生产全息膜的方法技术

本发明专利技术涉及生产全息膜的方法，其中提供光聚合物配制品，其包含基质聚合物、书写单体、光引发剂体系和任选助剂和添加物，将所述光聚合物配制品作为薄膜平面施加到基底上，并干燥所述薄膜，其中使用具有≥0.03MPa的平台模量G0的光聚合物配制品。本发明专利技术还提供可通过本发明专利技术的方法获得的全息介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及和可通过该方法获得的全息膜。可以例如借助特殊光聚合物配制品制造全息膜。因此，例如，在WO 2008/125199A1中描述了含有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。如果固化光聚合物配制品，则书写单体和光引发剂在空间上以各向同性地分布嵌在所得的聚氨酯基质中。以这样的方式获得可将全息图曝光并入在其中的膜。这可通过两个相干光源的叠加实现，其中在介质中形成通常可通过折射率区域变化(折射率调制An)描述的三维结构。这样的结构被称作全息图，其也可以被描述为衍射光学元件。这里，这种全息图形成何种光学功能取决于具体的曝光。关于光聚合物配制品的使用，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。在全息曝光时，通过例如高折射丙烯酸酯在折射率光栅中的干扰场中的高强度位置的局部光聚合反映了信号光束和参考光束的干扰场(在最简单的情况下，两个平面波的干扰场)。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。通过使全息图仅曝露在参考光束下，可随后再次重构信号。由此重构的信号的强度与入射参考光的强度的比在下文中被称作DE和衍射效率。在由两个平面波的叠加形成的全息图的最简单情况下，由重构中衍射光的强度与入射参考光和衍射光的强度总和的商获得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量方面越有效。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幅度并因此能获得在光聚合物配制品中具有高DE和高An的全息图的折射率光栅。这里应注意，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)。使全息图例如在单色光照明的情况下变得可见(重构)的角度范围的宽度仅依赖于层厚度d。在用例如白光照明全息图的情况下，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。在这种情况中，D越小，各自的接受宽度越大。如果想要制造明亮易见的全息图，则应追求高An和小厚度d，并且甚至这样使DE尽可能大。这意味着An越高，在不损失DE的情况下获得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中An的优化非常重要(P. Hariharan, Optical Holography,第 2 版，Cambridge University Press,1996)。因此迄今已尝试通过改变用于制造全息介质的光聚合物配制品的组成来实现尽可能高的An。但是，已经证实，在实验室实验中开发的光聚合物配制品不能没有一些显著问题地用于全息介质的工业生产。例如在迄今仍未公开且申请号为09001952. 2的欧洲专利申请中描述了一种这样的工业生产方法。在这种方法中，将光聚合物配制品施加到载体材料上，然后在升高的温度下干燥。以这样的方式可以获得薄膜形式的全息介质。如果在上述方法中使用在实验室实验中为高An优化的光聚合物配制品，在许多情况下获得在其上面的光聚合物配制品没有足够机械稳定性的薄膜。这是特别不利的，因为该薄膜无法卷绕成卷。因此，例如，在施压时光聚合物可能通过保护膜出现位移，或光聚合物的粘性如此大，以致在剥离保护膜(可能是为全息曝光所必需的)时，光聚合物层或至少其表面被破坏。因此迄今不能毫无困难地将实验室配制品用于全息膜的工业生产。因此本专利技术的一个目的是提供可借以生产具有足够机械稳定性的全息膜的(工业)方法，所述全息膜特别可卷绕成卷。通过一种实现这一目的，其中i)提供光聚合物配制品，其包含A)作为无定形网络的基质聚合物 B)单官能书写单体和多官能书写单体的组合C)光引发剂体系D)任选不可光聚合的组分E)任选催化剂、自由基稳定剂、溶剂、添加剂和其它助剂和/或添加物，ii)将所述光聚合物配制品作为薄膜平面施加到基底上和iii)干燥所述薄膜，其中使用具有> 0. 03MPa的平台模量的光聚合物配制品。已发现，如果使用具有彡0. 03MPa的平台模量的光聚合物配制品，则可以制造机械稳定的可卷绕全息膜。在本申请中，平台模量被理解为是指未曝光的光聚合物配制品的复数剪切模量(也称作储能模量)的实部。优选地，可以使用具有彡0. 03MPa和彡IMPa,优选彡0. 05MPa和彡IMPa,特别优选彡0. IMPa和彡IMPa,并尤其优选彡0. IMPa和彡0. 6MPa的平台模量的光聚合物配制品。根据本专利技术的另一个优选的实施方式，计划在步骤iii)中的干燥后在该薄膜上施加复合薄膜(Kaschierfilm)。该薄膜可随后优选与复合薄膜一起卷绕。特别可以通过在具有板-板几何的振荡式流变仪中测量光聚合物配制品的复数剪切模量来确定光聚合物配制品的平台模量。特别是如果基质组分A由反应性组分(例如2-组分体系)构成，由此可在基质组分的固化时间内进行光聚合物配制品剪切模量的时间展开，在其结束时，作为所得复数剪切模量的实部得出平台模量。为了更容易地进行平台模量的测量，这里在光聚合物配制品中可以放弃光引发剂体系(组分C))。基质聚合物(组分A)可以优选是尤其可通过异氰酸酯组分a)与异氰酸酯反应性组分b)反应获得的聚氨酯。异氰酸酯组分a)优选包含多异氰酸酯。作为多异氰酸酯可以使用本身为本领域技术人员已知的所有化合物或其混合物，其具有平均每分子两个或多个NCO官能。它们可以是基于芳族、芳脂族、脂族或脂环族基础的。也可以以次要量同时使用单异氰酸酯和/或含有不饱和基团的多异氰酸酯。例如，亚丁基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) >1,8- 二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2，2，4-和/或2，4，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异构的双(4，4’_异氰酸根合环己基)甲烷及其任意异构体含量的混合物、异氰酸根合甲基-1，8-辛烷二异氰酸酯、1，4_亚环己基二异氰酸酯、异构的环己烷二亚甲基二异氰酸酯、I，4-亚苯基二异氰酸酯、2，4-和/或2，6-甲苯二异氰酸酯、I，5-亚萘基二异氰酸酯、2，4’-或4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯和/或三苯甲烷-4，4’，4”-三异氰酸酯是合适的。也可以使用具有氨基甲酸乙酯结构、脲结构、碳二亚胺结构、酰基脲结构、异氰脲酸酯结构、脲基甲酸酯结构、缩二脲结构、噁二嗪三酮结构、脲二酮结构和/或亚氨基噁二嗪二酮结构的单体二-或三异氰酸酯的衍生物。优选使用基于脂族和/或脂环族的二 -或三异氰酸酯的多异氰酸酯。组分a)的多异氰酸酯特别优选的是二聚或低聚脂族和/或脂环族二 -或三异氰酸酯。基于HDI和I，8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷或其混合物的异氰脲酸酯、脲二酮和/或亚氨基噁二嗪二酮是最特别优选的。 具有氨基甲酸乙酯基团、脲基甲酸酯基团、缩二脲基团和/或酰胺基团的NCO-官能预聚物也可用作组分a)。组分a)的预聚物以本身为本领域技术人员公知的方式在任选使用催化剂和溶剂的情况下以合适的化学计量通过单体型、低聚或多异氰酸酯al)与异氰酸酯反应性化合物a2)的反应来获得。合适的多异氰酸酯al)是本身为本领域技术人员已知的所有脂族、脂环族、芳族或芳脂族二-和三异氰酸酯，其中它们是通过光气化还是通过无光气的方法获得并不重要。此外，也可以使用本身为本领域技术人员公知的具有氨基甲酸乙酯结构、脲结构、碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：FK·布鲁德，D·赫内尔，MS·魏泽，T·罗勒，T·费克，
申请(专利权)人：拜尔材料科学股份公司，
类型：发明
国别省市：