JP5088857B2 - 非対称スクアリリウム化合物金属錯体およびそれを用いた光学記録媒体 - Google Patents
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前記要求に応えるべく、記録媒体の高密度化を行う目的で、記録再生に用いるレーザー波長の短波長化や対物レンズの開口数を大きくすることによりビームスポットを小さくするなどの手段が用いられている。CD−Rの記録再生には、近赤外域レーザーの波長(通常は780nm)が用いられているが、近年、短波長(630nm〜680nm)の赤色半導体レーザーを用いる高密度の大容量記録を実現した有機色素系光学記録媒体(DVD−R)が実用化され、片面4.7GBのDVD−R媒体が市場に供給されている。この様なDVD−Rに適した、対称スクアリリウム化合物金属錯体を用いた光学記録媒体が提案されている(特許文献1)。
さらに将来はより高密度な記録が求められ、その記録情報量は1枚あたり15〜30GBに達すると予想される。
このため、短波長(300〜530nm)の青色半導体レーザーを用いた高密度の記録再生が可能な光学記録媒体が要望され、既に405nmの青色半導体レーザーを用いたBlu−ray方式と称する光記録媒体が上市された。
一方、情報の読み取り(再生)もまた記録用のレーザーと同じ波長のレーザーを照射することにより行われ、記録層の光学的特性が変化した部位(記録部分)と変化しない部位(未記録部分)との反射率の違いを検出することにより情報が再生される。
従って、青色半導体レーザーを用い高密度の記録再生が可能な光学記録媒体に使用される色素としては、前記基板上に良好なピットを形成・検出するために、使用する青色レーザー光の波長に対する光学的性質や分解挙動が良好であるものが求められ、特に極大吸収波長が300〜530nmの範囲にある色素が望まれている。
また、記録層形成に簡便なスピンコート法等の塗布法による媒体製造する際には、色素を塗布溶剤に溶解するために高溶解性が要求されており、この点についても配慮する必要がある。
この点に関連し、有機色素を含む記録層を有する光学記録媒体において、前記有機色素として特許文献1に開示されたものに加え、特許文献2および3にスクアリリウム系色素が提案されているが、その吸収波長が530〜600nmの範囲にあり、特許文献1に記載されたものと同様、青色レーザー光の波長領域ではないため不適切であった。
[1]下記一般式(A)
からなる群より選ばれる二つの異なるスクアリリウム化合物であって、
上記一般式(A)と(A)、(A)と(B)、(A)と(C)、(A)と(D)、または(B)と(C)の五つの組み合わせのうち、いずれか一つの組み合わせからなるスクアリリウム化合物と、
金属イオンと、
からなる非対称スクアリリウム化合物金属錯体を提供するものであり、
前記一般式(B)のR4および5が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、
前記一般式(3)のR6〜R9が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、
前記一般式(4)のR10およびR11が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示すことを特徴とする、請求項1に記載の非対称スクアリリウム化合物金属錯体を提供するものであり、
一般式(F)
および一般式(G)
からなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする、上記[5]に記載の光学記録媒体を提供するものであり、
前記一般式(F)のR13は、それぞれ独立にイソブチル基またはシアノブチル基であり、
前記一般式(G)のR13は、それぞれ独立にイソブチル基またはシアノブチル基であることを特徴とする、上記[6]に記載の光学記録媒体を提供するものであり、
本発明の非対称スクアリリウム化合物金属錯体は、下記一般式(A)
(A,M,B)、(A,M,C)、(A,M,D)、(B,M,C)、(B,M,D)、(C,M,D)
(A,M,A,B)、(A,M,A,C)、(A,M,A,D)、
(A,M,B,B)、(A,M,B,C)、(A,M,B,D)、
(A,M,C,C)、(A,M,C,D)、
(A,M,D,D)
前記R2は水素原子であれば好ましい。
(式中、Xはハロゲン原子を示し、nは1〜12の自然数、mは1〜25の自然数を示す。)
上記ハロゲン化アルキル基の炭素数は1〜12の範囲が好ましい。炭素数が12個を越えると、スクアリリウム化合物の質量吸光係数が低下してしまう場合がある。ハロゲン化アルキル基のハロゲン原子としては特に限定はないが、スクアリリウム化合物の耐熱性、耐光性を向上させる効果に優れる点から、特にフッ素原子、すなわちフッ化アルキル基が好ましい。
上記式中、R1〜R3は一般式(A)の場合と同様である。
上記式中、R4〜R5は一般式(B)の場合と同様である。
上記式中、R6〜R9は一般式(C)の場合と同様である。
上記式中、R10〜R11は一般式(D)の場合と同様である。
前記金属錯体の場合の配位数は、金属の種類やスクアリリウム化合物の置換基などによって変化する。
本発明の光学記録媒体は、一般式(A)〜(D)等の少なくとも二つの異なるスクアリリウム化合物と、金属イオンとからなる非対称スクアリリウム化合物金属錯体を含有するものである。
またXはSbF6イオン、ClO4イオン、PF6、(CF3SO2)2Nイオン等を示す。
またXはSbF6イオン、ClO4イオン、PF6イオン、(CF3SO2)2Nイオン等を示す。
またXはSbF6イオン、ClO4イオン、PF6イオン、(CF3SO2)2Nイオン等を示す。
またXはテトラエチルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルホスホニウムイオン等を示す。
またXはP(OCH3)3等を示す。
またXはSO3基等、MはNiイオン、Coイオン等を示す。
一般式(E)、(F)および(G)が、前記非対称スクアリリウム化合物金属錯体と有機溶媒中で混合した場合でも沈殿物が生じないことから好ましい。
前記一般式(E)のR12は、それぞれ独立にイソブチル基またはシアノブチル基であればさらに好ましい。
また前記一般式(F)のR13は、それぞれ独立にイソブチル基またはシアノブチル基N,N−ジイソブチルアミノ基またはN,N−ジシアノブチル基であればさらに好ましい。
また前記一般式(G)のR13は、それぞれ独立にイソブチル基またはシアノブチル基N,N−ジイソブチルアミノ基またはN,N−ジシアノブチル基であればさらに好ましい。
冷却管を付けた三ツ口フラスコに酢酸ニッケル四水和物を2.0部と3−ヒドロキシ−4−(5−ヒドロキシ−3−メチル−1−フェニル−1H−ピラゾ−4−イル)−シクロブタ−3−エン−1,2−ジオンを2.0部、テトラヒドロフラン150部を加えて、2時間室温攪拌した。そこに、1,2−ジオキソ−3−シクロブテン−4−(N−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン)を2.0部加え、2時間攪拌還流した。反応後溶媒を減圧除去し、水50部加えて固体を析出させた。析出した固体を減圧濾過にて濾取し、水で洗浄したのち、メタノールを用いて再結晶し、化合物(1)−(33)である3−ヒドロキシ−4−(5−ヒドロキシ−3−メチル−1−フェニル−1H−ピラゾ−4−イル)−シクロブタ−3−エン−1,2−ジオン、1,2−ジオキソ−3−シクロブテン−4−(N−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン)−ニッケル錯体2.5部を得た。
参考例1と同様にして非対称スクアリリウム化合物金属錯体を得た。
冷却管を付けた三ツ口フラスコに酢酸ニッケル四水和物を2.0部と3−ヒドロキシ−4−(5−ヒドロキシ−3−メチル−1−フェニル−1H−ピラゾ−4−イル)−シクロブタ−3−エン−1,2−ジオンを4.0部とテトラヒドロフラン150部加え、3時間攪拌還流した。反応後溶媒を減圧除去し、水50部加えて固体を析出させた。析出した固体を減圧ろ過にてろ取し、水で洗浄したのち、メタノールを用いて再結晶し化合物(1)−(1)を得た。結果を表1に示す。
比較例1と同様にして表に記載の対称スクアリリウム化合物金属錯体を得た。
結果を表1に示す。
実施例1〜2のように、非対称にして波長制御を行なうことで405nmにおける屈折率が1.95以上で消衰係数が0.05と高い光吸収特性を得た。
前述の実施例1〜2、参考例1〜3及び比較例1〜3の塗布膜を320Wキセノンラン
プ、63℃雰囲気下で所定時間照射した。λmaxにおける初期の吸光度を100%とし、所定時間後の吸光度の百分率を色素残存率として算出した。これらの結果を表に示す。
実施例1〜2に光安定化剤を加えたものをそれぞれ実施例3〜4とする。
また参考例1〜3に光安定化剤を加えたものをそれぞれ参考例4〜6とする。
前記光安定化剤を下記に示す。
表に示すように、本発明の実施例1〜2の塗布膜は照射24時間経過後では色素残存率が70〜80%の耐光性を有しているが、安定化剤を加えた実施例3〜4は照射24時間経過後で色素残存率が90%と向上した。
実施例1と同様にして非対称スクアリリウム化合物金属錯体を得た。
結果を表3〜5に示す。
実施例1と同様にして非対称スクアリリウム化合物金属錯体を得た。これらの非対称スクアリリウム化合物金属錯体はメタノールから再結晶を行った。
結果を表3〜9に示す。
実施例5〜12により得られた非対称スクアリリウム化合物金属錯体を用いて耐光性試験を実施した。
フッ素アルコール(TFP)とエタノールとの1:1混合液を用いてスピンコート法により2000rpm、10秒の条件で成膜した。このときの膜厚は50〜120nmの範囲であった。
320Wキセノンランプ、63℃雰囲気下で所定時間照射した。λmaxにおける初期の吸光度を100%とし、所定時間後の吸光度の百分率を色素残存率として算出した。これらの結果を表に示す。
Claims (8)
- 下記一般式(A)
一般式(B)
一般式(C)
および一般式(D)
からなる群より選ばれる二つの異なるスクアリリウム化合物であって、
上記一般式(A)と(A)、(A)と(B)、(A)と(C)、(A)と(D)、または(B)と(C)の五つの組み合わせのうち、いずれか一つの組み合わせからなるスクアリリウム化合物と、
金属イオンと、
からなる非対称スクアリリウム化合物金属錯体。 - 前記一般式(A)のR1およびR3が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、R2が水素原子を示し、
前記一般式(B)のR4およびR5が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、
前記一般式(C)のR6〜R9が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示し、
前記一般式(D)のR10およびR11が、それぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基またはtert−ブチル基を示すことを特徴とする、請求項1に記載の非対称スクアリリウム化合物金属錯体。 - 前記金属イオンが、Niイオン、Coイオン、Znイオン、Cuイオン、Ptイオン、Tiイオン、Alイオン、Vイオン、Mnイオン、Feイオン、Moイオン、Wイオン、Snイオン、Ruイオン、Crイオン、Pbイオン、EuイオンおよびIrイオンからなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする、請求項1または2に記載の非対称スクアリリウム化合物金属錯体。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の非対称スクアリリウム化合物金属錯体を含有する記録層を有する光学記録媒体。
- 前記記録層が、光安定化剤を含有することを特徴とする請求項4に記載の光学記録媒体。
- 前記光安定化剤が、下記一般式(E)
一般式(F)
および一般式(G)
からなる群より選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする、請求項5に記載の光学記録媒体。 - 前記記録層はレーザー光による情報の書き込み、および/または読みとりが可能であることを特徴とする、請求項4〜6のいずれかに記載の光学記録媒体。
- 前記レーザー光による情報の書き込み、および/または読みとりが、300nm〜530nmの範囲にある波長のレーザー光により実施されることを特徴とする請求項7に記載の光学記録媒体。
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