JP4438397B2 - アゾ置換キノリン化合物、キレート化合物及びこれを用いた光記録媒体 - Google Patents
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Description
(a)シアニン色素を記録材料として用いたもの(下記特許文献1〜8)
(b)フタロシアニン色素を記録材料として用いたもの(下記特許文献9〜15)
B.追記型コンパクトディスク(CD−R)に係るもの
(a)シアニン色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献16〜19)
(b)フタロシアニン色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献20〜28)
(c)アゾ金属キレート色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献29〜38)
C.大容量追記型コンパクトディスク(DVD−R)に係るもの
(a)シアニン色素/金属反射層を記録材料として用いたもの(下記非特許文献1および特許文献39)
(b)アゾメチン色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献40〜43)
(c)アゾ金属キレート色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献44〜92)
(d)その他の色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献93〜101)
(e)ホルマザン金属キレート色素+金属反射層を記録材料としたもの(下記特許文献102〜110)
特開平8−295811号公報(下記特許文献38)に記載された発明は、最終的に高感度、かつ、優れた記録・再生特性を有し、特に耐光性および保存安定性に優れた光学的記録媒体を提供することを目的としている。そして、その構成は第1に、所定の一般式で示されるアゾ化合物と金属との金属キレート化合物に係るものであり、第2は、基板上にレーザー光による情報の書き込み及び/又は読み取りが可能な記録層が設けられた光学的記録媒体において、該記録層が上記金属キレート化合物を含有することを特徴とする光学的記録媒体に係るものである。
発明の目的を請求項毎に示すと以下のとおりである。
請求項3〜5:上記新規なアゾ置換キノリン化合物と2価の金属塩とからなるキレート化合物(アゾ金属キレート化合物。以下同じ)を提供すること。
請求項6〜8:上記キレート化合物を用いて記録層を形成した光記録媒体を提供することである。特に、請求項8の目的は高い屈折率が得られる光記録媒体を提供することである。なお、後記に参考例として示す参考例12〜14の発明の目的は低ジッタで高密度記録を行うことができる光記録媒体を、それぞれ提供することであり、さらに参考例15の発明の目的は、上記キレート化合物を用いて記録層を形成した追記型DVDメディア用基板のトラックピッチおよび案内溝の寸法を提示することである。
なお、R1とR2、R3とR4、R4とR5、R5とR6、R6とR7、R7とR8は、連結して環を形成していても良い。
一般式(1)において特に好ましいのは、R 1 、R 4 、R 6 及びR 8 が水素原子、R 2 がシアノ基、R 3 及びR 5 がそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基、R 7 は水素原子、ハロゲン原子又はアルキルオキシ基を表すものである。
硫黄を介して置換されているアルキル基としては、メチルチオエチル基、エチルチオエチル基、エチルチオプロピル基、フェニルチオエチル基等が;
窒素を介して置換されているアルキル基としては、ジメチルアミノエチル基、ジエチルアミノエチル基、ジエチルアミノプロピル基等が、それぞれ挙げられる。
前記アリールオキシ基の具体例としては、酸素原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
前記アルキルアミノ基の具体例としては、窒素原子に直接置換又は未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキル基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
前記アリールアミノ基の具体例としては、窒素原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
前記アルキルカルボニルアミノ基の具体例としては、カルボニルアミノ基の炭素原子に直接置換又は未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキル基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
前記アリールカルボニルアミノ基の具体例は、カルボニルアミノ基の炭素原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
前記アリールカルバモイル基の具体例としては、カルバモイル基の窒素原子に直接それぞれ独立して水素原子、置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリール基の具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
アルキルスルホニルアミノ基の具体例としては、硫黄原子に直接置換もしくは未置換のアルキル基が結合されているものであればよく、アルキルキの具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
アリールスルホニルアミノ基の具体例としては、硫黄原子に直接置換又は未置換のアリール基が結合されているものであればよく、アリールの具体例としては前述の具体例を挙げることができる。
なお、R9とR10、R11とR12、R12とR13、R13とR16、R16とR17、R14とR17、R14とR15は、連結して環を形成していても良い。
一般式(2)において特に好ましいのは、R 9 、R 11 、R 12 、R 13 、R 14 及びR 15 が水素原子、R 10 がシアノ基、R 16 及びR 17 がそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ベンジル基、トリフルオロメチル置換ベンジル基を表すものである。
なお、置換基の具体例は、前述のもの(請求項1の発明に係るもの)と同じである。
請求項4に係る発明は、上記一般式(2)で表されるアゾ置換キノリン化合物と、2価の金属塩とからなることを特徴とするキレート化合物である。
また、本発明においては、上記一般式(2)で表されるアゾ置換キノリン化合物と重複しない範囲で、上記一般式(3)で表されるアゾ置換キノリン化合物と、2価の金属塩とからなるキレート化合物が挙げられる。
請求項7に係る発明は、基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、前記記録層が請求項4に記載のキレート化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体である。
請求項8に係る発明は、基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、前記記録層が請求項5に記載のキレート化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体である。
参考例13の発明は、請求項6〜8、参考例12のいずれかに記載の光記録媒体において、前記キレート化合物は、熱重量分析における主減量過程での温度に対する減量の傾きが2%/℃以上であることを特徴とするものである。
参考例14の発明は、請求項6〜8、参考例12、13のいずれかに記載の光記録媒体において、前記キレート化合物は、熱重量分析における主減量過程での総減量が30%以上であり、かつ、減量開始温度が350℃以下であることを特徴とするものである。
請求項1〜2の発明により、新規なアゾ置換キノリン化合物を提供することができた。特に、請求項2の発明により、安価かつ簡便に合成でき、光学特性に優れたアゾ置換キノリン化合物を提供することができた。また、請求項2の発明により、熱分解挙動の優れたアゾ置換キノリン化合物を提供することができた。
参考例12〜14の発明により、低ジッタで高密度が記録可能な光記録媒体を提供することができた。
参考例15の発明により、安定した記録及び再生が可能な光記録媒体を提供することができた。
本発明によれば、例えば図1〜図3に示す構造の光記録媒体が提供される。すなわち、図1(a)〜(d)は、通常の追記型光記録媒体の積層構造を示す模式的断面図である。この場合、光記録媒体を2枚貼り合わせた、いわゆるエアーサンドイッチ、又は密着貼り合わせ構造としてもよい。図2(a)〜(c)は、CD−R用の光記録媒体の積層構造を示す模式的断面図である。図3(a)〜(c)は、DVD−R用の光記録媒体の積層構造を示す模式的断面図である。
(m1−m2)(%)/(T2−T1)(℃)
で示される値であり、初期重量に対する重量減量率は、(m1−m2)(%)で示される。尚、図4において「TG%」とは、被測定有機化合物の重量減量率を表す。昇温前の有機化合物の重量m0を100%と表し、計測器に物質が無い状態を0%とする。
<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、使用レーザー光に対して透明でなければならず、記録層側から記録、再生を行う場合基板は透明である必要はない。
下引き層等を含め基板、記録層、反射層、保護層以外に設けられた層をここでは中間層と呼ぶことにする。この中間層は(a)接着性の向上、(b)水、又はガス等のバリアー、(c)記録層の保存安定性の向上、(d)反射率の向上、(e)溶剤からの基板や記録層の保護、(f)案内溝・案内ピット・プレフォーマット等の形成等を目的として形成される。
下引き層の膜厚は0.01〜30μm、好ましくは0.05〜10μmが適当である。
記録層はレーザー光の照射により何らかの光学的変化を生じさせ、その変化により情報を記録できるものであって、この記録層中には本発明の有機色素(以下、色素と記載することがある)すなわち、所定のアゾ置換キノリン化合物と2価の金属塩とからなるキレート化合物が含有されていることが必要であるが、記録層の形成にあたっては、本発明の色素を1種、又は2種以上の組合せで用いてもよい。さらに、本発明の前記色素は、光学特性・記録感度・信号特性等の向上の目的で他の有機色素、金属もしくは金属化合物と混合または積層化して用いても良い。
記録層の膜厚は100Å〜10μm、好ましくは200Å〜2000Åが適当である。
金属反射層を形成する材料としては、単体で高反射率が得られ、かつ腐食されにくい金属、半金属等が挙げられ、具体例としてはAu、Ag、Cr、Ni、Al、Fe、Sn等が挙げられるが、反射率、生産性の点からAu、Ag、Alが最も好ましく、これらの金属、半金属は単独で使用しても良く、2種の合金としても良い。
保護層および基板表面ハードコート層は、(a)記録層(反射吸収層)を傷、ホコリ、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。
尚、本発明に係るアゾ置換キノリン化合物としては、例えば、それぞれ下記化学式で表される化合物A−1〜A−8が挙げられるが、ここでは、そのうち化合物A−1〜A−4の合成例を示す。
3−アミノ−4−シアノピラゾール1.08gの塩酸酸性水溶液(3倍モル比)を温度0℃に保持し、これに1.1倍モル比の亜硝酸水溶液を滴下してジアゾ化を行った。亜硝酸陽性をヨウ素でんぷん紙で確認後、1時間攪拌を続けた。過剰の亜硝酸はアミド硫酸にて分解し、ヨウ素でんぷん紙で陰性を確認した。この溶液に、冷却した塩化亜鉛飽和溶液を滴下した。析出したジアゾニウム塩の塩化亜鉛物を濾取し、風乾した。次ぎに、乾燥エーテル中で8−クロロキノリン1.07gとマグネシウム片0.16gを反応させてGrignard試薬を調製した。先に得たジアゾニウム塩の塩化亜鉛付加物をエーテル中に投入し、これに上記Grignard試薬を作用させた。反応終了後、希塩酸次いで水を加え、エーテル層を抽出した。エーテル留去後、粗製物をエタノールから再結晶し、上記化学式で表される目的の化合物A−1を0.65g得た。
炭素C:測定値は62.71%、計算値は62.90%
水素H:測定値は3.49%、計算値は3.25%
窒素N:測定値は33.80%、計算値は33.58%
3−アミノ−4−シアノピラゾール1.08gを、加熱した氷酢酸中に溶解した。溶液を室温まで冷却後、6−メトキシ−8−ニトロソキノリン1.88gを投入し、作用させた。1日攪拌後、析出した粗製物を濾取した。粗製物をエタノールから再結晶させ、上記化学式で表される目的の化合物A−2を1.14g得た。
炭素C:測定値は60.33%、計算値は60.43%
水素H:測定値は3.57%、計算値は3.62%
窒素N:測定値は30.42%、計算値は30.20%
3−アミノ−4−シアノピラゾール1.08gの塩酸酸性水溶液(3倍モル比)を0℃に保持し、これに1.1倍モル比の亜硝酸水溶液を滴下してジアゾ化を行った。過剰の亜硝酸をアミド硫酸にて分解しジアゾ液を調製した。次ぎに、5−アミノキノリン1.44gをエタノール中に溶解し、これに先のジアゾ液を加え作用させた。析出した粗結晶を濾取してエタノールから再結晶させ、上記化学式で表される目的の化合物A−3を2.06g得た。
炭素C:測定値は59.19%、計算値は59.31%
水素H:測定値は3.32%、計算値は3.45%
窒素N:測定値は37.37%、計算値は37.24%
酢酸−酢酸ナトリウム水溶液に5−アミノキノリン1.44gおよびベンズアルデヒド1.06gを加えた後、0℃以下を保ちながら1.5倍モル比のシアノ水素化ホウ素ナトリウム水溶液を作用させ、カプラー2.18gを得た。次ぎに、3−アミノ−4−シアノピラゾール1.08gの塩酸酸性水溶液(3倍モル比)を0℃に保持し、これに1.1倍モル比の亜硝酸水溶液を滴下してジアゾ化を行った。過剰の亜硝酸をアミド硫酸にて分解してジアゾ液を調製した。先に合成したカプラーのエタノール溶液中に上記ジアゾ液を加え作用させた。析出した粗結晶を濾取し、エタノールから再結晶させて、上記化学式で表される目的の化合物A−4を3.10g得た。
炭素C:測定値は68.02%、計算値は67.98%
水素H:測定値は4.07%、計算値は4.28%
窒素N:測定値は27.91%、計算値は27.75%
上記化学式で表される化合物A−5の1.88gをエタノールに溶解し、希水酸化ナトリウム水溶液を加え反応系を弱塩基性にした。この溶液に酢酸ニッケル(II)四水和物0.62gのエタノール溶液を加えて60℃に昇温し、1時間攪拌した。反応液を濃縮乾燥後、水洗し、MEKから再結晶させることにより、上記化学式で表される目的化合物C−1を1.67g得た。
炭素C:測定値は62.39%、計算値は62.46%
水素H:測定値は5.94%、計算値は5.99%
窒素N:測定値は24.40%、計算値は24.28%
上記化学式で表される化合物A−6の2.90gと、酢酸銅(II)一水和物0.50gとをDMF(ジメチルホルムアミド)に懸濁した。これを100℃に昇温し、1時間攪拌した。反応溶液を水に投入し、析出した粗製物をMEK(メチルエチルケトン)から再結晶させ、上記化学式で表される目的化合物C−2を2.64g得た。
炭素C:測定値は57.02%、計算値は57.08%
水素H:測定値は3.13%、計算値は3.14%
窒素N:測定値は16.14%、計算値は16.07%
実施例7(光記録媒体の作製例1)
厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート基板上に、フォトポリマーにて深さ1750Å、半値幅0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝を形成し、上記化合物C−1を1,1,2,2−テトラフルオロプロパノールに溶解させた溶液をスピンナー塗布し、厚さ900Åの記録層を形成した。ついでスパッタ法により金1200Åの反射層を設け、さらにその上にアクリル系フォトポリマーにて7μmの保護層を設けた後、厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート平面基板をアクリル系フォトポリマーにて接着し、光記録媒体とした。
上記化合物C−1に替えて、上記化合物C−2〜C−14をそれぞれ単独で用いた以外は実施例7と全く同様にして光記録媒体を作製した。
上記のようにして作製した各光記録媒体にレーザー発振波長658nm、ビーム径1.0μmの半導体レーザー光を用い、トラッキングしながらEFM信号(線速14m/sec)を記録し、発振波長670nmの半導体レーザーの連続光(再生パワー0.7mW)で再生し、再生波形を観察した。
<耐候テストおよび保存テスト>
耐光テスト条件:5万LuX、Xe光、20時間連続照射
保存テスト条件:60℃・90%RHで600時間放置
上記記録・再生テスト、耐光テストおよび保存テストの結果を下記表1に示す。
2…記録層
3…下引き層
4…保護層
5…ハードコート層
6…金属反射層
7…保護基板
8…接着層
Claims (8)
- 前記2価の金属塩を形成する金属原子が、ニッケルまたは銅であることを特徴とする請求項3又は4に記載のキレート化合物。
- 基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、前記記録層が請求項3に記載のキレート化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体。
- 基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、前記記録層が請求項4に記載のキレート化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体。
- 基板上に記録層を設けてなる光記録媒体において、前記記録層が請求項5に記載のキレート化合物を少なくとも一種類含有することを特徴とする光記録媒体。
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