用于光聚合物的新型光引发剂的制作方法

文档序号:6766233阅读:239来源:国知局
用于光聚合物的新型光引发剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及包含多元醇组分、多异氰酸酯组分、书写单体和含式(I)的染料的光引发剂的新型光聚合物-制剂。 (I)本发明还涉及含有本发明的光聚合物-制剂或可使用其获得的全息介质,涉及本发明的光聚合物-制剂用于制造全息介质的用途以及使用本发明的光聚合物-制剂制造全息介质的方法。
【专利说明】用于光聚合物的新型光引发剂
[0001] 本发明涉及包含多元醇组分、多异氰酸酯组分、书写单体和含式(I)的染料的光 引发剂的新型光聚合物-制剂。本发明还涉及含有本发明的光聚合物-制剂或可使用其获 得的全息介质,涉及本发明的光聚合物-制剂用于制造全息介质的用途以及使用本发明的 光聚合物 -制剂制造全息介质的方法。
[0002] -开始提到的类型的光聚合物-制剂是现有技术中已知的。例如,W0 2008/125229 A1中描述了包含多元醇组分、多异氰酸酯组分、基于丙烯酸酯的书写单体以及含有共引发 剂和染料的光引发剂的光聚合物-制剂。在固化状态下,书写单体和光引发剂形成嵌在由 多元醇和多异氰酸酯组分形成的聚氨酯基质中的空间各向同性分布。
[0003] 对于光聚合物-制剂的使用而言,在光聚合物中由全息曝光产生的折射率调制 A n起决定性作用。在全息曝光时,通过例如高折射率丙烯酸酯在干扰场中的高强度位置的 局部光聚合将信号光束和参考光束(在最简单的情况下为两个平面波)的干扰场投影为折 射率光栅。光聚合物中的折射率光栅(全息图)含有信号光束的所有信息。随后可通过仅用 参考光束照射全息图重构该信号。如此重构的信号的强度与入射参考光的强度相比被称为 衍射效率,下文称作DE。
[0004] 在由两个平面波的叠加形成的最简单的全息图的情况中,DE由重构时衍射的光的 强度与未衍射的光和衍射光的强度总和的商得出。DE越高,在使信号以固定亮度可见所需 的参考光的光量方面全息图的效率越高。
[0005] 在用例如白光照射全息图时,能够有助于重构全息图的光谱范围的宽度同样仅取 决于层厚度d。在此适用:d越小,各自的接受宽度越大。因此,如果要制造明亮易见的全 息图,应追求高An和低厚度d,更确切地说,使DE尽可能大。也就是说,对明亮全息图而 言,An的越大,在不损失DE的情况下获得的设计层厚度d的自由度越大。因此,An的优 化在光聚合物-制剂的优化中非常重要(P. Hariharan, Optical Holography,第2版, Cambridge University Press, 1996)。
[0006] 为了可以实现全息图尽可能高的An和DE,原则上应如此选择光聚合物-制剂的 基质聚合物和书写单体,以使它们的折射率相差尽可能大。一种实现的可能性是使用具有 尽可能低的折射率的基质聚合物和具有尽可能高的折射率的书写单体。合适的低折射率基 质聚合物是例如可通过多元醇组分与多异氰酸酯组分的反应获得的聚氨酯。
[0007] 但是,除了高DE和A n值外,对由光聚合物-制剂制成的全息介质而言也具有重 要意义的是,基质聚合物在最终介质中高度交联。如果交联程度过低,该介质缺乏足够的稳 定性。这导致写入该介质中的全息图的品质明显降低。在最糟糕的情况下,随后甚至可能 破坏该全息图。
[0008] 此外,特别对于由光聚合物-制剂大规模工业生产全息介质而言非常重要的是, 基质聚合物快速交联。达到抗阻塞(Blockfestigkeit)所需的短固化时间在此非常重要, 因为这一参数决定了加工速度和/或所需的固化段的长度。
[0009] 如果该光聚合物-制剂含有例如具有高吸水能力的组分,则其会明显降低交联程 度,因为水与所存在的异氰酸酯基团反应并且使这些无法再供交联反应使用。离子染料通 常具有显著的吸水能力,因此在光聚合物-制剂中使用这种染料会有问题。但常常有文献 在光聚合物-制剂中优选使用离子染料,因为这种染料具有明显更高的全息活性。
[0010] 本发明的目的因此在于,提供能在短固化时间内赋予基质聚合物足够的交联程度 并能提制造用于明亮全息图的稳定全息介质的光聚合物 -制齐U。
[0011] 令人惊讶地已发现,可由含有式(I)的染料的光聚合物-制剂获得快速固化的全 息介质。该介质表现出基质聚合物的快速高度交联并能在其中曝光明亮的全息图。
[0012] 本发明因此提供包含多元醇组分、多异氰酸酯组分、书写单体和光引发剂的光聚 合物-制剂,其特征在于,所述光引发剂含有通式(I)的染料,
【权利要求】
1. 光聚合物-制剂,其包含多元醇组分、多异氰酸酯组分、书写单体和光引发剂,其特 征在于,所述光引发剂含有通式(I)的染料,
其中 A代表N或C-R\其中Ra代表氢或任选被取代的芳族、脂族或芳脂族基团, E代表选自硼、铝、镓、铟、钪、钇的元素的基团,其被两个卤素基团或被一个选自氧和硫 的基团取代,且 R1、R2、R3彼此独立地代表氢、卤素、氰基、硝基、任选氟化的烷氧基或任选被取代的芳 族、脂族或芳脂族基团。
2. 根据权利要求1的光聚合物-制剂,其特征在于,所述染料具有< 5%,优选< 3%,特 别优选〈2%的吸水率。
3. 根据权利要求1或2的光聚合物-制剂,其特征在于,A代表N。
4. 根据权利要求1至3的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,E代表被取代的 硼-基团,优选被卤素双取代的硼-基团。
5. 根据权利要求1至4的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,R1A2和R3彼此独 立地代表氢、卤素、氰基、硝基、任选氟化的烷氧基或任选被卤素取代的芳族、脂族或芳脂族 基团,优选彼此独立地代表氢或任选被卤素取代的芳族基团。
6. 根据权利要求1至5的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,所述多异氰酸酯组 分是具有伯NCO基团的脂族和/或脂环族多异氰酸酯或预聚物。
7. 根据权利要求1至6的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,所述多元醇组分是 具有伯OH官能的双官能或更高官能的聚醚、聚酯或聚醚-聚酯嵌段共聚酯。
8. 根据权利要求1至7的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,所述书写单体包含 至少一种单官能和/或多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
9. 根据权利要求1至8的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,所述光引发剂含有 至少一种共引发剂。
10. 根据权利要求1至9的至少一项的光聚合物-制剂,其特征在于,其另外包含增塑 齐U,优选符合通式(in)的增塑剂
其中m > 1且8,且R6、R7、R8彼此独立地为氢、直链、支链、环状或杂环的未取代或 任选被杂原子取代的有机基团,其中优选地,基团R6、R7、R8的至少一个被至少一个氟原子取 代,且R 6特别优选是包含至少一个氟原子的有机基团。
11. 全息介质,特别为薄膜形式,其含有根据权利要求1至10的至少一项的光聚合 物-制剂。
12. 根据权利要求11的全息介质用于记录同轴全息图、离轴全息图、全孔径转移全息 图、白光透射全息图、丹尼苏克全息图、离轴反射全息图或边缘照明全息图以及全息立体 图,特别是用于制造光学元件、图像或图像展示的用途。
13. 使用根据权利要求1至10的至少一项的光聚合物-制剂制造根据权利要求11的 全息介质的方法。
【文档编号】G11B7/245GK104395960SQ201380035258
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年4月29日 优先权日:2012年5月3日
【发明者】T.罗勒, H.贝内特, F-K.布鲁德, T.费克, M-S.魏泽, D.赫内尔 申请人:拜耳材料科技股份有限公司
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