JP2005205907A - 光学記録媒体および色素 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学記録媒体等に関し、より詳しくは、青色レーザに対応が可能な光学記録媒体等に関する。
現在、CD−R/RW、DVD−R/RW、MO等の各種光学記録媒体は、大容量の情報を記憶でき、ランダムアクセスが容易であるために、コンピュータ等の情報処理装置における外部記憶装置として広く認知され普及している。これらの中で、CD−RやDVD−Rに代表される、有機色素化合物が含有される記録層を設けた有機色素系光記録媒体は、低コストで且つ製造も容易であるという点で、優位性を有するものと考えられている。
一方、取り扱われる情報量の増大により、媒体の記録密度を高めることが望まれ、近年、開発が著しい青色レーザ光等の発振波長の短いレーザ光を用いた高密度の記録再生可能な光学記録媒体が提唱されつつある。
しかし、一般に、CD−RやDVD−R等として市販されている光学記録媒体の場合、例えば、CD−Rは波長780nm程度のレーザ光による記録・再生に適するように、またDVD−Rは波長600〜700nm程度のレーザ光による記録・再生に適するように設計されている。このような、比較的長波長のレーザ光を用いる光学的記録・再生用に適合する記録媒体では、より短波長のレーザ光を用いて記録・再生すると、反射率が低く記録・再生ができないという問題を有している。
このような光情報の記録再生に、短波長のレーザ光が用いられるのに伴い、光学記録媒体の記録層に使用される有機色素化合物についても、従来から使用されているレーザ光の波長より短い波長において吸収特性を有する色素が検討され、このような色素を記録層に用いた光学記録媒体が報告されている(特許文献1参照)。また、本出願人も、特定の分子構造のカルボスチリル化合物が記録層に含有される光学記録媒体について報告した(特許文献2参照)。
一方、取り扱われる情報量の増大により、媒体の記録密度を高めることが望まれ、近年、開発が著しい青色レーザ光等の発振波長の短いレーザ光を用いた高密度の記録再生可能な光学記録媒体が提唱されつつある。
しかし、一般に、CD−RやDVD−R等として市販されている光学記録媒体の場合、例えば、CD−Rは波長780nm程度のレーザ光による記録・再生に適するように、またDVD−Rは波長600〜700nm程度のレーザ光による記録・再生に適するように設計されている。このような、比較的長波長のレーザ光を用いる光学的記録・再生用に適合する記録媒体では、より短波長のレーザ光を用いて記録・再生すると、反射率が低く記録・再生ができないという問題を有している。
このような光情報の記録再生に、短波長のレーザ光が用いられるのに伴い、光学記録媒体の記録層に使用される有機色素化合物についても、従来から使用されているレーザ光の波長より短い波長において吸収特性を有する色素が検討され、このような色素を記録層に用いた光学記録媒体が報告されている(特許文献1参照)。また、本出願人も、特定の分子構造のカルボスチリル化合物が記録層に含有される光学記録媒体について報告した(特許文献2参照)。
ところで、特許文献1又は特許文献2に記載されている光学記録媒体においては、7位にアミノ基を有するカルボスチリル化合物が色素として使用されているが、この色素が含有される記録層が製膜される際に結晶化しやすく、このために、光情報が十分に記録・再生されないという問題がある。
また、この色素が含有される塗布膜の吸収スペクトルでは、吸収極大波長(λmax)が345〜375nm程度に観察されるものの、吸収スペクトルの長波長側部分である405nm付近には、ほとんど吸収スペクトルが観察されないため、青色レーザ光に対する感度が低い傾向があるという問題がある。
このように、本発明は、短波長の青色レーザ光によって高密度の光情報の記録再生が行われる光学記録媒体を開発する際に浮き彫りになった問題を解決すべくなされたものである。
即ち、本発明の目的は、短波長のレーザ光によって高密度の光情報の記録再生が可能である光学記録媒体を提供することにある。
また、この色素が含有される塗布膜の吸収スペクトルでは、吸収極大波長(λmax)が345〜375nm程度に観察されるものの、吸収スペクトルの長波長側部分である405nm付近には、ほとんど吸収スペクトルが観察されないため、青色レーザ光に対する感度が低い傾向があるという問題がある。
このように、本発明は、短波長の青色レーザ光によって高密度の光情報の記録再生が行われる光学記録媒体を開発する際に浮き彫りになった問題を解決すべくなされたものである。
即ち、本発明の目的は、短波長のレーザ光によって高密度の光情報の記録再生が可能である光学記録媒体を提供することにある。
かかる課題を解決すべく、本発明では、分子中にアミノ基とヘテロ原子とを含む縮合環を有するカルボスチリル化合物を色素として使用している。即ち、本発明が適用される光学記録媒体は、基板と、基板上に設けられ、光が照射されることにより情報の記録又は再生が可能な記録層と、を有し、記録層には、下記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物が含有されることを特徴とするものである。
(式[I]中、Xは酸素原子、硫黄原子又はNR7である。R1、R6、R7は、それぞれ独立して、水素原子、直鎖又は分岐のアルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、直鎖又は分岐のアルケニル基又は−COR16で表されるアシル基である。R16は、炭化水素基又は複素環基である。R2、R3、R4、R5は、それぞれ独立して、水素原子又は任意の置換基である。RA、RBは、独立して、水素原子、炭素数1〜12の直鎖又は分岐のアルキル基である。nは、1〜4であり、RAにおけるAは8〜7+2nのうちの偶数を表し、RBにおけるBは8〜7+2nのうちの奇数を表わす。nが2〜4の場合における複数のRA、RBはそれぞれ互いに異なっていてもよい。但し、R1〜R7の中、隣接する置換基同士が結合した縮合環を形成していてもよい。)
本発明の光学記録媒体において、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、R1、R6、R7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、−COR16で表されるアシル基及び炭素数7〜炭素数18のアラルキル基からなる群から選ばれることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、R2、R3、R4、R5は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、炭素数2〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルケニル基、炭素数7〜炭素数18のアラルキル基、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルコキシ基、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、炭素数6〜炭素数18のアリール基、飽和または不飽和の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基、−SO2R25で表されるスルホニル基、−SOR26で表されるスルフィニル基、−SO2NR27R28で表されるスルファモイル基、−SO3R29で表されるスルホン酸エステル基及び−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基(但し、R16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29、R30は、炭化水素基又は複素環基を表す。R17、R18、R23、R24、R27、R28は、水素原子、炭化水素基又は複素環基を表す。)からなる群から選ばれ、R1〜R7のうち隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成していてもよいことが好ましい。
さらに、上記のR2、R3は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数8の環状アルキル基、炭素数7〜炭素数12のアラルキル基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルコキシ基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、炭素数6〜炭素数18のアリール基、飽和または不飽和の単環または2縮合環の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基及び−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基から選ばれることが好ましい。さらに、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、nが2〜3であることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、Xが酸素原子あるいはNR7であることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、nが2であることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、Xが酸素原子又はNR7であり、R1は、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、R6、R7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜10の環状アルキル基であり、nが2であることが好ましい。
また、本発明の光学記録媒体において、情報の記録又は再生が行われる光は、波長が350nm〜530nmのレーザ光であることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、nが2であることが好ましい。
また、7−アミノカルボスチリル化合物は、一般式[I]において、Xが酸素原子又はNR7であり、R1は、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、R6、R7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜10の環状アルキル基であり、nが2であることが好ましい。
また、本発明の光学記録媒体において、情報の記録又は再生が行われる光は、波長が350nm〜530nmのレーザ光であることが好ましい。
一方、本発明は、上記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物からなることを特徴とする色素として捉えられる。
また、本発明が適用される色素において、7−アミノカルボスチリル化合物は、上記一般式[I]において、Xは、酸素原子又はNR7である。R1は水素原子もしくは炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基であり、R2、R3はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルコキシ基、ハロゲン原子あるいは炭素数7〜12のアラルキル基、不飽和複素環、置換されてもよいアリール基である。、R4、R5は水素原子であり、R6、R7はそれぞれ独立に、無置換の炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基もしくは環状アルキル基である。nは1〜4であり、RAにおけるAは8〜7+2nのうちの偶数を表し、RBにおけるBは8〜7+2nのうちの奇数を表わす。nが2〜4の場合における複数のRA、RBはそれぞれ互いに異なっていてもよい。但し、R1〜R7の中、隣接する置換基同士が結合した縮合環を形成していてもよい。さらにn=2とすれば、化学的に安定な色素として使用することができる。
また、本発明が適用される色素において、7−アミノカルボスチリル化合物は、上記一般式[I]において、Xは、酸素原子又はNR7である。R1は水素原子もしくは炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基であり、R2、R3はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基、炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルコキシ基、ハロゲン原子あるいは炭素数7〜12のアラルキル基、不飽和複素環、置換されてもよいアリール基である。、R4、R5は水素原子であり、R6、R7はそれぞれ独立に、無置換の炭素数1〜8の直鎖または分岐のアルキル基もしくは環状アルキル基である。nは1〜4であり、RAにおけるAは8〜7+2nのうちの偶数を表し、RBにおけるBは8〜7+2nのうちの奇数を表わす。nが2〜4の場合における複数のRA、RBはそれぞれ互いに異なっていてもよい。但し、R1〜R7の中、隣接する置換基同士が結合した縮合環を形成していてもよい。さらにn=2とすれば、化学的に安定な色素として使用することができる。
かくして本発明によれば、短波長のレーザ光によって高密度の光情報の記録再生が可能である光学記録媒体が提供される。
以下、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態と記す)について詳細に説明する。
本実施の形態が適用される光学記録媒体に使用される上記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物は、350nm〜530nmの青色光領域に適度の吸収を有し、青色レーザ光による記録に適する色素化合物である。
そのためには、まずかかる化合物が、光ディスクの色素に適切な溶媒に溶解する必要がある。従って、本発明の目的においては、「必要に応じて置換されていてもよい。」、「置換されてもよい」あるいは「任意の置換基」という記載の置換基の対象は、スルホン酸基やカルボン酸基などの水溶性基を含まない。さらに、記録再生光の波長において、適切な量の吸収がなければならない。上記の置換基は、上記の溶媒の溶解性や吸収の観点から適宜選択すればよい。
かかる7−アミノカルボスチリル化合物は、上記一般式[I]において、Xは酸素原子、硫黄原子、−NR7を表す。ここでR1、R6、R7は、それぞれ独立して水素原子、直鎖又は分岐のアルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、直鎖又は分岐のアルケニル基、−COR16で表されるアシル基を表す。ここで、アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アシル基は、必要に応じて置換されてもよい。
本実施の形態が適用される光学記録媒体に使用される上記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物は、350nm〜530nmの青色光領域に適度の吸収を有し、青色レーザ光による記録に適する色素化合物である。
そのためには、まずかかる化合物が、光ディスクの色素に適切な溶媒に溶解する必要がある。従って、本発明の目的においては、「必要に応じて置換されていてもよい。」、「置換されてもよい」あるいは「任意の置換基」という記載の置換基の対象は、スルホン酸基やカルボン酸基などの水溶性基を含まない。さらに、記録再生光の波長において、適切な量の吸収がなければならない。上記の置換基は、上記の溶媒の溶解性や吸収の観点から適宜選択すればよい。
かかる7−アミノカルボスチリル化合物は、上記一般式[I]において、Xは酸素原子、硫黄原子、−NR7を表す。ここでR1、R6、R7は、それぞれ独立して水素原子、直鎖又は分岐のアルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、直鎖又は分岐のアルケニル基、−COR16で表されるアシル基を表す。ここで、アルキル基、環状アルキル基、アラルキル基、アルケニル基、アシル基は、必要に応じて置換されてもよい。
一般式[I]において、R1、R6、R7としては、水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、置換されてもよい炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、−COR16で表されるアシル基及び置換されてもよい炭素数7〜炭素数18のアラルキル基が好ましい。中でも特に好ましいものは、水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、置換されてもよい炭素数3〜炭素数10の環状アルキル基、炭素数7〜炭素数18のアラルキル基が好ましい。
特にR6、R7は、アミノ基の電子供与性を増す事により長波長にλmaxがシフトするので、無置換の直鎖または分岐のアルキル基、環状アルキル基であることが特に好ましい。しかし、炭素数が多すぎても波長的にはそれほど効果が見られず逆に吸収強度が下がる、生成物が固形化しないなどの問題もあるので、炭素数は1から8程度が特に好ましい。
特にR6、R7は、アミノ基の電子供与性を増す事により長波長にλmaxがシフトするので、無置換の直鎖または分岐のアルキル基、環状アルキル基であることが特に好ましい。しかし、炭素数が多すぎても波長的にはそれほど効果が見られず逆に吸収強度が下がる、生成物が固形化しないなどの問題もあるので、炭素数は1から8程度が特に好ましい。
R2、R3、R4、R5は、それぞれ独立して水素原子又は任意の置換基を表す。このような任意の置換基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−へプチル基等の炭素数1〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルキル基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜炭素数18の環状アルキル基;ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルケニル基;シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜炭素数18の環状アルケニル基;2−チエニル基、2−ピリジル基、4−ピペリジル基、モルホリノ基等の複素環基;フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基等の炭素数6〜炭素数18のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜炭素数20のアラルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルコキシ基;プロペニルオキシ基、ブテニルオキシ基、ペンテニルオキシ基等の炭素数3〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルケニルオキシ基;メチルチオ基、エチルチオ基、n−プロピルチオ基、n−ブチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基等の炭素数1〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルキルチオ基が挙げられる。ここで、アルキル基、環状アルキル基、アルケニル基、環状アルケニル基、複素環基、アリール基、アラルキル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキルチオ基は、必要に応じて置換されてもよい。
R2、R3、R4、R5の他の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;ニトロソ基;シアノ基;イソシアノ基;シアナト基;イソシアナト基;チオシアナト基;イソチオシアナト基;メルカプト基;ヒドロキシ基;ヒドロキシアミノ基;ホルミル基;スルホン酸基;カルボキシル基;−COR16で表されるアシル基;−NR17R18で表されるアミノ基;−NHCOR19で表されるアシルアミノ基;−NHCOOR20で表されるカーバメート基;−COOR21で表されるカルボン酸エステル基;−OCOR22で表されるアシルオキシ基;−CONR23R24で表されるカルバモイル基;−SO2R25で表されるスルホニル基;−SOR26で表されるスルフィニル基;−SO2NR27R28で表されるスルファモイル基;−SO3R29で表されるスルホン酸エステル基;−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基が挙げられる。
これらの置換基は、必要に応じてさらに置換されてもよい。その場合、置換基の位置は特に限定されず、置換基の数も1〜4個の範囲で可能である。複数の置換基を有する場合、同種でも異なってもよい。
これらの置換基は、必要に応じてさらに置換されてもよい。その場合、置換基の位置は特に限定されず、置換基の数も1〜4個の範囲で可能である。複数の置換基を有する場合、同種でも異なってもよい。
ここでR16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29、R30は炭化水素基、又は複素環基を表し、R17、R18、R23、R24、R27、R28は水素原子、炭化水素基、複素環基のいずれかを表す。ここで、炭化水素基、複素環基は、必要に応じて置換されてもよい。
このR16〜R30で表される炭化水素基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−へプチル基等の炭素数1〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルキル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等の炭素数3〜炭素数18の環状アルキル基、ビニル基、プロペニル基、ヘキセニル基等の炭素数2〜炭素数18の直鎖又は分岐のアルケニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等の炭素数3〜炭素数18の環状アルケニル基、ベンジル基、フェネチル基等の炭素数7〜炭素数20のアラルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基等の炭素数6〜炭素数18アリール基を表す。これらの基のアルキル鎖部分及びアリール基部分は後述するR2〜R5のアルキル鎖部分が有し得る置換基で更に置換されていてもよい。
また、R16〜R30で表される複素環基は、4−ピペリジル基、モルホリノ基、2−モルホリニル基、ピペラジル基等の飽和複素環でも、2−フリル基、2−ピリジル基、2−チアゾリル基、2−キノリル基等の芳香族複素環でもよい。これらは複数のヘテロ原子を含んでいても、さらに置換基を有していてもよく、また結合位置も問わない。複素環として好ましい構造のものは、5〜6員環の飽和複素環、5〜6員環の単環及びその2縮合環の芳香族複素環である。
具体的な化合物としては、アシル基(−COR16)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
アミノ基(−NR17R18)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
アシルアミノ基(−NHCOR19)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
カーバメート基(−NHCOOR20)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
カルボン酸エステル基(−COOR21)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
アシルオキシ基(−OCOR22)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
カルバモイル基(−CONR23R24)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
スルホニル基(−SO2R25)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
スルフィニル基(−SOR26)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
スルファモイル基(−SO2NR27R28)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
スルホン酸エステル基(−SO3R29)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
スルホンアミド基(−NHSO2R30)としては、以下の構造の置換基が挙げられる。
また、一般式[I]において、R2、R3、R4、R5としては、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数7〜炭素数18のアラルキル基、置換基を有していてもよい炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、置換基を有していてもよい炭素数6〜炭素数18のアリール基、置換基を有していてもよい飽和又は不飽和の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ホルミル基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基、−SO2R25で表されるスルホニル基、−SOR26で表されるスルフィニル基、−SO2NR27R28で表されるスルファモイル基、−SO3R29で表されるスルホン酸エステル基、−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基が好ましい。
特に、一般式[I]において、R2、R3として、水素原子、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数8の環状アルキル基、炭素数7〜炭素数12のアラルキル基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルコキシ基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、炭素数6〜炭素数18のアリール基、飽和又は不飽和の単環又は2縮合環の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基、−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基から選ばれることが特に好ましい。これらの置換基は、後述する塗布溶媒に対する溶解性を上げる効果(特にアルキル基部分を持つもの)や、色素のλmaxをより長波長にシフトさせることができる(アリール基、不飽和複素環、ハロゲン化アルキル基やシアノ基などの電子吸引性基)点、合成しやすい点で有用である。
前述した一般式[I]において、R1〜R7が示す直鎖又は分岐のアルキル基、環状アルキル基、直鎖又は分岐のアルケニル基、環状アルケニル基、直鎖又は分岐のアルコキシ基、直鎖又は分岐のアルキルチオ基、及びR16〜R30が示すアルキル基のアルキル鎖部分は、更に置換基を有することがある。このような置換基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等の炭素数1〜炭素数10のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、エトキシメトキシ基、プロポキシメトキシ基、エトキシエトキシ基、プロポキシエトキシ基、メトキシブトキシ基等の炭素数2〜炭素数12のアルコキシアルコキシ基;メトキシメトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、メトキシエトキシメトキシ基、メトキシメトキシエトキシ基、エトキシエトキシメトキシ基等の炭素数3〜炭素数15のアルコキシアルコキシアルコキシ基;フェノキシ基、トリルオキシ基、キシリルオキシ基、ナフチルオキシ基等の炭素数6〜炭素数12のアリールオキシ基;アリルオキシ基、ビニルオキシ基等の炭素数2〜炭素数12のアルケニルオキシ基等が例示される。
更に、他の置換基として、2−チエニル基、2−ピリジル基、4−ピペリジル基、モルホリノ基等の複素環基;シアノ基;ニトロ基;ヒドロキシル基;メルカプト基;メチルメルカプト基、エチルメルカプト基等のアルキルチオ基;アミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基等の炭素数1〜炭素数10のアルキルアミノ基;メチルスルホニルアミノ基、エチルスルホニルアミノ基、n−プロピルスルホニルアミノ基等の炭素数1〜炭素数6のアルキルスルホニルアミノ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;メチルカロボニル基、エチルカルボニル基、イソプロピルカルボニル基等のアルキルカルボニル基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル等の炭素数2〜炭素数7のアルコキシカルボニル基;メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等の炭素数2〜炭素数7のアルキルカルボニルオキシ基;メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、n−プロポキシカルボニルオキシ基、イソプロポキシカルボニルオキシ基、n−ブトキシカルボニルオキシ基等の炭素数2〜炭素数7のアルコキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
一般式[I]において、R1〜R7のうち隣接する置換基同士が結合して飽和又は不飽和の縮合環を形成していてもよい。縮合環の構造としては5〜7員環構造の飽和の炭化水素環が好ましい。
また、一般式[I]において、nは1〜4を表し、RAにおけるAは8〜7+2nのうちの偶数を表し、RBにおけるBは8〜7+2nのうちの奇数を表わす。例えば、nが1のときは、7+2n=9となる。このため、Aは8、Bは9となる。尚、RA、RBは、言い換えれば、n=2〜4の場合は、異なる炭素原子に結合する複数のRA、RBが存在することになるが、これら複数のRA、RBは、それぞれ互いに同一であっても、異なっていてもよい。
具体的には、以下に示すような縮合環を形成する。
具体的には、以下に示すような縮合環を形成する。
n=2、3、4においては7位のN(窒素原子)に近い炭素の方からR8、R9〜R15としている。この中でも好ましい環構造はn=2〜3であり、特にn=2が好ましい。この場合、化合物の合成が容易であり、また化学的に安定と考えられる。尚、このような縮合環におけるR8〜R15は、水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基である。また、R8〜R15は、前述した置換されてもよいアルキル基等(ただし、水酸基やシアノ基のように、合成を困難とする極性基は除く)で例示された置換基であってもよい。
Xは、酸素原子、硫黄原子又はNR7を表す(R7については、既に説明したとおりである。)これらのうち、工業的に合成しやすい点から好ましいのは、酸素原子、又はNR7である。合成しやすさの点で特に好ましいのは、酸素原子である。つまり、nとXとの組み合わせとして最も好ましいのは、Xを酸素原子とし、n=2とすることである。
Xは、酸素原子、硫黄原子又はNR7を表す(R7については、既に説明したとおりである。)これらのうち、工業的に合成しやすい点から好ましいのは、酸素原子、又はNR7である。合成しやすさの点で特に好ましいのは、酸素原子である。つまり、nとXとの組み合わせとして最も好ましいのは、Xを酸素原子とし、n=2とすることである。
本実施の形態が適用される光学記録媒体に使用されるさらに好ましい7−アミノカルボスチリル化合物は以下のものである。即ち、上式[I]において、Xは、酸素原子又はNR7である。R1は水素原子もしくは炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、R2、R3はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルコキシ基、ハロゲン原子、炭素数7〜12のアラルキル基、不飽和複素環、置換されてもよいアリール基である。R4、R5は水素原子であり、R6、R7はそれぞれ独立に、無置換の炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基もしくは環状アルキル基である。nは1〜4であり、RAにおけるAは8〜7+2nのうちの偶数を表し、RBにおけるBは8〜7+2nのうちの奇数を表わす。nが2〜4の場合における複数のRA、RBはそれぞれ互いに異なっていてもよい。但し、R1〜R7の中、隣接する置換基同士が結合した縮合環を形成していてもよい。さらに、n=2とすれば、化学的に安定な色素として使用することができる。
一般式[I]で表される化合物は、その分子量が、好ましくは1000以下、特に好ましくは600以下の化合物である。また好ましくは180以上、特に好ましくは200以上である。この範囲内であれば、良好な記録特性を期待することが出来る。分子量が過度に大きいと、グラム吸光係数が減少してしまうため好ましくない。
一般式[I]で表される化合物の好ましい例として下記に示された(1)〜(66)の化合物が挙げられる。
一般式[I]で表される化合物の好ましい例として下記に示された(1)〜(66)の化合物が挙げられる。
(合成方法)
本発明において請求書記載の化合物の合成方法については特に限定されるものではないが、キノリン環を合成する一般的な製法としては(便宜的にn=2、R7、R8,R9,R10を水素原子で表しておく)、
(1)m(meta)―フェニレンジアミン誘導体とβ―ケトエステル、マロン酸ジエチル誘導体との縮合反応
本発明において請求書記載の化合物の合成方法については特に限定されるものではないが、キノリン環を合成する一般的な製法としては(便宜的にn=2、R7、R8,R9,R10を水素原子で表しておく)、
(1)m(meta)―フェニレンジアミン誘導体とβ―ケトエステル、マロン酸ジエチル誘導体との縮合反応
上記の反応の様にβ―ケトエステルのR2,R3の置換基の種類を変更することにより様々な置換基の導入が可能である。(ref.J.O.C.56,3,980(1991)等)
またマロン酸ジエチル誘導体を用いてR3=OHの化合物を合成することができる。
(2)2−置換ニトロベンゼンからの合成
(2)2−置換ニトロベンゼンからの合成
ref.Chem.Pharm.Bull,48(12),2003(2000)
(3)アセトアニリドのVilsmeier反応
(3)アセトアニリドのVilsmeier反応
ref.J.Hetero.Chem.31,701(1994)
ref.J.C.S.perkin1,1537(1981)
等が知られている。
一方、N−C(RARB)−Xで表される芳香族環の合成法としては、実施例1に記載の方法以外にも、0(ortho)−aminophenol誘導体とハロゲン化アルキルとの反応(Monatsch. Chem. 127,305−311(1996)、Heterocycles,38,1,5(1994)等でも合成することができる。
等が知られている。
一方、N−C(RARB)−Xで表される芳香族環の合成法としては、実施例1に記載の方法以外にも、0(ortho)−aminophenol誘導体とハロゲン化アルキルとの反応(Monatsch. Chem. 127,305−311(1996)、Heterocycles,38,1,5(1994)等でも合成することができる。
またX=NR7の環としては、J.Hetero.Chem.25,479(1988)にあるように3,4−ジフルオロニトロアニリンとエチレンジアミンから合成することができる。
X=Sの環としては、アミノチオフェノールからの類似の合成するルートや、J.O.C.60,2597(1995)にあるようなベンゾチアゾールから合成する方法等が考えられる。
次に、本実施の形態が適用される光学記録媒体について説明する。本実施の形態が適用される光学記録媒体は、少なくとも、基板と、一般式[I]で表される化合物を含有する記録層とから構成される。尚、必要に応じて、更に下引き層、反射層、保護層等を設けても良い。図1は、本実施の形態が適用される光学記録媒体を説明する図である。図1(a)は、第1の実施の形態であり、図1(b)は、第2の実施形態である。図1(a)に示される光学記録媒体10は、光透過性材料からなる基板1と、基板1上に設けられた記録層2と、記録層2上に積層された反射層3及び保護層4とが順番に積層されている。光学記録媒体10は、基板1側から照射されるレーザ光により、情報の記録・再生が行われる。
なお、説明の便宜上、光学記録媒体10において、保護層4が存在する側を上方、基板1が存在する側を下方とし、これらの方向に対応する各層の各面を、それぞれ各層の上面及び下面とする。
なお、説明の便宜上、光学記録媒体10において、保護層4が存在する側を上方、基板1が存在する側を下方とし、これらの方向に対応する各層の各面を、それぞれ各層の上面及び下面とする。
基板1は、基本的に記録光及び再生光の波長において透明な材料であれば、様々な材料を使用することができる。具体的には、例えば、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン系樹脂(特に、非晶質ポリオレフィン)、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂;ガラスが挙げられる。また、ガラス上に光硬化性樹脂等の放射線硬化性樹脂からなる樹脂層を設けた構造が挙げられる。中でも、高生産性、コスト、耐吸湿性等の観点からは、射出成型法にて使用されるポリカーボネート樹脂、耐薬品性及び耐吸湿性等の観点からは、非晶質ポリオレフィンが好ましい。更に、高速応答等の観点からは、ガラスが好ましい。
樹脂製の基板1を使用した場合、又は、記録層と接する側(上側)に樹脂層を設けた基板1を使用した場合には、上面に、記録再生光の案内溝やピットを形成してもよい。案内溝の形状としては、光学記録媒体10の中心を基準とした同心円状の形状やスパイラル状の形状が挙げられる。スパイラル状の案内溝を形成する場合には、溝ピッチが0.2〜1.2μm程度であることが好ましい。
記録層2は、基板1の上側に直接、又は必要に応じて基板1上に設けた下引き層等の上側に形成され、一般式[I]で表される化合物が含まれる。記録層2の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等、一般に行なわれている様々な薄膜形成法が挙げられる。量産性やコストの観点からは、スピンコート法が好ましく、均一な厚みの記録層2が得られるという観点からは、塗布法よりも真空蒸着法等の方が好ましい。スピンコート法による成膜の場合、回転数は500〜15000rpmが好ましい。また、場合によっては、スピンコートの後に、加熱する、溶媒蒸気にあてる等の処理を施しても良い。
ドクターブレード法、キャスト法、スピンコート法、浸漬法等の塗布法により記録層2を形成する場合に、一般式[I]で表される化合物を溶解させて基板1に塗布するために使用する塗布溶媒は、基板1を侵食しない溶媒であれば特に限定されない。具体的には、例えばジアセトンアルコール、3−ヒドロキシ−3−メチル−2−ブタノン等のケトンアルコール系溶媒;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒;n−ヘキサン、n−オクタン等の鎖状炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、n−ブチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、シクロオクタン等の環状炭化水素系溶媒;テトラフルオロプロパノール、オクタフルオロペンタノール、ヘキサフルオロブタノール等のパーフルオロアルキルアルコール系溶媒;乳酸メチル、乳酸エチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル等のヒドロキシカルボン酸エステル系溶媒等が挙げられる。
真空蒸着法を用いる場合には、例えば、一般式[I]で表される化合物と、必要に応じて他の色素や各種添加剤等の記録層成分とを、真空容器内に設置されたるつぼに入れ、この真空容器内を適当な真空ポンプで10−2〜10−5Pa程度にまで排気した後、るつぼを加熱して記録層成分を蒸発させ、るつぼと向き合って置かれた基板上に蒸着させることによって、記録層2を形成する。
また、記録層2には、一般式[I]で表される化合物に加えて、安定性や耐光性の向上のために、一重項酸素クエンチャーとして遷移金属キレート化合物(例えば、アセチルアセトナートキレート、ビスフェニルジチオール、サリチルアルデヒドオキシム、ビスジチオ−α−ジケトン等)等を含有させたり、記録感度の向上のために、金属系化合物等の記録感度向上剤を含有させたりしても良い。ここで、金属系化合物とは、遷移金属等の金属が原子、イオン、クラスター等の形で化合物に含まれるものを言い、例えばエチレンジアミン系錯体、アゾメチン系錯体、フェニルヒドロキシアミン系錯体、フェナントロリン系錯体、ジヒドロキシアゾベンゼン系錯体、ジオキシム系錯体、ニトロソアミノフェノール系錯体、ピリジルトリアジン系錯体、アセチルアセトナート系錯体、メタロセン系錯体、ポルフィリン系錯体のような有機金属化合物が挙げられる。金属原子としては特に限定されないが、遷移金属であることが好ましい。
また、記録層2には、一般式[I]で表される化合物に加えて、安定性や耐光性の向上のために、一重項酸素クエンチャーとして遷移金属キレート化合物(例えば、アセチルアセトナートキレート、ビスフェニルジチオール、サリチルアルデヒドオキシム、ビスジチオ−α−ジケトン等)等を含有させたり、記録感度の向上のために、金属系化合物等の記録感度向上剤を含有させたりしても良い。ここで、金属系化合物とは、遷移金属等の金属が原子、イオン、クラスター等の形で化合物に含まれるものを言い、例えばエチレンジアミン系錯体、アゾメチン系錯体、フェニルヒドロキシアミン系錯体、フェナントロリン系錯体、ジヒドロキシアゾベンゼン系錯体、ジオキシム系錯体、ニトロソアミノフェノール系錯体、ピリジルトリアジン系錯体、アセチルアセトナート系錯体、メタロセン系錯体、ポルフィリン系錯体のような有機金属化合物が挙げられる。金属原子としては特に限定されないが、遷移金属であることが好ましい。
なお、記録層2には、必要に応じて、一般式[I]で表される化合物を複数種類併用しても良い。更に、記録層2には、一般式[I]で表される化合物に加え、必要に応じて他系統の色素を併用することもできる。他系統の色素としては、主として記録用レーザ光の発振波長域に適度な吸収を有するものであればよく、特に制限されない。また、CD−R等に使用され、770〜830nmの波長帯域中に発振波長を有する近赤外レーザ光を用いた記録・再生に適する色素や、DVD−R等に使用され、620〜690nmの波長帯域中に発振波長を有する赤色レーザ光を用いた記録・再生に適する色素等を、一般式[I]で表される化合物と併用して記録層2に含有させることにより、異なる波長帯域に属する複数種のレーザ光を用いた記録・再生に対応する光学記録媒体10を製造することもできる。
一般式[I]で表される化合物以外の他系統の色素としては、含金属アゾ系色素、ベンゾフェノン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシアニン系色素、シアニン系色素、アゾ系色素、スクアリリウム系色素、含金属インドアニリン系色素、トリアリールメタン系色素、メロシアニン系色素、アズレニウム系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色素、インドフェノール系色素、キサンテン系色素、オキサジン系色素、ピリリウム系色素等が挙げられる。
更に、必要に応じて、バインダー、レベリング剤、消泡剤等を併用することもできる。好ましいバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ケトン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリオレフィン等が挙げられる。
記録層2の膜厚は、記録方法等により適した膜厚が異なる為、特に限定するものではないが、記録を可能とするためにはある程度の膜厚が必要とされるため、通常、少なくとも1nm以上であり、好ましくは5nm以上である。但しあまり厚すぎても記録が良好に行えなくなるおそれがあり、通常300nm以下、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下である。
更に、必要に応じて、バインダー、レベリング剤、消泡剤等を併用することもできる。好ましいバインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ニトロセルロース、酢酸セルロース、ケトン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリビニルブチラール、ポリカーボネート、ポリオレフィン等が挙げられる。
記録層2の膜厚は、記録方法等により適した膜厚が異なる為、特に限定するものではないが、記録を可能とするためにはある程度の膜厚が必要とされるため、通常、少なくとも1nm以上であり、好ましくは5nm以上である。但しあまり厚すぎても記録が良好に行えなくなるおそれがあり、通常300nm以下、好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下である。
反射層3は、記録層2の上に形成されている。反射層3の膜厚は、好ましくは50nm〜300nmである。反射層3の材料としては、再生光の波長において十分高い反射率を有する材料、例えば、Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd等の金属を、単独あるいは合金にして用いることができる。これらの中でもAu、Al、Agは反射率が高く、反射層3の材料として適している。また、これらの金属を主成分とした上で、加えて他の材料を含有させても良い。ここで主成分とは、含有率が50%以上のものをいう。主成分以外の他の材料としては、例えば、Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Cu、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi、Ta、Ti、Pt、Pd、Nd等の金属及び半金属を挙げることができる。中でもAgを主成分とするものは、コストが安い点、高反射率が出やすい点、後述する印刷受容層を設けた場合に地色が白く美しいものが得られる点等から、特に好ましい。例えば、AgにAu、Pd、Pt、Cu、及びNdから選ばれる一種以上を0.1原子%〜5原子%程度含有させた合金は、高反射率、高耐久性、高感度且つ低コストであり好ましい。具体的には、例えば、AgPdCu合金、AgCuAu合金、AgCuAuNd合金、AgCuNd合金等である。金属以外の材料としては、低屈折率薄膜と高屈折率薄膜を交互に積み重ねて多層膜を形成し、これを反射層3として用いることも可能である。
反射層3を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、基板1の上や反射層3の下に、反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために、公知の無機系又は有機系の中間層、接着層を設けることもできる。
反射層3を形成する方法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学蒸着法、真空蒸着法等が挙げられる。また、基板1の上や反射層3の下に、反射率の向上、記録特性の改善、密着性の向上等のために、公知の無機系又は有機系の中間層、接着層を設けることもできる。
保護層4は、反射層3の上に形成される。保護層4の材料は、反射層3を外力から保護するものであれば、特に限定されない。有機物質の材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等を挙げることができる。また、無機物質としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、MgF2、SnO2等が挙げられる。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いる場合は、適当な溶剤に溶解して調製した塗布液を反射層3の上に塗布して乾燥させれば、保護層4を形成することができる。UV硬化性樹脂を用いる場合は、そのまま反射層3の上に塗布するか、又は適当な溶剤に溶解して調製した塗布液を反射層3の上に塗布し、UV光を照射して硬化させることによって、保護層4を形成することができる。UV硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート系樹脂を用いることができる。これらの材料は、単独で用いても、複数種を混合して用いても良い。また、保護層は、単層として形成しても、多層として形成してもよい。
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いる場合は、適当な溶剤に溶解して調製した塗布液を反射層3の上に塗布して乾燥させれば、保護層4を形成することができる。UV硬化性樹脂を用いる場合は、そのまま反射層3の上に塗布するか、又は適当な溶剤に溶解して調製した塗布液を反射層3の上に塗布し、UV光を照射して硬化させることによって、保護層4を形成することができる。UV硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等のアクリレート系樹脂を用いることができる。これらの材料は、単独で用いても、複数種を混合して用いても良い。また、保護層は、単層として形成しても、多層として形成してもよい。
保護層4の形成方法としては、記録層2と同様に、スピンコート法やキャスト法等の塗布法や、スパッタリング法や化学蒸着法等の方法が用いられるが、中でもスピンコート法が好ましい。保護層4の膜厚は、その保護機能を果たすためにはある程度の厚みが必要とされるため、一般に0.1μm以上であり、好ましくは3μm以上である。但しあまり厚すぎると、効果が変わらないだけでなく保護層4の形成に時間がかかったりコストが高くなる虞があるので通常100μm以下であり、好ましくは30μm以下である。
上述したように、光学記録媒体10の層構造として、基板、記録層、反射層、保護層をこの順に積層して成る構造を例に採って説明したが、この他の層構造を採っても構わない。
例えば、上例の層構造における保護層4の上面に、又は上例の層構造から保護層4を省略して反射層3の上面に、更に別の基板1を貼り合わせてもよい。この際の基板1は、何ら層を設けていない基板そのものであってもよく、貼り合わせ面又はその反対面に反射層3等任意の層を有するものでも良い。また、同じく上例の層構造を有する光学記録媒体10や、上例の層構造から保護層4を省略した光学記録媒体10を、それぞれの保護層4及び/又は反射層3の上面を相互に対向させて2枚貼り合わせてもよい。
例えば、上例の層構造における保護層4の上面に、又は上例の層構造から保護層4を省略して反射層3の上面に、更に別の基板1を貼り合わせてもよい。この際の基板1は、何ら層を設けていない基板そのものであってもよく、貼り合わせ面又はその反対面に反射層3等任意の層を有するものでも良い。また、同じく上例の層構造を有する光学記録媒体10や、上例の層構造から保護層4を省略した光学記録媒体10を、それぞれの保護層4及び/又は反射層3の上面を相互に対向させて2枚貼り合わせてもよい。
次に、光学記録媒体の第2の実施の形態について説明する。図1(b)は、光学記録媒体の第2の実施の形態を説明する図である。第1の実施の形態の光学記録媒体10と共通する部分は同じ符号を付し、説明を省略する。図1(b)に示される光学記録媒体20は、光透過性材料からなる基板1と、基板1上に設けられた反射層3と、反射層3上に積層された記録層2及び保護被膜5とが順番に積層されている。光学記録媒体20は、保護被膜5側から照射されるレーザ光により、情報の記録・再生が行われる。
保護被膜5は、フィルム又はシート状のものを接着剤によって貼り合わせてもよく、また、前述の保護層4と同様の材料を用い、成膜用の塗液を塗布し硬化又は乾燥することにより形成しても良い。保護被膜5の厚さは、その保護機能を果たすためにはある程度の厚さが必要とされるため、一般に0.1μm以上であり、好ましくは3μm以上である。但しあまり厚すぎると、効果が変わらないだけでなく保護被膜5の形成に時間がかかったりコストが高くなるおそれがあるので通常300μm以下であり、好ましくは200μm以下である。尚、記録層2、反射層3等の各層は通常、前述の光学記録媒体10と同様のものが用い得る。但し、本層構成では基板1は透明である必要はなく、従って、前述の材料以外にも、不透明な樹脂、セラミック、金属(合金を含む)等が用いられる。このような層構成においても、上記各層間には、本発明の特性を損なわない限り、必要に応じて任意の層を有してよい。
ところで、光学記録媒体10,20の記録密度を上げるための一つの手段として、対物レンズの開口数を上げることがある。これにより情報記録面に集光される光スポットを微小化できる。しかしながら、対物レンズの開口数を上げると、記録・再生を行うためにレーザ光を照射した際に、光学記録媒体10,20の反り等に起因する光スポットの収差が大きくなりやすいため、良好な記録再生信号が安定して得られない場合がある。
このような収差は、レーザ光が透過する透明基板や保護被膜の膜厚が厚いほど大きくなりやすいので、収差を小さくするためには基板や保護被膜をできるだけ薄くするのが好ましい。ただし、通常、基板1は光学記録媒体10,20の強度を確保するためにある程度の厚みを要するので、この場合、光学記録媒体20の構造(基板1、反射層3、記録層2、保護被膜5なる基本的層構成の光学記録媒体20)を採用するのが好ましい。光学記録媒体10の基板1を薄くするのに比べると、光学記録媒体20の保護被膜5は薄くしやすいため、好ましくは光学記録媒体20を用いる。
このような収差は、レーザ光が透過する透明基板や保護被膜の膜厚が厚いほど大きくなりやすいので、収差を小さくするためには基板や保護被膜をできるだけ薄くするのが好ましい。ただし、通常、基板1は光学記録媒体10,20の強度を確保するためにある程度の厚みを要するので、この場合、光学記録媒体20の構造(基板1、反射層3、記録層2、保護被膜5なる基本的層構成の光学記録媒体20)を採用するのが好ましい。光学記録媒体10の基板1を薄くするのに比べると、光学記録媒体20の保護被膜5は薄くしやすいため、好ましくは光学記録媒体20を用いる。
但し、光学記録媒体10の構造(基板1、記録層2、反射層3、保護層4なる基本的層構成の光学記録媒体10)であっても、記録・再生用レーザ光が通過する透明な基板1の厚さを50〜300μm程度にまで薄くすることにより、収差を小さくして使用できるようになる。
また、他の各層の形成後に、記録・再生レーザ光の入射面(通常は、基板1の下面)に、表面の保護やゴミ等の付着防止の目的で、紫外線硬化樹脂層や無機系薄膜等を成膜形成してもよく、記録・再生レーザ光の入射面ではない面(通常は、反射層3や保護層4の上面)に、インクジェット、感熱転写等の各種プリンタ、あるいは各種筆記具を用いて記入や印刷が可能な印刷受容層を設けてもよい。
また、他の各層の形成後に、記録・再生レーザ光の入射面(通常は、基板1の下面)に、表面の保護やゴミ等の付着防止の目的で、紫外線硬化樹脂層や無機系薄膜等を成膜形成してもよく、記録・再生レーザ光の入射面ではない面(通常は、反射層3や保護層4の上面)に、インクジェット、感熱転写等の各種プリンタ、あるいは各種筆記具を用いて記入や印刷が可能な印刷受容層を設けてもよい。
本実施の形態が適用される光学記録媒体10,20において、情報の記録・再生のために使用するレーザ光は、高密度記録を実現する観点から波長が短いほど好ましいが、特に波長350〜530nmのレーザ光が好ましい。かかるレーザ光の代表例として、中心波長405nm、410nm、515nmのレーザ光が挙げられる。
波長350〜530nmのレーザ光は、波長405nm、410nmの青色又は515nmの青緑色の高出力半導体レーザ光を使用することによって得られる。また、その他にも、例えば、(a)基本発振波長が740〜960nmの連続発振可能な半導体レーザ光、及び(b)半導体レーザ光によって励起される基本発振波長740〜960nmの連続発振可能な固体レーザ光の何れかの発振レーザ光を、第二高調波発生素子(SHG)により波長変換することによっても得られる。
尚、SHGとしては、反転対称性を欠くピエゾ素子であればいかなるものでもよいが、KDP、ADP、BNN、KN、LBO、化合物半導体等が好ましい。第二高調波の具体例として、基本発振波長が860nmの半導体レーザ光の場合には、その基本発振波長の倍波である430nm、また、半導体レーザ光励起の固体レーザ光の場合には、CrドープしたLiSrAlF6結晶(基本発振波長860nm)からの倍波の430nm等が挙げられる。
波長350〜530nmのレーザ光は、波長405nm、410nmの青色又は515nmの青緑色の高出力半導体レーザ光を使用することによって得られる。また、その他にも、例えば、(a)基本発振波長が740〜960nmの連続発振可能な半導体レーザ光、及び(b)半導体レーザ光によって励起される基本発振波長740〜960nmの連続発振可能な固体レーザ光の何れかの発振レーザ光を、第二高調波発生素子(SHG)により波長変換することによっても得られる。
尚、SHGとしては、反転対称性を欠くピエゾ素子であればいかなるものでもよいが、KDP、ADP、BNN、KN、LBO、化合物半導体等が好ましい。第二高調波の具体例として、基本発振波長が860nmの半導体レーザ光の場合には、その基本発振波長の倍波である430nm、また、半導体レーザ光励起の固体レーザ光の場合には、CrドープしたLiSrAlF6結晶(基本発振波長860nm)からの倍波の430nm等が挙げられる。
本実施の形態が適用される光学記録媒体10,20に、情報の記録を行なう際には、記録層2に対して(通常は、基板1側から基板1を透過させ)、通常、0.4〜0.6μm程度に集束したレーザ光を照射する。記録層2のレーザ光が照射された部分は、レーザ光のエネルギーを吸収することによって分解、発熱、溶解等の熱的変形を起こすため、光学的特性が変化する。
記録層2に記録された情報の再生を行なう際には、同じく記録層2に対して(通常は、記録時と同じ方向から)、よりエネルギーの低いレーザ光を照射する。記録層2において、光学的特性の変化が起きた部分(すなわち、情報が記録された部分)の反射率と、変化が起きていない部分の反射率との差を読みとることにより、情報の再生が行なわれる。
記録層2に記録された情報の再生を行なう際には、同じく記録層2に対して(通常は、記録時と同じ方向から)、よりエネルギーの低いレーザ光を照射する。記録層2において、光学的特性の変化が起きた部分(すなわち、情報が記録された部分)の反射率と、変化が起きていない部分の反射率との差を読みとることにより、情報の再生が行なわれる。
以下に実施例に基づき、本実施の形態をさらに具体的に説明するが、尚、本実施の形態はその要旨を越えない限り、これら実施例によって限定されるものではない。
(実施例1)
一般式[I]で示される化合物のうち、前述した例示化合物(51)を以下のとおりに製造した。
(a)製造例
下記構造式[1]で示される2−ヒドロキシアセトアニリド30.23g(0.2mol)をテトラヒドロフラン200ml+トルエン250ml溶媒中に懸濁させ、撹拌条件下、氷浴で反応容器を冷却し、0〜10℃に保った。ここに水酸化ナトリウム32g(0.8mol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド6g(0.019mol)を添加し、上記[2]で示される1,2−ジブロモエタン150.4g(0.8mol)を滴下した。その後氷浴中で1時間撹拌してから室温に戻して28時間撹拌した。
反応液は水600ml中に放出し、トルエン200mlを加えて有機層に抽出し、その後抽出水層にまたトルエン150mlを加え回収し、混合させたトルエン層を水400mlで2回洗浄し、トルエン層に硫酸ナトリウムを加え、一晩静置した。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去させ下記化合物[3]28.17g(収率79.5%)を合成した。
(実施例1)
一般式[I]で示される化合物のうち、前述した例示化合物(51)を以下のとおりに製造した。
(a)製造例
下記構造式[1]で示される2−ヒドロキシアセトアニリド30.23g(0.2mol)をテトラヒドロフラン200ml+トルエン250ml溶媒中に懸濁させ、撹拌条件下、氷浴で反応容器を冷却し、0〜10℃に保った。ここに水酸化ナトリウム32g(0.8mol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド6g(0.019mol)を添加し、上記[2]で示される1,2−ジブロモエタン150.4g(0.8mol)を滴下した。その後氷浴中で1時間撹拌してから室温に戻して28時間撹拌した。
反応液は水600ml中に放出し、トルエン200mlを加えて有機層に抽出し、その後抽出水層にまたトルエン150mlを加え回収し、混合させたトルエン層を水400mlで2回洗浄し、トルエン層に硫酸ナトリウムを加え、一晩静置した。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去させ下記化合物[3]28.17g(収率79.5%)を合成した。
次に、メタノール120ml+水60ml混合溶媒に水酸化ナトリウム32gを加えて溶解させ、そこに得られた化合物[3]28gのメタノール50ml溶液を滴下し、滴下終了後反応液を4時間還流させた。
反応液は水200ml中に放出し、トルエン300ml加えて抽出し、その後水層にトルエン110ml加えて回収し、混合したトルエン溶液を水300mlで2回洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて一晩静置した。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去させ下記化合物[4]17.36g(収率80.2%)を合成した。
反応液は水200ml中に放出し、トルエン300ml加えて抽出し、その後水層にトルエン110ml加えて回収し、混合したトルエン溶液を水300mlで2回洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて一晩静置した。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去させ下記化合物[4]17.36g(収率80.2%)を合成した。
得られた化合物[4]7.4g(0.055mol)をN−メチル−2−ピロリドン65mlに溶解させ、n−プロピルヨージド11.16g(0.066mol)、炭酸カリウム4.55g(0.033mol)を加え、80〜90℃で8時間加熱した。反応液は冷却後、水150ml中に放出し、トルエン200mlで抽出した。抽出したトルエン層は水100mlで3回洗浄し、硫酸ナトリウムを加え、一晩静置した。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去し、下記化合物[5]9g(収率92.7%)を得ることが出来た。
トルエン溶液は濾過後、エバポレーターで溶媒を留去し、下記化合物[5]9g(収率92.7%)を得ることが出来た。
得られた化合物[5]9g(0.051mol)を氷浴で10℃以下に保った硫酸30ml中に滴下した。別の容器で硫酸12.7gを氷浴で10℃以下に保ち、そこに60%硝酸5.17g(0.051mol)を滴下し、混酸を生成した。この混酸溶液を、化合物[5]が溶けている硫酸溶液に10℃以下を保ちながら滴下し、その後1時間撹拌した。反応後、反応液は氷水150ml中に放出し、アンモニア水で中和した。中和後、ここにトルエン100ml加えて抽出し、水層をトルエン100mlで再抽出し、混合した抽出層は水100mlで3回洗浄し、硫酸ナトリウムを加えて静置、濾過後エバポレーターで溶媒を留去し、シリカゲルカラムで精製(展開溶媒;ヘキサン/酢酸エチル)し、下記化合物[6]8.33g(収率73.8%)を得た。
鉄粉12.58g(0.22mol)を水12ml、酢酸1.6ml中に懸濁させ、80℃に加熱した。ここに前述の[6]8.33g(0.037mol)のIPA20ml溶液を70〜80℃に保ちながら滴下し、その後90℃で1時間半加熱した。反応終了後、冷却し、炭酸カリウムを加え中和し、反応液を濾過して、鉄粉を取り除いた。濾液は水50mlを加え酢酸エチルで抽出(100ml×3)し、硫酸ナトリウムを加えて静置し、濾過後エバポレーターで溶媒を留去して下記化合物[7]6.29g(粗収率88%)を得た。
得られた化合物[7]5.03g(0.026mol)とアセト酢酸エチル3.41g(0.026mol)を撹拌条件下、150℃で8時間加熱した。反応物は冷却後、酢酸エチルを加えて撹拌し、濾別した。得られた固体は酢酸エチル中に懸濁させ撹拌し、濾過した。得られた固体は真空中で乾燥し、例示化合物(51)に示される化合物4g(収率59.2%)を得た(付属の番号は命名則に基づいて表示)。
この例示化合物(51)のクロロホルム中でのλmaxは379.5nm、モル吸光係数は2.5×104であった。この化合物のマススペクトル(EI)を測定したところ、目的化合物と一致するm/z=258(M+)を観測された。
また1H−NMR(DMSO(δ=ppm)270MHz)を測定したところ、0.9(3H、t、>N−CH2CH2 CH 3)、1.6(2H、m、>N−CH2 CH 2CH3)、2.2(3H、s、Me−4)、3.2(2H、t、Ph−N−CH 2CH2O)、3.4(2H、t、Ph−O−CH 2)、4.1(2H、t、>N−CH 2CH2CH3)、6.0(1H、s、H−3)、6.5(1H、s、H−8)、6.9(1H、s、H−5)、11.0(1H、s、NH−1)と目的の化合物と一致するピークであった。
また1H−NMR(DMSO(δ=ppm)270MHz)を測定したところ、0.9(3H、t、>N−CH2CH2 CH 3)、1.6(2H、m、>N−CH2 CH 2CH3)、2.2(3H、s、Me−4)、3.2(2H、t、Ph−N−CH 2CH2O)、3.4(2H、t、Ph−O−CH 2)、4.1(2H、t、>N−CH 2CH2CH3)、6.0(1H、s、H−3)、6.5(1H、s、H−8)、6.9(1H、s、H−5)、11.0(1H、s、NH−1)と目的の化合物と一致するピークであった。
DMF40ml中に、この例示化合物(51)3.4g(0.013mol)、水酸化カリウム7.39g(0.13mol)を加え、室温で1時間撹拌した。その後ヨウ化メチル9.34g(0.065mol)を滴下し、室温で3時間撹拌した。
反応液に150mlの水と酢酸エチル150mlを加え撹拌、抽出して、水層を再度酢酸エチル50mlで抽出し、混合した有機層は水50mlで2回洗浄し、硫酸ナトリウムを加え静置した。濾過後、エバポレーターで溶媒を留去し、得られた固形物をヘキサン中で懸濁させて撹拌して濾過、濾別した固体を真空中で乾燥させ、下記例示化合物(52)2.98g(収率82.6%)を合成した。この例示化合物(52)のクロロホルム中でのλmaxは380.5nm、モル吸光係数は2.6×104であった。
反応液に150mlの水と酢酸エチル150mlを加え撹拌、抽出して、水層を再度酢酸エチル50mlで抽出し、混合した有機層は水50mlで2回洗浄し、硫酸ナトリウムを加え静置した。濾過後、エバポレーターで溶媒を留去し、得られた固形物をヘキサン中で懸濁させて撹拌して濾過、濾別した固体を真空中で乾燥させ、下記例示化合物(52)2.98g(収率82.6%)を合成した。この例示化合物(52)のクロロホルム中でのλmaxは380.5nm、モル吸光係数は2.6×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
前述の例示化合物(52)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は384nmであった。
また、このように形成した塗布膜上に、必要に応じてスパッタリング法にてAg等を製膜して反射層を形成し、さらに紫外線硬化樹脂をスピンコート等にて塗布・UV照射により硬化させて保護層を形成し、光学記録媒体とすることができる。この光学記録媒体は、塗布膜のλmaxの値より、例えば中心波長405nmの半導体レーザ光による記録再生が可能である。即ち、6位にヘテロ原子を持ち、7位のアミノ基と縮合したカルボスチリル化合物が、青色レーザ光の記録に対して、有効な構造の化合物であることが分かる。
前述の例示化合物(52)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は384nmであった。
また、このように形成した塗布膜上に、必要に応じてスパッタリング法にてAg等を製膜して反射層を形成し、さらに紫外線硬化樹脂をスピンコート等にて塗布・UV照射により硬化させて保護層を形成し、光学記録媒体とすることができる。この光学記録媒体は、塗布膜のλmaxの値より、例えば中心波長405nmの半導体レーザ光による記録再生が可能である。即ち、6位にヘテロ原子を持ち、7位のアミノ基と縮合したカルボスチリル化合物が、青色レーザ光の記録に対して、有効な構造の化合物であることが分かる。
(実施例2)
一般式[I]で示される化合物のうち、前述した例示化合物(53)を以下のとおりに製造した。
(a)製造例
実施例1と同様の方法で、例示化合物(53)を得ることが出来た。この例示化合物(53)のクロロホルム中でのλmaxは380.5nm、モル吸光係数は2.4×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
例示化合物(53)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は385nmであった。結果を図2に示す。
一般式[I]で示される化合物のうち、前述した例示化合物(53)を以下のとおりに製造した。
(a)製造例
実施例1と同様の方法で、例示化合物(53)を得ることが出来た。この例示化合物(53)のクロロホルム中でのλmaxは380.5nm、モル吸光係数は2.4×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
例示化合物(53)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は385nmであった。結果を図2に示す。
尚、光学記録媒体は以下のとおり調製した。
前述の例示化合物(53)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、0.9wt%に調整した。これをろ過してできた溶解液をトラックピッチ425nm、溝幅163nm、溝深さ90nmの溝を持つ直径120mm、厚さ0.6mmの射出成型ポリカーボネート樹脂基板に滴下し、スピナー法により塗布した。なお、塗布は、回転数600rpmから4900rpmへ25秒かけて回転数を上げ、4900rpmで5秒間保持して行った。更に100℃で30分間乾燥し、記録層とした。次いで、スパッタリング法にて銀合金を100nmの厚さで成膜し、反射層を形成した。その後、UV硬化性樹脂からなる保護コート剤をスピナー法により塗布し、UV光を照射して厚さ5μmの保護層を形成させた。更に、遅延硬化型接着剤を用いて、保護層のある面に、厚さ0.6mmのポリカーボネート製基板を接着して、評価用の光学記録媒体を調製した。
前述の例示化合物(53)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、0.9wt%に調整した。これをろ過してできた溶解液をトラックピッチ425nm、溝幅163nm、溝深さ90nmの溝を持つ直径120mm、厚さ0.6mmの射出成型ポリカーボネート樹脂基板に滴下し、スピナー法により塗布した。なお、塗布は、回転数600rpmから4900rpmへ25秒かけて回転数を上げ、4900rpmで5秒間保持して行った。更に100℃で30分間乾燥し、記録層とした。次いで、スパッタリング法にて銀合金を100nmの厚さで成膜し、反射層を形成した。その後、UV硬化性樹脂からなる保護コート剤をスピナー法により塗布し、UV光を照射して厚さ5μmの保護層を形成させた。更に、遅延硬化型接着剤を用いて、保護層のある面に、厚さ0.6mmのポリカーボネート製基板を接着して、評価用の光学記録媒体を調製した。
(c)記録例
前述した評価用の光学記録媒体を線速度5.7m/secで回転させながら、波長405nm(対物レンズの開口数NA=0.65)のレーザ光で、8Tマーク/8Tスペースの単一周波数信号を溝上に記録した。なお、Tは、周波数66MHzに対応する基準クロック周期である。記録パルスストラテジーとして、分割パルス数はマーク長をnTとして(n−1)、先頭記録パルス幅2T、後続記録パルス幅0.6T、バイアスパワー0.2mW、再生パワー0.2mW、記録パワーを可変とした。その結果、12mWで変調度28.3%の信号が記録できた。変調度は、パルスストラテジー等記録条件の最適化によって、より大きくなると考えられる。
前述した評価用の光学記録媒体を線速度5.7m/secで回転させながら、波長405nm(対物レンズの開口数NA=0.65)のレーザ光で、8Tマーク/8Tスペースの単一周波数信号を溝上に記録した。なお、Tは、周波数66MHzに対応する基準クロック周期である。記録パルスストラテジーとして、分割パルス数はマーク長をnTとして(n−1)、先頭記録パルス幅2T、後続記録パルス幅0.6T、バイアスパワー0.2mW、再生パワー0.2mW、記録パワーを可変とした。その結果、12mWで変調度28.3%の信号が記録できた。変調度は、パルスストラテジー等記録条件の最適化によって、より大きくなると考えられる。
(実施例3〜実施例15)
以下、前記の合成法と同様の方法で、例示化合物(54)〜(66)を合成し、実施例1と同様にして塗布膜を形成し塗布膜の吸収スペクトルを測定した。これらの化合物の溶液中での最大吸収波長、モル吸光係数、塗布膜での最大吸収波長を測定した。結果を表1に示す。
また、このように形成した塗布膜上に、必要に応じてスパッタリング法にてAg等を製膜して反射層を形成し、さらに紫外線硬化樹脂をスピンコート等にて塗布・UV照射により硬化させて保護層を形成し、光学記録媒体とすることができる。この光学記録媒体は、塗布膜のλmaxの値より、例えば中心波長405nmの半導体レーザ光による記録再生が可能である。即ち、6位にヘテロ原子を持ち、7位のアミノ基と縮合したカルボスチリル化合物が、青色レーザ光の記録に対して、有効な構造の化合物であることが分かる。
以下、前記の合成法と同様の方法で、例示化合物(54)〜(66)を合成し、実施例1と同様にして塗布膜を形成し塗布膜の吸収スペクトルを測定した。これらの化合物の溶液中での最大吸収波長、モル吸光係数、塗布膜での最大吸収波長を測定した。結果を表1に示す。
また、このように形成した塗布膜上に、必要に応じてスパッタリング法にてAg等を製膜して反射層を形成し、さらに紫外線硬化樹脂をスピンコート等にて塗布・UV照射により硬化させて保護層を形成し、光学記録媒体とすることができる。この光学記録媒体は、塗布膜のλmaxの値より、例えば中心波長405nmの半導体レーザ光による記録再生が可能である。即ち、6位にヘテロ原子を持ち、7位のアミノ基と縮合したカルボスチリル化合物が、青色レーザ光の記録に対して、有効な構造の化合物であることが分かる。
(比較例1)
比較のため、下記に示される化合物(8)を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
比較のため、下記に示される化合物(8)を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
m−N,N−ジエチルアニリンより同様の方法で合成した上記化合物[8]は、クロロホルム中でのλmaxは368nm、モル吸光係数は2.5×104であった。
(b)光学記録媒体例
この化合物[8]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は370.5nmであり、良好な塗布膜のスペクトルが得られた。しかし、波長405nmには吸収がなく、中心波長405nmのレーザ光に対して記録が期待できないことが分かる。尚、スペクトルを図3に示した。即ち、7位のアミノ基を有するカルボスチリル化合物であっても、6位にヘテロ原子を有さない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
(b)光学記録媒体例
この化合物[8]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は370.5nmであり、良好な塗布膜のスペクトルが得られた。しかし、波長405nmには吸収がなく、中心波長405nmのレーザ光に対して記録が期待できないことが分かる。尚、スペクトルを図3に示した。即ち、7位のアミノ基を有するカルボスチリル化合物であっても、6位にヘテロ原子を有さない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
(比較例2)
比較のため、下記に示される化合物(9)を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
比較のため、下記に示される化合物(9)を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
1,2,3,4−テトラハイドロキノリン((株)東京化成品)を原料にして、同様の合成方法で得られた下記化合物[9]は、クロロホルム中でのλmaxは376nm、モル吸光係数は2.7×104であった。
(b)光学記録媒体例
化合物[9]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は354nmであり、低屈折率且つ低反射率のスペクトルが得られ、また、ディスク表面上がうすく白濁して結晶化が起きていた。尚、スペクトルを図4に示した。
即ち、7位のアミノ基を有するカルボスチリル化合物であっても、6位にヘテロ原子を有さない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
(b)光学記録媒体例
化合物[9]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は354nmであり、低屈折率且つ低反射率のスペクトルが得られ、また、ディスク表面上がうすく白濁して結晶化が起きていた。尚、スペクトルを図4に示した。
即ち、7位のアミノ基を有するカルボスチリル化合物であっても、6位にヘテロ原子を有さない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
(実施例16)
(a)製造例
実施例1と同様の方法で、例示化合物(58)を得ることが出来た。この例示化合物(58)のクロロホルム中でのλmaxは384.5nm、モル吸光係数は2.4×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は389.5nmであった。結果を図5に示す。
(a)製造例
実施例1と同様の方法で、例示化合物(58)を得ることが出来た。この例示化合物(58)のクロロホルム中でのλmaxは384.5nm、モル吸光係数は2.4×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は389.5nmであった。結果を図5に示す。
尚、光学記録媒体は、以下のとおり調製した。
前述の例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、0.6wt%に調整した。これをろ過してできた溶解液をトラックピッチ425nm、溝幅200nm、溝深さ70nmの溝を持ち、これにZnS/SiO2をスパッタした直径120mm、厚さ0.6mmの射出成型ポリカーボネート樹脂基板に滴下し、スピナー法により塗布した。なお、塗布は、回転数600rpmから4900rpmへ25秒かけて回転数を上げ、4900rpmで5秒間保持して行った。更に100℃で30分間乾燥し、記録層とした。次いで、スパッタリング法にて銀合金を100nmの厚さで成膜し、反射層を形成した。その後、UV硬化性樹脂からなる保護コート剤をスピナー法により塗布し、UV光を照射して厚さ5μmの保護層を形成させた。更に、遅延硬化型接着剤を用いて、保護層のある面に、厚さ0.6mmのポリカーボネート製基板を接着して、評価用の光学記録媒体を調製した。
前述の例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、0.6wt%に調整した。これをろ過してできた溶解液をトラックピッチ425nm、溝幅200nm、溝深さ70nmの溝を持ち、これにZnS/SiO2をスパッタした直径120mm、厚さ0.6mmの射出成型ポリカーボネート樹脂基板に滴下し、スピナー法により塗布した。なお、塗布は、回転数600rpmから4900rpmへ25秒かけて回転数を上げ、4900rpmで5秒間保持して行った。更に100℃で30分間乾燥し、記録層とした。次いで、スパッタリング法にて銀合金を100nmの厚さで成膜し、反射層を形成した。その後、UV硬化性樹脂からなる保護コート剤をスピナー法により塗布し、UV光を照射して厚さ5μmの保護層を形成させた。更に、遅延硬化型接着剤を用いて、保護層のある面に、厚さ0.6mmのポリカーボネート製基板を接着して、評価用の光学記録媒体を調製した。
(c)記録例
前述した評価用の光学記録媒体を線速度5.7m/secで回転させながら、波長405nm(対物レンズの開口数NA=0.65)のレーザ光で、11Tマーク/11Tスペースの単一周波数信号を溝上に記録した。なお、Tは、周波数66MHzに対応する基準クロック周期である。記録パルスストラテジーとして、分割パルス数はマーク長をnTとして(n−1)、先頭記録パルス幅2T、後続記録パルス幅0.6T、バイアスパワー0.2mW、再生パワー0.2mW、記録パワーを可変とした。その結果、9.9Wで変調度72%の信号が記録できた。変調度は、パルスストラテジー等記録条件の最適化によって、より大きくなると考えられる。
前述した評価用の光学記録媒体を線速度5.7m/secで回転させながら、波長405nm(対物レンズの開口数NA=0.65)のレーザ光で、11Tマーク/11Tスペースの単一周波数信号を溝上に記録した。なお、Tは、周波数66MHzに対応する基準クロック周期である。記録パルスストラテジーとして、分割パルス数はマーク長をnTとして(n−1)、先頭記録パルス幅2T、後続記録パルス幅0.6T、バイアスパワー0.2mW、再生パワー0.2mW、記録パワーを可変とした。その結果、9.9Wで変調度72%の信号が記録できた。変調度は、パルスストラテジー等記録条件の最適化によって、より大きくなると考えられる。
(比較例3)
比較のため、下記に示される化合物[10]を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
比較のため、下記に示される化合物[10]を合成し、光学記録媒体としての評価を行った。
(a)製造例
上記3−アミノ−4−メトキシアセトアニリドと1,5−ジブロモペンタンを実施例1の化合物[4]とn−プロピルヨージドとの反応と同様の反応条件で環化して下記化合物を合成し、その後、
硫酸水溶液で加熱してアセチル基を加水分解して得られた3−ピペリジノ−4−メトキシアニリンを、前記実施例1の化合物[7]とアセト酢酸エチルとの反応と同様の条件で環化して下記化合物[10]を得ることができた。
得られた上記化合物[10]は、クロロホルム中でのλmaxは370,358nm、モル吸光係数は1.5×104、1.6×104であった。
(b)光学記録媒体例
化合物[10]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は354.5,373nmであり、酸素原子と縮合していない構造の化合物と比べてλmaxが短いため、405nmに吸収を持たず、またεが低いため薄膜にした際の吸収も小さい。尚、スペクトルを図6に示した。
即ち、7位のアミノ基と6位のヘテロ原子を有するカルボスチリル化合物であっても、互いに縮合して環を形成する構造を有しない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
化合物[10]をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ0.6mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布(500rpm)し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は354.5,373nmであり、酸素原子と縮合していない構造の化合物と比べてλmaxが短いため、405nmに吸収を持たず、またεが低いため薄膜にした際の吸収も小さい。尚、スペクトルを図6に示した。
即ち、7位のアミノ基と6位のヘテロ原子を有するカルボスチリル化合物であっても、互いに縮合して環を形成する構造を有しない場合は、青色レーザ光の記録に対して、不十分な色素化合物であることが分かる。
(比較例4)
(a)製造例
(a)製造例
上記2,3−ジメチルインドリンを前記実施例1の化合物[4]とn−プロピルヨージドとの反応と同様の反応条件で、イソプロピル化、その後も同様の条件でニトロ化、還元、環化を行い、
上記の化合物[11]を得ることが出来た。この化合物[11]のクロロホルム中でのλmaxは377nm、モル吸光係数は2.6×104であった。
(b)光学記録媒体の評価
例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は378.5nmであった。結果を実施例3の同スペクトルとあわせて図7に示す。
スペクトルを比較して分かるようにこの化合物の塗布膜のスペクトルでは405nmの吸収がわずかしかないことが分かる。すなわち、7位のアミノ基と6位のヘテロ原子を有するカルボスチリル化合物が互いに縮合して環を形成する構造を有していても、一般式{I}のX=炭素原子である場合には、実施例2、3(X=酸素原子)で記録した化合物よりλmaxが短く、405nmの吸収が小さいことにより、記録するために高パワーのレーザーで記録しなくてはならないことが明らかである。
例示化合物(58)をオクタフルオロペンタノールに溶解し、1wt%に調整した。これを濾過して出来た溶解液を直径120mm、厚さ1.2mmの射出成形型ポリカーボネート樹脂基板上に滴下し、スピナー法により塗布し、塗布後100℃で30分間乾燥した。この塗布膜の最大吸収波長(λmax)は378.5nmであった。結果を実施例3の同スペクトルとあわせて図7に示す。
スペクトルを比較して分かるようにこの化合物の塗布膜のスペクトルでは405nmの吸収がわずかしかないことが分かる。すなわち、7位のアミノ基と6位のヘテロ原子を有するカルボスチリル化合物が互いに縮合して環を形成する構造を有していても、一般式{I}のX=炭素原子である場合には、実施例2、3(X=酸素原子)で記録した化合物よりλmaxが短く、405nmの吸収が小さいことにより、記録するために高パワーのレーザーで記録しなくてはならないことが明らかである。
1…基板、2…記録層、3…反射層、4…保護層、5…保護被膜、10,20…光学記録媒体
Claims (10)
- 基板と、
前記基板上に設けられ、光が照射されることにより情報の記録又は再生が可能な記録層と、を有し、
前記記録層には、下記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物が含有されることを特徴とする光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、R1、R6、R7は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、−COR16で表されるアシル基及び炭素数7〜炭素数18のアラルキル基からなる群から選ばれることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、R2、R3、R4、R5は、それぞれ独立して水素原子、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数12の環状アルキル基、炭素数2〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルケニル基、炭素数7〜炭素数18のアラルキル基、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルコキシ基、炭素数1〜炭素数12の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、炭素数6〜炭素数18のアリール基、飽和または不飽和の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基、−SO2R25で表されるスルホニル基、−SOR26で表されるスルフィニル基、−SO2NR27R28で表されるスルファモイル基、−SO3R29で表されるスルホン酸エステル基及び−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基(但し、R16、R19、R20、R21、R22、R25、R26、R29、R30は、炭化水素基又は複素環基を表す。R17、R18、R23、R24、R27、R28は、水素原子、炭化水素基又は複素環基を表す。)からなる群から選ばれ、R1〜R7のうち隣接する置換基同士が結合して縮合環を形成していてもよいことを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、R2、R3は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜炭素数8の環状アルキル基、炭素数7〜炭素数12のアラルキル基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルコキシ基、炭素数1〜炭素数8の直鎖又は分岐のアルキルチオ基、炭素数6〜炭素数18のアリール基、飽和または不飽和の単環または2縮合環の複素環基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、ヒドロキシ基、ホルミル基、−COR16で表されるアシル基、−NR17R18で表されるアミノ基、−NHCOR19で表されるアシルアミノ基、−NHCOOR20で表されるカーバメート基、−COOR21で表されるカルボン酸エステル基、−OCOR22で表されるアシルオキシ基、−CONR23R24で表されるカルバモイル基及び−NHSO2R30で表されるスルホンアミド基から選ばれることを特徴とする請求項3に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、nが2〜3であることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、Xが酸素原子あるいはNR7であることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、nが2であることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記7−アミノカルボスチリル化合物は、前記一般式[I]において、Xが酸素原子又はNR7であり、R1は、水素原子、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、R6、R7は、それぞれ独立に、炭素数1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基、炭素数3〜10の環状アルキル基であり、nが2であることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 前記光が、波長が350nm〜530nmのレーザ光であることを特徴とする請求項1に記載の光学記録媒体。
- 下記一般式[I]で示される7−アミノカルボスチリル化合物からなることを特徴とする色素。
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