专利名称：具有酯基书写单体的光聚合物制剂的制作方法
具有酯基书写单体的光聚合物制剂本发明涉及包含基质聚合物、书写单体和光引发剂的光聚合物配制品。本发明还提供该光聚合物配制品用于制造全息介质的用途。一开始提到的类型的光聚合物是现有技术中已知的。例如，在WO 2008/125229 Al中描述了包含聚氨酯基基质聚合物、丙烯酸酯基书写单体和光引发剂的光聚合物配制品。在固化状态下，书写单体和光引发剂在空间上各向同性分布嵌在聚氨酯基质中。由US 2005/031986 Al同样已知包含基质聚合物、酯基书写单体和光引发剂的可光聚合的配制品。与之相反，这里没有公开三维交联的聚氨酯基质聚合物。对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调制Δ η起到决定性作用。在全息曝光中，通过例如在干扰场中的高强度位置的高折射丙烯酸酯局部光聚合将信号和参考光束(在最简单的情况下，属于两个平面波)构成的干扰场绘制成 折射率光栅。光聚合物(全息图)中的折射率光栅含有信号光束中的所有信息。通过仅用参考光束照射全息图，可随后再重构信号。由此重构的信号的强度与入射参考光的强度的比被称作衍射效率，下文称作DE (来自Diffraction Efficiency)。在由两个平面波的叠加形成的全息图的最简单情况下，由重构时衍射的光的强度与入射参考光和衍射光的强度总和的商得到DE。DE越高，全息图在使信号以固定亮度可见所需的参考光的亮度方面越有效。高折射丙烯酸酯能够产生在低折射率区域与高折射率区域之间具有高振幅的折射率光栅并因此在光聚合物配制品中具有高DC和高Λη的全息图成为可能。这里必须注意，DE取决于Λ η和光聚合物层厚度D的乘积。该乘积越大，可能的DE越大(对反射全息图而言)。例如在单色光照时使全息图可见(重构)的角度范围的宽度仅取决于层厚度d。在用例如白光照射全息图的情况下，有助于全息图重构的光谱范围的宽度同样仅取决于层厚度d。这里适用的是，D越小，各自的接受宽度越大。因此，如果想要制造明亮易见的全息图，应该力争高Λη和低厚度d，以使DE尽可能大。这意味着Λη越高，在不损失DE的情况下实现的用于形成明亮全息图的层厚度d的自由发展的余地就越大。因此，在光聚合物配制品的优化时Δη的优化具有非常重要的意义(P. Hariharan, OpticalHolography,第 2 版，Cambridge University Press, 1996)。为了能够实现全息图中尽可能高的Λη和DE，原则上应该如此选择光聚合物配制品的基质聚合物和书写单体，以使它们在其折射率上差别尽可能大。在一个实施方式中，这意味着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。但是，在这种配备方式中存在特别的挑战例如，基质聚合物和书写单体之间的高折射率差别导致这两种组分不能以任意比例混合，这可归因于以折射率差表示的组分的结构差异。这尤其意味着光聚合物配制品中可使用的书写单体的量是有限的，因为在其过量时出现组分脱混，这必须绝对避免。否则，相应配制品的介质会丧失其功能或写到这种介质中的全息图甚至在事后被损坏或破坏。但是，对可使用具有较高书写单体含量的光聚合物配制品也有兴趣，因为以此一方面可以产生更明亮的全息图，另一方面也将有利地调节机械性能，以使全息图良好整合到其它材料中成为可能。因此本发明的目的是提供与已知配制品相比可含有较高浓度的书写单体而不产生上述副作用、并可同时获得明亮全息图的光聚合物配制品。在本发明的光聚合物配制品中通过包含式(I)的芳族化合物的书写单体实现这
权利要求
1.包含基质聚合物、书写单体和光引发剂的光聚合物配制品，其中所述基质聚合物是可通过异氰酸酯组分a)与每分子平均具有至少I. 5个异氰酸酯反应性基团的异氰酸酯反应性组分b)反应获得的聚氨酯，其特征在于，所述书写単体包含式(I)的芳族化合物
2.根据权利要求I所述的光聚合物配制品，其特征在于，残基R1、R2>R3> R4> R5> R6的两个或三个是经由X键合到芳环上的式(II)的残基。
3.根据权利要求2所述的光聚合物配制品，其特征在于，当存在两个式(II)的残基吋，它们在间位或对位键合到芳环上，当存在三个式(II)的残基时，它们各自键合在间位。
4.根据权利要求I至3任一项所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述有机残基具有辐射固化基团。
5.根据权利要求4所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述辐射固化基团是丙烯酸酷-或甲基丙烯酸酯基团。
6.根据权利要求I至5任一项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.根据权利要求I至6任一项所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述光引发剂包括阴离子的、阳离子的或中性的染料和共引发剂。
8.根据权利要求I至7任一项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类作为增塑剂，其中所述氨基甲酸こ酯类尤其能被至少ー个氟原子取代。
9.根据权利要求8所述的光聚合物配制品，其特征在于，所述氨基甲酸こ酯类具有通式(III)
10.根据权利要求I至9任一项所述的光聚合物配制品，其特征在于，该书写单体另外包含其它单-或多官能书写单体，其中尤其可以是单-或多官能丙烯酸酷。
11.根据权利要求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.根据权利要求I至11任一项所述的光聚合物配制品用于制造全息介质，特别用于制造同轴全息图、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、边缘照明全息图和全息立体图的用途。
全文摘要
本发明涉及包含基质聚合物、书写单体和光引发剂的光聚合物配制品，其中所述书写单体包含式(I)的芳族化合物，其中残基R1、R2、R3、R4、R5、R6的至少一个是经由X键合到芳环上的式(II)的残基，其中在式(II)中，A表示直链或支链的、任选包含氧或氮的烃基链，其它残基R1、R2、R3、R4、R5、R6基团各自彼此独立地为氢或有机残基且R7是氢或甲基。本发明进一步提供所述光聚合物-配制品用于制造全息介质的用途。(I)(II)
文档编号G03F7/035GK102754026SQ201180008165
公开日2012年10月24日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年2月2日
发明者D.赫内尔, F-K.布鲁德, M-S.魏瑟尔, T.勒莱, T.费克 申请人:拜耳知识产权有限责任公司