JP5214986B2 - 体積位相型ホログラム記録材料及びそれを用いた光情報記録媒体 - Google Patents
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Description
以下、3次元架橋ポリマーマトリックスをポリマーマトリックス又は(a)成分ともいい、3次元架橋ポリマーマトリックスを形成する化合物(モノマー)をポリマーマトリックス形成材料又は(A)成分ともいい、光ラジカル重合性モノマーを(b)成分ともいい、光ラジカル重合開始剤を(c)成分ともいう。
実施例1
〔記録媒体作製〕
イソシアネート化合物としてヘキサメチレンジイソシアネート(東京化成工業(株)製)(屈折率nD=1.453)30.8重量部、ヒドロキシ化合物としてポリエーテルトリオール((株)ADEKA製、G−400、平均分子量409)(屈折率nD=1.469)48.1重量部、ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物として9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物(新日鐵化学(株)製、ASF−400)(屈折率nD=1.616)4.0重量部、イソシアネート−ヒドロキシル重付加反応(ポリウレタン形成)の触媒としてジブチルスズジラウレート(東京化成工業(株)製)0.03重量部、光ラジカル重合開始剤としてビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製、イルガキュア784)1.2重量部、光ラジカル重合性モノマーとしてアセナフチレン(新日鐵化学(株)製)(屈折率nD=1.678)4.0重量部、可塑剤としてO−アセチルクエン酸トリブチル(東京化成工業(株)製)(屈折率nD=1.441)11.8重量部からなる記録材料前駆体を調製した。この記録材料前駆体を、シリコンフィルムスペーサー(厚み0.2mm)を介して貼り合わせた2枚のガラス基板(50mm×50mm、厚み0.5mm、一方はアルミニウム蒸着層(反射層)付き)の空隙に導入した。窒素雰囲気下、室温で一晩静置した後、60℃で5時間加熱処理した。2枚のガラス基板の間にホログラム記録材料が形成された光情報記録媒体を得た。
上記手順により作製した記録媒体を用い、パルステック工業(株)製コリニアホログラフィックメディア評価システムSHOT−1000を用いて、以下の条件でホログラムの記録・再生を行った。再生(読み出し)は、記録(書き込み)の30秒後に行った。情報パターンは標準装備のもの(約1.6kBのテスト情報パターン、データピクセル数26112個)を用いた。
データ記録条件:
記録・再生レーザー波長 532nm
記録レーザー強度 1.0mW(パルス幅 10nsec、パルス間隔 50μsec)
情報光/参照光強度比 0.67
データ再生条件:
再生レーザー強度 0.1mW(パルス幅 10nsec、パルス間隔 50μsec)
再生エネルギー 約0.13〜2.6mJ/cm2(再生情報のSNRにより調整)
記録時のパルス数を変えることによって照射レーザーのエネルギー(mJ/cm2)を変え、再生情報のビットエラーレート(BER)を測定した。BERは、通常、記録エネルギーの増加に伴って低下する傾向にある。ここでは、光情報記録媒体の記録感度として、ほぼ良好な再生情報(BER<10-3)が得られる最小の記録エネルギーを用いた。結果を表1に示す。
光情報記録媒体の多重特性の評価としては、VPS(Variable Pitch Spiral)法として知られている、記録位置を周辺部から中心に向かってスパイラル状にシフトさせる方法を用いた。記録ホログラム数は9×9=81個、シフトピッチは40μmとした。この場合、最後(81個目)のホログラムの多重数は25多重となる。光情報記録媒体の多重特性が不充分であると、記録ホログラム数が増えるに従って再生情報のS/N比(SNR)が低下する。ここでは、光情報記録媒体の多重特性として、連続してSNR>2.5が得られる最大の記録ホログラム数を用いた。結果を表1に示す。
光情報記録媒体の前記記録感度と前記多重特性とは、通常、トレードオフの関係を示す傾向にある。ここでは、記録感度Sと多重特性Mとの両立性を示す指標Yとして、下記式によって算出した数値を用いた。
Y= (多重特性)/(記録感度)1/2
結果を表1に示す。
実施例2
可塑剤としてのO−アセチルクエン酸トリブチルを10.8重量部、連鎖移動剤としての2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(屈折率nD=1.569)を1.0重量部使用した以外は実施例1と同様にして、光情報記録媒体を得た。
ヘキサメチレンジイソシアネート 30.7重量部、ポリエーテルトリオール 48.3重量部、ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物として9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンジグリシジルエーテルのビニル安息香酸付加物(合成品)(屈折率nD=1.630)4.0重量部、ジブチルスズジラウレート 0.03重量部、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム 1.2重量部、アセナフチレン 4.0重量部、O−アセチルクエン酸トリブチル 10.8重量部からなる記録材料前駆体を実施例1と同様にして調製し、シリコンフィルムスペーサー(厚み0.2mm)を介して貼り合わせた2枚のガラス基板(50mm×50mm、厚み0.5mm、一方はアルミニウム蒸着層(反射層)付き)の空隙に導入した。窒素雰囲気下、室温で一晩静置した後、60℃で5時間加熱処理した。2枚のガラス基板の間にホログラム記録材料が形成された光情報記録媒体を得た。
実施例2及び3で得た光情報記録媒体についても、実施例1と同様な評価を行った。結果を表1に示す。
光ラジカル重合性モノマーとしてジビニルベンゼン(新日鐵化学(株)製、DVB960)(屈折率nD=1.579)4.0重量部を用いた以外は実施例1と同様にして光情報記録媒体を得た。
光ラジカル重合性モノマーとして3,3’−ジビニルビフェニル(新日鐵化学(株)製)(屈折率nD=1.639)4.0重量部を用いた以外は実施例1と同様にして光情報記録媒体を得た。
光ラジカル重合性モノマーとして3,3’−ジビニルビフェニル(新日鐵化学(株)製)(屈折率nD=1.639)4.0重量部を用いた以外は実施例2と同様にして光情報記録媒体を得た。
実施例1と同様に評価した記録感度S、多重特性M及び両立性の指標Yを表2にまとめて示す。
Claims (7)
- (a)3次元架橋ポリマーマトリックス、(b)光ラジカル重合性モノマー及び(c)光ラジカル重合開始剤を主成分とする体積位相型ホログラム記録材料であって、
(a)3次元架橋ポリマーマトリックスが(a1)ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物0.5〜40重量%及び(a2)ラジカル重合反応性基を有さないマトリックス形成化合物を含む(A)ポリマーマトリックス形成材料から形成されたラジカル重合反応性基を有する3次元架橋ポリマーマトリックスであり、
前記(a1)ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物が下記式(1)で表される化合物であり、
前記(b)光ラジカル重合性モノマーが(b1)アセナフチレン及びその誘導体からなる群から選ばれる1種以上のアセナフチレン化合物を含むことを特徴とする体積位相型ホログラム記録材料。
- (a1)ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物が、下記式(2)〜(5)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1に記載の体積位相型ホログラム記録材料。
- (A)ポリマーマトリックス形成材料が、屈折率差の絶対値が0.05以上となる組合せを含む2種又は3種以上の化合物の混合物である請求項1又は2に記載の体積位相型ホログラム記録材料。
- (a)3次元架橋ポリマーマトリックスと相溶する少なくとも1種の非反応性化合物を更に含む請求項1〜3いずれかに記載の体積位相型ホログラム記録材料。
- 請求項1〜4いずれかに記載の体積位相型ホログラム記録材料が、1つの支持体上に又は2つの支持体間に形成されてなる体積位相型ホログラム記録用光情報記録媒体。
- (A)ポリマーマトリックス形成材料、(b)光ラジカル重合性モノマー及び(c)光ラジカル重合開始剤を主成分とする体積位相型ホログラム記録材料前駆体であって、
(A)ポリマーマトリックス形成材料が(a1)ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物0.5〜40重量%及び(a2)ラジカル重合反応性基を有さないマトリックス形成化合物を含み、且つ光ラジカル重合反応以外の反応によって重合して3次元架橋ポリマーマトリックスを形成するものであり、
前記(a1)ラジカル重合反応性基を有するマトリックス形成化合物が下記式(1)で表される化合物であり、
前記(b)光ラジカル重合性モノマーが(b1)アセナフチレン及びその誘導体からなる群から選ばれる1種以上のアセナフチレン化合物を含むことを特徴とする体積位相型ホログラム記録材料前駆体。
- 請求項6に記載の体積位相型ホログラム記録材料前駆体を、光ラジカル重合反応以外の反応によって重合してラジカル重合反応性基を有する3次元架橋ポリマーマトリックスを形成させることを特徴とする体積位相型ホログラム記録材料の形成方法。
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