專利名稱：具有酯基書寫單體的光聚合物制劑的制作方法
具有酯基書寫單體的光聚合物制劑本發(fā)明涉及包含基質(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US 2005/031986 Al同樣已知包含基質(zhì)聚合物、酯基書寫單體和光引發(fā)劑的可光聚合的配制品。與之相反，這里沒有公開三維交聯(lián)的聚氨酯基質(zhì)聚合物。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Δ η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)的信號的強度與入射參考光的強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)時衍射的光的強度與入射參考光和衍射光的強度總和的商得到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Λη的全息圖成為可能。這里必須注意，DE取決于Λ η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Λη和低厚度d，以使DE盡可能大。這意味著Λη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Δη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Λη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)機械性能，以使全息圖良好整合到其它材料中成為可能。因此本發(fā)明的目的是提供與已知配制品相比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)的芳族化合物的書寫單體實現(xiàn)這
權(quán)利要求
1.包含基質(zhì)聚合物、書寫單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品，其中所述基質(zhì)聚合物是可通過異氰酸酯組分a)與每分子平均具有至少I. 5個異氰酸酯反應(yīng)性基團(tuán)的異氰酸酯反應(yīng)性組分b)反應(yīng)獲得的聚氨酯，其特征在于，所述書寫単體包含式(I)的芳族化合物
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，殘基R1、R2>R3> R4> R5> R6的兩個或三個是經(jīng)由X鍵合到芳環(huán)上的式(II)的殘基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光聚合物配制品，其特征在于，當(dāng)存在兩個式(II)的殘基吋，它們在間位或?qū)ξ绘I合到芳環(huán)上，當(dāng)存在三個式(II)的殘基時，它們各自鍵合在間位。
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，所述有機殘基具有輻射固化基團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述輻射固化基團(tuán)是丙烯酸酷-或甲基丙烯酸酯基團(tuán)。
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，A是-CH2-CH2-,-CH2-CH2-CH2-、-CH2-CH(CH3) -CH2-或-CH2-CH2-CH2-CH2-。
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，所述光引發(fā)劑包括陰離子的、陽離子的或中性的染料和共引發(fā)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7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こ酯類作為增塑劑，其中所述氨基甲酸こ酯類尤其能被至少ー個氟原子取代。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述氨基甲酸こ酯類具有通式(III)
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項所述的光聚合物配制品，其特征在于，該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-或多官能丙烯酸酷。
11.根據(jù)權(quán)利要求10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(IV)
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11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)的芳族化合物，其中殘基R1、R2、R3、R4、R5、R6的至少一個是經(jīng)由X鍵合到芳環(huán)上的式(II)的殘基，其中在式(II)中，A表示直鏈或支鏈的、任選包含氧或氮的烴基鏈，其它殘基R1、R2、R3、R4、R5、R6基團(tuán)各自彼此獨立地為氫或有機殘基且R7是氫或甲基。本發(fā)明進(jìn)一步提供所述光聚合物-配制品用于制造全息介質(zhì)的用途。(I)(II)
文檔編號G03F7/035GK102754026SQ201180008165
公開日2012年10月24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.費克 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司