JPS63293542A - 波長多重記録媒体の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光化学ホールバーニング（フォトケミカルホ
ールバーニング〕記録方式の波長多重記録媒体の作製方
法に関するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、光化学ホールバーニング記録方式の波長多重
記録媒体を作製するに際し、 分散媒質として高分子分散媒質を選択するとともに、成
形手段として押出し成形法を採用することにより、 特に液体ヘリウムのような極低温においてもクラックが
入らず機械的性質に優れ、光学的にも均質な波長多重記
録媒体を作製可能とするものである。

〔従来の技術］ 光記録の分野においては、記録密度の一層の向上を図る
ために、レーザ波長を変化させることにより１スポツト
中に複数の情報を記録する。いわゆる波長多重記録の構
想が生まれてきている。光化学ホールバーニング記録方
式もその一つであり、その記録原理は、例えば特開昭５
３−９９７３５号公報等に記載されている。すなわち、
透明分散媒質に分散された感光物質が極低温において示
すひとつの広い吸収帯（不均一吸収帯）の中に、狭帯域
のレーザ光を照射して鋭い窪み（ホール）を形成させる
ものであり、不均一吸収帯にはレーザ光の波長を僅かず
つ変化させることによって多数のホールを形成すること
ができることを利用したものである。

この光化学ホールバーニング記録方式によれば、情報記
録単位となる記録媒体上の１つのレーザ照射部位中に１
０冨〜１０４個の情報を記録することが可能であり、し
たがって既に実用に供されている光ディスクのような光
記録媒体が１つのレーザ照射部位中に１個の情報しか記
録できないのと比較すると、情報記録密度の飛躍的な向
上が期待される。

ところで、上述の光化学ホールバーニング記録方式の波
長多重記録媒体としては、光化学ホールバーニング活性
物質（感光物質）を種々の分散媒質中に分散したものが
検討されており、その作製方法としては、従来より剛体
溶媒を使用する方法や所謂高分子キャスト法等が知られ
ている。

例えば、剛体溶媒を使用する方法は、エタノール・メタ
ノール混合溶媒やエタノール・イソペンタン・エーテル
（２：５：５）混合溶媒、メチルシクロヘキサン、ペン
タン等の炭化水素等、室温では液体であるが液体窒素温
度（７７Ｋ　）以下のような低温に冷却すると光学的に
透明なガラス状固体となる剛体溶媒に、感光物質を分散
して冷却し、間化する方法である。

しかしながら、前述の剛体溶媒を使用する方法では、分
散媒質が室温で液体であるが故に、取り扱いが煩雑であ
るという問題を有しており、しかも大面積の試料を作製
しようとすると、冷却による収縮により割れ目（クラッ
ク）が入り易いという問題を抱えている。また、剛体溶
媒を使用して得られた波長多重記録媒体を例えば液体ヘ
リウム温度（４Ｋ）に冷却するためには、前述のクラッ
クが入るのを防ぐため、特殊な操作が必要な場合が多（
、例えばケミカル・フィジックス・レターズ（Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ）、５４巻
、４３５頁（１９７８年）には、１０−Ｓモル／Ｉｌの
テトラセンとエタノール・メタノール（４＋１）混合溶
媒とを２４０Ｋに冷却するのに１０時間、それよりさら
に冷却するのに冷却は４０に７時間を越えてはならず、
通常は２０に７時間に制限される旨の記載がある。ある
いは、ケミカル・フィジックス（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ）。

２７巻、１５１頁（１９７８年）には、ナフタレン、ア
ントラセン、ジフェニルテトラジン、テトラセン等の感
光物質とエタノール・メタノール（４，：１）混合溶媒
、エーテル・イソプロパツール（５：２）混合溶媒等の
分散媒質とからなる記録媒体は、液体ヘリウム液面の１
２インチ上方に１５分間、６インチ上方に下げて１５分
間、液体ヘリウム液面のすぐ上で１０分間おいてから液
体ヘリウムに入れなければならない旨が記載されている
。

一方、高分子キャスト法は、高分子材料からなる分散媒
質を適当な溶媒に溶解し、感光物質を加えた後、溶媒を
蒸発させて試料を作製するというものであるが、作製に
あたって溶媒の蒸発速度が速いと試料表面が荒れ、光学
的に透明な試料を得るのが難しくなる。したがって例え
ば室温で１週間以上かけてゆっくりと溶媒を蒸発させる
必要があり、生産性の点から実用的でない。

また、試料はなんらかの容器内で作製するが、試料のう
ち容器の壁面と接触する部分と中央部とで厚さが異なる
場合があり、均一な厚さの試料を得るのが難しい、さら
に、分散媒質である高分子材料の分子量が大きくなると
溶媒蒸発が進むにつれて溶液粘度が増し、ついには溶媒
蒸発が円滑に行われなくなり、残留する溶媒が試料を冷
却すると問化し試料を光学的に不透明としてしまう虞れ
もある。ポリメチルメタクリレートの場合には、分子量
が４０万のものでこのような問題が発生し、ポリスチレ
ン等の他の高分子材料でも事情は同じである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、従来方法で作製される波長多重記録媒体の
多くは基礎科学の分野で光化学ホールバーニング感光物
質の反応性、感光物質と分散媒質との相互作用、さらに
分散媒質の高次構造の解明等研究するためのもので、そ
の面積はせいぜい数平方センチメートルにすぎない。

したがって、記録媒体中に記録可能な情報量は、当該記
録媒体の面積に制限されてしまい、光化学ホールバーニ
ング記録方式の有する超高密度の情報記録という特徴を
最大限に発揮することができないのが実情である。

そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑みて提案された
ものであって、大面積でしかも機械的強度に優れ、光学
的にも均質な波長多重記録媒体を大量生産することが可
能な作製方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、大面積でしかも機械的性質に優れ、光学
的にも均質であり、さらに大量生産が可能な波長多重記
録媒体の作製方法について鋭意研究を重ねた結果、高分
子化合物の成形に広範に用いられている押出し成形法が
光化学ホールバーニング記録媒体の作製にも適用でき、
得られる記録媒体は極低温下においても極めて良好な性
質を発揮することを見出し本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、分散媒質中に感光物質が分散され
てなり光化学ホールバーニングにより記録及び／又は再
生を行う波長多重記録媒体を作製するに際し、分散媒質
として高分子分散媒質を用いるとともに、該高分子分散
媒質と感光物質とを主体とする組成物を押出し成形法に
より所定の媒体形状に加工することを特徴とするもので
ある。

本発明が適用される波長多重記録媒体は、例えば液体ヘ
リウム温度等の極低温下での光化学ホールバーニングに
より情報を記録し再生するもので、光を透過する分散媒
質中に感光物質を分散固溶したものである。

ここで、分散媒質としては、室温で液体である剛体溶媒
や熱可塑性樹脂等の高分子分散媒質等があるが、本発明
では、成形手段として押出し成形法を採用した関係から
、分散媒質として高分子分散媒質を使用する。高分子分
散媒質は、光化学ホールバーニングの分野で通常使用さ
れている熱可塑性高分子材料であれぽいずれも使用でき
、例えばポリスチレン、ポリメタクリル酸、ポリメタク
リル酸メチル、ポリエチレン等が挙げられる。なかでも
収縮率の小さい熱可塑性高分子材料が好ましく、例えば
成形された製品の収縮率はポリスチレンでは０．００２
〜０．００６ｍｍ／■、ポリメタクリル酸メチルでは０
．００２〜ｏ、ｏｏｓ■／ｌｌｌ１であり、この程度の
収縮率では液体ヘリウム温度（温度４Ｋ）でも残留歪に
よって成形品にクラックが生ずることはない。

一方、上述の高分子分散媒質中に分散される感光物質と
しては、前記高分子分散媒質の成形温度で熱的に安定で
あればいずれでも良い０例示するならば、ポルフィン及
びその誘導体であるポルフィリン等のポルフィン系感光
物質、クロリン系感光物質、フタロシアニン系感光物質
、キニザリン系感光物質、テトラジン系感光物質等であ
る。

本発明では、上述の高分子分散媒質を感光物質とともに
押出し成形機に供し、押出し成形法により加工する。こ
の押出し成形法は、加熱可塑化した高分子材料を連続的
に金型を通じて押し出し、所定の形状の製品を製造する
方法である。

押出し成形機としては、通常知られる押出し成形機がい
ずれも使用でき、例えば単軸スクリュー押出し成形機（
シングルスクリユー押出し成形機）や混線押出し成形機
（単軸、２輪あるいは多軸）。

ラム押出し成形機等が使用可能である。押出し成形時の
温度条件やスクリュー構造、スクリュー回転数等は、使
用する高分子分散媒質の種類に応じて適宜設定すればよ
い。

また、上述の感光物質は先の高分子分散媒質に分散させ
押出し成形機に投入する必要があるが、その分散方法と
しては、いわゆるドライカラーリング法やマスターバッ
チ法等によれば良い、ドライカラーリング法は、前記の
感光物質を高分子分散媒質のベレットビーズ等に付着さ
せ、着色する方法である。また、マスターバッチ法は、
最終成形物よりも高濃度に着色した高分子分散媒質を用
い、これを成形時に無色の高分子分散媒質（ペレット、
ビーズ等）と混合して感光物質の濃度を調整するという
方法である。

〔作用〕

本発明では、高分子分散媒質と感光物質とからなる組成
物が押出し成形法により所定の媒体形状に加工され、波
長多重記録媒体とされる。

得られる成形品は、大面積であり、液体ヘリウム温度で
も残留歪によってクランクが発生することもない。

また、押出し成形法によれば、連続的な処理が以下、本
発明を具体的な実施例に基づいて説明するが、本発明が
これら実施例に限定されるものでないことは言うまでも
ない。

１旌■よ 一般成形用ポリスチレン（密度１．０５、屈折率１．５
９２）をフォトケミカルホールバーニング用感光物質（
この例ではテトラフェニルポルフィン）で着色したもの
を原料に用いた。感光物質として用いたテトラフェニル
ポルフィンの濃度は、およそＩ　Ｘｌ０−’ｎｏｌ／ｇ
であった。なお、テトラフェニルポルフィンの構造式は
次式（１）に示す通りである。

成形機は、シングルスクリユー押出し成形機を使用し、
スクリューには一定ピッチタイプのフルフライトスクリ
ューを用いた。なお、スクリュー溶融部長さくＬ）とス
クリュー外径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄは、２０〜２４の範囲に
設定した。

前述の成形機を用い、先の原料を押出し成形により加工
し、成形物を得た。押出し成形時のシリンダ温度は、後
部（フィーダ側）で１７０〜１９０°Ｃ９中部で１８０
〜２００℃、前部で１９０〜２１０℃であり、金型温度
は２００〜２２０″Ｃの範囲であった。

得られた成形物は、１２０ｍ１Ｘ８０ａａで厚さ１．２
ｍのプレート状のものであった。

この成形物を液体窒素（′ａ度７７Ｋ）中に投じたが、
クランクが入る等の外観上の変化は全く見られなかった
。

次に、この成形物を小片に切り取り、光学測定装Ｗ（タ
ライオスタット）中に入れ、フォトケミカルバーニング
書き込み実験を行った。

このとき、液体ヘリウム温度下（温度４Ｋ）においても
外観上の変化は全く見られなかった。また、アルゴンイ
オンレーザ励起の連続発振色素レーザ（発振波長１５３
２０．９Ｃ１１−’　）を書き込み用光源として用い、
０．２　ｍＷ／ｃｍ”の光強度で４０秒照射したところ
、照射波長に急峻なスペクトルの減少、すなわちホール
の生成が観測された。

ス１１」ニ 一般成形用メタクリル樹脂をフォトケミカルホールバー
ニング用感光物質（この例でも先の実施例と同様テトラ
フェニルポルフィンを用いた。）で着色したものを原料
に用いた。感光物質として用いたテトラフェニルポルフ
ィンの濃度は、およそｌ　Ｘｌ０−’ｍｏｌ／ｇであっ
た。

成形機は、シングルスクリユー押出し成形機を使用し、
スクリューにはメータリングタイプのスクリューを用い
た。なお、スクリュー溶融部長さくＬ）とスクリュー外
径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄは、１８〜２４の範囲に設定した。

前述の成形機を用い、先の原料を押出し成形により加工
し、成形物を得た。押出し成形時のシリンダ温度は、後
部（フィーダ側）で１７０〜２２５“Ｃ２中部で１７０
〜２００°Ｃ１前部で１５５〜１８０°Ｃであり、金型
温度は１８０〜２０５°Ｃの範囲であった。

得られた成形物は、１２０ｍＸ８０ｍｍで厚さ１．２１
１１ｔｓのプレート状のものであった。

この成形物を液体窒素（温度７７Ｋ）中に投じたが、ク
ランクが入る等の外観上の変化は全く見られなかった。

次に、この成形物を小片に切り取り、光学測定装置（ク
ライオスタット）中に入れ、フォトケミカルバーニング
書き込み実験を行った。

このとき、液体ヘリウム温度下（温度４Ｋ）においても
外観上の変化は全く見られなかった。また、アルゴンイ
オンレーザ励起の連続発振色素レーザ（発振波長１５３
２０．９ｃｍ−’　）を書き込み用光源として用い、０
．２ｍＷ／ｃ＋ａ”の光強度で４０秒照射したところ、
照射波長に象、峻なスペクトルの減少、すなわちホール
の生成が観測された。

〔発明の効果］ 以上の説明からも明らかなように、本発明では光化学ホ
ールバーニングを利用した波長多重記録媒体の成形法と
して押出し成形法を用いているので、大面積を有する波
長多重記録媒体を大量生産することが可能である。

また、本発明方法で作製される波長多重記録媒体は、例
えば液体ヘリウム温度でもクラックが生ずることはなく
、機械的強度に優れるとともに光学的にも均質で、光化
学ホールバーニング記録方式の記録媒体として良好な特
性を発振し得るものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 分散媒質中に感光物質が分散されてなり光化学ホールバ
   ーニングにより記録及び／又は再生を行う波長多重記録
   媒体を作製するに際し、 分散媒質として高分子分散媒質を用いるとともに、該高
   分子分散媒質と感光物質とを主体とする組成物を押出し
   成形法により所定の媒体形状に加工することを特徴とす
   る波長多重記録媒体の作製方法。