[發明專利]具有低交聯密度的光聚合物配制劑

有效

• 申請號: 200910179015.8
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101713923A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: M·-S·韋澤;T·羅爾;F·-K·布魯德;T·法克;D·霍內爾
• 申請（專利權）人: 拜爾材料科學股份公司
• 主分類號: G03F7/028
• 分類號: G03F7/028;G03F7/031;G03H1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段家榮;李炳愛

相關申請

本申請要求2008年10月1日提交的歐洲專利No.08017276.0的優 先權，其整個內容在此以引用的方式并入本文用于所有有益目的。

背景技術

本發明涉及基于聚合物網絡(作為基質)和至少一種被溶于其中的可 光聚合的單體的光聚合物配制劑和涉及用于從這種光聚合物制備全息 介質的方法及其用途。在曝光之前，光聚合物配制劑具有，作為交聯 密度的量度，橋接兩個聚合物鏈(polymer?strands)的鏈段的特定的平均 分子量M_C或這種交聯密度對所溶解的寫入單體的摩爾質量M_Mo的特定 的比率Q，其表示為Q＝M_C/M_Mo。

光聚合物為可利用兩個相干光源的疊加進行曝光的材料。三維結構 在光聚合物中形成并且通?？勺鳛檎凵渎实膮^域變化的結果被寫入材 料中。這種結構被稱作全息圖，其也可以被描述為衍射光學元件。其光 功能如全息圖根據特定的曝光而形成。

對于光聚合物作為用于在可見光(λ＝400-800nm)和近紫外范圍 (λ＝300-400nm)中的光學應用的全息圖的載體的用途，通常在曝光之后需 要具有高衍射效果的無色材料。自開始全息攝影術以來，鹵化銀膠片已 被用于該目的，尤其是具有高分辨率的那些。也可以使用重鉻酸鹽明膠 (DCG)、含有重鉻酸鹽的明膠膠片或鹵化銀和DCG的混合形式。兩種材 料均需要化學后處理以形成全息圖，這對于工業過程，增加了額外的成 本并需要處理化學顯影劑溶液。另外，濕化學工藝導致膠片的溶脹和隨 后的收縮，這可能導致全息圖中不希望的色移。

US?4959284(杜邦)描述了光聚合物，尤其是由可溶于有機溶劑的熱 塑性塑料，如聚醋酸乙烯酯、纖維素乙酰丁酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯- 苯乙烯共聚物、光敏引發劑和至少一種乙烯基環丙烷組成。另外，EP 352774A1(杜邦)描述了含有其它乙烯基的單體，如N-乙烯基吡咯烷酮、 丙烯酸苯氧乙基酯和三醇的丙烯酸酯，三醇如三羥甲基丙烷(TMPTA)和 乙氧基化的三羥甲基丙烷(TMPEOTA)或其它丙烯酸酯或丙烯酰胺。已知 的是，工業中這種光聚合物只在較長時間的熱處理后才獲得有用的全息 圖。O’Neill等(Applied?Optics，41卷，第5期，第845頁以及下列等， 2002)在其綜述文獻中不僅討論了上述材料而且討論了可從熱塑性材料 和丙烯酰胺獲得的光聚合物。除丙烯酰胺的毒理學分布的缺點外，這種 產品并不產生光全息圖。

往其中可以引入在光的影響下改變染料感光靈敏度的染料的全息 活性材料(Luo等，Optics?Express，13卷，第8期，2005，3123頁)也是已知 的。類似地，Bieringer(Springer?Series?in?Optical?Science(2000)，76，第 209-228頁)描述了所謂的光尋址聚合物(photoaddressable?polymers)，這 種同樣地為聚合物鍵合染料在光的影響下能夠被異構化。在兩類物質 中，全息圖均可通過曝光被引入且這些材料可被用于全息數據的存儲。 然而，這些產品當然是高度著色的，因此不適合用于上述應用。

近來，還描述了不是從熱塑性材料而是從交聯聚合物被包含的光聚 合物：US?020070077498(富士)因此描述了溶于聚氨酯基質中的丙烯酸 2，4，6-三溴苯基酯。US?6103454(InPhase)同樣描述了具有可聚合組分，如 丙烯酸4-氯苯基酯、4-溴代苯乙烯和乙烯基萘的聚氨酯基質。這些配制 劑也被開發用于全息數據存儲、全息應用，在其中許多而且非常弱的使 用電子檢測器可讀的全息圖被寫入和讀取。對于它們通常的是，高折 射光聚合的單體以在具有低折射指數的基質中的溶液形式存在。對于 在整個可見光(λ＝400-800nm)和近UV范圍(λ＝300-400nm)中的光學應 用，這種配制劑同樣地是不適合的。

本發明的目的是開發用于作為全息介質的應用的光聚合物，該全息 介質可以沒有熱或濕化學后處理時進行操作并且使用它們在曝光后可 以產生具有高衍射效率和大亮度的無色全息圖。