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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
und ein optisches Informationsaufzeichnungsverfahren. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
vom aufzeichnungsfähigen
Typ, das eine Aufzeichnungsschicht, die einen Oxonol-Farbstoff enthält, aufweist
und in der Lage ist, mittels Laser-Einstrahlung Information aufzuzeichnen
und wiederzugeben, und ein Verfahren zur optischen Informationsaufzeichnung
unter Verwendung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums.
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Hintergrund der Erfindung
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Konventionell
sind Informationsaufzeichnungsmedien (optische Disk), die in der
Lage sind, nur einmal mittels Laserlicht aufzuzeichnen, gut bekannt.
Derartige Informationsaufzeichnungsmedien werden auch als aufzeichnungsfähige CD
(CD-R) bezeichnet, die den Vorteil haben, dass sie verglichen mit
dem konventionellen CD-Herstellungsverfahren schnell einige Anzahlen
an CD's zu vernünftigen
Kosten erzeugen können.
Wegen dieses Vorteils steigt die Forderung des Markts nach CD-R's zusammen mit der
Verbreitung des Personalcomputers. Was einen typischen Aufbau des
Informationsaufzeichnungsmediums vom Typ CD-R betrifft, sind auf
einer transparenten Disk als der Träger eine Aufzeichnungsschicht,
die einen organischen Farbstoff aufweist, eine Reflexionsschicht,
die ein Metall wie Gold oder Silber aufweist, und eine Harz-Schutzschicht
in dieser Reihenfolge übereinander
angeordnet. Auf einer solchen optischen Disk wird Information aufgezeichnet,
indem man einen Nahinfrarot-Laserstrahl (üblicherweise mit einer Wellenlänge um 780
nm) auf die Disk lenkt, um durch die erzeugte Wärme eine örtliche Verformung der Aufzeichnungsschicht
zu veranlassen. Andererseits wird das Auslesen (Wiedergabe) der
Information durchgeführt,
indem man Laserlicht mit derselben Wellenlänge wie derjenigen, die zur
Aufzeichnung verwendet wurde, einstrahlt, wodurch der Unterschied
im Reflexionsvermögen
zwischen dem verformten (mit Aufzeichnung versehenen) Bereich und
dem nicht verformten (nicht mit Aufzeichnung versehenen) Bereich
festgestellt wird.
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In
den letzten Jahren werden Informationsaufzeichnungsmedien mit höheren Aufzeichnungsdichten gefordert.
Zur Steigerung der Aufzeichnungsdichte ist es wirkungsvoll, den
Strahldurchmesser des eingestrahlten Lasers zu verringern. Da der
Strahldurchmesser eines Laserlichts für eine kürzere Wellenlänge kleiner
gemacht werden kann, wird theoretisch abgeleitet, dass die Verwendung
eines Lasers mit kürzerer
Wellenlänge
vorteilhaft für
eine höhere
Aufzeichnungsdichte ist. Daher werden nun optische Disk's, die mit Lasern mit
kürzeren
Wellenlängen
als 780 nm, die konventionell eingeführt worden sind, mit Aufzeichnungen
versehen und ausgelesen werden, entwickelt. Beispielsweise wurde
eine optische Disk, DVD-Aufzeichnungsmedium (DVD-R, recordable digital
versatile disk) genannt, vorgeschlagen, in der eine Vor-Rille mit
einem Spurabstand von 0,7–0,8 μm, der enger
ist als der für
eine CD-R (1,6 μm),
auf einem transparenten Disk-Träger
von 120 mm oder 80 mm Durchmesser ausgebildet wird. Die DVD-R weist
eine Einzeldisk auf, die den Träger
mit einer einen Farbstoff enthaltenden Aufzeichnungsschicht darauf,
und üblicherweise
eine Reflexionsschicht und eine Schutzschicht, die auf der Aufzeichnungsschicht
vorgesehen sind, aufweist. Die DVD-R wird hergestellt, indem man
zwei Einzeldisks miteinander, oder eine Einzeldisk mit einer transparenten
Schutzdisk von im wesentlichen denselben Abmessungen wie denjenigen
der Einzeldisk unter Verwendung eines Klebstoffs laminiert, wobei
die jeweilige Aufzeichnungsschicht (die jeweiligen Aufzeichnungsschichten)
relativ zu dem jeweiligen Träger
(den jeweiligen Trägern)
innen ist (sind). Für
die DVD-R werden das Aufzeichnen und Auslesen von Information unter
Verwendung eines sichtbaren Laserlichts (üblicherweise von einer Wellenlänge zwischen 600
und 700 nm) ausgeführt.
Dementsprechend sagt man, dass die optische Disk vom DVD-R-Typ eine
höhere
Aufzeichnungsdichte erreichen kann als die optische Disk vom CD-R-Typ.
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Das
Informationsaufzeichnungsmedium vom DVD-R-Typ, das mehrere Male
mehr Information speichern kann als die konventionelle CD-R, soll
nicht nur eine hohe Aufzeichnungsdichte, sondern auch eine niedrige
Fehlerrate für
eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung haben, insbesondere vom Standpunkt
des Erfordernisses her, eine große Menge an Information schnell
zu verarbeiten. Außerdem
werden Aufzeichnungsschichten verlangt, die unter der Einwirkung
von Hitze und Licht über
einen längeren
Zeitraum ein gleichmäßiges und
stabiles Leistungsvermögen
beibehalten können,
da die konventionellen Aufzeichnungsschichten auf Farbstoff-Basis über einen
langen Zeitraum nicht ausreichend stabil gegen Hitze und Licht sind.
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Die
japanische Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 209995/1988 offenbart ein Informationsaufzeichnungsmedium
vom CD-R-Typ, das eine auf einem Träger vorgesehene Aufzeichnungsschicht,
die einen Oxonol-Farbstoff enthält,
aufweist. Es wird darin offenbart, dass durch die Verwendung der
Verbindung über
einen langen Zeitraum stabile Aufzeichnungs- und Auslese-Eigenschaften
erreicht werden können.
In dieser Veröffentlichung
wird eine Oxonol-Farbstoffverbindung, bei der Ammonium in der Form
eines Salzes in ihr Molekül eingeführt ist,
offenbart.
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Die
gegenwärtigen
Erfinder wendeten den in der oben angegebenen Veröffentlichung
dargelegten Oxonol-Farbstoff auf das Aufzeichnungsmedium vom DVD-R-Typ
an und untersuchten seine Eigenschaften. Die Untersuchungsergebnisse
zeigten an, dass die Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Eigenschaften
des Aufzeichnungsmediums mit der Aufzeichnungsschicht auf der Basis
des Oxonol-Farbstoffs nicht zufriedenstellend sind, da das Reflexionsvermögen und
der Modulationsgrad niedrig sind. Darüber hinaus wies das Medium
eine unzureichende Lichtbeständigkeit
auf, was oft eine Regenerierungsstörung verursachte, wenn es für einen
langen Zeitraum Licht wie Sonnenlicht ausgesetzt wurde. Andererseits
offenbart die
japanische Patent-Offenlegungsschrift
138998/1999 ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium
mit einer Aufzeichnungsschicht, die einen Oxonol-Farbstoff aufweist,
der mit einem Diim monium, das als ein Singulett-Sauerstoff-Löscher wirkt, salzgebunden
ist. Es wird darin offenbart, dass das Medium selbst unter einer
längeren
Sonnenlicht-Exposition stabile
Aufzeichnungs- und Auslese-Eigenschaften beibehalten kann. Es wurde
jedoch gefunden, dass das optische Informationsaufzeichnungsmedium
mit einer Aufzeichnungsschicht, die nur aus dem Oxonol-Farbstoff
zusammengesetzt ist, dazu neigt, unter Lagerungsbedingungen von
hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit eine Auslesestörung zu
verursachen, und daher eine unzureichende Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und
Hitze hat.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist dementsprechend eine Aufgabe der Erfindung, ein Informationsaufzeichnungsmedium
bereitzustellen, das in geeigneter Weise zur Aufzeichnung und Regenerierung
von Information unter Verwendung eines sichtbaren Lasers verwendet
wird, und das gute Aufzeichnungseigenschaften und so eine hohe Stabilität hat, dass
es die Aufzeichnungseigenschaften über einen langen Zeitraum (insbesondere
selbst unter den Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit)
angemessen beibehalten kann.
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Eine
andere Aufgabe der Erfindung ist, ein Informationsaufzeichnungsverfahren
unter Verwendung des Informationsaufzeichnungsmediums bereitzustellen.
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Andere
Aufgaben und Wirkungen der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
offenkundig werden.
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Die
oben beschriebenen Aufgaben der Erfindung wurden erreicht durch
Bereitstellen eines Informationsaufzeichnungsmediums aufweisend
einen Träger,
auf dem sich eine Aufzeichnungsschicht befindet, die zur Aufzeichnung
von Information mit Laserlicht in der Lage ist, wobei die Aufzeichnungsschicht
enthält:
mindestens eine Verbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe, die
aus Verbindungen, die von den folgenden allgemeinen Formeln (I-1),
(I-2), (I-3) und (I-4)
dargestellt werden, besteht; und einen von den Verbindungen verschiedenen
organischen Farbstoff, wobei der organische Farbstoff durch die
allgemeine Formel (II), die weiter unten erläutert werden wird, repräsentiert
wird:
worin
A
1, A
2, B
1 und B
2 jeweils
unabhängig
einen Substituenten repräsentieren;
Y
1 und Z
1 jeweils
unabhängig eine
Atomgruppe, die zur Bildung eines carbocyclischen oder heterocyclischen
Rings erforderlich ist, repräsentieren;
E und G jeweils unabhängig
eine Atomgruppe, die zur Vervollständigung einer Kette mit konjugierten
Doppelbindungen erforderlich ist, repräsentieren; X
1 =O,
=NR oder =C(CN)
2 repräsentiert; X
2 -O,
-NR oder -C(CN)
2 (worin R einen Substituenten
repräsentiert)
repräsentiert;
L
1, L
2, L
3, L
4 und L
5 jeweils unabhängig eine Methingruppe, die
substituiert sein kann, repräsentieren;
m und n jeweils unabhängig
0, 1 oder 2 repräsentieren;
x und y jeweils unabhängig
0 oder 1 repräsentieren;
und K eine ganze Zahl, die zur Neutralisierung der Ladung des Gegenkations
erforderlich ist, repräsentiert;
R
1, R
2, R
3, R
4, R
5,
R
6, R
7 und R
8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder
einen Substituenten (wobei jedes Paar aus R
1 und
R
2, R
3 und R
4, R
5 und R
6, und R
7 und R
8 sich miteinander verbinden kann, um zusammen
mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring zu bilden) repräsentieren;
R
9, R
10, R
11, R
12 und R
13 jeweils unabhängig einen Substituenten repräsentieren;
p 1 oder 2 repräsentiert;
und q und r jeweils unabhängig
eine ganze Zahl von 0 bis 4 repräsentieren.
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Das
Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung hat das Merkmal, dass
die Aufzeichnungsschicht, die auf dem Träger vorgesehen ist und die
in der Lage ist, durch Laserlicht-Exposition Information aufzuzeichnen,
mindestens eine Verbindung, die durch die oben zitierten allgemeinen
Formeln (I-1), (I-2), (I-3) oder
(I-4) repräsentiert
wird, und einen organischen Farbstoff, der durch die weiter unten
erläuterte
allgemeine Formel (II) repräsentiert
wird, enthält.
Das Medium kann hervorragende Aufzeichnungseigenschaften nicht nur für das Laserlicht
in dem Wellenlängenbereich,
der für
CD-R verwendet wird, sondern auch für ein Laserlicht kürzerer Wellenlänge, das
für DVD-R
verwendet wird, aufweisen, indem organische Farbstoffe als der Aufzeichnungsschicht-Farbstoff
verwendet werden und in dem organische Farbstoffe mit einer in Abhängigkeit von
der Wellenlänge
des Aufzeichnungslichts unterschiedlichen Absorptionswellenlängenverteilung
gewählt werden.
Darüber
hinaus wird durch Verwendung mindestens einer Verbindung, die durch
die allgemeinen Formeln (I-1), (I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert
wird, in Kombination mit dem organischen Farbstoff, der durch die allgemeine
Formel (II) repräsentiert
wird, nicht nur die Lichtbeständigkeit
verbessert, sondern erwünschte
Aufzeichnungs- und Regenerierungs-Eigenschaften können selbst
unter Bedingungen hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit für einen
langen Zeitraum sichergestellt werden. Mit anderen Worten, es kann
ein optisches Informationsaufzeichnungsmedium mit hervorragender
Stabilität
erhalten werden.
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In
den allgemeinen Formeln (I-1), (I-2), (I-3) und (I-4) ist es bevorzugt,
dass R1, R2, R3, R4, R5,
R6, R7 und R8 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder
ein Halogenatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
eine Alkenylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkinylgruppe
mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,
eine Aralkylgruppe mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, oder eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen repräsentieren, und es ist auch
bevorzugt, dass X1 =O ist und X2 -O
ist.
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Der
organische Farbstoff ist ein Oxonol-Farbstoff, der durch die folgende
allgemeine Formel (II) repräsentiert
wird:
worin
R
1, R
2, R
3, und R
4 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe
oder eine heterocyclische Gruppe repräsentieren, L
1,
L
2 und L
3 jeweils
unabhängig
eine Methingruppe, die substituiert sein kann, repräsentieren,
m 0, 1, 2 oder 3 repräsentiert,
und X
k+ ein Kation repräsentiert, wobei k eine ganze
Zahl von 1 bis 10 repräsentiert.
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In
der obigen allgemeinen Formel (II) ist X
k+ bevorzugt
ein quaternäres
Ammonium-Ion, und bevorzugter ein Onium-Ion, das durch die folgende
allgemeine Formel (II-1) repräsentiert
wird:
worin
R
5 und R
6 jeweils
unabhängig
einen Substituenten repräsentieren,
R
7 und R
8 jeweils
unabhängig
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine Aralkylgruppe,
eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe repräsentieren,
jedes Paar von R
5 und R
6,
R
5 und R
7, R
6 und R
8, und R
7 und R
8 sich unter
Bildung eines Rings verbinden kann, r und s jeweils unabhängig eine
ganze Zahl von 0 bis 4 repräsentieren,
und wenn r und s nicht kleiner als 2 sind, die mehreren R
5 und R
6 gleich oder
verschieden sein können.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung kann einen
Aufbau haben, der einen transparenten Disk-Träger mit einer Vor-Rille mit
einem konstanten Spurabstand, und eine Aufzeichnungsschicht die
an der Seite des Trägers,
in der die Vor-Rille ausgebildet wurde, vorgesehen ist, aufweist.
Auf der Aufzeichnungsschicht kann eine aus einem Metall hergestellte
lichtreflektierende Schicht vorgesehen sein, und über der
Aufzeichnungsschicht kann außerdem
eine Schutzschicht vorgesehen sein.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsverfahren der Erfindung weist
das Aufzeichnen von Information auf dem oben beschriebenen optischen
Informationsaufzeichnungsmedium durch Bestrahlen mit einem Laserlicht
mit einer Wellenlänge
in einem Bereich von 750 bis 850 nm oder einem Bereich von 600 bis
700 nm auf. Eine Vielfalt organischer Farbstoffe kann so konzipiert
werden, dass sie sowohl für
den Wellenlängenbereich
von 750 bis 850 nm, als auch den Wellenlängenbereich von 600 bis 700
nm hervorragende Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Eigenschaften haben.
Das optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung kann
eine stabile Aufzeichnung mit guten Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Eigenschaften über eine
lange Zeitdauer durchführen,
indem man organische Farbstoffe mit einer in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Aufzeichnungslichts
verschiedenen Absorptionswellenlängenverteilung
passend wählt.
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Genaue Beschreibung der Erfindung
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium und das optische Informationsaufzeichnungsverfahren
der Erfindung werden unten genau beschrieben.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung weist einen
Träger
und eine darauf vorgesehene Aufzeichnungsschicht, die in der Lage
ist, durch Verwendung eines Laserlichts Information aufzuzeichnen,
auf. Die Aufzeichnungsschicht enthält mindestens eine Verbindung,
die durch die folgenden allgemeinen Formeln (I-1), (I-2), (I-3)
oder (I-4) repräsentiert
wird, und einen organischen Farbstoff, der von den Verbindungen
dieser Formeln verschieden ist, der durch die weiter unten erläuterte allgemeine
Formel (II) repräsentiert
wird.
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In
den obigen Formeln repräsentieren
A1, A2, B1 und B2 jeweils
unabhängig
einen Substituenten Y1 und Z1 repräsentieren
jeweils unabhängig
eine Atomgruppe, die zur Bildung eines carbocyclischen oder heterocyclischen
Rings erforderlich ist; E und G repräsentieren jeweils unabhängig eine
Atomgruppe, die zur Vervollständigung
einer Kette mit konjugierten Doppelbindungen erforderlich ist; X1 repräsentiert
=O, =NR oder =C(CN)2; X2 repräsentiert
-O, -NR oder -C(CN)2 (R repräsentiert
einen Substituenten); L1, L2,
L3, L4 und L5 repräsentieren
jeweils unabhängig
eine Methingruppe, die substituiert sein kann; m und n repräsentieren
jeweils unabhängig
0, 1 oder 2; x und y repräsentieren
jeweils unabhängig
0 oder 1, und K repräsentiert
eine ganze Zahl, die zur Neutralisierung der Ladung des Gegenkations
erforderlich ist; R1, R2,
R3, R4, R5, R6, R7 und
R8 repräsentieren
jeweils unabhängig
ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten (jedes Paar aus R1 und R2, R3 und R4, R5 und R6, und R7 und R8 kann sich
miteinander verbinden, um zusammen mit dem Stickstoffatom einen
heterocyclischen Ring zu bilden); R9, R10, R11, R12 und R13 repräsentieren
jeweils unabhängig
einen Substituenten; p repräsentiert
1 oder 2; und q und r repräsentieren
jeweils unabhängig
eine ganze Zahl von 0 bis 4.
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Die
durch die obigen allgemeinen Formeln (I-1), (I-2), (I-3) und (I-4)
repräsentierten
Verbindungen werden unten weiter erläutert.
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Die
Verbindung zur Verwendung bei der Erfindung weist eine anionische
Komponente (hierin im folgenden einfach als ein "anionischer Teil" bezeichnet), die eine Oxonol-Farbstoffkomponente
ist, und eine kationische Komponente (hierin im folgenden einfach
als ein "kationischer
Teil" bezeichnet)
auf. Nun wird der anionische Teil (d. h. die Oxonol-Farbstoffkomponente)
erläutert.
In der obigen Formel umfassen die Substituenten, die durch A1, A2, B1 und
B2 repräsentiert
werden, beispielsweise die folgenden; eine substituierte oder unsubstituierte,
gerade, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt
1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl,
n-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl,
t-Butyl, Cyclohexyl, Methoxyethyl, Ethoxycarbonylethyl, Cyanoethyl,
Diethylaminoethyl, Hydroxyethyl, Chlorethyl, Acetoxyethyl und Trifluormethyl);
eine Alkenylgruppe mit 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen
(z. B. Vinyl); eine Alkinylgruppe mit 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis
8) Kohlenstoffatomen (z. B. Ethinyl), eine substituierte oder unsubstituierte
Arylgruppe mit 6 bis 18 (bevorzugt 6 bis 10) Kohlenstoffatomen (z.
B. Phenyl, 4-Methylphenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-Carboxyphenyl und
3,5-Dicarboxyphenyl); eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe
mit 7 bis 18 (bevorzugt 7 bis 12) Kohlenstoffatomen (z. B. Benzyl
und Carboxybenzyl); eine substituierte oder unsubstituierte Acylgruppe
mit 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Acetyl,
Propionyl, Butanoyl und Chloracetyl); eine substituierte oder unsubstituierte
Alkylsulfonylgruppe oder Arylsulfonylgruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt
1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methansulfonyl und p-Toluolsulfonyl);
eine Alkylsulfinylgruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen
(z. B. Methansulfinyl, Ethansulfinyl und Octansulfinyl); eine Alkoxycarbonylgruppe mit
2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxycarbonyl
und Ethoxycarbonyl); eine Aryloxycarbonylgruppe mit 7 bis 18 (bevorzugt
7 bis 12) Kohlen stoffatomen (z. B. Phenoxycarbonyl, 4-Methylphenoxycarbonyl
und 4-Methoxyphenylcarbonyl); eine substituierte oder unsubstituierte
Alkoxygruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen
(z. B. Methoxy, Ethoxy, n-Butoxy und Methoxyethoxy); eine substituierte oder
unsubstituierte Aryloxygruppe mit 6 bis 18 (bevorzugt 6 bis 10)
Kohlenstoffatomen (z. B. Phenoxy und 4-Methoxyphenoxy); eine Alkylthiogruppe
mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylthio und
Ethylthio); eine Arylthiogruppe mit 6 bis 10 (bevorzugt 6 bis 8)
Kohlenstoffatomen (z. B. Phenylthio); eine substituierte oder unsubstituierte
Acyloxygruppe mit 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen
(z. B. Acetoxy, Ethylcarbonyloxy, Cyclohexylcarbonyloxy, Benzoyloxy
und Chloracetyloxy); eine substituierte oder unsubstituierte Sulfonyloxygruppe
mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methansulfonyloxy); eine
substituierte oder unsubstituierte Carbamoyloxygruppe mit 2 bis
18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylcarbamoyloxy
und Diethylcarbamoyloxy); eine unsubstituierte Aminogruppe oder
eine substituierte Aminogruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8)
Kohlenstoffatomen (z. B. Methylamino, Dimethylamino, Diethylamino,
Anilino, Methoxyphenylamino, Chlorphenylamino, Pyridylamino, Methoxycarbonylamino,
n-Butoxycarbonylamino, Phenoxycarbonylamino, Methylcarbamoylamino,
Phenylcarbamoylamino, Ethylthiocarbamoylamino, Methylsulfamoylamino,
Phenylsulfamoylamino, Acetylamino, Ethylcarbonylamino, Ethylthiocarbonylamino,
Cyclohexylcarbonylamino, Benzoylamino, Chloracetylamino, Methansulfonylamino
und Benzolsulfonylamino); eine Amidogruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt
1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Acetoamido, Acetylmethylamido
und Acetyloctylamido); eine substituierte oder unsubstituierte Ureidogruppe
mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. unsubstituiertes
Ureido, Methylureido, Ethylureido und Dimethlureido); eine substituierte
oder unsubstituierte Carbamoylgruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis
8) Kohlenstoffatomen (z. B. unsubstituiertes Carbamoyl, Methylcarbamoyl,
Ethylcarbamoyl, n-Butylcarbamoyl, t-Butylcarbamoyl, Dimethylcarbamoyl,
Morpholinocarbamoyl und Pyrrolidinocarbamoyl); eine unsubstituierte
Sulfamoylgruppe oder eine substituierte Sulfamoylgruppe mit 1 bis
18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylsulfamoyl und
Phenylsulfamoyl); ein Halogenatom (z. B. Fluor, Chlor und Brom);
eine Hydroxygruppe, eine Nitrogrupe; eine Cyanogruppe; eine Carboxylgruppe;
und eine heterocyclische Gruppe (z. B. einen Oxazol-Ring, einen Benzoxazol-Ring,
einen Thiazol- Ring,
einen Benzothiazol-Ring, einen Imidazol-Ring, einen Benzimidazol-Ring,
einen Indolenin-Ring, einen Pyridin-Ring, einen Morpholin-Ring,
einen Piperidin-Ring, einen Pyrrolidin-Ring, einen Sulfolan-Ring,
einen Furan-Ring, einen Thiophen-Ring, einen Pyrazol-Ring, einen
Pyrrol-Ring, einen Chroman-Ring und einen Cumarin-Ring).
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Der
durch A1 und A2 repräsentierte
Substituent hat bevorzugt eine Hammett-Substituentenkonstante (σρ) von nicht
weniger als 0,2. Die Hammett-Substituentenkonstanten sind, beispielsweise,
in Chem. Rev., 91, 165 (1991) angegeben. Zu besonders bevorzugten
Substituenten gehören
Cyano-, Nitro-, Alkoxycarbonyl, Acyl-, Carbamoyl-, Sulfamoyl-, Alkylsulfonyl-
und Arylsulfonyl-Gruppen.
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Der
durch B1 und B2 repräsentierte
Substituent ist bevorzugt eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxygruppe
oder eine Aminogruppe.
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Da
die Struktur [-C(=L1)-(E)x-C(=X1)-] (hierin im folgenden aus Bequemlichkeit
als W1 bezeichnet), die sich mit Y1 verbindet, und die Struktur [-C(=L5)-(G)y-C(=X2)-]
(hierin im folgenden aus Bequemlichkeit als W2 bezeichnet),
die sich mit Z1 verbindet, jeweils konjugiert
sind, werden der von Y1 und W1 vervollständigte carbocyclische
oder heterocyclische Ring, und der von Z1 und
W2 vervollständigte carbocyclische oder
heterocyclische Ring jeweils als eine der Resonanzstrukturen betrachtet.
Der carbocyclische oder heterocyclische Ring, der von Y1 und
W1 oder von Z1 und
W2 vervollständigt wird, ist bevorzugt 4-
bis 7-gliedrig,
bevorzugter 5- oder 6-gliedrig. Jeder dieser Ringe kann außerdem mit
einem anderen 4- bis 7-gliedrigen Ring kondensieren, um einen kondensierten
Ring zu bilden, der einen Substituenten haben kann. Der Substituent
umfasst beispielsweise jene, die als durch A1,
A2, B1 und B2 repräsentiert
aufgezählt
wurde. Bevorzugte Heteroatome, die den Heterozyklus bilden, umfassen
B, N, O, S, Se und Te. Besonders bevorzugte Atome sind N, O und
S. x und y repräsentieren
jeweils unabhängig
0 oder 1, wobei bevorzugt beide 0 sind.
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X1 repräsentiert
=O, =NR oder =C(CN)2. X2 repräsentiert
-O, -NR oder -C(CN)2. R repräsentiert
einen Substituenten, der jene umfasst, die durch A1,
A2, B1 und B2 repräsentiert
werden. R ist bevorzugt eine Arylgruppe, und besonders be vorzugt
Phenyl. Bei der Erfindung ist der Fall bevorzugt, in dem X1 =O ist und X2 -O ist.
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Die
carbocyclische Gruppe, die von Y1 und W1 oder von Z1 und
W2 vervollständigt wird, umfasst beispielsweise
jene, die unten aufgezählt
wurden, in denen Ra und Rb jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder
einen Substituenten repräsentiert.
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Bevorzugte
Carbocyclen sind jene die von A-1, A-2, A-4, A-6 und A-7 repräsentiert
werden, unter denen jene besonders bevorzugt sind, die von A-1 und
A-2 repräsentiert
werden.
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Die
heterocyclische Gruppe, die von Y1 und W1 oder von Z1 und
W2 vervollständigt wird, umfasst beispielsweise
jene, die unten aufgezählt
sind, in denen Ra, Rb und Rc jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom oder
einen Substituenten repräsentieren.
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Bevorzugte
Heterocyclen sind jene, die von A-8, A-9, A-10, A-12, A-13, A-14,
A-16, A-17, A-36
und A-45 repräsentiert
werden, unter denen jene besonders bevorzugt sind, die von A-9,
A-10, A-12, A-14, A-16 und A-17 repräsentiert werden.
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Die
von Ra, Rb oder Rc repräsentierten
Substituenten sind dieselben wie diejenigen, die von A1,
A2, B1 und B2 repräsentiert
werden. Alternativ können
sich Ra, Rb und Rc jeweils miteinander verbinden, um einen carbocyclischen
oder einen heterocyclischen Ring zu bilden. Die carbocyclischen
Ringe umfassen beispielsweise 4- bis 7-gliedrige, gesättigte oder
ungesättigte
Ringe, wie Cyclohexyl, Cyclopentyl, Cyclohexen und Benzol. Die heterocyclischen
Ringe umfassen beispielsweise 4- bis 7-gliedrige, gesättigte oder
ungesättigte
Ringe wie Piperidin, Piperazin, Morpholin, Tetrahydrofuran, Furan,
Thiophen, Pyridin und Pyrazin. Die Substituenten für diese
Ringe sind dieselben wie jene, die durch die vorher dargelegten
A1, A2, B1 und B2 repräsentiert
werden.
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Die
durch L1, L2, L3, L4 und L5 repräsentierten
Methingruppen können
jeweils unabhängig
einen Substituenten haben. Der Substituent umfasst beispielsweise
jene, die durch die vorher erwähnten
A1, A2, B1 und B2 repräsentiert
werden. Bevorzugte Substituenten umfassen eine Alkylgruppe, eine
Aralkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Aryloxygruppe,
eine Alkylthiogruppe, eine Arylthiogruppe, ein Halogenatom, eine
Aminogruppe, eine Carbamoylgruppe und eine heterocyclische Gruppe.
Zwei Substituenten können
sich miteinander verbinden, um einen 5- bis 7-gliedrigen Ring (z.
B. Cyclopenten, 1-Dimethylaminocyclopenten, 1-Diphenylaminocyclopenten,
Cyclohexen, 1-Chlorcyclohexen, Isophoron, 1-Morpholinocyclopenten
und Cyclohepten) zu bilden. Als die Kombination von m und n ist
bevorzugt, dass m und n beide 1 sind, m 0 ist und n 2 ist, oder
m 2 ist und n 0 ist. K repräsentiert
eine ganze Zahl, die erforderlich ist, um das Gegenkation zu neutralisieren.
-
Nun
wird der kationische Teil genau beschrieben. R1,
R2, R3, R4, R5, R6,
R7 und R8 repräsentieren
jeweils unabhängig
ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten. Außerdem kann sich jedes Paar
aus R1 und R2, R3 und R4, R5 und R6, und R7 und R8 miteinander
verbinden, um einen heterocyclischen Ring zu bilden. R9, R10, R11, R12 und R13 repräsentieren
jeweils einen Substituenten. p repräsentiert 1 oder 2, und q und
r repräsentieren
jeweils unabhängig
eine ganze Zahl von 0 bis 4.
-
Der
durch R1, R2, R3, R4, R5,
R6, R7 und R8 repräsentierte
Substituent umfasst beispielsweise jene, die durch A1,
A2, B1 und B2, die in den allgemeinen Formeln (I-1), (I-2), (I-3)
und (I-4) in der Beschreibung des anionischen Teils angegeben werden,
repräsentiert
werden. Bevorzugte Beispiele der Substituenten, die durch R1 bis R8 repräsentiert
werden, umfassen ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom (z. B. F,
Cl und Br), eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B.
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, t-Butyl,
Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl), eine Alkenylgruppe mit 2 bis 8
Kohlenstoffatomen (z. B. Vinyl, Allyl und 2-Methylbutenyl), eine
Alkinylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Ethinyl), eine
Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenyl), eine Aralkylgruppe
mit 7 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Benzyl) und eine Alkoxygruppe
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy und Ethoxy). Unter
den Substituentengruppen, die oben aufgezählt wurden und durch R1 bis R8 repräsentiert
werden, sind substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppen mit
1 bis 6 Kohlenstoffatomen besonders bevorzugt.
-
Die
oben zitierten Gruppen können,
wenn möglich,
substituiert sein, beispielsweise mit einer Hydroxygruppe, einem
Halogenatom (z. B. F, Cl und Br), einer Alkoxygruppe mit 1 bis 8
Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy und Ethoxy), einer Aryloxygruppe
mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenoxy), einer Alkylthiogruppe mit
1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methylthio und Ethylthio), einer
Arylthiogruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenylthio),
einer unsubstituierten Aminogruppe, einer Aminogruppe mit 1 bis
8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methylamino und Dimenthylamino), einer
Carbonamidgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methylcarbonylamido),
einer Sulfonamidgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methansulfonamid),
einer Acylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Acetyl und
Butanoyl), einer Alkoxycarbonylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen
(z. B. Methoxycarbonyl), einer Carbamoylgrupe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
(z. B. Carbamoyl) und einer Cyanogruppe.
-
Der
heterocyclische Ring, der durch die Verknüpfung von R1 und
R2, R3 und R4, R5 und R6, oder R7 und R8 zusammen mit dem jeweiligen Stickstoffatom
gebil det wird, ist bevorzugt ein unsubstituierter 4- bis 7-gliedriger
Ring. Bevorzugter ist der Ring ein 5- oder 6-gliedriger Ring. Bevorzugte
heterocyclische Ringe umfassen Pyrrolidin, Piperidin und Morpholin.
Unter ihnen ist der Piperidin-Ring besonders bevorzugt.
-
Die
durch R9, R10, R11, R12 und R13 repräsentierten
Substituenten umfassen jene, die durch die vorher zitierten A1, A2, B1 und
B2 repräsentiert
werden. Bevorzugte Beispiele der Substituenten, die durch R9 bis R13 repräsentiert
werden, umfassen ein Halogenatom, eine Alkylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
eine Alkenylgruppe von 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkinylgruppe
von 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,
eine Aralkylgruppe von 7 bis 10 Kohlenstoffatomen, eine Alkoxygruppe
von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Amidogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
eine Ureidogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Carbamoylgruppe
von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, eine Alkylthiogrupe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen,
und eine unsubstituierte Aminogruppe oder eine Aminogruppe von 1
bis 8 Kohlenstoffatomen. Bevorzugtere Substituenten, die durch R9 bis R13 repräsentiert
werden, umfassen eine Alkylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
(z. B. Methyl und Ethyl), eine Alkoxygruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
(z. B. Methoxy), eine Ureidogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
(z. B. Ureido und Methylureido) oder eine unsubstituierte Aminogruppe
oder eine Aminogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Dimethylamino).
Der Substituent, der durch R13 repräsentiert
wird, sollte bevorzugter ein Halogenatom (z. B. F und Cl), eine
Alkylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl und Ethyl),
eine Alkoxygruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy),
eine Amidgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Acetamid),
eine Ureidogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatome (z. B. Ureido), eine
Carbamoylgruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Carbamoyl),
und eine Alkylthiogruppe von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methylthio)
sein.
-
q
und r repräsentieren
bevorzugt 0 bis 2, und besonders bevorzugt 0. p ist bevorzugt 1.
-
Spezielle
Beispiele der Verbindungen, die durch die allgemeinen Formeln (I-1),
(I-2), (I-3) und (I-4) repräsentiert
werden, sind in der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 138998/1999 angegeben. Zusätzlich zu
jenen können
die folgenden Verbindungen ebenfalls verwendet werden. Der Umfang
der Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf die Verbindungen beschränkt.
Verbindung
Nr. | X | Y | Ra | Rb | Rc |
I-1 | O | H | H | H | C4H9 |
I-2 | O | H | CH3 | H | C4H9 |
I-3 | O | H | CH3 | H | (CH2)3CN |
I-4 | O | H | CH3 | CH3 | (CH2)3CN |
I-5 | O | H | CH3 | CH3 | C4H9 |
I-6 | O | CH3 | CH3 | H | C4H9 |
I-7 | O | Ph | CH3 | H | C4H9 |
I-8 | O | CH3 | CH3 | CH3 | C4H9 |
I-9 | O | Ph | CH3 | CH3 | C4H9 |
I-10 | O | H | Ph | H | (CH2)3CN |
I-11 | O | H | CH3 | Ph | C4H9 |
I-12 | O | CH3 | CH3 | Ph | C4H9 |
I-13 | O | Ph | CH3 | Ph | C4H9 |
I-14 | O | H | CH3 | Ph | (CH2)3CN |
I-15 | O | CH3 | H | Ph | C4H9 |
I-16 | S | H | H | H | C4H9 |
I-17 | S | H | CH3 | CH3 | (CH2)3CN |
I-18 | S | H | CH3 | CH3 | C4H9 |
I-19 | S | H | C2H5 | C2H5 | (CH2)3CN |
I-20 | S | H | H | CH3 | C4H9 |
Verbindung
Nr. | Ra | Rc |
I-33 | H | C4H9 |
I-34 | H | (CH2)3CN |
I-35 | CH3 | C4H9 |
I-36 | CH3 | (CH2)3CN |
Verbindung
Nr. | Ra | Rc |
I-37 | H | C4H9 |
I-38 | H | (CH2)3CN |
I-39 | CH3 | C4H9 |
I-40 | CH3 | (CH2)3CN |
I-41 | Ph | (CH2)3CN |
I-42 | Ph | C4H9 |
Verbindung
Nr. | Ra | Rc |
I-43 | H | C4H9 |
I-44 | H | (CH2)3CN |
I-45 | CH3 | C4H9 |
I-46 | CH3 | (CH2)3CN |
I-47 | Ph | (CH2)3CN |
I-48 | Ph | C4H9 |
-
-
-
-
Diese
Verbindungen können
nach dem Syntheseverfahren, das in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
138998/1999 beschrieben ist, hergestellt werden.
-
Als
nächstes
wird unten der von den Verbindungen der Formeln (I-1), (I-2), (I-3)
und (I-4) verschiedene organische Farbstoff beschrieben. Der organische
Farbstoff zur Verwendung hierin ist ein Oxonol-Farbstoff. Bei der
Erfindung bedeutet "Oxonol-Farbstoffe" Polymethin-Farbstoffe
mit einer anionischen chromogenen Gruppe. Speziell sind die in den
japanischen Patentoffenlegungsschriften
Nr. 209995/1988 , Nr.
297103/1998 , Nr.
78106/1999 und Nr.
348420/1999 angegebenen
Oxonol-Farbstoffe umfasst. Bei der Erfindung haben die Oxonol-Farbstoffe
unter dem Gesichtspunkt hervorragender Aufzeichnungseigenschaften
die folgende allgemeine Formel
-
In
der obigen Formel repräsentiert
R1, R2, R3 und R4 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe
oder eine heterocyclische Gruppe; L1, L2 und L3 repräsentiert jeweils
unabhängig
eine Methingruppe, die einen Substituenten haben kann; m repräsentiert
eine Ziffer von 0 bis 3; Xk+ repräsentiert
ein Kation; und k repräsentiert
eine ganze Zahl von 1 bis 10.
-
Die
Oxonol-Farbstoffe, die durch die obige allgemeine Formel (II) repräsentiert
werden, werden beschrieben.
-
In
der Formel repräsentiert
R1, R2, R3 und R4 jeweils
unabhängig
ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe
oder eine heterocyclische Gruppe. Die Alkylgruppe umrfasst jene
von 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl,
i-Butyl, t-Butyl, i-Amyl, Cyclopropyl und Cyclohexyl), und sie können den
folgenden Substituenten haben (ausgenommen die Alkylgruppen). Beispiele
für den
Substituenten (diese Beispiele werden hierin im folgenden als "SUB" bezeichnet) umfassen
eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl,
Propyl, Carboxymethyl, Ethoxycarbonylmethyl), eine Aralkylgruppe
mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Benzyl und Phenethyl), eine
Alkoxygruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy und Ethoxy),
eine Arylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenyl und
Naphthyl), eine Aryloxygruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen (z.
B. Phenoxy und Naphthoxy), eine heterocyclische Gruppe (z. B. Pyridyl,
Pyrimidyl, Pyridazyl, Benzimidazolyl, Benzothiazolyl, Benzoxazolyl,
2-Pyrrolidinon-1-yl, 2-Piperidon-1-yl, 2,4-Dioxyimidazolidin-3-yl,
2,4-Dioxyoxazolidin-3-yl, Succinimid, Phthalimid und Maleimid),
ein Halogenatom (beispielhaft veranschaulicht durch F, Cl, Br und
I), eine Carboxylgruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe mit 2 bis 10
Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxycarbonyl und Ethoxycarbonyl), eine
Cyanogruppe, eine Acylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen (z.
B. Acetyl und Pivaloyl), eine Carbamoylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen
(z. B. Carbamoyl, Methylcarbamoyl und Morpholinocarbamoyl), eine
Aminogruppe, eine substituierte Aminogruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen
(z. B. Dimethylamino, Diethylamino, Bis(methylsulfonylethyl)amino,
N-Etyl-N'-sulfoethylamino),
eine Sulfogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Sulfonamidgruppe
mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Methansulfonamid), eine Ureidogruppe mit
1 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Ureido und Methylureido), eine
Sulfonylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Methansulfonyl
und Ethansulfonyl), eine Sulfinylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen
(z. B. Methansulfinyl) und eine Sulfamoylgruppe mit 0 bis 10 Kohlenstoffatomen
(z. B. Sulfamoyl und Methansulfamoyl). Die Carboxylgruppe und die
Sulfogruppe können
in der Form eines Salzes sein.
-
Die
Arylgruppen, die durch R1, R2,
R3 und R4 repräsentiert
werden, umfassen jene von 6 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenyl
und Naphthyl). Eine solche Arylgruppe kann einen oben definierten
Substituenten "SUB" haben. Die Aralkylgruppen,
die durch R1, R2,
R3 und R4 repräsentiert
werden, umfassen jene von 7 bis 20 Kohlenstoffatomen (z. B. Benzyl
und Phenethyl). Eine solche Aralkylgruppe kann einen oben definierten Substituenten "SUB" haben. Die heterocyclischen
Gruppen, die durch R1 , R2, R3 und R4 repräsentierten
werden, umfas sen 5- bis 6-gliedrige, gesättigte oder ungesättigte Gruppen,
die Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten,
z. B. Pyridyl, Pyrimidyl, Pyridazyl, Piperidyl, Triazyl, Pyrrolyl,
Imidazolyl, Triazolyl, Furanyl, Thiophenyl, Thiazolyl, Oxazolyl,
Isothiazolyl und Isoxazolyl; eine solche heterocyclische Gruppe
kann mit einem Benzolring (z. B. Chinolyl, Benzimidazolyl, Benzothiazolyl
und Benzoxazolyl) kondensiert sein und kann an dem Heterocyclus,
beispielsweise, einen oben definierten Substituenten "SUB" haben.
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Bevorzugte
Beispiele für
R1, R2, R3 und R4 sind Alkylgruppen
von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,
Aralkylgruppen von 7 bis 10 Kohlenstoffatomen oder heterocyclische Gruppen
von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen. Wenn R1 und
R2 beide Alkylgruppen sind oder R3 und R4 beide Alkylgruppen
sind, kann jedes Paar sich miteinander verbinden, um eine carbocyclische
Gruppe wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, 2-Methylcyclohexyl,
Cycloheptyl oder Cyclooctyl, oder eine heterocyclische Gruppe wie
Piperidyl, Chromanyl oder Morpholyl, zu bilden. Ein carbocyclischer
Ring von 3 bis 10 Kohlenstoffatomen oder ein heterocyclischer Ring
von 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist bevorzugt. In dem Fall, in dem
sich R1 und R2 und/oder
R3 und R4 verbinden,
um eine Ringstruktur zu bilden, kann eine hervorragende Lagerbeständigkeit
gegen Feuchtigkeit und Hitze erzielt werden.
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L1, L2 und L3 repräsentieren
jeweils unabhängig
eine substituierte oder unsubstituierte Methingruppe, und bevorzugte
Substituenten umfassen die oben definierten Substituenten "SUB". Bevorzugte Beispiele
für L1, L2 und L3 umfassen unsubstituierte Methingruppen,
Alkyl-substituierte Methingruppen von 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
Aralkyl-substituierte Methingruppen von 7 bis 10 Kohlenstoffatomen,
Aryl-substituierte Methingruppen von 6 bis 10 Kohlenstoffatomen,
mit gesättigten
oder ungesättigten
heterocyclischen Gruppen substituierte Methingrupen, und Halogen-substituierte
Methingruppen. m repräsentiert
eine ganze Zahl von 0 bis 3, bevorzugt 1 bis 3. Wenn m 2 oder mehr
beträgt,
können
die mehreren L2 und L3 gleich
oder verschieden sein.
-
Nun
wird der kationische Teil genau beschrieben. Das durch Xk+ repräsentierte
Kation umfasst beispielsweise das Wasserstoffion, ein Metallion
wie das Natriumion, Kaliumion, Lithiumion, Calciumion, Eisenion und
Kupferion, ein Metall komplexion, Ammoniumion, Pyridiniumion, Oxoniumion,
Sulfoniumion, Phosphoniumion, Selenoniumion und Iodoniumion. Es
ist bevorzugt, dass Xk+ kein Cyanin-Farbstoff
ist. Xk+ ist bevorzugt ein quaternäres Ammoniumion.
-
Das
durch Xk+ repräsentierte quaternäre Ammoniumion
weist bevorzugt eine Stickstoff enthaltende heterocyclische Gruppe
auf. Unter solchen Ammoniumionen ist ein besonders bevorzugte Zahl
sein quaternäres Pyridiniumion.
-
Das
Symbol k repräsentiert
eine ganze von 1 bis 10, wobei 1 bis 4 bevorzugt ist. In besonders
bevorzugter Weise ist k 2.
-
Es
ist besonders bevorzugt, dass Xk+ ein Oniumion
ist, das durch die folgende allgemeine Formel (II-1) repräsentiert
wird.
-
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In
der obigen Formel repräsentieren
R5 und R6 jeweils
unabhängig
einen Substituenten, und R7 und R6 repräsentieren
jeweils unabhängig
eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Alkinylgruppe, eine Aralkylgruppe,
eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe. Jedes Paar von
R5 und R6, R5 und R7, R6 und R8, oder R7 und R8 kann sich
miteinander verbinden, um einen Ring zu bilden, r und s repräsentieren
jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4, und wenn r und s nicht kleiner
als 2 sind, können
die mehreren R5 und R6 gleich
oder verschieden sein.
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Als
die Alkylgruppe, die durch R7 und R8 repräsentiert
wird, sind substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppen von 1
bis 18 Kohlenstoffatomen bevorzugt, wobei bevorzugtere substituierte
oder unsubstituierte Alkylgruppen von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen
sind. Ihre Strukturen können
geradkettig, verzweigt oder cyclisch sein. Spezielle Beispiele umfassen
Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-butyl, Isobutyl, t-Butyl, n-Hexyl, Neopentyl,
Cyclohexyl, Adamantyl und Cyclopropyl.
-
Der
Substituent für
die Alkylgruppe umfasst die folgenden. Eine substituierte oder unsubstituierte
Alkenylgruppe von 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen
(z. B. Vinyl); eine substituierte oder unsubstituierte Alkinylgruppe
von 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Ethinyl);
eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe von 6 bis 10
Kohlenstoffatomen (z. B. Phenyl und Naphthyl); ein Halogenatom (z. B.
F, Cl und Br); eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe
mit 1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy
und Ethoxy); eine substituierte oder unsubstituierte Aryloxygruppe
mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenoxy und p-Methoxyphenoxy);
eine substituierte oder unsubstituierte Alkylthiogruppe mit 1 bis
18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylthio und Ethylthio);
eine substituierte oder unsubstituierte Arylthiogruppe mit 6 bis
10 Kohlenstoffatomen (z. B. Phenylthio); und eine substituierte
oder unsubstituierte Acylgruppe mit 2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8)
Kohlenstoffatomen (z. B. Acetyl und Propionyl); eine substituierte
oder unsubstituierte Alkylsulfonyl- oder Arylsulfonyl-Gruppe mit
1 bis 18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylsulfonyl
und p-Toluolsulfonyl);
eine substituierte oder unsubstituierte Acyloxygruppe mit 2 bis
18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Acetoxy und Propionyloxy);
eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxycarbonylgruppe mit
2 bis 18 (bevorzugt 2 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxycarbonyl
und Ethoxycarbonyl); eine substituierte oder unsubstituierte Aryloxycarbonylgruppe
mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen (z. B. Naphthoxycarbonyl); eine unsubstituierte
Aminogruppe oder eine substituierte Aminogruppe mit 1 bis 18 (bevorzugt
1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylamino, Dimethylamino, Diethylamino,
Anilino, Methoxyphenylamino, Chlorphenylamino, Pyridylamino, Methoxycarbonylamino,
n-Butoxycarbonylamino, Phenoxycarbonylamino, Methylcarbamoylamino,
Phenoxycarbonylamino, Methylcarbamoylamino, Ethylthiocarbamoylamino,
Phenylcarbamoylamino, Acetylamino, Ethylcarbonylamino, Ethylthiocarbonylamino,
Cyclohexylcarbonylamino, Benzoylamino, Chloracetylamino und Methylsulfonylamino);
eine substituierte oder unsubstituierte Carbamoylgruppe mit 1 bis
18 (bevorzugt 1 bis 8) Kohlenstoffatomen (z. B. Carbamoyl, Methylcarbamoyl,
Ethylcarbamoyl, n-Butylcarbamoyl, t-Butylcarbamoyl, Dimethylcarbamoyl,
Morpholinocarbamoyl und Pyridinocarbamoyl); eine unsubstituierte
Sulfamoylgruppe oder eine substituierte Sulfamoylgruppe mit 1 bis
18 (bevor zugt 1 bis 18) Kohlenstoffatomen (z. B. Methylsulfamoyl
und Phenylsulfamoyl); eine Cyanogruppe; Nitrogruppe; Carboxylgruppe;
Hydroxylgruppe; und eine heterocyclische Gruppe (z. B. Oxazol, Benzoxazol,
Thiazol, Benzothiazol, Imidazol, Benzimidazol, Indolenin, Pyridin,
Piperidin, Pyrrolidin, Morpholin, Sulfolan, Furan, Thiophen, Pyrazol,
Pyrrol, Chroman und Cumarin).
-
Die
Alkenylgruppe, die durch R7 und R8 repräsentiert
wird, ist bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Alkenylgruppe
mit 2 bis 18, bevorzugter 2 bis 8, Kohlenstoffatomen. Spezielle
Beispiele davon umfassen Vinyl, Allyl, 1-Propenyl und 1,3-Butadienyl.
Bevorzugte Substituenten für
diese Alkenylgruppen sind dieselben wie die oben zitierten für die Alkylgruppen.
-
Die
Alkinylgruppe, die durch R7 und R8 repräsentiert
wird, ist bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Alkinylgruppe
mit 2 bis 18, bevorzugter 2 bis 8, Kohlenstoffatomen. Spezielle
Beispiele davon umfassen Ethinyl und 2-Propinyl. Bevorzugte Substituenten
für diese
Alkinylgruppen sind dieselben wie die oben zitierten für die Alkylgruppen.
-
Die
Aralkylgruppe, die durch R7 und R8 repräsentiert
wird, ist bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Aralkylgruppe
mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele davon umfassen
Benzyl und Methylbenzyl. Bevorzugte Substituenten für diese
Aralkylgruppen sind dieselben wie die oben zitierten für die Alkylgruppen.
-
Die
Arylgruppe, die durch R7 und R8 repräsentiert
wird, ist bevorzugt eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe
mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele davon umfassen
Phenyl und Naphthyl. Bevorzugte Substituenten für diese Aralkylgruppen sind
dieselben wie die oben zitierten für die Alkylgruppen. Zusätzlich zu
diesen sind auch Alkylgruppen wie, beispielsweise, Methyl und Ethyl
bevorzugt.
-
Die
heterocyclische Gruppe, die durch R7 und
R8 repräsentiert
wird, ist eine 5- oder
6-gliedrige substituierte oder unsubstituierte heterocyclische Gruppe,
die ein Kohlenstoff-, Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefel-Atom
aufweist. Beispiele dafür
umfassen Oxazol, Benzoxazol, Thiazol, Benzothiazol, Imidazol, Benzimi dazol,
Indolenin, Pyridin, Piperidin, Pyrrolidin, Morpholin, Sulfolan,
Furan, Thiophen, Pyrazol, Pyrrol, Chroman und Cumarin. Diese heterocyclischen
Ringe können
einen Substituenten haben, einschließlich denjenigen, die als Substituent
für die
hierin oben erwähnte
Alkylgruppe aufgezählt
wurden.
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Die
Substituenten, die durch R5 und R6 repräsentiert
werden, sind dieselben wie jene, die als die Substituenten für die hierin
oben erwähnte
Alkylgruppe aufgezählt
wurden. Bei der Erfindung ist bevorzugt jeder durch R5 oder
R6 repräsentiere
Substituent ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, wobei erstere
besonders bevorzugt ist.
-
In
der allgemeinen Formel (II) wird der kationische Teil, der durch
die allgemeine Formel (II-1) repräsentiert wird, besonders bevorzugt
durch die allgemeine Formel (II-2) oder (II-3) repräsentiert.
-
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In
der obigen Formel repräsentieren
R17 und R18 jeweils
dieselben Substituenten wie diejenigen, die durch R5 und
R6 repräsentiert
werden, und ihre bevorzugten Bereiche sind ebenfalls dieselben.
R19 und R20 repräsentieren
jeweils dieselben Substituenten wie diejenigen, die durch R7 und R8 repräsentiert
werden, und ihre bevorzugten Bereiche sind ebenfalls dieselben.
r und s repräsentieren
jeweils unabhängig
eine ganze Zahl von 0 bis 4, und wenn r und s nicht kleiner als
2 sind, können
die mehreren R17 und R18 gleich
oder verschieden sein.
-
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In
der obigen Formel repräsentieren
R21 und R22 dieselben
Substituenten wie diejenigen, die durch R5 und
R6 repräsentiert
werden, und ihre bevorzugten Bereiche sind ebenfalls dieselben.
Der Fall, in dem sich die R21 und die R22 jeweils miteinander verbinden, um einen
carbocyclischen oder einen heterocyclischen Ring zu bilden, ist
ebenfalls bevorzugt. Besonders bevorzugt ist der Fall, in dem ein
kondensierter aromatischer Ring in Verbindung mit dem Pyridinring,
an den die R21 oder R22 gebunden
sind, gebildet wird. r und s repräsentieren jeweils unabhängig eine
ganze Zahl von 0 bis 4, und wenn r und s nicht kleiner als 2 sind,
können
die mehreren R21 und R22 gleich
oder verschieden sein.
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Spezielle
Beispiele für
die durch die allgemeine Formel (II) repräsentierten Oxonol-Farbstoffe
sind in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2000-52658 angegeben. Zusätzlich zu jenen können die
folgenden Verbindungen ebenfalls verwendet werden. Der Umfang der
Erfindung ist jedoch in keiner Weise auf die Verbindungen beschränkt.
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Diese
Verbindungen können
nach dem Syntheseverfahren hergestellt werden, das in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 2000-52658 beschrieben ist.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung weist eine
Aufzeichnungsschicht auf, die auf einem Träger vorgesehen ist, wobei die
Aufzeichnungsschicht einen organischen Farbstoff, der durch die
allgemeine Formel (II) repräsentiert
wird, und außerdem
mindestens eine Verbindung, die durch die allgemeinen Formeln (I-1),
(I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert
wird, enthält.
Die zu der Erfindung gehörigen
Verbindungen können
vorteilhafterweise in einem optischen Informationsaufzeichnungsmedium
vom Typ CD-R oder DVD-R verwendet werden.
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Die
Aufzeichnungsschicht kann außerdem
eine Vielfalt von Mitteln zur Verhinderung einer Farbstoff-Verfärbung zum
Zweck der Verbesserung der Lichtbeständigkeit der Aufzeichnungsschicht
enthalten. Als solche Mittel zur Verhinderung einer Farbstoff-Verfärbung werden
organische Oxidationsmittel und Singulett-Sauerstoff-Löscher umfasst.
Die in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 151861/1998 offenbarten Verbindungen können bevorzugt
als das organische Oxidationsmittel zur Verhinderung einer Farbstoff-Verfärbung verwendet
werden.
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Die
zu der Erfindung gehörenden
Verbindungen können
alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet
werden.
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Der
Aufbau des optischen Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung
wird beschrieben. Wie oben beschrieben wurde, ist das optische Informationsaufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung nicht in bestimmter Weise beschränkt, so
lange es einen Träger
aufweist, auf dem sich eine Aufzeichnungsschicht befindet, die mindestens
eine Verbindung, die durch die allgemeinen Formeln (I-1), (I-2),
(I-3) oder (I-4) repräsentiert
wird, und einen von den Verbindungen dieser Formeln verschiedenen
organischen Farbstoff, wobei der organische Farbstoff durch die
allgemeine Formel (II) repräsentiert
wird, enthält.
In dem Fall, in dem das Medium der Erfindung auf eine CD-R aufgebracht
wird, weist ein bevorzugter Aufbau davon einen transparenten Disk-Träger mit einer
Dicke von 1,2 ± 0,2
mm auf, auf dem Vor-Rillen mit einem Spurabstand von 1,4 bis 1,8 μm ausgebildet
sind, und auf dem, in der folgenden Reihenfolge, eine Aufzeichnungsschicht,
die mindestens eine Verbindung, die durch die allgemeinen Formeln
(I-1), (I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert wird, und den organischen
Farbstoff enthält,
eine Lichtreflexionsschicht und eine Schutzschicht vorgesehen sind.
In dem Fall, in dem das optische Informationsaufzeichnungsmedium
der Erfindung auf eine DVD-R aufgebracht wird, sind die folgenden
Ausführungsformen
bevorzugt.
- (1) Ein Informationsaufzeichnungsmedium
von 1,2 ± 0,2
mm Dicke, aufweisend zwei Einzeldisks mit Schichtaufbau, die mit
den beiden Aufzeichnungsschichten relativ zu dem jeweiligen Träger nach
innen verklebt bzw. verbunden sind, wobei jede Einzeldisk einen
transparenten Disk-Träger
von 120 ± 3
mm oder 80 ± 3
mm Durchmesser und 0,6 ± 0,1
mm Dicke mit Vor-Rillen mit einem Spurabstand von 0,6 bis 0,9 μm, und eine
Aufzeichnungsschicht, die auf der Oberfläche des Trägers, auf der sich die Vor-Rillen
befinden, vorgesehen ist und den organischen Farbstoff, der durch
die allgemeine Formel (II) repräsentiert
wird, und mindestens eine Verbindung, die durch die allgemeinen
Formeln (I-1), (I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert wird, enthält, aufweist.
- (2) Ein Informationsaufzeichnungsmedium von 1,2 ± 0,2 mm
Dicke, aufweisend eine Schicht-Disk, die mit einer Schutz-Disk,
die im wesentlichen dieselben Abmessungen wie die der Schicht-Disk
hat, so verbunden bzw. verklebt ist, dass die Aufzeichnungsschicht
der Schicht-Disk relativ zu dem Träger innen angeordnet ist, wobei
die Schicht-Disk einen transparenten Disk-Träger von 120 ± 3 mm
oder 80 ± 3
mm Durchmesser und 0,6 ± 0,1
mm Dicke mit Vor-Rillen
mit einem Spurabstand von 0,6 bis 0,9 μm, und eine Aufzeichnungsschicht,
die auf der Oberfläche
des Trägers,
auf der sich die Vor-Rillen befinden, vorgesehen ist und den organischen
Farbstoff, der durch die algemeine Formel (II) repräsentiert
wird, und mindestens eine Verbindung, die durch die allgemeinen
Formeln (I-1), (I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert wird, enthält, aufweist.
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In
beiden Ausführungsformen
ist es bevorzugt, eine Reflexionsschicht auf der Aufzeichnungsschicht vorzusehen.
Auf der Reflexionsschicht kann eine Schutzschicht vorgesehen werden.
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Der
Herstellungsprozess des Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung
wird unten erläutert. Im
Falle der Anwendung des Informationsaufzeichnungsmediums der Erfindung
auf eine DVD-R kann man das Medium herstellen, indem man im wesentlichen
dieselben Materialien verwendet, wie sie zur Herstellung von Informationsaufzeichnungsmedien
vom Typ CD-R verwendet werden, mit der Ausnahme, dass der Träger in den
Träger
mit Vor-Rillen mit einem engeren Spurabstand als den für eine CD-R,
um eine höhere
Aufzeichnungsdichte zu erzielen, verändert wird. Das Informationsaufzeichnungsmedium
vom Typ DVD-R kann hergestellt werden, indem man zuerst zwei Schicht-Disk's herstellt, worin
eine Aufzeichnungsschicht, eine Reflexionsschicht und eine Schutzschicht,
falls erforderlich, in dieser Reihenfolge auf einem Träger vorgesehen
werden, und dann die zwei Disk's
mittels eines Klebstoffs mit der Aufzeichnungsschicht relativ zu
dem entsprechenden Träger
nach innen verklebt, oder indem man alternativ die oben hergestellte
Schicht-Disk mit einer Schutz-Disk mit im wesentlichen denselben
Abmessungen wie denen der Schicht-Disk in einer ähnlichen Weise verklebt.
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Das
optische Informationsaufzeichnungsmedium der Erfindung kann beispielsweise
durch das hierin im folgenden zu beschreibende Verfahren hergestellt
werden. Der Träger
(einschließlich
dem für
die Schutz-Disk) kann aus einem beliebigen Material hergestellt
werden, das für
den Träger
der konventionellen Informationsaufzeichnungsmedien verwendet wurde.
Zu speziellen Beispielen für
das Trägermaterial
gehören beispielsweise
Glas; Polycarbonat-Harze; Acrylharze wie Poly(methylmethacrylat);
Harze auf der Basis von Vinylchlorid wie Poly(vinylchlorid) und
Vinylchlorid-Copolymere; Epoxyharze; amorphe Polyolefin-Harze; und Polyesterharze.
Diese Materialien können
gemeinsam verwendet werden, falls erforderlich und notwendig. Diese
Materialien können
in der Form einer flexiblen Folie oder einer steifen Platte verwendet
werden. Unter den aufgezählten
Materialien sind unter den Gesichtspunkten der Feuchtigkeitsbeständigkeit,
der Dimensionsstabilität
und der Kosten Polycarbonat-Harze bevorzugt.
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Die
Trägeroberfläche, auf
der die Aufzeichnungsschicht vorgesehen wird, kann zum Zwecke der
Verbesserung der Flachheit, der Steigerung der Haftung und der Verhinderung
einer Verschlechterung für
die Aufzeichnungsschicht mit einer Unterlagenschicht beschichtet
werden. Materialien für
eine solche Unterlagenschicht umfassen beispielsweise polymere Materialien
wie Poly(methylmethacrylat), Acrylsäure-Methacrylsäure-Copolymer,
Styrol-Maleinanhydrid-Copolymer, Poly(vinylalkohol), N-Methylolacrylamid,
Styrol-Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrocellulose,
Poly(vinylchlorid), chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid,
Vinylacetat-Vinylchlorid-Copolymer, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer,
Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat; und Oberflächenmodifikationsmittel
wie Silan-Haftverbesserer. Eine Unterlagenschicht kann hergestellt
werden durch Auflösen
oder Dispergieren des oben zitierten Materials in einem passenden
Lösungsmittel,
um ein Beschichtungsgemisch herzustellen, das durch ein Beschichtungsverfahren
wie Rotationsbeschichtung, Tauchbeschichtung oder Extrusionsbeschichtung
auf die Trägeroberfläche aufgetragen wird.
Die Dicke der Unterlagenschicht liegt üblicherweise in dem Bereich
von 0,005 bis 20 μm,
bevorzugt von 0,01 bis 10 μm.
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Auf
der Trägeroberfläche (oder
der Unterlagenschicht) werden Führungsrillen
oder Vor-Rillen, die die Information wie ein Adresssignal repräsentieren,
ausgebildet. Die Vor-Rillen werden bevorzugt während des Spritzgießens oder
Strangpressens des Harzmaterials wie Polycarbonat direkt auf dem
Träger
so ausgebildet, dass sie den oben angegebenen Spurabstand haben.
Alternativ können
die Vor-Rillen durch Vorsehen einer Vor-Rillen-Schicht gebildet
werden. Als die Materialien für
die Vor-Rillen-Schicht, ein Gemisch, das mindestens ein Monomer
(oder ein Oligomer), das ausgewählt
ist aus dem Monoester, Diester, Triester oder Tetraester von Acrylsäure, und
einen Photopolymerisations-Initiator aufweist. Die Vor-Rillen-Schicht
kann beispielsweise hergestellt werden, indem zuerst eine Beschichtungsflüssigkeit,
die einen Acrylsäureester
und einen Polymerisations-Initiator aufweist, auf einem Prägestempel
hoher Präzision
aufgetragen wird, ein Träger
auf die flüssige Schicht
aufgelegt wird, danach UV-Licht durch den Träger oder Prägestempel eingestrahlt wird,
um die Polymerisation der aufgetragenen Schicht zu veranlassen,
wodurch der Träger
mit der aufgetragenen Schicht verklebt wird, und schließlich der
Träger
von dem Prägestempel
getrennt wird. Die Dicke der Vor-Rillen-Schicht liegt üblicherweise
in dem Bereich von 0,05 bis 100 μm,
bevorzugt bei 0,1 bis 50 μm.
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Die
Tiefe der Vor-Rillen liegt bevorzugt in dem Bereich von 300 bis
2000 Å,
wobei ihre Halbwertsbreite bevorzugt 0,2 bis 0,9 μm beträgt. Durch
Einstellen der Tiefe der Vor-Rille auf den Bereich von 1500–2000 Å kann man
eine verbesserte Empfindlichkeit erzielen, im wesentlichen ohne
dass man Reflexionsvermögen
opfert. Diese Technik ist insbesondere für CD-R bevorzugt.
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Auf
der Oberfläche
des Trägers
(oder der Unterlagenschicht), auf der die Vor-Rillen ausgebildet sind, wird eine Aufzeichnungsschicht
ausgebildet, die die Farbstoff-Verbindung, die durch die vorgenannten
erfindungsgemäßen Formeln
repräsentiert
wird, aufweist.
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Die
Aufzeichnungsschicht kann durch Auflösen eines zur Erfindung gehörigen Farbstoffs,
eines Löschers,
falls erforderlich und notwendig, und eines Bindemittels in einem
Lösungsmittel,
um ein Beschichtungsgemisch herzustellen, das auf einen Träger aufgetragen
und dann getrocknet wird, hergestellt werden. Zu geeigneten Lösungsmitteln,
die für
das Beschichtungsgemisch, das eine Aufzeichnungsschicht auf Farbstoff-Basis
ausbildet, verwendet werden, gehören
Ester wie Methyllactat, Ethyllactat, Butylacetat und Cellosolve-acetat;
Ketone wie Methylethylketon, Cyclohexanon und Methylisobutylketon;
chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan
und Chloroform; Amide wie Dimethylformamid; Kohlenwasserstoffe wie
Cyclohexan; Ether wie Tetrahydrofuran, Ethylether und Dioxan; Alkohole
wie Ethanol, n-Propanol, Isopropanol, n-Butanol und Diacetonalkohol;
Fluor enthaltende Lösungsmittel
wie 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol; und Glycolether wie Ethylenglycol-monomethylether,
Ethylenglycol-monoethylether und Propylenglycol-monomethylether.
Unter Berücksichtigung
der Löslichkeit
der verwendeten Verbindung können
diese Lösungsmittel einzeln
oder in Kombination von zwei oder mehreren davon. In das Beschichtungsgemisch
können
außerdem verschiedene
Zusätze
eingebracht werden, wozu Antioxidanzien, UV-Absorptionsmittel, Plastifizierungsmittel und
Gleitmittel gehören,
um dem Zweck des Endprodukts angemessen gewachsen zu sein.
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Zu
Beispielen für
das Bindemittel gehören
beispielsweise organische Materialien mit hohem Molekulargewicht
natürlicher
Herkunft wie Gelatine, Cellulose-Derivate,
Dextran, Kolophonium und Kautschuke; und synthetische organische
Polymere einschließlich
Kohlenwasserstoff-Polymeren wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol,
Polyisobutylen; Vinyl-Polymere wie Poly(vinylchlorid), Poly(vinylidenchlorid),
Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer; Acrylharze wie Poly(methylacrylat)
und Poly(methylmethacrylat); Poly(vinylalkohol), chloriertes Polyethylen,
Epoxyharz, Butyralharz, Kautschuk-Derivat, und das Anfangs-Polykondensat
von thermisch vernetzbaren Harzen wie Phenol-Formaldehyd-Harz. In
Fällen,
in denen ein Bindemittel in der Aufzeichnungsschicht verwendet wird,
liegt die Gebrauchsmenge davon in dem Bereich von 0,01 bis 50, und
bevorzugt 0,1 bis 5, Gewichtsteilen pro einem Gewichtsteil der organischen
Farbstoffe in der Aufzeichnungsschicht, einschließlich jenen
der Formeln (I-1) bis (I-4). Das so hergestellte Beschichtungsgemisch
hat üblicherweise
einen Feststoff-Gehalt
von 0,01 bis 10 Gew.%, bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.%.
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Das
Auftragsverfahren der Aufzeichnungsschicht umfasst Sprühbeschichtung,
Rotationsbeschichtung, Tauchbeschichtung, Walzenauftrag, Rakelbeschichtung,
Streichwalzenbeschichtung und Siebdruck. Die Aufzeichnungsschicht
kann eine Monoschicht oder mehrere Schichten aufweisen. Die Dicke
der Aufzeichnungsschicht liegt üblicherweise
im Bereich von 20 bis 500 nm, bevorzugt 50 bis 300 nm.
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Auf
der Aufzeichnungsschicht ist zum Zweck der Verbesserung des Reflexionsvermögens beim
Informations-Ausleseschritt eine Lichtreflexionsschicht vorgesehen.
Für die
Reflexionsschicht werden lichtreflektierende Materialien verwendet,
die ein hohes Reflexionsvermögen
für das
Laserlicht, das zum Aufzeichnen und Auslesen verwendet wird, zeigen,
wozu verschiedene Metalle und Halbmetalle gehören, wie Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf,
V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu,
Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn und Bi und rostfreier
Stahl. Unter ihnen sind bevorzugte Materialien Cr, Ni, Pt, Cu, Ag,
Au, Al und rostfreier Stahl. Diese Materialien können alleine oder in Kombination
von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Sie können in
der Form einer Legierung verwendet werden. Die Reflexionsschicht
kann durch Dampfabscheidung, Sputtern oder Ionenplattierung dieser
Materialien auf die Auf zeichnungsschicht gebildet werden. Die Dicke
der Reflexionsschicht liegt üblicherweise
in dem Bereich von 10 bis 300 nm, bevorzugt 50 bis 200 nm.
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Auf
der Aufzeichnungsschicht kann zu dem Zweck, die Aufzeichnungsschicht
physikalisch sowie chemisch zu schützen, eine Schutzschicht vorgesehen
werden. Eine weitere Schutzschicht kann außerdem an der anderen Seite
des Trägers
zum Zweck der Verbesserung der Verschleißfestigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit
vorgesehen werden. Das Material, das für solche Schutzschichten verwendet
wird, umfasst beispielsweise anorganische Materialien wie SiO, SiO2, MgF2, SnO2 und Si3N4 und organische Materialien wie thermoplastische
Harze, wärmehärtbare Harze
und UV-härtbare
Harze. Die Schutzschicht kann gebildet werden, indem man eine Folie,
die durch die Extrusionsverarbeitung eines Kunststoffmaterials erhalten
wurde, unter Verwendung eines Klebstoffs auf die Reflexionsschicht
und/oder den Träger
laminiert. Die Schutzschicht kann durch Vakuumabscheidung, Sputtern
oder Auftragen gebildet werden. In Fällen, in denen das Material ein
thermoplastisches oder ein wärmehärtbares
Harz ist, kann die durch Auflösen
des Harzes in einem geeigneten Lösungsmittel
hergestellte Harzlösung
aufgetragen und getrocknet werden. In dem Fall von UV-härtbaren
Harzen kann das Harz selbst oder eine Lösung davon, die sich aus der
Auflösung
in einem geeigneten Lösungsmittel
ergibt, aufgetragen und mit UV-Licht zur Härtung des Harzes bestrahlt
werden. In diese Lösungen
können
in Abhängigkeit
von den speziellen Erfordernissen verschiedene Zusätze eingebracht
werden, wozu antistatische Mittel, Antioxidanzien und UV-Absorptionsmittel
gehören.
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Durch
diese bisher beschriebenen Vorgehensweisen kann ein Schichtmaterial
hergestellt werden, das den Träger,
die Aufzeichnungsschicht und die Reflexionsschicht, die beide darauf
vorgesehen sind, und erforderlichenfalls die Schutzschicht, die
auf der letzteren Schicht vorgesehen ist, aufweist. Durch Verkleben
von zwei Stücken
eines solchen Schichtmaterials miteinander, so dass die Aufzeichnungsschichten
relativ zu den jeweiligen Trägern
im Inneren angeordnet sind, wird ein Informationsaufzeichnungsmedium
vom Typ DVD-R mit zwei Aufzeichnungsschichten hergestellt. Das Verkleben
der zwei Flachmaterialien des Schichtmaterials kann unter Verwendung
eines langsam wirkenden UV-härtbaren
Klebstoffs, durch Heissschmelzkleben oder unter Verwen dung eines
Klebebands durchgeführt
werden. Unter Berücksichtigung
der möglichen
Beschädigung
der Aufzeichnungsschicht und der Herstellungskosten ist jedoch das
Verfahren auf der Basis eines langsam wirkenden UV-härtbaren
Klebstoffs am meisten bevorzugt. Als der Klebstoff werden bevorzugt
lösungsmittelfreie
Klebstoffe verwendet. Der Klebstoff kann zwar durch Sprühbeschichtung,
Rotationsbeschichtung oder Walzenauftrag oder durch Siebdruck aufgetragen
werden, aber das Siebdruckverfahren ist am meisten bevorzugt. Eine
andere Art on Informationsaufzeichnungsmedium vom Typ DVD-R mit
einer Aufzeichnungsschicht nur an einer einzigen Seite kann hergestellt
werden durch Verkleben einer Disk, die aus dem oben beschriebenen
Schichtmaterial hergestellt ist, mit einer Schutzdisk mit im Wesentlichen
denselben Abmessungen wie denen der Disk mittels eines Klebstoffs
in einer solchen Weise, dass die Aufzeichnungsschicht relativ zu
dem Träger
im Inneren angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Informationsaufzeichnung unter Verwendung des so hergestellten
Informationsaufzeichnungsmediums wie folgt durchgeführt. Während das
Informationsaufzeichnungsmedium mit einer konstanten Lineargeschwindigkeit
(1,2 bis 1,4 m/s für
das CD-Format) oder mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht
wird, wird ein Laserlicht zur Aufzeichnung wie ein Halbleiterlaserlicht
von der Trägerseite
her eingestrahlt. Der Grund, warum Information aufgezeichnet werden
kann, ist vermutlich wie folgt. Das eingestrahlte Licht wirkt dahingehend,
einen Hohlraum an der Grenzfläche
zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Reflexionsschicht zu bilden
(die Hohlraumbildung geht einher mit der Verformung der Aufzeichnungsschicht
und/oder der Reflexionsschicht), oder den Träger zu verformen, dass er aufsteht,
oder Veränderungen
in der Farbe oder dem molekularen Verbindungszustand in der Aufzeichnungsschicht
zu veranlassen, wodurch es zur Veränderung des Brechungsindexes
führt.
Als das Aufzeichnungslicht wird üblicherweise
Laserlicht im sichtbaren Spektrum verwendet. D. h., bei einer CD-R
wird ein Halbleiterlaser, der Licht mit einer Zentralwellenlänge von
780 nm emittiert, verwendet, während
im Fall einer DVD-R ein Halbleiterlaserstrahl mit einer Emissionswellenlänge von
600 bis 700 nm (bevorzugt 620 bis 680 nm, und bevorzugter 630 bis
660 nm) verwendet wird. Wiedergabe oder Auslesen der so aufgezeichneten
Information kann durchgeführt
werden durch Drehen des Informationsaufzeichnungsmediums mit einer
konstanten Lineargeschwindigkeit und Einstrahlen des Halbleiterlaserlichts
mit derselben Wellenlänge
wie derjenigen, die zum Aufzeichnen verwendet wurde, von der Trägerseite
her, und Nachweisen des reflektierten Lichts.
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Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
detaillierter veranschaulicht, aber die Erfindung sollte nicht als
darauf beschränkt
betrachtet werden.
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Beispiel 1
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Unter
Verwendung einer Spritzgußmaschine
(hergestellt von Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) wurde ein Polycarbonatharz
zu einem Disk-Träger
von 0,6 mm Dicke und 120 mm Durchmesser mit einer Spiralrille (150
nm tief, 290 nm breit, mit 0,74 μm
Spurabstand) gefertigt.
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Ein
Beschichtungsgemisch wurde hergestellt durch Auflösen von
Verbindung (I-5) und Oxonol-Farbstoff (II-1) in einem Masseverhältnis von
1:20 in 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol, um eine Farbstoff-Konzentration
von 1,5 Gew.% zu ergeben. Das Gemisch wurde durch Rotationsbeschichtung über die
gerillte Oberfläche
des Trägers
verteilt, um eine Aufzeichnungsschicht zu bilden. Die Dicke der
Farbstoff-enthaltenden Aufzeichnungsschicht war 80 nm. Dann wurde
Silber auf die Farbstoff-beschichtete Schicht aufgesputtert, um
eine 150 nm dicke Reflexionsschicht zu ergeben. Danach wurde ein
UV-härtbares
Harz (Dai-Cure Clear
SD-318, hergestellt von der Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) durch
Rotationsbeschichtung auf die Reflexionsschicht aufgebracht. Eine
Schutzschicht von etwa 7 μm
Dicke wurde durch UV-Bestrahlung mit einer Metallhalogenid-Lampe
gebildet. Auf diese Weise wurde Disk A mit einer Dicke von 0,6 mm
erhalten. Separat wurde Disk B mit derselben Dicke und ohne Farbstoff-Aufzeichnungsschicht
durch Aufsputtern von Silber direkt auf die Träger-Disk, die nicht mit einer
Farbstoff-Schicht beschichtet worden war, erhalten. Zur Vervollständigung
einer Informationsaufzeichnungs-Disk wurde Disk B durch die folgenden
Vorgänge
mit Disk A verklebt. Zuerst wurde die Schutz schicht jeder der Disks
A und B durch Siebdruck mit einem langsam reagierenden Klebstoff
vom kationisch polymerisierenden Typ (SK7000, ein Produkt von Sony
Chemicals Corp.) beschichtet. Die Maschendichte der Siebdruckplatte
war 300 Maschen/Zoll. Unmittelbar nach der UV-Bestrahlung unter
Verwendung einer Metallhalogenid-Lampe wurden Disk A und Disk B
an den Schutzschicht-Seiten miteinander verklebt und von der oberen
und der unteren Seite Druck angewendet. Nach 5 min. Druckanwendung
war der Klebstoff perfekt gehärtet,
um eine fertige Disk von 1,2 mm Dicke zu ergeben.
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Beispiel 2 bis 8 und Vergleichsbeispiele
1 bis 4
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Die
Vorgehensweisen in Beispiel 1 wurden wiederholt, um die Disks vom
Typ DVD-R der Beispiele 2 bis 8 und der Vergleichsbeispiele 1 bis
4 herzustellen mit der Ausnahme, dass die Verbindung (I-5) und der Oxonol-Farbstoff
(II-1) durch die in Tabelle 1 aufgelisteten, die zu der Erfindung
gehören,
ersetzt wurden ohne das Mischungsverhältnis und die verwendete Menge
zu verändern.
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Beurteilung als optische Disks
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Unter
Verwendung eines Analysegeräts
DDU 1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.) wurde in
den optischen Disks vom Typ DVD-R der vorgenannten Beispiele und
Vergleichsbeispiele unter Verwendung eines Laserlichts von 655 nm
Wellenlänge
(NA = 0,6) bei einer Lineargeschwindigkeit von 3,49 m/s, einer Modulationsfrequenz
von 4 MHz und einer Aufzeichnungsleistung von 9 mW eine Signalaufzeichnung
durchgeführt.
Danach wurden unter Verwendung eines Lasers, der Licht derselben
Wellenlänge,
wie es zur Aufzeichnung verwendet wurde, emittierte, die 14T-Modulationstiefe
und die Bildinstabilität
(Jitter) gemessen.
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Lichtbeständigkeit
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Jede
so mit Aufzeichnungen versehene Disk wurde einer 48 ständigen Bestrahlung
mit einer Xe-Lampe (170.000 Lux) unterzogen, und danach wurden die
Modulationstiefe und der Jitter erneut in derselben Weise wie oben
gemessen.
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Die
Ergebnisse der Beurteilung sind in Tabelle 1 angegeben.
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Feuchtigkeitsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit
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Jede
so mit Aufzeichnungen versehene Disk wurde 24 Stunden lang unter
einer Atmosphäre
von 80°C,
85% RH gelagert. Dann wurden die Modulationstiefe und der Jitter
erneut in derselben Weise wie oben gemessen.
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Die
Ergebnisse der Beurteilung sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
| In der Aufzeichnungsschicht verwendete Verbindung | Aufzeichnungs-
und Auslese-Eigenschaft (unbehandelt) | Aufzeichnungs-
und Auslese-Eigenschaft (nach Bestrahlung mit Xe-Lampe) | Aufzeichnungs-
und Auslese-Eigenschaft (nach Lagerung unter 80°C, 85% RH) |
14T | Jitter | 14T | Jitter | 14T | Jitter |
Beisp. 1 | (I-5)(II-1) | 62 | 8.0 | 66 | 9.0 | 52 | 14.0 |
Beisp. 2 | (I-10)(II-14) | 65 | 7.4 | 68 | 8.2 | 57 | 12.5 |
Beisp. 3 | (I-11)(II-18) | 62 | 7.8 | 68 | 8.8 | 54 | 13.0 |
Beisp. 4 | (I-11)(II-29) | 70 | 6.8 | 72 | 7.2 | 69 | 7.2 |
Beisp. 5 | (I-28)(II-33) | 67 | 7.2 | 73 | 7.8 | 65 | 7.8 |
Beisp. 6 | (I-33)(II-43) | 65 | 7.6 | 75 | 8.9 | 54 | 11.9 |
Beisp. 7 | (I-51)(II-29) | 67 | 6.9 | 69 | 7.1 | 65 | 7.1 |
Beisp. 8 | (I-54)(II-109) | 59 | 8.2 | 61 | 8.6 | 55 | 8.4 |
Vergl. Beisp. 1 | (II-1) | 43 | 14,5 | 58 | nicht messbar | 34 | nicht messbar |
Vergl. Beisp. 2 | (A)(II-14) | 41 | 17,2 | 50 | > 20 | 32 | nicht messbar |
Vergl. Beisp. 3 | (B)(II-18) | 45 | 15,4 | 52 | > 20 | 32 | nicht messbar |
Vergl. Beisp. 4 | (I-5) | 49 | 17,8 | 52 | 18,0 | nicht messbar | nicht messbar |
In
den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 verwendete Vergleichsverbindungen
- (C) Das in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr.
138998/1999 angegebene spezielle Beispiel Nr. 13.
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Die
oben zitierten Vergleichsverbindungen (A) und (B) sind allgemein
bekannt als Löscher,
und die Vergleichsverbindung (C) ist eine bereits bekannte Verbindung.
Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen offenkundig ist,
zeigen die optischen Disks vom Typ DVD-R (Beispiele 1 bis 8), die
in der Aufzeichnungsschicht einen zu der Erfindung gehörenden organischen
Farbstoff mit der vorgenannten allgemeinen Formel (II) und mindestens
eine Verbindung, die durch die vorgenannten allgemeinen Formeln
(I-1), (I-2), (I-3) oder (I-4) repräsentiert wird, enthalten, eine
höhere
Modulationstiefe sowie einen geringeren Jitter als die Vergleichsdisks
(Vergleichsbeispiele 1 bis 4), wodurch sie überlegene Aufzeichnungs- und
Auslese-Eigenschaften ergeben. Es wurde außerdem bestätigt, dass die erfindungsgemäß hergestellten
Disks bevorzugte Aufzeich nungs- und Auslese-Eigenschaften zeigen,
selbst nachdem sie dem Lichtbeständigkeitstest
und dem Feuchtigkeits- und Hitze-Beständigkeitstest unterzogen wurden,
was anzeigt, dass sie mit hervorragender Lichtbeständigkeit
sowie Feuchtigkeits- und Hitze-Beständigkeit ausgestattet sind.
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Erfindungsgemäß kann ein
optisches Informationsaufzeichnungsmedium, das zur Aufzeichnung
und Wiedergabe von Information auf der Basis von Laser-Einstrahlung
in der Lage ist, mit hervorragenden Aufzeichnungs- und Auslese-Eigenschaften
und Lagerstabilität
bereitgestellt werden. Außerdem
kann durch Verwendung des optischen Informationsaufzeichnungsmediums
ein Informationsaufzeichnungsverfahren mit hervorragenden Aufzeichnungs-
und Auslese-Eigenschaften
und Lagerstabilität
bereitgestellt werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zwar detailliert und unter Bezugnahme
auf spezielle Beispiele davon beschrieben, aber es wird für einen
Fachmann offensichtlich sein, dass darin verschiedene Veränderungen und
Abwandlungen durchgeführt
werden können,
ohne von ihrem Geist und Umfang abzuweichen.