JPH0675330A - Porphin type recording material - Google Patents
Porphin type recording materialInfo
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- JPH0675330A JPH0675330A JP3243153A JP24315391A JPH0675330A JP H0675330 A JPH0675330 A JP H0675330A JP 3243153 A JP3243153 A JP 3243153A JP 24315391 A JP24315391 A JP 24315391A JP H0675330 A JPH0675330 A JP H0675330A
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- porphine
- guest
- component
- host
- recording material
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- Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ゲスト成分とホスト成分を主成分としてなる組
成物からなり、ゲスト成分が、非イオン性ポルフィン誘
導体であり、ホスト成分が、ゲスト成分と相溶する有機
ポリマであり、かつ、ホスト成分を構成する水素原子が
重水素置換されていることを特徴とするポルフィン系記
録材料。
【効果】本発明のポルフィン系記録材料は、従来のポル
フィン誘導体を用いた光記録材料に比べてホール半値幅
が狭い。
(57) [Summary] [Structure] A composition comprising a guest component and a host component as main components, wherein the guest component is a nonionic porphine derivative, and the host component is an organic polymer compatible with the guest component. And a hydrogen atom constituting a host component is deuterium-substituted, a porphine-based recording material. [Effect] The porphine-based recording material of the present invention has a narrower half-value width of the hole than the conventional optical recording material using a porphine derivative.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光化学ホールバーニン
グ現象を利用して、同一材料の同一場所に異なる波長の
光で多重に記録可能な光記録材料に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording material capable of multiple recording with the light of different wavelengths at the same place of the same material by utilizing the photochemical hole burning phenomenon.
【0002】[0002]
【従来の技術】光化学ホールバーニング(PHB)現象
は、液体ヘリウム温度程度の極低温において光化学反応
を起こす材料に単色性の良い光を照射することにより、
その光を吸収するゲスト分子のみを選択的に励起し、光
化学変化を生じさせるものである。この光化学変化によ
り材料の吸収スペクトルに鋭いホールが形成できること
から、ホールの有無によりフォトンモードでの光記録が
可能である。しかも、照射する光の波長を変えて順次記
録することにより、同一材料の同一場所に波長多重記録
を行うことができる。このPHB現象を利用すると、従
来用いられてきた光学式デジタル記録媒体であるコンパ
クトデイスク(CD)やレーザーデイスク(LD)など
に比べて約1000倍の記録密度向上の可能性がある。2. Description of the Related Art The photochemical hole burning (PHB) phenomenon is caused by irradiating a material that causes a photochemical reaction at an extremely low temperature of about the temperature of liquid helium with light of good monochromaticity.
Only the guest molecule that absorbs the light is selectively excited to cause a photochemical change. Since a sharp hole can be formed in the absorption spectrum of the material by this photochemical change, optical recording in the photon mode is possible depending on the presence or absence of the hole. Moreover, wavelength-multiplexed recording can be performed at the same location on the same material by changing the wavelength of the emitted light and recording sequentially. By utilizing this PHB phenomenon, there is a possibility that the recording density will be improved about 1000 times as compared with the conventionally used optical digital recording media such as compact disk (CD) and laser disk (LD).
【0003】このようなPHB現象を用いる光記録材料
は、光反応性化合物であるゲスト分子と、それを分散す
るためのホストとから構成される。光記録に際して波長
多重度を大きくするためには、ゲストの分散状態に多様
性を持たせる意味から、ホストとして非晶質な媒体を用
いるのがよい。この目的から、従来ホストには有機ポリ
マやケイ酸ガラス等が用いられてきた。例えば、ゲスト
をテトラフェニルポルフィン、ホストをポリメチルメタ
クリレートとする材料(光学、14 (4) 263-269(1985))
や、ゲストをキニザリン、ホストをケイ酸ガラスとする
材料(Journalof Applied Physics、58 (9) 3559-3565
(1985))などが知られている。An optical recording material using such a PHB phenomenon is composed of guest molecules which are photoreactive compounds and a host for dispersing the guest molecules. In order to increase the wavelength multiplicity during optical recording, it is preferable to use an amorphous medium as a host in order to make the dispersed state of the guest diverse. For this purpose, an organic polymer, silicate glass, or the like has been conventionally used as a host. For example, a material in which the guest is tetraphenylporphine and the host is polymethylmethacrylate (Optics, 14 (4) 263-269 (1985))
And materials that use quinizarin as the guest and silicate glass as the host (Journal of Applied Physics, 58 (9) 3559-3565.
(1985)) are known.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、ポルフィン/ポリマ系で構成されるPHB材料に形
成されたホールの幅は、一つにはホストポリマを構成す
る元素で最も軽い水素のトンネリングによりホストポリ
マ中の2準位系(TLS)の緩和速度に伴い大きくなる
と考えられている。したがって、生成したホールの半値
幅が広いという欠点を持ち、PHB材料に期待される波
長多重度が減少する。However, in general, the width of the hole formed in the PHB material composed of the porphine / polymer system is, in part, due to tunneling of hydrogen, which is the lightest element constituting the host polymer, in the host polymer. Is considered to increase with the relaxation rate of the two-level system (TLS). Therefore, it has a drawback that the generated hole has a wide half-value width, and the wavelength multiplicity expected of the PHB material is reduced.
【0005】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し
ようとするものであり、ゲスト成分として非イオン性ポ
ルフィンを、ホスト成分としてゲスト成分と相溶し、水
素原子が重水素置換された有機ポリマを用いることによ
って、生成するホールの半値幅の小さい記録材料を提供
することを目的とする。The present invention is intended to solve the drawbacks of the prior art, and is an organic polymer in which a nonionic porphine as a guest component is compatible with a guest component as a host component and a hydrogen atom is substituted with deuterium. The purpose of the present invention is to provide a recording material in which the full width at half maximum of generated holes is small.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の構成を有する。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution.
【0007】「ゲスト成分とホスト成分を主成分として
なる組成物からなり、ゲスト成分が、非イオン性ポルフ
ィン誘導体であり、ホスト成分が、ゲスト成分と相溶す
る有機ポリマであり、かつ、ホスト成分を構成する水素
原子が重水素置換されていることを特徴とするポルフィ
ン系記録材料。」 すなわち、従来のポルフィン誘導体を用いた記録材料と
比べ、ホストに重水素置換したポリマを用いた材料で
は、水素原子の重水素化により水素のトンネリングが抑
えられるために生成するホールの半値幅を小さくでき
る。"A composition comprising a guest component and a host component as main components, the guest component is a nonionic porphine derivative, the host component is an organic polymer compatible with the guest component, and the host component A porphine-based recording material characterized in that the hydrogen atoms constituting the are replaced by deuterium. ”That is, in comparison with a recording material using a conventional porphine derivative, a material using a polymer deuterium-substituted for a host, Since the deuteration of hydrogen atoms suppresses the tunneling of hydrogen, the full width at half maximum of generated holes can be reduced.
【0008】ゲスト成分としては、一般的な有機溶媒に
可溶な非イオン性ポルフィン誘導体であれば制限される
ことなく用いることが可能で、特に、下記式(I)で示
されるポルフィン誘導体が好ましく用いられる。The guest component can be used without limitation as long as it is a nonionic porphine derivative soluble in a general organic solvent, and a porphine derivative represented by the following formula (I) is particularly preferable. Used.
【0009】[0009]
【化2】 [Chemical 2]
【0010】(式中、X1〜X4は、アリール基または
ヘテロ環基である。) アリール基としては、ホスト成分との良好な相溶性をも
つものとして、無置換のフェニル基やその1置換体、2
置換体、3置換体などが好ましく用いられる。アリール
基を有するポルフィン誘導体としては、式(II)(In the formula, X 1 to X 4 are an aryl group or a heterocyclic group.) The aryl group is an unsubstituted phenyl group or its 1 as having good compatibility with the host component. Substitute, 2
Substitutes, tri-substitutes and the like are preferably used. The porphine derivative having an aryl group is represented by the formula (II)
【0011】[0011]
【化3】 [Chemical 3]
【0012】(ただし、式中R1〜R5はすべて水素原
子かあるいはR1〜R5のうち少なくとも一つは、メチ
ル基、エチル基などのアルキル基、メトキシ基、エトキ
シ基などのアルコキシル基、メチルチオ基、エチルチオ
基などのアルキルチオ基、フルオロ基、クロル基などの
ハロゲン基、シアノ基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基
である。)で表される5,10,15,20−テトラフェニルポル
フィン、5,10,15,20−テトラキス(アルキルフェニル)
ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(ジアルキルフェ
ニル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(トリアル
キルフェニル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス
(アルコキシフェニル)ポルフィン、5,10,15,20−テト
ラキス(ジアルコキシフェニル)ポルフィン、5,10,15,
20−テトラキス(トリアルコキシフェニル)ポルフィ
ン、5,10,15,20−テトラキス(アルキルチオフェニル)
ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(ハロゲノフェニ
ル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(シアノフェ
ニル)ポルフィンなどが好ましく用いられる。(Wherein R 1 to R 5 are all hydrogen atoms or at least one of R 1 to R 5 is an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxyl group such as a methoxy group or an ethoxy group). , A methylthio group, an alkylthio group such as an ethylthio group, a halogen group such as a fluoro group and a chloro group, a cyano group, a nitro group, and a dialkylamino group.), 5,10,15,20-tetraphenylporphine, 5,10,15,20-tetrakis (alkylphenyl)
Porphine, 5,10,15,20-tetrakis (dialkylphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (trialkylphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (alkoxyphenyl) porphine, 5, 10,15,20-Tetrakis (dialkoxyphenyl) porphine, 5,10,15,
20-Tetrakis (trialkoxyphenyl) porphine, 5,10,15,20-Tetrakis (alkylthiophenyl)
Porphine, 5,10,15,20-tetrakis (halogenophenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (cyanophenyl) porphine and the like are preferably used.
【0013】ヘテロ環基としては、ピリジン環、チオフ
ェン環などが好ましく用いられる。ヘテロ環基を有する
ポルフィン誘導体としては、式(III)As the heterocyclic group, a pyridine ring and a thiophene ring are preferably used. The porphine derivative having a heterocyclic group is represented by the formula (III)
【0014】[0014]
【化4】 [Chemical 4]
【0015】で表される5,10,15,20−テトラピリジルポ
ルフィン、または、式(IV)5,10,15,20-tetrapyridylporphine represented by the formula (IV)
【0016】[0016]
【化5】 [Chemical 5]
【0017】で表される5,10,15,20−テトラチエニルポ
ルフィンが好ましく用いられる。アリール基またはヘテ
ロ環基を5,10,15,20−位に有する非イオン性ポルフィン
誘導体は、相当するベンズアルデヒド誘導体とピロール
から酸触媒で縮合したのち酸化することで合成できる。5,10,15,20-tetrathienylporphine represented by: is preferably used. The nonionic porphine derivative having an aryl group or a heterocyclic group at the 5,10,15,20-position can be synthesized by condensing the corresponding benzaldehyde derivative and pyrrole with an acid catalyst and then oxidizing the condensed product.
【0018】また、式(II)〜(IV)で示されてい
るように、式(I)における置換基X1〜X4がすべて
同じであるポルフィン誘導体のほかに、式(I)におけ
る置換基X1〜X4の少なくとも1つが異なる置換基で
あるポルフィン誘導体であってもよい。Further, as shown in formulas (II) to (IV), in addition to the porphine derivative in which the substituents X 1 to X 4 in formula (I) are all the same, the substitution in formula (I) A porphine derivative in which at least one of the groups X 1 to X 4 is a different substituent may be used.
【0019】本発明における有機ポリマとしては、ゲス
ト成分と相溶するものであればよいが、それぞれ、重水
素置換されたモノマから重合された重水素化ポリエチレ
ンオキシド、重水素化ポリビニルピリジン、重水素化ポ
リメチルメタクリレ−ト、重水素化ポリヒドロキシエチ
ルメタクリレート、重水素化ポリメチルアクリレ−ト、
重水素化ポリスチレン、重水素化ポリ酢酸ビニルなどの
クロロホルム、トルエン、テトラヒドロフランなどの有
機溶媒に可溶である有機ポリマが好ましく用いられる。
ゲスト成分である非イオン性ポルフィン誘導体もクロロ
ホルムなどの溶媒に可溶であるので、これらのポリマへ
の分散が容易だからである。特に好ましくは重水素化ポ
リメチルメタクリレ−トが用いられる。重水素化ポリメ
チルメタクリレ−トをホストポリマに用いた試料は透明
度が良く、取り扱いやすいからである。重水素化ポリメ
チルメタクリレ−トは市販のモノマ−であるメチルメタ
クリル酸メチル−d8 をアゾビスイソブチルニトリル
(AIBN)のような開始剤を用いてラジカル重合する
ことで得ることができる。The organic polymer in the present invention may be any one that is compatible with the guest component, and is a deuterated polyethylene oxide polymerized from a deuterium-substituted monomer, deuterated polyvinyl pyridine, or deuterium, respectively. Deuterated polymethylmethacrylate, deuterated polyhydroxyethylmethacrylate, deuterated polymethylacrylate,
Organic polymers soluble in organic solvents such as chloroform, toluene and tetrahydrofuran such as deuterated polystyrene and deuterated polyvinyl acetate are preferably used.
This is because the nonionic porphine derivative, which is a guest component, is also soluble in a solvent such as chloroform and can be easily dispersed in these polymers. Deuterated polymethyl methacrylate is particularly preferably used. This is because the sample using deuterated polymethylmethacrylate as the host polymer has good transparency and is easy to handle. Deuterated polymethyl methacrylate - DOO commercial monomer - can be obtained by radical polymerization using an initiator such as is methyl methacrylate -d 8 azobisisobutyronitrile (AIBN).
【0020】本発明の光記録材料中におけるゲスト成分
の濃度は、これが高すぎるとゲスト分子間でのエネルギ
移動によりホール生成特性が劣化し、また、低すぎると
記録読取時のS/Nが小さくなることから制限を受け
る。したがって、好ましいゲスト濃度はホストである有
機ポリマの体積を基準として10-1〜10-6mol/l
であり、特に、10-2〜10-4mol/lであることが
好ましい。When the concentration of the guest component in the optical recording material of the present invention is too high, the hole transfer property is deteriorated due to energy transfer between guest molecules, and when it is too low, the S / N at the time of recording and reading is small. Be restricted. Therefore, the preferred guest concentration is 10 -1 to 10 -6 mol / l based on the volume of the organic polymer that is the host.
And particularly preferably 10 −2 to 10 −4 mol / l.
【0021】[0021]
【実施例】以下に、実施例に基づいてさらに詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited thereto.
【0022】実施例1 メタクリル酸メチル−d8 (和光純薬製)20gをメチ
ルエチルケトン25mlに溶解させ、さらに、アゾビス
イソブチルニトリル120mgを加えた後、脱気して7
0℃、8時間重合した。重合体をメタノ−ル再沈で単離
し、収量12.4g、収率62%で重水素化ポリメチル
メタクリレ−ト(PMMA−d8 )を得た。Example 1 20 g of methyl methacrylate-d 8 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 25 ml of methyl ethyl ketone, 120 mg of azobisisobutylnitrile was further added, and then degassed to 7
Polymerization was carried out at 0 ° C. for 8 hours. The polymer was isolated by reprecipitation with methanol to obtain deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d 8 ) in a yield of 12.4 g and a yield of 62%.
【0023】上記で得たPMMA−d8 1gをクロロホ
ルム15mlに溶解後、5,10,15,20−テトラフェニルポ
ルフィン6mgを加え攪拌混和した。この溶液を乾燥さ
せて、ゲスト濃度1×10-2mol/l、厚さ0.4m
mのフィルムを得た。このフィルムを用いてヘリウム温
度および15Kでレーザ光を照射してホールを形成し、
半値幅を測定した。なお、この温度でのフィルムの吸収
スペクトルを図面に示した。After dissolving 1 g of PMMA-d 8 obtained above in 15 ml of chloroform, 6 mg of 5,10,15,20-tetraphenylporphine was added and mixed with stirring. The solution was dried to give a guest concentration of 1 × 10 -2 mol / l and a thickness of 0.4 m.
m film was obtained. This film is used to irradiate laser light at helium temperature and 15K to form holes,
The half width was measured. The absorption spectrum of the film at this temperature is shown in the drawing.
【0024】比較例1 アイソタクティックポリメチルメタアクリレ−ト(分子
量=40000 )5gをクロロホルム80mlに溶解後、5,
10,15,20−テトラフェニルポルフィン31mgを加え攪
拌混和した。この溶液を乾燥させて、ゲスト濃度1×1
0-2mol/l、厚さ0.5mmのフィルムを得た。こ
のフィルムを用いて液体ヘリウム温度および15Kでレ
ーザ光を照射してホールを形成し、半値幅を測定した。Comparative Example 1 5 g of isotactic polymethylmethacrylate (molecular weight = 40,000) was dissolved in 80 ml of chloroform, and then 5,
31 mg of 10,15,20-tetraphenylporphine was added and mixed with stirring. This solution is dried to a guest concentration of 1 × 1
0 -2 mol / l, to obtain a film having a thickness of 0.5 mm. Using this film, holes were formed by irradiating laser light at a liquid helium temperature and 15 K, and the half width was measured.
【0025】実施例1と比較例1との液体ヘリウム温度
および15Kでの半値幅はどちらも実施例1の方が狭か
った。The liquid helium temperature of Example 1 and Comparative Example 1 and the full width at half maximum at 15 K were both narrower in Example 1.
【0026】実施例2 実施例1で得たPMMA−d8 500mgをクロロホル
ム7mlに溶解後、5,10,15,20−テトラキス(4−メト
キシフェニル)ポルフィン3.6mgを加え攪拌混和し
た。この溶液を乾燥させて、ゲスト濃度1×10-2mo
l/l、厚さ0.4mmのフィルムを得た。このフィル
ムを用いて5Kおよび12Kでレーザ光を照射してホー
ルを形成し、半値幅を測定した。Example 2 After dissolving 500 mg of PMMA-d 8 obtained in Example 1 in 7 ml of chloroform, 3.6 mg of 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) porphine was added and mixed with stirring. This solution is dried to a guest concentration of 1 × 10 -2 mo
A film having a l / l and a thickness of 0.4 mm was obtained. Using this film, holes were formed by irradiating laser light at 5K and 12K, and the full width at half maximum was measured.
【0027】比較例2 アイソタクティックポリメチルメタアクリレ−ト(分子
量=40000 )10gをトルエン120mlに溶解後、5,
10,15,20−テトラキス(4−メトキシフェニル)ポルフ
ィン73mgを加え攪拌混和した。この溶液を乾燥させ
て、ゲスト濃度1×10-2mol/l、厚さ0.5mm
のフィルムを得た。このフィルムを用いて5Kおよび1
2Kでレーザ光を照射してホールを形成し、半値幅を測
定した。Comparative Example 2 10 g of isotactic polymethylmethacrylate (molecular weight = 40,000) was dissolved in 120 ml of toluene, and then 5,
73 mg of 10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) porphine was added and mixed with stirring. The solution is dried to give a guest concentration of 1 × 10 -2 mol / l and a thickness of 0.5 mm.
I got a film of. 5K and 1 with this film
A hole was formed by irradiating a laser beam at 2K, and the half width was measured.
【0028】実施例2と比較例2との5Kおよび12K
での半値幅はどちらも実施例2の方が狭かった。5K and 12K of Example 2 and Comparative Example 2
The half value widths in Example 2 were narrower in Example 2 in both cases.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明のポルフィン系記録材料は、従来
のポルフィン誘導体を用いた光記録材料に比べてホール
半値幅を狭くすることができ記録多重度が向上する。According to the porphine-based recording material of the present invention, the hole half width can be narrowed and the recording multiplicity can be improved as compared with the conventional optical recording material using the porphine derivative.
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【図1】図1は実施例1で得られた記録材料をホール形
成温度で吸収スペクトルを測定し図面に示したものであ
る。図面において、横軸は波長(単位はnm)を示し、
縦軸は吸収強度を示す。FIG. 1 shows the absorption spectrum of the recording material obtained in Example 1 measured at a hole formation temperature and shown in the drawing. In the drawing, the horizontal axis represents wavelength (unit is nm),
The vertical axis represents absorption intensity.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年9月1日[Submission date] September 1, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の詳細な説明[Name of item to be amended] Detailed explanation of the invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光化学ホールバーニン
グ現象を利用して、同一材料の同一場所に異なる波長の
光で多重に記録可能な光記録材料に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical recording material capable of multiple recording with the light of different wavelengths at the same place of the same material by utilizing the photochemical hole burning phenomenon.
【0002】[0002]
【従来の技術】光化学ホールバーニング(PHB)現象
は、液体ヘリウム温度程度の極低温において光化学反応
を起こす材料に単色性の良い光を照射することにより、
その光を吸収するゲスト分子のみを選択的に励起し、光
化学変化を生じさせるものである。この光化学変化によ
り材料の吸収スペクトルに鋭いホールが形成できること
から、ホールの有無によりフォトンモードでの光記録が
可能である。しかも、照射する光の波長を変えて順次記
録することにより、同一材料の同一場所に波長多重記録
を行うことができる。このPHB現象を利用すると、従
来用いられてきた光学式デジタル記録媒体であるコンパ
クトデイスク(CD)やレーザーデイスク(LD)など
に比べて約1000倍の記録密度向上の可能性がある。2. Description of the Related Art The photochemical hole burning (PHB) phenomenon is caused by irradiating a material that causes a photochemical reaction at an extremely low temperature of about the temperature of liquid helium with light of good monochromaticity.
Only the guest molecule that absorbs the light is selectively excited to cause a photochemical change. Since a sharp hole can be formed in the absorption spectrum of the material by this photochemical change, optical recording in the photon mode is possible depending on the presence or absence of the hole. Moreover, wavelength-multiplexed recording can be performed at the same location on the same material by changing the wavelength of the emitted light and recording sequentially. By utilizing this PHB phenomenon, there is a possibility that the recording density will be improved about 1000 times as compared with the conventionally used optical digital recording media such as compact disk (CD) and laser disk (LD).
【0003】このようなPHB現象を用いる光記録材料
は、光反応性化合物であるゲスト分子と、それを分散す
るためのホストとから構成される。光記録に際して波長
多重度を大きくするためには、ゲストの分散状態に多様
性を持たせる意味から、ホストとして非晶質な媒体を用
いるのがよい。この目的から、従来ホストには有機ポリ
マやケイ酸ガラス等が用いられてきた。例えば、ゲスト
をテトラフェニルポルフィン、ホストをポリメチルメタ
クリレートとする材料(光学、14 (4) 263-269(1985))
や、ゲストをキニザリン、ホストをケイ酸ガラスとする
材料(Journalof Applied Physics、58 (9) 3559-3565
(1985))などが知られている。An optical recording material using such a PHB phenomenon is composed of guest molecules which are photoreactive compounds and a host for dispersing the guest molecules. In order to increase the wavelength multiplicity during optical recording, it is preferable to use an amorphous medium as a host in order to make the dispersed state of the guest diverse. For this purpose, an organic polymer, silicate glass, or the like has been conventionally used as a host. For example, a material in which the guest is tetraphenylporphine and the host is polymethylmethacrylate (Optics, 14 (4) 263-269 (1985))
And materials that use quinizarin as the guest and silicate glass as the host (Journal of Applied Physics, 58 (9) 3559-3565.
(1985)) are known.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、ポルフィン/ポリマ系で構成されるPHB材料に形
成されたホールの幅は、一つにはホストポリマを構成す
る元素で最も軽い水素のトンネリングによりホストポリ
マ中の2準位系(TLS)の緩和速度に伴い大きくなる
と考えられている。したがって、生成したホールの半値
幅が広いという欠点を持ち、PHB材料に期待される波
長多重度が減少する。However, in general, the width of the hole formed in the PHB material composed of the porphine / polymer system is, in part, due to the tunneling of hydrogen, which is the lightest element constituting the host polymer, in the host polymer. Is considered to increase with the relaxation rate of the two-level system (TLS). Therefore, it has a drawback that the generated hole has a wide half-value width, and the wavelength multiplicity expected of the PHB material is reduced.
【0005】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し
ようとするものであり、ゲスト成分として非イオン性ポ
ルフィンを、ホスト成分としてゲスト成分と相溶し、水
素原子が重水素置換された有機ポリマを用いることによ
って、生成するホールの半値幅の小さい記録材料を提供
することを目的とする。The present invention is intended to solve the drawbacks of the prior art, and is an organic polymer in which a nonionic porphine as a guest component is compatible with a guest component as a host component and a hydrogen atom is substituted with deuterium. The purpose of the present invention is to provide a recording material in which the full width at half maximum of generated holes is small.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の構成を有する。In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution.
【0007】「ゲスト成分とホスト成分を主成分として
なる組成物からなり、ゲスト成分が、非イオン性ポルフ
ィン誘導体であり、ホスト成分が、ゲスト成分と相溶す
る有機ポリマであり、かつ、ホスト成分を構成する水素
原子が重水素置換されていることを特徴とするポルフィ
ン系記録材料。」 すなわち、従来のポルフィン誘導体を用いた記録材料と
比べ、ホストに重水素置換したポリマを用いた材料で
は、水素原子の重水素化により水素のトンネリングが抑
えられるために生成するホールの半値幅を小さくでき
る。"A composition comprising a guest component and a host component as main components, the guest component is a nonionic porphine derivative, the host component is an organic polymer compatible with the guest component, and the host component A porphine-based recording material characterized in that the hydrogen atoms constituting the are replaced by deuterium. ”That is, in comparison with a recording material using a conventional porphine derivative, a material using a polymer deuterium-substituted for a host, Since the deuteration of hydrogen atoms suppresses the tunneling of hydrogen, the full width at half maximum of generated holes can be reduced.
【0008】ゲスト成分としては、一般的な有機溶媒に
可溶な非イオン性ポルフィン誘導体であれば制限される
ことなく用いることが可能で、特に、下記式(I)で示
されるポルフィン誘導体が好ましく用いられる。The guest component can be used without limitation as long as it is a nonionic porphine derivative soluble in a general organic solvent, and a porphine derivative represented by the following formula (I) is particularly preferable. Used.
【0009】[0009]
【化2】 (式中、X1〜X4は、アリール基またはヘテロ環基で
ある。) アリール基としては、ホスト成分との良好な相溶性をも
つものとして、無置換のフェニル基やその1置換体、2
置換体、3置換体などが好ましく用いられる。アリール
基を有するポルフィン誘導体としては、式(II)[Chemical 2] (In the formula, X 1 to X 4 are an aryl group or a heterocyclic group.) The aryl group is an unsubstituted phenyl group or a monosubstituted product thereof, which has good compatibility with the host component. Two
Substitutes, tri-substitutes and the like are preferably used. The porphine derivative having an aryl group is represented by the formula (II)
【化3】 (ただし、式中R1〜R5はすべて水素原子かあるいは
R1〜R5のうち少なくとも一つは、メチル基、エチル
基などのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基などのア
ルコキシル基、メチルチオ基、エチルチオ基などのアル
キルチオ基、フルオロ基、クロル基などのハロゲン基、
シアノ基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基である。)で
表される5,10,15,20−テトラフェニルポルフィン、5,1
0,15,20−テトラキス(アルキルフェニル)ポルフィ
ン、5,10,15,20−テトラキス(ジアルキルフェニル)ポ
ルフィン、5,10,15,20−テトラキス(トリアルキルフェ
ニル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(アルコキ
シフェニル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラキス(ジ
アルコキシフェニル)ポルフィン、5,10,15,20−テトラ
キス(トリアルコキシフェニル)ポルフィン、5,10,15,
20−テトラキス(アルキルチオフェニル)ポルフィン、
5,10,15,20−テトラキス(ハロゲノフェニル)ポルフィ
ン、5,10,15,20−テトラキス(シアノフェニル)ポルフ
ィンなどが好ましく用いられる。[Chemical 3] (Wherein, R 1 to R 5 are all hydrogen atoms or at least one of R 1 to R 5 is an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkoxyl group such as a methoxy group or an ethoxy group, or a methylthio group. , Alkylthio groups such as ethylthio group, halogen groups such as fluoro group and chloro group,
A cyano group, a nitro group and a dialkylamino group. ) 5,10,15,20-tetraphenylporphine, 5,1
0,15,20-tetrakis (alkylphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (dialkylphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (trialkylphenyl) porphine, 5,10,15, 20-tetrakis (alkoxyphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (dialkoxyphenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (trialkoxyphenyl) porphine, 5,10,15,
20-tetrakis (alkylthiophenyl) porphine,
5,10,15,20-Tetrakis (halogenophenyl) porphine, 5,10,15,20-tetrakis (cyanophenyl) porphine and the like are preferably used.
【0010】ヘテロ環基としては、ピリジン環、チオフ
ェン環などが好ましく用いられる。ヘテロ環基を有する
ポルフィン誘導体としては、式(III)As the heterocyclic group, a pyridine ring and a thiophene ring are preferably used. The porphine derivative having a heterocyclic group is represented by the formula (III)
【化4】 で表される5,10,15,20−テトラピリジルポルフィン、ま
たは、式(IV)[Chemical 4] 5,10,15,20-tetrapyridylporphine represented by the formula (IV)
【化5】 で表される5,10,15,20−テトラチエニルポルフィンが好
ましく用いられる。[Chemical 5] 5,10,15,20-tetrathienylporphine represented by is preferably used.
【0011】アリール基またはヘテロ環基を5,10,15,20
−位に有する非イオン性ポルフィン誘導体は、相当する
ベンズアルデヒド誘導体とピロールから酸触媒で縮合し
たのち酸化することで合成できる。An aryl group or a heterocyclic group is added to 5,10,15,20
The nonionic porphine derivative at the − position can be synthesized by condensing the corresponding benzaldehyde derivative and pyrrole with an acid catalyst and then oxidizing the condensed benzaldehyde derivative.
【0012】また、式(II)〜(IV)で示されてい
るように、式(I)における置換基X1〜X4がすべて
同じであるポルフィン誘導体のほかに、式(I)におけ
る置換基X1〜X4の少なくとも1つが異なる置換基で
あるポルフィン誘導体であってもよい。Further, as shown in formulas (II) to (IV), in addition to the porphine derivative in which the substituents X 1 to X 4 in formula (I) are all the same, the substitution in formula (I) A porphine derivative in which at least one of the groups X 1 to X 4 is a different substituent may be used.
【0013】本発明における有機ポリマとしては、ゲス
ト成分と相溶するものであればよいが、それぞれ、重水
素置換されたモノマから重合された重水素化ポリエチレ
ンオキシド、重水素化ポリビニルピリジン、重水素化ポ
リメチルメタクリレ−ト、重水素化ポリヒドロキシエチ
ルメタクリレート、重水素化ポリメチルアクリレ−ト、
重水素化ポリスチレン、重水素化ポリ酢酸ビニルなどの
クロロホルム、トルエン、テトラヒドロフランなどの有
機溶媒に可溶である有機ポリマが好ましく用いられる。
ゲスト成分である非イオン性ポルフィン誘導体もクロロ
ホルムなどの溶媒に可溶であるので、これらのポリマへ
の分散が容易だからである。特に好ましくは重水素化ポ
リメチルメタクリレ−トが用いられる。重水素化ポリメ
チルメタクリレ−トをホストポリマに用いた試料は透明
度が良く、取り扱いやすいからである。重水素化ポリメ
チルメタクリレ−トは市販のモノマ−であるメチルメタ
クリル酸メチル−d8 をアゾビスイソブチルニトリル
(AIBN)のような開始剤を用いてラジカル重合する
ことで得ることができる。The organic polymer in the present invention may be any one that is compatible with the guest component, and is a deuterated polyethylene oxide polymerized from a deuterium-substituted monomer, deuterated polyvinyl pyridine, or deuterium, respectively. Deuterated polymethylmethacrylate, deuterated polyhydroxyethylmethacrylate, deuterated polymethylacrylate,
Organic polymers soluble in organic solvents such as chloroform, toluene and tetrahydrofuran such as deuterated polystyrene and deuterated polyvinyl acetate are preferably used.
This is because the nonionic porphine derivative, which is a guest component, is also soluble in a solvent such as chloroform and can be easily dispersed in these polymers. Deuterated polymethyl methacrylate is particularly preferably used. This is because the sample using deuterated polymethylmethacrylate as the host polymer has good transparency and is easy to handle. Deuterated polymethyl methacrylate - DOO commercial monomer - can be obtained by radical polymerization using an initiator such as is methyl methacrylate -d 8 azobisisobutyronitrile (AIBN).
【0014】本発明の光記録材料中におけるゲスト成分
の濃度は、これが高すぎるとゲスト分子間でのエネルギ
移動によりホール生成特性が劣化し、また、低すぎると
記録読取時のS/Nが小さくなることから制限を受け
る。したがって、好ましいゲスト濃度はホストである有
機ポリマの体積を基準として10-1〜10-6mol/l
であり、特に、10-2〜10-4mol/lであることが
好ましい。If the concentration of the guest component in the optical recording material of the present invention is too high, the hole transfer property is deteriorated due to energy transfer between guest molecules, and if it is too low, the S / N during recording and reading is small. Be restricted. Therefore, the preferred guest concentration is 10 -1 to 10 -6 mol / l based on the volume of the organic polymer that is the host.
And particularly preferably 10 −2 to 10 −4 mol / l.
【0015】[0015]
【実施例】以下に、実施例に基づいてさらに詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the invention is not intended to be limited thereto.
【0016】実施例1 メタクリル酸メチル−d8 (和光純薬製)20gをメチ
ルエチルケトン25mlに溶解させ、さらに、アゾビス
イソブチルニトリル120mgを加えた後、脱気して7
0℃、8時間重合した。重合体をメタノ−ル再沈で単離
し、収量12.4g、収率62%で重水素化ポリメチル
メタクリレ−ト(PMMA−d8 )を得た。Example 1 20 g of methyl methacrylate-d 8 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 25 ml of methyl ethyl ketone, 120 mg of azobisisobutylnitrile was further added, and then degassed to 7
Polymerization was carried out at 0 ° C. for 8 hours. The polymer was isolated by reprecipitation with methanol to obtain deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d 8 ) in a yield of 12.4 g and a yield of 62%.
【0017】上記で得たPMMA−d8 1gをクロロホ
ルム15mlに溶解後、5,10,15,20−テトラフェニルポ
ルフィン6mgを加え攪拌混和した。この溶液を乾燥さ
せて、ゲスト濃度1×10-2mol/l、厚さ0.4m
mのフィルムを得た。このフィルムを用いてヘリウム温
度および15Kでレーザ光を照射してホールを形成し、
半値幅を測定した。なお、この温度でのフィルムの吸収
スペクトルを図面に示した。After dissolving 1 g of PMMA-d 8 obtained above in 15 ml of chloroform, 6 mg of 5,10,15,20-tetraphenylporphine was added and mixed with stirring. The solution was dried to give a guest concentration of 1 × 10 -2 mol / l and a thickness of 0.4 m.
m film was obtained. This film is used to irradiate laser light at helium temperature and 15K to form holes,
The half width was measured. The absorption spectrum of the film at this temperature is shown in the drawing.
【0018】比較例1 アイソタクティックポリメチルメタアクリレ−ト(分子
量=40000 )5gをクロロホルム80mlに溶解後、5,
10,15,20−テトラフェニルポルフィン31mgを加え攪
拌混和した。この溶液を乾燥させて、ゲスト濃度1×1
0-2mol/l、厚さ0.5mmのフィルムを得た。こ
のフィルムを用いて液体ヘリウム温度および15Kでレ
ーザ光を照射してホールを形成し、半値幅を測定した。Comparative Example 1 5 g of isotactic polymethylmethacrylate (molecular weight = 40,000) was dissolved in 80 ml of chloroform,
31 mg of 10,15,20-tetraphenylporphine was added and mixed with stirring. This solution is dried to a guest concentration of 1 × 1
0 -2 mol / l, to obtain a film having a thickness of 0.5 mm. Using this film, holes were formed by irradiating laser light at a liquid helium temperature and 15 K, and the half width was measured.
【0019】実施例1と比較例1との液体ヘリウム温度
および15Kでの半値幅はどちらも実施例1の方が狭か
った。The liquid helium temperature of Example 1 and Comparative Example 1 and the full width at half maximum at 15 K were both narrower in Example 1.
【0020】実施例2 実施例1で得たPMMA−d8 500mgをクロロホル
ム7mlに溶解後、5,10,15,20−テトラキス(4−メト
キシフェニル)ポルフィン3.6mgを加え攪拌混和し
た。この溶液を乾燥させて、ゲスト濃度1×10-2mo
l/l、厚さ0.4mmのフィルムを得た。このフィル
ムを用いて5Kおよび12Kでレーザ光を照射してホー
ルを形成し、半値幅を測定した。Example 2 After dissolving 500 mg of PMMA-d 8 obtained in Example 1 in 7 ml of chloroform, 3.6 mg of 5,10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) porphine was added and mixed with stirring. This solution is dried to a guest concentration of 1 × 10 -2 mo
A film having a l / l and a thickness of 0.4 mm was obtained. Using this film, holes were formed by irradiating laser light at 5K and 12K, and the full width at half maximum was measured.
【0021】比較例2 アイソタクティックポリメチルメタアクリレ−ト(分子
量=40000 )10gをトルエン120mlに溶解後、5,
10,15,20−テトラキス(4−メトキシフェニル)ポルフ
ィン73mgを加え攪拌混和した。この溶液を乾燥させ
て、ゲスト濃度1×10-2mol/l、厚さ0.5mm
のフィルムを得た。このフィルムを用いて5Kおよび1
2Kでレーザ光を照射してホールを形成し、半値幅を測
定した。Comparative Example 2 10 g of isotactic polymethylmethacrylate (molecular weight = 40,000) was dissolved in 120 ml of toluene, and then 5,
73 mg of 10,15,20-tetrakis (4-methoxyphenyl) porphine was added and mixed with stirring. The solution is dried to give a guest concentration of 1 × 10 -2 mol / l and a thickness of 0.5 mm.
I got a film of. 5K and 1 with this film
A hole was formed by irradiating a laser beam at 2K, and the half width was measured.
【0022】実施例2と比較例2との5Kおよび12K
での半値幅はどちらも実施例2の方が狭かった。5K and 12K of Example 2 and Comparative Example 2
The half value widths in Example 2 were narrower in Example 2 in both cases.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明のポルフィン系記録材料は、従来
のポルフィン誘導体を用いた光記録材料に比べてホール
半値幅を狭くすることができ記録多重度が向上する。According to the porphine-based recording material of the present invention, the hole half width can be narrowed and the recording multiplicity can be improved as compared with the conventional optical recording material using the porphine derivative.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】図1は実施例1で得られた記録材料をホール形
成温度で吸収スペクトルを測定し図面に示したものであ
る。図面において、横軸は波長(単位はnm)を示し、
縦軸は吸収強度を示す。FIG. 1 shows the absorption spectrum of the recording material obtained in Example 1 measured at a hole formation temperature and shown in the drawing. In the drawing, the horizontal axis represents wavelength (unit is nm),
The vertical axis represents absorption intensity.
Claims (2)
なる組成物からなり、ゲスト成分が、非イオン性ポルフ
ィン誘導体であり、ホスト成分が、ゲスト成分と相溶す
る有機ポリマであり、かつ、ホスト成分を構成する水素
原子が重水素置換されていることを特徴とするポルフィ
ン系記録材料。1. A composition comprising a guest component and a host component as main components, the guest component being a nonionic porphine derivative, the host component being an organic polymer compatible with the guest component, and the host. A porphine-based recording material, wherein hydrogen atoms constituting the component are replaced with deuterium.
ある。)で示される非イオン性ポルフィン誘導体である
ことを特徴とする請求項1記載のポルフィン系記録材
料。2. The guest component is of the formula (I): The porphine-based recording material according to claim 1, which is a nonionic porphine derivative represented by the formula: wherein X 1 to X 4 are aryl groups or heterocyclic groups.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243153A JPH0675330A (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Porphin type recording material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3243153A JPH0675330A (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Porphin type recording material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675330A true JPH0675330A (en) | 1994-03-18 |
Family
ID=17099593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3243153A Pending JPH0675330A (en) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | Porphin type recording material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675330A (en) |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3243153A patent/JPH0675330A/en active Pending
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