專利名稱：具有三嗪基書寫單體的光聚合物配制品的制作方法
具有三嗪基書寫單體的光聚合物配制品本發(fā)明涉及包含聚氨酯基質(zhì)聚合物、書寫單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品。本發(fā)明還提供該光聚合物配制品用于制造全息介質(zhì)的用途。一開始提到的類型的光聚合物是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。例如，在WO 2008/125229 Al中描述了包含聚氨酯基基質(zhì)聚合物、丙烯酸酯基書寫單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品。在固化狀態(tài)下，書寫單體和光引發(fā)劑在空間上各向同性分布嵌在聚氨酯基質(zhì)中。由JP 2004 300046 A、EP I 229 389 Al 和 EP 0 859 283 Al 分別已知包含基質(zhì)聚合物、光引發(fā)劑和三嗪衍生物的可光聚合的配制品。但是，這些文獻(xiàn)無一描述使用聚氨酯作為基質(zhì)聚合物的體系。對于光聚合物配制品的使用而言，由光聚合物中的全息曝光造成的折射率調(diào)制 A n起到?jīng)Q定性作用。在全息曝光中，通過例如在干擾場中的高強(qiáng)度位置的高折射丙烯酸酯局部光聚合將信號和參考光束(在最簡單的情況下，屬于兩個平面波)構(gòu)成的干擾場繪制成折射率光柵。光聚合物(全息圖)中的折射率光柵含有信號光束中的所有信息。通過僅用參考光束照射全息圖，可隨后再重構(gòu)信號。由此重構(gòu)的信號的強(qiáng)度與入射參考光的強(qiáng)度的比被稱作衍射效率，下文稱作DE (來自Diffraction Efficiency)。在由兩個平面波的疊加形成的全息圖的最簡單情況下，由重構(gòu)時衍射的光的強(qiáng)度與入射參考光和衍射光的強(qiáng)度總和的商得到DE。DE越高，全息圖在使信號以固定亮度可見所需的參考光的亮度方面越有效。高折射丙烯酸酯能夠產(chǎn)生在低折射率區(qū)域與高折射率區(qū)域之間具有高振幅的折射率光柵并因此在光聚合物配制品中具有高DC和高An的全息圖成為可能。這里必須注意，DE取決于An和光聚合物層厚度D的乘積。該乘積越大，可能的DE越大(對反射全息圖而言)。例如在單色光照時使全息圖可見(重構(gòu))的角度范圍的寬度僅取決于層厚度d。在用例如白光照射全息圖的情況下，有助于全息圖重構(gòu)的光譜范圍的寬度同樣僅取決于層厚度d。這里適用的是，D越小，各自的接受寬度越大。因此，如果想要制造明亮易見的全息圖，應(yīng)該力爭高An和低厚度d，以使DE盡可能大。這意味著An越高，在不損失DE的情況下實現(xiàn)的用于形成明亮全息圖的層厚度d的自由發(fā)展的余地就越大。因此，在光聚合物配制品的優(yōu)化時An的優(yōu)化具有非常重要的意義(P. Hariharan, OpticalHolography,第 2 版，Cambridge University Press, 1996)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)全息圖中盡可能高的An和DE，原則上應(yīng)該如此選擇光聚合物配制品的基質(zhì)聚合物和書寫單體，以使它們在其折射率上差別盡可能大。在一個實施方式中，這意味著使用具有盡可能低的折射率的基質(zhì)聚合物和具有盡可能高的折射率的書寫單體。但是，在這種配備方式中存在特別的挑戰(zhàn)例如，基質(zhì)聚合物和書寫單體之間的高折射率差別導(dǎo)致這兩種組分不能以任意比例混合，這可歸因于以折射率差表示的組分的結(jié)構(gòu)差異。這尤其意味著光聚合物配制品中可使用的書寫單體的量是有限的，因為在其過量時出現(xiàn)組分脫混，這必須絕對避免。否則，相應(yīng)配制品的介質(zhì)會喪失其功能或?qū)懙竭@種介質(zhì)中的全息圖甚至在事后被損壞或破壞。但是，對可使用具有較高書寫單體含量的光聚合物配制品也有興趣，因為以此一方面可以產(chǎn)生更明亮的全息圖，另一方面也將有利地調(diào)節(jié)機(jī)械性能，以使全息圖良好整合到其它材料中成為可能。此外，已知的光聚合物配制品常常具有高粘度，這極大阻礙其加工。因此，例如難以將該配制品均勻施加到要涂覆的基底上。如果該配制品應(yīng)當(dāng)要泵送，也會出現(xiàn)大問題。在這種情況下，迄今作為解決方案僅是提高該配制品的溫度以此來降低粘度。但是，考慮到不希望的配制品開始聚合的危險，這是危險的。因此本發(fā)明的目的是提供與已知配制品相比具有較低粘度、可含有較高濃度的書寫單體而不產(chǎn)生上述副作用、并可同時獲得明亮全息圖的光聚合物配制品。在本發(fā)明的光聚合物配制品中通過包含式(I)的化合物的書寫單體實現(xiàn)這一目的，
權(quán)利要求
1.包含聚氨酯基質(zhì)聚合物、書寫單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品，其特征在于，所述書寫單體包含式(I)的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述一個或多個有機(jī)殘基經(jīng)由氧-或氮原子鍵合到三嗪環(huán)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述輻射固化基團(tuán)是丙烯酸酯-或甲基丙烯酸酯基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的光聚合物配制品，其特征在于，Ri、R2、R3各自彼此獨立地為鹵素、取代或未取代的酚_、萘酚_、苯胺_、萘_、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯_、(甲基)丙烯酸羥丙酯-和/或(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯基團(tuán)，其中所述殘基R1、! 2、! 3的至少一個是(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯_、(甲基)丙烯酸羥丙酯-或(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯殘基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述殘基R1、R2、R3基團(tuán)的至少兩個各自彼此獨立地為(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯_、(甲基)丙烯酸羥丙酯-和/或(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯殘基。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述光引發(fā)劑包括陰離子、陽離子或中性染料和共引發(fā)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的光聚合物配制品，其特征在于，其另外包含氨基甲酸乙酯類作為增塑劑，其中所述氨基甲酸乙酯類尤其可以被至少一個氟原子取代。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述氨基甲酸乙酯類具有通式(II)
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任一項所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述書寫單體另外包含其它單-或多官能書寫單體，其中尤其可以是單-或多官能丙烯酸酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述丙烯酸酯具有通式(III)
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10任一項所述的光聚合物配制品用于制造全息介質(zhì)，特別用于制造同軸全息圖、離軸全息圖、全孔徑轉(zhuǎn)移全息圖、白光透射全息圖、丹尼蘇克全息圖、離軸反射全息圖、邊緣照明全息圖和全息立體圖的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含聚氨酯基質(zhì)聚合物、書寫單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品，其中所述書寫單體包含式(I)的化合物，其中R1、R2、R3各自彼此獨立地為鹵素或有機(jī)殘基，其中所述基團(tuán)的至少一個是具有輻射固化基團(tuán)的有機(jī)殘基。此外，本發(fā)明提供所述光聚合物-配制品用于制備全息介質(zhì)的用途。 (I)
文檔編號G03H1/00GK102763037SQ201180008136
公開日2012年10月31日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者D.赫內(nèi)爾, F-K.布魯?shù)? M-S.魏瑟爾, T.勒萊, T.法伊克 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司