JP2010091827A - Method for manufacturing hologram recording material - Google Patents

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Atsuko Kosuda
小須田  敦子
Naoki Hayashida
直樹 林田
Jiro Yoshinari
次郎 吉成
Toshimi Fukui
俊巳 福井
Junko Nakamoto
順子 中本
Saori Yamaki
沙織 山木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a hologram recording material that contains fine particles of an organic group-containing composite metal compound containing silicon and a metal other than silicon, and a photopolymerizable compound, and has excellent uniformity and stability. <P>SOLUTION: The method for manufacturing a hologram recording material includes steps of: hydrolyzing and condensing an alkoxide compound of a metal other than Si to generate an oxide of the other metal; mixing the oxide of the other metal with an Si-containing material containing at least one compound selected from a group consisting of Si alkoxide compounds, silanol compounds and condensates of the compounds; advancing hydrolysis and condensation of the Si-containing material as well as condensing a residual active group present in the oxide of the other metal with a silyloxy group of the Si-containing material; and adding a photopolymerizable compound to the reaction system. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、体積型ホログラム記録に適したホログラム記録材料、より詳しくは、ケイ素とケイ素以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物とを含むホログラム記録材料を製造する方法に関する。特に、本発明は、緑色レーザ光のみならず青色レーザ光による記録/再生にも好適なホログラム記録材料の製造方法に関する。   The present invention relates to a hologram recording material suitable for volume hologram recording, more specifically, a hologram recording material comprising organic group-containing composite metal compound fine particles containing silicon and a metal other than silicon, and a photopolymerizable compound. It relates to a method of manufacturing. In particular, the present invention relates to a method for producing a hologram recording material suitable for recording / reproduction with blue laser light as well as green laser light.

大容量、高速転送を可能とする記録技術として、ホログラフィックメモリーの研究開発が進められている。ホログラム記録材料に求められる特性として、記録の際の高い屈折率変化、高感度、低散乱、耐環境性すなわち保存安定性、耐久性、低寸法変化、及び高多重度等が挙げられる。   Research and development of holographic memory is underway as a recording technology that enables high-capacity and high-speed transfer. Properties required for the hologram recording material include high refractive index change, high sensitivity, low scattering, environmental resistance, that is, storage stability, durability, low dimensional change, and high multiplicity during recording.

ホログラム記録材料として、無機マトリックスと光重合性モノマーとを主成分とする有機−無機ハイブリッド材料が注目され検討されている。無機マトリックスは、耐環境性、耐久性に優れる。   As a hologram recording material, an organic-inorganic hybrid material mainly composed of an inorganic matrix and a photopolymerizable monomer has attracted attention and has been studied. The inorganic matrix is excellent in environmental resistance and durability.

例えば、特許2953200号公報には、無機物質ネットワークの膜中に、光重合性モノマー又はオリゴマー、及び光重合開始剤を含む光記録用膜が開示されている。光重合性モノマーとしては、単官能性(メタ)アクリル酸エステル、多官能性(メタ)アクリル酸エステル等が開示されている(段落[0017])。   For example, Japanese Patent No. 2953200 discloses an optical recording film containing a photopolymerizable monomer or oligomer and a photopolymerization initiator in an inorganic substance network film. Monofunctional (meth) acrylic acid esters, polyfunctional (meth) acrylic acid esters, and the like are disclosed as photopolymerizable monomers (paragraph [0017]).

特開平11−344917号公報には、有機−無機ハイブリッドマトリックス中に光活性モノマーを含む光記録媒体が開示されている。光活性モノマーとしては、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアクリレートなどのアクリル酸エステルモノマーが開示されている(段落[0018])。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-344917 discloses an optical recording medium containing a photoactive monomer in an organic-inorganic hybrid matrix. As the photoactive monomer, an acrylate monomer such as diethylene glycol monoethyl ether acrylate is disclosed (paragraph [0018]).

特開2002−236439号公報には、主鎖構成成分としてエチレン性不飽和二重結合を含有する有機金属化合物とエチレン性不飽和二重結合を有する有機モノマーとを共重合させてなる有機−無機ハイブリッドポリマー及び/又はその加水分解重縮合物からなるマトリックス、光重合性化合物、及び光重合開始剤を含むホログラム記録材料が開示されている。光重合性化合物としては、光ラジカル重合性化合物や光カチオン重合性化合物が挙げられ(段落[0041])、光ラジカル重合性化合物として、(メタ)アクリル酸エステルモノマーが開示されている(段落[0042]〜[0043])。   Japanese Patent Laid-Open No. 2002-236439 discloses an organic-inorganic obtained by copolymerizing an organometallic compound containing an ethylenically unsaturated double bond as a main chain component and an organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond. A hologram recording material including a matrix composed of a hybrid polymer and / or a hydrolyzed polycondensate thereof, a photopolymerizable compound, and a photopolymerization initiator is disclosed. Examples of the photopolymerizable compound include a photoradical polymerizable compound and a photocationic polymerizable compound (paragraph [0041]), and a (meth) acrylic acid ester monomer is disclosed as the photoradical polymerizable compound (paragraph [ 0042] to [0043]).

特開2005−77740号公報には、金属酸化物粒子と、重合性モノマーと、光重合開始剤とを含み、
前記金属酸化物粒子は、金属原子に、疎水基及び前記金属酸化物粒子表面の水酸基と脱水縮合可能な官能基が結合した表面処理剤で表面処理されており、
前記金属原子は、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、及びクロムからなる群から選択されたホログラム記録材料が開示されている。重合性モノマーとして、(メタ)アクリル酸エステルモノマーが開示されている(段落[0020])。
JP-A-2005-77740 includes metal oxide particles, a polymerizable monomer, and a photopolymerization initiator,
The metal oxide particles are surface-treated with a surface treatment agent in which a hydrophobic group and a functional group capable of dehydration condensation with a hydroxyl group on the surface of the metal oxide particles are bonded to a metal atom,
A hologram recording material is disclosed in which the metal atom is selected from the group consisting of titanium, aluminum, zirconium, and chromium. As the polymerizable monomer, a (meth) acrylic acid ester monomer is disclosed (paragraph [0020]).

特開2005−99612号公報には、重合性官能基を1つ以上有する化合物と、光重合開始剤と、コロイダルシリカ粒子を含むホログラム記録材料が開示されている。重合性官能基として、アクリル酸エステルモノマーが開示されており(段落[0019]〜[0022])、その他の例示としてアクリルアミド類(エチレンビスアクリルアミド)が開示されている(段落[0023])。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2005-99612 discloses a hologram recording material containing a compound having one or more polymerizable functional groups, a photopolymerization initiator, and colloidal silica particles. As the polymerizable functional group, an acrylate monomer is disclosed (paragraphs [0019] to [0022]), and acrylamides (ethylenebisacrylamide) are disclosed as another example (paragraph [0023]).

特開2005−321674号公報には、少なくとも2種の金属(Si、Ti)、酸素、及び芳香族基を少なくとも有し、且つ2つの芳香族基が1つの金属(Si)に直接結合している有機金属単位を有している有機金属化合物と、光重合性化合物とを含むホログラム記録材料が開示されている。光重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物やカチオン重合性化合物が挙げられ(段落[0039])、ラジカル重合性化合物として、(メタ)アクリル酸エステルが開示されている(段落[0041])。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-321684 has at least two kinds of metals (Si, Ti), oxygen, and aromatic groups, and two aromatic groups are directly bonded to one metal (Si). A hologram recording material containing an organometallic compound having an organometallic unit and a photopolymerizable compound is disclosed. Examples of the photopolymerizable compound include a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound (paragraph [0039]), and a (meth) acrylic acid ester is disclosed as the radical polymerizable compound (paragraph [0041]).

特開2008−58834号公報には、ホログラム記録材料層を少なくとも含むホログラム記録媒体であって、ホログラム記録材料層は、Ti−O結合及びSi−O結合を有する有機金属化合物と光重合性化合物とを少なくとも含み、記録媒体は、波長405nmにおいて50%以上の光透過率を有するものであるか、又は波長405nmにおいて25%以上の光反射率を有するものであるホログラム記録媒体が開示されている。光重合性化合物としては、(メタ)アクリル酸エステルが開示されている(段落[0060])。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-58834 discloses a hologram recording medium including at least a hologram recording material layer, and the hologram recording material layer includes an organometallic compound having a Ti—O bond and a Si—O bond, a photopolymerizable compound, and And a recording medium having a light transmittance of 50% or more at a wavelength of 405 nm or a light reflectance of 25% or more at a wavelength of 405 nm is disclosed. As the photopolymerizable compound, (meth) acrylic acid ester is disclosed (paragraph [0060]).

特開2008−58838号公報には、金属として、Siと、Ta及びZrからなる群から選ばれる少なくとも1種とを含み、且つTa及び/又はZrに錯体形成配位子が配位している金属酸化物と、光重合性化合物とを含むホログラム記録材料が開示されている。錯体形成配位子は、β−ジカルボニル化合物、ポリヒドロキシ化配位子、及び、α−又はβ−ヒドロキシ酸からなる群から選ばれる。光重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物やカチオン重合性化合物が挙げられ(段落[0046])、ラジカル重合性化合物として、(メタ)アクリル酸エステルが開示されている(段落[0047])。   Japanese Patent Laid-Open No. 2008-58838 includes Si and at least one selected from the group consisting of Ta and Zr as a metal, and a complex-forming ligand is coordinated to Ta and / or Zr. A hologram recording material containing a metal oxide and a photopolymerizable compound is disclosed. The complex-forming ligand is selected from the group consisting of β-dicarbonyl compounds, polyhydroxylated ligands, and α- or β-hydroxy acids. Examples of the photopolymerizable compound include a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound (paragraph [0046]), and a (meth) acrylic acid ester is disclosed as the radical polymerizable compound (paragraph [0047]).

特許2953200号公報Japanese Patent No. 2953200 特開平11−344917号公報JP-A-11-344917 特開2002−236439号公報JP 2002-236439 A 特開2005−77740号公報JP 2005-77740 A 特開2005−99612号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-99612 特開2005−321674号公報JP-A-2005-321684 特開2008−58834号公報JP 2008-58834 A 特開2008−58838号公報JP 2008-58838 A

上記特許文献においては、光重合性モノマーとして、(メタ)アクリル酸エステルが開示されている。しかしながら、(メタ)アクリル酸エステルは、酸性又は塩基性条件下で容易に加水分解を受ける。また、(メタ)アクリル酸エステルは、ゾル−ゲル法における金属酸化物マトリックス形成用材料である金属アルコキシド化合物又はその多量体との相互作用によるエステル交換反応も受けやすい。従って、金属酸化物マトリックスに対して光重合性モノマーとして(メタ)アクリル酸エステルを適用すると、(メタ)アクリル酸エステルは徐々に分解していき、結果的にホログラム記録特性の劣化を招く。   In the said patent document, (meth) acrylic acid ester is disclosed as a photopolymerizable monomer. However, (meth) acrylic acid esters are easily hydrolyzed under acidic or basic conditions. In addition, (meth) acrylic acid esters are also susceptible to transesterification by interaction with metal alkoxide compounds or multimers thereof, which are metal oxide matrix forming materials in the sol-gel method. Therefore, when (meth) acrylic acid ester is applied as a photopolymerizable monomer to the metal oxide matrix, (meth) acrylic acid ester is gradually decomposed, resulting in deterioration of hologram recording characteristics.

また、一方で、Siのアルコキシド化合物と、前記Si以外の他の金属(Ti、Zr、Ta、Sn、Al、Zn)のアルコキシド化合物との混合物をゾル−ゲル反応に供すると、Siのアルコキシド化合物は加水分解及び重合反応の速度が一般に小さく、上記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物は加水分解及び重合反応の速度が大きいので、Si以外の他の金属の酸化物が凝集してしまい、均質なゾル−ゲル反応生成物は得られない。   On the other hand, when a mixture of an alkoxide compound of Si and an alkoxide compound of a metal other than Si (Ti, Zr, Ta, Sn, Al, Zn) is subjected to a sol-gel reaction, an Si alkoxide compound is obtained. Is generally low in the rate of hydrolysis and polymerization reaction, and the alkoxide compound of other metals other than Si has a high rate of hydrolysis and polymerization reaction, so that the oxides of other metals other than Si aggregate and become homogeneous. No sol-gel reaction product is obtained.

記録/再生レーザの波長が短くなるほど、ホログラム記録層の高い機械的強度、高い柔軟性、高い均質性、及びそれらの耐環境性(保存安定性)が要求される。ホログラム記録層の機械的強度が不十分であると、記録に際しての収縮の増大や、保存信頼性の低下を招く。特に短波長領域の記録/再生レーザで十分な屈折率変調のコントラストを得るためには、微視的な機械的強度をある程度高め、記録露光後のモノマー移動及び暗反応を抑えることが好ましい。ホログラム記録層の柔軟性が不十分であると、記録時の光重合性モノマーの移動が阻害され感度低下を招き、また均質性が不十分であると、記録時/再生時の散乱が起こり記録/再生自体の信頼性の低下を招く。記録層の不均質化による散乱の影響は、短波長領域の記録/再生レーザにおいてより顕在化しやすい。   The shorter the wavelength of the recording / reproducing laser, the higher the mechanical strength, the high flexibility, the high homogeneity, and the environmental resistance (storage stability) of the hologram recording layer are required. Insufficient mechanical strength of the hologram recording layer leads to an increase in shrinkage during recording and a decrease in storage reliability. In particular, in order to obtain a sufficient contrast of refractive index modulation with a recording / reproducing laser in a short wavelength region, it is preferable to increase the microscopic mechanical strength to some extent and suppress monomer movement and dark reaction after recording exposure. If the hologram recording layer is not sufficiently flexible, the movement of the photopolymerizable monomer during recording will be hindered, leading to a decrease in sensitivity. If the homogeneity is insufficient, scattering will occur during recording / reproduction. / The reliability of the playback itself is reduced. The influence of scattering due to the inhomogeneity of the recording layer is more apparent in the recording / reproducing laser in the short wavelength region.

本発明の目的は、ケイ素とケイ素以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物とを含み、均質性及び安定性に優れるホログラム記録材料を製造する方法を提供することにある。特に、本発明の目的は、緑色レーザのみならず青色レーザを用いたホログラフィックメモリ記録においても、高い屈折率変化、柔軟性、高感度、低散乱、耐環境性、耐久性、低寸法変化(低収縮性)、及び高多重度が達成される、体積型ホログラム記録に適したホログラム記録材料を製造する方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a hologram recording material having excellent homogeneity and stability, comprising organic group-containing composite metal compound fine particles containing silicon and a metal other than silicon, and a photopolymerizable compound. There is to do. In particular, the object of the present invention is high refractive index change, flexibility, high sensitivity, low scattering, environmental resistance, durability, low dimensional change (holographic memory recording using a blue laser as well as a green laser). An object of the present invention is to provide a method for producing a hologram recording material suitable for volume hologram recording, in which low shrinkage) and high multiplicity are achieved.

本発明者らは、光重合性モノマー、とりわけ(メタ)アクリル酸エステルの分解を抑制するためには、金属元素としてSiとSi以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物ゾルにおいて、前記Si以外の他の金属の酸化物に存在する反応活性点を消失させることが重要であることを見いだした。   In order to suppress the decomposition of the photopolymerizable monomer, particularly (meth) acrylic acid ester, in the organic group-containing composite metal compound sol containing Si and another metal other than Si as a metal element, It has been found that it is important to eliminate reaction active sites present in oxides of metals other than Si.

本発明には、以下の発明が含まれる。
(1) 金属元素としてSiとSi以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物とを含むホログラム記録材料を製造する方法であって、
Si以外の他の金属のアルコキシド化合物を加水分解及び縮合反応させ、前記他の金属の酸化物を生成させる工程と、
前記他の金属の酸化物と、Siのアルコキシド化合物、シラノール化合物、及びそれら化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでいるSi含有材料とを混合する工程と、
前記Si含有材料の加水分解及び縮合反応を進行させると共に、前記他の金属の酸化物に存在する残存活性基と、前記Si含有材料のシリルオキシ基とを縮合反応させる工程と、
反応系に光重合性化合物を加える工程と、
を備えるホログラム記録材料の製造方法。
The present invention includes the following inventions.
(1) A method for producing a hologram recording material comprising organic group-containing composite metal compound fine particles containing Si and another metal other than Si as a metal element, and a photopolymerizable compound,
Hydrolyzing and condensing a alkoxide compound of another metal other than Si to generate an oxide of the other metal;
Mixing the other metal oxide with a Si-containing material containing at least one selected from the group consisting of Si alkoxide compounds, silanol compounds, and condensates of these compounds;
A step of causing hydrolysis and condensation reaction of the Si-containing material to proceed, and a condensation reaction between a residual active group present in the oxide of the other metal and a silyloxy group of the Si-containing material;
Adding a photopolymerizable compound to the reaction system;
A method for producing a hologram recording material comprising:

前記他の金属(M)の酸化物に存在する残存活性基とは、残存水酸基(M−OH)であり、また、加水分解により水酸基(M−OH)を生じさせる残存アルコキシル基(M−OR)も含まれる。ここで、−ORはアルコキシ基を表す。   The residual active group present in the oxide of the other metal (M) is a residual hydroxyl group (M-OH), and a residual alkoxyl group (M-OR) that generates a hydroxyl group (M-OH) by hydrolysis. ) Is also included. Here, -OR represents an alkoxy group.

(2) 前記Si以外の他の金属は、Ti、Zr、Ta、Sn、Zn及びAlからなる群から選ばれる、上記(1) に記載のホログラム記録材料の製造方法。   (2) The method for producing a hologram recording material according to (1), wherein the metal other than Si is selected from the group consisting of Ti, Zr, Ta, Sn, Zn, and Al.

(3) 前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物の加水分解の前に、
前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物に配位子を配位させる工程をさらに備える、上記(1) 又は(2) に記載のホログラム記録材料の製造方法。
(3) Before hydrolysis of an alkoxide compound of a metal other than Si,
The method for producing a hologram recording material according to (1) or (2), further comprising a step of coordinating a ligand to an alkoxide compound of a metal other than Si.

(4) 前記配位子は、β−ジカルボニル化合物、ポリヒドロキシ化配位子、及び、α−又はβ−ヒドロキシ酸からなる群から選ばれる、上記(3) に記載のホログラム記録材料の製造方法。   (4) The production of the hologram recording material according to the above (3), wherein the ligand is selected from the group consisting of a β-dicarbonyl compound, a polyhydroxylated ligand, and an α- or β-hydroxy acid. Method.

(5) 前記Siのアルコキシド化合物を加水分解する工程をさらに備え、
加水分解生成物をSi含有材料として用いる、上記(1) 〜(4) のうちのいずれかに記載のホログラム記録材料の製造方法。
(5) further comprising hydrolyzing the Si alkoxide compound,
The method for producing a hologram recording material according to any one of (1) to (4), wherein the hydrolysis product is used as a Si-containing material.

(6) 前記Siのアルコキシド化合物は、下記一般式(I):
(R11)m Si(OR12)n (I)
(式中、R11は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mは1、2又は3を表し、nは1、2又は3を表し、ただし、m+nは4である。R11はmにより異なっていても良く、R12はnにより異なっていても良い。)
で表される、上記(1) 〜(5) のうちのいずれかに記載のホログラム記録材料の製造方法。
(6) The Si alkoxide compound has the following general formula (I):
(R 11 ) m Si (OR 12 ) n (I)
(In the formula, R 11 represents an alkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 12 represents an alkyl group which may have a substituent. , M represents 1, 2 or 3, n represents 1, 2 or 3, provided that m + n is 4. R 11 may be different depending on m, and R 12 may be different depending on n. .)
The method for producing a hologram recording material according to any one of (1) to (5), represented by:

(7) 前記Siのアルコキシド化合物は、前記一般式(I)において、
11が置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mが2を表し、nが2を表す化合物である、上記(6) に記載のホログラム記録材料の製造方法。
(7) The alkoxide compound of Si in the general formula (I),
R 11 represents an aryl group which may have a substituent, R 12 represents an alkyl group which may have a substituent, m represents 2, and n represents 2. (6) The method for producing a hologram recording material according to (6).

(8) 前記シラノール化合物は、下記一般式(II):
(R21)j Si(OH)k (II)
(式中、R21は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、jは1、2又は3を表し、ただし、j+kは4である。R21はjにより異なっていても良い。)
で表される、上記(1) 〜(4) のうちのいずれかに記載のホログラム記録材料の製造方法。
(8) The silanol compound has the following general formula (II):
(R 21 ) j Si (OH) k (II)
(In the formula, R 21 represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, j represents 1, 2 or 3, provided that j + k is 4. R 21 may be different depending on j.)
The method for producing a hologram recording material according to any one of (1) to (4), which is represented by:

(9) 前記シラノール化合物は、前記一般式(II)において、
21が置換基を有していてもよいアリール基を表し、jが2を表し、kが2を表すジシラノール化合物である、上記(8) に記載のホログラム記録材料の製造方法。
(9) The silanol compound in the general formula (II),
The method for producing a hologram recording material according to the above (8), wherein R 21 represents an aryl group which may have a substituent, j represents 2, and k represents 2.

(10) 前記光重合性化合物は、(メタ)アクリル酸エステル類から選ばれる、上記(1) 〜(9) のうちのいずれかに記載のホログラム記録材料の製造方法。   (10) The method for producing a hologram recording material according to any one of (1) to (9), wherein the photopolymerizable compound is selected from (meth) acrylic acid esters.

(11) 前記反応系に光重合開始剤を加える工程をさらに備える、上記(1) 〜(10)のうちのいずれかに記載のホログラム記録材料の製造方法。   (11) The method for producing a hologram recording material according to any one of (1) to (10), further comprising a step of adding a photopolymerization initiator to the reaction system.

(12) 上記(1) 〜(11)のうちのいずれかに記載の製造方法により得られるホログラム記録材料。   (12) A hologram recording material obtained by the production method according to any one of (1) to (11) above.

(13) 上記(1) 〜(11)のうちのいずれかに記載の製造方法により得られるホログラム記録材料からなるホログラム記録層を有する、ホログラム記録媒体。   (13) A hologram recording medium having a hologram recording layer made of a hologram recording material obtained by the production method according to any one of (1) to (11) above.

(14) 波長350〜450nmのレーザ光によって記録/再生される、上記(13)に記載のホログラム記録媒体。   (14) The hologram recording medium according to (13), which is recorded / reproduced by laser light having a wavelength of 350 to 450 nm.

(15) ホログラム記録層は、少なくとも100μmの厚みを有する、上記(13)又は(14)に記載のホログラム記録媒体。   (15) The hologram recording medium according to (13) or (14), wherein the hologram recording layer has a thickness of at least 100 μm.

本発明においては、まず、Siのアルコキシド化合物に比べ加水分解及び縮合反応の速度の大きいSi以外の他の金属のアルコキシド化合物を加水分解及び縮合反応させ、前記他の金属の酸化物を生成させる。次に、前記他の金属の酸化物と、Siのアルコキシド化合物、シラノール化合物、及びそれら化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでいるSi含有材料とを混合する。続いて、前記Si含有材料の加水分解及び縮合反応を進行させると共に、前記他の金属の酸化物に存在する残存活性基と、前記Si含有材料のシリルオキシ基とを縮合反応させる。   In the present invention, first, an alkoxide compound of a metal other than Si, which has a higher rate of hydrolysis and condensation reaction than the alkoxide compound of Si, is hydrolyzed and condensed to produce an oxide of the other metal. Next, the other metal oxide is mixed with a Si-containing material containing at least one selected from the group consisting of Si alkoxide compounds, silanol compounds, and condensates of these compounds. Subsequently, the hydrolysis and condensation reaction of the Si-containing material is allowed to proceed, and the residual active group present in the oxide of the other metal is subjected to a condensation reaction with the silyloxy group of the Si-containing material.

これらの工程を行うことによって、前記他の金属(M)の原料金属アルコキシド化合物由来の反応活性点、例えば、金属アルコキシド化合物又はその縮合体のアルコキシル基(M−OR)、あるいは加水分解された水酸基(M−OH)が、前記Si含有材料のシリルオキシ基との縮合反応に供され、消失する。前記他の金属(M)の反応活性点が消失するので、後の工程で添加される光重合性モノマー、とりわけ(メタ)アクリル酸エステルの分解は抑制される。そして、Si以外の他の金属(M)のアルコキシド化合物の加水分解及び縮合反応は、前記Si含有材料の混合前に行われるので、Si以外の他の金属(M)の酸化物が凝集することはなく、均質なゾル−ゲル反応生成物が得られる。   By carrying out these steps, reaction active sites derived from the other metal (M) raw material metal alkoxide compound, for example, an alkoxyl group (M-OR) of a metal alkoxide compound or a condensate thereof, or a hydrolyzed hydroxyl group (M-OH) is subjected to a condensation reaction with the silyloxy group of the Si-containing material and disappears. Since the reaction active site of the other metal (M) disappears, decomposition of the photopolymerizable monomer, particularly (meth) acrylic acid ester added in the subsequent step is suppressed. And since the hydrolysis and condensation reaction of the alkoxide compound of the metal (M) other than Si is performed before the mixing of the Si-containing material, the oxide of the metal (M) other than Si aggregates. And a homogeneous sol-gel reaction product is obtained.

このようにして、本発明によれば、光重合性化合物と、マトリックスないしは光重合性化合物の分散媒として機能するSiとSi以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子とを含む、均質性及び安定性に優れるホログラム記録材料が製造される。得られるホログラム記録材料は、緑色レーザ光のみならず青色レーザ光による記録/再生にも好適である。   Thus, according to the present invention, the photopolymerizable compound and the organic group-containing composite metal compound fine particle containing Si and other metal other than Si functioning as a matrix or a dispersion medium of the photopolymerizable compound are included. Thus, a hologram recording material excellent in homogeneity and stability is produced. The obtained hologram recording material is suitable for recording / reproducing with blue laser light as well as green laser light.

本発明におけるホログラム記録材料は、金属元素としてSiとSi以外の他の金属(M)とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物(有機モノマー)とを含んでいる。   The hologram recording material in the present invention contains organic group-containing composite metal compound fine particles containing Si and another metal (M) other than Si as metal elements, and a photopolymerizable compound (organic monomer).

前記Si以外の他の金属は、特に限定されないが、Ti、Zr、Ta、Sn、Zn及びAlからなる群から選ばれるとよい。2種以上の金属を構成元素として含むことにより、屈折率等の特性制御が容易となり、記録材料の設計上好ましい。   The metal other than Si is not particularly limited, but may be selected from the group consisting of Ti, Zr, Ta, Sn, Zn, and Al. By including two or more kinds of metals as constituent elements, it is easy to control characteristics such as refractive index, which is preferable in recording material design.

本発明の製造方法において、まず、Si以外の他の金属のアルコキシド化合物を加水分解及び縮合反応させ、前記他の金属の酸化物を生成させる工程を行う。   In the production method of the present invention, first, a step of hydrolyzing and condensing an alkoxide compound of a metal other than Si to generate an oxide of the other metal is performed.

前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物としては、特に限定されることなく、例えば、テトラn−プロポキシチタン[Ti(O−nPr)4 ]、テトライソプロポキシチタン[Ti(O−iPr)4 ]、テトラn−ブトキシチタン[Ti(O−nBu)4 ]等のチタンのアルコキシド化合物; ペンタエトキシタンタル[Ta(OEt)5 ]、テトラエトキシタンタルペンタンジオナート[Ta(OEt)4 (C5 7 2 )]等のタンタルのアルコキシド化合物; テトラt−ブトキシジルコニウム[Zr(O−tBu)4 ]、テトラn−ブトキシジルコニウム[Zr(O−nBu)4 ]等のジルコニウムのアルコキシド化合物; テトラt−ブトキシスズ[Sn(O−tBu)4 ]、テトラn−ブトキシスズ[Sn(O−nBu)4 ]等のスズのアルコキシド化合物; ジエトキシ亜鉛[Zn(OEt)2 ]、ジメトキシエトキシ亜鉛[Zn(OC2 4 −OCH3 2 ]等の亜鉛のアルコキシド化合物; トリi−プロポキシアルミニウム[Al(O−iPr)3 ]、トリt−ブトキシアルミニウム[Al(O−tBu)3 ]、トリs−ブトキシアルミニウム[Al(O−sBu)3 ]、トリn−ブトキシアルミニウム[Al(O−nBu)3 ]等のアルミニウムのアルコキシド化合物が挙げられる。これらの他にも、金属のアルコキシド化合物を用いることができる。 The metal alkoxide compound other than Si is not particularly limited. For example, tetra n-propoxy titanium [Ti (O-nPr) 4 ], tetraisopropoxy titanium [Ti (O-iPr) 4 ]. , Alkoxide compounds of titanium such as tetra n-butoxy titanium [Ti (O-nBu) 4 ]; pentaethoxy tantalum [Ta (OEt) 5 ], tetraethoxy tantalum pentane dionate [Ta (OEt) 4 (C 5 H 7 Tantalum alkoxide compounds such as O 2 )]; zirconium alkoxide compounds such as tetra-t-butoxyzirconium [Zr (O-tBu) 4 ], tetra-n-butoxyzirconium [Zr (O-nBu) 4 ]; tetra-t- butoxy tin [Sn (O-tBu) 4 ], tetra n- butoxy tin [Sn (O-nBu) 4 ] Alkoxide compound of tin; diethoxy zinc [Zn (OEt) 2], dimethoxyethoxy zinc [Zn (OC 2 H 4 -OCH 3) 2] alkoxide compound of zinc and the like; tri i- propoxy aluminum [Al (O-iPr 3 ], tri-t-butoxyaluminum [Al (O-tBu) 3 ], tri-s-butoxyaluminum [Al (O-sBu) 3 ], tri-n-butoxyaluminum [Al (O-nBu) 3 ], etc. Examples thereof include aluminum alkoxide compounds. In addition to these, a metal alkoxide compound can be used.

また、金属アルコキシド化合物の多量体(金属アルコキシド化合物の部分的加水分解縮合物に相当する)を用いてもよい。例えば、チタンブトキシド多量体(テトラブトキシチタンの部分的加水分解縮合物に相当する)を用いてもよい。   Further, a multimer of metal alkoxide compounds (corresponding to a partial hydrolysis-condensation product of metal alkoxide compounds) may be used. For example, a titanium butoxide multimer (corresponding to a partial hydrolysis-condensation product of tetrabutoxy titanium) may be used.

加水分解及び重縮合反応は、公知のゾル−ゲル法におけるのと同様の操作及び条件で実施することができる。例えば、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物を、適当な良溶媒に溶かして均一溶液として、その溶液に適当な酸触媒を滴下し、水の存在下で溶液を攪拌することにより、反応を行うことができる。水の添加量は、出発原料の前記金属アルコキシド化合物に対して1〜10倍モルが好ましい。水の添加量が前記金属アルコキシド化合物に対して1倍モルよりも少ないと、重合反応が十分に進行せず、アルコキシル基が多く残留する。一方、水の添加量が前記金属アルコキシド化合物に対して10倍モルより多くともアルコキシル基の残留量の低減には大きな効果はなく10倍モル以下で十分である。   The hydrolysis and polycondensation reaction can be carried out under the same operations and conditions as in the known sol-gel method. For example, an alkoxide compound of a metal other than Si is dissolved in an appropriate good solvent to form a homogeneous solution, and an appropriate acid catalyst is dropped into the solution, and the solution is stirred in the presence of water to react. It can be carried out. The amount of water added is preferably 1 to 10 times the molar amount of the metal alkoxide compound as a starting material. When the amount of water added is less than 1 mole relative to the metal alkoxide compound, the polymerization reaction does not proceed sufficiently, and many alkoxyl groups remain. On the other hand, even if the amount of water added is more than 10-fold mol with respect to the metal alkoxide compound, there is no significant effect in reducing the residual amount of alkoxyl groups, and 10-fold mol or less is sufficient.

このような溶媒としては、例えば、水; メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノールなどのアルコール類; ジエチルエーテル、ジオキサン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなどのエーテル類; N−メチルピロリドン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、ベンゼン等が挙げられる。これらの中から適宜選択すればよい。あるいはこれらの混合溶媒とすることもできる。溶媒の量は、限定されないが、金属アルコキシド化合物全体(Si以外の他の金属のアルコキシド化合物+Siのアルコキシド化合物)100重量部に対して10〜1000重量部とするとよい。   Examples of such a solvent include water; alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, and butanol; ethers such as diethyl ether, dioxane, dimethoxyethane, and tetrahydrofuran; N-methylpyrrolidone, acetonitrile, N, N— Examples include dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, acetone, and benzene. What is necessary is just to select suitably from these. Or it can also be set as these mixed solvents. The amount of the solvent is not limited, but may be 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the entire metal alkoxide compound (alkoxide compound of other metal than Si + alkoxide compound of Si).

また、酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸; ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸などの有機酸等が挙げられる。   Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid; formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and the like. Organic acids and the like.

加水分解重合反応は、金属アルコキシド化合物の反応性にもよるが、一般に室温(25℃)でも行うことができ、用いる溶媒の沸点までの温度で、例えば、0〜150℃程度の温度、好ましくは室温〜50℃程度の温度で行うことができる。反応時間は、反応温度との関係で適宜定めればよいが、0.1〜240時間程度である。また、反応は、窒素ガス等の不活性雰囲気下で行ってもよく、0.5〜1気圧程度の減圧下で、重合反応で生成するアルコールを除去しながら行ってもよい。   Although it depends on the reactivity of the metal alkoxide compound, the hydrolysis polymerization reaction can generally be performed at room temperature (25 ° C.), and is a temperature up to the boiling point of the solvent used, for example, a temperature of about 0 to 150 ° C., preferably It can be performed at a temperature of room temperature to about 50 ° C. The reaction time may be appropriately determined in relation to the reaction temperature, but is about 0.1 to 240 hours. The reaction may be performed under an inert atmosphere such as nitrogen gas, or may be performed under reduced pressure of about 0.5 to 1 atm while removing alcohol generated by the polymerization reaction.

本発明において、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物の加水分解の前に、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物に有機多座配位子を配位させる工程を行うことが好ましい。有機配位子としては、多座配位子が好ましい。   In the present invention, it is preferable to perform a step of coordinating an organic polydentate ligand to an alkoxide compound of a metal other than Si before hydrolysis of the alkoxide compound of a metal other than Si. As the organic ligand, a polydentate ligand is preferable.

多座配位子はいわゆるキレート配位子であり、例えば、β−ジカルボニル化合物、ポリヒドロキシ化配位子、及び、α−又はβ−ヒドロキシ酸、エタノールアミン類等が挙げられる。β−ジカルボニル化合物としては、アセチルアセトン(AcAc)、ベンゾイルアセトン等のβ−ジケトン、エチルアセトアセテート(EtAcAc)等のβ−ケトエステルが挙げられる。ポリヒドロキシ化配位子としては、グリコール(特に1,3−ジオールタイプのもの、例えば、1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール)、α−又はβ−ヒドロキシ酸としては、乳酸、グリセリン酸、酒石酸、クエン酸、トロパ酸、ベンジル酸等が挙げられる。その他の配位子としては、シュウ酸が挙げられる。   The polydentate ligand is a so-called chelate ligand, and examples thereof include β-dicarbonyl compounds, polyhydroxylated ligands, α- or β-hydroxy acids, ethanolamines, and the like. Examples of the β-dicarbonyl compound include β-diketones such as acetylacetone (AcAc) and benzoylacetone, and β-ketoesters such as ethyl acetoacetate (EtAcAc). Polyhydroxylated ligands include glycols (especially those of the 1,3-diol type, such as 1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol), α- or β-hydroxy acids Examples thereof include lactic acid, glyceric acid, tartaric acid, citric acid, tropic acid, and benzylic acid. Examples of other ligands include oxalic acid.

また、芳香族カルボン酸も配位子として好ましい。芳香族カルボン酸とは、芳香族環(Ar)に直接的に1つ又は複数のカルボン酸(−COOH)が結合している化合物である。芳香族カルボン酸としては、安息香酸、o−,m−,又はp−トルイル酸、o−,m−,又はp−メトキシ安息香酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。   Aromatic carboxylic acids are also preferred as the ligand. An aromatic carboxylic acid is a compound in which one or more carboxylic acids (—COOH) are bonded directly to the aromatic ring (Ar). Aromatic carboxylic acids include aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, o-, m-, or p-toluic acid, o-, m-, or p-methoxybenzoic acid; aromatics such as phthalic acid and terephthalic acid Group dicarboxylic acids.

前記Si以外の他の金属(Ti、Zr、Ta、Sn、Al、Zn等)のアルコキシド化合物をゾル−ゲル反応に供すると、その加水分解及び重合反応の速度は一般に大きいので、反応条件によっては生成した金属の酸化物が凝集してしまう場合がある。有機配位子を配位させておくことによって、その加水分解及び重合反応の速度を抑制できるので、より均質なゾル−ゲル反応生成物が得られる。   When an alkoxide compound of a metal other than Si (Ti, Zr, Ta, Sn, Al, Zn, etc.) is subjected to a sol-gel reaction, the rate of hydrolysis and polymerization reaction is generally large. The generated metal oxide may aggregate. By coordinating the organic ligand, the rate of hydrolysis and polymerization reaction can be suppressed, so that a more homogeneous sol-gel reaction product can be obtained.

また、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物に有機配位子を配位させると、生成する複合金属化合物微粒子に有機基が導入される。有機基に導入により、マトリックスないしは分散媒として機能する複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物との相溶性がより向上する。   Further, when an organic ligand is coordinated to an alkoxide compound of a metal other than Si, an organic group is introduced into the resulting composite metal compound fine particles. By introducing into the organic group, the compatibility between the composite metal compound fine particles functioning as a matrix or a dispersion medium and the photopolymerizable compound is further improved.

例えば、Tiアルコキシド化合物の場合には、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール等のグリコールを配位させることが好ましい。   For example, in the case of a Ti alkoxide compound, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2-methyl- It is preferable to coordinate a glycol such as 2,4-pentanediol.

上述したグリコール(すなわち1,3−ジオール)は、Tiアルコキシド化合物原料のTi原子へ多座配位しやすく、Ti原子の配位座を満たし、ゾル−ゲル反応中にさらに別の配位性化合物がTi原子に配位することを阻害する共に、加水分解及び重合反応が抑制されるものと考えられる。Tiアルコキシド化合物へのグリコールの配位は、テトラブトキシチタン、テトラエトキシチタン等のTiアルコキシド化合物とグリコールとを、エタノール、ブタノール等の溶媒中で、例えば室温にて混合し、攪拌することにより行うとよい。この際の溶媒は、ゾル−ゲル反応において用いる溶媒と同じ溶媒を用いるとよい。このようにして、グリコールが配位したTiのアルコキシド化合物を調製する。   The above-mentioned glycol (ie, 1,3-diol) is easy to be multidentately coordinated to the Ti atom of the Ti alkoxide compound raw material, satisfies the coordinated position of the Ti atom, and is still another coordination compound during the sol-gel reaction. Is considered to inhibit hydrolysis and polymerization reaction. When the glycol is coordinated to the Ti alkoxide compound, the Ti alkoxide compound such as tetrabutoxy titanium and tetraethoxy titanium and the glycol are mixed in a solvent such as ethanol and butanol at room temperature, for example, and stirred. Good. In this case, the same solvent as that used in the sol-gel reaction may be used as the solvent. In this way, an alkoxide compound of Ti coordinated with glycol is prepared.

また、Tiアルコキシド化合物の場合には、グリコールとしてポリアルキレングリコールを配位させることも好ましい。ポリアルキレングリコールとしては、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等が挙げられる。   In the case of a Ti alkoxide compound, it is also preferable to coordinate polyalkylene glycol as glycol. Examples of the polyalkylene glycol include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, and tetrapropylene glycol.

上述したポリアルキレングリコールは、1,3−ジオールと同様に、Tiアルコキシド化合物原料のTi原子へ配位しやすく、Ti原子の配位座を満たし、ゾル−ゲル反応中にさらに別の配位性化合物がTi原子に配位することを阻害する。Tiアルコキシド化合物へのポリアルキレングリコールの配位は、1,3−ジオールの配位の場合と同様に行うとよい。上述したポリアルキレングリコールの中でも、配位能、入手の容易さから、ジプロピレングリコールが好ましい。   Like the 1,3-diol, the polyalkylene glycol described above easily coordinates to the Ti atom of the Ti alkoxide compound raw material, satisfies the coordination position of the Ti atom, and has another coordination property during the sol-gel reaction. Inhibits the compound from coordinating to the Ti atom. Coordination of the polyalkylene glycol to the Ti alkoxide compound is preferably performed in the same manner as in the case of 1,3-diol coordination. Among the above-described polyalkylene glycols, dipropylene glycol is preferable from the viewpoint of coordination ability and availability.

例えば、Zrのアルコキシド化合物Zr(OR)4 (ここで、Rはアルキル基)に多座配位子が配位して、Zr(OR)2 (AcAc)2 のようなアルコキシド化合物に変化し、その結果、加水分解及び重合反応に寄与できるアルコキシル基の数が減少すること、さらに、アセチルアセトン(AcAc)のようなキレート配位子の立体的因子によって、アルコキシル基の反応性が抑制されること、によって加水分解及び重合反応が抑制されるものと考えられる。Taのアルコキシド化合物Ta(OR)5 についても同様である。 For example, a polydentate ligand is coordinated to an alkoxide compound Zr (OR) 4 (wherein R is an alkyl group) of Zr, and the alkoxide compound such as Zr (OR) 2 (AcAc) 2 is changed. As a result, the number of alkoxyl groups that can contribute to hydrolysis and polymerization reaction is reduced, and further, the reactivity of the alkoxyl group is suppressed by the steric factor of the chelate ligand such as acetylacetone (AcAc), It is considered that hydrolysis and polymerization reaction are suppressed by the above. The same applies to the alkoxide compound Ta (OR) 5 of Ta.

また、例えば、Zrのアルコキシド化合物Zr(OR)4 (ここで、Rはアルキル基)に芳香族カルボン酸が配位して、Zrを数個含むクラスター、Zr(OR)3 (HOOCAr)、Zr(OR)2 (HOOCAr)2 、Zr(OR)(HOOCAr)3 のようなZrアルコキシド化合物に変化すると考えられる。または、Zrアルコキシド2分子のZrにまたがって芳香族カルボン酸が配位する場合もあると考えられる。その結果、加水分解及び重合反応に寄与できるアルコキシル基の数が減少すること、さらに、芳香族カルボン酸化合物の立体的因子によって、アルコキシル基の反応性が抑制されること、によって加水分解及び重合反応が抑制されるものと考えられる。 Further, for example, an aromatic carboxylic acid is coordinated to an alkoxide compound Zr (OR) 4 (wherein R is an alkyl group) of Zr, and a cluster containing several Zr, Zr (OR) 3 (HOOCAr), Zr It is thought that it changes to Zr alkoxide compounds such as (OR) 2 (HOOCAr) 2 and Zr (OR) (HOOCAr) 3 . Or it is thought that aromatic carboxylic acid may coordinate over Zr of two molecules of Zr alkoxide. As a result, the number of alkoxyl groups that can contribute to the hydrolysis and polymerization reaction is reduced, and further, the reactivity of the alkoxyl group is suppressed by the steric factor of the aromatic carboxylic acid compound, thereby causing hydrolysis and polymerization reaction. Is considered to be suppressed.

用いる有機配位子の量は特に限定されないが、反応活性の抑制作用を考慮して、前記Si以外の他の金属(M)のアルコキシド化合物の量を基準に適宜決定するとよい。例えば、前記Si以外の他の金属(M)のアルコキシド化合物の金属原子(M)に対する有機配位子のモル比(有機配位子/M)が、0.8/1以上3/1以下、好ましくは1/1以上2.5/1以下、より好ましくは1.5/1以上2/1以下となるようにするとよい。   The amount of the organic ligand to be used is not particularly limited, but may be appropriately determined based on the amount of the alkoxide compound of the metal (M) other than the Si in consideration of the reaction activity suppressing action. For example, the molar ratio (organic ligand / M) of the organic ligand to the metal atom (M) of the alkoxide compound of the metal (M) other than Si is 0.8 / 1 or more and 3/1 or less, It is preferable to set it to 1/1 or more and 2.5 / 1 or less, more preferably 1.5 / 1 or more and 2/1 or less.

このようにして、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物の加水分解の前に、前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物に多座配位子を配位させる工程を行うことによって、非常に均一な形態の前記他の金属の酸化物ゾルを生成させることができる。   Thus, by performing the step of coordinating the polydentate ligand to the alkoxide compound of the other metal other than Si before the hydrolysis of the alkoxide compound of the other metal other than Si, An oxide sol of the other metal having a uniform shape can be generated.

次に、生成した前記他の金属の酸化物と、Si含有材料とを混合する工程を行う。Si含有材料としては、Siのアルコキシド化合物、シラノール化合物、及びそれら化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでいる材料を用いる。   Next, a step of mixing the generated oxide of the other metal and the Si-containing material is performed. As the Si-containing material, a material containing at least one selected from the group consisting of Si alkoxide compounds, silanol compounds, and condensates of these compounds is used.

前記Siのアルコキシド化合物は、種々のものを用いることができる。Siのアルコキシド化合物は、例えば、一般式(I):
(R11)m Si(OR12)n (I)
で表されるものを用いるとよい。
A variety of Si alkoxide compounds can be used. The alkoxide compound of Si is, for example, the general formula (I):
(R 11 ) m Si (OR 12 ) n (I)
It is good to use what is represented by.

ここで、R11は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mは1、2又は3を表し、nは1、2又は3を表し、ただし、m+nは4である。R11はmにより異なっていても良く、R12はnにより異なっていても良い。この式(I)に含まれるものは、炭素−ケイ素の直接結合を有している有機ケイ素化合物である。 Here, R 11 represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, R 12 represents an alkyl group which may have a substituent, m represents 1, 2 or 3, n represents 1, 2 or 3, provided that m + n is 4. R 11 may be different depending on m, and R 12 may be different depending on n. Included in this formula (I) is an organosilicon compound having a carbon-silicon direct bond.

11及びR12が表すアルキル基は通常、炭素数1〜4程度の低級アルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。R11が表すアリール基としては、フェニル基が挙げられる。アルキル基、アリール基は置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、フッ素原子等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 11 and R 12 is usually a lower alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and the like. It is done. Examples of the aryl group R 11 represents a phenyl group. The alkyl group and aryl group may have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom.

前記Siのアルコキシド化合物としては、前記一般式(I)において、R11が置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mが2を表し、nが2を表すケイ素のジアリールジアルコキシド化合物が好ましい。 As the alkoxide compound of Si, in the general formula (I), R 11 represents an aryl group which may have a substituent, R 12 represents an alkyl group which may have a substituent, A silicon diaryl dialkoxide compound in which m represents 2 and n represents 2 is preferred.

具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン(以上、m=1、n=3);
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン(以上、m=2、n=2)等が挙げられる。これらのケイ素アルコキシド化合物の選択により、ゲル化後のマトリックスの硬さ、柔軟性などを調整することができる。ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランは、ゲル化後のマトリックスに柔軟性を付与でき、また、光重合性化合物との相溶性が向上するので好ましい。
Specific examples include, for example, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltri Ethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane (above, m = 1, n = 3);
Examples thereof include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane (m = 2, n = 2) and the like. By selecting these silicon alkoxide compounds, the hardness and flexibility of the matrix after gelation can be adjusted. Diphenyldimethoxysilane and diphenyldiethoxysilane are preferred because they can impart flexibility to the matrix after gelation and the compatibility with the photopolymerizable compound is improved.

トリメチルメトキシシラン等のモノアルコキシシラン(m=3、n=1)が存在すると、重合反応は停止されるので、モノアルコキシシランを分子量の調整に用いることができる。また、前記一般式(I)以外のものであるが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等を適宜併用してもよい。   When a monoalkoxysilane (m = 3, n = 1) such as trimethylmethoxysilane is present, the polymerization reaction is stopped, so that the monoalkoxysilane can be used to adjust the molecular weight. Moreover, although other than the said general formula (I), you may use together tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, etc. suitably.

Si含有材料としてSiのアルコキシド化合物を生成した前記他の金属の酸化物と混合してもよいが、Siのアルコキシド化合物をある程度加水分解しておき、加水分解物を前記他の金属の酸化物と混合してもよい。   The Si-containing material may be mixed with the other metal oxide that has produced the Si alkoxide compound, but the Si alkoxide compound is hydrolyzed to some extent, and the hydrolyzate is mixed with the other metal oxide. You may mix.

Si含有材料として、シラノール化合物を用いてもよい。シラノール化合物とは、シラノール基Si−OHを有する化合物であり、Siのアルコキシド化合物のアルコキシル基が加水分解された化合物と等価である。   A silanol compound may be used as the Si-containing material. The silanol compound is a compound having a silanol group Si—OH, and is equivalent to a compound obtained by hydrolyzing the alkoxyl group of the Si alkoxide compound.

前記シラノール化合物は、例えば、下記一般式(II):
(R21)j Si(OH)k (II)
で表されるものを用いるとよい。
Examples of the silanol compound include the following general formula (II):
(R 21 ) j Si (OH) k (II)
It is good to use what is represented by.

ここで、R21は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、jは1、2又は3を表し、ただし、j+kは4である。R21はjにより異なっていても良い。この式(II)に含まれるものは、炭素−ケイ素の直接結合を有している有機ケイ素化合物である。 Here, R 21 represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, j represents 1, 2 or 3, provided that j + k is 4. . R 21 may be different depending on j. What is included in this formula (II) is an organosilicon compound having a carbon-silicon direct bond.

21が表すアルキル基は通常、炭素数1〜4程度の低級アルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基等が挙げられる。R21が表すアリール基としては、フェニル基が挙げられる。アルキル基、アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、フッ素原子等が挙げられる。 The alkyl group represented by R 21 is usually a lower alkyl group having about 1 to 4 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a sec-butyl group. Examples of the aryl group R 21 represents a phenyl group. The alkyl group and aryl group may have a substituent. Examples of the substituent include a fluorine atom.

前記シラノール化合物としては、前記一般式(II)において、R21が置換基を有していてもよいアリール基を表し、jが2を表し、kが2を表すジシラノール化合物が好ましい。ジシラノール化合物の具体例としては、ジフェニルジシラノール、フェニルメチルジシラノール、フェニルエチルジシラノール等が挙げられる。 The silanol compound is preferably a disilanol compound in which R 21 represents an aryl group which may have a substituent in the general formula (II), j represents 2, and k represents 2. Specific examples of the disilanol compound include diphenyldisilanol, phenylmethyldisilanol, and phenylethyldisilanol.

トリメチルシラノール等のモノシラノール(j=3)が存在すると、重合反応は停止されるので、モノシラノールを分子量の調整に用いることができる。   When monosilanol (j = 3) such as trimethylsilanol is present, the polymerization reaction is stopped, so that monosilanol can be used for adjusting the molecular weight.

Si含有材料として、Siのアルコキシド化合物、及び/又はシラノール化合物の縮合物を用いてもよい。   A Si alkoxide compound and / or a condensate of a silanol compound may be used as the Si-containing material.

前記他の金属の酸化物とSi含有材料との混合は、一般に室温で行うとよく、前記他の金属のアルコキシドの加水分解重合反応と同程度の温度で行ってもよい。   The mixing of the other metal oxide and the Si-containing material is generally performed at room temperature, and may be performed at the same temperature as the hydrolysis polymerization reaction of the alkoxide of the other metal.

前記他の金属の酸化物とSi含有材料との使用量については、記録材料の設計において、複合金属化合物微粒子が所望の屈折率を有するように適宜決定すればよい。例えば、複合金属化合物微粒子におけるSiの数(s)、前記Si以外の他の金属(Ti、Zr、Ta、Sn、Al、Zn)の数(m)は、
0.3s≦m≦3s
の関係を満たしていることが好ましい。
The usage amount of the other metal oxide and the Si-containing material may be appropriately determined so that the composite metal compound fine particles have a desired refractive index in the design of the recording material. For example, the number of Si in the composite metal compound fine particles (s), the number of other metals (Ti, Zr, Ta, Sn, Al, Zn) other than Si (m) is:
0.3s ≦ m ≦ 3s
It is preferable that the relationship is satisfied.

続いて、前記Si含有材料の加水分解及び縮合反応を進行させると共に、前記他の金属の酸化物に存在する残存活性基と、前記Si含有材料のシリルオキシ基とを縮合反応させる工程を行う。   Subsequently, the hydrolysis and condensation reaction of the Si-containing material is advanced, and the remaining active group present in the oxide of the other metal and the silyloxy group of the Si-containing material are subjected to a condensation reaction.

前記Si含有材料の混合前には、前記他の金属(M)の酸化物には、金属アルコキシド化合物又はその縮合体のアルコキシル基(M−OR)、あるいは加水分解された水酸基(M−OH)といった活性基が残存している。前記Si含有材料の混合後に、前記Si含有材料の加水分解及び縮合反応を進行させると、同時に、前記他の金属(M)の酸化物に存在する残存活性基と、前記Si含有材料のシリルオキシ基(Si−O−)とが縮合する。このようにして、前記他の金属(M)の酸化物に存在する反応活性点が消失する。   Before mixing the Si-containing material, the other metal (M) oxide includes an alkoxyl group (M-OR) of a metal alkoxide compound or a condensate thereof, or a hydrolyzed hydroxyl group (M-OH). Such an active group remains. When the hydrolysis and condensation reaction of the Si-containing material proceeds after mixing the Si-containing material, at the same time, the remaining active group present in the oxide of the other metal (M) and the silyloxy group of the Si-containing material (Si—O—) condenses. In this way, reaction reactive sites present in the oxide of the other metal (M) disappear.

この際の加水分解重合反応は、前述した前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物の加水分解重合反応と同様の操作・条件で行うことができる。   The hydrolysis polymerization reaction at this time can be carried out under the same operation and conditions as the hydrolysis polymerization reaction of an alkoxide compound of a metal other than Si described above.

以上のようにして、金属元素としてSiとSi以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子ゾルが得られる。得られた微粒子形態の複合金属化合物には、Si原子とSi以外の他の金属(M)原子との酸素原子を介した結合(Si−O−M)の他に、Si原子同士の酸素原子を介した結合(Si−O−Si)、Si以外の他の金属(M)原子同士の酸素原子を介した結合(M−O−M)が含まれていると考えられる。また、得られたゾルには、Si原子同士の酸素原子を介した結合(Si−O−Si)を主体とし、Si以外の他の金属(M)原子を含まない微粒子や、Si以外の他の金属(M)原子同士の酸素原子を介した結合(M−O−M)を主体とし、Si原子を含まない微粒子も含まれているであろうと考えられる。   As described above, an organic group-containing composite metal compound fine particle sol containing Si and a metal other than Si as a metal element is obtained. In the obtained composite metal compound in the form of fine particles, in addition to the bond (Si—OM) between Si atoms and other metal (M) atoms other than Si (Si—OM), oxygen atoms between Si atoms It is considered that a bond via Si (O—Si) and a bond via an oxygen atom between other metal (M) atoms other than Si (M—O—M) are included. The obtained sol is mainly composed of bonds between Si atoms via oxygen atoms (Si—O—Si) and does not contain metal (M) atoms other than Si, or other than Si. It is considered that fine particles containing mainly Si (M-O-M) bonds between metal (M) atoms and containing no Si atoms are also included.

次に、得られたゾル−ゲル反応系に後述する光重合性有機化合物(有機モノマー)を加える工程を行う。均一に混合するために、複合金属化合物微粒子を含むゾル−ゲル反応系がゾルの状態で、光重合性有機化合物を添加混合することが好ましい。また、光重合開始剤や光増感剤の混合も、この際に行うことができる。   Next, the process of adding the photopolymerizable organic compound (organic monomer) mentioned later to the obtained sol-gel reaction system is performed. In order to mix uniformly, it is preferable to add and mix the photopolymerizable organic compound while the sol-gel reaction system containing the composite metal compound fine particles is in a sol state. Moreover, mixing of a photoinitiator and a photosensitizer can also be performed in this case.

光重合性化合物は光重合可能な有機モノマーである。光重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物の中から選ばれる化合物を用いることができる。   The photopolymerizable compound is a photopolymerizable organic monomer. As the photopolymerizable compound, a compound selected from a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound can be used.

ラジカル重合性化合物としては、分子内に1つ以上のラジカル重合性不飽和二重結合を有するものであれば特に制限はないが、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基を有する単官能又は多官能化合物を用いることができる。なお、(メタ)アクリロイル基とは、メタクリロイル基、及びアクリロイル基を総称する表記である。   The radically polymerizable compound is not particularly limited as long as it has one or more radically polymerizable unsaturated double bonds in the molecule. For example, a monofunctional or polyfunctional compound having a (meth) acryloyl group or a vinyl group can be used. Functional compounds can be used. The (meth) acryloyl group is a generic term for a methacryloyl group and an acryloyl group.

このようなラジカル重合性化合物のうち、(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の単官能(メタ)アクリレート;
トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス〔4-(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル〕プロパン等の多官能(メタ)アクリレート;
が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
Among such radically polymerizable compounds, compounds having a (meth) acryloyl group include phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and benzyl (meth). Acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (meth) acrylate, polypropylene glycol (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, etc. Monofunctional (meth) acrylate;
Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate Polyfunctional (meth) acrylates such as polyethylene glycol di (meth) acrylate, bis (2-hydroxyethyl) isocyanurate di (meth) acrylate, 2,2-bis [4- (acryloxy-diethoxy) phenyl] propane;
However, it is not necessarily limited to these.

また、ビニル基を有する化合物としては、モノビニルベンゼン(スチレン)、エチレングリコールモノビニルエーテル等の単官能ビニル化合物; ジビニルベンゼン、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル等の多官能ビニル化合物が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。   In addition, as the compound having a vinyl group, monofunctional vinyl compounds such as monovinylbenzene (styrene) and ethylene glycol monovinyl ether; polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, and triethylene glycol divinyl ether However, it is not necessarily limited to these.

ラジカル重合性化合物の1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。本発明において、前記複合金属化合物微粒子を高屈折率とし、有機ポリマーを低屈折率とする場合には、上記のラジカル重合性化合物のうちで芳香族基を有していない低屈折率(例えば、屈折率1.5以下)のものが好ましい。また、前記複合金属化合物微粒子の相溶性をより向上させるために、より親水的なポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のグリコール誘導体が好ましい。   Only 1 type of radically polymerizable compound may be used, and 2 or more types may be used together. In the present invention, when the composite metal compound fine particles have a high refractive index and the organic polymer has a low refractive index, a low refractive index having no aromatic group among the above radical polymerizable compounds (for example, Those having a refractive index of 1.5 or less are preferred. In order to further improve the compatibility of the composite metal compound fine particles, more hydrophilic glycol derivatives such as polyethylene glycol (meth) acrylate and polyethylene glycol di (meth) acrylate are preferred.

カチオン重合性化合物としては、環状エーテル基及びビニルエーテル基の中から選択される少なくとも1つの反応性基を有するものであれば、特にその構造は限定されない。   The structure of the cationically polymerizable compound is not particularly limited as long as it has at least one reactive group selected from a cyclic ether group and a vinyl ether group.

このようなカチオン重合性化合物のうち、環状エーテル基を有する化合物としては、例えばエポキシ基や脂環エポキシ基、オキセタニル基を有する化合物が挙げられる。   Among such cationically polymerizable compounds, examples of the compound having a cyclic ether group include compounds having an epoxy group, an alicyclic epoxy group, or an oxetanyl group.

エポキシ基を有する化合物として、具体的には、1,2-エポキシヘキサデカン、2−エチルヘキシルジグリコールグリシジルエーテル等の単官能エポキシ化合物; ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ノボラック型エポキシ樹脂類、トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル、1,4-ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等の多官能エポキシ化合物が挙げられる。   Specific examples of compounds having an epoxy group include monofunctional epoxy compounds such as 1,2-epoxyhexadecane and 2-ethylhexyl diglycol glycidyl ether; bisphenol A diglycidyl ether, novolac-type epoxy resins, trisphenol methane triglycidyl Polyfunctional epoxy such as ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether Compounds.

また、脂環エポキシ基を有する化合物として、具体的には、1,2-エポキシ-4- ビニルシクロヘキサン、D-2,2,6-トリメチル-2,3- エポキシビシクロ[3,1,1] ヘプタン、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等の単官能化合物; 2,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4- エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル-5,5- スピロ-3,4- エポキシ)シクロヘキサノン−メタ−ジオキサン、ビス(2,3-エポキシシクロペンチル)エーテル、EHPE−3150(ダイセル化学工業(株)製、脂環式エポキシ樹脂)等の多官能化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound having an alicyclic epoxy group include 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, D-2,2,6-trimethyl-2,3-epoxybicyclo [3,1,1]. Monofunctional compounds such as heptane, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate; 2,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) adipate, 2- (3,4-epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexanone-meta-dioxane, bis (2,3-epoxycyclopentyl) ether, EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., fat And polyfunctional compounds such as cyclic epoxy resins).

オキセタニル基を有する化合物として、具体的には、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキタセン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキタセン、3−エチル−3−(シクロヘキシロキシメチル)オキタセン等の単官能オキセタニル化合物; 1,4-ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕ベンゼン、1,3-ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等の多官能オキセタニル化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound having an oxetanyl group include 3-ethyl-3-hydroxymethyloctacene, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) octacene, and 3-ethyl-3- (cyclohexyloxymethyl). Monofunctional oxetanyl compounds such as oxacene; 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 1,3-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] propane, ethylene glycol Bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol hexakis ( 3-ethyl-3-oxetanylmethyl) And polyfunctional oxetanyl compounds such as ether and ethylene oxide-modified bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether.

カチオン重合性化合物のうち、ビニルエーテル基を有する化合物として、具体的には、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル等の単官能化合物; トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、シクロヘキサン-1,4- ジメチロールジビニルエーテル、1,4-ブタンジオールジビニルエーテル、ポリエステルジビニルエーテル、ポリウレタンポリビニルエーテル等の多官能化合物が挙げられる。   Among the cationic polymerizable compounds, specific examples of compounds having a vinyl ether group include monofunctional compounds such as triethylene glycol monovinyl ether, cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 4-hydroxycyclohexyl vinyl ether; triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene Polyfunctional compounds such as glycol divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, cyclohexane-1,4-dimethylol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, polyester divinyl ether, polyurethane polyvinyl ether and the like can be mentioned.

カチオン重合性化合物の1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。また、光重合性化合物として、上記例示のカチオン重合性化合物のオリゴマーを用いてもよい。本発明において、前記複合金属化合物微粒子を高屈折率とし、有機ポリマーを低屈折率とする場合には、上記のカチオン重合性化合物のうちで芳香族基を有していない低屈折率(例えば、屈折率1.5以下)のものが好ましい。また、前記複合金属化合物微粒子との相溶性をより向上させるために、より親水的なポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等のグリコール誘導体が好ましい。   Only 1 type of a cationically polymerizable compound may be used, and 2 or more types may be used together. Moreover, you may use the oligomer of the cationic polymerization compound of the said illustration as a photopolymerizable compound. In the present invention, when the composite metal compound fine particles have a high refractive index and the organic polymer has a low refractive index, a low refractive index having no aromatic group among the above cationic polymerizable compounds (for example, Those having a refractive index of 1.5 or less are preferred. In order to further improve the compatibility with the composite metal compound fine particles, a more hydrophilic glycol derivative such as polyethylene glycol diglycidyl ether is preferable.

本発明において、光重合性化合物は、前記複合金属化合物微粒子全体の重量に対して、例えば5〜1000重量%程度、好ましくは10〜300重量%用いるとよい。5重量%未満では、記録の際に大きな屈折率変化を得られにくく、1000重量%を超えた場合も、記録の際に大きな屈折率変化を得られにくい。   In the present invention, the photopolymerizable compound is used in an amount of, for example, about 5 to 1000% by weight, preferably 10 to 300% by weight, based on the total weight of the composite metal compound fine particles. If it is less than 5% by weight, it is difficult to obtain a large refractive index change during recording, and if it exceeds 1000% by weight, it is difficult to obtain a large refractive index change during recording.

本発明において、ホログラム記録材料には、さらに記録光の波長に対応する光重合開始剤が含まれることが好ましい。光重合開始剤が含まれていると、記録の際の露光により光重合性化合物の重合が促進され、より高感度が得られるようになる。   In the present invention, the hologram recording material preferably further contains a photopolymerization initiator corresponding to the wavelength of the recording light. When a photopolymerization initiator is contained, the polymerization of the photopolymerizable compound is promoted by exposure during recording, and higher sensitivity can be obtained.

光重合性化合物としてラジカル重合性化合物を用いた場合には、光ラジカル開始剤を用いる。一方、光重合性化合物としてカチオン重合性化合物を用いた場合には、光カチオン開始剤を用いる。   When a radical polymerizable compound is used as the photopolymerizable compound, a photo radical initiator is used. On the other hand, when a cation polymerizable compound is used as the photopolymerizable compound, a photo cation initiator is used.

光ラジカル開始剤としては、例えば、ダロキュア1173、イルガキュア784 、イルガキュア651 、イルガキュア184 、イルガキュア907 (いずれもチバスペシャルティ・ケミカルズ社製)が挙げられる。光ラジカル開始剤の含有量は、例えば、ラジカル重合性化合物を基準として0.1〜10重量%程度、好ましくは0.5〜5重量%程度である。   Examples of the photo radical initiator include Darocur 1173, Irgacure 784, Irgacure 651, Irgacure 184, and Irgacure 907 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals). The content of the photo radical initiator is, for example, about 0.1 to 10% by weight, preferably about 0.5 to 5% by weight, based on the radical polymerizable compound.

光カチオン開始剤としては、例えば、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等のオニウム塩を用いることができ、特に、芳香族オニウム塩を用いることが好ましい。その他、フェロセン誘導体等の鉄−アレーン錯体や、アリールシラノール−アルミニウム錯体等も好ましく用いることができ、これらの中から適宜選択するとよい。具体的には、サイラキュアUVI−6970、サイラキュアUVI−6974、サイラキュアUVI−6990(いずれも米国ダウケミカル社製)、イルガキュア264 、イルガキュア250 (いずれもチバスペシャルティケミカルズ社製)、CIT−1682(日本曹達製)等が挙げられる。光カチオン開始剤の含有量は、例えば、カチオン重合性化合物を基準として0.1〜10重量%程度、好ましくは0.5〜5重量%程度である。   As a photocation initiator, for example, an onium salt such as a diazonium salt, a sulfonium salt, or an iodonium salt can be used, and an aromatic onium salt is particularly preferable. In addition, iron-arene complexes such as ferrocene derivatives, arylsilanol-aluminum complexes, and the like can be preferably used, and may be appropriately selected from these. Specifically, Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974, Cyracure UVI-6990 (all manufactured by Dow Chemical, USA), Irgacure 264, Irgacure 250 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), CIT-1682 (Nippon Soda) Manufactured) and the like. The content of the photocation initiator is, for example, about 0.1 to 10% by weight, preferably about 0.5 to 5% by weight, based on the cationic polymerizable compound.

光重合開始剤の他に記録光波長に対応した光増感剤として機能する色素などが含有されることが好ましい。光増感剤としては、例えば、チオキサンテン−9−オン、2,4−ジエチル−9H−チオキサンテン−9−オン等のチオキサントン類、キサンテン類、シアニン類、メロシアニン類、チアジン類、アクリジン類、アントラキノン類、及びスクアリリウム類等が挙げられる。光増感剤の使用量は、光ラジカル開始剤の3〜50重量%程度、例えば10重量%程度とするとよい。   It is preferable that a dye functioning as a photosensitizer corresponding to the recording light wavelength is contained in addition to the photopolymerization initiator. Examples of the photosensitizer include thioxanthones such as thioxanthen-9-one and 2,4-diethyl-9H-thioxanthen-9-one, xanthenes, cyanines, merocyanines, thiazines, acridines, Anthraquinones, squaryliums, etc. are mentioned. The amount of the photosensitizer used is preferably about 3 to 50% by weight of the photo radical initiator, for example, about 10% by weight.

このようにして、ゾル状態の複合金属化合物微粒子マトリックス中に光重合性化合物が均一に混合されたホログラム記録材料液が得られる。ホログラム記録材料液を基板上に塗布し、溶媒乾燥及びゾル−ゲル反応をさらに進行させることにより、フィルム状のホログラム記録材料層が得られる。このようにして複合金属化合物微粒子マトリックス中に光重合性化合物が均一に含有されたホログラム記録材料層が作製される。   In this way, a hologram recording material liquid is obtained in which a photopolymerizable compound is uniformly mixed in a sol-state composite metal compound fine particle matrix. A film-like hologram recording material layer is obtained by applying a hologram recording material liquid on a substrate and further allowing solvent drying and sol-gel reaction to proceed. In this way, a hologram recording material layer in which the photopolymerizable compound is uniformly contained in the composite metal compound fine particle matrix is produced.

得られた複合金属化合物微粒子マトリックス中において、前記Si以外の他の金属(M)の酸化物の反応活性点(M−OR、あるいはM−OH)は消失しているので、光重合性有機化合物が前記反応活性点の悪影響を受けることは抑制される。そのため、光重合性化合物の経時安定性は向上する。特に、光重合性化合物として、前記反応活性点の悪影響を受けやすい(メタ)アクリル酸エステルを用いた場合に、本発明の利点が大きい。   In the obtained composite metal compound fine particle matrix, reaction active sites (M-OR or M-OH) of oxides of metals (M) other than Si have disappeared, so that the photopolymerizable organic compound Is suppressed from being adversely affected by the reaction active sites. Therefore, the temporal stability of the photopolymerizable compound is improved. In particular, when a (meth) acrylic acid ester that is easily affected by the reaction active site is used as the photopolymerizable compound, the advantages of the present invention are great.

なお、得られた複合金属化合物微粒子マトリックス中において、Siの酸化物の反応活性点(Si−OR、あるいはSi−OH)は存在していると考えられるが、これらの反応活性の程度は、前記Si以外の他の金属(M)の酸化物の反応活性点(M−OR、あるいはM−OH)に比べると、かなり小さい。特に、前記Siのアルコキシド化合物として、好ましいジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等を用いた場合には、Siに直接的に2つのフェニル基が結合しているので、シラノール基(Si−OH)の活性は低い。   In addition, in the obtained composite metal compound fine particle matrix, it is considered that there are reaction active sites (Si-OR or Si-OH) of the oxide of Si. It is considerably smaller than the reaction active site (M-OR or M-OH) of oxides of other metals (M) other than Si. In particular, when preferable diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane or the like is used as the Si alkoxide compound, since two phenyl groups are directly bonded to Si, silanol groups (Si-OH) Activity is low.

本発明のホログラム記録媒体は、少なくとも上記ホログラム記録材料層を含んでなる。通常は、ホログラム記録媒体は、支持基体(すなわち基板)とホログラム記録材料層とを含んでなるが、支持基体を有さずホログラム記録材料層のみから構成されることもある。例えば、基板上に塗布によりホログラム記録材料層を形成し、その後、ホログラム記録材料層を基板から剥離することにより、ホログラム記録材料層のみから構成される媒体を得ることができる。この場合、ホログラム記録材料層は、例えばmmオーダーの厚膜のものである。   The hologram recording medium of the present invention comprises at least the hologram recording material layer. Usually, the hologram recording medium includes a support base (that is, a substrate) and a hologram recording material layer. However, the hologram recording medium may include only a hologram recording material layer without the support base. For example, by forming a hologram recording material layer on a substrate by coating and then peeling the hologram recording material layer from the substrate, a medium composed only of the hologram recording material layer can be obtained. In this case, the hologram recording material layer is a thick film of the order of mm, for example.

本発明のホログラム記録媒体は、作製後のホログラム記録媒体を80℃、dry環境下で7日間保存した時、保存前のホログラム記録層中に存在する光重合性化合物の量(初期)を基準として、保存後のホログラム記録層中に存在する光重合性化合物の残存量が、例えば50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは85%である。上記の加速試験条件下において、保存後のホログラム記録層中に存在する光重合性化合物の残存量が50%以上である記録媒体は、通常の環境下における保存安定性に問題はなく、実用的記録特性を有する。   The hologram recording medium of the present invention is based on the amount (initial) of the photopolymerizable compound present in the hologram recording layer before storage when the produced hologram recording medium is stored at 80 ° C. in a dry environment for 7 days. The residual amount of the photopolymerizable compound present in the hologram recording layer after storage is, for example, 50% or more, preferably 70% or more, and more preferably 85%. Under the above accelerated test conditions, the recording medium in which the residual amount of the photopolymerizable compound present in the hologram recording layer after storage is 50% or more has no problem in storage stability under a normal environment and is practical. Has recording characteristics.

保存後のホログラム記録層中の光重合性化合物の残存量(%)は、例えば、次のようにして求めることができる。
作製後のホログラム記録媒体のホログラム記録層の一部をかきとり、かきとったサンプルについて、赤外分光測定を行い、前記複合金属化合物微粒子マトリックスの基準となる特性吸収(例えば、Si−フェニル基のフェニル基の特性吸収1591〜1592cm-1)の強度Aphと、光重合性化合物の特性吸収(ここではアクリレートのC=O結合の特性吸収1726〜1727cm-1)の強度AC=O との比(AC=O /Aph)を求める。
作製後のホログラム記録媒体を80℃、dry環境下で7日間保存し、保存後のホログラム記録層の一部をかきとり、かきとったサンプルについて、赤外分光測定を行い、前記複合金属化合物微粒子マトリックスの基準となる特性吸収(Si−フェニル基のフェニル基の特性吸収1591〜1592cm-1)の強度Bphと、光重合性化合物の特性吸収(アクリレートのC=O結合の特性吸収1726〜1727cm-1)の強度BC=O との比(BC=O /Bph)を求める。
The remaining amount (%) of the photopolymerizable compound in the hologram recording layer after storage can be determined, for example, as follows.
Part of the hologram recording layer of the hologram recording medium after preparation is scraped off, and infrared spectroscopic measurement is performed on the scraped sample to obtain characteristic absorption (for example, phenyl of Si-phenyl group) as a reference of the composite metal compound fine particle matrix. and strength Aph the characteristic absorption 1591~1592cm -1) group, the ratio of the intensity AC = O of characteristic absorption of the photopolymerizable compound (here the acrylate C = O bond characteristic absorption 1726~1727cm -1) (AC = O / Aph).
The hologram recording medium after preparation is stored at 80 ° C. in a dry environment for 7 days, a part of the hologram recording layer after storage is scraped, and the scraped sample is subjected to infrared spectroscopic measurement. Of the characteristic absorption (characteristic absorption 1591-1592 cm −1 of the phenyl group of the Si-phenyl group) and the characteristic absorption of the photopolymerizable compound (characteristic absorption 1726 to 1727 cm −1 of the C═O bond of the acrylate) ) Intensity BC = O (BC = O / Bph).

保存前(初期)及び保存後において、前記複合金属化合物微粒子マトリックスの基準となるSi−フェニル基のフェニル基の量は不変であるから、
保存後の光重合性化合物の残存量(%)
=[(BC=O /Bph)/(AC=O /Aph)]×100 となる。
Since the amount of the phenyl group of the Si-phenyl group serving as a reference of the composite metal compound fine particle matrix before storage (initial) and after storage is unchanged,
Residual amount of photopolymerizable compound after storage (%)
= [(BC = O / Bph) / (AC = O / Aph)] × 100.

Si−フェニル基のフェニル基以外にも前記複合金属化合物微粒子マトリックスの適切な基準となる特性吸収に着目してもよい。また、アクリレートのC=O結合以外にも前記光重合性化合物の適切な特性吸収に着目してもよい。上記と同様の手法により、保存後の光重合性化合物の残存量(%)を求めることができる。その他、赤外分光測定以外の定量法を用いてもよい。   You may pay attention to the characteristic absorption used as the appropriate reference | standard of the said composite metal compound fine particle matrix besides the phenyl group of Si-phenyl group. Moreover, you may pay attention to the suitable characteristic absorption of the said photopolymerizable compound besides the C = O coupling | bonding of an acrylate. The residual amount (%) of the photopolymerizable compound after storage can be determined by the same method as described above. In addition, a quantitative method other than infrared spectroscopic measurement may be used.

本発明のホログラム記録媒体は、緑色レーザ光のみならず波長350〜450nmの青色レーザ光による記録/再生にも好適である。透過光によって再生を行う場合、波長405nmにおいて50%以上の光透過率を有することが好ましく、反射光によって再生を行う場合、波長405nmにおいて25%以上の光反射率を有することが好ましい。   The hologram recording medium of the present invention is suitable not only for green laser light but also for recording / reproducing with blue laser light having a wavelength of 350 to 450 nm. When reproducing with transmitted light, it is preferable to have a light transmittance of 50% or more at a wavelength of 405 nm, and when reproducing with reflected light, it is preferable to have a light reflectance of 25% or more at a wavelength of 405 nm.

ホログラム記録媒体は、用いる光学系装置によって、透過光によって再生を行う構成の媒体(以下、透過光再生タイプという)、又は反射光によって再生を行う構成の媒体(以下、反射光再生タイプという)のいずれかである。   The hologram recording medium is a medium configured to reproduce with transmitted light (hereinafter referred to as a transmitted light reproduction type) or a medium configured to reproduce with reflected light (hereinafter referred to as a reflected light reproduction type) depending on the optical system apparatus used. Either.

上記ホログラム記録材料層を用いることで、データストレージに適した100μm以上の記録層厚みをもつホログラム記録媒体を得ることができる。ホログラム記録媒体は、基板上にフィルム状のホログラム記録材料を形成したり、あるいは、フィルム状のホログラム記録材料を基板間に挟み込むことにより作製できる。   By using the hologram recording material layer, a hologram recording medium having a recording layer thickness of 100 μm or more suitable for data storage can be obtained. The hologram recording medium can be produced by forming a film-like hologram recording material on a substrate or sandwiching a film-like hologram recording material between substrates.

ホログラム記録層に干渉性のある光を照射すると、露光部では光重合性有機化合物(モノマー)が重合反応を起こしポリマー化すると共に、未露光部から光重合性有機化合物が露光部へと拡散移動し、さらに露光部のポリマー化が進む。この結果、光強度分布に応じて光重合性有機化合物から生じたポリマーの多い領域とポリマーの少ない領域とが形成される。この際、前記ポリマーの多い領域から前記複合金属化合物微粒子が前記ポリマーの少ない領域に移動して、前記ポリマーの多い領域は前記微粒子の少ない領域となり、前記ポリマーの少ない領域は前記微粒子の多い領域となる。このようにして、露光により前記ポリマーの多い領域と前記複合金属化合物微粒子の多い領域とが形成され、前記ポリマーと前記微粒子との間に屈折率差があるとき、光強度分布に応じて屈折率変化が記録される。   When the hologram recording layer is irradiated with coherent light, the photopolymerizable organic compound (monomer) undergoes a polymerization reaction in the exposed area to become a polymer, and the photopolymerizable organic compound diffuses from the unexposed area to the exposed area. In addition, the exposed portion is further polymerized. As a result, a polymer-rich region and a polymer-poor region generated from the photopolymerizable organic compound are formed according to the light intensity distribution. At this time, the composite metal compound fine particles move from the polymer-rich region to the polymer-poor region, the polymer-rich region becomes the fine particle-poor region, and the polymer-poor region is the fine particle-rich region. Become. In this way, a region with a large amount of the polymer and a region with a large amount of the composite metal compound fine particles are formed by exposure, and when there is a difference in refractive index between the polymer and the fine particles, the refractive index depends on the light intensity distribution. Changes are recorded.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

[実施例1]
(マトリックス材料の合成)
テトライソプロポキシチタン(Ti(O−iPr)4 、アズマックス製)5.82gと、2−メチルペンタン−2,4−ジオール(東京化成製)4.83gとを1−メトキシ−2−プロパノール10.5mL中で室温にて混合し、5分間攪拌し、溶液を得た。Ti(O−iPr)4 /前記ジオール=1/2(モル比)。
[Example 1]
(Synthesis of matrix material)
Tetraisopropoxytitanium (Ti (O-iPr) 4 , manufactured by Azmax) 5.82 g and 2-methylpentane-2,4-diol (manufactured by Tokyo Chemical Industry) 4.83 g were mixed with 1-methoxy-2-propanol 10. Mix in 5 mL at room temperature and stir for 5 minutes to obtain a solution. Ti (O-iPr) 4 / the diol = 1/2 (molar ratio).

この溶液に、水0.37mL、及び溶媒1−メトキシ−2−プロパノール2.0mLからなる溶液を攪拌しながら室温にて滴下し、1時間攪拌を続け、加水分解及び縮合反応を行い、チタン含有反応溶液を得た。   To this solution, a solution consisting of 0.37 mL of water and 2.0 mL of the solvent 1-methoxy-2-propanol was added dropwise at room temperature while stirring, and stirring was continued for 1 hour to perform hydrolysis and condensation reaction, and to contain titanium. A reaction solution was obtained.

一方で、ジフェニルジメトキシシラン(Ph2 Si(OMe)2 、信越化学工業製)5.0gに、水0.37mL、2N塩酸水溶液0.15mL、及び溶媒1−メトキシ−2−プロパノール5.0mLからなる溶液を攪拌しながら室温にて滴下し、1時間攪拌を続け、加水分解反応を行い、ケイ素含有反応溶液を得た。 On the other hand, from 5.0 g of diphenyldimethoxysilane (Ph 2 Si (OMe) 2 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to 0.37 mL of water, 0.15 mL of 2N aqueous hydrochloric acid, and 5.0 mL of solvent 1-methoxy-2-propanol The resulting solution was added dropwise at room temperature while stirring, and stirring was continued for 1 hour to conduct a hydrolysis reaction to obtain a silicon-containing reaction solution.

得られたケイ素含有反応溶液を、上記チタン含有反応溶液に攪拌しながら室温にて加え、その後、80℃で1時間攪拌を続け、さらに加水分解及び縮合反応を行った。Ti/Si=1/1(モル比)。このようにして、ゾル溶液を得た。   The obtained silicon-containing reaction solution was added to the titanium-containing reaction solution with stirring at room temperature, and then stirred at 80 ° C. for 1 hour to further perform hydrolysis and condensation reactions. Ti / Si = 1/1 (molar ratio). In this way, a sol solution was obtained.

(光重合性化合物)
光重合性化合物としてポリエチレングリコールモノアクリレート(共栄社化学製、130A)100重量部に、光重合開始剤としてイルガキュアIRG−907(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ)3重量部と、光増感剤として2,4−ジエチル−9H−チオキサンテン−9−オン 0.3重量部とを加え、光重合性化合物を含む混合物とした。
(Photopolymerizable compound)
100 parts by weight of polyethylene glycol monoacrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., 130A) as a photopolymerizable compound, 3 parts by weight of Irgacure IRG-907 (Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator, and 2,4 as a photosensitizer -0.3 part by weight of diethyl-9H-thioxanthen-9-one was added to obtain a mixture containing a photopolymerizable compound.

(ホログラム記録材料)
マトリックス材料(不揮発分として)の割合が85重量部、光重合性化合物の割合が15重量部となるように、前記ゾル溶液と光重合性化合物の混合物とを室温にて混合し、遮光した状態で更に1時間、ゾル−ゲル反応を十分に進行させ、ホログラム記録材料溶液を得た。
(Hologram recording material)
The sol solution and the photopolymerizable compound mixture are mixed at room temperature and shielded from light so that the ratio of the matrix material (as a non-volatile component) is 85 parts by weight and the ratio of the photopolymerizable compound is 15 parts by weight. Then, the sol-gel reaction was sufficiently advanced for 1 hour to obtain a hologram recording material solution.

(ホログラム記録媒体)
得られたホログラム記録材料溶液を、次に説明するようにガラス基板上に塗布し、乾燥して記録媒体サンプルとした。
(Hologram recording medium)
The obtained hologram recording material solution was applied onto a glass substrate as described below and dried to obtain a recording medium sample.

ホログラム記録媒体の概略断面を示す図1を参照して説明する。
片面に反射防止膜(22a) が設けられた1mm厚のガラス基板(22)を準備した。ガラス基板(22)の反射防止膜(22a) が設けられていない面上に、所定厚みのスペーサ(24)をおき、得られたホログラム記録材料溶液を塗布し、室温で1時間乾燥し、次いで40℃で24時間乾燥し、溶媒を揮発させた。この乾燥工程により、複合金属化合物微粒子のゲル化(縮合反応)を進行させ、複合金属化合物微粒子と光重合性化合物とが均一に分散した乾燥膜厚150μmのホログラム記録材料層(21)を得た。
A description will be given with reference to FIG. 1 showing a schematic section of a hologram recording medium.
A 1 mm thick glass substrate (22) provided with an antireflection film (22a) on one side was prepared. A spacer (24) having a predetermined thickness is placed on the surface of the glass substrate (22) where the antireflection film (22a) is not provided, the resulting hologram recording material solution is applied, dried at room temperature for 1 hour, and then It dried at 40 degreeC for 24 hours and volatilized the solvent. By this drying step, gelation (condensation reaction) of the composite metal compound fine particles was advanced to obtain a hologram recording material layer (21) having a dry film thickness of 150 μm in which the composite metal compound fine particles and the photopolymerizable compound were uniformly dispersed. .

ガラス基板(22)上に形成されたホログラム記録材料層(21)上を片面に反射防止膜(23a) が設けられた別の1mm厚のガラス基板(23)でカバーした。この際、ガラス基板(23)の反射防止膜(23a) が設けられていない面がホログラム記録材料層(21)面と接するようにカバーした。このようにして、ホログラム記録材料層(21)を2枚のガラス基板(22)(23)で挟んだ構造をもつホログラム記録媒体(11)を得た。   The hologram recording material layer (21) formed on the glass substrate (22) was covered with another 1 mm thick glass substrate (23) provided with an antireflection film (23a) on one side. At this time, the surface of the glass substrate (23) where the antireflection film (23a) was not provided was covered so as to be in contact with the surface of the hologram recording material layer (21). Thus, a hologram recording medium (11) having a structure in which the hologram recording material layer (21) was sandwiched between two glass substrates (22) and (23) was obtained.

作製後のホログラム記録媒体サンプルのホログラム記録層の一部をかきとり、かきとったサンプルについて、赤外分光測定(装置:Nicolet社製、Magna760)を行い、前記複合金属化合物微粒子マトリックスの基準となるSi−フェニル基のフェニル基の特性吸収1591〜1592cm-1の強度Aphと、ポリエチレングリコールモノアクリレートのC=O結合の特性吸収1726〜1727cm-1の強度AC=O との比を求めた。AC=O /Aph=1.06/1であった。 A portion of the hologram recording layer of the hologram recording medium sample after preparation is scraped, and the scraped sample is subjected to infrared spectroscopic measurement (apparatus: Nicolet, Magna 760), which serves as a reference for the composite metal compound fine particle matrix. - I was determined and strength Aph characteristic absorption 1591~1592Cm -1 phenyl groups of the phenyl group, the ratio of the intensity AC = O of polyethylene glycol monoacrylate of C = O bond characteristic absorption 1726~1727cm -1. AC = O / Aph = 1.06 / 1.

次に、作製後のホログラム記録媒体サンプルを、80℃、dry環境下で7日間保存した。保存後のホログラム記録層の一部をかきとり、かきとったサンプルについて、同様に赤外分光測定を行い、Si−フェニル基のフェニル基の特性吸収1591〜1592cm-1の強度Bphと、ポリエチレングリコールモノアクリレートのC=O結合の特性吸収1726〜1727cm-1の強度BC=O との比を求めた。BC=O /Bph=1.02/1であった。 Next, the prepared hologram recording medium sample was stored at 80 ° C. in a dry environment for 7 days. A portion of the hologram recording layer after storage was scraped off, and the sample thus scraped was subjected to infrared spectroscopic measurement in the same manner, and a characteristic absorption 1591 to 1592 cm −1 of the phenyl group of the Si-phenyl group, an intensity Bph of polyethylene glycol mono The ratio of the characteristic absorption of C = O bond of acrylate to the strength BC = O of 1726 to 1727 cm -1 was determined. BC = O / Bph = 1.02 / 1.

保存後の光重合性化合物の残存量(%)
=[(BC=O /Bph)/(AC=O /Aph)]×100 により求めたところ、保存後の光重合性化合物の残存量は96.2%であった。
Residual amount of photopolymerizable compound after storage (%)
= [(BC = O / Bph) / (AC = O / Aph)] × 100 As a result, the residual amount of the photopolymerizable compound after storage was 96.2%.

赤外分光測定条件を以下に示す。
装置: Nicolet社製、Magna760
測定方法: 1回反射ART法(ダイヤモンド)
エス・ティ・ジャパン DuraScope使用
分解能: 4cm-1
積算回数: 32
Infrared spectroscopic measurement conditions are shown below.
Apparatus: Nicolet, Magna 760
Measuring method: One-time reflection ART method (diamond)
ST Japan Use DuraScope Resolution: 4cm -1
Integration count: 32

実施例1のホログラム記録媒体サンプルは、優れたホログラム記録特性を示した。   The hologram recording medium sample of Example 1 showed excellent hologram recording characteristics.

[比較例1]
(マトリックス材料の合成)
ジフェニルジメトキシシラン(Ph2 Si(OMe)2 、信越化学工業製)5.0gに、水0.37mL、2N塩酸水溶液0.15mL、及び溶媒1−メトキシ−2−プロパノール5.0mLからなる溶液を攪拌しながら室温にて滴下し、1時間攪拌を続け、加水分解反応を行った。その後、この反応液にテトライソプロポキシチタン(Ti(O−iPr)4 、アズマックス製)5.82gを室温にて加え、その後、80℃で1時間攪拌し、混合溶液とした。Ti/Si=1/1(モル比)。
[Comparative Example 1]
(Synthesis of matrix material)
To 5.0 g of diphenyldimethoxysilane (Ph 2 Si (OMe) 2 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), a solution consisting of 0.37 mL of water, 0.15 mL of 2N hydrochloric acid aqueous solution, and 5.0 mL of the solvent 1-methoxy-2-propanol The mixture was added dropwise at room temperature while stirring, and stirring was continued for 1 hour to carry out a hydrolysis reaction. Thereafter, 5.82 g of tetraisopropoxytitanium (Ti (O—iPr) 4 , manufactured by Azmax) was added to this reaction solution at room temperature, and then stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a mixed solution. Ti / Si = 1/1 (molar ratio).

得られた混合溶液に、水0.75mL、及び1−メトキシ−2−プロパノール1.5mLを攪拌しながら室温で加え、1時間攪拌を続け、さらに加水分解及び縮合反応を行った。このようにして、ゾル溶液を得た。   To the obtained mixed solution, 0.75 mL of water and 1.5 mL of 1-methoxy-2-propanol were added at room temperature with stirring, and the stirring was continued for 1 hour, followed by further hydrolysis and condensation reaction. In this way, a sol solution was obtained.

得られたゾル溶液を用いて、実施例1と同様にして、ホログラム記録媒体を得た。   Using the obtained sol solution, a hologram recording medium was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例1と同様にして、作製後のホログラム記録媒体サンプルを、80℃、dry環境下で7日間保存した。実施例1と同様にして、赤外分光測定を行ったところ、
初期 AC=O /Aph=1.86/1
保存後BC=O /Bph=0.57/1
であった。保存後の光重合性化合物の残存量は、30.6%であった。
In the same manner as in Example 1, the produced hologram recording medium sample was stored at 80 ° C. in a dry environment for 7 days. When infrared spectroscopy was performed in the same manner as in Example 1,
Initial AC = O / Aph = 1.86 / 1
After storage BC = O /Bph=0.57/1
Met. The residual amount of the photopolymerizable compound after storage was 30.6%.

実施例で作製されたホログラム記録媒体の概略断面を示す図である。It is a figure which shows the schematic cross section of the hologram recording medium produced in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

(11):ホログラム記録媒体
(21):ホログラム記録材料層
(22a) (23a) :反射防止膜
(22)(23):ガラス基板
(24):スペーサ
(11): Hologram recording medium
(21): Hologram recording material layer
(22a) (23a): Antireflection film
(22) (23): Glass substrate
(24): Spacer

Claims (12)

金属元素としてSiとSi以外の他の金属とを含む有機基含有複合金属化合物微粒子と、光重合性化合物とを含むホログラム記録材料を製造する方法であって、
Si以外の他の金属のアルコキシド化合物を加水分解及び縮合反応させ、前記他の金属の酸化物を生成させる工程と、
前記他の金属の酸化物と、Siのアルコキシド化合物、シラノール化合物、及びそれら化合物の縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含んでいるSi含有材料とを混合する工程と、
前記Si含有材料の加水分解及び縮合反応を進行させると共に、前記他の金属の酸化物に存在する残存活性基と、前記Si含有材料のシリルオキシ基とを縮合反応させる工程と、
反応系に光重合性化合物を加える工程と、
を備えるホログラム記録材料の製造方法。
A method for producing a hologram recording material comprising organic group-containing composite metal compound fine particles containing Si and another metal other than Si as a metal element, and a photopolymerizable compound,
Hydrolyzing and condensing a alkoxide compound of another metal other than Si to generate an oxide of the other metal;
Mixing the other metal oxide with a Si-containing material containing at least one selected from the group consisting of Si alkoxide compounds, silanol compounds, and condensates of these compounds;
A step of causing hydrolysis and condensation reaction of the Si-containing material to proceed, and a condensation reaction between a residual active group present in the oxide of the other metal and a silyloxy group of the Si-containing material;
Adding a photopolymerizable compound to the reaction system;
A method for producing a hologram recording material comprising:
前記Si以外の他の金属は、Ti、Zr、Ta、Sn、Zn及びAlからなる群から選ばれる、請求項1に記載のホログラム記録材料の製造方法。   The method for manufacturing a hologram recording material according to claim 1, wherein the metal other than Si is selected from the group consisting of Ti, Zr, Ta, Sn, Zn, and Al. 前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物の加水分解の前に、
前記Si以外の他の金属のアルコキシド化合物に配位子を配位させる工程をさらに備える、請求項1又は2に記載のホログラム記録材料の製造方法。
Before hydrolysis of an alkoxide compound of another metal other than Si,
The method for producing a hologram recording material according to claim 1, further comprising a step of coordinating a ligand to an alkoxide compound of a metal other than Si.
前記配位子は、β−ジカルボニル化合物、ポリヒドロキシ化配位子、及び、α−又はβ−ヒドロキシ酸からなる群から選ばれる、請求項3に記載のホログラム記録材料の製造方法。   The method for producing a hologram recording material according to claim 3, wherein the ligand is selected from the group consisting of a β-dicarbonyl compound, a polyhydroxylated ligand, and an α- or β-hydroxy acid. 前記Siのアルコキシド化合物を加水分解する工程をさらに備え、
加水分解生成物をSi含有材料として用いる、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法。
A step of hydrolyzing the Si alkoxide compound;
The method for manufacturing a hologram recording material according to claim 1, wherein the hydrolysis product is used as a Si-containing material.
前記Siのアルコキシド化合物は、下記一般式(I):
(R11)m Si(OR12)n (I)
(式中、R11は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mは1、2又は3を表し、nは1、2又は3を表し、ただし、m+nは4である。R11はmにより異なっていても良く、R12はnにより異なっていても良い。)
で表される、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法。
The Si alkoxide compound has the following general formula (I):
(R 11 ) m Si (OR 12 ) n (I)
(In the formula, R 11 represents an alkyl group which may have a substituent or an aryl group which may have a substituent, and R 12 represents an alkyl group which may have a substituent. , M represents 1, 2 or 3, n represents 1, 2 or 3, provided that m + n is 4. R 11 may be different depending on m, and R 12 may be different depending on n. .)
The manufacturing method of the hologram recording material of any one of Claims 1-5 represented by these.
前記Siのアルコキシド化合物は、前記一般式(I)において、
11が置換基を有していてもよいアリール基を表し、R12は置換基を有していてもよいアルキル基を表し、mが2を表し、nが2を表す化合物である、請求項6に記載のホログラム記録材料の製造方法。
The Si alkoxide compound is represented by the general formula (I):
R 11 represents an aryl group which may have a substituent, R 12 represents an alkyl group which may have a substituent, m represents 2, and n represents 2. Item 7. A method for producing a hologram recording material according to Item 6.
前記シラノール化合物は、下記一般式(II):
(R21)j Si(OH)k (II)
(式中、R21は置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表し、jは1、2又は3を表し、ただし、j+kは4である。R21はjにより異なっていても良い。)
で表される、請求項1〜4のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法。
The silanol compound has the following general formula (II):
(R 21 ) j Si (OH) k (II)
(In the formula, R 21 represents an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, j represents 1, 2 or 3, provided that j + k is 4. R 21 may be different depending on j.)
The manufacturing method of the hologram recording material of any one of Claims 1-4 represented by these.
前記シラノール化合物は、前記一般式(II)において、
21が置換基を有していてもよいアリール基を表し、jが2を表し、kが2を表すジシラノール化合物である、請求項8に記載のホログラム記録材料の製造方法。
In the general formula (II), the silanol compound is
The method for producing a hologram recording material according to claim 8, wherein R 21 represents an aryl group which may have a substituent, j represents 2, and k represents 2.
前記光重合性化合物は、(メタ)アクリル酸エステル類から選ばれる、請求項1〜9のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法。   The method for producing a hologram recording material according to claim 1, wherein the photopolymerizable compound is selected from (meth) acrylic acid esters. 前記反応系に光重合開始剤を加える工程をさらに備える、請求項1〜10のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法。   The method for producing a hologram recording material according to claim 1, further comprising a step of adding a photopolymerization initiator to the reaction system. 請求項1〜11のうちのいずれか1項に記載のホログラム記録材料の製造方法により得られるホログラム記録材料。   The hologram recording material obtained by the manufacturing method of the hologram recording material of any one of Claims 1-11.
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