專(zhuān)利名稱(chēng)：生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法
生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法本發(fā)明涉及生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法和可通過(guò)該方法獲得的全息介質(zhì)?？梢岳缃柚厥夤饩酆衔锱渲破分圃烊⒔橘|(zhì)。因此，例如，在WO 2008/125199Al中描述了含有聚氨酯基基質(zhì)聚合物、丙烯酸酯基書(shū)寫(xiě)單體和光引發(fā)劑的光聚合物配制品。如果固化光聚合物配制品，則書(shū)寫(xiě)單體和光引發(fā)劑在空間上以各向同性地分布嵌在所得的聚氨酯基質(zhì)中。以這樣的方式獲得可將全息圖曝光并入在其中的介質(zhì)。這可通過(guò)兩個(gè)相干光源的疊加實(shí)現(xiàn)，其中在介質(zhì)中形成通?？赏ㄟ^(guò)折射率區(qū)域變化(折射率調(diào)制Λη)描述的三維結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)被稱(chēng)作全息圖，其也可以被描述為衍射 光學(xué)元件。這里，這種全息圖形成何種光學(xué)功能取決于具體的曝光。關(guān)于光聚合物配制品的使用，由光聚合物中的全息曝光產(chǎn)生的折射率調(diào)制Λη起到?jīng)Q定性作用。在全息曝光時(shí)，通過(guò)例如高折射丙烯酸酯在折射率光柵中的干擾場(chǎng)中的高強(qiáng)度位置的局部光聚合反映了信號(hào)光束和參考光束的干擾場(chǎng)(在最簡(jiǎn)單的情況下，兩個(gè)平面波的干擾場(chǎng))。光聚合物(全息圖)中的折射率光柵含有信號(hào)光束的所有信息。通過(guò)使全息圖僅曝露在參考光束下，可隨后再次重構(gòu)信號(hào)。由此重構(gòu)的信號(hào)的強(qiáng)度與入射參考光的強(qiáng)度的比在下文中被稱(chēng)作DE和衍射效率。在由兩個(gè)平面波的疊加形成的全息圖的最簡(jiǎn)單情況下，由重構(gòu)中衍射光的強(qiáng)度與入射參考光和衍射光的強(qiáng)度總和的商獲得DE。DE越高，全息圖在使信號(hào)以固定亮度可見(jiàn)所需的參考光的量方面越有效。高折射丙烯酸酯能夠產(chǎn)生在低折射率區(qū)域與高折射率區(qū)域之間具有高幅度并因此能獲得在光聚合物配制品中具有高DE和高An的全息圖的折射率光柵。這里應(yīng)注意，DE取決于An和光聚合物層厚度d的乘積。該乘積越大，可能的DE越大(對(duì)反射全息圖而言)。使全息圖例如在單色光照明的情況下變得可見(jiàn)(重構(gòu))的角度范圍的寬度僅依賴(lài)于層厚度d。在用例如白光照明全息圖的情況下，有助于全息圖重構(gòu)的光譜區(qū)的寬度同樣僅依賴(lài)于層厚度d。在這種情況中，D越小，各自的接受寬度越大。如果想要制造明亮易見(jiàn)的全息圖，則應(yīng)追求高Λη和小厚度d，并且甚至這樣使DE盡可能大。這意味著Λη越高，在不損失DE的情況下獲得用于形成明亮全息圖的層厚度d的自由發(fā)展的余地就越大。因此，在光聚合物配制品的優(yōu)化中Λη的優(yōu)化非常重要(P.Hariharan, Optical Holography,第 2 版，Cambridge University Press, 1996)。因此迄今已嘗試通過(guò)改變用于制造全息介質(zhì)的光聚合物配制品的組成來(lái)實(shí)現(xiàn)盡可能高的Λη。但是，已經(jīng)證實(shí)，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中開(kāi)發(fā)的光聚合物配制品不能沒(méi)有一些顯著問(wèn)題地用于全息介質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)。例如在迄今仍未公開(kāi)且申請(qǐng)?zhí)枮?9001952. 2的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)中描述了一種這樣的工業(yè)生產(chǎn)方法。在這種方法中，將光聚合物配制品施加到載體材料上，然后在升高的溫度下干燥。以這樣的方式可以獲得薄膜形式的全息介質(zhì)。如果在上述方法中使用在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中為高Λ η優(yōu)化的光聚合物配制品，在許多情況下獲得與在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模中制成的介質(zhì)相比在其中記錄全息圖時(shí)令人驚訝地具有明顯更低的△ η值的介質(zhì)。因此迄今還不能毫無(wú)困難地將實(shí)驗(yàn)室配制品用于全息介質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)。
由于在全息介質(zhì)生產(chǎn)中觀察到的質(zhì)量損失，容易想到這樣的推測(cè)，在生產(chǎn)期間，尤其在干燥區(qū)中可能發(fā)生各組分的蒸發(fā)。但是，考慮到所用組分的沸點(diǎn)和蒸氣壓，不能期待，在各自的干燥溫度下，這應(yīng)是觀察到的質(zhì)量損失的成因，并因此是明顯較低的An值的原因。 但是，蒸氣壓是借助于其的幫助不能檢驗(yàn)組分是否適用于全息介質(zhì)的工業(yè)生產(chǎn)的參數(shù)。因?yàn)榛衔锏恼魵鈮菏敲枋黾兾镔|(zhì)或物質(zhì)混合物如何與其液相或固相熱力學(xué)平衡的物質(zhì)常數(shù)。但是對(duì)動(dòng)態(tài)體系而言，蒸氣壓沒(méi)有提供依據(jù)。因此，蒸氣壓沒(méi)有描述例如其如何在連續(xù)運(yùn)行的涂布裝置中占主導(dǎo)的狀況。在此，以小的層厚度平面施加到載體膜上的光聚合物配制品通過(guò)空氣循環(huán)干燥。空氣循環(huán)導(dǎo)致氣相不斷被除去。因此在這些條件下沒(méi)有建立熱力學(xué)平衡。因此本發(fā)明的目的是提供可借以生產(chǎn)具有高Λ η值的全息介質(zhì)的(工業(yè))方法。通過(guò)一種生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法實(shí)現(xiàn)這一目的，其中 i)提供光聚合物配制品，作為組分，其包含
A)基質(zhì)聚合物
B)書(shū)寫(xiě)單體
O光引發(fā)劑體系
D)任選不可光聚合的組分
E)和任選的催化劑、自由基穩(wěn)定劑、溶劑、添加劑和其它助劑和/或添加劑， )將所述光聚合物配制品作為層平面施加到載體膜上和
iii)所述光聚合物配制品在載體膜上在60 < T > 120°C的溫度下干燥，
其特征在于，僅選擇其TGA 95值> 100°C并比溫度T高至少30°C的化合物作為光聚合物配制品的組分。因此，為檢驗(yàn)干燥過(guò)程中在光聚合物配制品中存在的某些組分是否在敞開(kāi)的表面上存在從該配制品中蒸發(fā)的危險(xiǎn)，其蒸氣壓不是決定性的。相反，這由這種化學(xué)組分的揮發(fā)性確定，其中在此取TGA 95值作為量度標(biāo)準(zhǔn)。組分的TGA 95值在本發(fā)明范圍內(nèi)被理解為是對(duì)各組分而言，基于該組分最初稱(chēng)重加入的量計(jì)，出現(xiàn)5重量％的質(zhì)量損失時(shí)的溫度?？梢杂脽嶂亓糠治鰷y(cè)量各組分的TGA95值，其中測(cè)定這種溫度。下列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)也證實(shí)TGA 95值作為選擇標(biāo)準(zhǔn)的適用性對(duì)用于生產(chǎn)全息介質(zhì)的兩種組分，即組分D2 (丁基氨基甲酸-2，2，3，3，4，4，5，5，6，6，7，7，8，8，9，9-十六氟壬酯)和組分D3 (己基氨基甲酸_2，2，2-三氟乙酯)而言，根據(jù)R0ck所說(shuō)按照OE⑶化學(xué)品測(cè)試指南No. 104在循環(huán)裝置(在沸點(diǎn)測(cè)定器中定壓)中在氮?dú)夥障聹y(cè)定蒸氣壓。在90至180°C溫度范圍內(nèi)的所得蒸氣壓曲線(xiàn)顯示在圖I中。安托尼方程
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法，其中 i)提供光聚合物配制品，作為組分其包含A)基質(zhì)聚合物B)書(shū)寫(xiě)單體O光引發(fā)劑體系D)任選不可光聚合的組分E)和任選催化劑、自由基穩(wěn)定劑、溶劑、添加劑和其它助劑和/或添加物， )將所述光聚合物配制品以層形式平面施加到載體膜上和 iii)所述光聚合物配制品在載體膜上在60 < T > 120°C的溫度下干燥， 其特征在于，作為光聚合物配制品的組分僅選擇其TGA 95值> 100°C并比溫度T高至少30°C的化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其特征在于，各組分的TGA95值通過(guò)如下方法來(lái)確定，將大約10毫克的各組分的樣品量稱(chēng)入體積為70微升的小鋁盤(pán)中，將該小鋁盤(pán)引入熱天平，優(yōu)選Mettler-Toledo公司的熱天平TG50的爐中并在20 K/min的恒定的爐加熱速率下測(cè)量敞口小鋁盤(pán)中的樣品質(zhì)量損失，其中爐的起始溫度為30°C且最終溫度為600°C，在測(cè)定期間用200 ml/min氮?dú)饬鞔祾咴摖t，并基于樣品最初稱(chēng)重加入的量計(jì)，測(cè)定出現(xiàn)5重量％的樣品質(zhì)量損失時(shí)的溫度作為各組分的TGA 95值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2任一項(xiàng)的方法，其特征在于，使所述光聚合物配制品在70< T<100 °c的溫度下干燥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述基質(zhì)聚合物是聚氨酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，所述聚氨酯可通過(guò)異氰酸酯組分a)與異氰酸酯反應(yīng)性組分b)的反應(yīng)獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述書(shū)寫(xiě)單體是丙烯酸酯和/或甲基(丙烯酸酯)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項(xiàng)的方法，其特征在于，使用單官能和多官能書(shū)寫(xiě)單體的組合作為記錄單體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述單官能書(shū)寫(xiě)單體具有通式(II)
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的方法，其特征在于，所述多官能書(shū)寫(xiě)單體具有通式(III)
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述光聚合物配制品含有氨基甲酸乙酯作為增塑劑，其中所述氨基甲酸乙酯優(yōu)選被至少一個(gè)氟原子取代。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，作為增塑劑優(yōu)選使用通式(IV)的氨基甲酸乙酯
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑體系包含陰離子染料、陽(yáng)離子染料或中性染料和共引發(fā)劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求I至12任一項(xiàng)的方法，其特征在于，將所述光聚合物配制品作為薄膜施加到載體膜上，并用保護(hù)膜覆蓋所述薄膜。
14.全息介質(zhì)，其可通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I至13任一項(xiàng)的方法獲得。
全文摘要
本發(fā)明涉及生產(chǎn)全息介質(zhì)的方法，其中提供包含基質(zhì)聚合物、書(shū)寫(xiě)單體、光引發(fā)劑體系和任選輔助材料和添加物作為組分的光聚合物配制品，將所述光聚合物配制品作為層平面施加在載體膜上，并將所述光聚合物配制品在載體膜上在XX < T > YY℃的溫度下干燥，其中僅選擇TGA95值>100℃并比溫度T高至少30℃的化合物作為光聚合物配制品的組分。本發(fā)明還提供可根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的全息介質(zhì)。
文檔編號(hào)G11B7/245GK102667936SQ201080060490
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者D.赫內(nèi)爾, F-K.布魯?shù)? M-S.魏澤, T.羅勒, T.費(fèi)克 申請(qǐng)人:拜爾材料科學(xué)股份公司