JPH0246541A - 光記録媒体の製造方法 - 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、光記録媒体の製造方法間するものである。更
に詳しくは、ホトクロミスム特性を示すポリジアセチレ
ン結合を有する単分子化学吸着膜或は単分子化学吸着累
積膜を光記録媒体に応用したものである。

従来の技術 ジアセチレン誘導体のポリマーは、パイ電子共役系を持
つ一次元の主鎖を分子内１に保有していることで、導電
性や非線形光学効果を持つことから光、電子機、能材料
として広く研究されている。

また、ポリジアセチレンの製造方法としては、ジアセチ
レン化合物１結晶あるいはＬ　Ｂ　？Ｂを用いて累積し
たジアセチレン化合物の単分子累積膜を放射線照射によ
り重合する方法がよく知られている。

発明が解決しようとした課題 ところが、現在知られているポリジアセチレン単結晶で
は大面積のものが得られ無い。一方ＬＢ法を用いて累積
したジアセチレン化合物の単分子累積膜では大面Ｉ積の
薄膜が得られるが、製造効率は極めて悪く光記録媒体へ
応用しようとすればコストが高くなり実用性がない。

課題を解決するための手段 一端に一５ｉ−Ｓｉ−Ｃｌ基を持つ直鎖」二の炭化水素
誘導体を用いれば、有機溶媒中で化学吸着により親水性
基板表面に極めて簡単に単分子膜を形成できる。さらに
、前記方法で形成される単分子膜表面にあらかじめ特定
の置換基を付加しておくことにより、吸着後、化学反応
により表面を親水性化することができる。このことによ
り吸着単分子膜の累積・膜を形成することも出来ること
が知られている。

従って、直鎖状炭化水素の一部に７アセチレン基を含む
ような物、質を用い化学吸着法を行えば、１層の膜厚 数十オングストロームオーダのジアセチレン誘導体の単
分子膜を形成でき、さらに多層の累積膜も容易に得るこ
とが出来る。

この方法により累積された単分子ｊ戻を、紫外線照射す
ることにより前記単分子膜あるいは単分子累積膜のジア
セチレン基の部分を重合させると、単分子膜状のポリジ
アセチレンポリマーが形成すれる。　　つまり、一定の
配向、性を保った状態でジアセチレン誘導体の分子を重
合することにより、単分子膜あるいは単分子・膜が累積
した共役系が連続したポリジアセチレンポリマーを作れ
る。

作用 即ち、第１のジアセチレン（−ＣＥ：Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）基
と一８ｉ−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物質を溶解させた非水系
の第１の有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬し、化
学吸着法により前記基板上に前記物質の分子を化学吸着
で形成した後、紫外線照射することにより前記単分子膜
のジアセチレン基の部分を重合させてポリジアセチレン
超薄膜を作製することができる。

さらに、第１のジアセチレン基＝！ニー５ｉ−Ｓｉ−Ｃ
ｌ基を含む物質として分子末端が−ＣＨ−ＣＨ２基で置
換されている物質をもちい化学吸着後あるいは紫外線照
射の後、−ＣＨ＝ＣＨ２基を−ＣＨ２ＣＨ２０Ｈに変換
し第２のジアセチレン基と一５ｉ−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む
物質を溶！解させた非水系の第２の有機溶媒中に基板板
を浸漬し化学吸着法を繰り返すことにより、前記基板」
−に前記２つの物・質よりなる単分子２層膜を形成でき
る。

あるいは、第１のジアセチレン基と一８ｉ−Ｓｉ−Ｃｌ
基を含む物質の分子末端が−ＳｉＨ基で置換されている
物質をもちい化学吸着後あるいは紫外線照射の後、−Ｓ
ｉＨ基をＳｉＯＨに変換し第２のジアセチレン基と一８
ｉ−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物質を溶解させた非水系の第２
の有機溶層媒中に基板を浸漬し化学吸着法を繰り返すこ
とにより同ｇ様に２種類の単分子膜よりなる単分子２層
＋ｌ１ｌ（を形成することができる。

さらにまた、−８ｉＯＨ基あるいは一〇Ｈ２ＣＨ２０Ｈ
基に変換する工程と化学吸着の工程を複数回繰り返すこ
とで数々の物質よりなる複数層の単分子累積膜を形成す
ることもできる。

なお、このとき−ｃ＝ｃ−ｃ＝ｃ−基の隣に置換基を導
入し、各々の単分子層の光啄・載持性が異なる単分子吸
着膜を累積形成すれば光多重記録媒体を製造できる。

以下、実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

実施例 使用したサンプルは、数々あるが、アセチレン誘導体の
一種であり末端にアセチレン基のある７ラン系界面活性
剤（ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ２）□−Ｃ≡Ｃ−ＣミＣ（ＣＨ１２
）　ｎ−８ｉ　Ｓｉ−Ｃｌ３；　ｍ、　　ｎは整数、た
たし１〜１０が良い）を用いた場合について説明する。

例えば、表面が酸、化されたＡ１基板やＳ　ｉ　０２の
形成された半導体Ｓｉ基板１」二にジアセチレン基２を
含むシラン系界面活性剤（例えば、ω−ペンタコセジイ
ノイックトリクロロシラン；　ＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ２）
＋＋　　Ｃ’Ｅ≡Ｃｃ＝ｃ　　（ＣＨ２）　８−８　ｉ
　Ｓｉ−Ｃｌ３）を化学吸着法にて吸着させて基板表面
に単分子吸着膜３を形成する。この時、−８ｉｃ１基と
基板表面の５ｉＣｈとともに形成されている一〇Ｈ基と
が脱塩、酸・反応して、基板表面にＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ
２）＋＋　　Ｃ≡ＣＣ≡Ｃ（ＣＨ２）　８−８ｉ−０−
の単分子膜が形成できる。例えば、２゜０ＸＩＳｉ−Ｃ
ｌ３〜５．０Ｘ１０”　　ｍｏｌ／ｌの濃度て前記シラ
ン系界面活性剤を溶かした８０％ｎヘキサン、１２％四
塩化炭素、８％クロロホルム溶液中に、室温で数分間Ｓ
ｉＯ２の形成されたＳｉ基板を浸漬すると、ＳｉＯ２表
面で一８ｉ−０−の結合を形成できる。　（第１図　（
ａ））なお、基板表面にＣＨ，２＝ＣＨ（ＣＨ２）＋＋
ｃ＝ｃ　　ｃ＝ｃ　（ＣＨ２）　ｅ　　Ｓ　ｉ　　Ｏ−
の単分子膜が形成できていることは、ラマン分光分析に
て確認された。　（第２１図　（Ａ線））続いて、紫外
線りを全面に照・射して、ジアセチレン基２を重合する
と、青色を描するポリジアセチレン結合２ａを有する単
分子吸着／ＩＩＥ　３　ａを形成できる。　（第１図（
ｂ））なお、このとき重合反応に使用した光の波長は２
００〜４００ｎｍである。また、吸着膜の重合を確認す
るため、更に照射量を変えてラマン散乱スペクトルを測
定した。

第２図に紫外線熱・射に伴うラマンスペクトルの変化を
示す。Ｂ線及びＣ線に示すように、いずれも紫外線照射
にともなって２１００ｃｒｒｒ’（共役３重結合）の吸
収が減少して、新たに１４５０ｃｍ−’（Ｃ≡Ｃの吸収
）の吸収が増加していることより（−ｃ＝ｃ−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−ｃ＝ｃ−）ｎ結合を持つポリジアセチレンが生成さ
れたことが証明された。即ち第１図（ａ）に示すような
分子配列状態からから紫外線、照射により第１図（ｂ）
に示すような反応、即ちポリジアセチレンが県遺された
ことが明かとなった。

更に、吸着単分子膜の、層数を増やす必要がある場合に
は、単分子ｌ１ｌ（３ａを１層形成した後、室温でジボ
ラン１ｍｏｌ／１のＴ　ＨＦ　ｉ液を用い、単分子膜３
ａの形成された基板を浸漬し、さらにＮａ０Ｈｏ、　　
１ｍｏｌ／ｌ、３０％Ｈ２Ｏ２水溶液に浸漬することに
より、単分子膜３の表面のビニル基に水酸基（ＯＨ）４
を付加した単分子膜３ａを形成することができる。　（
第１図（ｃ））、以下、前述と同様の反応液を用いて化
学・啄１着工程およびＯＨ付加工程を繰り返すことによ
り単分子層を必要な膜厚で累積形成できる。すなわち、
単分子膜３ｂのＯＨ基が反応した単分子１１ｉＳｃ上に
、前述の結合２ａを有する単分子吸着１］％３ａを積層
できる。積層数は任意である。なお、ビニル基を＝ＣＨ
２ＣＨ２０Ｈに変・換する方法として、■２を含む雰囲
気中でＸ線、電子線、ガンマ絨照射しても同様の効果か
えられる。

さらにまた、上記−以外の製造方、法としてジアセチレ
ン基を含む分子の末端を一５ｉｎｅ２−）＋（に置換し
ておけば、アルカリ水処１理のみで一８ｉＧ））ｄに変
換できるので、吸着単分子の累積がより行いやすくなる
。

次に、上記実施例で作製した光記婦媒体にＡｒイオンレ
ーザビームを用いて書き込むと、青色が赤色に変化し光
記録が可能なことが確認できた。なお、このとき反応は
、膜の光による昇温効果であることが、膜の加熱実験に
よる分光スペクトル変化と一致することより確認された
。スペクトルの変化を第３図に示す。

また、此の膜は記録温度が７０’Ｇ以下でなされていれ
ば、加熱アニールで赤色が青色に■変換されることが確
認された。従って、完全記録を行いたい場合は、８０°
Ｃ以上で記録を行えば良い。また、可逆型光記録媒体と
して使用するのであれば、照射部分の昇温か７０°Ｃ以
下になるような条件で光照射を行えば良い。

一方、ポリジアセチレン結合の作成は、紫外線よりエネ
ルギーが高いＸ線や電子＃ｉ（ガンマ線も同じ効果があ
る）を用いても、可寸なことが確認された。

以上の、実施例では、シラン系界・面１活、性剤である
ＣＨ＝Ｃ（ＣＢ２）　、＋　　ＣミＧ−１：：：Ｃ−（
ＣＨ２）８　５ｉＳｉ−Ｃｌ３を用いた単分子・膜、に
ついてのみ示したが、分子内のジアセチレン（−ＣミＣ
−Ｃ：Ｃ−）基に隣、接したメチレン基を他の感応基た
トエハヘンゼン基等で置、換すればポリジアセチレン単
分子膜の光吸、収を変化させることができる。

また、ジアセチレン化合物に増争感用の色素例えばメロ
シアニン基或・はフタロシアニン系の色素ヲ混ぜて単分
子膜を作製すれば記録、４度もＳｊ整できる。

なお、分子内にジアセチレン基を含み化学吸着が可能な
ものであれば、生成される単分子膜の化学構造は異なる
が、同１様の方法が爪ト用１出来ることは明らかであろ
う。

例えば、ジアセチレン基の代わりにスピロピラン基のよ
うなホトクロミック特７性を示す感応基を導入すれば、
化学吸５着法を用いて同ζ様の光記録媒体を製造できる
ことは明らかであろう。

発明の効果 本発明の製造方法を用いることにより、大面・稙の光記
録、媒体用ポリジアセチレンポリマ華Ｌｐ＄を高能率に
製造できる。また、不発・明の製造方法は、ＬＢ法に比
べ極めて簡単であるので、製造コストを非常に安くでき
る効果がある。

また、この様にして製造されたポリジアセチレン吸着単
分子膜は、従来のＬＢ法で製造されていたポリアセチレ
ン単分子膜に比へ、分子レベルで極めて高密度でピンホ
ールが少なく高性能である。

また、各々の層１間は化学結合されてているため、剥離
することがなく信頼性は極めて高い。さらに、理論的に
は共役系の吸収特性を変えた単分子膜を、必要とした層
数だけ吸着累積できるので、光多重記録媒体の製造には
極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は不発、明の光記、録用ポリジアセチレン製造工
程すなわちポリジアセチレン生成に於ける反応の工程概
念図、第２図は紫外線・照・射によりポリジアセチレン
が生成したことを示すラマンスペクトルを示し、過４程
・確認の為の、ＦＴＩＲによる分析結果を示す図、第３
図は光照射時のポリジアセチレン膜の可視スペクトル変
化を示す図である。 １・・一基板、２・・φジアセチレン基、３゜３ａ、３
ｂ・・・単分子吸着・謄、４・・・水酸基。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のジアセチレン（−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−）基と
   −Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物質を溶解させた非水系の第１の
   有機溶媒中に表面が親水性の基板を浸漬し前記基板上に
   前記物質の単分子膜を化学吸着により形成する工程と、
   紫外線照射により前記単分子膜のジアセチレン基の部分
   を重合させる工程を含むことを特徴とした光記録媒体の
   製造方法。
2. （２）第１のジアセチレン基と−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物
   質の分子末端が−ＣＨ＝ＣＨ＿２基で置換されている物
   質を用い化学吸着後あるいは紫外線照射の後、−ＣＨ＝
   ＣＨ＿２基を−ＣＨ＿２ＣＨ＿２ＯＨに変換し第２のジ
   アセチレン基と−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物質を溶解させた
   非水系の第２の有機溶媒中に前記基板板を浸漬し化学吸
   着を行う工程を繰り返すことにより前記基板上に前記物
   質の単分子累積膜を形成することを特徴とした光記録媒
   体の製造方法。
3. （３）第１のジアセチレン基と−Ｓｉ−Ｃｌ基を含む物
   質の分子末端が−ＳｉＨ基で置換されている物質を用い
   化学吸着後あるいは紫外線照射の後、−ＳｉＨ基をＳｉ
   ＯＨに変換し第２のジアセチレン基と−Ｓｉ−Ｃｌ基を
   含む物質を溶解させた非水系の第２の有機溶媒中に基板
   板を浸漬し化学吸着を行う工程を繰り返すことにより、
   前記基板上に前記物質の単分子累積膜を形成することを
   特徴とした光記録媒体の製造方法。
4. （４）−Ｃ≡Ｃ−Ｃ≡Ｃ−基の隣の炭化水素基に置換基
   を導入することにより各々の層の単分子膜のポリジアセ
   チレンの光吸収特性が異なる単分子吸着膜を累積したこ
   とを特徴とした特許請求の範囲第３項記載の光記録媒体
   の製造方法。
5. （５）アセチレン基を含む物質がω−ペンタコセジイノ
   イックトリクロロシランであることを特徴とした特許請
   求の範囲第１項記載の光記録媒体の製造方法。
6. （６）アセチレン基を含む物質が１−（ジリメチルシリ
   ル）−ω−トリコサジイノイックトリクロロシランであ
   ることを特徴とした特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の光記録媒体の製造方法。