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JP2024071169A - Method for manufacturing optical elements - Google Patents

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JP2024071169A
JP2024071169A JP2022181980A JP2022181980A JP2024071169A JP 2024071169 A JP2024071169 A JP 2024071169A JP 2022181980 A JP2022181980 A JP 2022181980A JP 2022181980 A JP2022181980 A JP 2022181980A JP 2024071169 A JP2024071169 A JP 2024071169A
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JP
Japan
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group
exposure
recording
light
compound
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Pending
Application number
JP2022181980A
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Japanese (ja)
Inventor
憲 佐藤
Ken Sato
佑太 大津
Yuta Otsu
一真 井上
Kazuma Inoue
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)

Abstract

To provide a manufacturing method of an optical element, which suppresses coloring in the optical element in which a hologram and the like are recorded.SOLUTION: A manufacturing method of an optical element includes the steps of: recording and exposing a medium having a recording layer including a polymerizable compound and a photoinitiator represented by a formula (1); and post-exposing the medium after recording and exposure with an exposure amount of 100 J/cm2 or more.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ホログラム等が記録された光学素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an optical element on which a hologram or the like is recorded.

近年、注目を浴びているホログラム記録媒体は、光の干渉、回折現象を利用する記録媒体である。ホログラムとは、参照光と物体光(情報光又は信号光ともいう)と呼ばれる2つの光の干渉縞が作る干渉パターンを記録媒体内部に立体的に記録する記録手法である。ホログラム記録媒体は記録層に感光材料を含んでおり、感光材料が干渉パターンに応じて化学変化し光学特性が局所的に変化することによって干渉縞を記録する。 Holographic recording media, which have been attracting attention in recent years, are recording media that utilize the interference and diffraction phenomena of light. A hologram is a recording technique that three-dimensionally records inside a recording medium the interference pattern created by the interference fringes of two beams of light called reference light and object light (also called information light or signal light). Holographic recording media contain a photosensitive material in the recording layer, and the photosensitive material undergoes a chemical change in response to the interference pattern, causing local changes in its optical properties, thereby recording the interference fringes.

ホログラム記録媒体はメモリ用途向けに開発が進められていたが、他の用途としてARグラス導光板の光学素子用途へ適用する検討が行われている。ARグラス(AR眼鏡)
用途の場合、導光板(導波板)に用いられるホログラム記録された光学素子には広い視野角、可視領域の光に対する高い回折効率及び媒体の高い透明性が求められる。
ホログラム記録媒体はどのような光学特性を変化させるかによりいくつかの種類に分けられるが、一定以上の厚みを有する記録層内屈折率差を生じさせることにより記録を行う体積型ホログラム媒体が、省スペースかつ高い回折効率、波長選択性を実現できるためARグラス導光板用途に有利であると考えられている。
Holographic recording media have been developed for memory applications, but other applications are being considered, such as the use of AR glass light guide plates as optical elements.
In applications, holographically recorded optical elements used in light guide plates (waveguides) are required to have a wide viewing angle, high diffraction efficiency for light in the visible range, and high medium transparency.
Holographic recording media can be divided into several types depending on the type of optical properties they change. Volume holographic media, which record by creating a refractive index difference in a recording layer that has a certain thickness or more, are considered to be advantageous for use in AR glass light guide plates because they can save space and achieve high diffraction efficiency and wavelength selectivity.

体積型ホログラム記録媒体の例としては、湿式処理や漂白処理が不要なライトワンス形式があり、その記録層の組成としては、マトリクス樹脂に光活性化合物を相溶させたものが一般的である。例えば、記録層として、マトリクス樹脂に、光活性化合物として、光重合開始剤とラジカル重合やカチオン重合可能な重合性の反応性化合物とを組み合わせたフォトポリマーを用いることが知られている(特許文献1~4)。 An example of a volume holographic recording medium is a write-once type that does not require wet processing or bleaching, and the recording layer is generally composed of a matrix resin and a photoactive compound dissolved in it. For example, it is known to use a photopolymer that combines a photopolymerization initiator and a polymerizable reactive compound capable of radical polymerization or cationic polymerization as a photoactive compound in a matrix resin for the recording layer (Patent Documents 1 to 4).

ホログラムを記録するとき、参照光と物体光が交差して干渉縞が形成される部分にフォトポリマーからなる記録層があると、干渉縞のうち光強度の高い部分では光重合開始剤が化学反応を起こし活性物質となり、これが重合性化合物に作用して重合性化合物が重合する。この際、マトリックス樹脂と重合性化合物から生成する重合物の間で屈折率に差があると、干渉縞が屈折率差となって記録層の中に固定化される。また、重合性化合物が重合する際、周辺から重合性化合物の拡散が起こり、記録層内部で、重合性化合物またはその重合物の濃度分布が発生する。この原理により、ホログラム記録媒体に干渉パターンが屈折率差として記録される。
さらに、この参照光と物体光の交差角度を変えることにより、同位置に異なるデータを重複して記録できる。
以下、上記のように媒体の記録層を所定の条件で露光することで記録層の光学特性を変化させる過程を「記録露光」と呼ぶ。
When recording a hologram, if there is a recording layer made of a photopolymer in the area where the reference light and the object light intersect to form interference fringes, the photopolymerization initiator undergoes a chemical reaction in the area of high light intensity among the interference fringes to become an active substance, which acts on the polymerizable compound to polymerize it. At this time, if there is a difference in refractive index between the matrix resin and the polymerized compound, the interference fringes become a refractive index difference and are fixed in the recording layer. In addition, when the polymerizable compound polymerizes, the polymerizable compound diffuses from the periphery, and a concentration distribution of the polymerizable compound or its polymer occurs inside the recording layer. By this principle, an interference pattern is recorded as a refractive index difference in the hologram recording medium.
Furthermore, by changing the angle at which the reference light and the object light intersect, different data can be recorded in the same position in an overlapping manner.
Hereinafter, the process of changing the optical characteristics of the recording layer by exposing the recording layer of the medium under predetermined conditions as described above will be referred to as "recording exposure".

一方、データ再生時は再生光のみを使用し、照射された再生光は前記干渉縞に応じて回折を生じる。この際、再生光の波長が記録光の波長と一致していなくても、前記干渉縞とブラッグ条件が成立すれば回折を生じる。したがって回折させたい再生光の波長と入射角に応じて、対応した干渉縞を記録しておけば、広い波長域の再生光に対して回折を生じさせることができ、ARグラスの表示色域を広げることができる。 On the other hand, when reproducing data, only the reproduction light is used, and the irradiated reproduction light is diffracted according to the interference fringes. In this case, even if the wavelength of the reproduction light does not match the wavelength of the recording light, diffraction occurs if the interference fringes and the Bragg condition are established. Therefore, if the corresponding interference fringes are recorded according to the wavelength and incident angle of the reproduction light to be diffracted, diffraction can be caused for reproduction light over a wide wavelength range, and the display color gamut of the AR glasses can be expanded.

記録露光の後には、記録層全体に光を照射するポスト露光を行うのが一般的である。
すなわち、記録露光により媒体にホログラムを記録した場合は、ホログラム記録部分以外(以下、「非記録部分」ともいう)も含めて光を照射し、ポスト露光を行う(特許文献5~7)。この場合、ポスト露光はホログラムを記録していない非記録部分のフォトポリマーの重合を促進させることで、記録露光によって形成された重合物の濃度分布を固定するためのものである。ポスト露光は、この工程以降の光によるフォトポリマーの重合反応を起こさせないことで、記録露光によってできた重合物の濃度分布が壊されないようにするとともに、新たな濃度分布が形成されないようにする目的で行われる。
After the recording exposure, a post-exposure step is generally performed in which the entire recording layer is irradiated with light.
That is, when a hologram is recorded on a medium by recording exposure, post-exposure is performed by irradiating light to areas other than the hologram recording area (hereinafter also referred to as "non-recording area") (Patent Documents 5 to 7). In this case, post-exposure is intended to fix the concentration distribution of the polymer formed by recording exposure by promoting polymerization of the photopolymer in the non-recording area where no hologram is recorded. Post-exposure is performed for the purpose of preventing the polymerization reaction of the photopolymer caused by light after this process from occurring, thereby preventing the concentration distribution of the polymer formed by recording exposure from being destroyed and preventing the formation of a new concentration distribution.

このようにしてホログラム記録された光学素子の課題としては、わずかだが光学素子自体が着色して見えることが挙げられる。ここで問題となる着色は主に、記録層を構成する物質に由来する光吸収が原因である。特にARグラス導光板用途においては、その要求される光学性能が厳しく、わずかな着色についても、導光板を導波する光量の損失や、画質低下の原因となることから、これを防止する必要がある。
特に、光学素子の長期使用に関する耐性の評価のための劣化試験として加熱を行った場合において、着色が増幅されることがあった。
One of the problems with optical elements recorded in this way is that the optical element itself appears slightly colored. The coloring problem is mainly caused by light absorption originating from the material that constitutes the recording layer. In particular, in the application of AR glass light guide plates, the required optical performance is strict, and even slight coloring can cause a loss of the amount of light guided through the light guide plate and a decrease in image quality, so it is necessary to prevent this.
In particular, when heating was performed as a deterioration test for evaluating the durability of an optical element in long-term use, the coloring was sometimes amplified.

なお、特許文献8には、光重合開始剤として本発明で好ましく用いられる後述の式(1)で表される化合物が、優れた記録感度と保存安定性を維持しつつ、記録後の光の照射による着色の少ないホログラム記録媒体用組成物に用いられる光重合開始剤用化合物として提案されているが、記録露光後のポスト露光の露光量と加熱による着色との関係についての示唆はない。 In addition, Patent Document 8 proposes a compound represented by formula (1) described below, which is preferably used in the present invention as a photopolymerization initiator, as a photopolymerization initiator compound used in a composition for a holographic recording medium that maintains excellent recording sensitivity and storage stability while exhibiting little coloring due to irradiation with light after recording. However, there is no suggestion about the relationship between the amount of exposure in the post-exposure after recording exposure and coloring due to heating.

特開2021-12249号公報JP 2021-12249 A 特開2007-34334号公報JP 2007-34334 A 特開平8-160842号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-160842 特開2003-156992号公報JP 2003-156992 A 特開平10-187013号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-187013 特開2014-209217号公報JP 2014-209217 A 特開2005-134762号公報JP 2005-134762 A 特開2019-147789号公報JP 2019-147789 A

本発明はかかる問題点を鑑みてなされたものであり、ホログラム等が記録された光学素子の着色、特に加熱による着色を抑制することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to suppress coloration of optical elements on which holograms and the like are recorded, particularly coloration caused by heating.

本発明者らが鋭意検討した結果、記録露光後に、特定の条件下でポスト露光を行うことで、ホログラム等が記録された光学素子における着色を抑制できることを見出した。 As a result of extensive research, the inventors have discovered that coloring in optical elements on which holograms or the like are recorded can be suppressed by performing post-exposure under specific conditions after recording exposure.

即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
[1]重合性化合物と光重合開始剤とを含む記録層を有する媒体を記録露光し、さらに100J/cm以上の露光量にて記録露光後の該媒体を
[2]ポスト露光する、光学素子の製造方法。
[2]前記光重合開始剤が下記式(1)で示される化合物である、[1]に記載の光学素子の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A method for manufacturing an optical element, comprising: subjecting a medium having a recording layer containing a polymerizable compound and a photopolymerization initiator to recording exposure; and further subjecting the medium after recording exposure to an exposure amount of 100 J/cm2 or more to [2] post-exposure.
[2] The method for producing an optical element according to [1], wherein the photopolymerization initiator is a compound represented by the following formula (1):

Figure 2024071169000002
Figure 2024071169000002

[式(1)中、Rは、アルキル基を示し、
は、アルキル基、アリール基、アラルキル基のいずれかを示し、
は、-(CH-基を示し、nは、1以上6以下の整数を示し、
は、水素原子、又は任意の置換基を示し、
は、結合するカルボニル基に対して共役する多重結合を有しない任意の置換基を示す。]
[3]前記記録露光がホログラム記録露光である、[1]又は[2]に記載の光学素子の製造方法。
In formula (1), R 1 represents an alkyl group;
R2 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group;
R3 represents a -( CH2 ) n- group, n represents an integer of 1 or more and 6 or less;
R4 represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent;
R5 represents any substituent that does not have a multiple bond conjugated to the carbonyl group to which it is attached.
[3] The method for producing an optical element according to [1] or [2], wherein the recording exposure is a hologram recording exposure.

本発明の光学素子の製造方法によれば、ホログラム等が記録された光学素子における着色を抑制することが可能である。 The manufacturing method of the optical element of the present invention makes it possible to suppress coloration in the optical element on which a hologram or the like is recorded.

媒体へのホログラム記録装置の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for recording a hologram onto a medium.

以下に本発明の光学素子の製造方法の実施形態を詳細に説明するが、以下の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。 The following describes in detail an embodiment of the method for manufacturing optical elements of the present invention. However, the following description is one example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these contents as long as it does not exceed the gist of the invention.

[本発明の光学素子の製造方法]
例えば、本発明にてホログラム記録された光学素子を製造する場合は、まず、重合性化合物と光重合開始剤とを含む記録層を有する媒体に対して、参照光と物体光(情報光)を交差させ干渉縞を形成し、記録層に干渉パターンを記録露光し、さらに、この記録露光した媒体に対して、100J/cm以上の露光量でポスト露光を行う。
[Method of manufacturing optical element of the present invention]
For example, when manufacturing a holographically recorded optical element according to the present invention, first, a reference beam and an object beam (information beam) are crossed on a medium having a recording layer containing a polymerizable compound and a photopolymerization initiator to form interference fringes, and the interference pattern is recorded and exposed on the recording layer. Furthermore, the medium that has been recorded and exposed is post-exposed with an exposure amount of 100 J/ cm2 or more.

本発明における露光量とは、記録層を有する媒体に照射される光の単位面積当たりの総露光エネルギー量を意味する。
また、光強度は、記録層を有する媒体に照射される光の単位面積当たりの強度(エネルギー)を意味する。
本発明において、参照光とは、媒体に干渉パターンを記録(以下、「記録露光」ともいう)する際の基準となる光で、媒体の記録層に露光を行う際に物体光と重複させてこの記録層に照射する光である。また、本発明において、物体光とは、ARグラス等に用いられる光学素子として必要な再生光の波長と回折に応じて、参照光との干渉によって対応した干渉縞を媒体内にホログラム記録させるために媒体の記録層に照射する光である。
In the present invention, the exposure amount means the total exposure energy amount per unit area of light irradiated onto a medium having a recording layer.
Moreover, the light intensity means the intensity (energy) per unit area of light irradiated onto a medium having a recording layer.
In the present invention, the reference light is a light that is a reference when recording an interference pattern on a medium (hereinafter also referred to as "recording exposure"), and is a light that is superimposed with the object light and irradiated onto the recording layer of the medium when exposing the recording layer of the medium. Also, in the present invention, the object light is a light that is irradiated onto the recording layer of the medium in order to holographically record the corresponding interference fringes in the medium by interference with the reference light according to the wavelength and diffraction of the reproduction light required as an optical element used in AR glasses, etc.

<記録露光>
本発明において記録露光に用いられる光強度は、参照光と物体光のそれぞれの光強度の和である。
この記録露光時における光強度は、好ましくは2mW/cm以上であり、より好ましくは5mW/cm以上であり、さらに好ましくは10mW/cm以上である。この範囲であれば、速やかな記録露光が可能となり、製造タクトを低下させることができる。
一方、この記録露光時における光強度は、好ましくは200mW/cm以下であり、より好ましくは150mW/cm以下であり、さらに好ましくは100mW/cm以下である。この範囲であれば、露光時間による重合反応制御が容易となり、所望の干渉縞を安定して記録することができる傾向にある。
<Recording Exposure>
In the present invention, the light intensity used for recording exposure is the sum of the light intensities of the reference light and the object light.
The light intensity during this recording exposure is preferably 2 mW/cm 2 or more, more preferably 5 mW/cm 2 or more, and further preferably 10 mW/cm 2 or more. Within this range, rapid recording exposure is possible, and the manufacturing takt time can be reduced.
On the other hand, the light intensity during this recording exposure is preferably 200 mW/cm 2 or less, more preferably 150 mW/cm 2 or less, and further preferably 100 mW/cm 2 or less. Within this range, the polymerization reaction can be easily controlled by the exposure time, and desired interference fringes tend to be stably recorded.

本発明における記録露光時の露光量は、光重合開始剤の種類及び光重合開始剤の効率によって任意に選択可能であるが、好ましくは0.5J/cm以上、より好ましくは1J/cm以上である。この範囲であれば、記録露光時に必要な光重合開始剤が光により反応し活性物質になる。一方、記録露光時の露光量は好ましくは80J/cm以下、より好ましくは40
J/cm以下である。この範囲であれば、製造のタクトタイムを短くすることが出来る。
The exposure dose during recording exposure in the present invention can be arbitrarily selected depending on the type of photopolymerization initiator and the efficiency of the photopolymerization initiator, but is preferably 0.5 J/ cm2 or more, more preferably 1 J/ cm2 or more. Within this range, the photopolymerization initiator required during recording exposure reacts with light to become an active substance. On the other hand, the exposure dose during recording exposure is preferably 80 J/ cm2 or less, more preferably 40
In this range, the tact time of the production can be shortened.

本発明における記録露光に用いることができる光源としては、光重合開始剤の吸収波長領域で任意に選択可能である。特に好適なものとしては、例えば、ルビー、ガラス、Nd-YAG、Nd-YVO等の固体レーザ;GaAs、InGaAs、GaN等のダイオードレーザ;ヘリウム-ネオン、アルゴン、クリプトン、エキシマ、CO等の気体レーザ;色素を有するダイレーザ等の、単色性と指向性に優れたレーザ等が挙げられる。 The light source that can be used for recording exposure in the present invention can be arbitrarily selected within the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator. Particularly suitable light sources include solid-state lasers such as ruby, glass, Nd-YAG, and Nd- YVO4 ; diode lasers such as GaAs, InGaAs, and GaN; gas lasers such as helium-neon, argon, krypton, excimer, and CO2 ; and dye lasers having excellent monochromaticity and directivity.

本発明における記録露光に用いることができる光源の波長は、光重合開始剤の吸収波長領域であればよく、紫外領域から可視領域の波長で任意に選択可能であるが、好ましくは300nm以上であり、より好ましくは350nm以上である。また、好ましくは600nm以下であり、より好ましくは450nm以下である。 The wavelength of the light source that can be used for recording exposure in the present invention may be in the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator, and can be arbitrarily selected from the ultraviolet range to the visible range, but is preferably 300 nm or more, more preferably 350 nm or more. Also, it is preferably 600 nm or less, more preferably 450 nm or less.

<ポスト露光>
本発明において、ポスト露光における露光量は、加熱による着色を抑制するために、100J/cm以上であり、好ましくは200J/cm以上である。一方、適切な露光量とすることで製造のタクトタイムを短縮するため、ポスト露光時の露光量は、好ましくは5000J/cm以下であり、より好ましくは1000J/cm以下、さらに好ましくは500J/cmである。
<Post-exposure>
In the present invention, the exposure dose in the post-exposure is 100 J/ cm2 or more, preferably 200 J/ cm2 or more, in order to suppress coloring due to heating. On the other hand, in order to shorten the takt time of production by setting the exposure dose appropriately, the exposure dose in the post-exposure is preferably 5000 J/ cm2 or less, more preferably 1000 J/ cm2 or less, and even more preferably 500 J/ cm2 .

通常、ポスト露光は、記録部分および非記録部分のフォトポリマーの重合を促進させることで、記録露光によって形成された重合物の濃度分布を固定し、この工程以降の光照射により、記録露光によってできた重合物の濃度分布が壊されないようにするなどの目的で行われるため、固定化に必要な露光量以上の照射について、特に考慮されることはない。しかし、本発明者は、加熱による着色の原因が記録層を構成する物質に由来する場合、原因となる物質を無害化するために、さらに大きい露光量のポスト露光を実施することで、加熱後の着色の抑制を実現できることを見出した。
このため、本発明では、100J/cm以上の露光量でポスト露光を行う。
Usually, post-exposure is performed for the purpose of fixing the concentration distribution of the polymer formed by recording exposure by promoting polymerization of the photopolymer in the recorded and non-recorded parts, and preventing the concentration distribution of the polymer formed by recording exposure from being destroyed by light irradiation after this process, so there is no particular consideration given to irradiation with an exposure amount greater than that required for fixing. However, the present inventor has found that when the cause of coloring due to heating is derived from a substance constituting the recording layer, it is possible to suppress coloring after heating by performing post-exposure with an even larger exposure amount in order to render the causative substance harmless.
For this reason, in the present invention, post-exposure is performed with an exposure dose of 100 J/cm 2 or more.

本発明において、ポスト露光時における光強度は任意に設定されればよいが、好ましくは2mW/cm以上であり、より好ましくは5mW/cm以上であり、さらに好ましくは10mW/cm以上である。この範囲であれば、速やかなポスト露光が可能となり、製造のタクトタイムを低下させることができる。
一方、このポスト露光時における光強度は、好ましくは1000mW/cm以下であり、より好ましくは、500mW/cm以下であり、さらに好ましくは200mW/cm以下である。この範囲であれば、ポスト露光による急激な重合反応による媒体の温度上昇を抑制することが可能となり、記録による干渉縞の温度上昇による乱れを起こすことなく安定して固定化することができる傾向にある。
In the present invention, the light intensity during post-exposure may be set arbitrarily, but is preferably 2 mW/cm 2 or more, more preferably 5 mW/cm 2 or more, and further preferably 10 mW/cm 2 or more. Within this range, rapid post-exposure is possible, and the tact time of production can be reduced.
On the other hand, the light intensity during this post-exposure is preferably 1000 mW/cm 2 or less, more preferably 500 mW/cm 2 or less, and even more preferably 200 mW/cm 2 or less. Within this range, it is possible to suppress a temperature rise in the medium due to a rapid polymerization reaction caused by post-exposure, and there is a tendency that stable fixation can be achieved without causing disturbance due to a temperature rise in the interference fringes caused by recording.

本発明におけるポスト露光は、媒体のいずれか一方の片面から露光することで実施することができるが、媒体の両面から露光してもよいし、複数の光源を用いて同時に露光してもよい。これにより、大きい面積のホログラム記録媒体であっても、記録部分および非記録部分のポスト露光を一度に短時間で終了させることができる。 The post-exposure in the present invention can be carried out by exposing one side of the medium, but it may also be carried out from both sides of the medium, or it may be carried out simultaneously using multiple light sources. This allows the post-exposure of both the recorded and non-recorded areas to be completed in one go in a short period of time, even for holographic recording media with a large area.

本発明におけるポスト露光に用いる光源としては、少なくとも1つの光源がインコヒーレント光であることが好ましい。インコヒーレント光を用いることで、上記の両面露光の場合等のように複数の光源を採用する場合でも、非記録部への不必要な干渉縞の形成を抑制できる。インコヒーレント光の光源としては、LED、UVランプ、キセノンランプ、水銀灯などがあるが、光重合開始剤の吸収波長領域の光を照射できる光源であれば任意に選択できる。 In the present invention, it is preferable that at least one of the light sources used for post-exposure is an incoherent light source. By using incoherent light, even when multiple light sources are used, such as in the case of double-sided exposure described above, it is possible to suppress the formation of unnecessary interference fringes in non-recorded areas. Light sources for incoherent light include LEDs, UV lamps, xenon lamps, and mercury lamps, but any light source can be selected as long as it can irradiate light in the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator.

また、本発明におけるポスト露光用の光の波長は、光重合開始剤の吸収波長領域であればよく、好ましくは300nm以上であり、さらに好ましくは350nm以上である。また、好ましくは600nm以下であり、さらに好ましくは450nm以下である。この範囲であれば、ポスト露光時に必要な光重合開始剤が光により反応し活性物質になる。 The wavelength of the light for post-exposure in the present invention may be within the absorption wavelength range of the photopolymerization initiator, and is preferably 300 nm or more, and more preferably 350 nm or more. Also, it is preferably 600 nm or less, and more preferably 450 nm or less. If it is within this range, the photopolymerization initiator required for post-exposure reacts with the light and becomes an active substance.

[媒体の構成要素]
本発明に用いられる媒体は、ホログラム記録用媒体として有用であり、少なくとも重合性化合物、及び光重合開始剤を含む記録層を有する。このような記録層を形成するための組成物(以下、「記録層形成用組成物」ともいう)としては、例えば、適当なマトリクス樹脂に、重合性化合物としてラジカル重合やカチオン重合可能な重合性モノマーと、前記重合性モノマーの重合を促進する光重合開始剤と、前記重合性モノマーの重合を阻害する物質である重合阻害剤とを組み合わせたフォトポリマーが好適に用いられる。
[Components of the media]
The medium used in the present invention is useful as a hologram recording medium, and has a recording layer containing at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator. As a composition for forming such a recording layer (hereinafter also referred to as "recording layer forming composition"), for example, a photopolymer is preferably used which is a combination of a polymerizable monomer capable of radical polymerization or cation polymerization as a polymerizable compound, a photopolymerization initiator which promotes the polymerization of the polymerizable monomer, and a polymerization inhibitor which is a substance which inhibits the polymerization of the polymerizable monomer, in an appropriate matrix resin.

[記録層]
<ホログラム記録層形成用組成物について>
本発明に係る媒体の記録層は、以下に詳述する記録層形成用組成物により形成される。ここで、マトリクス樹脂については、通常、記録層形成用組成物を平面基板間に充填後に重合や架橋させることにより、記録層内に架橋ネットワーク構造として存在せしめることになるため、記録層形成用組成物には、重合や架橋によりマトリクス樹脂を形成するためのマトリクス樹脂用組成物の形で含有されることとなる。
つまり、本発明に係る記録層形成用組成物には、重合性モノマー、マトリクス樹脂形成用組成物、光重合開始剤及び重合阻害剤、必要に応じてさらにラジカル捕捉剤を含有させることができる。以下、ホログラム記録層形成用組成物の構成成分について詳述する。
[Recording layer]
<Composition for forming holographic recording layer>
The recording layer of the medium according to the present invention is formed from a recording layer-forming composition, which will be described in detail below. Here, the matrix resin is usually present in the recording layer as a crosslinked network structure by polymerizing or crosslinking the recording layer-forming composition after filling the space between the planar substrates, and therefore the recording layer-forming composition contains the matrix resin in the form of a matrix resin composition for forming a matrix resin by polymerization or crosslinking.
In other words, the composition for forming a recording layer according to the present invention can contain a polymerizable monomer, a composition for forming a matrix resin, a photopolymerization initiator, and a polymerization inhibitor, and further a radical scavenger, if necessary. The components of the composition for forming a holographic recording layer are described in detail below.

<<重合性モノマーについて>>
本発明に係る重合性モノマーとは、後述の光重合開始剤によって重合され得る化合物をいう。重合性モノマーの種類は特に制限されず、公知の化合物の中から適宜選択することが可能である。重合性モノマーの例としては、カチオン重合性モノマー、アニオン重合性モノマー、ラジカル重合性モノマー等が挙げられる。これらは、何れを使用することもでき、また二種以上を併用してもよい。
<<About polymerizable monomers>>
The polymerizable monomer according to the present invention refers to a compound that can be polymerized by a photopolymerization initiator described below. The type of polymerizable monomer is not particularly limited, and can be appropriately selected from known compounds. Examples of the polymerizable monomer include cationic polymerizable monomers, anionic polymerizable monomers, and radical polymerizable monomers. Any of these can be used, or two or more of them can be used in combination.

カチオン重合性モノマーの例としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、オキソラン化合物、環状アセタール化合物、環状ラクトン化合物、チイラン化合物、チエタン化合物、ビニルエーテル化合物、スピロオルソエステル化合物、エチレン性不飽和結合化合物、環状エーテル化合物、環状チオエーテル化合物、ビニル化合物等が挙げられる。カチオン重合性モノマーは、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of cationic polymerizable monomers include epoxy compounds, oxetane compounds, oxolane compounds, cyclic acetal compounds, cyclic lactone compounds, thiirane compounds, thietane compounds, vinyl ether compounds, spiro orthoester compounds, ethylenically unsaturated bond compounds, cyclic ether compounds, cyclic thioether compounds, vinyl compounds, etc. Any one of the cationic polymerizable monomers may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

アニオン重合性モノマーの例としては、炭化水素モノマー、極性モノマー等が挙げられる。炭化水素モノマーの例としては、スチレン、α-メチルスチレン、ブタジエン、イソプレン、ビニルピリジン、ビニルアントラセン、およびこれらの誘導体等が挙げられる。極性モノマーの例としては、メタクリル酸エステル類、アクリル酸エステル類、ビニルケトン類、イソプロペニルケトン類、その他の極性モノマーなどが挙げられる。アニオン重合性モノマーは、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of anionically polymerizable monomers include hydrocarbon monomers and polar monomers. Examples of hydrocarbon monomers include styrene, α-methylstyrene, butadiene, isoprene, vinylpyridine, vinylanthracene, and derivatives thereof. Examples of polar monomers include methacrylic acid esters, acrylic acid esters, vinyl ketones, isopropenyl ketones, and other polar monomers. Any one of the anionically polymerizable monomers may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

ラジカル重合性モノマーの例としては、(メタ)アクリロイル基を有する化合物、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエステル類、ビニル化合物、スチレン類、スピロ環含有化合物等が挙げられる。ラジカル重合性モノマーは、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。上記の中でも、ラジカル重合する際の立体障害の点から(メタ)アクリロイル基を有する化合物がより好ましい。 Examples of radical polymerizable monomers include compounds having a (meth)acryloyl group, (meth)acrylamides, vinyl esters, vinyl compounds, styrenes, spiro ring-containing compounds, etc. Any one of the radical polymerizable monomers may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio. Among the above, compounds having a (meth)acryloyl group are more preferred from the viewpoint of steric hindrance during radical polymerization.

上記重合性モノマーにおいて、分子内にハロゲン原子(ヨウ素、塩素、臭素など)を有する化合物やヘテロ原子(窒素、硫黄、酸素など)を有する化合物が、屈折率が高く好ましい。上記の中でも、複素環構造を有するものがより高い屈折率を得られることから好ましい。 Among the above polymerizable monomers, compounds having halogen atoms (iodine, chlorine, bromine, etc.) in the molecule and compounds having heteroatoms (nitrogen, sulfur, oxygen, etc.) are preferred because they have a high refractive index. Among the above, those having a heterocyclic structure are preferred because they can obtain a higher refractive index.

<<マトリクス樹脂及びマトリクス樹脂形成用組成物について>>
本発明に係るマトリクス樹脂とは、重合反応又は架橋反応によって結合形成された架橋ネットワーク構造を持つ硬化物をいい、マトリクス樹脂形成用組成物とは、重合反応及び架橋反応による結合形成前のマトリクス樹脂前駆体をいう。
<<About the matrix resin and the composition for forming the matrix resin>>
The matrix resin according to the present invention refers to a cured product having a crosslinked network structure formed by bonds through a polymerization reaction or a crosslinking reaction, and the matrix resin forming composition refers to a matrix resin precursor before bonds are formed by the polymerization reaction and the crosslinking reaction.

マトリクス樹脂は、架橋ネットワーク構造を有するが故に、重合性モノマーや光重合開始剤の運動性を適度に抑制することで、記録層中の重合性モノマーや光重合開始剤を空間的に均一に分散した状態を安定に保つ役割を有している。また、マトリクス樹脂は記録層中に生成した重合体との絡み合いなどにより重合体の拡散を抑制することで、記録情報が消去されることを防いでいる。更に、液体状態と比べて高い弾性率を有するため、記録層の物理的形状を保持するなどの役割を有する。 Because the matrix resin has a crosslinked network structure, it moderately suppresses the mobility of the polymerizable monomer and photopolymerization initiator, thereby playing a role in stably maintaining the polymerizable monomer and photopolymerization initiator in a spatially uniformly dispersed state in the recording layer. In addition, the matrix resin prevents the recorded information from being erased by suppressing the diffusion of the polymer through entanglement with the polymer generated in the recording layer. Furthermore, because it has a higher elastic modulus than the liquid state, it plays a role in maintaining the physical shape of the recording layer.

マトリクス樹脂形成用組成物としては、重合反応又は架橋反応により結合形成させた後も重合性モノマーやその重合体、及び、光重合開始剤との十分な相溶性を維持しうるものであれば、特に制限されず、好ましくは、分子中にイソシアネート基、水酸基、メルカプト基、エポキシ基、アミノ基およびカルボキシ基からなる群から選ばれる官能基を、少なくとも2以上有する化合物を単独で用いてもよいし、複数組み合わせて用いてもよい。 The composition for forming the matrix resin is not particularly limited as long as it can maintain sufficient compatibility with the polymerizable monomer or its polymer, and the photopolymerization initiator even after forming bonds by a polymerization reaction or a crosslinking reaction. Preferably, a compound having at least two or more functional groups selected from the group consisting of an isocyanate group, a hydroxyl group, a mercapto group, an epoxy group, an amino group, and a carboxyl group in the molecule may be used alone or in combination.

これらの化合物を単独もしくは複数組み合わせて、架橋ネットワーク構造となるある種の化学結合を実現する例としては、以下の(1)~(8)のような例が挙げられる。
(1) イソシアネート基を有する化合物同士の反応によりイソシアヌレート結合を形成させる。
(2) イソシアネート基を有する化合物と、分子内に活性水素を有する化合物、例えば、水酸基やメルカプト基、アミノ基、カルボキシ基を含む化合物を組み合わせてウレタン結合、チオウレタン結合、尿素結合、アミド結合などを形成させる。
(3) 水酸基を有する化合物とカルボキシ基を有する化合物を組み合わせてエステル結合を形成させる。
(4) アミノ基を有する化合物とカルボキシ基を有する化合物を組み合わせてアミド結合を形成させる。
(5) エポキシ基を有する化合物同士の反応によりエーテル結合を形成させる。
(6) エポキシ基と水酸基の組み合わせによりエーテル結合を形成させる。
(7) エポキシ基を有する化合物とアミノ基を有する化合物の組み合わせによりアミン結合を形成させる。
(8) 上記(1)~(7)を含む複数種の結合を形成させる。
Examples of the use of these compounds alone or in combination to realize certain chemical bonds that form a crosslinked network structure include the following (1) to (8).
(1) An isocyanurate bond is formed by reacting compounds having isocyanate groups with each other.
(2) A compound having an isocyanate group is combined with a compound having active hydrogen in the molecule, such as a compound containing a hydroxyl group, a mercapto group, an amino group, or a carboxy group, to form a urethane bond, a thiourethane bond, a urea bond, an amide bond, etc.
(3) A compound having a hydroxyl group is combined with a compound having a carboxyl group to form an ester bond.
(4) A compound having an amino group is combined with a compound having a carboxy group to form an amide bond.
(5) An ether bond is formed by reacting compounds having epoxy groups with each other.
(6) An ether bond is formed by combining an epoxy group and a hydroxyl group.
(7) An amine bond is formed by combining a compound having an epoxy group with a compound having an amino group.
(8) Forming multiple types of bonds including those described above in (1) to (7).

中でも、イソシアネート基を有する化合物と、イソシアネート反応性官能基として分子内に2つ以上の水酸基を有する化合物との組み合わせは、マトリクス樹脂構造の選択の自由度が高い点や臭気のない点で好ましい。 Among these, the combination of a compound having an isocyanate group and a compound having two or more hydroxyl groups in the molecule as isocyanate-reactive functional groups is preferred because it allows greater freedom in selecting the matrix resin structure and is odorless.

イソシアネート基を有する化合物としては、例えば、イソシアン酸、イソシアン酸ブチル、イソシアン酸オクチル、ジイソシアン酸ブチル、ジイソシアン酸ヘキシル(HMDI)、イソホロジイソシアネート(IPDI)、1,8-ジイソシアナト-4-(イソシアナトメチル)オクタン、2,2,4-及び/又は2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、異性体ビス(4,4’-イソシアナトシクロヘキシル)メタン及び任意の異性体含量を有するその混合物、イソシアナトメチル-1,8-オクタンジイソシアネート、1,4-シクロヘキシレンジイソシアネート、異性体シクロヘキサンジメチレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート、2,4-及び/又は2,6-トルエンジイソシアネート、1,5-ナフレチレンジイソシアネート、2,4’-又は4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート及び/又はトリフェニルメタン4,4’,4”-トリイソシアネートなどが挙げられる。 Compounds having an isocyanate group include, for example, isocyanic acid, butyl isocyanate, octyl isocyanate, butyl diisocyanate, hexyl diisocyanate (HMDI), isophorodiisocyanate (IPDI), 1,8-diisocyanato-4-(isocyanatomethyl)octane, 2,2,4- and/or 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isomeric bis(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane and isomeric bis(4,4'-isocyanatocyclohexyl)methane with any isomeric content. Mixtures thereof include isocyanatomethyl-1,8-octane diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, isomeric cyclohexanedimethylene diisocyanates, 1,4-phenylene diisocyanate, 2,4- and/or 2,6-toluene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 2,4'- or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and/or triphenylmethane 4,4',4"-triisocyanate.

また、ウレタン、ウレア、カルボジイミド、アクリルウレア、イソシアヌレート、アロファネート、ビウレット、オキサジアジントリオン、ウレットジオン及び/又はイミノオキサジアジンジオン構造を有するイソシアネート誘導体の使用も可能である。これらは何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 It is also possible to use isocyanate derivatives having a urethane, urea, carbodiimide, acrylic urea, isocyanurate, allophanate, biuret, oxadiazinetrione, uretdione and/or iminooxadiazinedione structure. Any one of these may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

イソシアネート反応性官能基として分子内に2つ以上の水酸基を有する化合物の例としては、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のグリコール類;ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、テトラメチレングリコール等のジオール類;ビスフェノール類、又はこれらの多官能アルコールをポリエチレンオキシ鎖やポリプロピレンオキシ鎖で修飾した化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン、ブタントリオール、ペンタントリオール、ヘキサントリオール、デカントリオール等のトリオール類などのこれらの多官能アルコールをポリエチレンオキシ鎖やポリプロピレンオキシ鎖で修飾した化合物;多官能ポリオキシブチレン;多官能ポリカプロラクトン;多官能ポリエステル;多官能ポリカーボネート;多官能ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。これらは何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of compounds having two or more hydroxyl groups in the molecule as isocyanate-reactive functional groups include glycols such as ethylene glycol, triethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polypropylene glycol, and neopentyl glycol; diols such as butanediol, pentanediol, hexanediol, heptanediol, and tetramethylene glycol; bisphenols or compounds obtained by modifying these polyfunctional alcohols with polyethyleneoxy chains or polypropyleneoxy chains; triols such as glycerin, trimethylolpropane, butanetriol, pentanetriol, hexanetriol, and decanetriol, and compounds obtained by modifying these polyfunctional alcohols with polyethyleneoxy chains or polypropyleneoxy chains; polyfunctional polyoxybutylene; polyfunctional polycaprolactone; polyfunctional polyester; polyfunctional polycarbonate; polyfunctional polypropylene glycol, and the like. Any one of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

マトリクス樹脂を形成する場合、例えば、エポキシ基を有する化合物とアミノ基を有する化合物の組み合わせなどは、マトリクス樹脂形成用組成物の結合形成の反応速度が比較的高いため、室温で放置することによって短時間で結合形成反応が進行することでマトリクス樹脂が形成されるものがある。
その一方で、例えば、マトリクス樹脂構造の選択の自由度が高くマトリクス樹脂形成用組成物として好ましい組み合わせである、イソシアネート基を有する化合物と水酸基を有する化合物の組み合わせなどは、その結合形成の反応速度は高くなく、室温で数日間放置しても結合形成が完結せずマトリクス樹脂が形成されない場合がある。そのような結合形成反応速度の低いマトリクス樹脂形成用組成物を用いる場合には、一般的な化学反応と同様に、加熱することによりマトリクス樹脂形成用組成物の結合形成反応を促進することができる。従って、マトリクス樹脂形成用組成物によっては、両基板間に記録層形成用組成物を充填後、マトリクス樹脂の形成のために適宜加熱することが好ましい。
When forming a matrix resin, for example, a combination of a compound having an epoxy group and a compound having an amino group has a relatively high bond formation reaction rate in the composition for forming a matrix resin, and when left at room temperature, the bond formation reaction progresses in a short period of time to form a matrix resin.
On the other hand, for example, a combination of a compound having an isocyanate group and a compound having a hydroxyl group, which is a combination that allows a high degree of freedom in the selection of a matrix resin structure and is preferred as a composition for forming a matrix resin, does not have a high reaction rate for bond formation, and even if left at room temperature for several days, the bond formation may not be completed and a matrix resin may not be formed. When using such a composition for forming a matrix resin with a low bond formation reaction rate, the bond formation reaction of the composition for forming a matrix resin can be promoted by heating, as in a general chemical reaction. Therefore, depending on the composition for forming a matrix resin, it is preferable to fill the recording layer forming composition between both substrates and then heat it appropriately to form a matrix resin.

さらに、適当な触媒を用いることによっても、マトリクス樹脂形成用組成物の結合形成反応を促進することができる。そのような触媒の例として、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムパーフルオロ-1-ブタンスルホン酸、ビス(4-t-ブチルフェニル)ヨードニウムp-トルエンスルホン酸などのオニウム塩類;塩化亜鉛、塩化すず、塩化鉄、塩化アルミニウム、BFなどのルイス酸を主成分にした触媒;塩酸、リン酸などのプロトン酸;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルベンジルアミン、ジアザビシクロウンデセンなどのアミン類;2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、トリメリット酸1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾリルウムなどのイミダゾール類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウムなどの塩基類;ジブチルスズラウレート、ジオクチルスズラウレート、ジブチルスズオクトエートなどのスズ触媒;トリス(2-エチルヘキサノエート)ビスマス、トリベンゾイルオキシビスマス、三酢酸ビスマス、トリス(ジメチルジオカルバミン酸)ビスマス、水酸化ビスマスなどのビスマス触媒が挙げられる。触媒は以上の何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Furthermore, the bond-forming reaction of the matrix resin-forming composition can be accelerated by using an appropriate catalyst. Examples of such catalysts include onium salts such as bis(4-t-butylphenyl)iodonium perfluoro-1-butanesulfonate and bis(4-t-butylphenyl)iodonium p-toluenesulfonate; zinc chloride, tin chloride, iron chloride, aluminum chloride, BF Catalysts based on Lewis acids such as 3 ; protonic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid; amines such as trimethylamine, triethylamine, triethylenediamine, dimethylbenzylamine, and diazabicycloundecene; imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, and 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolylium trimellitate; bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and potassium carbonate; tin catalysts such as dibutyltin laurate, dioctyltin laurate, and dibutyltin octoate; and bismuth catalysts such as tris(2-ethylhexanoate), tribenzoyloxybismuth, bismuth triacetate, tris(dimethyldicarbamate), and bismuth hydroxide. The catalyst may be any one of the above alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

<<光重合開始剤について>>
本発明に係る光重合開始剤とは、光の照射によってカチオン、アニオン、ラジカルを発生するものをいい、上述の重合性モノマーの重合に寄与する。光重合開始剤の種類は特に制限はなく、重合性モノマーの種類等に応じて適宜選択することができる。
<<About photopolymerization initiators>>
The photopolymerization initiator according to the present invention is a compound that generates cations, anions, and radicals by irradiation with light, and contributes to the polymerization of the above-mentioned polymerizable monomers. The type of photopolymerization initiator is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type of polymerizable monomer, etc.

カチオン光重合開始剤は、公知のカチオン光重合開始剤であれば、何れを用いることも可能である。例としては芳香族オニウム塩等が挙げられる。具体例としては、SbF 、BF 、AsF 、PF 、CFSO 、B(C 等のアニオン成分と、ヨウ素、硫黄、窒素、リン等の原子を含む芳香族カチオン成分とからなる化合物が挙げられる。中でも、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルフォニウム塩等が好ましい。上記例示したカチオン光重合開始剤は、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 The cationic photopolymerization initiator may be any known cationic photopolymerization initiator. Examples include aromatic onium salts. Specific examples include compounds consisting of an anion component such as SbF 6 - , BF 4 - , AsF 6 - , PF 6 - , CF 3 SO 3 - , and B(C 6 F 5 ) 4 - and an aromatic cationic component containing atoms such as iodine, sulfur, nitrogen, and phosphorus. Among these, diaryliodonium salts and triarylsulfonium salts are preferred. The cationic photopolymerization initiators exemplified above may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

アニオン光重合開始剤は、公知のアニオン光重合開始剤であれば、何れを用いることも可能である。例としてはアミン類等が挙げられる。アミン類の例としては、ジメチルベンジルアミン、ジメチルアミノメチルフェノール、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7等のアミノ基含有化合物、およびこれらの誘導体;イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、およびその誘導体;等が挙げられる。上記例示したアニオン光重合開始剤は、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Any known anionic photopolymerization initiator can be used as the anionic photopolymerization initiator. Examples include amines. Examples of amines include amino group-containing compounds such as dimethylbenzylamine, dimethylaminomethylphenol, 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undecene-7, and derivatives thereof; imidazole compounds such as imidazole, 2-methylimidazole, and 2-ethyl-4-methylimidazole, and derivatives thereof; and the like. Any of the anionic photopolymerization initiators listed above may be used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

ラジカル光重合開始剤は、公知のラジカル光重合開始剤であれば、何れを用いることも可能である。例としては、ホスフィンオキシド化合物、アゾ化合物、アジド化合物、有機過酸化物、有機硼素酸塩、オニウム塩類、ビスイミダゾール誘導体、チタノセン化合物、ヨードニウム塩類、有機チオール化合物、ハロゲン化炭化水素誘導体、オキシムエステル化合物等が用いられる。上記例示したラジカル光重合開始剤は、何れか一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Any known radical photopolymerization initiator can be used as the radical photopolymerization initiator. Examples include phosphine oxide compounds, azo compounds, azide compounds, organic peroxides, organic borates, onium salts, bisimidazole derivatives, titanocene compounds, iodonium salts, organic thiol compounds, halogenated hydrocarbon derivatives, and oxime ester compounds. The above-listed radical photopolymerization initiators may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

他の光重合開始剤としては、イミダゾール誘導体やオキサジアゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、クリセン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(CNO)などのアルミニウム錯体、ルブレン、ペリミドン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン、フェニルピリジン錯体、ポルフィリン錯体、ポリフェニレンビニレン系材料等が挙げられる。 Other photopolymerization initiators include imidazole derivatives, oxadiazole derivatives, naphthalene, perylene, pyrene, anthracene, coumarin, chrysene, p-bis(2-phenylethenyl)benzene and derivatives thereof, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, aluminum complexes such as Al(C 9 H 6 NO) 3 , rubrene, perimidone derivatives, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, azabenzothioxanthene, phenylpyridine complexes, porphyrin complexes, polyphenylenevinylene-based materials, and the like.

<<好ましい光重合開始剤>>
加熱による着色の原因物質の一つとして光重合開始剤の分解物由来が挙げられるが、高い露光エネルギーの光を照射した場合でも、着色の原因物質になりにくい特徴をもつことから、本発明では、特に、光重合開始剤として、下記式(1)で示される化合物(以下、「化合物(1)」と称す場合がある。)を用いることが好ましい。
化合物(1)は、一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<<Preferable Photopolymerization Initiator>>
One of the substances that can cause discoloration due to heating is derived from decomposition products of a photopolymerization initiator. However, even when irradiated with light with high exposure energy, this has the characteristic that it is unlikely to become a substance that causes discoloration. Therefore, in the present invention, it is particularly preferable to use a compound represented by the following formula (1) (hereinafter, sometimes referred to as "compound (1)") as the photopolymerization initiator.
The compound (1) may be used alone or as a mixture of two or more kinds in any combination and in any ratio.

Figure 2024071169000003
Figure 2024071169000003

[式(1)中、Rは、アルキル基を示し、
は、アルキル基、アリール基、アラルキル基のいずれかを示し、
は、-(CH-基を示し、nは、1以上6以下の整数を示し、
は、水素原子、又は任意の置換基を示し、
は、結合するカルボニル基に対して共役する多重結合を有しない任意の置換基を示す。]
In formula (1), R 1 represents an alkyl group;
R2 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group;
R3 represents a -( CH2 ) n- group, n represents an integer of 1 or more and 6 or less;
R4 represents a hydrogen atom or any substituent;
R5 represents any substituent that does not have a multiple bond conjugated to the carbonyl group to which it is attached.

以下、式(1)中の各置換基や化合物(1)の好適物性等について説明する。 The following describes each of the substituents in formula (1) and the preferred physical properties of compound (1).

(R
はアルキル基を示す。Rが、例えば芳香環基等のアルキル基以外の場合、Rが結合する窒素原子のsp性が高まり、式(1)のカルバゾール環からRへの共役が延長されることから、光照射後の分解物による発光が生じるため、このような共役系を有しないアルキル基が好ましい。
(R 1 )
R 1 represents an alkyl group. When R 1 is a group other than an alkyl group such as an aromatic ring group, the sp 2 nature of the nitrogen atom to which R 1 is bonded is enhanced, and the conjugation from the carbazole ring in formula (1) to R 1 is extended, so that light emission occurs due to the decomposition product after irradiation with light. Therefore, an alkyl group having no such conjugated system is preferable.

のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、3,5,5-トリメチルヘキシル基、デシル基、ドデシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロプロピルメチル基、シクロヘキシルメチル基、4-ブチルメチルシクロヘキシル基等の直鎖、分岐鎖及び環状のアルキル基が挙げられる。この中でも、炭素数が好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、また、好ましくは18以下、より好ましくは8以下であること、特に直鎖で炭素数が1から4の範囲のアルキル基が、化合物(1)の結晶性の点から好ましい。 Examples of the alkyl group of R 1 include linear, branched and cyclic alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, cyclopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 3,5,5-trimethylhexyl, decyl, dodecyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclopropylmethyl, cyclohexylmethyl, and 4-butylmethylcyclohexyl. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and is preferably 18 or less, more preferably 8 or less. In particular, linear alkyl groups having a carbon number in the range of 1 to 4 are preferred from the viewpoint of the crystallinity of compound (1).

該アルキル基は置換基を有していてもよく、有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、芳香環基、及び複素環基等が挙げられる。この中でも、アルコキシ基が化合物(1)の溶解性調節の容易さの点で好ましい。
好ましいアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
またフッ素原子で置換されたアルキル基は撥水性が高まり化合物(1)の耐水性向上の点から好ましい。
The alkyl group may have a substituent, and examples of the substituent that may be included include an alkoxy group, a dialkylamino group, a halogen atom, an aromatic ring group, a heterocyclic group, etc. Among these, an alkoxy group is preferred in terms of ease of adjusting the solubility of compound (1).
Preferred alkoxy groups include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an isopropoxy group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group.
Moreover, an alkyl group substituted with a fluorine atom is preferable from the viewpoint of increasing water repellency and improving the water resistance of compound (1).

(R
はアルキル基、アリール基、アラルキル基のいずれかを示す。Rは光重合開始剤が光照射されて発生するラジカル部位であり、ホログラム記録媒体用組成物中のラジカルの移動容易性の観点から分子量の小さいアルキル基であることが好ましい。
のアルキル基の具体例としては、前述したRと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも、炭素数が好ましくは1以上であり、また、好ましくは4以下、より好ましくは2以下であることが、ラジカル移動度の点から好ましい。
( R2 )
R2 represents any one of an alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. R2 is a radical moiety generated when the photopolymerization initiator is irradiated with light, and is preferably an alkyl group having a small molecular weight from the viewpoint of ease of movement of the radical in the composition for holographic recording media.
Specific examples of the alkyl group of R2 are the same as those of R1 , and the substituents that may be possessed are also the same. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and is preferably 4 or less, more preferably 2 or less, from the viewpoint of radical mobility.

一方、化合物(1)の耐水性向上の観点からはRはアリール基が好ましい。
のアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、インデニル基等が挙げられる。ラジカル移動度の点からはフェニル基が好ましい。
のアラルキル基の具体例としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。ベンジル基、ナフチルメチル基等のラジカルは特異な反応性が期待され好ましい。
のアリール基、アラルキル基のアリール環部位への置換基としてはアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられるが、ラジカル移動度の点からは無置換が好ましい。
On the other hand, from the viewpoint of improving the water resistance of the compound (1), R2 is preferably an aryl group.
Specific examples of the aryl group of R2 include a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, an indenyl group, etc. From the viewpoint of radical mobility, a phenyl group is preferred.
Specific examples of the aralkyl group of R2 include a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, etc. Radicals such as a benzyl group and a naphthylmethyl group are preferred because they are expected to have specific reactivity.
Examples of the substituent on the aryl ring of the aryl group or aralkyl group of R2 include an alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, etc., but from the viewpoint of radical mobility, no substitution is preferred.

(R及びn)
は、-(CH-基を示す。Rが式(1)のカルバゾール環と共役可能な置換基の場合、カルバゾール環からRの共役が延長されることから、吸収波長の長波長化が生じてしまう。したがって、Rは、このような共役系を有しない-(CH-基が好ましい。
nは、1以上6以下の整数を示す。この中でも好ましくは2以上4以下である。nが上記好ましい範囲であることで、その先に置換している置換基Rの電子的効果が反映されやすくなる傾向がある。
( R3 and n)
R 3 represents a -(CH 2 ) n - group. When R 3 is a substituent capable of conjugating with the carbazole ring of formula (1), the conjugation of R 3 from the carbazole ring is extended, resulting in a shift in the absorption wavelength to a longer wavelength. Therefore, R 3 is preferably a -(CH 2 ) n - group that does not have such a conjugated system.
n represents an integer of 1 or more and 6 or less, and more preferably 2 or more and 4 or less. When n is in the above preferred range, the electronic effect of the substituent R4 which is substituted therebefore tends to be more easily reflected.

(R
は、水素原子、又は任意の置換基を示す。任意の置換基は、本発明の効果を損なわない範囲であれば特に限定されないが、アルキル基、アルコキシカルボニル基、モノアルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、芳香環基、及び複素環基等が挙げられる。
は、これらの中でも、アルキル基、アルコキシカルボニル基、芳香環基、複素環基のいずれかであることが原料入手や合成容易さの点から好ましく、アルコキシカルボニル基であることが遠い電子的効果発現の点から特に好ましい。
(R 4 )
R4 represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent. The arbitrary substituent is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and examples of the arbitrary substituent include an alkyl group, an alkoxycarbonyl group, a monoalkylaminocarbonyl group, a dialkylaminocarbonyl group, an aromatic ring group, and a heterocyclic group.
Among these, R4 is preferably any one of an alkyl group, an alkoxycarbonyl group, an aromatic ring group, and a heterocyclic group from the viewpoints of availability of raw materials and ease of synthesis, and is particularly preferably an alkoxycarbonyl group from the viewpoint of expression of a remote electronic effect.

のアルキル基の具体例としては、前述したRと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも、炭素数が好ましくは1以上であり、また、好ましくは8以下、より好ましくは4以下であることが、化合物(1)の溶解性調整の点から好ましい。 Specific examples of the alkyl group of R4 are the same as those of R1 , and the substituents that may be possessed are also the same. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, and is preferably 8 or less, more preferably 4 or less, from the viewpoint of adjusting the solubility of the compound (1).

のアルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基等が挙げられ、炭素数が好ましくは2以上であり、また、好ましくは19以下、より好ましくは7以下であることが、化合物(1)の溶解性調整の点から好ましい。
また、該アルコキシカルボニル基は置換基を有していてもよく、有していてもよい置換基としては、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。この中でも、アルコキシ基が化合物(1)の溶解性調整の容易さの点で好ましい。
Examples of the alkoxycarbonyl group for R4 include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, and an isopropoxycarbonyl group. The alkoxycarbonyl group preferably has 2 or more carbon atoms and 19 or less, more preferably 7 or less, from the viewpoint of adjusting the solubility of compound (1).
The alkoxycarbonyl group may have a substituent, and examples of the substituent that may be used include an alkoxy group, a dialkylamino group, a halogen atom, etc. Among these, an alkoxy group is preferred in terms of ease of adjusting the solubility of compound (1).

のモノアルキルアミノカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基のアルキル基部分の具体例としては、前述したRのアルキル基と同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも、アミノ基に結合したアルキル基部分の炭素数は、好ましくは1以上、また、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である。アミノ基に結合したアルキル基部分の炭素数が上記好ましい範囲にあることで、化合物(1)の溶解性が得られる傾向にある。 Specific examples of the alkyl group moiety of the monoalkylaminocarbonyl group and dialkylaminocarbonyl group of R4 are the same as the alkyl group of R1 described above, and the substituents that may be possessed are also the same. Among these, the number of carbon atoms of the alkyl group moiety bonded to the amino group is preferably 1 or more, and preferably 8 or less, more preferably 4 or less. When the number of carbon atoms of the alkyl group moiety bonded to the amino group is within the above-mentioned preferred range, the solubility of the compound (1) tends to be obtained.

の芳香環基としては、フェニル基、ナフチル基、アントリル基等の単環または縮合環が挙げられる。この中でも、炭素数は6以上であり、また、好ましくは20以下、より好ましくは10以下であることが、化合物(1)の溶解性の点から好ましい。
また、該芳香環基は置換基を有していてもよく、有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。この中でも、アルキル基が化合物(1)の溶解性調整の容易さの点で好ましい。
好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、イソブチル基、2-エチルヘキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
Examples of the aromatic ring group of R4 include a single ring or a condensed ring such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, etc. Among these, the number of carbon atoms is preferably 6 or more and 20 or less, more preferably 10 or less, from the viewpoint of the solubility of the compound (1).
The aromatic ring group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a dialkylamino group, a halogen atom, etc. Among these, an alkyl group is preferred in terms of ease of adjusting the solubility of compound (1).
Preferred alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a cyclohexyl group, an isobutyl group, a 2-ethylhexyl group, and an n-octyl group.

の複素環基としては、環中に1以上のヘテロ原子を有する複素環構造を少なくとも含む基が好ましい。複素環基に含まれるヘテロ原子は特に限定されず、S、O、N、Pなどの各原子を用いることができるが、原料入手や合成容易さの点から、S、O、Nの各原子が好ましい。 The heterocyclic group of R4 is preferably a group containing at least a heterocyclic structure having one or more heteroatoms in the ring. The heteroatoms contained in the heterocyclic group are not particularly limited, and each atom such as S, O, N, and P can be used, but each atom of S, O, and N is preferred from the viewpoints of availability of raw materials and ease of synthesis.

該複素環基としては、具体的には、チエニル基、フリル基、ピラニル基、ピロリル基、ピリジル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、キノリル基、ジベンゾチオフェニル基、ベンゾチアゾリル基等の単環または縮合環基が挙げられる。この中でも、炭素数は1以上、より好ましくは2以上であり、また、好ましくは10以下、より好ましくは5以下であることが、原料入手や合成容易さの点から好ましい。 Specific examples of the heterocyclic group include single ring or condensed ring groups such as thienyl, furyl, pyranyl, pyrrolyl, pyridyl, pyrazolyl, thiazolyl, thiadiazolyl, quinolyl, dibenzothiophenyl, and benzothiazolyl. Among these, the number of carbon atoms is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and also preferably 10 or less, more preferably 5 or less, from the viewpoints of availability of raw materials and ease of synthesis.

また、該複素環基は置換基を有していてもよく、有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。この中でも、アルキル基が化合物(1)の溶解性調整の容易さの点で好ましい。
好ましいアルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、シクロヘキシル基、イソブチル基、2-エチルヘキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
The heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, a dialkylamino group, a halogen atom, etc. Among these, an alkyl group is preferred in terms of ease of adjusting the solubility of compound (1).
Preferred alkyl groups include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a cyclohexyl group, an isobutyl group, a 2-ethylhexyl group, and an n-octyl group.

(R
は、結合するカルボニル基に対して共役する多重結合を有しない、任意の置換基を示す。これらの基であることでカルバゾール環以上に共役系が伸びない。よって、光照射後に生成する分解遺物の共役系が長くならないため、分解物の吸収波長が長波長化しない。これにより、記録後の吸収抑制効果が得られる。
としては、アルキル基、アルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アルキルスルホニル基、ジアルキルアミノスルホニル基等が挙げられ、これらの中でもアルキル基が化合物(1)の安定性の点で好ましい。
( R5 )
R5 represents any substituent that does not have a multiple bond conjugated to the carbonyl group to which it is bonded. These groups prevent the conjugated system from extending beyond the carbazole ring. Therefore, the conjugated system of the decomposition product generated after light irradiation does not become longer, so the absorption wavelength of the decomposition product does not become longer. This provides an absorption suppression effect after recording.
Examples of R5 include an alkyl group, an alkoxy group, a dialkylamino group, an alkylsulfonyl group, and a dialkylaminosulfonyl group. Among these, the alkyl group is preferred in terms of the stability of the compound (1).

のアルキル基の具体例としては、前述したRと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも、炭素数が好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、また、好ましくは18以下、より好ましくは10以下でかつ分岐のアルキル基であることが、化合物(1)の製造の容易さの点から好ましい。具体的にはシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、アダマンチル基、1-エチルペンチル基が特に好ましい。 Specific examples of the alkyl group for R5 are the same as those for R1 described above, and the substituents that may be possessed by R5 are also the same. Among these, from the viewpoint of ease of production of compound (1), it is preferable that the alkyl group has a carbon number of preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and is preferably 18 or less, more preferably 10 or less, and is a branched alkyl group. Specifically, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, an adamantyl group, and a 1-ethylpentyl group are particularly preferable.

のアルコキシ基、ジアルキルアミノ基、アルキルスルホニル基、ジアルキルアミノスルホニル基のアルキル部分の具体例としては、前述したRと同義であり、有していてもよい置換基も同義である。この中でも、炭素数が好ましくは3以上であり、また、好ましくは18以下、より好ましくは8以下であることが、化合物(1)の結晶性の点から好ましい。 Specific examples of the alkyl moiety of the alkoxy group, dialkylamino group, alkylsulfonyl group, and dialkylaminosulfonyl group of R5 are the same as those of R1 , and the substituents that may be possessed are also the same. Among these, the number of carbon atoms is preferably 3 or more, and preferably 18 or less, more preferably 8 or less, from the viewpoint of the crystallinity of compound (1).

(化合物(1)の好適物性)
化合物(1)の吸収波長域としては、好ましくは340nm以上、さらに好ましくは350nm以上であり、また、好ましくは700nm以下、さらに好ましくは650nm以下である。例えば、露光に用いる光源が青色レーザの場合は少なくとも350~430mに吸収を有することが好ましく、緑色レーザの場合は少なくとも500~550nmに吸収を有することが好ましい。吸収波長域が上述の範囲と異なる場合は、照射された光エネルギーを効率的に光重合反応に使いにくくなるため感度が低下しやすい傾向がある。
(Preferable properties of compound (1))
The absorption wavelength range of compound (1) is preferably 340 nm or more, more preferably 350 nm or more, and also preferably 700 nm or less, more preferably 650 nm or less. For example, when the light source used for exposure is a blue laser, it is preferable that the absorption is at least at 350 to 430 nm, and when the light source is a green laser, it is preferable that the absorption is at least at 500 to 550 nm. When the absorption wavelength range is different from the above range, it becomes difficult to efficiently use the irradiated light energy for the photopolymerization reaction, and the sensitivity tends to be easily reduced.

化合物(1)は、ホログラムの記録波長における、モル吸光係数が10L・mol-1・cm-1以上であることが好ましく、50L・mol-1・cm-1以上であることがより好ましい。また20000L・mol-1・cm-1以下であることが好ましく、10000L・mol-1・cm-1以下であることがより好ましい。モル吸光係数が上記範囲であることで、有効な記録感度を得ることができ、また媒体の透過率が低くなりすぎることを防ぎ、厚みに対して十分な回折効率を得ることができる傾向にある。 The compound (1) preferably has a molar absorption coefficient of 10 L·mol -1 ·cm -1 or more, more preferably 50 L·mol -1 ·cm -1 or more, at the recording wavelength of the hologram. Also, it is preferably 20000 L·mol - 1 ·cm -1 or less, more preferably 10000 L·mol-1·cm -1 or less. By having the molar absorption coefficient in the above range, effective recording sensitivity can be obtained, and the transmittance of the medium is prevented from becoming too low, and sufficient diffraction efficiency for the thickness tends to be obtained.

化合物(1)の溶解度は、25℃、1気圧の条件下におけるマトリクス樹脂形成用組成物への溶解度が0.01質量%以上であることが好ましく、中でも0.1質量%以上であることがさらに好ましい。
一般的に用いられるオキシムエステル系光重合開始剤のうち、上述の吸収極大を有するものは、イソシアネート類、ポリオール類などのマトリクス樹脂の構成材料や、(メタ)アクリロイル基を有する化合物等の重合性モノマーに対する溶解性が悪いことが多いが、化合物(1)は、イソシアネート類、ポリオール類などのマトリクス樹脂の構成材料や、(メタ)アクリロイル基を有する化合物等の重合性モノマーに対する優れた溶解性を有しているため、ホログラム記録媒体用組成物に好適に使用することができる。
The solubility of compound (1) in the matrix resin forming composition under conditions of 25° C. and 1 atmospheric pressure is preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more.
Among commonly used oxime ester photopolymerization initiators, those having the above-mentioned absorption maximum often have poor solubility in constituent materials of matrix resins, such as isocyanates and polyols, and polymerizable monomers, such as compounds having a (meth)acryloyl group. However, compound (1) has excellent solubility in constituent materials of matrix resins, such as isocyanates and polyols, and polymerizable monomers, such as compounds having a (meth)acryloyl group, and can therefore be suitably used in compositions for holographic recording media.

(化合物(1)との併用光重合開始剤)
本発明において、光重合開始剤として化合物(1)を単独で用いることもできるが、必要に応じて、その他の光重合開始剤を併用して用いることもできる。
併用し得るその他の光重合開始剤としては、例えばアセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ヒドロキシベンゼン類、チオキサントン類、アントラキノン類、ケタール類、ヘキサアリールビイミダゾール類、チタノセン類、アシルフォスフィンオキサイド類、ハロゲン化炭化水素誘導体類、有機ホウ素酸塩類有機過酸化物類、オニウム塩類、スルホン化合物類、カルバミン酸誘導体類、スルホンアミド類、トリアリールメタノール類などが挙げられる。これらは一種を単独で使用してもよく、二種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(Photopolymerization initiator used in combination with compound (1))
In the present invention, the compound (1) may be used alone as the photopolymerization initiator, but may also be used in combination with other photopolymerization initiators, if necessary.
Examples of other photopolymerization initiators that can be used in combination include acetophenones, benzophenones, hydroxybenzenes, thioxanthones, anthraquinones, ketals, hexaarylbiimidazoles, titanocenes, acylphosphine oxides, halogenated hydrocarbon derivatives, organic borate salts, organic peroxides, onium salts, sulfone compounds, carbamic acid derivatives, sulfonamides, triarylmethanols, etc. These may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

その他の光重合開始剤を用いる場合、その配合量(2種以上組み合わせる場合にはその合計量)は、化合物(1)の機能を損なわない範囲であれば任意であるが、化合物(1)に対する比で、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、また、通常100質量%以下、好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは50質量%以下である。 When other photopolymerization initiators are used, the amount of the other photopolymerization initiators (the total amount when two or more types are combined) may be any amount within the range that does not impair the function of compound (1), but the ratio to compound (1) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and usually 100% by mass or less, preferably 80% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less.

(化合物(1)の具体例)
化合物(1)の具体例を以下に示すが、これに限定されるものではない。
(Specific examples of compound (1))
Specific examples of compound (1) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2024071169000004
Figure 2024071169000004

Figure 2024071169000005
Figure 2024071169000005

Figure 2024071169000006
Figure 2024071169000006

Figure 2024071169000007
Figure 2024071169000007

<<重合阻害剤について>>
本発明に係る重合阻害剤とは、前記重合性モノマーの重合反応を阻害するものを指し、必要に応じて用いることができるものである。例えば、ホログラム記録がなされる前の記録層において、保存環境におけるわずかな光や熱により重合開始剤や重合性モノマーが発生したラジカルにより重合性モノマーの重合反応が開始されてしまうといった、予期せぬ重合反応の進行を阻害し、媒体のホログラム記録前の保存安定性を改善する効果がある。
<<About polymerization inhibitors>>
The polymerization inhibitor according to the present invention refers to a substance that inhibits the polymerization reaction of the polymerizable monomer, and can be used as necessary. For example, in a recording layer before holographic recording, the polymerization reaction of the polymerizable monomer is initiated by radicals generated by a polymerization initiator or a polymerizable monomer due to slight light or heat in a storage environment, and the polymerization inhibitor has an effect of inhibiting the progress of an unexpected polymerization reaction, thereby improving the storage stability of the medium before holographic recording.

重合阻害剤の種類は、前記重合性モノマーの重合反応を阻害出来れば特に制限されない。具体的には、例えば、リン酸ナトリウム、次亜リン酸ナトリウム等のホスフィン酸塩類;メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2-プロパンチオール、2-メルカプトエタノール、チオフェノール等のメルカプタン類;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;トリクロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類;テルピノレン、α-テルピネン、β-テルピネン、γ-テルピネン等のテルペン類;1,4-シクロヘキサジエン、1,4-シクロヘプタジエン、1,4-シクロオクタジエン、1,4-ヘプタジエン、1,4-ヘキサジエン、2-メチル-1,4-ペンタジエン、3,6-ノナンジエン-1-オール、9,12-オクタデカジエノール等の非共役ジエン類;リノレン酸、γ-リノレン酸、リノレン酸メチル、リノレン酸エチル、リノレン酸イソプロピル、リノレン酸無水物等のリノレン酸類;リノール酸、リノール酸メチル、リノール酸エチル、リノール酸イソプロピル、リノール酸無水物等のリノール酸類;エイコサペンタエン酸、エイコサペンタエン酸エチル等のエイコサペンタエン酸類;ドコサヘキサエン酸、ドコサヘキサエン酸エチル等のドコサヘキサエン酸類;2,6-ジ-t-ブチル-p-クレゾール、p-メトキシフェノール、ジフェニル-p-ベンゾキノン、ベンゾキノン、ハイドロキノン、ピロガロール、レソルシノール、フェナントラキノン、2,5-トルキノン、ベンジルアミノフェノール、p-ジヒドロキシベンゼン、2,4,6-トリメチルフェノール、ブチルヒドロキシトルエン等のフェノール誘導体;o-ジニトロベンゼン、p-ジニトロベンゼン、m-ジニトロベンゼン等のニトロベンゼン誘導体;N-フェニル-1-ナフチルアミン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、クペロン、フェノチアジン、タンニン酸、p-ニトロソアミン、クロラニル、アニリン、ヒンダードアニリン、塩化鉄(III)、塩化銅(II)、トリエチルアミン、ヒンダードアミン、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルを含むニトロキシラジカル、トリフェニルメチルラジカル、及び酸素等が挙げられる。これらの成分は従来公知の材料をいずれか一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。 The type of polymerization inhibitor is not particularly limited as long as it can inhibit the polymerization reaction of the polymerizable monomer. Specifically, for example, phosphinates such as sodium phosphate and sodium hypophosphite; mercaptans such as mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-propanethiol, 2-mercaptoethanol, and thiophenol; aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene and perchloroethylene; terpenes such as terpinolene, α-terpinene, β-terpinene, and γ-terpinene; 1,4-cyclohexafluoropropane, 1,4-cyclohexafluoropropane, and 1,4-cyclohexafluoropropane; non-conjugated dienes such as diene, 1,4-cycloheptadiene, 1,4-cyclooctadiene, 1,4-heptadiene, 1,4-hexadiene, 2-methyl-1,4-pentadiene, 3,6-nonanediene-1-ol, and 9,12-octadecadienol; linolenic acids such as linoleic acid, γ-linolenic acid, methyl linoleate, ethyl linoleate, isopropyl linoleate, and linoleic anhydride; linoleic acids such as linoleic acid, methyl linoleate, ethyl linoleate, isopropyl linoleate, and linoleic anhydride; eicosanols eicosapentaenoic acids such as sapentaenoic acid and ethyl eicosapentaenoate; docosahexaenoic acids such as docosahexaenoic acid and ethyl docosahexaenoate; phenol derivatives such as 2,6-di-t-butyl-p-cresol, p-methoxyphenol, diphenyl-p-benzoquinone, benzoquinone, hydroquinone, pyrogallol, resorcinol, phenanthraquinone, 2,5-toluquinone, benzylaminophenol, p-dihydroxybenzene, 2,4,6-trimethylphenol, and butylhydroxytoluene. Conductors: nitrobenzene derivatives such as o-dinitrobenzene, p-dinitrobenzene, and m-dinitrobenzene; N-phenyl-1-naphthylamine, N-phenyl-2-naphthylamine, cupferron, phenothiazine, tannic acid, p-nitrosamine, chloranil, aniline, hindered aniline, iron(III) chloride, copper(II) chloride, triethylamine, hindered amine, nitroxy radicals including 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl, triphenylmethyl radical, and oxygen. These components may be any one of conventionally known materials used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

<<ラジカル捕捉剤について>>
ホログラム記録において、干渉光強度パターンをホログラム記録媒体中のポリマー分布として精度よく固定するために、ラジカル捕捉剤を添加してもよい。ラジカル捕捉剤はラジカルを捕捉する官能基とマトリックス樹脂に共有結合で固定される反応基の両方を有するものが好ましい。ラジカルを捕捉する官能基としては安定ニトロキシルラジカル基が挙げられる。
<<About radical scavengers>>
In holographic recording, a radical scavenger may be added to accurately fix the interference light intensity pattern as a polymer distribution in the holographic recording medium. The radical scavenger is preferably one having both a functional group that captures radicals and a reactive group that is covalently fixed to the matrix resin. An example of the functional group that captures radicals is a stable nitroxyl radical group.

マトリックス樹脂に共有結合で固定される反応基としては水酸基、アミノ基、イソシアネート基、チオール基が挙げられる。このようなラジカル捕捉剤としては4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル(TEMPOL)や、3-ヒドロキシ-9-アザビシクロ[3.3.1]ノナンN-オキシル、3-ヒドロキシ-8-アザビシクロ[3.2.1]オクタンN-オキシル、5-HO-AZADO:5-ヒドロキシ-2-アザトリシクロ[3.3.1.13,7]デカンN-オキシルが挙げられる。
上記の各種のラジカル捕捉剤は、いずれか一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
Examples of reactive groups that are covalently fixed to the matrix resin include hydroxyl groups, amino groups, isocyanate groups, and thiol groups. Examples of such radical scavengers include 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl free radical (TEMPOL), 3-hydroxy-9-azabicyclo[3.3.1]nonane N-oxyl, 3-hydroxy-8-azabicyclo[3.2.1]octane N-oxyl, and 5-HO-AZADO: 5-hydroxy-2-azatricyclo[3.3.1.1 3,7 ]decane N-oxyl.
The above-mentioned various radical scavengers may be used either alone or as a mixture of two or more kinds in any combination and in any ratio.

<<その他の添加剤について>>
記録層形成用組成物に含まれるその他の成分としては、溶媒、可塑剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤、接着促進剤、相溶化剤、増感剤などが挙げられる。これらの成分は従来公知の材料をいずれか一種を単独で用いてもよく、二種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用してもよい。
<<Other additives>>
Other components contained in the composition for forming a recording layer include a solvent, a plasticizer, a dispersant, a leveling agent, an antifoaming agent, an adhesion promoter, a compatibilizer, a sensitizer, etc. These components may be any one of conventionally known materials used alone, or two or more of them may be used in any combination and ratio.

<<各材料の含有率等について>>
本実施の形態に係る記録層形成用組成物における各成分の含有率は、本発明の主旨に反しない限り任意であるが、各成分の割合は組成物の全質量を基準に以下の範囲であることが好ましい。
<<Content of each material>>
The content of each component in the composition for forming a recording layer in this embodiment may be any content as long as it is not contrary to the spirit of the present invention, but it is preferable that the ratio of each component is in the following range based on the total mass of the composition.

マトリクス樹脂は、合計で通常0.1質量%以上であり、好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは35質量%以上である。また通常99.9質量%以下であり、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下である。マトリクス樹脂の含有率を上記の下限値以上とすることで、記録層を形成することが容易となる。 The total content of the matrix resin is usually 0.1% by mass or more, preferably 10% by mass or more, and more preferably 35% by mass or more. It is also usually 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less, and more preferably 98% by mass or less. By making the content of the matrix resin equal to or greater than the above lower limit, it becomes easier to form the recording layer.

マトリクス樹脂形成促進に用いられる触媒の含有率は、上記マトリクス形成成分の結合形成速度を考慮して決定することが好ましく、通常5質量%以下、好ましくは4質量%以下、さらに好ましくは1質量%以下である。通常0.005質量%以上用いることが好ましい。 The content of the catalyst used to promote the formation of the matrix resin is preferably determined taking into consideration the bond formation rate of the matrix forming components, and is usually 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, and more preferably 1% by mass or less. It is usually preferable to use 0.005% by mass or more.

重合性モノマーの含有率は通常0.1質量%以上であり、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上である。また通常80質量%以下であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下である。重合性モノマーの含有率が上記の下限値以上であれば十分な回折効率が得られ、上記の上限値以下であれば記録層の相溶性が保たれる。 The content of the polymerizable monomer is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, and more preferably 2% by mass or more. It is also usually 80% by mass or less, preferably 50% by mass or less, and more preferably 30% by mass or less. If the content of the polymerizable monomer is equal to or more than the above lower limit, sufficient diffraction efficiency is obtained, and if it is equal to or less than the above upper limit, the compatibility of the recording layer is maintained.

光重合開始剤の含有率は通常0.1質量%以上、好ましくは0.3質量%以上であり、通常20質量%以下、好ましくは18質量%以下、より好ましくは16質量%以下である。光重合開始剤の含有率が上記の下限値以上であれば、十分な記録感度が得られる。光重合開始剤の含有率が上記の上限値以下であれば、着色の原因物質を少なくすることができ、好ましい。 The content of the photopolymerization initiator is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.3% by mass or more, and usually 20% by mass or less, preferably 18% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less. If the content of the photopolymerization initiator is equal to or greater than the above lower limit, sufficient recording sensitivity can be obtained. If the content of the photopolymerization initiator is equal to or less than the above upper limit, the amount of substances that cause coloring can be reduced, which is preferable.

重合阻害剤の含有率は通常0.001質量%以上、好ましくは0.005質量%以上である。また、通常30質量%以下、好ましくは10質量%以下である。重合阻害剤の含有率が上記範囲内にあることで、わずかな光や熱により発生したラジカルにより開始する予期せぬ重合反応の進行を阻害することができる。 The content of the polymerization inhibitor is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.005% by mass or more. Also, it is usually 30% by mass or less, preferably 10% by mass or less. When the content of the polymerization inhibitor is within the above range, it is possible to inhibit the progress of unexpected polymerization reactions initiated by radicals generated by slight light or heat.

ラジカル捕捉剤の含有率は、マトリクス形成成分の単位重量あたりのモル量で、0.5μmol/g以上が好ましく、より好ましくは1μmol/g以上で、100μmol/g以下が好ましく、より好ましくは50μmol/g以下である。
ラジカル捕捉剤の含有率が上記下限以上であれば、ラジカル捕捉効率に優れ、低重合度のポリマーが拡散することなく信号に寄与しない成分が少なくなる傾向にある。一方、ラジカル捕捉剤の含有率が上記上限以下であれば、ポリマーの重合効率に優れる。
The content of the radical scavenger, in terms of molar amount per unit weight of the matrix-forming component, is preferably 0.5 μmol/g or more, more preferably 1 μmol/g or more, and is preferably 100 μmol/g or less, more preferably 50 μmol/g or less.
When the content of the radical scavenger is equal to or higher than the lower limit, the radical scavenging efficiency is excellent, and the polymer with a low polymerization degree does not diffuse, and the components that do not contribute to the signal tend to be reduced. On the other hand, when the content of the radical scavenger is equal to or lower than the upper limit, the polymerization efficiency of the polymer is excellent.

その他の成分の総含有率は、通常30質量%以下であり、15質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。 The total content of other components is usually 30% by mass or less, preferably 15% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less.

<記録層の膜厚について>
本発明における記録層の厚みは、好ましくは0.1mm以上、3.0mm以下であり、より好ましくは0.3mm以上、2mm以下である。この範囲であれば、ホログラム記録媒体における多重記録の際、各ホログラムの選択性が高くなり、多重記録の度合いを高くできる傾向にある。また記録光波長における記録層の光透過率を高く維持でき、厚み方向にわたって記録層全体に均一な記録をすることが可能となり、S/N比の高い多重記録が実現できる傾向にある。
<Film thickness of recording layer>
The thickness of the recording layer in the present invention is preferably 0.1 mm or more and 3.0 mm or less, more preferably 0.3 mm or more and 2 mm or less.Within this range, when multiplex recording is performed in the holographic recording medium, the selectivity of each hologram tends to be high, and the degree of multiplex recording tends to be high.In addition, the light transmittance of the recording layer at the recording light wavelength can be kept high, and uniform recording can be performed on the entire recording layer in the thickness direction, and multiplex recording with a high S/N ratio tends to be realized.

[その他の層]
本発明における媒体は、記録層と、必要に応じて、更に支持体やその他の層を備える。通常、媒体は支持体を有し、記録層やその他の層は、この支持体上に積層されて媒体を構成する。ただし、記録層またはその他の層が、媒体に必要な強度や耐久性を有する場合には、媒体は支持体を有していなくてもよい。その他の層の例としては、保護層、反射層、反射防止層(反射防止膜)等が挙げられる。
[Other layers]
The medium of the present invention includes a recording layer and, if necessary, a support or other layers. Usually, the medium includes a support, and the recording layer and other layers are laminated on the support to form the medium. However, if the recording layer or other layers have the strength and durability required for the medium, the medium does not need to include a support. Examples of other layers include a protective layer, a reflective layer, an anti-reflective layer (anti-reflective film), and the like.

<支持体>
支持体は、媒体に必要な強度および耐久性を有しているものであれば、その詳細に特に制限はなく、任意の支持体を使用することができる。
支持体の形状にも制限は無いが、通常は平板状またはフィルム状に形成される。
支持体を構成する材料にも制限は無く、透明であっても不透明であってもよい。
<Support>
There are no particular limitations on the details of the support, and any support can be used as long as it has the strength and durability required for the medium.
The shape of the support is not limited, but is usually formed into a flat plate or film.
There is no limitation on the material constituting the support, and it may be either transparent or opaque.

支持体の材料として透明なものを挙げると、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフトエート、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アモルファスポリオレフィン、ポリスチレン、酢酸セルロース等の有機材料;ガラス、シリコン、石英等の無機材料が挙げられる。この中でも、ポリカーボネート、アクリル、ポリエステル、アモルファスポリオレフィン、ガラス等が好ましく、特に、ポリカーボネート、アクリル、アモルファスポリオレフィン、ガラスがより好ましい。 Examples of transparent materials for the support include organic materials such as acrylic, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthoate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, amorphous polyolefin, polystyrene, and cellulose acetate; and inorganic materials such as glass, silicon, and quartz. Among these, polycarbonate, acrylic, polyester, amorphous polyolefin, and glass are preferred, and polycarbonate, acrylic, amorphous polyolefin, and glass are particularly preferred.

一方、支持体の材料として不透明なものを挙げると、アルミニウム等の金属;前記の透明支持体上に金、銀、アルミニウム等の金属、または、フッ化マグネシウム、酸化ジルコニウム等の誘電体をコーティングしたものなどが挙げられる。 On the other hand, examples of opaque support materials include metals such as aluminum; the above-mentioned transparent supports coated with metals such as gold, silver, and aluminum, or with dielectrics such as magnesium fluoride and zirconium oxide.

支持体の厚みにも特に制限は無いが、通常は0.05mm以上、1mm以下の範囲とすることが好ましい。支持体の厚みが上記下限値以上であれば、媒体の機械的強度を得ることができ、基板の反りを防止できる。また支持体の厚みが上記上限値以下であれば、光の透過量が保たれ、コストの上昇を抑えることができる。 There is no particular limit to the thickness of the support, but it is usually preferable to set it in the range of 0.05 mm or more and 1 mm or less. If the thickness of the support is equal to or more than the above lower limit, the mechanical strength of the medium can be obtained and warping of the substrate can be prevented. Also, if the thickness of the support is equal to or less than the above upper limit, the amount of light transmission can be maintained and costs can be prevented from increasing.

また、支持体の表面に表面処理を施してもよい。この表面処理は、通常、支持体と記録層との接着性を向上させるためになされる。表面処理の例としては、支持体にコロナ放電処理を施したり、支持体上に予め下塗り層を形成したりすることが挙げられる。ここで、下塗り層の組成物としては、ハロゲン化フェノール、または部分的に加水分解された塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。 The surface of the support may also be subjected to a surface treatment. This surface treatment is usually performed to improve the adhesion between the support and the recording layer. Examples of surface treatments include subjecting the support to a corona discharge treatment, or forming an undercoat layer on the support in advance. Examples of compositions for the undercoat layer include halogenated phenols, partially hydrolyzed vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyurethane resins, etc.

更に、表面処理は、接着性の向上以外の目的で行なってもよい。その例としては、例えば、金、銀、アルミニウム等の金属を素材とする反射コート層を形成する反射コート処理;フッ化マグネシウムや酸化ジルコニウム等の誘電体層を形成する誘電体コート処理等が挙げられる。また、これらの層は、単層で形成してもよく、2層以上を形成してもよい。
また、これらの表面処理は、基板の気体や水分の透過性を制御する目的で設けてもよい。例えば記録層を挟む支持体にも気体や水分の透過性を抑制する働きを持たせることにより、より一層媒体の信頼性を向上させることができる。
Furthermore, the surface treatment may be performed for purposes other than improving the adhesiveness. Examples of such purposes include a reflective coating treatment for forming a reflective coating layer made of a metal such as gold, silver, or aluminum; and a dielectric coating treatment for forming a dielectric layer made of magnesium fluoride, zirconium oxide, or the like. These layers may be formed as a single layer or as two or more layers.
These surface treatments may also be performed for the purpose of controlling the gas or moisture permeability of the substrate. For example, the reliability of the medium can be further improved by providing the support sandwiching the recording layer with a function of suppressing the gas or moisture permeability.

また、支持体は、本発明における媒体の記録層の上側および下側の何れか一方にのみ設けてもよく、両方に設けてもよい。但し、記録層の上下両側に支持体を設ける場合、支持体の少なくとも何れか一方は、活性エネルギー線(励起光、参照光、再生光など)を透過させるように、透明に構成する。
また、記録層の片側または両側に支持体を有する媒体の場合、透過型または反射型のホログラムが記録可能である。また、記録層の片側に反射特性を有する支持体を用いる場合は、反射型のホログラムが記録可能である。
The support may be provided only on either the upper side or the lower side of the recording layer of the medium of the present invention, or on both sides. However, when supports are provided on both the upper and lower sides of the recording layer, at least one of the supports is configured to be transparent so as to transmit active energy rays (excitation light, reference light, reproduction light, etc.).
In the case of a medium having a support on one or both sides of the recording layer, a transmission or reflection hologram can be recorded, and in the case of a medium having a support with reflective properties on one side of the recording layer, a reflection hologram can be recorded.

更に、支持体にデータアドレス用のパターニングを設けてもよい。この場合のパターニング方法に制限は無い。例えば、支持体自体に凹凸を形成してもよく、後述する反射層にパターンを形成してもよく、これらを組み合わせた方法により形成してもよい。 Furthermore, the support may be provided with a pattern for data addresses. In this case, there are no limitations on the patterning method. For example, the support itself may be provided with unevenness, a pattern may be formed in the reflective layer described below, or a combination of these methods may be used.

<保護層>
保護層は、記録層の酸素や水分による感度低下や保存安定性の劣化等の影響を防止するための層である。保護層の具体的構成に制限は無く、公知のものを任意に適用することが可能である。例えば、水溶性ポリマー、有機/無機材料等からなる層を保護層として形成することができる。
保護層の形成位置は、特に制限はなく、例えば記録層表面や、記録層と支持体との間に形成してもよく、また支持体の外表面側に形成してもよい。また支持体と他の層との間に形成してもよい。
<Protective Layer>
The protective layer is a layer for preventing the effects of oxygen and moisture on the recording layer, such as a decrease in sensitivity and deterioration in storage stability. There is no limitation on the specific structure of the protective layer, and any known material can be used. For example, a layer made of a water-soluble polymer, organic/inorganic material, etc. can be formed as the protective layer.
The position where the protective layer is formed is not particularly limited, and may be formed, for example, on the surface of the recording layer, between the recording layer and the support, on the outer surface side of the support, or between the support and another layer.

<反射層>
反射層は、媒体を反射型のホログラム媒体として構成する際に形成される。反射型のホログラム記録媒体の場合、反射層は支持体と記録層との間に形成されていてもよく、支持体の外側面に形成されていてもよいが、通常は、支持体と記録層との間にあることが好ましい。
反射層としては、公知のものを任意に適用することができ、例えば金属の薄膜等を用いることができる。
<Reflective Layer>
The reflective layer is formed when the medium is constructed as a reflective holographic medium. In the case of a reflective holographic recording medium, the reflective layer may be formed between the support and the recording layer, or may be formed on the outer surface of the support, but it is usually preferable that the reflective layer is formed between the support and the recording layer.
As the reflective layer, any known material can be used, for example, a thin metal film or the like can be used.

<反射防止膜>
本発明における媒体を透過型および反射型の何れのホログラム記録媒体として構成する際には、物体光および読み出し光が入射および出射する側や、あるいは記録層と支持体との間に、反射防止膜を設けてもよい。反射防止膜は、光の利用効率を向上させ、かつゴースト像の発生を抑制する働きをする。
反射防止膜としては、公知のものを任意に用いることができる。
<Anti-reflection coating>
When the medium of the present invention is configured as a transmission type or reflection type holographic recording medium, an anti-reflection film may be provided on the side where the object light and the readout light enter and exit, or between the recording layer and the support. The anti-reflection film improves the light utilization efficiency and suppresses the occurrence of ghost images.
As the antireflection film, any known antireflection film can be used.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples as long as they do not deviate from the gist of the invention.

[使用原料]
実施例、比較例で用いた組成物原料は以下の通りである。
(イソシアネート基を有する化合物)
・デュラネートTMTSS-100:ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート(NCO17.6%、旭化成社製)
・タケネート600:脂肪族系ジイソシアネート(三井化学社製)
(イソシアネート反応性官能基を有する化合物)
・プラクセルPCL-305:ポリカプロラクトントリオール(分子量550、ダイセル社製)
・プラクセルPCL-204HGT:ポリカプロラクトンジオール(分子量400、ダイセル社製)
(重合性モノマー)
・HLM303A:2-[[2,2-ビス[(2-ジベンゾチオフェン-4-イルフェニル)スルファニルメチル]-3-(1,3-ベンゾチアゾ-2-リルスルファニルメチル)プロポキシ]カルボニルアミノ]エチルアクリレート
・HLM303B:2-[[2,2-ビス[(2-ジベンゾチオフェン-4-イルフェニル)スルファニルメチル]-3-(1,3-ベンゾチアゾ-2-リルスルファニルメチル)プロポキシ]カルボニルアミノ]エチルアクリレート
(HLM303AとHLM303Bは、同一の化合物である。HLM303Aについては、加熱時に着色する不純物が含まれているが、それぞれの重合性モノマーを用いた媒体同士で対比するのであれば、本発明のポスト露光量による効果に影響を与えるものではない。)
(光重合開始剤)
・HLI02:1-(9-エチル-6-シクロヘキサノイル-9H-カルバゾール-3-イル)-1-(O-アセチルオキシム)グルタル酸メチル
(硬化触媒)
・トリス(2-エチルヘキサノエート)ビスマスのオクチル酸溶液(有効成分量56質量%)
(ラジカル捕捉剤)
・4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルフリーラジカル(TEMPOL、東京化成社製)
[Ingredients used]
The composition raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
(Compound having an isocyanate group)
Duranate TSS-100: Hexamethylene diisocyanate-based polyisocyanate (NCO 17.6%, manufactured by Asahi Kasei Corporation)
Takenate 600: Aliphatic diisocyanate (manufactured by Mitsui Chemicals)
(Compounds Having Isocyanate-Reactive Functional Groups)
Plaxel PCL-305: Polycaprolactone triol (molecular weight 550, manufactured by Daicel Corporation)
Plaxel PCL-204HGT: Polycaprolactone diol (molecular weight 400, manufactured by Daicel Corporation)
(Polymerizable Monomer)
HLM303A: 2-[[2,2-bis[(2-dibenzothiophen-4-ylphenyl)sulfanylmethyl]-3-(1,3-benzothiazo-2-ylsulfanylmethyl)propoxy]carbonylamino]ethyl acrylate HLM303B: 2-[[2,2-bis[(2-dibenzothiophen-4-ylphenyl)sulfanylmethyl]-3-(1,3-benzothiazo-2-ylsulfanylmethyl)propoxy]carbonylamino]ethyl acrylate (HLM303A and HLM303B are the same compound. HLM303A contains impurities that become colored when heated, but if media using the respective polymerizable monomers are compared, this does not affect the effect of the post-exposure amount of the present invention.)
(Photopolymerization initiator)
HLI02: 1-(9-ethyl-6-cyclohexanoyl-9H-carbazol-3-yl)-1-(O-acetyloxime) methyl glutarate (curing catalyst)
Bismuth tris(2-ethylhexanoate) in octylic acid solution (active ingredient amount: 56% by mass)
(Radical Scavenger)
4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl free radical (TEMPOL, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

[TEMPOLマスターバッチの調製]
デュラネートTMTSS-100:2.97gに、TEMPOL:0.03gを溶解させた。次いでここへトリス(2-エチルヘキサノエート)ビスマスのオクチル酸溶液:0.0003gを溶解させた後、減圧下、45℃で撹拌し、2時間反応させた。
[Preparation of TEMPOL Masterbatch]
0.03 g of TEMPOL was dissolved in 2.97 g of Duranate TSS-100, and then 0.0003 g of a solution of tris(2-ethylhexanoate)bismuth in octylic acid was dissolved therein, and the mixture was stirred at 45° C. under reduced pressure and reacted for 2 hours.

[記録層用組成物の調製とホログラム記録媒体の作成]
<ホログラム記録媒体1>
デュラネートTMTSS-100:1.9341gに、タケネート600:0.5952g、重合性モノマーHLM303A:1.2315g、光重合開始剤HLI02:0.0387g、TEMPOLマスターバッチ:1.4531gを溶解させてA液とした。
別に、プラクセルPCL-204HGT:3.6289gとプラクセルPCL-305:0.4032gを混合し(プラクセルPCL-204HGT:プラクセルPCL-305=90:10(質量比))、トリス(2-エチルヘキサノエート)ビスマスのオクチル酸溶液:0.00024gを溶解させてB液とした。
[Preparation of composition for recording layer and production of holographic recording medium]
<Holographic recording medium 1>
Liquid A was prepared by dissolving 0.5952 g of Takenate 600, 1.2315 g of polymerizable monomer HLM303A, 0.0387 g of photopolymerization initiator HLI02, and 1.4531 g of TEMPOL master batch in 1.9341 g of Duranate TSS-100.
Separately, 3.6289 g of Plaxel PCL-204HGT and 0.4032 g of Plaxel PCL-305 were mixed (Plaxel PCL-204HGT:Plaxel PCL-305=90:10 (mass ratio)), and 0.00024 g of an octylic acid solution of tris(2-ethylhexanoate)bismuth was dissolved therein to prepare liquid B.

A液を減圧下で2時間脱気し、B液を減圧下で45℃にて2時間脱気した後、A液3.2829gとB液2.5202gを撹拌混合した。
続いて、厚さ0.5mmのスペーサーシートを対向する2端辺部にのせたスライドガラスの上に、上記混合液を流し込み、その上にスライドガラスをかぶせ、クリップで周辺を固定して80℃で24時間加熱してホログラム記録媒体サンプルを作製した。この評価用サンプルは、カバーとしてのスライドガラス間に、厚さ0.5mmの記録層が形成されたものである。
Liquid A was degassed under reduced pressure for 2 hours, and liquid B was degassed under reduced pressure at 45° C. for 2 hours, after which 3.2829 g of liquid A and 2.5202 g of liquid B were mixed together with stirring.
Next, the above mixture was poured onto a glass slide with 0.5 mm-thick spacer sheets placed on two opposing edges, and then the glass slide was placed on top of it, the periphery was fixed with clips, and the mixture was heated at 80° C. for 24 hours to produce a holographic recording medium sample. This evaluation sample had a recording layer with a thickness of 0.5 mm formed between the glass slides as a cover.

<ホログラム記録媒体2>
重合性モノマーにHLM303Bを用いた以外は、ホログラム記録媒体1と同様にホログラム記録媒体サンプルを作製した。
<Holographic recording medium 2>
A holographic recording medium sample was prepared in the same manner as in Holographic Recording Medium 1, except that HLM303B was used as the polymerizable monomer.

[光学素子の製造:媒体へのホログラム記録露光]
<ホログラム記録装置>
図1は、媒体へのホログラム記録に用いた装置の概要を示す構成図である。
図1中、Sはホログラム記録媒体のサンプルであり、M1、M2は何れもミラーを示す。CSは露光時間制御シャッターであり、BSはビームシャッターである。PBSは偏光ビームスプリッタであり、LEDはポスト露光用の光源(THORLAB社製の中心波長405nmのLED)であり、LDは波長405nmの光を発する記録光用レーザー光源(波長405nm付近の光が得られるTOPTICA Photonics製シングルモードレーザー)を示し、PD1、PD2はフォトディテクタを示す。
[Manufacturing of Optical Elements: Hologram Recording Exposure on Medium]
<Hologram Recording Device>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the configuration of an apparatus used for recording a hologram on a medium.
In Fig. 1, S is a sample of a holographic recording medium, and M1 and M2 are both mirrors. CS is an exposure time control shutter, and BS is a beam shutter. PBS is a polarizing beam splitter, LED is a light source for post-exposure (a THORLAB LED with a central wavelength of 405 nm), LD is a recording light laser light source that emits light with a wavelength of 405 nm (a single mode laser manufactured by TOPTICA Photonics that can obtain light with a wavelength of around 405 nm), and PD1 and PD2 are photodetectors.

<ホログラム記録露光>
LDから発生した波長405nmの光をPBSにより分割し、それらを物体光(M1側)および参照光(M2側)とみなして、2本のビームのなす角が59.3°になるように記録面上にて交差するように照射した。このとき、2本のビームのなす角の2等分線(以下、光軸と記載)がホログラム記録媒体の記録層の記録面に対して垂直になるようにし、更に、分割によって得られた2本のビームの電場ベクトルの振動面は、交差する2本のビームを含む平面と垂直になるようにした。上記の場合を0°とし、ビームシャッターBSは開き、2本のビームの入射方向は固定したまま、ホログラム記録媒体の向きを24°の角度に変えて、前処理露光として露光時間制御シャッターを350ミリ秒開き、物体光および参照光を照射し、10秒間暗状態でラジカルクエンチャーとして働く酸素の失活を待った。その後、記録面の光軸に対する角度を0.2°ずつ変えながら、多重露光記録を行った。
<Hologram recording exposure>
The light with a wavelength of 405 nm generated from the LD was split by the PBS, and the two beams were regarded as object light (M1 side) and reference light (M2 side), and the two beams were irradiated so that the angle between them was 59.3° on the recording surface. At this time, the bisector of the angle between the two beams (hereinafter referred to as the optical axis) was made perpendicular to the recording surface of the recording layer of the holographic recording medium, and the vibration plane of the electric field vector of the two beams obtained by the splitting was made perpendicular to the plane containing the two intersecting beams. The above case was set to 0°, the beam shutter BS was opened, and the direction of the holographic recording medium was changed to an angle of 24° while keeping the incidence direction of the two beams fixed, and the exposure time control shutter was opened for 350 milliseconds as a pre-treatment exposure, and the object light and reference light were irradiated, and the deactivation of oxygen acting as a radical quencher in a dark state was waited for 10 seconds. After that, multiple exposure recording was performed while changing the angle of the recording surface to the optical axis by 0.2°.

<ポスト露光>
多重記録露光後、前記回転角度を0°に戻し、暗状態で120秒の信号成長時間を待ち、ポスト露光用光源LEDの光強度を20mW/cmとし、ポスト露光時間を変えて、ポスト露光量(記録層を有する媒体に照射される光の単位面積当たりの総露光エネルギー量)が表1にある値となるように光照射を行い、光学素子を製造した。
<Post-exposure>
After the multiple recording exposure, the rotation angle was returned to 0°, and a signal growth time of 120 seconds was waited in a dark state. The light intensity of the post-exposure light source LED was set to 20 mW/ cm2 , and light irradiation was performed by changing the post-exposure time so that the post-exposure amount (the total exposure energy amount per unit area of light irradiated to a medium having a recording layer) became the value shown in Table 1, thereby producing an optical element.

[実施例のポスト露光]
実施例1~3では、ホログラム記録媒体1又はホログラム記録媒体2を用い、ポスト露光量が105、216および432J/cmとなるように調整して光照射を行った。
[Post-exposure of the Example]
In Examples 1 to 3, holographic recording medium 1 or holographic recording medium 2 was used, and light irradiation was performed with post-exposure doses adjusted to 105, 216, and 432 J/cm 2 .

[比較例のポスト露光]
比較例1,2では、ホログラム記録媒体1又はホログラム記録媒体2を用い、ポスト露光量が36J/cmとなるように調整して光照射を行った。
[Post-exposure of Comparative Example]
In Comparative Examples 1 and 2, holographic recording medium 1 or holographic recording medium 2 was used, and light irradiation was performed with a post-exposure amount adjusted to 36 J/cm 2 .

[加熱劣化試験]
ポスト露光後の加熱劣化試験として、ホログラム記録媒体を75℃で500時間加熱した。
[Heat Deterioration Test]
As a post-exposure heat deterioration test, the holographic recording medium was heated at 75° C. for 500 hours.

[光学素子の着色の評価]
ポスト露光直後および加熱劣化試験後のホログラム記録媒体を、JIS:Z8722:2009に基づいて、日本電色工業株式会社製SE7700分光色差計を用いて、全面露光したホログラム記録媒体の10度視野でのΔE00を測定した。リファレンスには、Corning社EAGLE XGガラス1枚を用いた。
[Evaluation of Coloration of Optical Elements]
The holographic recording medium was subjected to full-surface exposure immediately after the post-exposure and after the heat deterioration test, and ΔE00 was measured in a 10-degree visual field using a spectrophotometer SE7700 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., based on JIS: Z8722: 2009. As a reference, one sheet of Corning EAGLE XG glass was used.

[評価結果]
以下に、実施例1~3及び比較例1,2における加熱劣化試験前後のΔE00と加熱によるΔE00の変化分(75℃500時間加熱後のΔE00-ポスト露光直後のΔE00)を示す。
[Evaluation results]
The changes in ΔE00 before and after the heat deterioration test and the changes in ΔE00 due to heating (ΔE00 after heating at 75° C. for 500 hours−ΔE00 immediately after post-exposure) in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are shown below.

Figure 2024071169000008
Figure 2024071169000008

実施例1と比較例1から、ポスト露光量を108J/cm以上とすることで、得られた光学素子のΔE00の75℃500時間の加熱による上昇が、有意に小さくなる、即ち、着色を抑制できることが分かる。また、実施例2及び実施例3と比較例2から、ポスト露光量を216J/cm以上とすることで、さらに着色を抑制できることが分かった。 From Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that by setting the post-exposure dose to 108 J/cm 2 or more, the increase in ΔE00 of the obtained optical element due to heating at 75° C. for 500 hours is significantly reduced, that is, coloring can be suppressed. Moreover, from Examples 2 and 3 and Comparative Example 2, it can be seen that by setting the post-exposure dose to 216 J/cm 2 or more, coloring can be further suppressed.

本発明の光学素子の製造方法は、特にARグラス導光板等(導波板)に用いられる、ホログラムが記録された光学素子において、着色を小さくする手段として有用である。 The method for manufacturing optical elements of the present invention is particularly useful as a means for reducing coloration in optical elements with recorded holograms, such as those used in AR glass light guide plates (waveguides).

S ホログラム記録用媒体
M1,M2 ミラー
LD 記録光用半導体レーザー光源
PD1,PD2 フォトディテクタ
LED ポスト露光用LED光源
BS ビームシャッター
PBS 偏光ビームスプリッタ
CS 露光時間制御シャッター
S Hologram recording medium M1, M2 Mirror LD Semiconductor laser light source for recording light PD1, PD2 Photodetector LED Post-exposure LED light source BS Beam shutter PBS Polarizing beam splitter CS Exposure time control shutter

Claims (3)

重合性化合物と光重合開始剤とを含む記録層を有する媒体を記録露光し、さらに100J/cm以上の露光量にて記録露光後の該媒体をポスト露光する、光学素子の製造方法。 A method for producing an optical element, comprising: exposing a medium having a recording layer containing a polymerizable compound and a photopolymerization initiator to recording light; and post-exposing the medium after the recording light exposure with an exposure amount of 100 J/cm 2 or more. 前記光重合開始剤が下記式(1)で示される化合物である、請求項1に記載の光学素子の製造方法。
Figure 2024071169000009
[式(1)中、Rは、アルキル基を示し、
は、アルキル基、アリール基、アラルキル基のいずれかを示し、
は、-(CH-基を示し、nは、1以上6以下の整数を示し、
は、水素原子、又は任意の置換基を示し、
は、結合するカルボニル基に対して共役する多重結合を有しない任意の置換基を示す。]
The method for producing an optical element according to claim 1 , wherein the photopolymerization initiator is a compound represented by the following formula (1):
Figure 2024071169000009
In formula (1), R 1 represents an alkyl group;
R2 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group;
R3 represents a -( CH2 ) n- group, n represents an integer of 1 or more and 6 or less;
R4 represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent;
R5 represents any substituent that does not have a multiple bond conjugated to the carbonyl group to which it is attached.
前記記録露光がホログラム記録露光である、請求項1又は2に記載の光学素子の製造方法。
The method for producing an optical element according to claim 1 , wherein the recording exposure is a hologram recording exposure.
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