专利名称：作为光聚合物制剂中的添加剂的氟代氨基甲酸酯的制作方法
作为光聚合物制剂中的添加剂的氟代氨基甲酸酯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制剂、该光聚合物 制剂用于制造光学元件，特别是用于制造全息元件和图像的用途、得自该光聚合物制剂的 全息介质的曝光方法，和特殊氟代氨基甲酸酯。W0 2008/125229 A1描述了一开始提到的类型的光聚合物制剂。这些包含聚氨 酯-基基质聚合物、丙烯酸酯-基书写单体和光引发剂。在固化状态下，书写单体和光引发 剂以空间分布嵌在聚氨酯基质中。也从该W0文献中获知，可以将邻苯二甲酸二丁酯一工 业塑料的常规增塑剂，添加到该光聚合物制剂中。关于光聚合物制剂在下述应用领域中的使用，由光聚合物中的全息曝光产生的折 射率调制An起到决定性作用。在全息曝光过程中，通过例如高折射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，属于两个平面波) 的干扰场绘制到折射率光栅中。光聚合物(全息图)中的折射率光栅含有信号光束的所有信 息。通过仅用参考光束照射全息图，可随后重构信号。相对于入射参考光的强度，由此重构 的信号的强度在下文中被称作衍射效率，DE。在由两个平面波的叠加形成的全息图的最简 单情况下，DE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获得。DE越 高，全息图在使信号以固定亮度可见所需的参考光的必要量方面越有效。高折射丙烯酸酯 能够产生在最低折射率区域与最高折射率区域之间具有高幅度的折射率光栅并因此能获 得在光聚合物制剂中具有高DE和高An的全息图。应该指出，DE取决于An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)。例如在单色光照射时 使全息图可见(重构)的角范围的宽度仅依赖于层厚度d。在用例如白光照射全息图时，有 助于全息图重构的光谱区的宽度同样仅依赖于层厚度d。在这种情况下d越小，各自的接 受宽度越大。如果因此想要制造明亮易见的全息图，高An (!和小厚度d是合意的，特别 使DE尽可能大。这意味着An越高，通过改变d且不损失DE而实现的制造明亮全息图的 宽容度越大。An的优化因此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)。本发明的一个目的是提供与已知制剂相比能够制造具有更大亮度的全息图的光 聚合物制剂。在本发明的光聚合物制剂的情况下，利用包含氟代氨基甲酸酯作为增塑剂，实现 这一目的。因此，据发现，将氟代氨基甲酸酯添加到已知光聚合物制剂中导致由其制成的全 息图中的高An值。因此，这意味着由本发明的制剂制成的全息图与已知全息图相比具有 更大亮度。氟代氨基甲酸酯优选是具有通式(I)的结构单元的化合物并被至少一个氟原子取代。
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制剂，其特征在于其包含氟代氨 基甲酸酯作为增塑剂。
2.根据权利要求1的光聚合物制剂，其特征在于所述氟代氨基甲酸酯具有至少一个通 式(I)的结构单元
3.根据权利要求1或2的光聚合物制剂，其特征在于所述氟代氨基甲酸酯具有通式(II)
4.根据权利要求3的光聚合物制剂，其特征在于R1是具有至少一个氟原子的有机残基。
5.根据权利要求3的光聚合物制剂，其特征在于R1包含1-20个CF2基团和/或一个或 多个CF3基团，特别优选1-15个CF2基团和/或一个或多个CF3基团，特别优选1-10个CF2 基团和/或一个或多个CF3基团，非常特别优选1-8个CF2基团和/或一个或多个CF3基团， R2包含C1-C20烷基，优选C1-C15烷基，特别优选C1-C10烷基或氢，和/或R3包含C1-C20 烷基，优选C1-C15烷基，特别优选C1-C10烷基或氢。
6.根据权利要求1至5任一项的光聚合物制剂，其特征在于所述氟代氨基甲酸酯具有 脲二酮、异氰脲酸酯、缩二脲、脲基甲酸酯、聚脲、噁二唑二酮和/或亚氨基噁二嗪二酮结构 单元和/或这些结构单元的混合物。
7.根据权利要求1至5任一项的光聚合物制剂，其特征在于所述氟代氨基甲酸酯具有(1.4600，优选< 1.4500，特别优选< 1.4400，尤其优选< 1. 4300的折射率n f。
8.根据权利要求1至7任一项的光聚合物制剂，其特征在于所述氟代氨基甲酸酯具有 10-80重量％，优选12. 5-75重量％，特别优选15-70重量％，尤其优选17. 5-65重量％的氟含量。
9.根据权利要求1至8任一项的光聚合物制剂，其特征在于所述基质聚合物是聚氨酯。
10.根据权利要求1至9任一项的光聚合物制剂，其特征在于所述书写单体是丙烯酸酯，优选具有〉1.50的折射率nf，更优选为氨基甲酸酯丙烯酸酯，特别优选为芳族氨基甲酸酯丙烯酸酯，优选具有nf > 1.50的折射率。
11.根据权利要求1至10任一项的光聚合物制剂，其特征在于它们含有15至79重量％，优选30至60重量％的基质聚合物、5至50重量％，优选10至40重量％的书写单体、 1至10重量％，优选1至3重量％的光引发剂和5至50重量％，优选10至40重量％的氟代 氨基甲酸酯和0至10重量％的其它添加剂，这些成分的总和为100重量％。
12.根据权利要求1至11任一项的光聚合物制剂用于制造光学元件，特别是用于制造 全息元件和图像的用途。
13.得自根据权利要求1至11任一项的光聚合物制剂的全息介质的曝光方法，其中通 过电磁辐射空间分辨地使书写单体选择性聚合。
14.能通过使含有亚氨基噁二嗪二酮或噁二唑二酮并具有至少一个游离异氰酸酯基团 的多异氰酸酯与醇反应而得的氟代氨基甲酸酯，所述多异氰酸酯和/或所述醇被至少一个 氟原子取代。
15.根据通式(III)的氟代氨基甲酸酯 0
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制剂、涉及该光聚合物制剂用于制造光学元件，特别是用于制造全息元件和图像的用途、涉及照射由该光聚合物制剂制成的全息介质的方法、和涉及特殊氟代氨基甲酸酯。
文档编号C08G18/38GK102667934SQ201080060483
公开日2012年9月12日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年11月3日
发明者D.赫内尔, F-K.布鲁德, M-S.魏泽, T.罗勒, T.费克 申请人:拜尔材料科学股份公司