光学信息记录介质的制作方法

文档序号:6736582阅读:146来源:国知局
专利名称:光学信息记录介质的制作方法
技术领域
本发明涉及可以用激光记录和重放信息的光学信息记录介质和信息记录方法,以及适宜于这种介质和方法的新型化合物。本发明具体涉及一种适宜于用波长等于或小于为440nm的短波长激光进行信息记录的加热模式光学信息记录介质。
背景技术
迄今,使用激光只能进行一次记录信息的光学信息记录介质(光盘)是已知的。这种光盘也称作一次写入光盘(所谓的CD-R),它们具有以下典型结构在透明盘状基材上以层压状态顺序提供包含次甲基染料的记录层、由金属例如金形成的光反射层,和由树脂形成的保护层。通过用近红外区激光(波长通常在780nm附近的激光)辐照CD-R,进行在CD-R上的信息记录。更具体而言,记录层在辐照区域吸收光,并且辐照区域温度局部地升高,由此引起物理或化学变化(例如坑的形成)并且改变它们的光学特性,结果在CD-R上记录信息。另一方面,通常通过用波长与记录用的激光相同的激光辐照所述的盘,并且检测记录层中光学特性改变的区域(记录区)与光学特性未改变的区域(未记录区)之间的反射率差别,进行从所述的盘读取(重放)信息。
近年来,已经发现网络如互联网和高清晰度电视(HDTV)得到迅速普及。随着HDTV播送日益接近,对便宜而容易地记录图像信息的大容量记录介质的需求也日益增加。尽管通过使用可见激光束(630至680nm)作为记录激光可以进行高密度记录的上述CD-R和DVD-R已经在一定程度上保证了它们本身作为大容量记录介质的位置,但不能认为它们具有能够响应未来需要的足够高的记录容量。因此,已经进行了通过使用比DVD-R波长更短的激光以提高记录密度,从而提供比DVD-R更大的记录容量的光盘的开发。例如,使用405nm波长的蓝色激光的称作蓝光版式的光盘现在已经出现在市场上。
作为CD-R型光盘的记录层中含有的染料化合物,迄今已经有利地使用在近红外区域具有吸收的染料,如具有苯并假吲哚骨架的二羰花青染料(五个次甲基碳的链)和三羰花青染料(七个次甲基碳的链)(JP-A-64-40382和JP-A-64-40387)。此外,为了提高光稳定性,通常采用的是,使用作为脱色抑制剂的单线态氧猝灭剂与上述花青染料的组合。例如,亚硝基化合物(JP-A-2-300288)和镍配合物(JP-A-4-146189)等作为这些脱色抑制剂是熟知的。
JP-A-63-64794提出了具有含有花青染料的记录层和电子接收层并且具有改善的光稳定性的信息记录介质。此处,具有苯并假吲哚骨架的三羰花青染料(七个次甲基碳的链)等被描述为花青染料的实例,而四氰基喹啉并二甲烷(TCNQ)和四氰基乙烯被描述为电子接收化合物的实例。
JP-A-10-151861和JP-A-10-324065还提出了各自具有含有花青染料和电子接收化合物的记录层的信息记录介质。

发明内容
本发明所要解决的问题已知,通常染料中引起光吸收的π-电子体系越宽,它们的最大吸收处的波长越长。特别是在已经在大量光盘中投入实际使用的花青染料和氧杂菁染料的情况下,所述染料的共轭次甲基链越长,它们各自的吸收最大值处的波长越长。因此,要求在准备用波长比DVD-R所用激光更短的蓝色激光进行记录和重放的光学记录盘中使用的染料与蓝色激光匹配并且在比普通DVD-R所用染料更短的波长处具有最大吸收。因此,由于共轭次甲基链长度缩短而最大吸收波长变短的花青染料成为了研究目标,并且对于使用蓝色激光的光盘获得具有高光耐牢度的记录层的信息记录介质是重要的。
本发明的一个目的是提供一种用于蓝色激光的信息记录介质,其在不削弱记录/重放特性的情况下改善光稳定性和耐久性,还提供一种使用这种信息记录介质的信息记录方法。
解决问题的方式在制备用于使用波长等于或短于440nm的蓝色激光的光学记录盘的时候,本发明的发明人对根据本发明的脱色抑制剂存在或不存在时的性能进行了比较研究。结果,证明在记录层中存在根据本发明的脱色抑制剂与不含本发明的脱色抑制剂相比,可以获得更好的记录/重放特性。
通过本发明的发明人的研究,发现通过组合次甲基染料和有机氧化剂,特别是组合次甲基染料和还原电势高于(nobler than)-0.6V的有机氧化剂,使得次甲基染料的氧化电势和有机氧化剂的还原电势具有一定的关系,或者通过使用具有特定结构的花青或氧杂菁染料作为次甲基染料,可以制备光稳定性和耐久性在不削弱记录/重放特性的情况下得到显著提高的使用蓝色激光的信息记录介质。
此处,有机氧化剂的还原电势值是指有机氧化剂通过电子的注入而被还原的电势,因为其在伏安法中起阳极作用,而次甲基染料的氧化电势是指次甲基染料通过放出电子而被氧化的电势,因为其在在伏安法中起阴极作用。氧化电势和还原电势可以用伏安体系精确测量。更具体而言,在含有0.1M的四正丙基高氯酸铵作为支持电解质的乙腈中测量1×10-3M的有机氧化剂的伏安曲线,并且将氧化剂的还原电势确定为由该测量获得的半波电势。另外,使用铂作为工作电极并且使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极,测量在25℃进行。
本领域技术人员可容易地测量氧化电势值(Eox)。这种测量方法的描述可例如在以下文献中发现P.Delahay,New Instrumental Methods inElectrochemistry),Interscience Publishers(1954),A.J.Bard等,Electrochemical Methods,John Wiley & Sons(1980),以及Akira Fujishima等,Denki Kagaku Sokuteiho,Gihodo Shuppan Co.,Ltd.(1984)。
具体而言,1×102至1×106摩尔/l的待测样品溶解在含有支持电解质如高氯酸钠或四丙基高氯酸铵的溶剂如二甲基甲酰胺或乙腈中,并且使用循环伏安法或直流极谱法,测量样品相对于SCE(饱和甘汞电极)的氧化电势。尽管在液接电势差、样品溶液的液体电阻等的影响下该数值可能偏差最高达约数十毫伏,但是通过引入标准样品(例如,氢醌)可以确保电势的再现性。
另外,作为在本发明中的独特定义,采用在含有0.1moldm3的四丙基高氯酸铵作为支持电解质的乙腈(染料浓度0.001moldm3)中测量的数值(vs SCE)作为染料的氧化电势。
本发明的目的是通过下述各项而有利地实现的。
一种加热模式信息记录介质,其是在基材上含有可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光而记录信息的记录层的光学信息记录介质,其中所述记录层包含次甲基染料和有机氧化剂。
如[1]中所述的加热模式信息记录介质,其中所述基材是透明盘状基材,在所述透明盘状基材上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽,并且在基材的形成预槽侧上提供所述记录层。
如[1]或[2]中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料的氧化电势b在0.5<b<1.2范围内。
如[1]至[3]任一项中所述的信息记录介质,其包含含有还原电势高于-0.4伏的有机氧化剂的记录层。
如[1]至[4]任一项中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是季铵离子或吡啶鎓离子。
如[1]至[5]任一项中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是由以下通式(D)或(E)表示的化合物。
通式(D) 通式(E) [7]如[1]至[6]任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-1)表示的氧杂菁染料。
通式(C-1)[Ka2] [式中,A、B、C和D表示吸电子基团,并且A和B或C和D可以相互结合形成环,但是当它们没有相互结合时,A和B是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团,并且C和D也是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团。R表示在次甲基碳上的取代基,m71表示0或1的整数,n71表示0至2m71+1的整数,当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环,Yt+表示t价阳离子,并且t表示1至10的整数。]优选由通式(C-1)表示的氧杂菁染料和[8]中所述的由通式(D)或(E)表示的化合物的组合使用,并且更优选使用这样的氧杂菁染料与由通式(D)表示的化合物的组合。
如[1]至[7]任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-II)、通式(C-III)或通式(C-IV)表示的氧杂菁染料。
通式(C-II)[Ka3] 通式(C-III)[Ka4] 通式(C-IV)[Ka5] [式中,C和D表示吸电子基团,并且它们可以相互结合形成环,但是在不形成环的情况下,C和D是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团。R表示在次甲基碳上的取代基,m71表示0或1的整数,n71表示0至2m71+1的整数,当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环,Yt+表示t价阳离子,并且t表示1至10的整数。Y表示-O-或-NR1-或-CR2R3-中的任一个,R1、R2、R3、R8和R9各自独立地表示氢原子或者取代基,Z表示取代或未取代的亚烷基,并且x表示1或2。][9]如[1]至[7]任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-V)或通式(C-VI)表示的氧杂菁染料。
通式(C-V)[Ka6] 通式(C-VI)[Ka7] [式中,C和D表示吸电子基团,并且它们可以相互结合形成环,但是在不形成环的情况下,C和D是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团。R表示在次甲基碳上的取代基,m71表示0或1的整数,n71表示0至2m71+1的整数,当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环,Yt+表示t价阳离子,并且t表示1至10的整数。R4至R7各自独立地表示氢原子或者取代基,并且G表示氧原子或硫原子。][10]如[7]至[9]任一项中所述的信息记录介质,其中m71为0。
如[1]至[4]任一项中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是由以下通式(A)表示的化合物。
通式(A)[Ka8] [式中,X1和X2各自独立地表示氧原子、硫原子、=NR1基团或=CR2R3基团,m和n表示0至3的整数,只要它们满足m+n≥2,R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或者取代基,并且L1和L2各自独立地表示二价连接基团。][12]如[11]中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是由以下通式(A-I)表示的化合物。
通式(A-I)[Ka9] [式中,X11和X12各自独立地表示氧原子、硫原子、=NR8基团或=CR9R10基团,R8、R9和R10各自独立地表示氢原子或者取代基,并且R11、R12、R13和R14各自独立地表示氢原子或者取代基,或者R11和R12或R13和R14可以相互结合形成不饱和的稠合环。][13]如[11]或[12]中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是由以下通式(A-II)表示的化合物。
通式(A-II)[Ka10] [式中,R15、R16、R17和R18各自独立地表示氢原子或者取代基,或者R15和R16或R17和R18可以相互结合形成不饱和的稠合环。][14]如[1]中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由以下通式(B-I)表示的花青染料。
通式(B-I) [式中,Z1和Z2各自独立地表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子,R30和R31各自独立地表示可以被取代的烷基,L3表示可以被取代的次甲基,M1表示用于中和电荷的抗衡离子,并且m1表示中和分子中的电荷所需的等于或大于0的数。][15]如[14]中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由以下通式(B-II)、通式(B-III)或通式(B-IV)表示的花青染料。
通式(B-II)
[式中,Z11表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子,所述杂环可以含有取代基,R112和R113各自独立地表示烷基、芳基、芳烷基或杂环基,R12和R13各自独立地表示可以含有取代基的次甲基,Xn2-表示有机或无机n2价阴离子,并且n2表示1至5的整数。][Ka13]通式(B-III) [式中,Z21表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子,所述杂环可以含有取代基,R22和R23各自独立地表示烷基、芳基、芳烷基或杂环基,并且R22和R23各自独立地表示可以含有取代基的次甲基。][Ka14]通式(B-IV) [式中,Z31表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子,所述杂环可以含有取代基,R32表示烷基、芳基、芳烷基或杂环基,并且R33和R34各自独立地表示烷基、芳烷基或杂环基,或者R33和R34可以相互结合形成杂环。L32和L33各自独立地表示可以含有取代基的次甲基,Xn3-表示有机或无机n3价阴离子,并且n3表示1至5的整数。]优选由通式(B-II)、通式(B-III)或通式(B-IV)表示的花青染料与[4]中所述的通式(A)化合物(优选[5]中所述的通式(A-I)化合物,更优选[6]中所述的通式(A-II)化合物)组合使用。
如[1]至[15]任一项中所述的在基材上含有可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光而记录信息的记录层的加热模式光学信息记录介质,其中在其上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽的透明盘状基材上并且在形成预槽的同一侧上,提供记录层,所述记录层中含有次甲基染料和还原电势高于-0.4伏的有机氧化剂并且将它们组合,以使次甲基染料的氧化电势b伏和有机氧化剂的还原电势a伏之间的差异满足关系1.0≤b-a≤1.3。
本发明的益处通过组合将要结合到记录层中的次甲基染料和有机氧化剂,使得次甲基染料和有机氧化剂在它们的电势之间和它们的特定化学结构之间存在特定的关系,可以制备这样的信息记录介质,其能够通过辐照波长等于或短于440nm的激光以记录信息,而不削弱记录/重放特性,并且即使在记录后也确保高的光稳定性和在高温和高湿下的储存稳定性。
实施本发明的最佳方式本发明是一种在基材上含有可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光而记录信息的记录层的光学信息记录介质。
优选本发明具有以下方面。根据本发明的信息记录介质在其上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽的透明盘状基材上含有记录层,所述记录层含有次甲基染料和有机氧化剂。用于本发明的有机氧化剂是还原电势a(V)高于-0.4V的化合物。优选有机氧化剂的还原电势a(V)在-0.4<a<0.5范围内(优选-0.4<a<0.2,更优选-0.4<a<-0.1)。另一方面,氧化电势b(V)可以在0.5<b<1.2范围内(优选在0.6<b<1.1范围内,更优选在0.6<b<1.0范围内)。
本发明中,当使用如上规定的这种有机氧化剂和次甲基染料时,将它们组合以使次甲基染料的氧化电势a(V)和有机氧化剂的还原电势b(V)之间的差异满足关系0<b-a<1.6(优选0.4<b-a<1.5,更优选0.7<b-a<1.4)。特别优选它们满足关系1.0≤b-a≤1.3。
另外,优选在本发明中将作为次甲基染料的由通式(B-I)、通式(B-II)、通式(B-III)或通式(B-IV)表示的花青染料或由通式(C-1)表示的氧杂菁染料与如上规定的有机氧化剂组合使用。并且更优选将由通式(A)(优选通式(A-I),更优选通式(A-II)、(A-III)或(A-IV))表示的有机氧化剂与由通式(B-II)、(B-III)或-(B-IV)表示的花青染料组合使用。
进一步优选由通式(D)或通式(E)表示的有机氧化剂与由通式(C-1)表示的氧杂菁染料组合使用。
而且,特别优选由通式(D)或通式(E)表示的有机氧化剂与由通式(C-II)、通式(C-III)、通式(C-IV)、通式(C-V)或通式(C-VI)表示的氧杂菁染料组合使用。
下面举例说明用于本发明的有机氧化剂和次甲基染料。
首先,举例说明适用于次甲基染料的有机氧化剂。作为用于次甲基染料的有机氧化剂,各自含有多个环外双键的碳环或杂环化合物,或者季铵离子或吡啶鎓离子是合适的,并且含有多个环外双键的碳环或杂环或吡啶鎓离子是更合适的。
当次甲基染料是花青染料时,适合与其组合使用的有机氧化剂是各自含有多个环外双键的碳环或杂环(优选由通式(A)表示的有机氧化剂(优选由通式(A-1)表示的有机氧化剂,更优选由通式(A-II)、(A-III)或(A-IV)表示的有机氧化剂)。
当次甲基染料是氧杂菁染料时,适合与其组合使用的有机氧化剂是季铵离子或吡啶鎓离子,优选吡啶鎓离子(特别是由通式(D)或通式(E)表示的有机氧化剂)。
次甲基染料举例说明各自含有多个环外双键的碳环或杂环化合物。
构成这种环的原子的实例不仅包括碳,还包括氮、氧、硫和硒。可用于本发明的含有多个环外双键的碳环或杂环化合物的实例包括由以下通式(A)表示的化合物。

上述式中,X1和X2各自独立地表示氧原子、硫原子、=NR1基团或=CR2R3基团。m和n表示0至3的整数以满足m+n≥2。R1、R2和R3各自独立地表示氢原子或者取代基。并且L1和L2各自独立地表示二价连接基团。
下面详细描述由通式(A)表示的有机氧化剂。通式(A)中,优选m和n都是1。由R1、R2和R3表示的取代基是卤素原子,或者由氢原子、碳原子和氧、氮和/或硫原子组合形成的取代基。这种取代基的实例包括烷基、烯基、芳烷基、芳基、杂环基、氰基、硝基、巯基、羟基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、酰氧基、氨基、烷基氨基、酰氨基、磺酰氨基、氨磺酰氨基、烷氧羰基氨基、烷氧磺酰基氨基、脲基、硫脲基、酰基、烷氧羰基、氨基甲酰基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基、氨磺酰基、羧基(包括其盐)和磺基(包括其盐)。这些基团还可以被这些基团中的任一种取代。
下面将进一步详细描述由R1、R2和R3表示的取代基的实例。卤素原子包括氟原子、氯原子和溴原子。烷基是可以含有取代基的1-18C(优选1-6C)直链、支链或环状烷基,其实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、环戊基、环己基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、4-羟基丁基、3-甲氧基丙基、2-氨基乙基、乙酰氨基甲基、2-乙酰氨基乙基、羧甲基、2-羧基乙基、2-磺基乙基、脲基甲基、2-脲基乙基、氨基甲酰基甲基、2-氨基甲酰基乙基、3-氨基甲酰基丙基、戊基、己基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基、十六烷基和十八烷基。烯基是2-18C(优选2-6C)直链、支链或环状烯基,其实例包括乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-戊烯基、1,3-丁二烯基、2-辛烯基和3-十二烯基。
芳烷基是7-10C芳烷基,如苄基。芳基是可以有取代基的6-10C芳基,其实例包括苯基、萘基、对-二丁基氨基苯基和对-甲氧基苯基。杂环基是由碳和氮、氧或/和硫原子构成的5-至6-元饱和或不饱和杂环基,其中形成每个环的杂原子的个数和种类可以是一个或一个以上,其实例包括呋喃基、苯并呋喃基、吡喃基、咪唑基、异噁唑基、吡唑基、苯并三唑基、吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、噻吩基、吲哚基、喹啉基、2,3-二氮杂萘基、喹喔啉基、吡咯烷基、吡咯啉基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基和吗啉基。
烷氧基是可以含有取代氧基的1-18C(优选1-6C)烷氧基,其实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、2-甲氧乙氧基、2-甲磺酰基乙氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十六烷氧基和十八烷氧基。芳氧基是可以有取代基的6-10C芳氧基,其实例包括苯氧基和对-甲氧基苯氧基。烷硫基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)烷硫基,其实例包括甲硫基、乙硫基、辛硫基、十一烷硫基、十二烷硫基、十六烷硫基和十八烷硫基。芳硫基是可以有取代基的6-10C芳硫基,其实例包括苯硫基和4-甲氧基苯硫基。酰氧基是1-18C(优选1-6C)酰氧基,其实例包括乙酰氧基、丙酰氧基、戊酰氧基、辛酰氧基、十二酰氧基和十八酰氧基。
烷基氨基是1-18C(优选1-6C)烷基氨基,其实例包括甲氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丁基氨基、辛氨基、二辛基氨基和十一烷基氨基。酰氨基是1-18C(优选1-6C)酰氨基,其实例包括乙酰氨基、乙酰基甲氨基、乙酰基辛氨基、乙酰基癸氨基、乙酰基十一烷基氨基、乙酰基十八烷基氨基、丙酰基氨基、戊酰基氨基、辛酰基氨基、辛酰基甲氨基、十二酰基氨基、十二酰基甲氨基和十八酰基氨基。磺酰氨基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)磺酰氨基,其实例包括甲磺酰氨基、乙磺酰氨基、丙磺酰氨基、2-甲氧基乙磺酰氨基、3-氨基丙磺酰氨基、2-乙酰氨基乙磺酰氨基、辛磺酰氨基和十一烷基磺酰氨基。
烷氧羰基氨基是2-18C(优选2-6C)烷氧羰基氨基,其实例包括甲氧羰基氨基、乙氧羰基氨基、辛氧羰基氨基、十一烷氧羰基氨基。烷氧磺酰氨基是1-18C(优选1-6C)烷氧磺酰氨基,其实例包括甲氧磺酰氨基、乙氧磺酰氨基、辛氧磺酰氨基和十一烷氧磺酰氨基。氨磺酰氨基是0-18C(优选0-6C)氨磺酰氨基,其实例包括甲基氨磺酰氨基、二甲基氨磺酰氨基、乙基氨磺酰氨基、丙基氨磺酰氨基、辛基氨磺酰氨基和十一烷基氨磺酰氨基。
脲基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)脲基,其实例包括脲基、甲基脲基、N,N-二甲基脲基、辛基脲基和十一烷基脲基。硫脲基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)硫脲基,其实例包括硫脲基、甲基硫脲基、N,N-二甲基硫脲基、辛基硫脲基和十一烷基硫脲基。酰基是1-18C(优选1-6C)酰基,其实例包括乙酰基、苄甲酰基、辛酰基、癸酰基、十一烷酰基和十八烷酰基。烷氧羰基是2-18C(优选2-6C)烷氧羰基,其实例包括甲氧羰基、乙氧羰基、辛氧羰基和十一烷氧羰基。
氨基甲酰基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)氨基甲酰基,其实例包括氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基、N-乙基氨基甲酰基、N-辛基氨基甲酰基、N,N-二辛基氨基甲酰基和N-十一烷氨基甲酰基。烷基磺酰基是可以有取代基的1-18C(优选1-6C)烷基磺酰基,其实例包括甲磺酰基、乙磺酰基、2-氯乙磺酰基、辛磺酰基和十一烷基磺酰基。烷基亚磺酰基是1-18C(优选1-6C)烷基亚磺酰基,其实例包括甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基和辛基亚磺酰基。氨磺酰基是可以有取代基的0-18C(优选0-6C)氨磺酰基,其实例包括氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、乙基氨磺酰基、辛基氨磺酰基、二辛基氨磺酰基和十一烷基氨磺酰基。
L1和L2各自独立地表示二价连接基团。此处,二价连接基团由碳、氮、氧或/和硫原子组成并且与X1和X2分别结合的碳原子一起形成4-至8-元环。L1和L2的实例各自包括由-C(R4)(R5)-、-C(R6)=、-N(R7)-、-N=、-O-和-S-中的两个或两个以上组合形成的二价连接基团。此处,R4、R5、R6和R7各自表示氢原子或取代基,并且取代基的细节与在R1、R2和R3中所解释的那些相同。另外,4-至8-元环可以形成饱和或不饱和的稠环,并且稠环的实例包括环烷基环、芳基环和杂环。这些环的细节与在R1、R2和R3中所解释的那些相同。
下面更详细地描述4-至8-元环。
4元环的实例包括环丁二酮、环丁烯二酮和苯并环丁烯醌(benzocyclobetenequinone)。5元环的实例包括环戊二酮、环戊烯二酮、环戊三酮、环戊烯三酮、二氢化茚二酮、二氢化茚三酮、四氢呋喃二酮、四氢呋喃三酮、四氢吡咯二酮、四氢吡咯三酮、四氢噻吩二酮和四氢噻吩三酮。6元环的实例包括苯醌、醌甲烷(quinomethane)、醌二甲烷、醌亚胺、醌二亚胺、硫代苯醌、二硫代苯醌、萘醌、蒽醌、二氢色烯三酮、二氢吡啶二酮、二氢吡嗪二酮、二氢嘧啶二酮、二氢哒嗪二酮、二氢-2,3-二氮杂萘二酮、二氢异喹啉二酮和四氢喹啉三酮。
7元环的实例包括环庚二酮、环庚三酮、氮杂环庚三酮、二氮杂环庚三酮、氧代环庚三酮、二氧代环庚三酮和氧代氮杂环庚三酮。8元环的实例包括环辛二酮、环辛三酮、氮杂环辛三酮、二氮杂环辛三酮、氧代环辛三酮、二氧代环辛三酮、氧代氮杂环辛三酮、环辛烯二酮、环辛二烯二酮和二苯并环辛烯二酮。L1和L2与X1和X2所结合的碳原子一起形成的环优选为6元环。
各自含有多个环外双键的碳环或杂环化合物优选为由下式(A-I)表示的化合物。
上述式中,X11和X12各自独立表示氧原子、硫原子、=NR8或=CR9R10。R8、R9和R10各自独立地表示氢原子或取代基。可以由每个X11和X12表示的基团=NR8和=CR9R10分别具有与在通式(A)中可以由每个X1和X2表示的=NR1和=CR2R3相同的含义,其优选范围也与=NR1和=CR2R3的优选范围相同。并且由R8、R9和R10表示的取代基具有与通式(A)中由R1、R2和R3表示的取代基相同的含义,并且其优选范围也相同。R11、R12、R13和R14各自独立地表示氢原子或取代基。当R11和R12都是或R13和R14都是取代基时,它们可以相互结合形成不饱和稠环。形成的不饱和稠环可以具有取代基,并且取代基的实例包括与上述的R1、R2和R3中所解释的相同的取代基。
优选上述X11和X22各自为氧原子或=CR9R10,并且更优选X11和X22都为氧原子或=CR9R10基团。此处,每个R9和R10均优选为卤素原子、氰基、酰基、烷氧羰基或烷基磺酰基。解释X11和X22都是氧原子的情况。
X11和X22都是氧原子时,优选R11、R12、R13和R14中的至少两个是吸电子基团。此处,如本发明所用的术语“吸电子基团”是指具有正哈米特σp值的取代基,其实例包括卤素原子、氰基、硝基、酰基、烷氧羰基、氨基甲酰基、烷基磺酰基和烷基亚磺酰基。当X11和X22都是氧原子时,R11、R12、R13和R14的特别合适组合是以下情况每个R11、R12、R13和R14是氢原子、烷基、卤素原子、氰基、硝基、烷氧基、烷硫基、氨基、烷基氨基、酰氨基、磺酰氨基、氨磺酰氨基、烷氧羰基氨基、烷氧磺酰基氨基、脲基、硫脲基、酰基、烷氧羰基、氨基甲酰基、烷基磺酰基、烷基亚磺酰基或氨磺酰基,条件是R11、R12、R13和R14中的至少两个是吸电子基团。
在最合适的组合中,每个R11、R12、R13和R14都是氢原子、1-6C烷基、卤素原子、氰基、1-6C烷氧基、1-6C烷硫基、1-6C酰氨基、1-6C磺酰氨基、1-6C脲基、1-6C酰基、2-6C烷氧羰基、1-6C氨基甲酰基、1-6C烷基磺酰基或1-6C烷基亚磺酰基,条件是R11、R12、R13和R14中的至少两个是卤素原子、氰基、烷基磺酰基或烷基亚磺酰基。
当X11和X22都是=CR9R10时,更优选各自含有多个环外双键的碳环或杂环化合物是由以下通式(A-II)表示的化合物。
上述式中,R15、R16、R17和R18分别具有与上述R11至R14所解释的含义相同的含义。
特别优选各自含有多个环外双键的碳环或杂环化合物是由以下通式(A-III)或(A-IV)表示的化合物。

上述式中,R19表示卤素原子、氰基、烷氧基、烷硫基、酰氨基、磺酰氨基、脲基、酰基或烷氧羰基。R20表示与上述R1至R3所解释的相同的基团。m4表示1至4的整数,并且当m4或4-m4为等于或大于2的整数时,多个R19可以相同或不同,并且多个R20也可以相同或不同。
上述式中,R21表示氢原子或取代基。此处,取代基的含义与上述R1至R3所解释的相同。m5表示0至6的整数,当m5表示等于或大于2的整数时,多个R21可以相同或不同。
描述通式(A-III)中R19和R20的优选组合。其中R19是卤素原子、氰基、1-6C烷氧基、1-8C酰基或2-6C烷氧羰基并且R20是氢原子或1-6C烷基的组合是优选的,并且最佳组合是R19为1-6C烷氧基并且R20为氢原子的组合。
通式(A-IV)中,R21优选为氢原子、烷基、卤素原子、氰基、烷氧基、烷硫基、酰氨基、磺酰氨基、脲基或酰基,更优选氢原子、1-6C烷基、卤素原子、氰基、1-6C烷氧基、1-6C烷硫基、1-6C酰氨基、1-6C磺酰氨基、1-6C脲基或1-6C酰基,特别优选氢原子、1-6C烷基、氟原子、氯原子、溴原子、氰基或1-6C烷氧基。它们当中,氢原子为最佳。
作为本发明中所用次甲基染料的有机氧化剂,含有多个环外双键的碳环或杂环化合物的具体实例包括JP-A-10-151861和JP-A-10-324065中公开的有机氧化剂,以及下面举例说明的化合物,但是这些实例不应理解为对可用于本发明的有机氧化剂范围的限制。

化合物(A-1) 化合物(A-2) 化合物(A-3)
化合物(A-4) 解释吡啶鎓离子。吡啶鎓离子的实例包括N-烷基吡啶鎓、N-烯基吡啶鎓、N-炔基吡啶鎓和N-芳基吡啶鎓。吡啶鎓离子的更具体实例包括1-60C取代或未取代的N-烷基吡啶鎓、1-60C取代或未取代的N-烯基吡啶鎓、1-60C取代或未取代的N-炔基吡啶鎓和1-60C取代或未取代的N-芳基吡啶鎓。
吡啶鎓离子优选为由上述通式(D)或通式(E)表示的化合物。
解释通式(D)和通式(E)。由R81、R82、R85和R86表示的烷基优选为1-18C取代或未取代的直链、支链或环状烷基,更优选为1-8C取代或未取代的直链、支链或环状烷基,如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正己基、环己基和环丙基。这些烷基可以含有的取代基的实例包括卤素原子(例如,F、Cl、Br)、1-18C,优选1-8C的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基)、6-10C芳氧基(例如,苯氧基、对甲氧基苯氧基)、1-18C,优选1-8C的烷硫基(例如,甲硫基、乙硫基)、6-10C芳硫基(例如,苯硫基)、2-18C、优选2-8C的酰基(例如,乙酰基、丙酰基)、2-18C,优选2-8C的酰氧基(例如,乙酰氧基、丙酰氧基)、2-18C,优选2-8C的烷氧羰基(例如,甲氧羰基、乙氧羰基)、2-18C,优选2-8C的烯基(例如,乙烯基)、2-18C、优选2-8C的炔基(例如,乙炔基)、6-10C芳基(例如,苯基、萘基)、7-11C芳氧羰基(例如,萘氧羰基)、0-18C,优选0-8C的氨基(例如,未取代的氨基、甲氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基、甲氧基苯基氨基、氯苯基氨基、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基(pyrrolidino)、吡啶氨基、甲氧羰基氨基、正丁氧羰基氨基、苯氧羰基氨基、甲基氨基甲酰基氨基、苯基氨基甲酰基氨基、乙酰基氨基、乙基羰基氨基、环己基羰基氨基、苯甲酰氨基、氯乙酰基氨基、甲基磺酰氨基)、1-18C,优选1-8C的氨基甲酰基(例如,未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、吗啉代氨基甲酰基、吡咯烷子基氨基甲酰基)、0-18C,优选0-8C的氨磺酰基(例如,未取代的氨磺酰基、甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氰基、硝基、羧基、羟基和杂环基(例如,噁唑、苯并噁唑、噻唑、苯并噻唑、咪唑、苯并咪唑、假吲哚、吡啶、环丁砜、呋喃、噻吩、吡唑、吡咯、苯并二氢吡喃、香豆素)。
由R81、R82、R85和R66表示的烯基优选为2-18C,特别是2-8C的取代或未取代的直链、支链或环状烯基,如乙烯基、烯丙基、异丙烯基、1-丙烯基、1,3-丁二烯基和环己烯基。烯基可以含有的取代基与上述作为烷基可以含有的除烯基外的取代基而引述的取代基相同。
由R81、R82、R85和R86表示的炔基优选为2-18C,特别是2-8C的取代或未取代的直链、支链或环状炔基,如乙炔基和2-丙炔基。炔基可以含有的取代基与上述作为烷基可以含有的除炔基外的取代基而引述的取代基相同。
由R81、R82、R85和R86表示的芳基优选为6-18C,特别是6-10C的取代或未取代的芳基,如苯基和萘基。芳基可以含有的取代基与上述作为烷基可以含有的并且其上在加上烷基(例如,甲基、乙基)的取代基而引述的取代基相同。
R81和R82可以相互结合形成环。当形成环时,优选分别存在于R81和R82中的碳原子、或碳原子和氮原子、或氮原子结合在一起。并且更优选碳原子之间的结合,特别优选亚甲基之间的结合。
优选R85和R86相互结合形成环。形成的环优选为5-、6-或7-元环,更优选6-元环。尽管环是由分别存在于R85和R86中的碳原子、或碳原子和氮原子、或氮原子的结合而形成的,但是优选分别存在于R85和R86中的碳原子结合在一起形成环。更优选由亚甲基结合形成的环。
由R83和R84表示的取代基的实例包括1-18C,优选1-8C的取代或未取代的直链、支链或环状烷基(例如,甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,环己基,甲氧基乙基、乙氧羰基乙基、氰基乙基,二乙基氨基乙基、羟乙基,氯乙基、乙酰氧基乙基),7-18C、优选7-12C的取代或未取代的芳烷基(例如,苄基,羧基苄基),2-18C、优选2-8C的烯基(例如,乙烯基),2-18C、优选2-8C的炔基(例如,乙炔基),6-18C、优选6-10C的取代或未取代的芳基(例如,苯基,4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-羧基苯基,3,5-二羧基苯基),2-18C、优选2-8C的取代或未取代的酰基(例如,乙酰基,丙酰基,丁酰基,氯乙酰基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的磺酰基(例如,甲磺酰基,对-甲苯磺酰基),2-18C、优选2-8C的烷氧羰基(例如,甲氧羰基,乙氧羰基),7-18C、优选7-12C的芳氧羰基(例如,苯氧羰基、4-甲基苯氧羰基,4-甲氧基苯基羰基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基,正丁氧基,甲氧乙氧基),6-18C、优选6-10C的取代或未取代的芳氧基(例如,苯氧基,4-甲氧基苯氧基),2-18C、优选2-8C的取代或未取代的酰氧基(例如,乙酰氧基,乙基羰基氧基,环己基羰基氧基,苯甲酰氧基,氯乙酰氧基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的磺酰氧基(例如,甲磺酰氧基),2-18C、优选2-8C的氨基甲酰氧基(例如,甲基氨基甲酰氧基,二乙基氨基甲酰氧基),0-18C、优选0-8C的取代或未取代的氨基(例如,未取代的氨基,甲氨基,二甲基氨基,二乙基氨基,苯胺基,甲氧基苯基氨基,氯苯基氨基,吗啉代,哌啶子基,吡咯烷子基,吡啶基氨基、甲氧羰基氨基,正丁氧羰基氨基、苯氧基羰基氨基,甲基氨基甲酰基氨基、苯基氨基甲酰基氨基,乙硫基氨基甲酰基氨基、甲基氨磺酰氨基,苯基氨磺酰氨基,乙酰基氨基,乙基羰基氨基,乙硫基羰基氨基,环己基羰基氨基,苯甲酰氨基,氯乙酰基氨基,甲基磺酰氨基,苯磺酰氨基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的氨基甲酰基(例如,未取代的氨基甲酰基,甲基氨基甲酰基,乙基氨基甲酰基,正丁基氨基甲酰基,叔丁基氨基甲酰基,二甲基氨基甲酰基,吗啉代氨基甲酰基,吡咯烷子基氨基甲酰基),0-18C、优选0-8C的取代或未取代的氨磺酰基(例如,未取代的氨磺酰基,甲基氨磺酰基,苯基氨磺酰基),卤素原子(例如,氟,氯,溴),羟基,硝基,氰基,羧基和杂环基。
由R83和R84表示的取代基优选为氢原子或烷基。并且特别优选R83和R84都是氢原子。
R83和R84可以相互结合形成碳环或杂环。由它们形成的环优选是碳环,更优选为通过与它们所连的吡啶环稠合在一起而形成的稠合芳环。
由上述通式(D)和(E)表示的季铵离子的实例包括JP-A-10-109475、JP-A-10-297103和JP-A-2001-63211中公开的化合物的阳离子部分,但是不限于这些阳离子。
其次,举例说明可用于本发明的次甲基染料。可用的次甲基染料的实例包括花青染料、部花青染料、酞菁染料、氧杂菁染料、吡啶鎓染料、硫代吡啶鎓染料、三芳基甲烷染料、多次甲基染料、方酸鎓(squalilium)染料、薁鎓染料、萘醌染料、蒽醌染料、靛酚染料、茚并苯胺染料、铵(aminium)/二亚铵(diimmonium)染料和吡喃染料。
本发明中,优选使用由以下通式(B-I)、(B-II)、(B-III)或(B-IV)表示的花青染料,或由以下通式(C-I)表示的氧杂菁染料。
通式(B-I)[Ka21]通式(B-I) [式中,Z1和Z2各自独立地表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子,R30和R31各自独立地表示烷基,L3,L4和L5各自独立地表示次甲基,M1表示用于中和电荷的抗衡离子,并且m1表示中和分子中的电荷所需的等于或大于0的数。][Ka22]通式(B-II) [Ka23]通式(B-III) [式中,Z21表示形成可以有取代基的5-或6-元含氮杂环所需的原子,R22和R23各自独立地表示烷基、芳基、芳烷基或杂环基,并且L22和L23各自独立地表示可以有取代基的次甲基。][Ka24]通式(B-IV) [式中,Z31表示形成可以有取代基的5-或6-元含氮杂环所需的原子,R32表示烷基、芳基、芳烷基或杂环基,并且R33和R34各自独立地表示烷基、芳烷基或杂环基,或者它们可以相互结合形成环。L32和L33各自独立地表示可以有取代基的次甲基,Xn3-表示有机或无机n价阴离子,并且n表示1至5的整数。]通式(C-1)[Ka25]
[式中,A、B、C和D表示吸电子基团,并且A和B或C和D可以相互结合形成环,但是当它们没有相互结合时,A和B是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团,并且C和D也是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团。R表示在次甲基碳上的取代基;m71表示0或1的整数;n71表示0至2m71+1的整数;当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环;Yt+表示t价阳离子;并且t表示1至10的整数。]下面详细描述由通式(B-I)表示的花青染料。
Z1和Z2各自独立地表示形成5-或6-元含氮杂环所需的原子。Z1和Z2各自形成的核的实例包括3,3-二烷基假吲哚核、3,3-二烷基苯并假吲哚核、噻唑核、苯并噻唑核、萘噻唑核、噻唑啉核、噁唑核、苯并噁唑核、萘并噁唑核、噁唑啉核、硒唑核、苯并硒唑核、萘并硒唑核、硒唑啉核、碲唑核、苯并碲唑核、萘并碲唑核、碲唑啉核、咪唑核、苯并咪唑核、萘并咪唑核、吡啶核、喹啉核、异喹啉核、咪唑并[4,5-b]喹喔啉核、噁二唑核、噻二唑核、四唑核和嘧啶核。上述的5-和6-元含氮杂环当它们能够含有取代基时可以含有取代基,这样的取代基的实例可以包括作为通式(A)中R1、R2和R3每个可以表示的那些而引述的取代基。
更详细地描述上述取代基的实例。烷基是可以有取代基的1-18C(优选1-8C)直链、支链或环状烷基,其实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、戊基、2-羟基乙基、4-羧基丁基、己基、辛基、苄基和苯乙基。烯基是2-18C(优选2-8C)直链、支链或环状烯基,其实例包括乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-戊烯基、1,3-丁二烯基和2-辛烯基。
芳烷基是7-10C芳烷基,如苄基。芳基是可以有取代基的6-10C芳基,其实例包括苯基、萘基、4-羧基苯基、3-羧基苯基、3,5-二羧基苯基、4-甲磺酰氨基苯基和4-丁磺酰氨基苯基。杂环基是由碳和氮、氧或/和硫原子组成的5-至6-元饱和或不饱和的杂环基,其中形成环的杂原子的个数和种类可以等于或大于1,其实例包括噁唑环、苯并噁唑环、5-羧基苯并噁唑环、噻唑环、咪唑环、吡啶环、环丁砜环、呋喃环、噻吩环、吡唑环、吡咯环、苯并二氢吡喃环和香豆素环。
卤素原子可以包括氟原子、氯原子和溴原子。烷氧基是1-18C(优选1-8C)烷氧基,其实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。芳氧基是可以有取代基的6-10C芳氧基,其实例包括苯氧基和对甲氧基苯氧基。烷硫基是1-18C(优选1-8C)烷硫基,如甲硫基或乙硫基。芳硫基是6-10C芳硫基,如苯硫基。酰氧基是1-18C(优选1-8C)酰氧基,如乙酰氧基、丙酰氧基、戊酰氧基或辛酰氧基。
烷基氨基是1-18C(优选1-8C)烷基氨基,其实例包括甲氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二丁基氨基和辛氨基。酰氨基是1-18C(优选1-8C)酰氨基,其实例包括乙酰氨基、丙酰基氨基、戊酰基氨基、辛酰基氨基、辛酰基甲氨基和苯甲酰氨基。磺酰氨基是1-18C(优选1-8C)磺酰氨基,其实例包括甲磺酰氨基、乙磺酰氨基、丙磺酰氨基、丁磺酰氨基和苯磺酰氨基。烷氧羰基氨基是1-18C(优选1-8C)烷氧羰基氨基,如甲氧羰基氨基或乙氧羰基氨基。烷氧磺酰氨基是1-18C(优选1-8C)烷氧磺酰氨基,如甲氧磺酰氨基或乙氧磺酰基氨基。
氨磺酰氨基是可以有取代基的0-18C(优选0-8C)氨磺酰氨基,其实例包括甲基氨磺酰氨基、二甲基氨磺酰氨基、乙基氨磺酰氨基、丙基氨磺酰氨基和辛基氨磺酰氨基。脲基是可以有取代基的1-18C(优选1-8C)脲基,其实例包括脲基、甲基脲基、N,N-二甲基脲基和辛基脲基。硫脲基是可以有取代基的1-18C(优选1-8C)硫脲基,其实例包括硫代脲基、甲硫脲基、N,N-二甲基硫脲基和辛硫脲基。酰基是1-18C(优选1-8C)酰基,如乙酰基、苯甲酰基或丙酰基。烷氧羰基是1-18C(优选2-8C)烷氧羰基,如甲氧羰基、乙氧羰基或辛氧羰基。
氨基甲酰基是可以有取代基的1-18C(优选1-8C)氨基甲酰基,如氨基甲酰基、N,N-二甲基氨基甲酰基或N-乙基氨基甲酰基。烷基-或芳基磺酰基是1-18C(优选1-8C)烷基磺酰基或芳基,如甲磺酰基、乙磺酰基或苯磺酰基。烷基亚磺酰基是1-18C(优选1-8C)烷基亚磺酰基,如甲基亚磺酰基、乙基亚磺酰基或辛基亚磺酰基。氨磺酰基是可以有取代基的0-18C(优选0-8C)氨磺酰基,其实例包括氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、乙基氨磺酰基、丁基氨磺酰基、辛基氨磺酰基和苯基氨磺酰基。
Z1和Z2各自优选为取代或未取代的3,3-二烷基假吲哚或3,3-二烷基苯并假吲哚核。
R30和R31各自独立地表示烷基。由R30和R31各自表示的烷基是1-18C(优选1-8C)取代或未取代的直链、支链或环状烷基,并且这种烷基的取代基的实例可以与如含氮杂环可以含有的那些所列举的取代基相同,并且它们的优选范围也相同。R30和R31各自优选为未取代的烷基或被以下基团取代的烷基芳基、卤素原子、羟基、烷氧基、酰氧基、酰氨基、磺酰氨基、烷氧羰基、羧基或磺基。这些基团的实例包括甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、2-乙基己基、辛基、苄基、2-苯基乙基、2-羟基乙基、3-羟基丙基、2-羧基乙基、3-羧基丙基、4-羧基丁基、羧甲基、2-甲氧基乙基、2-(2-甲氧基乙氧基)乙基、2-磺基乙基、3-磺基丙基、3-磺基丁基、4-磺基丁基、2-(3-磺基丙氧基)乙基、2-羟基-3-磺基丙基、3-磺基丙氧基乙氧基乙基、2-乙酰氧基乙基、甲氧甲酰甲基和2-甲磺酰氨基乙基。
由L3表示的次甲基是未取代的或取代的次甲基,并且这种次甲基可以含有的取代基的细节与含氮杂环可以含有的取代基的描述相同,并且这种取代基的优选范围也相同。另外,当次甲基含有取代基时,它可以和助色团一起形成5-至7-元环。
L3优选为未取代的次甲基。
M1表示用于平衡电荷的抗衡离子。M1可以是阳离子或阴离子。阳离子的实例包括碱金属离子,如钠离子、钾离子和锂离子,和有机离子如四烷基铵离子和吡啶鎓离子。阴离子可以是无机阴离子或有机阴离子,其实例包括卤素阴离子(例如,氟离子、氯离子、溴离子和碘离子),磺酸根离子(例如,甲磺酸根离子、三氟甲磺酸根离子、甲硫酸根离子、对-甲苯磺酸根离子、对-氯苯磺酸根离子、1,3-苯磺酸根离子、1,5-萘二磺酸根离子、2,6-萘二磺酸根离子),硫酸根离子,硫氰酸根离子,高氯酸根离子,四氟硼酸根离子,苦味酸根离子,乙酸根离子,下式举例说明的金属配合物离子 以及磷酸根离子(例如,六氟磷酸根离子,下式举例说明的磷酸根离子[Ka27] m1表示平衡电荷所需的数值(0或0以上的数,优选0至4),并且当磷酸盐形成内盐时,该数为0。至于由通式(B-I)表示的化合物,相同种类的两个可以结合在它们的构成碳原子上以形成双型结构。
下面详细描述分别由通式(B-II)、通式(B-III)和通式(B-IV)表示的花青染料。由R112、R113、R22、R23、R32、R33和R34表示的烷基优选为可以有取代基的1-20C链形或环状烷基(例如,甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,甲氧基乙基,羟基乙基,正戊基,异戊基,环己基),更优选1-6C烷基,特别优选甲基,乙基,正丙基,正丁基或甲氧基乙基。
由R112、R113、R22、R23和R32表示的芳基优选为可以有取代基的6-18C芳基(例如,苯基,1-萘基,2-萘基,1-蒽基),更优选苯基,1-萘基或2-萘基,特别优选苯基。
由R112、R113、R22、R23、R32、R33和R34表示的芳烷基优选为可以有取代基的7-18C芳烷基(例如,苄基,苯乙基,茴香基),特别优选苄基。
由R112、R113、R22、R23、R32、R33和R34表示的杂环基优选为可以有取代基的4-7C饱和或不饱和的杂环基,其中优选特别含有氮、氧或/和硫原子作为杂原子,其实例包括4-吡啶基、2-吡啶基、2-吡嗪基、2-咪唑基、2-呋喃基、2-苯硫基、2-苯并噁唑基和2-苯并硫代噁唑基。
作为R113和R23每一个,优选芳基或杂环基,更优选芳基,特别优选苯基。
本发明中,上述烷基、芳基、芳烷基和杂环基是在考虑它们都表示可以有取代基的基团的情况下使用的。以下是R112、R113、R22、R23、R32、R33和R34可以含有的取代基的实例1-20C链状或环状烷基(例如,甲基,乙基,正丙基,异丙基和正丁基作为除烷基外的基团可以含有的取代基),6-18C取代或未取代的芳基(例如,苯基,氯苯基,茴香基,甲苯甲酰基,2,4-二叔戊基,1-萘基),烯基(例如,乙烯基,2-甲基乙烯基),炔基(例如,乙炔基,2-甲基乙炔基,2-苯基乙炔基),卤素原子(例如,F,Cl,Br,I),氰基,羟基,羧基,酰基(例如,乙酰基,苯甲酰基,水杨酰基,新戊酰基),烷氧基(例如,甲氧基,丁氧基,环己氧基),芳氧基(例如,苯氧基,1-萘氧基),烷硫基(例如,甲硫基、丁硫基、苯甲硫基、3-甲氧基丙硫基),芳硫基(例如,苯硫基,4-氯苯硫基),烷基磺酰基(例如甲磺酰基,丁磺酰基),芳基磺酰基(例如,苯磺酰基,对-甲苯磺酰基),1-10C氨基甲酰基,1-10C酰氨基,2-12C亚氨基,2-10C酰氧基,2-10C烷氧羰基,和杂环基(例如,芳族杂环基如吡啶基,噻吩基,呋喃基,噻唑基,咪唑基和吡唑基,和衍生自脂族杂环的基团,如吡咯烷环,哌啶环,吗啉环,吡喃环,噻喃环,二噁烷环和二硫戊环)。
上述取代基中,1-6C烷基(特别是甲基),6-10C芳基(特别是苯基),1-10C烷氧基(特别是甲氧基)和卤素原子(特别是氯原子)比其它优选,并且特别地,1-4C烷基是有利的。
由L12,L13,L22,L23,L32和L33表示的次甲基是每个都可以独立地含有取代基的次甲基。这种取代基的实例与作为上述R112、R113、R22、R23、R32、R33和R34可以含有的而列举的取代基相同。由L12,L13,L22,L23,L32和L33中每个表示的次甲基优选为未取代的次甲基或被以下基团取代的次甲基1-4C烷基(例如,甲基,乙基),苯基,氯原子,1-8C氨基甲酰基,1-8C酰氨基或2-8C亚氨基,特别优选未取代的次甲基或被甲基或苯基取代的次甲基。
分别由Xn2-和Xn3-表示的n2价和n3价阴离子可以是有机阴离子或无机阴离子。这样的无机阴离子的实例包括卤离子,氯酸根离子,高氯酸根离子,硫酸根离子,硫酸氢根离子,磷酸根离子,磷酸氢根离子和钨磷酸根离子。这样的有机阴离子的实例包括羧酸根离子(例如,乙酸根离子,三氟乙酸根离子,苯甲酸根离子,琥珀酸根离子,马来酸根离子,富马酸根离子,对苯二甲酸根离子),磺酸根离子(例如,甲磺酸根离子,三氟甲磺酸根离子,丁-1,4-二磺酸根离子,环己-1,4-二磺酸根离子,苯-1,3-二磺酸根离子,3,3’-二苯基二磺酸根离子,萘-1,5-二磺酸根离子,萘-1,6-二磺酸根离子、萘-2,6-二磺酸根离子,1-甲基萘-2,6-二磺酸根离子,萘-2,7-二磺酸根离子,萘-2,8-二磺酸根离子,1-萘酚-3,6-二磺酸根离子,2-萘酚-3,6-二磺酸根离子,2,7-二羟基-3,6-二磺酸根离子,2-萘酚-6,8-二磺酸根离子,1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸根离子,1,5-二羟基萘-2,6-二磺酸根离子,萘-1,3,5-三磺酸根离子,萘-1,3,6-三磺酸根离子,萘-1,3,7-三磺酸根离子,1-萘酚-3,6,8-三磺酸根离子,2-萘酚-3,6,8-三磺酸根离子,萘-1,3,5,7-四磺酸根离子)和多硫酸单酯(例如,丙二醇-1,2-二硫酸根离子,聚乙烯醇多硫酸根离子)。这些离子中,优选磺酸根离子,更优选芳基磺酸根离子。n2和n3各自优选为1至4的整数,更优选1至3的整数,特别优选2。
由Z11、Z21和Z31中的每个形成的杂环的实例包括噻唑啉环,噻唑环,苯并噻唑环,噁唑啉环,噁唑环,苯并噁唑环,硒唑啉环,硒唑环,苯并硒唑环,3,3-二烷基假吲哚环(例如,3,3-二甲基假吲哚),3,3-二烷基苯并假吲哚环(例如,3,3-二甲基苯并假吲哚),咪唑啉环,咪唑环,苯并咪唑环,2-吡啶环,2-喹啉环,1-异喹啉环,3-异喹啉环,咪唑并[4,5-b]喹喔啉环,噁二唑环,噻二唑环,四唑环和嘧啶环。这些环中,噻唑啉环,苯并噻唑环,苯并噁唑环,3,3-二烷基假吲哚环(例如,3,3-二甲基假吲哚),3,3-二烷基苯并假吲哚环(例如,3,3-二甲基苯并假吲哚),苯并咪唑环,2-吡啶环,2-喹啉环,1-异喹啉环和3-喹啉环比其它优选,更优选噻唑啉环,苯并噻唑环,苯并噁唑环,3,3-二烷基假吲哚环(例如,3,3-二甲基假吲哚),3,3-二烷基苯并假吲哚环(例如,3,3-二甲基苯并假吲哚)和苯并咪唑环,并且特别地,噻唑啉环,苯并噻唑环,苯并噁唑环,苯并咪唑环和3,3-二甲基假吲哚是有利的。
由通式(B-IV)表示的化合物可以采取二聚体形式,优选特别是由以下通式(B-V)表示的二聚体形式。
通式(B-V)[Ka28] 式中,Z31、R32、L32和L33的含义分别与通式(B-IV)中的相同;L42和L43的含义分别与L32和L33相同;R50表示在哌嗪环或稠环的碳上的取代基;r表示0至8的整数;(X4)t-表示t价有机或无机阴离子;并且t表示1至5的整数。
花青染料的具体化合物实例包括在JP-A-2001-301333中公开的花青染料和下列举例说明的化合物,但是不应理解适用于本发明的花青染料受限于这些实例。

化合物(I-1) 化合物(I-2) 化合物(I-3)
化合物(I-4) 化合物(I-5) 化合物(I-6)
化合物(I-7) 化合物(I-8) [Ka30]化合物(I-9)
化合物(I-10) 化合物(I-11) 优选将花青染料和用于花青染料的有机氧化剂配对成一个分子。在一个分子中含有花青染料和有机氧化剂的化合物的实例包括下列举例说明的化合物,但是不应理解这样的化合物仅限于以下化合物。

化合物(I-13) 化合物(I-14)
化合物(I-15) 化合物(I-16)
化合物(I-17) 化合物(I-18) [Ka32]
化合物(I-19) 化合物(I-20)
化合物(I-21) 化合物(I-22) 下面详细举例说明由通式(C-1)表示的氧杂菁染料。
通式(C-I)包括阴离子所写的局部位置不同的多个互变异构体。然而,特别是当A、B、C和D中的任一个是-CO-E(其中E是取代基)时,通常将负电荷写在氧原子上。例如,在D是-CO-E的情况下,通常写成通式(C-I’)的形式,并且它也包含在通式(C-I)中。
通式(C-I’) A、B、C、R、m71、n71和Yt+的定义分别与通式(C-I)中的那些相同。
下面解释由通式(C-I)表示的氧杂菁染料。在通式(C-I)中,A、B、C和D表示吸电子基团,并且A和B或C和D可以相互结合形成环,但是当它们没有相互结合时,A和B是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团,并且C和D也是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团。R表示在次甲基碳上的取代基,m71表示0或1的整数,n71表示0至2m71+1的整数,当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环,Yt+表示t价阳离子,并且t表示1至10的整数。A、B、C和D可以相互相同或不同。
哈米特σp值(以下简称σp值)列于例如Chem.Rev.,91,165(1991)以及其中引用的参考文献中。当感兴趣的吸电子基团的σp值在这些参考文献中没有列出时,可以根据在上述文献中描述的方法确定它们。当A和B(C和D)相互结合形成环时,A(C)的σp值表示基团-A-B-H(-C-D-H)的σp值,而B(D)的σp值表示-B-A-H(-D-C-H)的σp值。在这种情况下,这些基团的σp值彼此不同,因为这些基团的结合方向不同。
由A、B、C和D表示的吸电子基团的合适实例包括氰基,硝基,1-10C酰基(例如,乙酰基,丙酰基,丁酰基,新戊酰基,苯甲酰基),2-12C烷氧羰基(例如,甲氧羰基,乙氧羰基、异丙氧羰基、丁氧羰基,癸氧羰基),7-11C芳氧羰基(例如,苯氧基羰基),1-10C氨基甲酰基(例如,甲基氨基甲酰基,乙基氨基甲酰基,苯基氨基甲酰基),1-10C烷基磺酰基(例如,甲磺酰基),6-10C芳基磺酰基(例如,苯磺酰基),1-10C烷氧磺酰基(例如,甲氧基磺酰基),1-10C氨磺酰基(例如,乙基氨磺酰基,苯基氨磺酰基),1-10C烷基亚磺酰基(例如,甲基亚磺酰基,乙基亚磺酰基),6-10C芳基亚磺酰基(例如,苯亚磺酰基),1-10C烷基氧硫基(sulfenyl)(例如,甲基氧硫基,乙基氧硫基),6-10C芳基氧硫基(例如,苯基氧硫基),卤素原子,2-10C炔基(例如,乙炔基),2-10C二酰基氨基(例如,二乙酰基氨基),磷酰基,羧基和5-或6-元杂环基(例如,2-苯并噻唑基,2-苯并噁唑基,3-吡啶基,5-(1H)-四唑基,4-嘧啶基)。
通式(C-1)中由R表示的次甲基碳上的取代基的实例包括1-20C链状或环状烷基(例如,甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基),6-18C取代或未取代的芳基(例如,苯基,氯苯基,茴香基,甲苯甲酰基,2,4-二叔戊基-1-萘基),烯基(例如,乙烯基,2-甲基乙烯基),炔基(例如,乙炔基,2-甲基乙炔基,2-苯基乙炔基),卤素原子(例如,F,Cl,Br,I),氰基,羟基,羧基,酰基(例如,乙酰基,苯甲酰基,水杨酰基,新戊酰基),烷氧基(例如,甲氧基,丁氧基,环己氧基),芳氧基(例如,苯氧基,1-萘氧基),烷硫基(例如,甲硫基,丁硫基,苯甲硫基,3-甲氧基丙硫基),芳硫基(例如,苯硫基,4-氯苯硫基),烷基磺酰基(例如,甲磺酰基,丁磺酰基),芳基磺酰基(例如,苯磺酰基,对-甲苯磺酰基),1-10C氨基甲酰基,1-10C酰氨基,2-12C亚氨基,2-10C酰氧基,2-10C烷氧羰基以及杂环基(例如,芳族杂环如吡啶基,噻吩基,呋喃基,噻唑基,咪唑基或吡唑基,或脂族杂环如吡咯烷环,哌啶环,吗啉环,吡喃环,噻喃环,二噁烷环或二硫戊环)。
上述当中,作为R优选卤素原子、1-8C链状或环状烷基、6-10C芳基,1-8C烷氧基、6-10C芳氧基或3-10C杂环基,并且特别地,氯原子、1-4C烷基(例如,甲基,乙基,异丙基)、苯基、1-4C烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基)、苯氧基或4-8C含氮杂环基(例如,4-吡啶基,苯并噁唑-2-基,苯并噻唑-2-基)是有利的。
n71表示0至2m71+1的整数,当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,并且它们可以相互结合形成环。当形成环时,其成环原子数优选为4至8,特别是5或6,并且合适的成环原子是碳,氧或氮原子,特别是碳原子。n71优选为0。
A、B、C、D和R还可以含有取代基。这种取代基的实例包括与上述的作为通式(C-I)中由R表示的一价取代基的实例而列举的相同的取代基。
从光盘中所用染料的热分解性考虑,优选A和B或C和D相互结合形成环,m71表示0或1,但是它优选为0。
然后,详细描述由Yt+表示的阳离子。由Yt+表示的阳离子的实例包括氢离子,金属离子如钠离子、钾离子、锂离子、钙离子、铁离子和铜离子,金属配合物离子,铵离子,吡啶鎓离子,氧离子,锍离子,鏻离子,硒鎓离子和碘鎓离子。Yt+优选为季铵离子。
通常可以通过对叔胺(例如,三甲胺、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N,N-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四亚甲基二胺)或含氮杂环(例如,吡啶环、甲基吡啶环、2,2’-联吡啶环、4,4’-联吡啶环、1,10-菲咯啉环、喹啉环、噁唑环、噻唑环、N-甲基咪唑环、吡嗪环、四唑环)进行烷基化(Menshutkin反应)、烯基化、炔基化或芳基化,得到季铵离子。
作为由Yt+表示的季铵离子,优选由含氮杂环形成的季铵离子,并且特别地,季吡啶鎓离子是有利的。
t是1至10的整数,优选1至4,特别优选2。
由Yt+表示的阳离子更优选JP-A-2000-052658中公开的由通式(I-2)显示的阳离子部分中的任一个。通常,通过2,2’-吡啶基或4,4’-联吡啶和含有需要的取代基的卤化物之间的Menshutkin反应(参见,例如,JP-A-61-148162),或者根据JP-A-51-16675和JP-A-1-96171中公开的方法的芳基化反应,可容易地制备含有这些阳离子部分的化合物。
另外,JP-A-2000-052658中公开的由通式(I-2)显示的化合物的阳离子部分适用于上述吡啶鎓离子(季吡啶鎓离子)。
举例说明通式(C-II)、通式(C-III)和通式(C-IV)。C、D、R、m71、n71、Yt+和t具有分别与通式(C-I)中的那些相同的含义,并且它们的优选范围也相同。Y表示-O-或-NR1-或-CR2R3-。Y优选为-O-或-CR2R3-,更优选-O-。
R1、R2、R3、R8和R9各自独立地表示氢原子或取代基。对由R1、R2、R3、R8和R9表示的取代基没有特别限制,并且它们可以是与上述R可以表示的相同的取代基,并且它们的优选范围也相同。
Z表示取代或未取代的亚烷基。这种亚烷基优选为取代或未取代的亚甲基、取代或未取代的亚乙基或取代或未取代的亚丙基,更优选取代或未取代的亚甲基或取代或未取代的亚乙基,还更优选取代或未取代的亚甲基。
X表示1或2,优选2。
举例说明通式(C-V)和通式(C-VI)。C、D、R、m71、n71、Yt+和t具有分别与通式(C-I)中的那些相同的含义,并且它们的优选范围也相同。R4至R7各自独立地表示氢原子或取代基。对由R4至R7表示的取代基没有特别限制,并且它们可以是与上述R可以表示的相同的取代基,并且它们的优选范围也相同。
G表示氧原子或硫原子,优选氧原子。
用于本发明的并且由通式(C-I)表示的氧杂菁染料的实例包括在以下专利文件中公开的氧杂菁染料的实例,并且其中公开的一些化合物举例说明如下。
JP-A-63-209995、JP-A-10-297103、JP-A-11-78106、JP-A-11-348420、JP-A-2000-52658、JP-A-2000-272241[Ka34]

优选吡啶鎓离子是由通式(D)或通式(E)表示的化合物。
解释通式(D)和通式(E)。由R81、R82、R85和R86表示的烷基优选为1-18C取代或未取代的直链、支链或环状烷基、更优选为1-8C取代或未取代的直链、支链或环状烷基,其实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、正己基、环己基和环丙基。这些烷基可以含有的取代基的实例包括卤素原子(例如,F、Cl、Br)、1-18C,优选1-8C的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基)、6-10C芳氧基(例如,苯氧基、对甲氧基苯氧基)、1-18C,优选1-8C的烷硫基(例如,甲硫基、乙硫基)、6-10C芳硫基(例如,苯硫基)、2-18C、优选2-8C的酰基(例如,乙酰基、丙酰基)、2-18C,优选2-8C的酰氧基(例如,乙酰氧基、丙酰氧基)、2-18C,优选2-8C的烷氧羰基(例如,甲氧羰基、乙氧羰基)、2-18C,优选2-8C的烯基(例如,乙烯基)、2-18C、优选2-8C的炔基(例如,乙炔基)、6-10C芳基(例如,苯基、萘基)、7-11C芳氧羰基(例如,萘氧羰基)、0-18C,优选0-8C的氨基(例如,氨基、甲氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基、甲氧基苯基氨基、氯苯基氨基、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基、吡啶氨基、甲氧羰基氨基、正丁氧羰基氨基、苯氧羰基氨基、甲基氨基甲酰基氨基、苯基氨基甲酰基氨基、乙酰基氨基、乙基羰基氨基、环己基羰基氨基、苯甲酰氨基、氯乙酰基氨基、甲基磺酰氨基)、1-18C,优选1-8C的氨基甲酰基(例如,未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、吗啉代氨基甲酰基、吡咯烷子基氨基甲酰基)、0-18C,优选0-8C的氨磺酰基(例如,未取代的氨磺酰基、甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氰基、硝基、羧基、羟基和杂环基(例如,噁唑、苯并噁唑、噻唑、苯并噻唑、咪唑、苯并咪唑、假吲哚、吡啶、环丁砜、呋喃、噻吩、吡唑、吡咯、苯并二氢吡喃、香豆素)。
由R81、R82、R85和R66表示的烯基优选为2-18C,特别是2-8C的取代或未取代的直链、支链或环状烯基,其实例包括乙烯基、烯丙基、异丙烯基、1-丙烯基、1,3-丁二烯基和环己烯基。这些烯基可以含有的取代基与上述作为烷基可以含有的除烯基外的取代基而列举的取代基相同。
由R81、R82、R85和R86表示的炔基优选为2-18C,特别是2-8C的取代或未取代的直链、支链或环状炔基,如乙炔基和2-丙炔基。这些炔基可以含有的取代基与上述作为烷基可以含有的除炔基外的取代基而列举的取代基相同。
由R81、R82、R85和R86表示的芳基优选为6-18C,特别是6-10C的取代或未取代的芳基,如苯基和萘基。这些芳基可以含有的取代基可以与上述作为烷基可以含有的取代基而列举的取代基相同,并且还包括烷基(例如,甲基、乙基)。
R81和R82可以相互结合形成环。当形成环时,优选分别存在于R81和R82中的碳原子、或碳原子和氮原子、或氮原子结合在一起。并且更优选碳原子之间的结合,特别优选亚甲基之间的结合。
优选R85和R86相互结合形成环。形成的环优选为5-、6-或7-元环,更优选6-元环。尽管环是由分别存在于R85和R86中的碳原子、或碳原子和氮原子、或氮原子的结合而形成的,但是优选分别存在于R85和R86中的碳原子结合在一起形成环。更优选由亚甲基结合形成的环。
由R83和R84表示的取代基的实例包括1-18C,优选1-8C的取代或未取代的直链、支链或环状烷基(例如,甲基,乙基,丙基,异丙基,正丁基,异丁基,仲丁基,叔丁基,环己基,甲氧基乙基,乙氧羰基乙基,氰基乙基,二乙基氨基乙基,羟乙基,氯乙基,乙酰氧基乙基),7-18C、优选7-12C的取代或未取代的芳烷基(例如,苄基,羧基苄基),2-18C、优选2-8C的烯基(例如,乙烯基),2-18C、优选2-8C的炔基(例如,乙炔基),6-18C、优选6-10C的取代或未取代的芳基(例如,苯基,4-甲基苯基,4-甲氧基苯基,4-羧基苯基,3,5-二羧基苯基),2-18C、优选2-8C的取代或未取代的酰基(例如,乙酰基,丙酰基,丁酰基,氯乙酰基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的磺酰基(例如,甲磺酰基,对-甲苯磺酰基),2-18C、优选2-8C的烷氧羰基(例如,甲氧羰基,乙氧羰基),7-18C、优选7-12C的芳氧羰基(例如,苯氧羰基、4-甲基苯氧羰基,4-甲氧基苯基羰基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的烷氧基(例如,甲氧基,乙氧基,正丁氧基,甲氧乙氧基),6-18C、优选6-10C的取代或未取代的芳氧基(例如,苯氧基,4-甲氧基苯氧基),2-18C、优选2-8C的取代或未取代的酰氧基(例如,乙酰氧基,乙基羰基氧基,环己基羰基氧基,苯甲酰氧基,氯乙酰氧基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的磺酰氧基(例如,甲磺酰氧基),2-18C、优选2-8C的氨基甲酰氧基(例如,甲基氨基甲酰氧基,二乙基氨基甲酰氧基),0-18C、优选0-8C的取代或未取代的氨基(例如,未取代的氨基,甲氨基,二甲基氨基,二乙基氨基,苯胺基,甲氧基苯基氨基,氯苯基氨基,吗啉代,哌啶子基,吡咯烷子基,吡啶基氨基、甲氧羰基氨基,正丁氧羰基氨基、苯氧羰基氨基,甲基氨基甲酰基氨基、苯基氨基甲酰基氨基,乙硫基氨基甲酰基氨基、甲基氨磺酰氨基,苯基氨磺酰氨基,乙酰基氨基,乙基羰基氨基,乙硫基羰基氨基,环己基羰基氨基,苯甲酰氨基,氯乙酰基氨基,甲基磺酰氨基,苯磺酰氨基),1-18C、优选1-8C的取代或未取代的氨基甲酰基(例如,未取代的氨基甲酰基,甲基氨基甲酰基,乙基氨基甲酰基,正丁基氨基甲酰基,叔丁基氨基甲酰基,二甲基氨基甲酰基,吗啉代氨基甲酰基,吡咯烷子基氨基甲酰基),0-18C、优选0-8C的取代或未取代的氨磺酰基(例如,未取代的氨磺酰基,甲基氨磺酰基,苯基氨磺酰基),卤素原子(例如,氟,氯,溴),羟基,硝基,氰基,羧基和杂环基。
由R83和R84表示的取代基优选为氢原子或烷基。并且特别优选R83和R84都是氢原子。
R83和R84可以相互结合形成碳环或杂环。由它们形成的环优选是碳环,更优选为通过与它们所连的吡啶环稠合在一起而形成的稠合芳环。
由上述通式(D)和(E)表示的季铵盐的实例包括JP-A-10-109475、JP-A-10-297103和JP-A-2001-63211中公开的化合物,但是不限于这些化合物。
<光学信息记录介质>
本发明的光学信息记录介质优选为模式[1]中的光学信息记录介质,即在厚度为0.7至2mm的基材上顺序提供含有染料的一次写入记录层和厚度为0.01至0.5mm的覆盖层,或模式[2]中的光学信息记录介质,即在厚度为0.1至1mm的基材上顺序提供含有染料的一次写入记录层和厚度为0.1至1.0mm的保护基材。在模式[1]中,优选在基材上形成的预槽的磁道间距为50至500nm,并且槽的宽度为25至250nm,且槽的深度为5至150nm,而且预槽的摆动幅度优选为10至50nm,更优选11至40nm,还更优选10至50nm。在模式[2]中,优选在基材上形成的预槽的磁道间距为200至600nm,并且槽的宽度为50至300nm,且槽的深度为30至200nm,而且预槽的摆动幅度优选为10至50nm,更优选11至40nm,还更优选10至50nm。
模式[1]中的光学信息记录介质至少含有基材、一次写入记录层和覆盖层。首先,顺序描述这些基本构件。
中的基材]要求优选模式[1]中的基材形成具有这样几何形状的预槽(导槽),其中磁道间距、槽宽度(半值宽度)、槽深度和摆动幅度分别在下面限定的范围内。形成这种预槽是为了实现与CD-R和DVD-R相比更高的记录密度,并且例如,当将本发明的光学信息记录介质用作对应于紫色激光的介质时,这种预槽是适宜的。
要求预槽的磁道间距在200至500nm的范围内,优选磁道间距的上限值等于或小于420nm,更优选等于或小于370nm,还更优选等于或小于330nm。此外,其下限值优选等于或大于210nm,更优选等于或大于260nm。
当磁道间距小于200nm时,难以准确地形成预槽,并且在某些情况下发生串话的问题。另一方面,当磁道间距超过500nm时,在某些情况下产生记录密度降低的问题。
要求预槽的槽宽度(半值宽度)在25至250nm的范围内,优选其上限值等于或小于200nm,更优选等于或小于170nm,还更优选等于或小于150nm。此外,其下限值优选等于或大于50nm,更优选等于或大于80nm,还更优选等于或大于100nm。
当预槽的槽宽度小于25nm时,在成型时不能充分地转移槽,并且在某些情况下记录时的错误率增大。另一方面,当槽宽度超过250nm时,可能存在在记录时形成的坑变宽,从而引起串话和调制度不足的情况。
要求预槽的槽深度在5至150nm的范围内,优选其上限值等于或小于100nm,更优选等于或小于70nm,还更优选等于或小于50nm。此外,其下限值优选等于或大于10nm,更优选等于或大于20nm,还更优选等于或大于28nm。在预槽的槽深度小于5nm时,在某些情况下不能得到足够的记录调制度;而当其超过150nm,在某些情况下反射率极大地降低。
另外,预槽的槽倾斜角的上限值优选等于或低于80°,更优选等于或低于75°,特别优选等于或低于70°。此外,预槽的槽倾斜角的下限值优选等于或大于20°,更优选等于或大于30°,并且再更优选等于或大于40°。
在预槽的槽倾斜角小于20°时,得到的跟踪错误信号有时幅度不足,而当槽倾斜角超过80°时,预槽成型困难。
在本发明中使用的基材可以从作为光学信息记录介质的基材材料常规使用的各种材料中任意地选择。
这种基材材料的实例包括玻璃;丙烯酸类树脂,例如,聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等;氯乙烯树脂,例如,聚氯乙烯,氯乙烯共聚物等;环氧树脂;非晶性聚烯烃;聚酯;和金属,例如,铝等。如果需要,可以将两种或两种以上的这些材料组合使用。
这些材料中,考虑到耐湿性、尺寸稳定性和廉价,优选热塑性树脂,如非晶性聚烯烃、聚碳酸酯等,并且特别优选聚碳酸酯。
在使用这些树脂时,可以通过注塑来制造基材。
要求基材的厚度在0.7至2mm的范围内。并且厚度范围优选为0.9至1.6mm,并且更优选为1.0至1.3mm。
另外,为了改善平坦度和提高粘合性,优选在基材的将要提供后面描述的光反射层的一侧上,提供底涂层。
底涂层用的材料的实例包括聚合材料,例如,聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯醇、N-羟甲基丙烯酰胺、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、氯磺化聚乙烯、硝基纤维素、聚氯乙烯、氯化聚烯烃、聚酯、聚酰亚胺、乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯和聚碳酸酯;和表面改进剂如,硅烷偶合剂。
可以通过下面的方法形成底涂层将上述材料溶解或分散在适宜的溶剂中,以制备涂布溶液,然后根据涂布方法如旋涂、浸涂或挤涂等,将涂布溶液涂布在基材的表面上。底涂层的厚度通常为0.005至20μm,并且优选为0.01至10μm。
中的一次写入记录层]
通过下面的方法形成优选模式[1]中的一次写入记录层将染料与粘结剂等一起溶解在适宜的溶剂中,以制备涂布溶液,将涂布溶液涂布在基材上或在后面描述的光反射层上以形成膜,然后干燥涂层。此处,一次写入记录层可以是单层或多层结构。在多层结构的情况下,多次重复涂覆涂布溶液的过程。
涂布溶液中的染料浓度通常为0.01至15质量%,优选0.1至10质量%,更优选0.5至5质量%,特别优选0.5至3质量%。
适用于制备涂布溶液的溶剂的实例包括酯类,如乙酸丁酯,乳酸乙酯和乙酸溶纤剂;酮类,如甲基乙基酮,环己酮和甲基异丁基酮;氯化烃类,如二氯甲烷,1,2-二氯乙烷和氯仿;酰胺类,如二甲基甲酰胺;烃类,如甲基环己烷;醚类,如四氢呋喃,乙醚和二噁烷;醇,如乙醇,正丙醇,异丙醇,正丁醇和双丙酮醇;含氟溶剂,如2,2,3,3-四氟丙醇;和二元醇醚类,如乙二醇一甲醚,乙二醇一乙醚和丙二醇一甲醚。
考虑到所使用的染料的溶解性,上述溶剂可以单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。根据用途,还可以将包括抗氧化剂、UV吸收剂、增塑剂和润滑剂的各种添加剂加入到涂布溶液中。
适用于此处的涂布方法的实例包括喷涂法、旋涂法、浸涂法、辊涂法、刀涂法、涂胶辊涂法和丝网印刷法。
涂布时,涂布溶液的温度优选为23至50℃,更优选24至40℃,并且特别优选的是在23至50℃的温度范围。
由此形成的一次写入记录层的厚度,当在槽(基材的凸部)上测量时,优选等于或小于300nm,更优选等于或小于250nm,还更优选等于或小于200nm,并且特别优选等于或小于180nm。厚度的下限值优选等于或大于30nm,更优选等于或大于50nm,还更优选等于或大于70nm,并且特别优选等于或大于90nm。
另外,在背(基材的凹部)上的一次写入记录层的厚度优选等于或小于400nm,更优选等于或小于300nm,还更优选等于或小于250nm。厚度的下限值优选等于或大于70nm,更优选等于或大于90nm,还更优选等于或大于110nm。
而且,一次写入记录层在槽上的厚度/一次写入记录层在背上的厚度的比率优选等于或大于0.4,更优选等于或大于0.5,还更优选等于或大于0.6,并且特别优选等于或大于0.7。该比率的上限值优选小于1,更优选等于或小于0.9,再更优选等于或小于0.85,并且特别优选等于或小于0.80。
当涂布溶液含有粘结剂时,作为其中可以含有的粘结剂的实例可以列举天然有机聚合材料,包括明胶,纤维素衍生物,葡聚糖,松香和橡胶;合成有机聚合材料,包括烃树脂例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚异丁烯,乙烯基树脂例如聚氯乙烯、聚偏1,1-二氯乙烯和氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,丙烯酸类树脂如聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯,和热固性树脂的初步缩合物如聚乙烯醇,氯化聚乙烯,环氧树脂,丁醛树脂,橡胶衍生物,以及热固性树脂的初步缩合物如苯酚/甲醛树脂等。当将粘结剂还用作一次写入记录层的成分时,粘结剂的使用量通常比所用染料量大0.01至50倍(按质量计),并且优选0.1至5倍(按质量计)。
为了提高一次写入记录层的耐光性,一次写入记录层中可以结合有各种褪色抑制剂。作为褪色抑制剂,通常使用单线态氧猝灭剂。在本发明中还预期单线态氧猝灭剂的加入可以进一步提高光稳定性。可以使用在出版物如公开专利说明书中描述的单线态氧猝灭剂。
此处可使用的单线态氧猝灭剂的实例包括在以下出版物中公开的单线态氧猝灭剂JP-A-58-175693、JP-A-59-81194、JP-A-60-18387、JP-A-60-19586、JP-A-60-19587、JP-A-60-35054、JP-A-60-36190、JP-A-60-36191、JP-A-44554、JP-A-44555、JP-A-44389、JP-A-60-44390、JP-A-60-54892、JP-A-60-47069、JP-A-63-209995、JP-A-4-25492、JP-B-1-38680、JP-B-6-26028、德国专利350,399,和Nippon KagakuKai-Shi,1141页,十月期(1992)。
褪色抑制剂如上述的单线态氧猝灭剂的使用量相对于染料的用量通常在0.1至50质量%的范围内,优选在0.5至45质量%的范围内,更优选在3至40质量%的范围内,并且特别优选在5至25质量%的范围内。
中的覆盖层]由粘合剂或压敏粘合剂将优选模式[1]中的覆盖层层压在上述一次写入记录层上或下述的阻挡层上。
对用于本发明中的覆盖层没有特别限制,只要它是透明材料的膜即可,但优选使用丙烯酸类树脂,例如,聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯;氯乙烯树脂,例如,聚氯乙烯或氯乙烯共聚物;环氧树脂;非晶性聚烯烃;聚酯;三乙酸纤维素等。这些材料中,聚碳酸酯和三乙酸纤维素比其它优选。
附带说明,此处使用的术语“透明的”是指用于记录或重放的光入射到材料上时,材料的透光率至少为80%。
此外,覆盖层可以含有各种添加剂,只要不妨碍本发明的效果即可。例如,其中可以存在用于截断波长等于或大于500nm的光的染料。
至于作为覆盖层表面物理特性的表面粗糙度,优选二维和三维粗糙度参数都等于或小于5nm。
考虑到会集在记录和重放时使用的光的能量,还优选覆盖层的双折射率等于或小于10nm。
根据用于记录和重放的激光的波长和NA,适当确定覆盖层的厚度。具体而言,用于本发明中的覆盖层的厚度在0.01至0.5mm的范围内,优选在0.05至0.12mm的范围内。
此外,优选覆盖层和由粘合剂或压敏粘合剂形成的层的总厚度为0.09至0.11mm,特别优选为0.095至0.105mm。
而且,可以在覆盖层的光入射侧提供保护层(硬质涂层),以防止在制造光学信息记录介质时光入射的表面被擦伤。
可以用来粘附覆盖层的粘合剂的合适实例包括UV-可固化树脂、EB-可固化树脂和热固性树脂。这些树脂中,特别有利地使用UV-可固化树脂。
当所使用的粘合剂是UV-可固化树脂时,可以用原样的UV-可固化树脂,或者以将它溶解于适宜的溶剂如甲基乙基酮或乙酸乙酯中而制备的溶液形式,将其从分配器供给到阻挡层的表面上。为了防止所制造的光学信息记录介质翘曲,构成粘合剂层的UV-可固化树脂的固化收缩小是适宜的。至于这种UV-可固化树脂的实例,可以列举由Dainippon Ink and ChemicalsIncorporated制造的UV-可固化树脂“SD-640”。
优选将指定量的粘合剂涂布在例如将要粘附于覆盖层上的阻挡层的表面上,将覆盖层放置其上,然后使用旋涂将粘合剂在将要粘附的表面和覆盖层之间均匀地散布,然后固化。
上述方式形成的粘合剂层的厚度优选为0.1至100μm,更优选为0.5至50μm,还更优选为10至30μm。
另一方面,用于粘附覆盖层的压敏粘合剂包括丙烯酸类、橡胶类和硅氧烷类压敏粘合剂。这些类型中,考虑到透明性和耐久性,优选使用丙烯酸类压敏粘合剂。适合作为丙烯酸类压敏粘合剂的物质是通过以下方法获得的产物将主要单体如丙烯酸-2-乙基己酯或丙烯酸正丁酯,用于改善内聚力的短链丙烯酸烷基酯或短链甲基丙烯酸烷基酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸甲基,和能够形成交联剂的交联点的单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺衍生物、马来酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸甘油酯共聚。通过适宜控制主要单体、短链单体和提供交联点的单体的混合比率并且适当选择这些单体的种类,可以调节所得产物的玻璃化转变温度(Tg)和其中形成的交联密度。
可与上述压敏粘合剂组合使用的交联剂是例如异氰酸酯类交联剂。这种异氰酸酯类交联剂的实例包括异氰酸酯类如甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、邻-甲苯胺异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和三苯基甲烷三异氰酸酯;这些异氰酸酯与多元醇的产物;以及由这些异氰酸酯缩合形成的聚异氰酸酯。
这些异氰酸酯的可商购产品的实例包括Coronate L、Coronate HL、Coronate 2030、Coronate 2031、Millionate MR和Millionate HTL,它们是Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.的产品;Takenate D-102、TakenateD-110N、Takenate D-200和Takenate D-202,它们是Takeda PharmaceuticalCompany Limited的产品;以及Desmodule L、Desmodule IL、Desmodule N和Desmodule HL,它们是Sumitomo Bayer Urethane Co.,Ltd.的产品。
可以将这种压敏粘合剂以规定的量均匀地涂布在将要粘附的阻挡层的表面上,并且将覆盖层放置在涂布粘合剂上,然后固化粘合剂,或者预先通过将规定量的压敏粘合剂均匀地涂布在覆盖层的一侧上形成涂层,将涂层和将要粘附的表面粘附在一起,然后固化。
备选地,可以将预先提供有压敏粘合剂层的可商购压敏粘合剂膜用作覆盖层。
如上所述由压敏粘合剂形成的压敏粘合剂层的厚度优选为0.1至100μm,更优选0.5至50μm,还更优选10至30μm。
中的其它层]除了必需的层外,在优选模式[1]中的光学信息记录介质还可以具有任何其它层,只要不妨碍本发明的效果即可。这样的其它层的实例包括在基材的背面(与一次写入记录层形成侧相反的一侧)上提供的具有所需图像的标签层、在基材和一次写入记录层之间提供的光反射层(后面描述)、在一次写入记录层和覆盖层之间提供的阻挡层(后面描述),以及在光反射层和一次写入记录层之间提供的界面层。此处,由UV-可固化树脂、热固性树脂或可热干燥树脂等形成标签层。
另外,这些必需层和任选层可采取单层或可以是多层结构。
中的光反射层]在优选模式[1]中,优选光学信息记录介质在基材和一次写入记录层之间具有光反射层,目的在于提高激光反射率并且赋予改善记录/重放特性的功能。
可以通过具有高激光反射率的光反射性材料的真空沉积、溅射或离子镀,在基材上形成光反射层。
光反射层的厚度通常为10至300nm,优选50至200nm。
另外,激光反射率优选等于或大于70%。
具有高反射率的光反射性材料的实例包括金属和半金属,如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和Bi;和不锈钢。可以将这些光反射性材料单独使用,两种或更多种组合使用,或者作为合金使用。这些材料中,优选的材料是Cr、Ni、Pt、Cu、Ag、Au、Al和不锈钢。在这些金属中,特别有利地使用Au、Ag、Al和它们的合金。并且Au、Ag和它们的合金是最好的材料。
中阻挡层(中间层)的方法]在光学信息记录介质的优选模式[1]中,优选在一次写入记录层和覆盖层之间形成阻挡层。
提供阻挡层的目的是为了提高一次写入记录层的保存质量、改善一次写入记录层和覆盖层的粘合性,并且调节反射率和导热性。
对可用于阻挡层的材料没有特别限制,只要它们能够透射用于记录和重放的光并且具有上述功能即可。但通常地,优选该材料对气体和水分的渗透率低,此外是介电物质。
这种材料的合适实例包括以下物质的氮化物、氧化物、碳化物或硫化物Zn、Si、Ti、Te、Sn、Mo和Ge。这些材料中,优选ZnS、MoO2、GeO2、TeO、SiO2、TiO2、ZuO、ZnS-SiO2、SnO2和ZnO-Ga2O3,并且更优选ZnS-SiO2、SnO2和ZnO-Ga2O3。
可以使用真空成膜法如真空蒸发、DC溅射、RF溅射和离子镀来形成阻挡层。这些方法中,更优选溅射法,特别是RF溅射。
本发明阻挡层的厚度优选为1至200nm,更优选2至100nm,还更优选3至50nm。
下面,描述在优选模式[2]中的光学信息记录介质。
模式[2]中的光学信息记录介质是一种具有层压型层结构的光学信息记录介质。这样的层结构的典型实例如下(1)第一种层结构是这样的结构,其在基材上顺序形成一次写入记录层、光反射层和粘合剂层,并且在粘合剂层上提供保护基材。
(2)第二种层结构是这样的结构,其在基材上顺序形成一次写入记录层、光反射层、保护层和粘合剂层,并且在粘合剂层上提供保护基材。
(3)第三种层结构是这样的结构,其在基材上顺序形成一次写入记录层、光反射层、保护层、粘合剂层和保护层,并且在后一保护层上提供保护基材。
(4)第四种层结构是这样的结构,其在基材上顺序形成一次写入记录层、光反射层、保护层、粘合剂层、保护层和光反射层,并且在后一光反射层上提供保护基材。
(5)第五种层结构是这样的结构,其在基材上顺序形成一次写入记录层、光反射层、粘合剂层和光反射层,并且在后一光反射层上提供保护基材。
另外,上述的层结构(1)至(5)仅仅是实例,因此它们的构成层的排列顺序可以部分互换,或它们的构成层可以部分省略。此外,还可以将一次写入记录层形成在保护基材侧。在那种情况下,可以提供双面的记录/重放型光学信息记录介质。此外,每个构成层可以具有单层形式或多层形式。
下面通过采用介质具有如下的结构的情况作为实例来详细举例说明本发明的光学信息记录介质以下述顺序排列基材、一次写入记录层、光反射层、粘合剂层和保护基材。
中的基材]在优选模式[2]中的基材上,要求形成具有这样几何形状的预槽(导槽),其中磁道间距、槽宽度(半值宽度)、槽深度和摆动幅度分别在以下限定的范围内。形成这种预槽是为了实现与CD-R和DVD-R相比更高的记录密度,并且能够使本发明的光学信息记录介质适合用作响应紫色激光的介质。
要求预槽的磁道间距在200至500nm的范围内,优选其上限值等于或小于450nm,更优选等于或小于430nm。另一方面,其下限值优选等于或大于300nm,更优选等于或大于330nm,还更优选等于或大于370nm。
当磁道间距小于200nm时,难以准确地形成预槽,此外,在某些情况下发生串话的问题。另一方面,当磁道间距超过500nm时,在某些情况下产生记录密度降低的问题。
要求预槽的槽宽度(半值宽度)在50至300nm的范围内,优选其上限值等于或小于250nm,更优选等于或小于200nm,还更优选等于或小于180nm。此外,其下限值优选等于或大于100nm,更优选等于或大于120nm,还更优选等于或大于140nm。当预槽的槽宽度小于50nm时,可能存在在成型时槽转移不足并且在记录时的错误率增大的情况;而当槽宽度超过300nm时,在记录时形成的坑变宽,从而有时导致串话和调制度不足。
要求预槽的槽深度在30至200nm的范围内,优选其上限值等于或小于170nm,更优选等于或小于140nm,还更优选等于或小于120nm。此外,其下限值优选等于或大于40nm,更优选等于或大于50nm,还更优选等于或大于60nm。
在预槽的槽深度小于30nm时,在某些情况下不能得到足够的记录调制度,而当预槽的槽深度超过200nm,有时反射率极大地降低。
在优选模式[2]中使用的基材可以从已经用作光学信息记录介质的基材材料的各种材料中任意选择。可用于模式[2]中的基材材料的实例和优选实例与模式[1]中的相同。
而且,要求基材的厚度为0.1至1.0mm。其优选范围为0.2至0.8mm,特别是0.3至0.7mm。
另外,为了改善平坦度和提高粘合性,优选在其上将要提供后面描述的一次写入记录层的基材表面上,提供底涂层。底涂层的材料的具体实例和优选实例、涂布方法和厚度与模式[1]中所述的底涂层中的那些相同。
中的一次写入记录层]在优选[模式[2]中的一次写入记录层的详细描述与模式[1]中的一次写入记录层的详细描述相同。
中的光反射层]在优选模式[2]中,有时在一次写入记录层上形成光反射层,目的在于提高激光反射率并且赋予改善记录/重放特性的功能。模式[2]中的光反射层的详细内容与模式[1]中的光反射层的那些相同。
中的粘合剂层]优选模式[2]中的粘合剂层是任选层,其形成的目的在于提高光反射层和保护基材的粘合性。
作为形成粘合剂层的材料,可光固化树脂是合适的。为了防止得到的盘的翘曲,特别优选使用固化收缩小的可光固化树脂。这样的可光固化树脂的实例包括UV-可固化树脂(UV-可固化粘合剂)如由Dainippon Ink andChemicals Incorporated制造的SD-640和SD-347。为了确保弹性,粘合剂层的厚度适宜在1至1,000μm的范围内。
中的保护基材]作为在优选模式[2]中的保护基材(模型基材),可以使用与上述基材性能和尺寸相同的材料。保护基材的厚度要求为0.1至1.0mm,优选0.2至0.8mm,特别是0.3至0.7mm。
中的保护层]根据层结构,优选模式[2]中的光学信息记录介质可以有保护层,目的在于对光反射层和一次写入记录层进行物理或化学保护。
可用于保护层的材料的实例包括无机材料,如ZnS、ZnS-SiO2、SiO、SiO2、MgF2、SnO2和Si3N4,以及有机材料,如热塑性树脂、热固性树脂和UV-可固化树脂。
例如,可以通过由粘合剂将通过塑料的挤塑处理得到的膜层压在光反射层上,来形成保护层。备选地,可以使用如真空沉积、溅射或涂布的方法来提供保护层。
在将热塑性树脂或热固性树脂用于形成保护层时,将树脂溶解在适宜的溶剂中以制备涂布溶液,在预计的层上涂布所述的涂布溶液,然后干燥。在使用UV-可固化树脂的情况下,可以通过下面的方法形成保护层用原样的UV-可固化树脂制备涂布溶液,或者将树脂溶解在适宜的溶剂中以制备涂布溶液,并且在预计的层上涂布所得到的涂布溶液,然后用UV射线辐照从而固化涂层。向这些涂布溶液中,还可以根据目的加入各种添加剂,如抗静电剂、抗氧化剂和UV吸收剂。保护层的厚度通常为0.1μm至1mm。
中的其它层]除了上述层外,在优选模式[2]中的光学信息记录介质还可以具有任何其它层,只要不妨碍本发明的效果即可。这种其它层的详细描述与模式[1]中的其它层的详细描述相同。
<光学信息记录方法>
本发明中的光学信息记录是用优选模式[1]或[2]中的光学信息记录介质,采用例如以下方式进行的。首先,将记录光如半导体激光从基材侧或保护层侧辐照光学信息记录介质,同时以恒定的线速度(0.5至10m/sec)或恒定的角速度旋转光学信息记录介质。通过这样的光辐照,记录层吸收光,并且使其温度局部地升高。并且认为这种升温导致物理或化学变化(例如,形成坑),并且进一步导致其光学特性的变化,从而记录信息。本发明中使用的记录光是振荡波长为390至450nm的半导体激光。合适光源的实例包括振荡波长在390至415nm范围内的紫色半导体激光,和通过光波导将850nm的红外半导体激光的中心振荡波长减半而得到的中心振荡波长为425nm的紫色SHG激光。特别是考虑到记录密度,优选使用振荡波长在390至415nm范围内的紫色半导体激光。可以通过将用半导体激光从基材侧或保护层侧辐照光学信息记录介质,同时以与上所述相同的恒定线速度旋转记录介质,并且检测由记录介质反射的光,来进行如此记录的信息的重放。
接着,将参考以下实施例更详细地举例说明本发明,但是这些实施例不应理解为以任何方式限制本发明的范围。
下面举例说明根据本发明的花青染料的合成方法的实施例。
[Ka36]
在10ml乙腈中,将2g的化合物(111)和146mg的哌嗪在回流下加热6小时。让反应混合物在室温静置。滤出由此沉积的沉淀物并且用乙腈洗涤,得到1.16g的化合物(112)。
接着,将0.5g的化合物(112)和0.27g的2,7-二羟基萘-3,6-二磺酸二钠在10ml甲醇和10ml水中混合,并且在回流下加热1.5小时。让反应混合物在室温静置。滤出由此沉积的沉淀物并且用甲醇洗涤,得到0.5g的化合物(I-1)。获得的化合物的结构由NMR确认。1HNMR(DMSO-d6)d=0.9(t,6H)、1.4(t,10H)、1.7(m,4H)、3.8(br,8H)、4.5(m,8H)、5.4(br,2H)、6.9(s,2H)、7.8(d,2H)、7.9(s,2H)、8.3(d,4H)、10.4(s,2H)。
[Ka37] 在10ml甲醇和10ml水的混合物中,让0.1g的化合物(114)与78mg的化合物(115)在室温反应1.5小时。滤出由此沉积的沉淀物并且用甲醇洗涤,得到0.1g的化合物(I-13)。获得的化合物的结构由NMR确认。1HNMR(DMSO-d6)d=0.9(t,6H),1.3(m,14H),1.7(br,4H),3.8(br,8H),4.1(br,4H),4.4-4.5(m,12H),5.4(d,2H),6.4(br,2H),7.8(d,2H),8.2(d,4H)下面举例说明根据本发明的氧杂菁染料的合成方法的实施例。
[Ka38] 向其中溶解了17.3g的化合物(116)和8.78g的化合物(117)的200ml乙腈中,在搅拌下滴加5.31ml的乙酸酐,并且向其中进一步滴加7.91ml的三乙胺。将得到的混合物在80℃反应1小时,并且通过蒸馏除去溶剂。获得的残余物用硅胶柱色谱纯化,得到19.6g的化合物(II-0)。
在10ml甲醇中,溶解0.67g化合物(II-0),并且向其中加入0.37g的化合物(119)。滤出由此沉淀的晶体,从而获得0.66g的化合物(II-6)。获得的化合物的结构由NMR确认。1HNMR(DMSO-d6)d=1.3(m,1H),1.5(m,3H),1.75(m,6H),3.1(d,6H),7.2-8.0(m,8H),8.05(s,1H),9.00(d,2H),9.65(d,2H),10.71(s,1H)实施例1<光学信息记录介质1的制备>
(基材的制造)由聚碳酸酯树脂通过挤塑制造基材,使基材的厚度为1.1mm、外径为120mm、内径为15mm,并且具有螺旋预槽(磁道间距320nm、槽宽度槽上宽度120nm、槽深度35nm、槽倾斜角65°,摆动幅度20nm)。用激光切割(351nm)进行挤塑中使用的压模的控制。
(光反射层的形成)通过在Ar气氛中使用由Unaxis AG制造的Cube进行的DC溅射,在基材上形成APC光反射层(Ag98.1质量%,Pd0.9质量%,Cu1.0质量%)作为厚度为100nm的真空沉积层。由溅射时间控制来进行光反射层的厚度的调节。
(一次写入记录层的形成)将本发明涉及的一些染料化合物和染料化合物与下式(参见表1)所示镍配合物a的组合分别溶解在2,2,3,3-四氟丙醇,从而制备它们各自的用于形成记录层的涂布溶液。向每个涂布溶液中加入脱色抑制剂,脱色抑制剂的量是其中溶解的染料的量的10质量%。获得的每种涂布溶液的浓度为2.5质量%。在23℃-50%RH的条件下,通过使用旋涂技术,随着将转数从300增加到4,000rpm,在上述光反射层上涂布由此制备的每种含染料的涂布溶液。之后,让涂布的涂布溶液23℃和50%RH静置1小时,从而形成一次写入记录层(槽上的厚度120nm,背上的厚度170nm)。
镍配合物a[Ka39] 在形成一次写入记录层后,将它们在清洁炉中进行退火处理。以如下方式进行退火处理在由垂直套杆支撑的状态下,在用隔板在相邻基材之间确保间距离时,将记录层在80℃保持1小时。
(阻挡层的形成)在每个一次写入记录层上,通过在Ar气氛中使用由Unaxis AG制造的Cube进行的RF溅射,形成由ZnO-Ga2O3(ZnO/Ga2O37/3(按质量计))形成的厚度为5nm的阻挡层。
(覆盖层的层压)使用内径为15mm、外径为120mm并且一侧有压敏粘合剂涂层的聚碳酸酯膜(Teijin PureAce,厚度80μm)作为覆盖层。调节压敏粘合剂涂层的厚度使压敏粘合剂涂层和覆盖层的总厚度达到100μm。
然后,将覆盖层放置在阻挡层上,使得压敏粘合剂涂层和阻挡层面对面接触,并且用压制构件加压,得到这两层的层压体。
如此,制备实施例1至3和比较例1的光学信息记录介质。
<光学信息记录介质1的评价>
(1)C/N比(载波噪声比)评价在制备的每个信息记录介质上,使用装备有403nm激光器和NA为0.85的检波器的光盘驱动评价装置(DDU1000,由Pulstec Industrial Co.,Ltd.制造),以66MHz的时钟频率和5.28m/s的线速度记录并且重放0.16μm的信号(2T),并且用光谱分析仪(Pulstec MSG2)测量C/N比(记录后)。另外,用Xe灯(由Eagle Engineering制造的旋转木马型光稳定试验机,Cell TesterIII-500W,装备有热波反射滤波器)辐照记录介质12小时,之后进行坑观察。另外,在这些评价中,使用本发明的光学信息记录方法并且在槽上进行记录。此处,记录功率为5mW并且重放功率为0.3mW。获得的结果示于表1中。此处,等于或大于25dB的C/N比(记录后)表示复制信号具有足够的强度并且适合实际使用。
表1

如从表1所示的结果可见,与目前使用的结合有与作为脱色抑制剂的镍配合物的组合的样品相比,结合了本发明涉及的氧杂菁染料化合物的所有样品不仅具有优异的记录/重放特性,而且在用Xe灯辐照后性能几乎不下降,即改善了光稳定性。
此外,将制备的光学信息记录介质在60℃温度和80%相对湿度的环境下储存24小时,并且对其进行如上所述的相同测量(加热和加湿试验)。结果,发现比较例1样品上的坑不能读出。相反,实施例1至3的每个样品上的坑都能够读出。
从表1所示的结果以及加热和加湿试验的结果可见,与结合有本发明涉及的氧杂菁染料与目前使用的脱色抑制剂的组合的样品相比,结合了本发明涉及的氧杂菁染料化合物的所有样品(实施例1至3)具有更优的记录/重放特性、光稳定性并且在高温和高湿环境下保持质量。
在分别使用化合物(II-9)、(II-10)、(II-13)、(II-14)和(II-15)同样制备光学信息记录介质的情况下,确认如在实施例1至3的情况下那样,能够形成记录层,并且它们的记录/重放特性优良,用Xe灯辐照后性能下降轻微,而且在高温和高湿环境下保持质量的能力也良好。
从表1所示的结果可见,结合有本发明涉及的花青染料和由式(A)表示的有机氧化剂的组合的样品在用Xe灯辐照后染料性能下降得到了显著减少。在其中花青染料或氧杂菁染料与有机氧化剂组合使得花青或氧杂菁染料的氧化电势和有机氧化剂的还原电势之差(b-a)在0<b-a<1.6范围内的具体样品中,染料大量保持,因此证明样品具有满意的光稳定性。
工业适用性本发明适用于能够用激光记录和重放信息的光学信息记录介质和信息记录方法。特别优选将本发明应用于适合采用波长为400至410nm的短波激光记录信息的加热模式光学信息记录介质。
尽管本发明如上详细地并且参考其示例性实施方案进行了举例说明,但是对于本领域技术人员显然的是,可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种变化和改进。
本申请基于2005年3月16日提交的日本专利申请(Tokugan2005-075424),并且其中的说明书结合在本申请中作为参考。
权利要求
[1]一种加热模式信息记录介质,其是在基材上含有可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光而记录信息的记录层的光学信息记录介质,其中所述记录层包含次甲基染料和有机氧化剂。[2]如权利要求1中所述的加热模式信息记录介质,其中所述基材是透明盘状基材,在所述透明盘状基材上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽,并且在基材的形成预槽侧上提供所述记录层。[3]如权利要求1或2中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料的氧化电势b在0.5<b<1.2范围内。[4]如权利要求1至3任一项中所述的信息记录介质,其包含含有还原电势高于-0.4伏的有机氧化剂的记录层。[5]如权利要求1至4任一项中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是季铵离子或吡啶鎓离子。[6]如权利要求1至5任一项中所述的信息记录介质,其中所述有机氧化剂是由以下通式(D)或(E)表示的化合物,[Ka1]通式(D) 通式(E) 其中,R81和R82表示烷基、烯基或芳基;R83和R84表示取代基(包括取代基原子);R85和R86表示烷基、烯基、炔基或芳基;或者R81和R82、R83和R84、或R85和R86可以相互结合形成环;p和q表示0至4的整数,并且当p等于或大于2时,R83可以相同或不同,而当q等于或大于2时,R84可以相同或不同。[7]如权利要求1至6任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-1)表示的氧杂菁染料通式(C-1)[Ka2] 其中,A、B、C和D表示吸电子基团,并且A和B或C和D可以相互结合形成环,但是当它们没有相互结合时,A和B是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团,并且C和D也是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团;R表示在次甲基碳上的取代基;m71表示0或1的整数;n71表示0至2m71+1的整数;当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环;Yt+表示t价阳离子;并且t表示1至10的整数。[8]如权利要求1至7任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-II)、通式(C-III)或通式(C-IV)表示的氧杂菁染料,通式(C-II)[Ka3] 通式(C-III)[Ka4] 通式(C-IV)[Ka5] 其中,C和D表示吸电子基团,并且它们可以相互结合形成环,但是在不形成环的情况下,C和D是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团;R表示在次甲基碳上的取代基;m71表示0或1的整数;n71表示0至2m71+1的整数,并且当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环;Yt+表示t价阳离子;t表示1至10的整数;Y表示-O-或-NR1-或-CR2R3-中的任一个,R1、R2、R3、R8和R9各自独立地表示氢原子或者取代基;Z表示取代或未取代的亚烷基;并且x表示1或2。[9]如权利要求1至7任一项中所述的信息记录介质,其中所述次甲基染料是由通式(C-V)或通式(C-VI)表示的氧杂菁染料,通式(C-V)[Ka6] 通式(C-VI)[Ka7] 其中,C和D表示吸电子基团,并且它们可以相互结合形成环,但是在不形成环的情况下,C和D是哈米特σp值总和等于或大于0.6的吸电子基团;R表示在次甲基碳上的取代基;m71表示0或1的整数;n71表示0至2m71+1的整数,并且当n71为等于或大于2的整数时,多个R可以相同或不同,或者它们可以相互结合形成环;Yt+表示t价阳离子;t表示1至10的整数;R4至R7各自独立地表示氢原子或者取代基;并且G表示氧原子或硫原子。[10]如权利要求7至9任一项中所述的信息记录介质,其中m71为0。[11]如权利要求1至10任一项中所述的在基材上含有可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光而记录信息的记录层的加热模式光学信息记录介质,其中在其上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽的透明盘状基材上并且在形成预槽的同一侧上,提供记录层,所述记录层中含有次甲基染料和还原电势高于-0.4伏的有机氧化剂并且将它们组合,以使次甲基染料的氧化电势b伏和有机氧化剂的还原电势a伏之间的差异满足关系1.0≤b-a≤1.3。
全文摘要
本发明提供一种其中在不使记录/复制特性变差的情况下改善耐光性和耐久性并且适用于蓝色激光束的信息记录介质。所述光学信息记录介质在基材上提供可以通过辐照波长等于或短于440nm的激光束而记录信息的记录层。在透明盘状基材上形成磁道间距为0.2至0.5μm的预槽。所述信息记录介质是加热模式类型,在盘状基材的形成预槽的同一侧表面上具有记录层,所述记录层中含有次甲基染料和有机氧化剂。
文档编号G11B7/246GK101044028SQ20068000071
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月15日 优先权日2005年3月16日
发明者渡边康介, 渡边哲也, 高桥庆太, 片山和俊 申请人:富士胶片株式会社
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