JPH07141642A - 樹脂組成物及びそれを用いた光情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造が容易で、記録、再生、消去等の特性が
良好な有機系の書換え型記録材料を提供する。 【構成】 外部エネルギーにより構造的な変化が可逆的
に生じる第一の高分子化合物と、該第一の高分子化合物
との相互作用により分子の集合状態がある程度規則性を
もつ染料と、第一の高分子化合物と比べて低融点をもつ
第二の高分子化合物とを含有することを特徴とする樹脂
組成物。さらに、第一の高分子化合物が導電性高分子で
あることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピューターメモリ
ー、画像及び音声ファイル用メモリー、光カードなどに
利用される記録材料及びそれを用いた光情報記録媒体
（以後、記録媒体と略すこともある）に関し、特に製造
が容易で、記録、再生、消去等の特性が良好な有機系の
書換え型の記録材料及びそれを用いた光情報記録媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、書換え型の光情報記録媒体の記録
層としては一般に無機材料が用いられ、例えばカー効果
を利用した光磁気記録材料や、カルコゲナイド薄膜によ
る相変化を利用した相変化型記録材料などが挙げられ
る。

【０００３】これらの無機材料は有害物質を含んでお
り、その成膜法が蒸着やスパッタリングなどに限定され
コスト高になるという欠点を有しているために、有機系
の材料にも注目が集まっている。有機系の書換え型の材
料としてはスピロピラン等のホトクロミック化合物や、
液晶高分子と色素の混合物系等が提案されている。

【０００４】スピロピラン等のホトクロミック化合物は
記録状態の安定性や、記録・消去の繰返し性、読み出し
破壊の問題等があり、実用的にはまだ未解決の課題が多
い。

【０００５】一方、液晶高分子と色素の混合物系の材料
の可逆変化メカニズムは、液晶高分子の側鎖の配列状態
が変化することで液晶高分子と色素間の相互作用が変化
し、結果として記録層の光学的特性を可逆的に変化させ
るものである。その他の書換え型の記録材料として種々
のものが提案されているが、有機系材料としてまだ実用
的に充分のものがなく、新規な材料の出現が待たれてい
る状況である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の有機系の書換え型の記録材料の問題点を解決し、製造
が容易で、記録、再生、消去等の特性が良好で、外部エ
ネルギーにより可逆的な分光特性変化を生じる記録材料
及びそれを利用した光情報記録媒体を得ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記問
題点を解決する書換え型の記録材料として、外部エネル
ギーにより構造的な変化が可逆的に生じる第一の高分子
化合物と、該第一の高分子との相互作用により分子の集
合状態がある程度規則性をもつ染料と、第一の高分子と
比べて低融点をもつ第二の高分子化合物とを含有するこ
とを特徴とする樹脂組成物が提供される。また、本発明
によれば、上記において、第一の高分子化合物が導電性
高分子であることを特徴とする樹脂組成物が提供され
る。さらに、本発明によれば、レーザ光により情報の記
録、再生、消去を行なう光情報記録媒体において、上記
樹脂組成物が含有されている記録層を有することを特徴
とする光情報記録媒体が提供される。

【０００８】本発明の可逆変化は以下に示すものであ
る。即ち、基本的に第一の高分子化合物と色素が何らか
の相互作用、例えば第一の高分子化合物の配位基と色素
の配位結合、あるいはイオン間、双極子間の引力、斥力
等の静電的相互作用、電荷移動的相互作用、あるいは立
体障害のような構造的な相互作用等により、色素の分子
集合状態がある程度第一の高分子化合物により規制され
て規則的な配列状態となる。この状態に外部から光や熱
等のエネルギーを加えることにより、第一の高分子化合
物の構造を少なくとも一時的に変化させ、同時に色素と
の相互作用力にも変化が起き、結果として色素の集合状
態の変化を引き起こすものである。この時、外部から光
や熱等のエネルギーを加えることにより、直接的または
間接的に第一の高分子化合物を高温状態にし、即ち第一
の高分子化合物が構造変化を効き起こすのに充分な温度
にさせ、急冷することで色素の集合状態の変化を凍結す
ることができる。

【０００９】この高温急冷により第一の高分子化合物も
同時にその構造変化が凍結されることが望ましいが、色
素の集合状態が最低限凍結されるものであれば、第一の
高分子化合物の構造変化は特に凍結される必要はない。
即ち、第一の高分子化合物は、色素の集合状態を変化さ
せる役割として利用し、実際の記録及び再生は色素に対
して行なわれる場合は、前述のように第一の高分子化合
物の構造変化が凍結される必要はない。

【００１０】他方、色素を光吸収剤として利用し、実際
の記録及び再生が第一の高分子化合物に対して行なわれ
る場合は、高温急冷により第一の高分子化合物の構造変
化が凍結される必要がある。

【００１１】この高温急冷により凍結される状態は、再
び外部エネルギーにより第一の高分子化合物の構造変化
を引き起こすような高温状態にし徐冷することで、第一
の高分子化合物と色素の相互作用が最も強い状態、言い
換えれば、色素が第一の高分子化合物との最も安定な分
子集合状態をとるようにした初期状態に戻すことができ
る。

【００１２】このように本発明の可逆変化は、基本的に
は第一の高分子化合物と色素の相互作用の変化により吸
収スペクトルの変化をもたらす。しかし、一般的に第一
の高分子化合物と色素の相互作用力をこの２成分のみで
適当な相互作用力、即ち可逆変化が起きる程度の相互作
用力となるように調整することは困難である。

【００１３】つまり、安定な可逆変化を生じさせるため
には、両者の相互作用力を適当なものにすることが重要
であり、そのために第三の物質として第一の高分子化合
物に比べて低融点をもつ第二の高分子化合物を用いる。

【００１４】従って、これら３成分の組成比を適当に選
定することにより、分光特性の変化度を大きくすること
ができる。第一の高分子、染料及び第二の高分子からな
る３成分の組成比は、用いる第一の高分子化合物と色素
の相互作用力により決まるもので、その組合せにより適
宜選定されることが好ましい。

【００１５】本発明に用いることのできる第一の高分子
化合物としては、例えば主鎖あるいは側鎖にＯ、Ｎ、
Ｓ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｅ等の配位原子を含んだ配位基をもつ
高分子化合物あるいは外部エネルギーに対して分子鎖の
形態が変化するような高分子化合物が用いられる。

【００１６】外部エネルギーが例えば光である場合、上
述の分子鎖形態の変化する高分子は光誘起分子鎖形態変
化する光応答性高分子と言うことができ、以下のタイプ
のものが本発明に適する高分子化合物として挙げること
ができる（吉野勝彦著：電子・光機能性高分子 参
照）。 １．高分子の主鎖または側鎖に含まれる光官能基間の相
互作用を、光異性化により変化させる。 ２．高分子主鎖に含まれている光官能基の構造を変化さ
せる。 ３．光照射により高分子鎖に沿って電荷を可逆的に発生
させ、それらの静電反発を利用する。

【００１７】本発明はこのように第一の高分子化合物と
して、色素と何らかの相互作用、例えば第一の高分子化
合物の配位基と色素の配位結合、あるいはイオン間、双
極子間の引力、斥力等の静電相互作用、電荷移動的相互
作用、あるいは立体障害のような構造的な相互作用を示
すものであれば、特に制限はない。

【００１８】しかし、好ましくは本発明で提供するよう
に、第一の高分子化合物として導電性高分子を用いるこ
とが望ましい。導電性高分子として特に好ましいもの
は、側鎖に外部エネルギーによりその構造変化（例えば
シス-トランス、トランス−ゴーシュ等）が起きるよう
な基を有するもので、表１に示されるようなものがある
が、特にＮｏ．１２のＲがアルキル基であるものが好適
である。

【００１９】

【表１】

【００２０】本発明に用いることのできる色素として
は、第一の高分子化合物と相互作用により分子集合状態
がある程度規則的な配列状態となるようなものであれば
よく、例えばポリメチン系、ポルフィリン系、ナフタロ
シアニン系、フタロシアニン系、シアニン系、スクアリ
リウム系、クロコニウム系、ピリリウム系、ナフトキノ
ン系、アントラキノン（インダスレン）系、キサンテン
系、トリフェニルメタン系、アズレン系、テトラヒドロ
コリン系、フェナンスレン系、トリフェノチアジン系色
素等が挙げられる。

【００２１】本発明に用いることのできる第二の高分子
化合物としては、第一の高分子化合物と比べて低融点、
具体例には第一の高分子化合物のガラス転移点以下の融
点、または第一の高分子化合物と色素の混合物が外部エ
ネルギーの吸収により吸収スペクトルが変化する温度以
下の融点を有するものであればよく、例えばパラフィ
ン、ポリエチレングリコール、ポリカロプラクタム、ポ
リビニルステアレート等が挙げられる。

【００２２】本発明では、前述した樹脂組成物に対して
高温急冷、高温徐冷を繰り返すことにより、２つの異な
る分光特性を交互に出現させることができるので、これ
を利用してこの樹脂組成物を記録層として使用した光情
報記録媒体を提供することができる。この場合の層構成
としては基板、記録層、下引き層、反射層、ハードコー
ト層、保護層（順不同）等により構成され、次に示すよ
うな層としての特性及び材料であることが望ましい。

【００２３】基板 基板の必要特性としては、基板側より記録再生を行う場
合のみ使用レーザ光に対して透明でなければならず、記
録層側から行う場合は透明である必要はない。基板材料
としては、例えばポリエステル、アクリル樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド等のプラスチ
ック、ガラス、セラミックあるいは金属等を用いること
ができる。なお、基板の表面にトラッキング用の案内溝
や案内ピット、さらにアドレス信号等のプリフォーマッ
トが形成されていてもよい。

【００２４】下引き層 下引き層は（ａ）接着性の向上、（ｂ）水またはガス等
のバリヤー、（ｃ）記報層の保存安定性の向上、（ｄ）
反射率の向上、（ｅ）溶剤からの基板の保護、案内溝、
案内ピット、プレフォーマットの形成等を目的として使
用される。（ａ）の目的に対しては高分子、例えばアイ
オノマー樹脂、ポリアミド樹脂、ビニル系樹脂、天然樹
脂、天然高分子、シリコーン、液状ゴム等の種々の高分
子物質及びシランカップリング剤等を用いることがで
き、（ｂ）及び（ｃ）の目的に対しては、上記高分子材
料以外に無機化合物、例えばＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂、Ｓｉ
Ｏ、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、及びＺｎ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ等の金属また
は半金属等を用いることができる。また（ｄ）の目的に
対しては金属、例えばＡｌ、Ａｇ等や、金属光沢を有す
る有機薄膜、例えばメチン染料、キサンテン系染料等を
用いることができ、（ｅ）及び（ｆ）の目的に対して
は、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等を用
いることができる。下引き層の膜厚は０．０１〜３０μ
ｍ、好ましくは０．０５〜１０μｍが適当である。

【００２５】金属反射層 反射層は単体で高反射率が得られ、腐食されにくい金
属、半金属で形成され、その具体的材料例としてはＡ
ｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等が挙げられ、好ましくは
Ａｕ、Ａｌがよい。これらの金属、半金属は単独で使用
してもよく、２種以上の合金としてもよい。膜形成法と
しては蒸着、スパッタリング等が挙げられ、膜厚として
は、５０〜３０００Å、好ましくは１００〜１０００Å
である。

【００２６】保護層、基板表面ハードコート層 保護層、または基板表面ハードコート層は、（ａ）記録
層（反射吸収層）を傷、埃、汚れ等から保護する、
（ｂ）記録層（反射吸収層）の保存安定性の向上、
（ｃ）反射率の向上等を目的として使用される。これら
の目的に対しては、前記の下引き層に示した材料を用い
ることができる。無機材料としてＳｉＯ、ＳｉＯ₂等も
用いることもでき、有機材料としてアクリル樹脂、ポリ
カーボネート、エポキシ樹脂、ポリスチレン、ポリエス
テル樹脂、ビニル樹脂、セルロース、脂肪族炭化水素樹
脂、芳香族炭化水素樹脂、天然ゴム、スチレン−ブタジ
エン樹脂、クロロプレンゴム、ワックス、アルキッド樹
脂、乾性油、ロジン等の熱軟化性、熱溶融性樹脂も用い
ることができる。上記材料のうち、保護層または基板表
面ハードコート層に最も好ましいものは、生産性に優れ
た紫外線硬化樹脂である。保護層または基板表面ハード
コート層の膜厚は、０．０１〜３０μｍ、好ましくは
０．０５〜１０μｍが適当である。

【００２７】本発明において、前記の下引き層、保護
層、及び基板表面ハードコート層には記録層の場合と同
様に、安定剤、分散剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界
面活性剤、可逆剤等を含有させることができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例について本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

【００２９】実施例１ ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ビス（トリ−ｎ−ヘ
キシルシロキシ）シリコンナフタロシアニン、ポリエチ
レングリコール（分子量４０００、融点５５℃）をクロ
ロホルムに対しそれぞれ３０、０．０２、０．５重量％
の比で混合した溶液を作製した。この溶液を石英基板上
にスピンコート法により塗布し、薄膜（膜厚１μｍ）を
形成させた。図１は、本発明に基づく光情報記録媒体の
吸収スペクトルで、実施例１のこの時の吸光スペクトル
は図１の実線で示されている。

【００３０】この薄膜をホットプレートで１５０℃、５
分間の条件で加熱した後、直ちに液体窒素中で急冷し
た。この時の吸光スペクトルは図１の一点鎖線で示され
るようになり、８００ｎｍ付近の吸収が減少し、新たに
７７０ｎｍ付近に鋭いピークが出現した。

【００３１】次いで、この薄膜をホットプレートにより
１００℃、５分間の条件で加熱した後、５０℃のオーブ
ンに入れて徐冷した。この処理を行なった後に測定した
吸光スペクトルを図１の破線で示す。これを見ると、８
００ｎｍ付近のピークも７７０ｎｍ付近のピークもそれ
ぞれ初期の状態に戻っていることが確認できた。

【００３２】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、外部エネルギー
による処理条件の違いにより異なる分光特性を示し、そ
の変化は可逆的である。従って、この樹脂組成物を光情
報記録媒体の記録材料として用いることにより、製造が
容易で、記録、再生、消去等の特性が良好な書換え型の
光情報記録媒体が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく実施例の光情報記録媒体の吸光
スペクトルを示す図で、実線は初期（未記録）、一点鎖
線は記録後、破線は消去時の吸光スペクトルを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 5/09 １０１ Ｇ１１Ｂ 7/24 ５１６ 7215−5Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部エネルギーにより構造的な変化が可
   逆的に生じる第一の高分子化合物と、該第一の高分子化
   合物との相互作用により分子の集合状態がある程度規則
   性をもつ染料と、第一の高分子化合物と比べて低融点を
   もつ第二の高分子化合物とを含有することを特徴とする
   樹脂組成物。
2. 【請求項２】 第一の高分子化合物が導電性高分子であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の樹脂組成物。
3. 【請求項３】 レーザ光により情報の記録、再生、消去
   を行なう光情報記録媒体において、請求項１または２に
   記載の樹脂組成物が含有されている記録層を有すること
   を特徴とする光情報記録媒体。