用于光聚合物的新型光引發(fā)劑的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包含多元醇組分、多異氰酸酯組分、書寫單體和含式(I)的染料的光引發(fā)劑的新型光聚合物-制劑。 (I)本發(fā)明還涉及含有本發(fā)明的光聚合物-制劑或可使用其獲得的全息介質(zhì)，涉及本發(fā)明的光聚合物-制劑用于制造全息介質(zhì)的用途以及使用本發(fā)明的光聚合物-制劑制造全息介質(zhì)的方法。
【專利說明】用于光聚合物的新型光引發(fā)劑
[0001] 本發(fā)明涉及包含多元醇組分、多異氰酸酯組分、書寫單體和含式（I)的染料的光 引發(fā)劑的新型光聚合物-制劑。本發(fā)明還涉及含有本發(fā)明的光聚合物-制劑或可使用其獲 得的全息介質(zhì)，涉及本發(fā)明的光聚合物-制劑用于制造全息介質(zhì)的用途以及使用本發(fā)明的 光聚合物 -制劑制造全息介質(zhì)的方法。
[0002] -開始提到的類型的光聚合物-制劑是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。例如，W0 2008/125229 A1中描述了包含多元醇組分、多異氰酸酯組分、基于丙烯酸酯的書寫單體以及含有共引發(fā) 劑和染料的光引發(fā)劑的光聚合物-制劑。在固化狀態(tài)下，書寫單體和光引發(fā)劑形成嵌在由 多元醇和多異氰酸酯組分形成的聚氨酯基質(zhì)中的空間各向同性分布。
[0003] 對(duì)于光聚合物-制劑的使用而言，在光聚合物中由全息曝光產(chǎn)生的折射率調(diào)制 A n起決定性作用。在全息曝光時(shí)，通過例如高折射率丙烯酸酯在干擾場中的高強(qiáng)度位置的 局部光聚合將信號(hào)光束和參考光束(在最簡單的情況下為兩個(gè)平面波）的干擾場投影為折 射率光柵。光聚合物中的折射率光柵(全息圖)含有信號(hào)光束的所有信息。隨后可通過僅用 參考光束照射全息圖重構(gòu)該信號(hào)。如此重構(gòu)的信號(hào)的強(qiáng)度與入射參考光的強(qiáng)度相比被稱為 衍射效率，下文稱作DE。
[0004] 在由兩個(gè)平面波的疊加形成的最簡單的全息圖的情況中，DE由重構(gòu)時(shí)衍射的光的 強(qiáng)度與未衍射的光和衍射光的強(qiáng)度總和的商得出。DE越高，在使信號(hào)以固定亮度可見所需 的參考光的光量方面全息圖的效率越高。
[0005] 在用例如白光照射全息圖時(shí)，能夠有助于重構(gòu)全息圖的光譜范圍的寬度同樣僅取 決于層厚度d。在此適用：d越小，各自的接受寬度越大。因此，如果要制造明亮易見的全 息圖，應(yīng)追求高An和低厚度d，更確切地說，使DE盡可能大。也就是說，對(duì)明亮全息圖而 言，An的越大，在不損失DE的情況下獲得的設(shè)計(jì)層厚度d的自由度越大。因此，An的優(yōu) 化在光聚合物-制劑的優(yōu)化中非常重要（P. Hariharan, Optical Holography,第2版， Cambridge University Press, 1996)。
[0006] 為了可以實(shí)現(xiàn)全息圖盡可能高的An和DE，原則上應(yīng)如此選擇光聚合物-制劑的 基質(zhì)聚合物和書寫單體，以使它們的折射率相差盡可能大。一種實(shí)現(xiàn)的可能性是使用具有 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。合適的低折射率基 質(zhì)聚合物是例如可通過多元醇組分與多異氰酸酯組分的反應(yīng)獲得的聚氨酯。
[0007] 但是，除了高DE和A n值外，對(duì)由光聚合物-制劑制成的全息介質(zhì)而言也具有重 要意義的是，基質(zhì)聚合物在最終介質(zhì)中高度交聯(lián)。如果交聯(lián)程度過低，該介質(zhì)缺乏足夠的穩(wěn) 定性。這導(dǎo)致寫入該介質(zhì)中的全息圖的品質(zhì)明顯降低。在最糟糕的情況下，隨后甚至可能 破壞該全息圖。
[0008] 此外，特別對(duì)于由光聚合物-制劑大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)全息介質(zhì)而言非常重要的是， 基質(zhì)聚合物快速交聯(lián)。達(dá)到抗阻塞（Blockfestigkeit)所需的短固化時(shí)間在此非常重要， 因?yàn)檫@一參數(shù)決定了加工速度和/或所需的固化段的長度。
[0009] 如果該光聚合物-制劑含有例如具有高吸水能力的組分，則其會(huì)明顯降低交聯(lián)程 度，因?yàn)樗c所存在的異氰酸酯基團(tuán)反應(yīng)并且使這些無法再供交聯(lián)反應(yīng)使用。離子染料通 常具有顯著的吸水能力，因此在光聚合物-制劑中使用這種染料會(huì)有問題。但常常有文獻(xiàn) 在光聚合物-制劑中優(yōu)選使用離子染料，因?yàn)檫@種染料具有明顯更高的全息活性。
[0010] 本發(fā)明的目的因此在于，提供能在短固化時(shí)間內(nèi)賦予基質(zhì)聚合物足夠的交聯(lián)程度 并能提制造用于明亮全息圖的穩(wěn)定全息介質(zhì)的光聚合物 -制齊U。
[0011] 令人驚訝地已發(fā)現(xiàn)，可由含有式（I)的染料的光聚合物-制劑獲得快速固化的全 息介質(zhì)。該介質(zhì)表現(xiàn)出基質(zhì)聚合物的快速高度交聯(lián)并能在其中曝光明亮的全息圖。
[0012] 本發(fā)明因此提供包含多元醇組分、多異氰酸酯組分、書寫單體和光引發(fā)劑的光聚 合物-制劑，其特征在于，所述光引發(fā)劑含有通式（I)的染料，
【權(quán)利要求】
1. 光聚合物-制劑，其包含多元醇組分、多異氰酸酯組分、書寫單體和光引發(fā)劑，其特 征在于，所述光引發(fā)劑含有通式（I)的染料，
其中 A代表N或C-R\其中Ra代表氫或任選被取代的芳族、脂族或芳脂族基團(tuán)， E代表選自硼、鋁、鎵、銦、鈧、釔的元素的基團(tuán)，其被兩個(gè)鹵素基團(tuán)或被一個(gè)選自氧和硫 的基團(tuán)取代，且 R1、R2、R3彼此獨(dú)立地代表氫、鹵素、氰基、硝基、任選氟化的烷氧基或任選被取代的芳 族、脂族或芳脂族基團(tuán)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的光聚合物-制劑，其特征在于，所述染料具有< 5%，優(yōu)選< 3%，特 別優(yōu)選〈2%的吸水率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的光聚合物-制劑，其特征在于，A代表N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，E代表被取代的 硼-基團(tuán)，優(yōu)選被鹵素雙取代的硼-基團(tuán)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，R1A2和R3彼此獨(dú) 立地代表氫、鹵素、氰基、硝基、任選氟化的烷氧基或任選被鹵素取代的芳族、脂族或芳脂族 基團(tuán)，優(yōu)選彼此獨(dú)立地代表氫或任選被鹵素取代的芳族基團(tuán)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，所述多異氰酸酯組 分是具有伯NCO基團(tuán)的脂族和/或脂環(huán)族多異氰酸酯或預(yù)聚物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，所述多元醇組分是 具有伯OH官能的雙官能或更高官能的聚醚、聚酯或聚醚-聚酯嵌段共聚酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，所述書寫單體包含 至少一種單官能和/或多官能氨基甲酸酯（甲基）丙烯酸酯。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，所述光引發(fā)劑含有 至少一種共引發(fā)劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑，其特征在于，其另外包含增塑 齊U，優(yōu)選符合通式（in)的增塑劑
其中m > 1且8,且R6、R7、R8彼此獨(dú)立地為氫、直鏈、支鏈、環(huán)狀或雜環(huán)的未取代或 任選被雜原子取代的有機(jī)基團(tuán)，其中優(yōu)選地，基團(tuán)R6、R7、R8的至少一個(gè)被至少一個(gè)氟原子取 代，且R 6特別優(yōu)選是包含至少一個(gè)氟原子的有機(jī)基團(tuán)。
11. 全息介質(zhì)，特別為薄膜形式，其含有根據(jù)權(quán)利要求1至10的至少一項(xiàng)的光聚合 物-制劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的全息介質(zhì)用于記錄同軸全息圖、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、離軸反射全息圖或邊緣照明全息圖以及全息立體 圖，特別是用于制造光學(xué)元件、圖像或圖像展示的用途。
13. 使用根據(jù)權(quán)利要求1至10的至少一項(xiàng)的光聚合物-制劑制造根據(jù)權(quán)利要求11的 全息介質(zhì)的方法。
【文檔編號(hào)】G11B7/245GK104395960SQ201380035258
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月3日
【發(fā)明者】T.羅勒, H.貝內(nèi)特, F-K.布魯?shù)? T.費(fèi)克, M-S.魏澤, D.赫內(nèi)爾 申請(qǐng)人:拜耳材料科技股份有限公司