JP2010201824A - 光記録媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】記録層中の記録材料と非記録材料とが相分離した光記録媒体において、記録材料が未記録状態で偏向能を発現することを防止し、高速書き込みに対応でき、且つ信号変化量が大きい追記型光記録媒体の提供。
【解決手段】 記録及び/又は再生を行う光記録媒体の記録層を構成する材料の少なくとも1つが、光により秩序−無秩序状態を取り得る部位と秩序−無秩序状態を取り得ない部位とを有し、前記秩序−無秩序状態を取り得る部位として、下記一般式(I)で示される部位を1種類以上含有している高分子材料であることを特徴とする光記録媒体。

【選択図】図2

Description

本発明は追記型光記録媒体に関する。
従来液晶材料を記録層中に含有させ、その配向方向を制御することにより記録媒体とする方法が古くから提案されている。中低分子の液晶材料では電界等の外力によりその配向方向を変化させる方法がとられることが多い。この場合、メモリ性が不安定であることが課題であり、レーザ光により重合性液晶材料を重合させるものが提案されている(特許文献1、2)。
また、高分子主鎖にメソジェニック基がランダムに結合した液晶ポリマー(特許文献3)、ポリシロキサン系側鎖型高分子液晶化合物(特許文献4)、光架橋した液晶ポリ(メタ)アクリル酸エステルPP(特許文献5)、コレステリック液晶性及びフォトクロミズムを示す高分子材料(特許文献6)、アクリル酸誘導体化合物を重合した高分子液晶材料(特許文献7、8)、ガラス転移点を有する高分子液晶材料(特許文献9)、ネマティックモノマーとコレスティックモノマーとの共重合体(特許文献10、11)、光誘導されて立体配座が変化する基及びメソジェニック特性を有する基を側鎖に有する液晶性ポリマー(特許文献12)、光異性化するメソゲン基を有する高分子液晶(特許文献13、14)、脂肪族ジカルボン酸又はその誘導体と脂環式又は芳香族の何れかの二つの環を含有するメソゲン置換基を中央の炭素に有するプロパンジオールに基くポリエステル(特許文献15)、可逆的な光異性化反応を起こすことができ、かつ光により分子配向を制御できる光反応性成分を結合すると共に、高分子の繰り返し単位の中にウレタン基、ウレア基又はアミド基を有し高分子材料(特許文献16)を用いた光記録媒体が提案されている。
しかし、これらの高分子液晶材料を用いた光記録媒体では、熱によりその配向方向を変化させる方法がとられることが多く、加熱された場所の全ての高分子液晶材料の主鎖自体が動いて配向し、方向を変えるため、応答速度が遅いことが課題である。
これらの課題を解決するために高分子液晶材料と中低分子液晶材料との混合系を用いることが提案されている(特許文献17)。高分子液晶材料によって構成した網の目空間に中低分子液晶材料を閉じこめることで、中低分子液晶材料のメモリ性の不安定さを解消し、中低分子液晶材料の高い運動性を取り込むことで高分子液晶材料の応答速度を高めているが、網の目形状の構造体作成には、製品液晶セル中で重合・架橋反応を行う必要があり、本来製品に不必要な重合開始剤やモノマー、架橋剤を液晶セル中に混入する作業の発生と、性能を低下させるこれら異物が重合・架橋反応後も一部残ることが課題である。
また、現在、均一な有機色素膜を有する光記録媒体が提案され、大容量光ディスクとしてDVD+RやDVD−Rが商品化されている。DVD系の光ディスクもまた、CD−Rに見られるような高速書き込みを市場より要求されると容易に想定できるが、高速書き込みに対応した光記録媒体は未だ開発されていない。
高速書き込み対応記録材料の開発の難しさは、次のようなことに起因している。
DVD系の記録マークは、幅約0.4μmで各信号に応じて長さが変わる。これに対し、書き込み読み取りを行う記録再生光のスポット径は約1.1μmと大幅に大きい。また、媒体のトラックピッチは、約0.8μm以下であり、常に隣の情報記録領域にまで記録再生光が当たっている。このような状況下、約0.4μmの記録マークを書き込むために、極めて複雑なストラテジを組み立てて問題の解決に当たっている。
このストラテジ開発の目的は、結局のところ、記録材料がレーザ光を吸収することにより発生する熱をコントロールし、記録マークのエッジを鋭くして低ジッタを目指すことにある。
マークエッジ記録再生法を採用し、ヒートモードにより記録を行う光記録媒体では、エッジ形状を鋭利化することが必須である。エッジ形状を鋭利化するためには、記録により記録層(記録マーク上)に発生した熱の拡散を防止する必要がある。
しかしながら、記録層に発生した熱は、記録再生光のスポット径のうち、記録マークを書き込める強度を持ったレーザ光の径以上に広がってしまうため、容易に記録マークのエッジを鈍くし、ジッタを大きくしてしまう。したがって、エッジ形状を鋭利化するには、記録層に発生した熱が周辺部に広がることを防止し、記録マークを書き込める強度のレーザ光の径以上に記録マークが形成されないようにすればよい。
図1に、従来の均一な記録層(L)を有する記録マーク形状の模式図を示す。
記録層(L)は、色素などの記録材が均一に形成された公知の記録層を表す。図中には大きさの異なる同心円が描かれている。最も大きな円の縁から中心点に向けた領域を領域1、最も小さな円の縁から中心点に向けた領域を領域2、中間位の円の縁から最小円の縁までの領域を領域3とする。領域1は、記録層表面(界面)に記録光が当たる範囲を表している。領域2は、記録光が記録層を変化させることのできる熱エネルギーを発生する範囲を表している。領域3は領域2の熱の伝播により記録層が変化する範囲を表している。
従来の光記録媒体の記録層(L)は、一般に均一な有機色素によりできている。そして記録層(L)の記録材である色素の熱伝導率が十分に小さければ、伝導熱により変化する領域3は領域2より外には広がらない。
しかし、一般的に知られているように、有機色素により構成されている記録層の熱伝導率は大きいため、領域2の外側の領域3が大きく発生してしまう。
この問題を解決するため、非記録材料(熱伝導率の小さな領域)の中に有機色素(熱伝導率の大きな領域)を点在させ、有機色素が非連続な状態の記録層を形成し、有機色素がレーザ光を吸収し発生した熱を伝えることを防止した光記録媒体が提案されている(特許文献18)。
図2は、記録層表面(界面)が相分離し、非記録材料の海の中に記録材料が島状に存在している記録層(M)を用いた場合の記録マーク形状の模式図を示す。
記録層(M)中、記録材存在範囲(領域5)は記録光を良く吸収するドメインを表し、記録材の存在しない範囲(領域6)は、記録光をほとんど吸収しないドメインを表す。領域1、領域2及び領域3は、図1と同じ意味である。
図2に示すように、記録層(M)の領域3は、図1の記録層(L)の領域3に比べて少なくなっている。熱を発生する場所は、領域2中の、色素などの光を吸収する物質がある記録材存在範囲(領域5)に限定されるため、領域3は少なくなる。
しかし、この光記録媒体は、記録材のみで形成される記録層を有する通常の光記録媒体に比べて、記録材料の密度が小さいため、その分、信号変化量が小さくなってしまうという問題を有する。
また、色素材料を用いる場合、色素材料同士のコロニーは、色素材料が存在しない領域を広範囲に出現させるため、0.4μm以下のマーク長で記録再生されるシステムにとっては不都合である。
そして、本発明者等は、記録用色素材料と熱伝導率が小さな材料とがミクロ相分離した材料として液晶性を示す色素ポリマーを用い、記録層の島状部において分子を一方向に並べることにより信号強度を高めた光記録媒体を提案している(特許文献18)。しかし、この高分子液晶材料を用いた光記録媒体は、液晶化合物の密度が高いためか、従来の液晶材料を用いたものと同様、局所的に配向して初期状態(未記録時)であっても偏向を示し、大きな信号変化量を得られないものであった。
本発明は、記録層中の記録材料と非記録材料とが相分離した光記録媒体において、記録材料が未記録状態で偏向能を発現することを防止し、高速書き込みに対応でき、且つ信号変化量が大きい追記型光記録媒体の提供を目的とする。
上記課題は次の1)〜7)の発明によって解決される。
1) 記録及び/又は再生を行う光記録媒体の記録層を構成する材料の少なくとも1つが、光により秩序−無秩序状態を取り得る部位と秩序−無秩序状態を取り得ない部位とを有し、前記秩序−無秩序状態を取り得る部位として、下記一般式(I)で示される部位を1種類以上含有している高分子材料であることを特徴とする光記録媒体。
〔上記一般式(I)中、R1〜R5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R4とR5は、連結して環を形成していても良い。R1〜R5の何れか1つは高分子主鎖と連結している。αはAとBが連結して成る環を表し、AはCR6、又はNを表し、BはO、S、N、NR7、CR8、CR9R10の何れかを表す。また、R6〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。〕
2) 前記高分子材料は、下記一般式(II)で示されるものであることを特徴とする1)記載の光記録媒体。
〔上記一般式(II)中、R1′、R2′、R4′、R5′はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1′とR2′、R4′とR5′は、連結して環を形成していても良い。α′はA′とB′が連結して成る環を表し、A′はCR6′又はNを表し、B′はO、S、N、NR7′、CR8′、CR9′R10′の何れかを表す。−X−は、−O−、−S−、−(NR11)−、−(CR12R13)−、−(CO)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかを表す。−Y−は、−(CH2)s−、−(C6H4)t−の何れかを表し、s及びtは0以上の整数を表す。また、このY鎖は、−O−、−S−、−(NR14)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかで中断されていても良い。−Z−は、−O−、−S−、−(NR15)−、−(CR16R17)−の何れかを表す。また、R6′〜R10′及びR11〜R17はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。〕
3) 前記高分子材料は、下記一般式(III)で示されるモノマーを少なくとも1種類用いた重合体であることを特徴とする1)記載の光記録媒体。
〔上記一般式(III)中、R1″、R2″、R4″、R5″はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1″とR2″、R4″とR5″は、連結して環を形成していても良い。α″はA″とB″が連結して成る環を表し、A″はCR6″又はNを表し、B″はO、S、N、NR7″、CR8″、CR9″R10″の何れかを表す。−X′−は、−O−、−S−、−(NR11′)−、−(CR12′R13′)−、−(CO)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかを表す。−Y′−は、−(CH2)s−、−(C6H4)t−の何れかを表し、s及びtは0以上の整数を表す。また、このY′鎖は、−O−、−S−、−(NR14′)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかで中断されていても良い。また、R6″〜R10″及びR11′〜R14′はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。R18は水素原子又はメチル基を表す。〕
4) 記録層の記録及び/又は再生光入射側表面(界面)が、第1のドメイン相と第2のドメイン相に相分離していることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の光記録媒体。
5) 第2ドメイン相の熱伝導率が、第1のドメイン相の熱伝導率より小さいことを特徴とする4)に記載の光記録媒体。
6) 秩序−無秩序状態を取り得る部位を含む第1又は第2のドメイン相の大きさが、記録及び/又は再生光により記録層の光入射側表面(界面)にできる最小スポット径よりも小さいことを特徴とする4)又は5)に記載の光記録媒体。
7) 第1のドメイン相と第2のドメイン相は、化学的に結合したブロック共重合体により形成されていることを特徴とする4)〜6)の何れかに記載の光記録媒体。
本発明によれば、記録層中の記録材料と非記録材料とが相分離した光記録媒体において記録材料が未記録状態で偏向能を発現することを防止し、高速書き込みに対応でき、且つ信号変化量が大きい追記型光記録媒体を提供できる。
従来の均一な記録層(L)を有する記録マーク形状の模式図である。 記録層表面(界面)が相分離し、非記録材料の海の中に記録材料が島状に存在している記録層(M)を用いた場合の記録マーク形状の模式図である。 相分離した記録層としてふさわしくない状態を示す図である。 ブロックTとブロックWが結合したブロック共重合体の基本的な相分離構造を示す図である。 シリコンウエハ上に製膜した高分子材料例25の薄膜を、反射型偏光顕微鏡で観察した際の、偏光子の回転に伴う観察像の変化を示した図である。 シリコンウエハ上に製膜した高分子材料例25の薄膜を、AFMで観察した表面形状像である。 石英板上に製膜した高分子材料例25の薄膜を、光照射部と受光部に偏光子を偏光方向が直行するように配した分光光度計で計測した反射率のスペクトル図である。 通常の追記型光記録媒体の層構成を示す断面図である。 通常の追記型光記録媒体の別の層構成を示す断面図である。 通常の追記型光記録媒体の更に別の層構成を示す断面図である。 通常の追記型光記録媒体の更に別の層構成を示す断面図である。 公知のCD−R用光記録媒体の層構成を示す断面図である。 公知のCD−R用光記録媒体の別の層構成を示す断面図である。 公知のCD−R用光記録媒体の更に別の層構成を示す断面図である。 公知のDVD−R用光記録媒体の層構成を示す断面図である。 公知のDVD−R用光記録媒体の別の層構成を示す断面図である。 公知のDVD−R用光記録媒体の更に別の層構成を示す断面図である。
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明は、熱伝導率の大きな部位(記録部位)と熱伝導率の小さな部位(非記録部位)とが相分離し、熱伝導率の小さな領域の中に熱伝導率の大きな領域を点在させ、非連続状態を形成した記録層を有する光記録媒体に係るものである。
このような光記録媒体は、例えば、秩序−無秩序状態を取り得る部位をグラフトした高分子材料を用いることにより達成される。この高分子材料は、初期状態(未記録状態)では偏光能を示さないが、高分子材料中の光吸収体が記録光を吸収し、該光吸収体が融解配向するためか、記録前後で偏向能の有無が変化するものであり、高分子材料の主鎖自体が動いて再配列する高分子材料に液晶化合物を導入したものなどの従来の高分子液晶材料とは根本的に異なるものである。なお、本発明では、主鎖高分子にグラフトした分子が、分子間力や静電的作用等により配列、集合し、結晶及び/又は偏向能を示す状態を秩序状態と称し、該グラフトした分子が配列、集合しておらず、アモルファス及び/又は偏向能を示さない状態を無秩序状態と称する。
後述する高分子材料例25を用いて、シリコンウエハ上に製膜した薄膜を、反射型偏光顕微鏡で観察した際の偏光子の回転に伴う観察像の変化を図5に、同様の薄膜を、AFM(原子間力顕微鏡)で観察した表面形状像を図6に示す。
図6から分かるように、本発明の光記録媒体の記録層は、加熱してもミクロ相分離した20〜100nmのドメインが破壊されず、相分離構造が変化しないことからみて、高分子材料の主鎖自体が動くものではないと推測され、高速書き込みに対応でき、かつ、図5に示すように加熱前後において偏向能の有無が変わるものである。
また、図7に、後述する高分子材料例25を用いて、石英板上に製膜した薄膜を、光照射部と受光部に偏光子を偏光方向が直行するように配した分光光度計で計測した反射率のスペクトル図を示すが、この材料は波長430nm付近でも塗布直後と加熱後で反射率が変化し、高密度記録に有用な短波長の記録光に対しても適用可能であることが分かる。
本発明の記録メカニズムは次のように考えられる。
即ち、記録層に照射された記録光の焦点では、高分子材料を軟化するのに充分な熱が発生するため高分子主鎖が軟化する。この時、グラフトした材料の拘束が解け、近傍に存在する秩序−無秩序状態を取り得る部位同士が集合し、結晶状態又はそれに準じた配向状態になる。
そして、記録システム中の光学系、つまり、光源から受光部までの光の経路に偏光子を配置し、光記録媒体に再生光を照射すると、光透過率や反射率の変化に加え、偏向光としても検出できるため、一般的な記録用色素材料を用いて相分離させた記録層よりも大きい信号変化を得られる。
一般的な記録用色素材料は、均質な塗膜を得るために塗布溶剤に対する高い溶解能と、塗布欠陥を無くすために色素会合を阻害するように設計されており、記録光の照射によっても秩序状態を作り得ないものと考えられる。
本発明者等は、検討の結果、分散的に秩序−無秩序状態を取り得る部位の存在比率を高めた高分子薄膜を用い、該高分子薄膜に低エネルギーを与えると、偏光能を示さない高分子薄膜の集熱点に偏光能を高速付与できることを見出した。
また、秩序−無秩序状態を取り得る部位にアゾメチン化合物を用いると、記録及び/又は再生用に用いるレーザ光の配向方向にアゾメチン化合物が配列するため、記録ピットからの信号変化量を大きくできること、記録再生光のスポット径よりも小さな相分離構造体を記録材として用いると、記録層に発生した熱の伝播を十分に抑えて記録マークのエッジを鋭くでき、低ジッタの光記録媒体を提供できること、高速書き込みに伴う書き込みレーザ出力の増大を抑えるのにも有効であることを見出した。
高分子材料の秩序−無秩序状態を取り得る部位としては前記一般式(I)で示されるものが良い。そして、秩序−無秩序状態を取り得る高分子材料としては、アゾメチン化合物がスペーサーを介して高分子主鎖と結合している、前記一般式(II)で示される構造のものが良い。このような高分子材料の合成は、常法により容易に行うことができる(後述する合成例1〜4参照)。
また、高分子主鎖にグラフトするアゾメチン化合物は、記録及び/又は再生光の波長に合わせて、一般式(I)のα環や、一般式(II)のα′環の構造を選択することができ、多様な光源に対応できる。
更に、R3にスペーサー分子残基部分を有すると、カップリング反応が容易に行えるため、廉価な光記録媒体を提供することが出来る。
上記一般式(I)及び一般式(II)のアゾメチン化合物部位は、スペーサー部分に適当な化学修飾を行うことにより、先んじて合成した高分子材料に比較的容易に導入することができる。しかしながら、高分子鎖の任意の位置へ導入することはできない。
アゾメチン化合物部位を任意の位置へ導入するには、一般式(I)及び一般式(II)の化学修飾として、前記一般式(III)で示すモノマー化が有効である。
一般式(I)〜一般式(III)における前記ハロゲン原子の具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。
また、前記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基等の一級アルキル基、イソブチル基、イソアミル基、2−メチルブチル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、2−エチルブチル基、2−メチルヘキシル基、3−メチルヘキシル基、4−メチルヘキシル基、5−メチルヘキシル基、2−エチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチルヘプチル基、3−メチルヘプチル基、4−メチルヘプチル基、5−メチルヘプチル基、2−エチルヘキシル基、3−エチルヘキシル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、1−エチルプロピル基、1−メチルブチル基、1,2−ジメチルプロピル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルブチル基、1,3−ジメチルブチル基、1,2−ジメチルブチル基、1−エチル−2−メチルプロピル基、1−メチルヘキシル基、1−エチルヘプチル基、1−プロピルブチル基、1−イソプロピル−2−メチルプロピル基、1−エチル−2−メチルブチル基、1−エチル−2−メチルブチル基、1−プロピル−2−メチルプロピル基、1−メチルヘプチル基、1−エチルヘキシル基、1−プロピルペンチル基、1−イソプロピルペンチル基、1−イソプロピル−2−メチルブチル基、1−イソプロピル−3−メチルブチル基、1−メチルオクチル基、1−エチルヘプチル基、1−プロピルヘキシル基、1−イソブチル−3−メチルブチル基等の二級アルキル基、ネオペンチル基、tert−ブチル基、tert−ヘキシル基、tert−アミル基、tert−オクチル基等の三級アルキル基、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、4−エチルシクロヘキシル基、4−tert−ブチルシクロヘキシル基、4−(2−エチルヘキシル)シクロヘキシル基、ボルニル基、イソボルニル基(アダマンタン基)等のシクロアルキル基等が挙げられる。
更に、これら一級及び二級アルキル基は、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、カルボキシ基、シアノ基、置換又は未置換のアリール基、置換又は未置換の複素環残基等により置換されていてもよく、酸素、硫黄、窒素等の原子を介して前記のアルキル基で置換されていてもよい。
複素環残基の具体例としては、インドリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ピペリジノ基、モルホリノ基、ピロリル基等が挙げられる。
酸素を介して置換されているアルキル基としては、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、エトキシエトキシエチル基、フェノキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、ピペリジノ基、モルホリノ基等が、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挙げられる。
前記アリール基の具体例としては、フェニル基、ペンタレニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基等が挙げられる。
前記アルキ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置換又は未置換の1個又は2個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置換又は未置換の1個又は2個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。
記録層表面(界面)が相分離状態になっている光記録媒体は、前記高分子材料とは非相溶の材料を加えることや、互いに非相溶な部位を有する高分子材料を用いることにより容易に作成することができる。
特に溶解度パラメータを異にする材料又は部位は容易に相分離する。溶解度パラメータは、高分子ハンドブック等に記載されている。例えば、ポリスチレン(SP値18)とポリビニルピリジン(SP値22)を混合すれば、容易に目的の相分離構造体が得られる。
溶解度パラメータの差は1.0以上であることが好ましく、1.5以上がより好ましく、2.0以上であることが更に好ましい。
また、海島状の相分離構造は、大まかではあるが、性質を異にする材料又は部位の一方を30重量部以下、他方を70重量部以上と言った具合に混合することにより得られる。更に、島の大きさは、適当な分子量の材料又は部位を選ぶことで制御できる。
また、伝導熱により変化する領域3を小さくして記録マークエッジを鋭利化するためには、記録材存在範囲(領域5)の一つの島の大きさを記録材の存在しない範囲(領域6)より十分に小さくしておく必要がある。図3に相分離した記録層としてふさわしくない状態を示すが、記録材の存在しない範囲(領域6)よりも記録材存在範囲(領域5)の島が大きい場合、領域2と領域3にわたる範囲に記録材存在範囲(領域5)が多く存在し熱が伝導するため、領域3の面積が少なくなり、エッジを鋭利化する効果が現れない。
図4は、ブロックTとブロックWが結合したブロック共重合体の基本的な相分離構造を示す図である。このようなブロック共重合体の相分離構造は、「ミクロ相分離」として知られており、TとWの重合度(簡単に言えばTとWの長さ)を調整することにより、容易に非常に整った相分離構造が得られる。
図4(イ)(ホ)に示すような海島状の相分離構造を得る最良の方法は、相溶性の異なる(溶解度パラメータ値が違う)TとWが結合したブロック共重合体を用いることである。
図4(ハ)に示すように、TとWの長さが同じ場合、ラメラ状(交互層)になる。TとWはつながっているため、TWの2倍の長さを超えた構造体は出来ない。次に、Tの長さを短くしていくと、T同士が集まり、Tを島にWを海にした海島状(イ)になる。逆に、Wの長さを短くしていくと、W同士が集まり、Wを島にTを海にした海島状(ホ)になる。Tの長さとWの長さを調整することにより、島の直径と島−島間の距離を任意に変えることができる。
本発明における結晶性の高い色素材料や液晶をグラフトした高分子材料からなる未記録状態の記録層では、秩序−無秩序状態を取り得る部位が、ミクロ相分離した20〜100nmのドメインを形成し、それぞれ独立して無秩序に配置されていることが好ましい。
高分子材料はポリマーであるから、自然に無秩序に配置される。
初期状態の記録層に無秩序状態を形成させるには、高分子材料を溶剤に溶解した溶液からウエットプロセスにより記録層を形成すればよく、高分子材料全体の分子量に対する秩序−無秩序状態を取り得る部位の重量分率(%)は、50%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、記録特性(信号変化量)の点から10%以上が好ましい。
なお、高分子材料を加熱して溶融し、記録層を形成することも可能であるが、温度制御を厳密に行わないと、未記録状態時に秩序−無秩序状態を取り得る部位が配列し偏光能を有してしまうので注意が必要である。
記録層には、前記高分子材料の他に、添加物を含ませることができる。
添加物としては、秩序−無秩序状態を取り得るもの、取り得ないものの何れでもよく、例えば非重合性低分子化合物や特許文献18記載の高分子化合物が挙げられる。添加物の種類にもよるが、前記高分子材料に対し50重量%以下であると、前記高分子材料が秩序状態を形成するのに伴い、添加物にも秩序状態を形成させることができるので好ましい。
高分子材料の秩序−無秩序状態を取り得る部位は、海島構造の島部分を構成することが好ましい。
また、高分子材料は、高分子主鎖に記録用色素材料を更に結合させることができ、高分子主鎖に記録用色素材料を直接結合させることにより、色素材料同士のコロニー形成等による偏りを阻害できるので好ましく、また、色素材料の結合により、高分子主鎖に光吸収体をグラフトした高分子材料とすることができる。
また、記録材存在範囲(領域5)と記録材の存在しない範囲(領域6)の熱伝導率に差があると、更に領域3の増加を防止できる。記録材存在範囲(領域5)に発生した熱は、周囲の記録材の存在しない範囲(領域6)へ拡散していく。ここで、記録材の存在しない範囲(領域6)の熱伝導率が、記録材存在範囲(領域5)よりも小さければ、熱は次の記録材存在範囲(領域5)に十分に伝わらないため、領域3の増加を防止できる。
したがって、記録材の存在しない範囲(領域6)の材料は、記録材存在範囲(領域5)の記録材より十分に熱伝導率が低いことが好ましい。
前記熱伝導率の小さな材料としては、記録光をほとんど吸収しない材料を用いることができ、例えば、ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類、ポリシロキサン類、ポリ尿素類、ポリウレタン類、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリスチレン類等が挙げられる。
前記熱伝導率の小さな部位を構成する材料として、記録用色素材料を結合させた高分子材料を用いたところ、伝導熱により変化する領域3を小さくする効果があった。
次に、図2に示したような記録層を有する本発明の光記録媒体の具体的な構成態様を、図を参照して説明する。
図8〜図11は、通常の追記型光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図8の光記録媒体は、基板101上に記録層20が形成されており、図9に示すように、基板101と記録層20との間に下地層102が形成されていてもよい。また図10に示すように、最表面に任意の保護層103が形成されていてもよく、図11に示すように、記録層形成面とは反対側の主面にハードコート層104が形成されていてもよい。
図12〜図14は、公知のCD−R用光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図12の光記録媒体は、基板101上に記録層20、金属反射層106、保護層103が順次積層されている。また、図13のように、基板101と記録層20との間に下地層102が形成されていてもよく、図14のように記録層形成面とは反対側の主面にハードコート層104が形成されていてもよい。
図15〜図17は、公知のDVD−R用光記録媒体の層構成を示す断面図である。
図15のように、基板101上に保護層20、金属反射層106、保護層103が形成された構成を基本とし、図16のように、接着層108を介して保護基板107が設けられていてもよく、また、図17のように、基板101と記録層20との間に下地層102が形成され、記録層形成面とは反対側の主面に、ハードコート層104が形成されていてもよい。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
合成例1
反応容器に4−ヒドロキシベンズアルデヒド12.2g、4−ヘキシルアニリン17.7g、トルエン200mlを投入し、20時間環流した。シリカゲルカラムにより精製して、化合物1を24.5g得た。
次いで、反応容器に化合物1;19.7g、6−ブロモ−1−ヘキサノール15.2g、炭酸カリウム6.8g、ジメチルスルホキシド100mlを投入し、15時間120℃で反応させた。水中に排出し、中和、トルエン抽出、水洗を行った後、シリカゲルカラムにより精製して、化合物2を27.7g得た。
次いで、反応容器に化合物2;19.1g、トリエチルアミン6.1g、テトラヒドロフラン100mlを投入し、反応容器を氷浴に入れた。これにメタクリル酸クロリド5.2gを滴下し、メタノールを少量加えた後、析出物を除いた。濾液を十分に濃縮することにより、化合物3を21.1g得た。
一方、反応容器にスチレン20g、アニソール30ml、塩化銅(I)7.7mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン63.4mgを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、2−ブロモイソ酪酸エチル15.2gを投入して、25時間120℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出して、約15gの高分子化合物aを得た。
次に、反応容器に高分子化合物a15g、2−ブタノン50ml、塩化銅(I)7.7mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン17.9mg投入し、溶解後、化合物3;5g、メタクリル酸メチル2gを投入し、脱酸素下、6時間90℃で重合させて、高分子材料例1を得た。
同様に、反応容器に高分子化合物a15g、2−ブタノン50ml、塩化銅(I)7.7mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン17.9mg投入し、溶解後、化合物3;3.5g、メタクリル酸メチル1gを投入し、脱酸素下、3時間90℃で重合させて、高分子材料例2を得た。
同様に、反応容器に高分子化合物a15g、2−ブタノン50ml、塩化銅(I)7.7mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン17.9mg投入し、溶解後、化合物3;1.5g、メタクリル酸メチル0.5gを投入し、脱酸素下、1.5時間90℃で重合させて、高分子材料例3を得た。
上記化合物1〜3及び高分子材料例1〜3の反応式を次に示す。高分子材料例の化学式中の「−b−」は、ABブロック共重合体(A−b−B)を意味する。なお、該化学式の末端に結合している開始剤由来の残基などは省略した。
上記高分子材料例1〜3の、Mw/Mn=(重量平均分子量)/(数平均分子量)、繰り返し回数m1、n1、q1は、次のとおりである。但し、繰り返し回数はMnから算出した整数値である。また、MnはGPCによって求めた。
<高分子材料>
例1:Mw/Mn=1.31、m1=1850、n1=340、q1=510
例2:Mw/Mn=1.32、m1=1850、n1=170、q1=320
例3:Mw/Mn=1.30、m1=1850、n1= 70、q1=150
合成例2
反応容器に4−ヒドロキシベンズアルデヒド12.2g、2−アミノピリミジン9.5g、トルエン200mlを投入し、20時間環流した。シリカゲルカラムにより精製して、化合物4を17.1g得た。
次いで、反応容器に化合物4;13.9g、6−クロロヘキサン酸エチル15g、炭酸カリウム7.3g、ジメチルスルホキシド100mlを投入し、15時間120℃で反応させた。水中に排出し、中和、トルエン抽出、水洗を行った後、シリカゲルカラムにより精製して、エステル中間体20.8gを得た。続いて、反応容器にエステル中間体20.8g、エタノール150ml、85%水酸化カリウム5.3gを投入し、3時間環流した。水中に排出後、中和し、析出物を乾燥してカルボン酸中間体19.5gを得た。続いて、反応容器に塩化チオニル100mlを投入し、これに少しずつカルボン酸中間体19.5gを加え、8時間80℃で反応させた。過剰の塩化チオニルを水流アスピレーターを利用して除き、化合物5を19.2g得た。
一方、反応容器にスチレン20g、アニソール30ml、塩化銅(I)18.6mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン0.153gを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、2−ブロモイソ酪酸エチル20.5mgを投入して、12時間120℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出して、約17gの高分子化合物bを得た。
次に、反応容器に高分子化合物b17g、2−ブタノン50ml、メタクリル酸メチル3g、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル3g、塩化銅(I)18.6mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン43.3mg投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、脱酸素下、2時間50℃で重合させて、ブロック共重合体Pを得た。
次いで、反応容器にブロック共重合体P5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物5;1.5gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例4を5.6g得た。
同様に、反応容器にブロック共重合体P5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物5;0.75gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例5を4.5g得た。
同様に、反応容器にブロック共重合体P5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物5;0.45gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製し、高分子材料例6を4.5g得た。
上記化合物4〜5及び高分子材料例4〜6の反応式を次に示す。高分子材料例の化学式中の「−b−」は、ABブロック共重合体(A−b−B)を意味する。なお、該化学式の末端に結合している開始剤由来の残基などは省略した。
上記高分子材料例4〜6の、Mw/Mn=(重量平均分子量)/(数平均分子量)、繰り返し回数m2、n2、q2、r2は、次のとおりである。但し、繰り返し回数はMnから算出した整数値である。また、MnはGPCによって求めた。
<高分子材料>
例4:Mw/Mn=1.34、m2=870、n2=90、q2=110、r2=0
例5:Mw/Mn=1.35、m2=870、n2=50、q2=110、r2=40
例6:Mw/Mn=1.35、m2=870、n2=30、q2=100、r2=60
合成例3
反応容器に4−ヒドロキシベンズアルデヒド12.2g、2−アミノ−4,5−ジシアノイミダゾール13.3g、トルエン200mlを投入し、20時間環流した。シリカゲルカラムにより精製して、化合物6を20.2g得た。
次いで、反応容器に化合物6;17.8g、6−ブロモ−1−ヘキサノール16.3g、炭酸カリウム7g、ジメチルスルホキシド100mlを投入し、15時間120℃で反応させた。水中に排出し、中和、トルエン抽出、水洗を行った後、シリカゲルカラムにより精製して、化合物7を29.4g得た。
一方、反応容器にメタクリル酸メチル20g、2−ブタノン40ml、塩化銅(I)8.04mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン18.7mgを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、2−ブロモイソ酪酸エチル15.9mgを投入し、反応容器内を酸素脱気し、15時間50℃で重合させて、高分子化合物cを約17g得た。
次に、反応容器に高分子化合物c5g、アニソール10ml、化合物8;7g、スチレン0.4g、塩化銅(I)2.37mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン19.4mgを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、10時間120℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出し、乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例7を4.1g得た。
同様に、反応容器に高分子化合物c5g、アニソール10ml、化合物8;3.5g、スチレン0.55g、塩化銅(I)2.37mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン19.4mgを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、6時間120℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出し、乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例8を4.2g得た。
同様に、反応容器に高分子化合物c5g、アニソール10ml、化合物8;1.5g、スチレン0.45g、塩化銅(I)2.37mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン19.4mgを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、3時間120℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出し、乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例9を4g得た。
上記化合物6〜8及び高分子材料例7〜9の反応式を次に示す。高分子材料例の化学式中の「−b−」は、ABブロック共重合体(A−b−B)を意味する。なお、該化学式の末端に結合している開始剤由来の残基などは省略した。
上記高分子材料例7〜9の、Mw/Mn=(重量平均分子量)/(数平均分子量)、繰り返し回数m3、n3、q3は、次のとおりである。但し、繰り返し回数はMnから算出した整数値である。また、MnはGPCによって求めた。
<高分子材料>
例7:Mw/Mn=1.32、m3=2090、n3=380、q3=120
例8:Mw/Mn=1.32、m3=2090、n3=190、q3=180
例9:Mw/Mn=1.32、m3=2090、n3= 70、q3=150
合成例4
反応容器に4−ヒドロキシベンズアルデヒド12.2g、2−アミノ−5,6−ジメトキシベンゾチアゾール21g、トルエン200mlを投入し、20時間環流した。シリカゲルカラムにより精製して、化合物9を27.4g得た。
次いで、反応容器に化合物9;22g、6−クロロヘキサン酸エチル12.7g、炭酸カリウム7.3g、ジメチルスルホキシド100mlを投入し、15時間120℃で反応させた。水中に排出し、中和、トルエン抽出、水洗を行った後、シリカゲルカラムにより精製して、エステル中間体21.5gを得た。続いて、反応容器にエステル中間体21.5g、エタノール150ml、85%水酸化カリウム5.3gを投入し、3時間環流した。水中に排出した後、中和し、析出物を乾燥して、カルボン酸中間体19.3gを得た。続いて、反応容器に塩化チオニル100mlを投入し、これに少しずつカルボン酸中間体19.3gを加えて、8時間80℃で反応させた。過剰の塩化チオニルを水流アスピレーターを利用して除き、化合物10を20.3g得た。
一方、反応容器に4−ビニルピリジン20g、2−ブタノン30ml、塩化銅(I)15.7mg、4,4′−ジノニル−2,2′−ビピリジン0.129gを投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、2−ブロモイソ酪酸エチル30.9mgを投入後、18時間110℃で重合させた。十分に冷却後、メタノール中に排出し、約16gの高分子化合物dを得た。
次に、反応容器に高分子化合物d16g、2−ブタノン25ml、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル15g、塩化銅(I)15.7mg、1,1,4,7,10,10−ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン36.6mg投入し、銅塩が溶けるまで攪拌した。溶解後、反応容器内を酸素脱気し、脱酸素下、4時間50℃で重合させてブロック共重合体Qを得た。
次いで、反応容器にブロック共重合体Q5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物10;3.5gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例10を6.8g得た。
同様に、反応容器にブロック共重合体Q5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物10;1.8gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例11を5.3g得た。
同様に、反応容器にブロック共重合体Q5g、テトラヒドロフラン50ml、トリエチルアミン1mlを投入し、これに化合物10;0.2gを加えた。2時間50℃を保ちながら攪拌した後、メタノール中に排出した。乾燥させた後、析出物をシリカゲルカラムで精製して、高分子材料例12を4.3g得た。
上記化合物9〜10及び高分子材料例10〜12の反応式を次に示す。高分子材料例の化学式中の「−b−」は、ABブロック共重合体(A−b−B)を意味する。なお、該化学式の末端に結合している開始剤由来の残基などは省略した。
上記高分子材料例10〜12の、Mw/Mn=(重量平均分子量)/(数平均分子量)、繰り返し回数m4、n4、q4は、次のとおりである。但し、繰り返し回数はMnから算出した整数値である。また、MnはGPCによって求めた。
<高分子材料>
例10:Mw/Mn=1.35、m4=960、n4=190、q4= 20
例11:Mw/Mn=1.34、m4=960、n4= 90、q4=120
例12:Mw/Mn=1.34、m4=960、n4= 10、q4=200
以下、基本的に上記合成例1〜4と同様にして合成した高分子材料例の化学式を示す。化学式中に「−b−」を含む場合の意味、化学式の末端に結合している開始剤由来の残基などを省略した点、m、n、qが算出値である点、Mnの求め方は、上記合成例1〜4の場合と同様である。また、〔化19〕〜〔化21〕については、表1〜表3に、部分構造と置換基を示した。
<高分子材料>
例13:Mw/Mn=1.36、m5=1280、n5=300、q5= 0
例14:Mw/Mn=1.35、m5=1280、n5=180、q5=120
例15:Mw/Mn=1.35、m5=1280、n5= 90、q5=210
<高分子材料>
例16:Mw/Mn=1.35、m6=1060、n6=240、q6= 0
例17:Mw/Mn=1.35、m6=1060、n6=140、q6=100
例18:Mw/Mn=1.34、m6=1060、n6= 40、q6=200
<高分子材料>
例19:Mw/Mn=1.34、m7=770、n7=160、q7= 20
例20:Mw/Mn=1.33、m7=770、n7= 70、q7=110
例21:Mw/Mn=1.34、m7=770、n7= 20、q7=160
<高分子材料>
例22:Mw/Mn=1.31、m8=1460、n8=160、q8= 10
例23:Mw/Mn=1.30、m8=1460、n8=130、q8=360
例24:Mw/Mn=1.31、m8=1460、n8=110、q8=860
<高分子材料>
例25:Mw/Mn=1.34、m9=1930、n9=100、q9= 420
例26:Mw/Mn=1.34、m9=1930、n9=120、q9= 870
例27:Mw/Mn=1.33、m9=1930、n9=110、q9=1200
<高分子材料>
例28:Mw/Mn=1.26、m10=2360、n10=410、q10=50
例29:Mw/Mn=1.21、m10=1720、n10= 80、q10=20
例30:Mw/Mn=1.24、m10=1540、n10= 20、q10=10
<高分子材料>
例31:Mw/Mn=1.28、m11=2360、n11=50
例32:Mw/Mn=1.27、m11=2130、n11=30
例33:Mw/Mn=1.27、m11=2350、n11=20
<高分子材料>
例34:Mw/Mn=1.34、m12=1930、n12=100
例35:Mw/Mn=1.34、m12=1930、n12=120
例36:Mw/Mn=1.33、m12=1930、n12=110
表1の「R」は、R1、R2、R4、R5を示し、特定されていないものは、水素原子である。また、「Ph」はフェニル基を表す。
表2の「R」は、R1、R2、R4、R5を示し、特定されていないものは、水素原子である。
表3の「R」は、R1、R2、R4、R5を示し、特定されていないものは、水素原子である。また、「Ph」はフェニル基を表す。
実施例1〜12、比較例1〜2
高分子材料例1、5、9、10、15、16、21、24、27、28、32、36、51、52を、それぞれトルエン溶解した。この溶液をフォトポリマーで保護したポリカーボネート基板(厚さ0.6mmの射出成形板、深さ200nm、半値幅0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝が形成されている)上に、スピナー塗布して、厚さ300nmの記録層を形成し、光記録媒体を作成した。
これらの光記録媒体について、未記録状態、及び発振波長657nmの半導体レーザ光を用いてトラッキングしながらEFM信号を記録した後の表面形状及び偏向の有無を測定した。結果を表4に示す。
比較例3〜4
実施例1で用いた高分子材料例の代りに、比較例3として、高分子材料例51と市販のポリスチレンの混合物(重量比30:70)を用い、比較例4として、高分子材料例53と市販のポリスチレンの混合物(重量比15:85)を用いた点以外は、実施例1と同様の手順により光記録媒体を作成し、測定を行った。結果を表4に示す。
下記表4中の実施例、比較例欄の「実」は実施例、「比」は比較例を示す。
評価欄の「○」は良好、「△」は普通、「×」は」不良である。
実施例13〜24、比較例5〜6
化合物例2、6、7、12、14、18、19、23、25、29、33、34、52、53をそれぞれトルエン溶解した。この溶液をフォトポリマーで保護したポリカーボネート基板(厚さ0.6mmの射出成形板、深さ200nm、半値幅0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝が形成されている)上に、スピナー塗布し、厚さ300nmの記録層を形成した。次に、スパッタ法により厚さ1200Åの金の反射層を設け、更にその上にフォトポリマーからなる保護層を設けた後、厚さ0.6mmの射出成形ポリカーボネート平面基板をフォトポリマーで接着し、光記録媒体を得た。
これらの光記録媒体に対し、発振波長657nmの半導体レーザ光を用い、トラッキングしながらEFM信号を記録し、発振波長657nmの半導体レーザの連続光で再生して、CN比(C/N)を測定した。結果を表5に示す。
比較例7〜8
実施例13で用いた高分子材料例の代りに、比較例7として、高分子材料例51と市販のポリスチレンの混合物(重量比20:80)を用い、比較例8として、高分子材料例52と市販のポリメタクリル酸メチルの混合物(重量比10:90)を用いた点以外は、実施例13と同様の手順により光記録媒体を作成し、測定を行った。結果を表5に示す。
下記表5中の実施例、比較例欄の「実」は実施例、「比」は比較例を示す。
実施例25〜42
化合物例3、4、8、11、13、17、20、22、26、30、31、35、37、41、42、45、49、50をそれぞれトルエン溶解した。この溶液をフォトポリマーで保護したポリカーボネート基板(厚さ0.6mmの射出成形板、深さ200nm、半値幅0.25μm、トラックピッチ0.74μmの案内溝が形成されている)上に、スピナー塗布し、厚さ300nmの記録層を形成し、光記録媒体を作成した。
これらの光記録媒体に対し、発振波長405nmの半導体レーザ光を用いて、トラッキングしながらEFM信号を記録した後、表面形状をAFMで観察・撮影し、5μm2中に含まれるドメイン径の平均値を測定した。結果を表6に示す。
比較例9〜11
実施例25で用いた高分子材料例の代りに、比較例9として、高分子材料例51と市販のポリスチレンの混合物(重量比35:65)を用い、比較例10として、高分子材料例52と市販のポリメタクリル酸メチルの混合物(重量比15:85)を用い、比較例11として、高分子材料例53と市販のポリスチレンの混合物(重量比40:60)を用いた点以外は、実施例25と同様の手順により光記録媒体を作成し測定を行った。結果を表6に示す。
下記表6中の実施例、比較例欄の「実」は実施例、「比」は比較例を示す。
評価欄の「○」は良好、「△」は普通、「×」は」不良である。
1 記録光を受けても変化しない範囲(領域1)
2 記録光により変化した範囲(領域2)
3 伝導熱により変化した範囲(領域3)
5 記録材(色素)存在範囲(領域5)
6 記録材(色素)の存在しない範囲(領域6)
20 記録層
101 基板
102 下地層
103 保護層
104 ハードコート層
106 金属反射層
107 保護基板
108 接着層
特許第3803770号公報 特許第3690061号公報 特開昭63−66229号公報 特開平2−193115号公報 特開平3−170597号公報 特開平11−256147号公報 特開2001−270848号公報 特開2001−89529号公報 特許第2515566号公報 特許第2630044号公報 特許第2630045号公報 特許第3056249号公報 特表平10−504333号公報 特表平11−501359号公報 特開昭64−86338号公報 特開平6−297854号公報 特許第3374763号公報 特開2004−358728号公報

Claims (7)

  1. 記録及び/又は再生を行う光記録媒体の記録層を構成する材料の少なくとも1つが、光により秩序−無秩序状態を取り得る部位と秩序−無秩序状態を取り得ない部位とを有し、前記秩序−無秩序状態を取り得る部位として、下記一般式(I)で示される部位を1種類以上含有している高分子材料であることを特徴とする光記録媒体。
    〔上記一般式(I)中、R1〜R5はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1とR2、R2とR3、R3とR4、R4とR5は、連結して環を形成していても良い。R1〜R5の何れか1つは高分子主鎖と連結している。αはAとBが連結して成る環を表し、AはCR6、又はNを表し、BはO、S、N、NR7、CR8、CR9R10の何れかを表す。また、R6〜R10はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。〕
  2. 前記高分子材料は、下記一般式(II)で示されるものであることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
    〔上記一般式(II)中、R1′、R2′、R4′、R5′はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1′とR2′、R4′とR5′は、連結して環を形成していても良い。α′はA′とB′が連結して成る環を表し、A′はCR6′又はNを表し、B′はO、S、N、NR7′、CR8′、CR9′R10′の何れかを表す。−X−は、−O−、−S−、−(NR11)−、−(CR12R13)−、−(CO)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかを表す。−Y−は、−(CH2)s−、−(C6H4)t−の何れかを表し、s及びtは0以上の整数を表す。また、このY鎖は、−O−、−S−、−(NR14)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかで中断されていても良い。−Z−は、−O−、−S−、−(NR15)−、−(CR16R17)−の何れかを表す。また、R6′〜R10′及びR11〜R17はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。〕
  3. 前記高分子材料は、下記一般式(III)で示されるモノマーを少なくとも1種類用いた重合体であることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。
    〔上記一般式(III)中、R1″、R2″、R4″、R5″はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基、置換もしくは未置換のアルキルオキシ基、置換もしくは未置換のアリールオキシ基、置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールアミノ基、置換もしくは未置換のアルキルカルボニルアミノ基、置換もしくは未置換のアリールカルボニルアミノ基、カルバモイル基、置換もしくは未置換のアルキルカルバモイル基、置換もしくは未置換のアリールカルバモイル基を表す。また、R1″とR2″、R4″とR5″は、連結して環を形成していても良い。α″はA″とB″が連結して成る環を表し、A″はCR6″又はNを表し、B″はO、S、N、NR7″、CR8″、CR9″R10″の何れかを表す。−X′−は、−O−、−S−、−(NR11′)−、−(CR12′R13′)−、−(CO)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかを表す。−Y′−は、−(CH2)s−、−(C6H4)t−の何れかを表し、s及びtは0以上の整数を表す。また、このY′鎖は、−O−、−S−、−(NR14′)−、−(O−CO)−、−(CO−O)−、−(NH−CO)−、−(CO−NH)−の何れかで中断されていても良い。また、R6″〜R10″及びR11′〜R14′はそれぞれ独立に、水素原子、置換もしくは未置換のアルキル基、置換もしくは未置換のアリール基の何れかを表す。R18は水素原子又はメチル基を表す。〕
  4. 記録層の記録及び/又は再生光入射側表面(界面)が、第1のドメイン相と第2のドメイン相に相分離していることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光記録媒体。
  5. 第2ドメイン相の熱伝導率が、第1のドメイン相の熱伝導率より小さいことを特徴とする請求項4に記載の光記録媒体。
  6. 秩序−無秩序状態を取り得る部位を含む第1又は第2のドメイン相の大きさが、記録及び/又は再生光により記録層の光入射側表面(界面)にできる最小スポット径よりも小さいことを特徴とする請求項4又は5に記載の光記録媒体。
  7. 第1のドメイン相と第2のドメイン相は、化学的に結合したブロック共重合体により形成されていることを特徴とする請求項4〜6の何れかに記載の光記録媒体。
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