体积相位全息记录材料及光信息记录介质制造技术

本发明专利技术提供一种灵敏度高、可得到高对比度、且记录保持性优异的体积相位全息记录材料以及使用其的体积相位全息记录介质。该体积相位全息记录材料以三维交联聚合物基体、自由基聚合性单体及光自由基聚合引发剂为主要成分，该三维交联聚合物基体是由各具有２个作为光自由基聚合反应性基团的不饱和键和作为非光自由基聚合反应性基团的羟基的上述式（１）表示的基体形成化合物和不具有自由基聚合反应性基团的基体形成化合物形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种适于使用相干活性能量线进行信息的记录·再生的体积相位全息记录的材料及使用有该材料的光信息记录介质。
技术介绍
全息信息记录是将信息作为二维的页面数据进行记录·再生的方式，与DVD等的位数据方式相比，可以大幅度提高记录密度和传输速度，因此，作为下一代光信息记录方式之一，正在积极地进行研究开发。 尤其是使用有体积相位全息记录材料(以下也简称为全息记录材料。)的光信息记录介质(以下也简称为全息记录介质)，其理论上的最大衍射效率为1这样大，另外，由于可以进行信息的重写(多重记录)，因此可期待作为可以实现高密度记录的信息记录介质而实用化。作为全息记录材料，考虑记录介质制造的简便性、原料选择的多样性等，大多使用光聚合物。 在对含有光自由基聚合性成分及光自由基聚合引发剂的全息记录介质的记录层(以下也简称为全息记录层)同时照射包含相干活性能量线的参照光以及信息光而使其产生明暗的干涉图案时，在明部引起聚合反应，聚合性成分向缓和、消除由聚合反应产生的浓度梯度的方向、即从干涉图案的暗部向明部扩散移动。另一方面，非反应性成分向补偿聚合性成分的扩散移动的方向、即从干涉图案的明部向暗部逆扩散移动。这样一来，在全息记录层中产生根据干涉图案的光强度的强弱的各成分的浓度分布，其被记录为折射率的调制结构。 全息记录介质的记录容量原理上与全息记录层的厚度成比例。因此，在基本上可以允许利用材料产生的光吸收或伴随聚合反应的体积收缩等引起的对记录性能的影响的范围内尽可能厚地形成全息记录层是有利的。实际上要求全息记录层的厚度为约200μm～2mm，与现有的光信息记录介质相比非常厚。 在专利文献1中公开了一种组合物，所述组合物是作为唯一的处理工序曝光于化学作用放射线时形成折射率像的基本上为固体的光聚合性组合物，本质上由(a)25～75％的溶剂可溶性、热塑性聚合物粘结剂、(b)5～60％的液体乙烯系不饱和单体、(c)0.1～10％的曝光于化学作用放射线时激活该不饱和单体的聚合的光引发剂类组成。在此，为了使各成分均匀地溶解、且使组合物的粘度下降至可以涂布于支撑体上的程度，使用溶剂。为了形成全息记录层，将该组合物涂布于支撑体上之后，需要蒸发除去溶剂的干燥工序，因此，记录层的厚度基本上被限制在100μm以下。 至今为止公开有几种在形成全息记录层时不需要溶剂、可以形成约200μm以上的比较厚的层的全息记录材料、使用其的全息记录介质及其制造方法。例如含有在全息记录层的形成过程(原位)中形成的三维交联聚合物基体(专利文献2～7，非专利文献1等)等。 在此，可以认为，三维交联聚合物基体除了赋予全息记录材料物理强度、保持作为全息记录层的形状的作用以外，还具有抑制聚合性化合物的过量移动、另外减少全息记录时伴随聚合的体积收缩的作用(非专利文献1)。 在专利文献2中公开有一种光学制品，其由三维交联聚合物基体及1种或多种光活性单体形成，至少1种光活性单体在除了单体官能团之外，还含有在聚合物基体中基本上不存在的部分，由基体聚合物及1种或多种光活性单体的聚合产生的聚合物为相容性的。在专利文献2中公开有一种光学制品，其中三维交联聚合物基体在1种或多种上述光活性单体的存在下，通过聚合反应而形成，所述聚合反应独立于1种或多种光活性单体进行聚合的反应。 利用该构成的全息记录介质具有如下优点在形成全息记录层时不需要溶剂，可以比较容易地形成数100μm～数mm左右厚的层。 全息记录介质还要求高透明性。因此，三维交联聚合物基体与聚合性单体及该单体聚合而生成的聚合物为相容性的。 但是，在专利文献2中公开的光学制品限于满足该相容性条件的基体聚合物和单体的组合。另外，存在如下问题即使是满足该相容性的条件的基体聚合物和单体的组合，也不能使基体聚合物和单体及单体聚合而生成的聚合物的折射率差足够大。 在全息信息记录中，作为干涉图案而被记录的数据通过进行后曝光等固定化处理而被完全固定。在连续记录大量数据时，由于数据从开始被记录至固定结束所需要的时间延长，因此能导致暂时被记录的数据在此期间发生劣化。因此，对全息记录介质而言，进一步要求至少在从连续记录至固定化处理所需要的时间内被记录的数据不发生劣化(以下称为记录保持性。)。 但是，专利文献2中公开的光学制品存在记录保持性不充分的问题。 在专利文献3中公开有一种作为用于记录全息图(hologram)的构成成分的不具有聚合物单体的体积型全息记录材料，其由可以利用折射率之差记录因相干光的干涉而产生的干涉条纹的聚合物基体形成，所述聚合物基体为具有多个反应性基团的具有三维交联结构的聚合物基体。 在专利文献4中公开有一种体积全息记录用感光性组合物，其含有(a)1分子中含有1个以上活性亚甲基的化合物或1分子中含有2个以上活性亚甲基的化合物、(b)1分子中含有2个以上由活性亚甲基或活性次甲基生成的碳阴离子进行亲核加成的基团的化合物、(c)迈克尔反应催化剂、(d)光聚合性化合物及(e)光聚合引发剂类。 这些专利文献3或专利文献4中公开的全息记录材料虽然可认为记录保持性提高，但是其灵敏度还不能说充分。 如上所述，作为全息记录材料，至今为止公开有几种含有在全息记录层的形成过程中形成的三维交联聚合物基体的全息记录材料，但还没有提供高灵敏度、可得到高对比度且记录保持性高的材料。 专利文献1特开平2-3081号公报 专利文献2特开平11-352303号公报 专利文献3WO2005/078531号公报 专利文献4特开2005-275389号公报 专利文献5特开2004-287138号公报 专利文献6特开2005-250060号公报 专利文献7WO2005/78532号公报 非专利文献1T.J.Trentler，J.E.Boyd and V.L.Colvin，EpoxyResin-Photopolymer Composites for Volume Holography，Chemistryof Materials，Vol.12，pp.1431-1438(2000)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种高灵敏度、可得到高对比度且记录保持性优异的体积相位全息记录材料以及使用有该体积相位全息记录材料的体积相位全息记录介质。 本专利技术是以(a)三维交联聚合物基体、(b)光自由基聚合性单体及(c)光自由基聚合引发剂为主要成分的体积相位全息记录材料，其特征在于，(a)三维交联聚合物基体为由(A)聚合物基体形成材料形成的具有光自由基聚合反应性基团的三维交联聚合物基体，所述(A)聚合物基体形成材料含有(a1)具有光自由基聚合反应性基团的基体形成化合物0.5～40重量％及(a2)不具有自由基聚合反应性基团的基体形成化合物， 所述(a1)具有自由基聚合反应性基团的基体形成化合物为下述式(1)表示的化合物。 在此，Ar表示具有1个以上芳香环的2价的基团，R1、R2分别独立地表示氢原子或甲基，L1表示氧原子、硫原子或-(OR3)nO-，R3为亚烷基，n为1～4的数，L2表示可以具有芳香环的2价的基团。 作为(a1)具有光自由基聚合反应性基团的基体形成化合物，优选例示下述式(2)～(5)表示的化合物。 在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种体积相位全息记录材料，其以（ａ）三维交联聚合物基体、（ｂ）光自由基聚合性单体及（ｃ）光自由基聚合引发剂为主要成分，其特征在于，　（ａ）三维交联聚合物基体为由（Ａ）聚合物基体形成材料形成的具有光自由基聚合反应性基团的三维交联聚合物基 体，所述（Ａ）聚合物基体形成材料含有（ａ１）具有光自由基聚合反应性基团的基体形成化合物０．５～４０重量％及（ａ２）不具有自由基聚合反应性基团的基体形成化合物，　所述（ａ１）具有自由基聚合反应性基团的基体形成化合物为下述式（１）表示的化 合物，　＊－Ｌ↑［２］－＊－ＣＨ↓［２］－Ｌ↑［１］－Ａｒ－Ｌ↑［１］.ＣＨ↓［２］－＊－Ｌ↑［２］－＊　（１）　在此，Ａｒ表示具有１个以上芳香环的２价基团，Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］分别独立地表示氢原子或甲基，Ｌ↑［１］表示氧原 子、硫原子或－（ＯＲ↑［３］）↓［ｎ］Ｏ－，Ｒ↑［３］为亚烷基，ｎ为１～４的数，Ｌ↑［２］表示可以具有芳香环的２价基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水健博，正木一嘉，藤松秀隆，
申请(专利权)人：新日铁化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]