[發明專利]基于異氰酸苯酯的氨基甲酸酯丙烯酸酯,其制備工藝和使用方法

有效

• 申請號: 200910165740.X
• 申請日: 2009-08-10
• 公開（公告）號: CN101704773A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: T·羅爾;F·-K·布魯德;T·法克;M·-S·韋瑟;D·霍尼爾
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學股份公司
• 主分類號: C07C323/43
• 分類號: C07C323/43;C07D323/00;C07C271/28;C07C319/20;C07C269/02;G11B7/244;C08G18/67;C08G18/08;G02B1/10;G02B1/11;G02B5/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐厚才;韋欣華

技術領域

本發明涉及基于異氰酸苯酯的氨基甲酸酯丙烯酸酯，其制 備工藝和使用方法。

背景技術

具有高折射率(n)的涂層因多種應用如光學透鏡、抗反射涂 層、平面波導或全息可寫膜而被知曉。具有高折射率的涂層原則上可 通過多種方法制備。通過純物理途徑，具有高折射率的金屬氧化物如 TiO₂、Ta₂O₅、CeO₂、Y₂O₃在所謂“濺射工藝”中經等離子體法在高真 空下被沉積。盡管由此可毫無問題地獲得在可見光波長范圍內大于2.0 的折射率，但該工藝相對復雜且昂貴。

例如，EP?0964019?A1和WO?2004/009659?A1公開了有機聚 合物如含硫聚合物或鹵化丙烯酸酯(丙烯酸四溴苯酯，Polyscience?Inc.)， 其固有地具有高于常規聚合物的折射率，并且其可通過簡單方法根據 常規涂覆工藝從有機溶液施加至表面上。然而，在可見光波長范圍內 測量，在這里折射率通常限于最高約1.7的值。

正變得日趨重要的一個進一步工藝變型是基于被加入有機 或聚合物粘合劑體系中的金屬氧化物納米顆粒。相應的納米顆粒-聚合 物雜化配方可以以簡單且經濟的方式如通過旋涂，施加于各種基材上。 可以獲得的折射率通常在最先提及的濺射表面與具有高折射率的聚合 物的層之間。通過增加納米顆粒含量，可獲得增加的折射率。例如， 美國專利申請公開No.2002/0176169?A1公開了納米顆粒-丙烯酸酯雜 化體系的制備，在有機溶劑中包含金屬氧化物如二氧化鈦、氧化銦或 氧化錫，和可UV交聯粘合劑，所述粘合劑如基于丙烯酸酯的具有高 折射率的層。在旋涂、溶劑蒸發和UV輻照后，可獲得在可見光波長 范圍內測量，具有1.60-1.95的折射率實部n的相應涂層。

然而，除物理性質外，加工性能和與其它組分的相容性同樣 是重要的。因此，通過光聚合得到的有機材料，通常作為具有高折射 率的單體的均聚物或共聚物，具有重要作用，例如用于制造光學部件 如透鏡、棱鏡和光學涂層(參見例如美國專利5,916,987)，或用于制造 全息材料中的反差(contrast)(參見例如美國專利6,780,546)。對于這類應 用或類似的應用，需要能夠以規定方式調節折射率和使其在范圍內變 化，例如通過混合具有高折射率的組分。

對于上述應用領域，典型地使用烯屬不飽和化合物如優選地 (甲基)丙烯酸酯的聚合物。為獲得1.5或更高的折射率，可使用鹵素取 代的芳族(甲基)丙烯酸酯或美國專利6,794,471中記載的特殊甲基丙烯 酸烷基酯。由于其復雜的制備，后者尤其是不利的。

基于異氰酸取代苯基酯的氨基甲酸酯丙烯酸酯制備相應聚 合物的適用性已經由Bowman描述(Polymer?2005，46，4735-4742)。

未公開的國際申請PCT/EP2008/002464披露了在λ＝532nm 的折射率至少為1.5的(甲基)丙烯酸酯，其適用于制造光學數據介質， 特別是用于全息存儲法的那些，并且是基于工業上可獲得的原料。在 這方面，還已知曉基于異氰酸苯酯的化合物，這些總是基于在異氰酸 酯側的未取代的苯基環。

在光聚合物配方中，具有高折射率的丙烯酸酯作為賦予反差 的組分起到決定性作用(美國專利6,780,546)。信號和參比光束的干涉 場(在最簡單情況下為兩個平面波)通過具有高折射率的丙烯酸酯在干 涉場中具有高強度位置的局部光聚合，被繪入折射率光柵(refractive index?grating)中，其包含所述信號的全部信息(全息圖)。通過僅以參比 光束照射該全息圖，可隨后再現該信號。相對于入射參比光強度的如 此再現的所述信號的強度稱作衍射效率，或以下稱為DE。在通過疊加 兩個平面波形成的最簡單的全息圖的情況下，DE由再現時衍射的光的 強度和入射參比光與衍射的光強度之和的商得到。DE越高，關于為了 以固定亮度顯現所述信號所需參比光的所需量，全息圖越有效。具有 高折射率的丙烯酸酯能夠生產在具有最低折射率的區域與具有最高折 射率的區域之間具有高振幅的折射率光柵，并從而在光聚合物配方中 允許具有高DE的全息圖。

發明內容