyl, 3-Hydroxybutyl, 4-Hydroxybutyl, 3-Hydroxypentyl, 4-Hydroxypentyl, 5-Hydroxypentyl, 2-Hydroxyhexyl, 3-Hydroxyhexyl, 4-Hydroxyhexyl, 5-Hydroxyhexyl, 6-Hydroxyhexyl, Hydroxyheptyl, Hydroxyoctyl, Hydroxynonyl, Hydroxydecyl, Hydroxyundecyl, Hydroxydodecyl.

Repräsentative Alkoxyalkyl-Gruppen sind beispielsweise Methoxymethyl, Methoxyethyl, Methoxypropyl, Methoxybutyl, Methoxypentyl, Methoxyhexyl, 3-Methoxycyclopentyl, 4-Methoxycyclohexyl, Ethoxyethyl, Ethoxypropyl, Ethoxybutyl, Ethoxypentyl, Etoxyhexyl, 4-Ethoxycyclohexyl, Propoxyethyl, Propoxypropyl, Propoxybutyl, Propoxypentyl, Propoxyhexyl, Butoxyethyl, Butoxypropyl, Butoxybutyl, 1,2-Dimethoxyethyl, 1,2-Diethoxyethyl, 1,2-Dimethoxypropyl, 2,2-Dimethoxypropyl, Diethoxybutyl and Butoxyhexyl; bevorzugte Substituenten sind Alkoxyalkyl-Gruppen, die 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methoxymethyl, Methoxyethyl, Ethoxypropyl, Ethoxybutyl, Propoxyhexyl, 1,2-Dimethoxypropyl, 2,2-Dimethoxypropyl, Diethoxybutyl and Butoxyhexyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind Alkoxyalkyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methoxymethyl, Methoxyethyl, Ethoxypropyl, Ethoxybutyl.

Repräsentative Alkylaminoalkyl-Gruppen sind beispielsweise Methylaminomethyl, Methylaminoethyl, Methylaminopropyl, Methylaminobutyl, Ethylaminoethyl, Ethylaminopropyl, Ethylaminobutyl, Ethylaminopentyl, Ethylaminohexyl, Ethylaminoheptyl, Ethylaminooctyl, Propylaminoethyl, Propylaminopropyl, Propylaminobutyl, Propylaminopentyl, Propylaminohexyl, i-Propylaminoethyl, i-Propylaminopropyl, i-Propylaminobutyl, i-Propylaminopentyl, i-Propylaminohexyl, Butylaminoethyl, Butylaminopropyl, Butylaminopentyl, Butylaminohexyl; bevorzugte Substituenten sind Alkylaminoalkyl-Gruppen, die 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methylaminomethyl, Methylaminoethyl, Ethylaminopropyl, Ethylaminobutyl, Ethylaminopentyl, Ethylaminohexyl, Propylaminobutyl, Propylaminopentyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind beispielsweise Alkylaminoalkyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methylaminomethyl, Methylaminoethyl, Ethylaminopropyl, Ethylaminobutyl.

Repräsentative Dialkylaminoalkyl-Gruppen sind beispielsweise Dimethylaminomethyl, Dimethylaminoethyl, Dimethylaminopropyl, Dimethylaminobutyl, Diethylaminoethyl, Diethylaminopropyl, Diethylaminobutyl, Diethylaminopentyl, Diethylaminohexyl, Diethylaminoheptyl, Diethylaminooctyl, Dipropylaminoethyl, Dipropylaminopropyl, Dipropylaminobutyl, Dipropylaminopentyl, Dipropylaminohexyl, Di(i-propyl)aminoethyl, Di(i-propyl)aminopropyl, Di(i-propyl)aminobutyl, Di(i-propyl)aminopentyl, Di(i-propyl)aminohexyl; bevorzugte Substituenten sind Dialkylaminoalkyl-Gruppen, die 2 bis 10 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Dimethylaminomethyl, Dimethylaminoethyl, Diethylaminopropyl, Diethylaminobutyl, Diethylaminopentyl, Diethylaminohexyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind Dialkylaminoalkyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Dimethylaminomethyl, Dimethylaminoethyl, Diethylaminoethyl.

Repräsentative Alkylthioalkyl-Gruppen sind beispielsweise Methylthiomethyl, Methylthioethyl, Methylthiopropyl, Methylthiobutyl, Methylthiopentyl, Methylthiohexyl, 3-Methylthiocyclopentyl, 4-Methylthiocyclohexyl, Ethylthioethyl, Ethylthiopropyl, Ethylthiobutyl, Ethylthiopentyl, Ethylthiohexyl, 4-Ethylthiocyclohexyl, Propylthiobutyl, Propylthiopentyl, Propylthiohexyl; bevorzugte Substituenten sind Alkylthioalkyl-Gruppen, die 2 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methylthiomethyl, Methylthioethyl, Ethylthiopropyl, Ethylthiobutyl, Propylthiohexyl; am meisten bevorzugte Substituenten sind Alkylthioalkyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Methylthiomethyl, Methylthioethyl, Ethylthiopropyl, Ethylthiobutyl.

Repräsentative Alkenyl-Gruppen sind beispielsweise Ethenyl, n-Propenyl, i-Propenyl, n-Butenyl, i-Butenyl, s-Butenyl, n-Pentenyl, i-Pentenyl, Cyclopentenyl, 2-Methylbutenyl, 1,2-Dimethylpropenyl, n-Hexenyl, Cyclohexenyl, n-Heptenyl, Cycloheptenyl, n-Octenyl, Cyclooctenyl, n-Nonenyl, Cyclononenyl, n-Decenyl, Cyclodecenyl, Undecenyl und Dodecenyl; bevorzugte Substituenten sind Alkenyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Ethenyl, n-Propenyl, i-Propenyl, n-Butenyl, i-Butenyl, s-Butenyl, n-Pentenyl, i-Pentenyl, Cyclopentenyl, 2-Methylbutenyl, 1,2-Dimethylpropenyl, n-Hexenyl, Cyclohexenyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind Alkenyl-Gruppen, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Ethenyl, n-Propenyl, i-Propenyl, n-Butenyl, i-Butenyl, s-Butenyl, t-Butenyl.

Repräsentative Alkinyl-Gruppen sind beispielsweise Ethinyl, Propinyl, n-Butinyl, s-Butinyl, n-Pentinyl, i-Pentinyl, Cyclopentinyl, 2-Methylbutinyl, n-Hexinyl, Cyclohexinyl, n-Heptinyl, Cycloheptinyl, n-Octinyl, Cyclooctinyl, n-Noninyl, Cyclononinyl, n-Decinyl, Cyclodexinyl, Undecinyl, Dodecinyl; bevorzugte Substituenten sind Alkinyl-Gruppen, die 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Ethinyl, Propinyl, n-Butinyl, s-Butinyl, n-Pentinyl, i-Pentinyl, Cyclopentinyl, 2-Methylbutinyl, n-Hexinyl, Cyclohexinyl; die am meisten bevorzugten Substituenten sind Alkinyl-Gruppen, die 2 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Ethinyl, Propinyl, n-Butinyl, s-Butinyl.

Das repräsentative zweiwertige Zentralmetall M in Formel (1) bis (5) kann beispielsweise Kupfer, Zink, Eisen, Kobalt, Nickel, Palladium, Platin, Mangan, Zinn, Ruthenium, Osmium sein; am meisten bevorzugt sind die Metalle Kupfer, Kobalt, Nickel, Palladium, Platin. Die repräsentativen, einmal substituierten bzw. monosubstituierten dreiwertigen Metalle sind beispielsweise Fluor-Aluminium, Chlor-Aluminium, Brom-Aluminium, Iod-Aluminium, Fluor-Indium, Chlor-Indium, Brom-Indium, Iod-Indium, Fluor-Gallium, Chlor-Gallium, Brom-Gallium, Iod-Gallium, Fluor-Thallium, Chlor-Thallium, Brom-Thallium, Iod-Thallium, Hydroxyaluminium, Hydroxymangan. Die repräsentativen, disubstituierten bzw. zweifach substituierten vierwertigen Metalle sind beispielsweise Difluorsilizium, Dichlorsilizium, Dibromsilizium, Diiodsilizium, Difluorzinn, Dichlorzinn, Dibromzinn, Diiodzinn, Difluorgermanium, Dichlorgermanium, Dibromgermanium, Diiodgermanium, Difluortitan, Dichlortitan, Dibromtitan, Diiodtitan, Dihydroxysilizium, Dihydroxyzinn, Dihydroxygermanium, Dihydroxymangan. Die repräsentativen Oxometallgruppen sind beispielsweise Oxovanadium, Oxomangan, Oxotitan.

Um die Leistungen des Phthalocyanins während der Aufzeichnung erfindungsgemäß zu verbessern, wird eine Sulfonat-Gruppe kovalent an ein substituiertes oder unsubstituiertes Phthalocyanin-Derivat gebunden. Nicht nur zeigt der so gewonnene Farbstoff ein gutes Reflexionsvermögen und Empfindlichkeit, er kann auch die optimale Aufzeichnungsleistung effektiv senken, um den Erfordernissen von 1X bis 52X Aufzeichnungen auf verschiedenen Aufzeichnungsgeräten zu entsprechen.

Es existieren viele Wege, eine Sulfonat-Gruppe an ein substituiertes oder unsubstituiertes Phthalocyanin zu binden. Typische Verfahren sind die Umsetzung eines hydroxylierten Phthalocyanins mit Trifluormethansulfonsäureanhydrid unter geeigneten Bedingungen oder die Umsetzung eines hydroxylierten Phthalocyanins mit p-Toluolsulfonylchlorid in Gegenwart einer organischen Base (beispielsweise Pyridin) als Katalysator. Die so gewonnene Verbindung kann durch Formel (6) repräsentiert werden:

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Phthalocyanin-Derivat der Formel 6 eine Verbindung, bei der R₂₁, R₂₂, R₂₃ und R₂₄ 2,4-Dimethyl-3-pentyl sind, R₂₅ = CH₂ und M = Cu ist, d. h. eine Verbindung, repräsentiert durch Formel (II):

wobei R₃₀ eine Trifluormethyl-Gruppe oder eine Tolyl-Gruppe ist, n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.

In einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Phthalocyanin-Derivat der Formel (6) eine Verbindung, bei der R₂₁, R₂₂, R₂₃ und R₂₄ 2,4-Dimethyl-3-pentyl sind, M = Cu, R₂₅ = CH₂ und R₂₆ = CF₃ ist und kann durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt werden. Insbesondere reagiert Hydroxy-methyliertes Tetra-α-(2,4-dimethyl-3-pentoxy)kupfer-phthalocyanin mit einem Trifluormethansulfonsäureanhydrid unter geeigneten Bedingungen bei einer niedrigen Temperatur, so dass sich ein Produkt der Formel (7) ergibt:

In einer noch weiteren Ausführungsform werden das hydroxymethylierte Tetra-α-(2,4-dimethyl-3-pentoxy)kupfer-phthalocyanin und das p-Toluolsulfonylchlorid in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, beispielsweise in Dichlormethan, und die sich ergebende Lösung wird in Gegenwart einer organischen Base wie beispielsweise Pyridin als Katalysator bei Raumtemperatur umgesetzt, so dass sich ein Produkt der Formel (8) ergibt:

Ein weiterer Syntheseweg, um eine Sulfonat-Verbindung chemisch an ein substituiertes oder unsubstituiertes Phthalocyanin zu binden, besteht darin, Phthalocyaninsulfonylchlorid mit einem Alkohol umzusetzen, so dass sie eine Sulfonat-Verbindung bildet, die durch die Formel (9) repräsentiert werden kann:

R₂₁~R₂₄ und M in den Formeln (6) und (9) sind so definiert, wie R₁~R₂₀ und M in den Formeln (1) bis (5) definiert sind; R₂₅ und R₂₇ können unabhängig eine Einfachbindung, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CH₂-C(=O)-, -CH₂-CH₂-C(=O)-, -O-R₂₉-, -C(=O)-O-R₂₉- oder -O-(C=O)-R₂₉- repräsentieren, wobei R₂₉ eine C₁-C₄ Alkylen-Gruppe ist oder eine C₂-C₄ Alkenylen-Gruppe ist; vorzugsweise sind R₂₅ und R₂₇ -CH₂- und -C(=O)-O-R₂₉; R₂₆ und R₂₈ sind so definiert, wie R₁ bis R₂₀ in Formeln (1) bis (5) definiert sind, und vorzugsweise eine Methyl- oder eine Trifluormethyl-Gruppe, eine C₆-C₁₈ Aryl-Gruppe, wie beispielsweise Phenyl, Naphthyl, Biphenyl, Anthryl, Phenanthryl oder Terphenylyl, vorzugsweise eine Phenyl-Gruppe; oder eine C₇-C₁₈ Aralkyl-Gruppe, beispielsweise -(CH₂)_3-12-Phenyl-Gruppe oder -Phenylen-(CH₂)_3-11-CH₃, vorzugsweise eine Tolyl-Gruppe; und n ist eine ganze Zahl von 1 bis 4.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium, das aus einem Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, einer Reflexionsschicht und einer Schutzschicht, die in dieser Reihenfolge ausgebildet sind, besteht, wobei die Aufzeichnungsschicht die vorher erwähnten Phthalocyanin-Derivate umfasst, die von dieser Erfindung als optische Farbstoffe bereitgestellt werden.

In diesem optischen Aufzeichnungsmedium, das von der Erfindung bereitgestellt wird, wird das Substrat im Allgemeinen aus einem optisch transparenten Harz hergestellt, beispielsweise einem Acrylharz, Polyethylenharz, Polystyrolharz oder Polycarbonatharz. In der Zwischenzeit kann die Oberfläche des Substrates mit einem hitzehärtbaren Harz oder einem UV-vernetzbaren Harz behandelt werden, falls dies notwendig ist.

Die Aufzeichnungsschicht kann durch Spin-Coating einer Lösung der Phthalocyanin-Derivate, die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden, auf das Substrat gebildet werden. Der Spin-Coating-Prozess kann wie folgt durchgeführt werden: Lösen der Phthalocyanin-Derivate dieser Erfindung in einem Lösungsmittel in einem geeigneten Verhältnis, wünschenswerterweise nicht mehr als 5 % G/V (Gewicht/Volumenverhältnis), vorzugsweise 1,5 bis 3 %. Anschließend kann die sich ergebende Lösung auf das Substrat über ein konventionelle Spin-Coating-Technik aufgebracht werden. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht beträgt im Allgemeinen zwischen 50 und 300 nm, vorzugsweise zwischen 80 und 150 nm.

Wenn die Löslichkeit eines organischen optischen Farbstoffes in einem spezifischen Lösungsmittel und die mögliche Erosion gegenüber dem Substrat durch das Lösungsmittel mit einberechnet wird, könnte ein bevorzugtes Lösungsmittel für das Spin-Coating aus halogenierten Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Dichlormethan, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Trichlorethan, Dichlorethan, Tetrachlorethan und Dichlordifluorethan; aus Ethern, beispielsweise Ethylether, Propylether, Butylether und Cyclohexylether; aus Alkoholen, beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, Tetrafluorpropanol und Butanol; aus Ketonen, beispielsweise Aceton, Trifluoraceton, Hexafluoraceton und Cyclohexanon; und aus Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Hexan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Dimethylcyclohexan, Octan und Cyclooctan ausgewählt werden.

Die Reflexionsschicht bzw. reflektierende Schicht ist überwiegend aus Metallen wie beispielsweise Kupfer, Aluminium, Gold oder Silber oder einer Legierung hiervon zusammengesetzt. Die Reflexionsschicht kann durch Ablagern geeigneter Metalle auf der Aufzeichnungsschicht durch Vakuumabscheidung oder Sputtern in einer Dicke zwischen 1 und 200 nm gebildet werden.

Die Schutzschicht ist überwiegend aus einem hitzehärtbaren Harz oder einem UV-vernetzbaren Harz zusammengesetzt und ist vorzugsweise ein transparentes Harz. In der üblichen Praxis kann die Schutzschicht durch Spin-Coaten des Harzes auf die Reflexionsschicht gebildet werden, um eine Schicht mit einer Dicke zwischen 0,1 und 500 μm und vorzugsweise zwischen 0,5 und 50 und zu bilden.

Unter dem Gesichtspunkt der Praktikabilität wird heutzutage ein Polycarbonatharz in erster Linie als Substratmaterial für das optische Aufzeichnungsmedium verwendet, während ein Spin-Coating-Prozess die primäre Wahl zum Ausbilden der Aufzeichnungs- und Schutzschichten ist.

Der Umfang der vorliegenden Erfindung kann am besten durch die nachfolgenden Beispiele veranschaulicht werden, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Alle direkt oder indirekt verwandten Derivate, die auf dem Geist der Erfindung beruhen, sind von dieser mit umfasst.

Beispiel 1
10 g Tetra-α-(2,4-dimethyl-3-pentoxyl)kupferphthalocyanin-Derivat (hergestellt gemäß EP 703280 ) wurde in einen 250 ml Rundbodenkolben mit Stickstoff-Spülung eingewogen. 50 ml Toluol und 5,4 g N-Methylformamid wurden hierzu zugesetzt. Nach vollständiger Auflösung wurde die Temperatur der sich ergebenden Lösung auf 0° C abgesenkt. Wenn sich die Temperatur stabilisiert hatte, wurden 5,6 g POCl₃ langsam der Reaktionslösung zugesetzt, während die Temperatur 5° C nicht überschritt. Das Kühlsystem wurde nach vollständigem Zusatz von POCl₃ entfernt und die Temperatur wurde weiterhin auf 50° C angehoben. Die Reaktionslösung wurde für 24 Stunden bei 50° C gerührt. Die Reaktion wurde mit Dünnschichtchromatographie (Thin Layer Chromatography = TLC) bis zu ihrem Abschluss überwacht. Das Reaktionsgemisch wurde dann in eine geeiste 200 ml Natriumacetat (41,5 g)-Lösung gegossen und für 30 Minuten gerührt, gefolgt von einer Extraktion mit 100 ml × 3 Toluol. Die kombinierten organischen Schichten wurden über 20 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, das später abfiltriert wurde, gefolgt von Konzentrieren unter reduziertem Druck bei ungefähr 60 ml. Das Konzentrat wurde in 1 l gemischtes Lösungsmittel aus Methanol/Wasser (98/2) gegossen und kräftig für 30 Minuten gerührt. Das Produkt wurde durch Filtration, gefolgt von Waschen mit 1 l Methanol, gesammelt und in einem Vakuumofen bei 70° C für 2 Tage getrocknet. Das so gewonnene grüne Pulver betrug 9,5 g (64 % der Theorie).
Elementaranalyse: gefunden (%): C: 69,21 H: 6,79 N: 10,44
berechnet (%) C: 69,06 H: 6,84 N: 10,56
UV-VIS (DBE): λmax = 710 nm
IR(KBr): C = O Absorption bei 1675 cm^–1.
Beispiel 2
1,03 g Natriumborhydrid wurden in einen 260 ml Dreihalsrundbodenkolben mit Stickstoffspülung eingewogen, gefolgt vom Zusatz von 40 ml Ethanol, um das Natriumborhydrid zu lösen. 10 g formyliertes Tetra-α-(2,4-dimethyl-3-pentoxyl)kupferphthalocyanin-Derivat (hergestellt wie in Beispiel 1) wurden in 40 ml Tetrahydrofuran (THF) gelöst und danach der Reduktionsmittellösung, die oben hergestellt wurde, zugesetzt. Die sich ergebende Reaktionslösung wurde kräftig bei Umgebungstemperatur für 24 Stunden gerührt und wurde mit Dünnschichtchromatographie (TLC) überwacht. Am Ende der Reaktion wurde der unlösliche Bestandteil abfiltriert und die Reaktion wurde durch Hinzugießen von 200 ml 20 % Salzlösung beendet. Das Gemisch wurde dann mit 40 ml × 3 Toluol extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden über 20 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, das danach abfiltriert wurde, gefolgt von Konzentrieren unter reduziertem Druck auf ungefähr 40 ml. Das so gewonnene Konzentrat wurde in 1 l gemischtes Lösungsmittel aus Methanol/Wasser (98/2) gegossen und für 30 Minuten kräftig gerührt. Das Produkt wurde durch Filtration gesammelt, gefolgt von Waschen mit 1 l Methanol, und in einem Vakuumofen bei 70° C 2 Tage lang getrocknet. Das so gewonnene grüne Pulver war 9,4 g (95 % der Theorie).
Elementaranalyse: gefunden (%): C: 68,77 H: 7,20 N: 10,56
berechnet (%): C: 68,93 H: 7,02 N: 10,54
UV-VIS (DBE): λmax = 713,5 nm
IR (KBr): C = O Absorption bei 1675 cm^–1 verschwand und die OH-Absorption trat bei 3210 cm^–1 auf.
Beispiel 3
10,0 g hydroxymethyliertes Tetra-α-(2,4-dimethyl-3-pentoxy)kupfer-phthalocyanin (wie in Beispiel 2 hergestellt) wurde in einen 250 ml Reaktor eingewogen, 40 ml Toluol wurden dazu unter Rühren mit Stickstoffspülung zugesetzt. Nach vollständiger Auflösung wurde die Temperatur der sich ergebenden Lösung auf 0° C abgesenkt. 48,64 ml Lösung von Trifluormethansulfonsäureanhydrid in Toluol (6,25 %) wurden langsam hierzu zugesetzt, während die Temperatur der Reaktionslösung 5 % nicht überschritt. Das Kühlsystem wurde nach vollständigem Zusatz der Anhydrid-Lösung entfernt, so dass die Temperatur auf Raumtemperatur erhöht wurde. Die Lösung wurde weiterhin bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt und die Umsetzung wurde mit Dünnschichtchromatographie (TLC) bis zu ihrem Abschluss überwacht. Die Reaktion wurde durch Gießen des Reaktionsgemisches in gemischte Lösungsmittel von Methanol/Wasser (80 ml/240 ml) unter Rühren für 30 Minuten beendet, gefolgt von einer Extraktion mit 100 ml × 3 Toluol. Die kombinierten organischen Schichten wurden über 20 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, das später abfiltriert wurde, gefolgt von einem Konzentrieren auf ungefähr 60 ml unter reduziertem Druck. Das Konzentrat wurde dann in 1 l gemischte Lösungsmittel von Methanol/Wasser (98/2) gegossen und kräftig für 30 Minuten gerührt. Das Produkt wurde durch Filtration gesammelt, mit 1 l Methanol gewaschen und in einem Vakuumofen bei 70° C für 2 Tage gesammelt, so dass sich 9,4 g grünes Pulver (83 % Theorie) ergaben.
Beispiel 4
3,4 g p-Toluolsulfonylchlorid wurden in einem 250 ml Rundbodendreihalskolben eingewogen, 10 ml Dichlormethan wurden hierzu unter Stickstoffspülung zugesetzt und das sich ergebende Gemisch für 30 Minuten gerührt. Danach wurden 20 ml Pyridin langsam dem Reaktionsgemisch zugesetzt und das Rühren für weitere 20 Minuten fortgesetzt. Getrennt wurde eine Lösung, die 10 g hydroxymethyliertes Tetra-α-(1,4-dimethyl-3-pentoxy)kupferphthalocyanin (hergestellt in Beispiel 2) und 15 ml Dichlormethan enthielt, hergestellt und danach dem vorherigen 250 ml Kolben zugesetzt, um bei Raumtemperatur für 12 Stunden zu reagieren. Die Reaktion wurde durch Gießen des Reaktionsgemisches in 300 ml Wasser beendet und für ungefähr 30 Minuten gerührt, gefolgt von Extraktion mit 100 ml × 3 Toluol. Die kombinierten organischen Schichten wurden über 20 g wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, das später abfiltriert wurde, gefolgt von einem Konzentrieren auf ungefähr 60 ml unter reduziertem Druck. Das Konzentrat wurde dann in einen Liter n-Hexan unter kräftigem Rühren für 30 Minuten gegossen. Das Produkt wurde durch Filtration gesammelt und im Vakuumofen bei 70° C für 2 Tage getrocknet, um 9,0 g grünes Pulver (80 in der Theorie) zu gewinnen.
Beispiel 5
Eine Farbstofflösung wurde so hergestellt, dass die Verbindung von Beispiel 3 in den gemischten Lösungsmitteln von Dibutylether (DBE) und 2,6-Dimethyl-4-heptanon (95/5 V/V) gelöst wurden, so dass sich eine 2,8 % G/V (Gewicht des gelösten Stoffes/Lösungsmittelvolumen) Lösung bildete. Nach kräftigem Rühren für 1 Stunde wurde die Lösung zunächst durch einen Teflon-Filter mit einer Porengröße von 0,2 μm filtriert und danach auf eine 1,2 mm dicke vorgerillte Disc (durchschnittliche Rillentiefe = 195 nm, durchschnittliche Rillenbreite = 600 nm, Spurabstand = 1,7 Mikrometer) bei einer anfänglichen Rotationsgeschwindigkeit von 400 upm Spin-gecoatet. Die Rotation wurde weiter auf 3000 upm erhöht, um überschüssige Lösung zu entfernen. Die so gebildete homogene Aufzeichnungsschicht wurde in zirkulierender heißer Luft bei 60° C für 15 Minuten getrocknet. Anschließend wurde eine 60 nm dicke Silberreflexionsschicht auf die Aufzeichnungsschicht in einem Vakuum-Sputtergerät (ALCATEL, ATP150) aufgesputtert. Zuletzt wurde ein UV-Härter (ROHM UND HAAS DEUTSCHLAND GMBH, Rengolux 3203-031v6 Klar-CD-Lack) über die Silberreflexionsschicht Spin-gecoatet und weiterhin einer UV-Härtung unterworfen, um eine Schutzschicht mit einer Dicke von 5 mm zu bilden. Die Informationen wurde aufeinanderfolgend über den so hergestellten CD-R-Disc Rohling bei einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 52X auf einem kommerziellen Aufzeichnungsgerät (Liteon LTR-52327S) aufgezeichnet. Die aufgezeichnete Disc wurde dann mit einem automatisierten Compact Disc-Testsystem (Pulstec CMT-2000x4) getestet, um die Signale bei 1X zu messen. Die Hauptdaten bei der 40-Minuten-Position sind in Tabelle (1) zusammengefasst.
Beispiel 6
Die in Beispiel 5 beschriebenen Verfahren wurden wiederholt. Die Informationen wurden aufeinanderfolgend auf dem so hergestellten CD-R-Disc Rohling in 52X Aufzeichnungsgeschwindigkeit auf einem kommerziellen Aufzeichnungsgerät (Liteon LTR-52327S) aufgezeichnet. Die beschriebene Disc wurde mit einem automatischen Compact Disc-Testsystem (Pulstec OMT-2000x4) getestet, um die Signale bei 1X zu testen. Die Hauptdaten an der 75-Minuten-Position sind in Tabelle (1) zusammengestellt. Tabelle (1)

(A)I3 Modulation bei 3T (T = 231,4 ns)
(B)I11 Modulation bei 11T (T = 231,4 ns)
(C)Rtop Reflexionsvermögen
(D)BLER Blockfehlerrate
(E)Jit3T Jitterwert bei 3T
(F)Jit11T Jitterwert bei 11T

Beispiel 7
Eine Farbstofflösung wurde so hergestellt, dass die Verbindung aus Beispiel 4 in den gemischten Lösungsmitteln 1-Propanol und 4-Hydroxy-4-methyl-2-pentanon (95:5) gelöst wurde, so dass sich eine 1,7 % G/V (Gewicht des gelösten Stoffes/Lösungsmittelvolumen) Lösung ergab. Nach kräftigem Rühren für 1 Stunde wurde die Lösung zunächst durch einen Teflonfilter von 0,2 μm Porengröße filtriert und danach auf eine 1,2 mm dicke vorgerillte Scheibe (durchschnittliche Rillentiefe = 195 nm, durchschnittliche Rillenbreite = 600 nm und Spurabstand = 1,7 μm) in einer anfänglichen Rotationsgeschwindigkeit von 400 upm Spin-gecoatet. Die Rotation wurde weiterhin auf 3000 upm angehoben, um überschüssige Lösung zu entfernen. Die somit gebildete homogene Aufzeichnungsschicht wurde in zirkulierender heißer Luft bei 60° C für 15 Minuten getrocknet. Anschließend wurde eine 60 nm dicke Silberreflexionsschicht auf die Aufzeichnungsschicht in einer Vakuum-Sputtervorrichtung (ALCATEL ATP150) aufgesputtert. Zuletzt wurde ein UV-Härter (ROHM UND HAAS DEUTSCHLAND GMBH, Rengolux 3203-031v6 Klar-CD-Lack) über die Silberreflexionsschicht Spin-gecoatet und weiterhin einer UV-Härtung unterworfen, so dass sich eine Schutzschicht mit einer Dicke von 5 mm bildete. Die Informationen wurden aufeinanderfolgend über den so hergestellten CD-R Rohling in einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 52X auf einem kommerziellen Aufzeichnungsgerät (BenQ CD-RW 5232X) aufgezeichnet. Die beschriebene Disc wurde mit einem automatischen Compact Disc-Testsystem (Pulstec OMT-2000x4) getestet, um die Signale bei 1X zu messen. Die Hauptdaten in der 40-Minuten-Position sind in Tabelle (2) zusammengefasst.
Beispiel 8
Die in Beispiel 7 beschriebenen Verfahren wurden wiederholt. Die Information wurde aufeinanderfolgend auf dem so hergestellten CD-R-Disc Rohling in 52X Aufzeichnungsgeschwindigkeit auf einem kommerziellen Aufzeichnungsgerät (Liteon LTR-52327S) aufgezeichnet. Die beschriebene Disc wurde mit einem automatischen Compact Disc-Testsystem (Pulstec OMT-2000x4) getestet, um die Signale bei 1X zu testen. Die Hauptdaten an der 75-Minuten-Position sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle (2)
Wie die Daten in den Tabellen (1) und (2) zeigen, ist es offensichtlich, dass das optische Aufzeichnungsmedium, das den erfindungsgemäßen Phthalocyanin-Farbstoff verwendet, gute Jitter- und Abweichungsleistungen bei unterschiedlichen Aufzeichnungsgeschwindigkeiten auf verschiedenen kommerziellen Aufzeichnungsgeräten erreichen kann. Zusätzlich entsprechen die Leistungen der beschriebenen Disc den Spezifikationen, wie sie im Orange-Book definiert sind.

Claims

Phthalocyanin-Derivate mit der durch Formel (I) repräsentierten Struktur:
wobei R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils unabhängig eine Alkyl-Gruppe, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome aufweist, und die mit 1 bis 6 Halogenatomen, einer Hydroxyl-Gruppe, einer Alkoxyl-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Alkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einer Dialkylamino-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder einer Alkylthio-Gruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen substituiert sein kann; eine Alkenyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen; eine Alkinyl-Gruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen repräsentiert; M zwei Wasserstoffatome, ein zweiwertiges Metall, ein monosubstituiertes dreiwertiges Metall, ein disubstituiertes vierwertiges Metall oder eine Oxometall-Gruppe sein kann; S eine Komponente ist, die zumindest eine -SO₃-Gruppe enthält und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
Verfahren zur Synthese des optischen Farbstoffs nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die kovalente Bindung einer Sulfonat-Gruppe an ein unsubstituiertes oder substituiertes Phthalocyanin umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das hydroxylierte Phthalocyanin mit Sulfonsäureanhydrid oder Sulfonylchlorid unter wasserfreien Bedingungen reagiert.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Sulfonylchlorid-substituierte Phthalocyanin mit einem Alkohol reagiert.
Phthalocyanin-Derivat der Formel (II),
wobei R₃₀ eine Trifluormethylgruppe oder eine Tolyl-Gruppe ist, und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
Verfahren zur Synthese der optischen Farbstoffe nach Anspruch 5, wobei das Verfahren die Reaktion des hydroxylierten Phthalocyanins mit einem Trifluormethansulfonsäureanhydrid unter wasserfreien Bedingungen umfasst.
Verfahren zur Synthese des optischen Farbstoffs nach Anspruch 5, wobei das Verfahren die Umsetzung eines hydroxylierten Phthalocyanins mit p-Toluolsulfonylchlorid in Gegenwart einer organischen Base wie beispielsweise Pyridin als Katalysator umfasst.
Verwendung der Phthalocyanin-Derivate von Formel (I) nach Anspruch 1 als optische Farbstoffe in der Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums.
Verwendung der Phthalocyanin-Derivate der Formel (II) wie in Anspruch 5 definiert als optische Farbstoffe in der Aufzeichnungsschicht eines optischen Aufzeichnungsmediums.
Optisches Aufzeichnungsmedium, zusammengesetzt aus einem Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, die einen organischen Farbstoff umfasst, auf die Informationen durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden können, einer Reflexionsschicht und einer Schutzschicht, die in einer solchen Reihenfolge gebildet sind, mit der Hervorhebung, dass die Phthalocyanin-Derivate von Formel (I) wie in Anspruch 1 definiert, in der Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden.
Optisches Aufzeichnungsmedium, zusammengesetzt aus einem Substrat, einer Aufzeichnungsschicht, die einen organischen Farbstoff umfasst, auf die Informationen durch einen Laserstrahl aufgezeichnet werden können, einer Reflexionsschicht und einer Schutzschicht, die in einer solchen Reihenfolge gebildet sind, mit der Hervorhebung, dass die Phthalocyanin-Derivate der Formel (II) wie in Anspruch 5 definiert in der Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums verwendet werden.