KR102106544B1 - Photopolymer composition - Google Patents

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KR102106544B1 KR1020170134211A KR20170134211A KR102106544B1 KR 102106544 B1 KR102106544 B1 KR 102106544B1 KR 1020170134211 A KR1020170134211 A KR 1020170134211A KR 20170134211 A KR20170134211 A KR 20170134211A KR 102106544 B1 KR102106544 B1 KR 102106544B1
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Abstract

본 발명은 굴절율 변조값이 크면서도 온도 및 습도에 대한 내구성이 향상된 포토폴리머층을 보다 용이하게 제공할 수 있는 포토폴리머 조성물, 이를 이용한 홀로그램 기록 매체, 광학 소자, 및 홀로그래픽 기록 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a photopolymer composition capable of more easily providing a photopolymer layer having a high refractive index modulation value and improved durability against temperature and humidity, a hologram recording medium, an optical device, and a holographic recording method using the same will be.

Description

포토폴리머 조성물{PHOTOPOLYMER COMPOSITION}Photopolymer composition {PHOTOPOLYMER COMPOSITION}

본 발명은 포토폴리머 조성물, 홀로그램 기록 매체, 광학 소자 및 홀로그래픽 기록 방법에 관한 것이다.The present invention relates to photopolymer compositions, holographic recording media, optical elements, and holographic recording methods.

홀로그램(hologram) 기록 미디어는 노광 과정을 통하여 상기 미디어 내 홀로그래픽 기록층 내 굴절률을 변화시킴으로써 정보를 기록하고 이와 같이 기록된 미디어 내 굴절률의 변화를 판독하여 정보를 재생한다. The hologram recording media records information by changing the refractive index in the holographic recording layer in the media through an exposure process, and reads the change in the refractive index in the recorded media to reproduce the information.

포토폴리머(감광성 수지, photopolymer)를 이용하는 경우 저분자 단량체의 광중합에 의하여 광 간섭 패턴을 홀로그램으로 용이하게 저장할 수 있기 때문에, 광학 렌즈, 거울, 편향 거울, 필터, 확산 스크린, 회절 부재, 도광체, 도파관, 영사 스크린 및/또는 마스크의 기능을 갖는 홀로그래픽 광학 소자, 광메모리 시스템의 매질과 광확산판, 광파장 분할기, 반사형, 투과형 컬러필터 등 다양한 분야에 사용될 수 있다. When a photopolymer (photosensitive resin, photopolymer) is used, the optical interference pattern can be easily stored as a hologram by photopolymerization of a low-molecular monomer, and thus an optical lens, a mirror, a deflecting mirror, a filter, a diffusing screen, a diffractive member, a light guide, and a waveguide , A holographic optical element having a function of a projection screen and / or a mask, a medium and a light diffusion plate of an optical memory system, an optical wavelength divider, a reflective type, a transmissive color filter, and the like.

통상적으로 홀로그램 제조용 포토폴리머 조성물은 고분자 바인더, 단량체 및 광개시제를 포함하며, 이러한 조성물로부터 제조된 감광성 필름에 대하여 레이저 간섭광을 조사하여 국부적인 단량체의 광중합을 유도한다. Typically, the photopolymer composition for hologram production includes a polymer binder, a monomer, and a photoinitiator, and irradiates laser interference light on a photosensitive film prepared from such a composition to induce photopolymerization of a localized monomer.

이러한 광중합 과정에서 단량체가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 높아지고, 고분자 바인더가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 상대적으로 낮아져서 굴절율 변조가 생기게 되며, 이러한 굴절율 변조에 의해서 회절 격자가 생성된다. 굴절율 변조값 n은 포토폴리머층의 두께와 회절효율(DE)에 영향을 받으며, 각도 선택성은 두께가 얇을수록 넓어지게 된다. In the photopolymerization process, a refractive index is increased in a portion where a relatively large amount of monomer is present, and a refractive index is relatively low in a portion where a relatively large amount of a polymer binder is present, resulting in a modulation of the refractive index, and the diffraction grating is generated by the refractive index modulation. The refractive index modulation value n is affected by the thickness and diffraction efficiency (DE) of the photopolymer layer, and the angle selectivity becomes wider as the thickness becomes smaller.

최근에서는 높은 회절효율과 안정적으로 홀로그램을 유지할 수 있는 재료의 개발에 대한 요구와 함께, 얇은 두께를 가지면서도 굴절율 변조값이 큰 포토폴리머층의 제조를 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.In recent years, with the demand for the development of a material capable of stably maintaining a hologram with high diffraction efficiency, various attempts have been made for the production of a photopolymer layer having a small thickness and a large refractive index modulation value.

본 발명은 굴절율 변조값이 크면서도 온도 및 습도에 대한 내구성이 향상된 포토폴리머층을 보다 용이하게 제공할 수 있는 포토폴리머 조성물을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a photopolymer composition capable of more easily providing a photopolymer layer having a high refractive index modulation value and improved durability against temperature and humidity.

또한, 본 발명은 굴절율 변조값이 크면서도 온도 및 습도에 대한 내구성이 향상된 포토폴리머층을 포함한 홀로그램 기록 매체를 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a holographic recording medium including a photopolymer layer with improved durability against temperature and humidity while having a large refractive index modulation value.

또한, 본 발명은 홀로그램 기록 매체를 포함한 광학 소자를 제공하기 위한 것이다. Further, the present invention is to provide an optical element including a hologram recording medium.

또한, 본 발명은 가간섭성 광원에 의해 상기 포토폴리머 조성물에 포함된 광반응성 단량체를 선택적으로 중합시키는 단계를 포함하는, 홀로그래픽 기록 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a holographic recording method comprising the step of selectively polymerizing a photoreactive monomer contained in the photopolymer composition by a coherent light source.

본 명세서에서는, (i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물을 포함한 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체; 광반응성 단량체; 및 광개시제;를 포함하고, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0인 포토폴리머 조성물이 제공된다. In the present specification, (i) a polymer matrix containing a reaction product between a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain and (ii) a linear oxyalkylene diamine compound or a precursor thereof; Photoreactive monomers; And a photoinitiator; and a photopolymer composition having an amino group equivalent ratio of 0.5 to 2.0 in the linear oxyalkylene diamine compound compared to the carboxyl group equivalent contained in the (meth) acrylate-based (co) polymer is provided.

또한, 본 명세서에서는, 상기 포토폴리머 조성물로부터 제조된 홀로그램 기록 매체가 제공된다. Further, in the present specification, a hologram recording medium prepared from the photopolymer composition is provided.

또한, 본 명세서에서는, 상기 홀로그램 기록 매체를 포함한 광학 소자가 제공된다. Further, in the present specification, an optical element including the hologram recording medium is provided.

또한, 본 명세서에서는, 가간섭성 광원에 의해 상기 포토폴리머 조성물에 포함된 광반응성 단량체를 선택적으로 중합시키는 단계를 포함하는, 홀로그래픽 기록 방법이 제공된다. In addition, in the present specification, a holographic recording method is provided, comprising the step of selectively polymerizing a photoreactive monomer contained in the photopolymer composition by a coherent light source.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 포토폴리머 조성물, 홀로그램 기록 매체, 광학 소자, 및 홀로그래픽 기록 방법에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a photopolymer composition, a hologram recording medium, an optical element, and a holographic recording method according to specific embodiments of the present invention will be described in more detail.

본 명세서에서, (메트)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다. In the present specification, (meth) acrylate means methacrylate or acrylate.

본 명세서에서, (공)중합체는 단독중합체 또는 공중합체(랜덤공중합체, 블록공중합체, 그라프트 공중합체를 포함)를 의미한다. In the present specification, (co) polymer means a homopolymer or a copolymer (including random copolymer, block copolymer, and graft copolymer).

또한, 본 명세서에서, 홀로그램(hologram)은 노광 과정을 통하여 전체 가시 범위 및 근자외선 범위(300-800 nm)에서 광학적 정보가 기록된 기록 미디어를 의미하며, 예를 들어 인-라인 (가버(Gabor)) 홀로그램, 이축(off-axis) 홀로그램, 완전-천공(full-aperture) 이전 홀로그램, 백색광 투과 홀로그램 ("무지개 홀로그램"), 데니슈크(Denisyuk) 홀로그램, 이축 반사 홀로그램, 엣지-리터러츄어(edge-literature) 홀로그램 또는 홀로그래피 스테레오그램(stereogram) 등의 시각적 홀로그램(visual hologram)을 모두 포함한다. In addition, in this specification, a hologram (hologram) refers to a recording medium in which optical information is recorded in the entire visible range and near ultraviolet range (300-800 nm) through an exposure process, for example, in-line (Gabor )) Hologram, off-axis hologram, full-aperture pre-hologram, white light transmission hologram ("rainbow hologram"), dennisyuk hologram, biaxial reflective hologram, edge-literature ( edge-literature) and includes holograms such as holograms or hologram stereograms.

본 명세서에 있어서, 상기 알킬기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 탄소수는 특별히 한정되지 않으나 1 내지 40인 것이 바람직하다. 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 20이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 10이다. 또 하나의 실시상태에 따르면, 상기 알킬기의 탄소수는 1 내지 6이다. 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, n-프로필, 이소프로필, 부틸, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, sec-부틸, 1-메틸-부틸, 1-에틸-부틸, 펜틸, n-펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실, n-헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 4-메틸-2-펜틸, 3,3-디메틸부틸, 2-에틸부틸, 헵틸, n-헵틸, 1-메틸헥실, 시클로펜틸메틸, 시클로헥틸메틸, 옥틸, n-옥틸, tert-옥틸, 1-메틸헵틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, n-노닐, 2,2-디메틸헵틸, 1-에틸-프로필, 1,1-디메틸-프로필, 이소헥실, 2-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 5-메틸헥실 등이 있으나, 이들에 한정되지 않는다.In the present specification, the alkyl group may be straight chain or branched chain, and carbon number is not particularly limited, but is preferably 1 to 40. According to an exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 20 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. According to another exemplary embodiment, the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group are methyl, ethyl, propyl, n-propyl, isopropyl, butyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, sec-butyl, 1-methyl-butyl, 1-ethyl-butyl, pentyl, n -Pentyl, isopentyl, neopentyl, tert-pentyl, hexyl, n-hexyl, 1-methylpentyl, 2-methylpentyl, 4-methyl-2-pentyl, 3,3-dimethylbutyl, 2-ethylbutyl, heptyl , n-heptyl, 1-methylhexyl, cyclopentylmethyl, cyclohexylmethyl, octyl, n-octyl, tert-octyl, 1-methylheptyl, 2-ethylhexyl, 2-propylpentyl, n-nonyl, 2,2 -Dimethylheptyl, 1-ethyl-propyl, 1,1-dimethyl-propyl, isohexyl, 2-methylpentyl, 4-methylhexyl, 5-methylhexyl, and the like, but is not limited thereto.

본 명세서에 있어서, 알킬렌기는 알케인(alkane)으로부터 유래한 2가의 작용기로, 예를 들어, 직쇄형, 분지형 또는 고리형으로서, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 이소부틸렌기, sec-부틸렌기, tert-부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등이 될 수 있다.In the present specification, the alkylene group is a divalent functional group derived from alkane (alkane), for example, as a straight chain, branched or cyclic, methylene group, ethylene group, propylene group, isobutylene group, sec- It may be a butylene group, tert-butylene group, pentylene group, hexylene group, or the like.

또한, 본 명세서에 있어서, "*"는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다.In addition, in this specification, "*" means a bond connected to another substituent.

발명의 일 구현예에 따르면, (i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물을 포함한 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체; 광반응성 단량체; 및 광개시제를 포함하고, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0인 포토폴리머 조성물이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, (i) a polymer matrix or a precursor thereof comprising a reaction product between a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain and (ii) a linear oxyalkylene diamine compound; Photoreactive monomers; And a photoinitiator, and a photopolymer composition having an amino group equivalent ratio of 0.5 to 2.0 contained in the linear oxyalkylene diamine compound compared to the carboxyl group equivalent contained in the (meth) acrylate-based (co) polymer may be provided. .

본 발명자들은, 상기 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물을 이용한 고분자 매트릭스를 포함한 포토폴리머 조성물로부터 형성되는 홀로그램이 보다 얇은 두께 범위에서도 이전에 알려진 홀로그램에 비하여 크게 향상된 굴절율 변조값 및 우수한 온도, 습도에 대한 내구성을 구현할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. The present inventors have a thinner hologram formed from a photopolymer composition comprising a polymer matrix using a reaction product between a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain and a linear oxyalkylene diamine compound. Even in the experiment, it was confirmed through experiments that a significantly improved refractive index modulation value and excellent temperature and humidity durability can be realized compared to a previously known hologram.

보다 구체적으로, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체의 분지쇄에 위치한 카르복시기와 반응하여 아마이드 가교결합을 형성할 수 있는 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물을 반응시켜 얻어지는 생성물을 고분자 매트릭스로 적용함에 따라, 촉매를 넣어주지 않고도 단순히 열을 가해주는 것만으로도 용이하게 고분자 매트릭스를 경화시킬 수 있다.More specifically, the product obtained by reacting a linear oxyalkylene diamine compound capable of forming an amide crosslink by reacting with a carboxyl group located in the branched chain of the (meth) acrylate-based (co) polymer is applied as a polymer matrix. Accordingly, the polymer matrix can be easily cured by simply applying heat without adding a catalyst.

특히, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물은 다이옥시알킬렌기를 포함한 주쇄 및 상기 주쇄의 양말단에 결합한 아미노기를 포함하면서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0를 만족함에 따라, 높은 가교 효과로 인하여 홀로그램 기록 시, 부피 수축을 최소화할 수 있으며 산소 원자는 다른 구성물들과의 상용성을 유지하여 굴절률 변조를 극대화시켜 기록특성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물간의 가교밀도가 최적화되어, 기존 매트릭스 대비 우수한 내구성을 확보할 수 있다.In particular, the linear oxyalkylene diamine compound comprises a main chain including a dioxyalkylene group and an amino group bound to the sock end of the main chain, while the linear relative to the carboxyl group equivalent in the (meth) acrylate-based (co) polymer As the amino group equivalent ratio contained in the oxyalkylene diamine compound of 0.5 satisfies 0.5 to 2.0, the volume shrinkage can be minimized during hologram recording due to the high crosslinking effect, and the oxygen atom maintains compatibility with other constituents. The recording characteristics can be improved by maximizing the refractive index modulation. In addition, the crosslinking density between the (meth) acrylate-based (co) polymer and the linear oxyalkylene diamine compound is optimized, thereby ensuring excellent durability compared to the existing matrix.

한편, 상기 일구현예와 같이 옥시알킬렌 구조를 주쇄로 포함하지 않는 경우, 극성 분자가 많은 화합물의 특성상 상용성 문제가 발생할 수 있으며, 디아민 화합물의 중량평균분자량(GPC측정)이 150 초과로 증가할 경우, 회절효율이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, if the oxyalkylene structure is not included as the main chain as in the above embodiment, compatibility problems may occur due to the properties of the compound having many polar molecules, and the weight average molecular weight (GPC measurement) of the diamine compound increases to more than 150 If it does, there may be a problem that the diffraction efficiency decreases.

또한, 본 발명에서는 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체의 성분으로 추가적으로 불소계 화합물 또는 포스페이트계 화합물 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 불소계 화합물이나 포스페이트계 화합물은 광반응성 단량체에 비해 낮은 굴절률을 가지고 있어, 고분자 매트릭스의 굴절률을 낮추어 포토폴리머 조성물의 굴절률 변조를 극대화시킬 수 있다.In addition, the present invention may further include a fluorine-based compound or a phosphate-based compound as a component of the polymer matrix or a precursor thereof, and the fluorine-based compound or phosphate-based compound has a lower refractive index than the photoreactive monomer, thereby The refractive index can be lowered to maximize the modulation of the refractive index of the photopolymer composition.

더구나, 상기 포스페이트계 화합물은 가소제의 역할을 수행하여, 상기 고분자 매트릭스의 유리전이온도를 낮추어 포토폴리머 조성물의 성형성을 높이거나 단량체의 이동을 원활하게 할 수 있다.Moreover, the phosphate-based compound acts as a plasticizer, thereby lowering the glass transition temperature of the polymer matrix to increase the moldability of the photopolymer composition or facilitate the movement of monomers.

이하에서는 상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물의 각 성분별로 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, each component of the photopolymer composition of the embodiment will be described in more detail.

(1) 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체(1) Polymer matrix or precursor thereof

상기 고분자 매트릭스는 상기 포토폴리머 조성물 및 이로부터 제조된 필름 등의 최종 제품의 지지체 역할을 할 수 있으며, 상기 포토폴리머 조성물로부터 형성된 홀로그램에서는 굴절률이 상이한 부분으로써 굴절률 변조를 높이는 역할을 할 수 있다. The polymer matrix may serve as a support for a final product such as the photopolymer composition and a film prepared therefrom, and may serve to increase the refractive index modulation as a portion having a different refractive index in the hologram formed from the photopolymer composition.

상술한 바와 같이, 상기 고분자 매트릭스는 (i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 고분자 매트릭스의 전구체는 상기 고분자 매트릭스를 형성하는 단량체 또는 올리고머를 포함하고, 구체적으로 상기 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체, 또는 이의 단량체 또는 상기 단량체의 올리고머, 그리고 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물, 또는 이의 단량체 또는 상기 단량체의 올리고머를 포함할 수 있다. As described above, the polymer matrix may include a reaction product between (i) a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain, and (ii) a linear oxyalkylene diamine compound. Accordingly, the precursor of the polymer matrix includes a monomer or oligomer forming the polymer matrix, specifically, a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain, or a monomer thereof or an oligomer of the monomer , And a linear oxyalkylene diamine compound, or a monomer thereof or an oligomer of the monomer.

한편, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물은 분자당 2개의 아미노기를 갖는 화합물 또는 그의 혼합물일 수 있다. 상기 아미노기는 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기와 아미드반응을 통해 아미드 결합을 형성하여 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물을 가교시킬 수 있다.Meanwhile, the linear oxyalkylene diamine compound may be a compound having two amino groups per molecule or a mixture thereof. The amino group forms an amide bond through an amide reaction with the carboxyl group included in the (meth) acrylate-based (co) polymer to crosslink the linear (oxyalkylene diamine) compound with the (meth) acrylate-based (co) polymer. You can.

이때, 상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체는 상기 아미노기의 당량이 200 g/개 내지 3000 g/개, 또는 500 g/개 내지 3000 g/개일 수 있다. 상기 당량은 작용기 한 개당 차지하는 매트릭스를 형성하는 아크릴레이트계 공중합체의 평균 분자량을 의미하며, 상기 당량값이 작을수록 작용기의 밀도가 높으며, 상기 당량값이 클수록 작용기 밀도가 작아진다. 상기 당량을 측정하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 정량적 분석을 위해서는 핵자기공명법으로 측정할 수 있고 DSC 분석을 통하여 유리전이온도가 같이 변화하는 모습을 간접적으로 관찰할 수 있다. At this time, the polymer matrix or a precursor thereof may have an equivalent of the amino group of 200 g / piece to 3000 g / piece, or 500 g / piece to 3000 g / piece. The equivalent weight refers to the average molecular weight of the acrylate-based copolymer forming a matrix occupied per functional group, the smaller the equivalent value, the higher the density of the functional group, and the larger the equivalent value, the smaller the functional group density. The example of the method for measuring the equivalent is not particularly limited, but for example, for quantitative analysis, it can be measured by nuclear magnetic resonance method and indirectly observe the change in the glass transition temperature through DSC analysis. .

이에 따라, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물간의 가교밀도가 최적화되어, 기존 매트릭스 대비 우수한 내구성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 가교밀도 최적화를 통해, 높은 굴절률을 갖는 광반응성 단량체와 낮은 굴절률을 갖는 성분간의 유동성(mobility)을 높임으로서 굴절률 변조를 극대화시켜 기록특성이 향상될 수 있다.Accordingly, the crosslink density between the (meth) acrylate-based (co) polymer and the linear oxyalkylene diamine compound is optimized, and thus excellent durability compared to the existing matrix can be secured. In addition, by optimizing the crosslinking density described above, by increasing the mobility between the photoreactive monomer having a high refractive index and a component having a low refractive index, the modulation of the refractive index can be maximized to improve the recording characteristics.

상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체에 포함된 상기 아미노기의 당량이 200 g/개 미만으로 지나치게 감소하거나 3000 g/개 초과로 지나치게 증가하게 되면, 카복실기와 아미노기의 비율이 어긋나 필름의 경화가 원활히 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.When the equivalent amount of the amino group contained in the polymer matrix or precursor thereof is excessively reduced to less than 200 g / piece or excessively increased to more than 3000 g / piece, the ratio of carboxyl group and amino group is misaligned, so that curing of the film does not occur smoothly Can occur.

보다 구체적으로, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물은 다이옥시알킬렌기를 포함한 주쇄 및 상기 주쇄의 양말단에 결합한 아미노기를 포함할 수 있다.More specifically, the linear oxyalkylene diamine compound may include a main chain including a dioxyalkylene group and an amino group bound to the sock end of the main chain.

상기 다이옥시알킬렌기는 하기 화학식1로 표시되는 작용기를 포함할 수 있다.The dioxyalkylene group may include a functional group represented by Formula 1 below.

[화학식1][Formula 1]

Figure 112017101774079-pat00001
Figure 112017101774079-pat00001

상기 화학식1에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이다. 바람직하게는 상기 화학식1에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 탄소수 2의 에틸렌기일 수 있고, 이는 2,2-(에틸렌다이옥시)비스(에틸아민)으로부터 유래할 수 있다.In Formula 1, R 1 to R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Preferably, in Formula 1, R 1 to R 3 may each independently be an ethylene group having 2 carbon atoms, which may be derived from 2,2- (ethylenedioxy) bis (ethylamine).

이에 따라, 상기 일구현예와 같이 옥시알킬렌 구조를 주쇄로 포함하는 경우 다른 구성물들의 상용성을 증가시키는 효과를 구현할 수 있다. 반면, 상기 일구현예와 같이 옥시알킬렌 구조를 주쇄로 포함하지 않는 경우, 상용성에 문제가 발생하여 구성물의 선정과 첨가량의 조절이 힘들 수 있다.Accordingly, when the oxyalkylene structure is included as the main chain, as in the one embodiment, an effect of increasing the compatibility of other components can be realized. On the other hand, if the oxyalkylene structure is not included as the main chain, as in the above-described one embodiment, compatibility problems may occur, and selection and addition of components may be difficult.

상기 옥시알킬렌 디아민 화합물의 중량평균분자량(GPC측정)이 150 이하, 또는 100 내지 150, 또는 130 내지 150, 또는 140 내지 150 일 수 있다. 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(단위 : g/mol)을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예로, 30 ℃의 온도, 클로로포름 용매(Chloroform) 및 1 mL/min의 flow rate를 들 수 있다. 상기 옥시알킬렌 디아민 화합물의 중량평균분자량(GPC측정)이 150 초과로 증가할 경우, 회절효율의 감소가 발생할 수 있다. The oxyalkylene diamine compound may have a weight average molecular weight (GPC measurement) of 150 or less, or 100 to 150, or 130 to 150, or 140 to 150. The weight average molecular weight means the weight average molecular weight (unit: g / mol) of polystyrene conversion measured by GPC method. In the process of measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by the GPC method, detectors and analytical columns, such as a commonly known analytical device and a differential index detector, can be used, and the temperature is usually applied. Conditions, solvents and flow rates can be applied. Specific examples of the measurement conditions include a temperature of 30 ° C, a chloroform solvent (Chloroform) and a flow rate of 1 mL / min. When the weight average molecular weight (GPC measurement) of the oxyalkylene diamine compound increases to more than 150, a reduction in diffraction efficiency may occur.

상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체는 카르복시기가 분지쇄에 위치할 수 있다. 상기 카르복시기는 -COOH로 표시되는 작용기로서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체의 폴리에틸렌계 주쇄로부터 뻗어나온 분지쇄의 말단에 결합할 수 있다. In the (meth) acrylate-based (co) polymer, a carboxyl group may be located in the branched chain. The carboxyl group is a functional group represented by -COOH, and may bind to the end of a branched chain extending from the polyethylene-based main chain of the (meth) acrylate-based (co) polymer.

상기 카르복시기는 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기와 아미드화반응을 통해 아미드 결합을 형성하여 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물을 가교시킬 수 있다.The carboxyl group can crosslink the (meth) acrylate-based (co) polymer and the linear oxyalkylene diamine compound by forming an amide bond through an amidation reaction with the amino group contained in the linear oxyalkylene diamine compound. .

이때, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체는 상기 카르복시기의 당량이 300 g/개 내지 3000 g/개, 또는 500 g/개 내지 2000 g/개, 또는 600 g/개 내지 1800 g/개, 또는 650 g/개 내지 1600 g/개, 또는 700 g/개 내지 1450 g/개일 수 있다. 상기 당량은 작용기 한 개당 차지하는 분자량을 의미하며, 상기 당량값이 작을수록 작용기의 밀도가 높으며, 상기 당량값이 클수록 작용기 밀도가 작아진다.In this case, the (meth) acrylate-based (co) polymer has an equivalent weight of the carboxyl group of 300 g / piece to 3000 g / piece, or 500 g / piece to 2000 g / piece, or 600 g / piece to 1800 g / piece , Or 650 g / piece to 1600 g / piece, or 700 g / piece to 1450 g / piece. The equivalent weight refers to the molecular weight occupied per functional group, the smaller the equivalent value, the higher the density of the functional group, and the larger the equivalent value, the smaller the functional group density.

이에 따라, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물간의 가교밀도가 최적화되어, 기존 매트릭스 대비 온도와 습도에 대해 우수한 내구성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 가교밀도 최적화를 통해, 높은 굴절률을 갖는 광반응성 단량체와 낮은 굴절률을 갖는 성분간의 유동성(mobility)을 높임으로서 굴절률 변조를 극대화시켜 기록특성이 향상될 수 있다.Accordingly, the crosslinking density between the (meth) acrylate-based (co) polymer and the linear oxyalkylene diamine compound is optimized, thereby ensuring excellent durability against temperature and humidity compared to the existing matrix. In addition, by optimizing the crosslinking density described above, by increasing the mobility between the photoreactive monomer having a high refractive index and a component having a low refractive index, the modulation of the refractive index can be maximized to improve the recording characteristics.

상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 상기 카복시기의 당량이 300 g/개 미만으로 지나치게 감소하게 되면, 필름의 경도가 증가하여 기계적 물성이 취약해지는 문제가 발생할 수 있고, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 상기 카복시기의 당량이 3000 g/개 초과로 지나치게 증가하게 되면, 매트릭스내 그물구조가 촘촘하게 형성되기 어려워, 경화가 잘 안되어 필름의 내구성이 감소하거나 굴절률 변조값 및 회절효율이 크게 감소하는 문제가 발생할 수 있다. When the equivalent amount of the carboxyl group included in the (meth) acrylate-based (co) polymer is excessively reduced to less than 300 g / piece, the hardness of the film increases, and a problem that mechanical properties may be weakened may occur. When the equivalent amount of the carboxyl group contained in the meth) acrylate-based (co) polymer is excessively increased to more than 3000 g / piece, the network structure in the matrix is difficult to form tightly, and the hardening is poor and the durability of the film is reduced or the refractive index A problem in which modulation values and diffraction efficiency are greatly reduced may occur.

보다 구체적으로, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체는 카르복시기가 분지쇄에 위치하는 (메트)아크릴레이트 반복단위 및 (메트)아크릴레이트 반복단위를 포함할 수 있다. More specifically, the (meth) acrylate-based (co) polymer may include a (meth) acrylate repeating unit and a (meth) acrylate repeating unit in which the carboxyl group is located in the branched chain.

카르복시기가 분지쇄에 위치하는 (메트)아크릴레이트 반복단위의 예로는 하기 화학식2로 표시되는 반복단위를 들 수 있다.Examples of the (meth) acrylate repeating unit in which the carboxyl group is located in the branched chain include a repeating unit represented by the following formula (2).

[화학식2][Formula 2]

Figure 112017101774079-pat00002
Figure 112017101774079-pat00002

상기 화학식2에서, R4는 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이다.In Chemical Formula 2, R 4 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

바람직하게는 상기 화학식2에서, R4는 수소인, 아크릴산(Acrylic acid) 유래 반복단위일 수 있다.Preferably, in Chemical Formula 2, R 4 may be hydrogen, a repeating unit derived from acrylic acid.

또한, 상기 (메트)아크릴레이트 반복단위의 예로는 하기 화학식3으로 표시되는 반복단위를 들 수 있다.In addition, examples of the (meth) acrylate repeating unit include a repeating unit represented by the following formula (3).

[화학식3][Formula 3]

Figure 112017101774079-pat00003
Figure 112017101774079-pat00003

상기 화학식3에서, R5은 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, R6은 수소 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, 바람직하게는 상기 화학식2에서, R5은 탄소수 4의 부틸기 또는 탄소수 1의 메틸기이고, R6은 수소인, 부틸 아크릴레이트 또는 메틸 아크릴레이트 유래 반복단위일 수 있다.In Chemical Formula 3, R 5 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 6 is hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and preferably, in Chemical Formula 2, R 5 is a butyl group having 4 carbon atoms or a methyl group having 1 carbon atoms. , And R 6 may be hydrogen, a repeating unit derived from butyl acrylate or methyl acrylate.

상기 화학식1의 반복단위 : 상기 화학식2의 반복단위간 몰비율은 1 : 10 내1 : 1일 수 있다. 상기 화학식1의 반복단위 몰비율이 지나치게 감소하게 되면, 고분자 매트릭스 내 가교도가 과도하게 떨어질 수 있고, 상기 화학식1의 반복단위 몰비율이 지나치게 증가하게 되면, 경도가 과다하게 높아지는 현상이 발생할 수 있다. The molar ratio between the repeating units of Chemical Formula 1 and the repeating units of Chemical Formula 2 may be 1: 1 to 1: 1. When the molar ratio of the repeating unit of Formula 1 is excessively reduced, the degree of crosslinking in the polymer matrix may drop excessively, and when the molar ratio of the repeating unit of Formula 1 is excessively increased, a phenomenon of excessively high hardness may occur.

상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체의 중량평균 분자량(GPC측정)은 200,000 내지 5,000,000, 또는 500,000 내지 1,000,000일 수 있다. 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(단위 : g/mol)을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예로, 30 ℃의 온도, 클로로포름 용매(Chloroform) 및 1 mL/min의 flow rate를 들 수 있다.The (meth) acrylate-based (co) polymer may have a weight average molecular weight (GPC measurement) of 200,000 to 5,000,000, or 500,000 to 1,000,000. The weight average molecular weight means the weight average molecular weight (unit: g / mol) of polystyrene conversion measured by GPC method. In the process of measuring the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by the GPC method, detectors and analytical columns, such as a commonly known analytical device and a differential index detector, can be used, and the temperature is usually applied. Conditions, solvents and flow rates can be applied. Specific examples of the measurement conditions include a temperature of 30 ° C, a chloroform solvent (Chloroform) and a flow rate of 1 mL / min.

한편, 상기 (i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물에서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 100 중량부에 대하여, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 함량이 0.1 중량부 내지 30 중량부, 또는 1 중량부 내지 20 중량부, 또는 5 중량부 내지 30 중량부, 또는 5 중량부 내지 15 중량부 일 수 있다.Meanwhile, in the reaction product between (i) a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain and (ii) a linear oxyalkylene diamine compound, the (meth) acrylate-based (co) polymer 100 With respect to parts by weight, the content of the linear oxyalkylene diamine compound is 0.1 parts by weight to 30 parts by weight, or 1 part by weight to 20 parts by weight, or 5 parts by weight to 30 parts by weight, or 5 parts by weight to 15 parts by weight You can.

상기 반응 생성물에서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 100 중량부에 대하여, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 함량이 지나치게 감소하거나 증가하게 되면, 고분자 매트릭스내에서 기계적 물성 및 회절특성이 최적화되는 충분한 수준의 가교가 이뤄지기 어려울 수 있다.In the reaction product, when the content of the linear oxyalkylene diamine compound is excessively reduced or increased, based on 100 parts by weight of the (meth) acrylate-based (co) polymer, mechanical properties and diffraction characteristics are optimized in the polymer matrix. It can be difficult to achieve a sufficient level of crosslinking.

한편, 상기 고분자 매트릭스는 (i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물이 우레탄 결합을 매개로 결합된 고분자 수지를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체가 우레탄 결합의 일 말단에 결합하고, 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물이 우레탄 결합의 다른 말단에 결합함으로서, 우레탄 결합이 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물간의 결합을 매개할 수 있다.Meanwhile, the polymer matrix may include (i) a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in a branched chain, and (ii) a polymer resin in which a linear oxyalkylene diamine compound is bonded via a urethane bond. have. Specifically, the (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located in the branched chain is bonded to one end of the urethane bond, and the linear oxyalkylene diamine compound is bonded to the other end of the urethane bond, thereby urethane bond This carboxyl group can mediate the bond between the (meth) acrylate-based (co) polymer located in the branched chain and the linear oxyalkylene diamine compound.

한편, 상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체에서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0, 또는 0.7 내지 1.7, 또는 1.0 내지 1.4일 수 있다. 상기 카르복시기 당량 대비 아미노기 당량비율이란, 상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체에 포함된 아미노기의 당량을 카르복시기의 당량으로 나눈 값을 의미한다.On the other hand, in the polymer matrix or precursor thereof, the ratio of the amino group equivalent in the linear oxyalkylene diamine compound to the equivalent of the carboxyl group in the (meth) acrylate-based (co) polymer is 0.5 to 2.0, or 0.7 to 1.7 Or 1.0 to 1.4. The ratio of the amino group equivalent to the equivalent of the carboxyl group means a value obtained by dividing the equivalent of the amino group contained in the polymer matrix or precursor thereof by the equivalent of the carboxyl group.

상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체 내에서, 카르복시기 당량 대비 아미노기 당량 비율이 상술한 범위를 만족함에 따라, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체와 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물간의 가교밀도가 최적화되어, 기존 매트릭스 대비 온도와 습도에 대해 우수한 내구성을 확보할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 가교밀도 최적화를 통해, 높은 굴절률을 갖는 광반응성 단량체와 낮은 굴절률을 갖는 성분간의 유동성(mobility)을 높임으로서 굴절률 변조를 극대화시켜 기록특성이 향상될 수 있다.In the polymer matrix or a precursor thereof, the crosslink density between the (meth) acrylate-based (co) polymer and the linear oxyalkylene diamine compound is optimized as the ratio of the amino group equivalent to the carboxyl group equivalent satisfies the above range, It can secure excellent durability against temperature and humidity compared to the existing matrix. In addition, by optimizing the crosslinking density described above, by increasing the mobility between the photoreactive monomer having a high refractive index and a component having a low refractive index, the modulation of the refractive index can be maximized to improve the recording characteristics.

상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체에서, 상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 미만으로 감소하거나, 2.0 초과로 증가하면, 굴절율 변조값(n) 및 회절 효율이 대략 10배 정도까지 감소하는 기술적 한계가 있다.In the polymer matrix or its precursor, the ratio of the amino group equivalent in the linear oxyalkylene diamine compound to the equivalent of the carboxyl group contained in the (meth) acrylate-based (co) polymer is reduced to less than 0.5, or increased to more than 2.0 If there is, there is a technical limit in which the refractive index modulation value (n) and the diffraction efficiency are reduced to about 10 times.

또한, 상기 반응 생성물의 모듈러스(인장)가 1(GPa) 내지 20(GPa) 일 수 있다. 상기 모듈러스 측정 방법의 구체적인 예로, 시편을 1cm 크기로 잘라서 양쪽에서 잡아당겨 측정하는 방법을 들 수 있다. In addition, the modulus (tensile) of the reaction product may be 1 (GPa) to 20 (GPa). As a specific example of the method of measuring the modulus, a method of measuring a specimen by cutting it to a size of 1 cm and pulling it from both sides may be used.

또한, 상기 반응 생성물의 모듈러스(저장탄성률)가 0.01 MPa 내지 5 MPa 일 수 있다. 상기 모듈러스 측정 방법의 구체적인 예로, TA Instruments의 DHR(discovery hybrid rheometer) 장비를 이용하여 상온(20 ℃ 내지 25 ℃)에서 1Hz의 frequency에서 storage modulus(G') 값을 측정할 수 있다. In addition, the modulus (storage modulus) of the reaction product may be 0.01 MPa to 5 MPa. As a specific example of the modulus measurement method, a storage modulus (G ′) value may be measured at a frequency of 1 Hz at room temperature (20 ° C. to 25 ° C.) using TA Instruments' discovery hybrid rheometer (DHR) equipment.

상기 반응 생성물의 유리전이온도(DSC측정)가 -40 ℃ 내지 20 ℃일 수 있다. 상기 유리전이온도 측정 방법의 구체적인 예로, DMA(dynamic mechanical analysis) 측정장비를 이용하여 strain 0.1%, frequency 1Hz, 승온속도 5 ℃/min의 셋팅 조건으로 -80 ℃ ~ 30 ℃ 영역에서 광중합 조성물이 코팅된 필름의 phase angle(Loss modulus) 변화를 측정하는 방법을 들 수 있다.The glass transition temperature (DSC measurement) of the reaction product may be -40 ℃ to 20 ℃. As a specific example of the method for measuring the glass transition temperature, a photopolymerization composition is coated in a region of -80 ° C to 30 ° C under a setting condition of strain 0.1%, frequency 1Hz, heating rate 5 ° C / min using a DMA (dynamic mechanical analysis) measurement equipment. And measuring the change in phase angle (Loss modulus) of the film.

(2) 광반응성 단량체 (2) Photoreactive monomer

한편, 상기 광반응성 단량체는 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. Meanwhile, the photoreactive monomer may include a polyfunctional (meth) acrylate monomer or a monofunctional (meth) acrylate monomer.

상술한 바와 같이, 상기 포토폴리머 조성물의 광중합 과정에서 단량체가 중합되어 폴리머가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 높아지고, 고분자 바인더가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 상대적으로 낮아져서 굴절율 변조가 생기게 되며, 이러한 굴절율 변조에 의해서 회절 격자가 생성된다. As described above, in the photopolymerization process of the photopolymer composition, the monomer is polymerized to increase the refractive index in the portion where the polymer is relatively high, and the refractive index is relatively lower in the portion where the polymer binder is relatively high, resulting in modulation of the refractive index. , Diffraction grating is generated by this refractive index modulation.

구체적으로, 상기 광반응성 단량체의 일 예로는 (메트)아크릴레이트계 α,β-불포화 카르복실산 유도체, 예컨대 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴 또는 (메트)아크릴산 등이나, 또는 비닐기(vinyl) 또는 씨올기(thiol)를 포함한 화합물을 들 수 있다. Specifically, an example of the photoreactive monomer is a (meth) acrylate-based α, β-unsaturated carboxylic acid derivative, such as (meth) acrylate, (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile or (meth) Acrylic acid, or a compound containing a vinyl group or a thiol group.

상기 광반응성 단량체의 일 예로 굴절율이 1.5 이상, 또는 1.53이상, 또는 1.5 내지 1.7인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 들 수 있으며, 이러한 굴절율이 1.5 이상, 또는 1.53이상, 또는 1.5 내지 1.7인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체는 Halogen 원자(bromine, iodine 등), 황(S), 인(P), 또는 방향족 고리(aromatic ring)을 포함할 수 있다.An example of the photoreactive monomer includes a polyfunctional (meth) acrylate monomer having a refractive index of 1.5 or more, or 1.53 or more, or 1.5 to 1.7, and the refractive index is 1.5 or more, or 1.53 or more, or 1.5 to 1.7. The functional (meth) acrylate monomer may include a halogen atom (bromine, iodine, etc.), sulfur (S), phosphorus (P), or an aromatic ring.

상기 굴절율이 1.5 이상인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체의 보다 구체적인 예로는 sphenol A modified diacrylate계열, fluorene acrylate 계열(HR6022 등 - Miwon社), bisphenol fluorene epoxy acrylate계열 (HR6100, HR6060, HR6042 등 - Miwon社), Halogenated epoxy acrylate계열 (HR1139, HR3362 등 - Miwon社) 등을 들 수 있다. More specific examples of the polyfunctional (meth) acrylate monomer having a refractive index of 1.5 or more are sphenol A modified diacrylate series, fluorene acrylate series (HR6022, etc.-Miwon), bisphenol fluorene epoxy acrylate series (HR6100, HR6060, HR6042, etc.)-Miwon ), Halogenated epoxy acrylate (HR1139, HR3362, etc.-Miwon).

상기 광반응성 단량체의 다른 일 예로 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 들 수 있다. 상기 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체는 분자 내부에 에테르 결합 및 플루오렌 작용기를 포함할 수 있으며, 이러한 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는 페녹시 벤질 (메트)아크릴레이트, o-페닐페놀 에틸렌 옥사이드 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 2-(페닐사이오)에틸 (메트)아크릴레이트, 또는 바이페닐메틸 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.Another example of the photoreactive monomer is a monofunctional (meth) acrylate monomer. The monofunctional (meth) acrylate monomer may include an ether bond and a fluorene functional group inside the molecule, and specific examples of such monofunctional (meth) acrylate monomers include phenoxy benzyl (meth) acrylate and o-phenyl And phenol ethylene oxide (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2- (phenylthio) ethyl (meth) acrylate, or biphenylmethyl (meth) acrylate.

한편, 상기 광반응성 단량체로는 50 g/mol 내지 1000 g/mol, 또는 200 g/mol 내지 600 g/mol의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 상기 중량평균분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 의미한다. Meanwhile, the photoreactive monomer may have a weight average molecular weight of 50 g / mol to 1000 g / mol, or 200 g / mol to 600 g / mol. The weight average molecular weight means the weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by the GPC method.

(3) 광개시제  (3) Photoinitiator

한편, 상기 구현예의 포토폴리머 조성물은 광개시제를 포함한다. 상기 광개시제는 빛 또는 화학방사선에 의해 활성화되는 화합물이며, 상기 광반응성 단량체 등 광반응성 작용기를 함유한 화합물의 중합을 개시한다. Meanwhile, the photopolymer composition of the embodiment includes a photoinitiator. The photoinitiator is a compound activated by light or actinic radiation, and initiates polymerization of a compound containing a photoreactive functional group such as the photoreactive monomer.

상기 광개시제로는 통상적으로 알려진 광개시제를 큰 제한 없이 사용할 수 있으나, 이의 구체적인 예로는 광 라디칼 중합 개시제, 광양이온 중합 개시제, 또는 광음이온 중합 개시제를 들 수 있다. As the photoinitiator, a commonly known photoinitiator can be used without great limitation, but specific examples thereof include a photo radical polymerization initiator, a photocationic polymerization initiator, or a photoanionic polymerization initiator.

상기 광 라디칼 중합 개시제의 구체적인 예로는, 이미다졸 유도체, 비스이미 다졸 유도체, N-아릴 글리신 유도체, 유기 아지드 화합물, 티타노센, 알루미네이트 착물, 유기 과산화물, N- 알콕시 피리디늄 염, 티옥산톤 유도체, 아민 유도체 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광 라디칼 중합 개시제로는 1,3-di(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4''-tetrakis(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3-phenyl-5-isoxazolone, 2-mercapto benzimidazole, bis(2,4,5-triphenyl)imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (제품명: Irgacure 651 / 제조사: BASF), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (제품명:Irgacure 184 / 제조사: BASF), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (제품명: Irgacure 369 / 제조사: BASF), 및 bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrole-1-yl)-phenyl)titanium (제품명: Irgacure 784 제조사: BASF), Ebecryl P-115(제조사 : SK entis), H-Nu 254 (제조사 : Spectra Group Limited) 등을 들 수 있다. Specific examples of the photo-radical polymerization initiator, imidazole derivatives, bisimidazole derivatives, N-aryl glycine derivatives, organic azide compounds, titanocenes, aluminate complexes, organic peroxides, N-alkoxy pyridinium salts, thioxanthone Derivatives, amine derivatives, and the like. More specifically, the photo-radical polymerization initiators include 1,3-di (t-butyldioxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ', 4,4' '-tetrakis (t-butyldioxycarbonyl) benzophenone, 3-phenyl-5-isoxazolone, 2-mercapto benzimidazole, bis (2,4,5-triphenyl) imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Product name: Irgacure 651 / Manufacturer: BASF), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl -ketone (product name: Irgacure 184 / manufacturer: BASF), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (product name: Irgacure 369 / manufacturer: BASF), and bis (η5-2, 4-cyclopentadiene-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1-yl) -phenyl) titanium (Product name: Irgacure 784 Manufacturer: BASF), Ebecryl P-115 (manufacturer: SK entis), H-Nu 254 (manufacturer: Spectra Group Limited), and the like.

상기 광양이온 중합 개시제로는, 디아조늄염(diazonium salt), 설포늄염(sulfonium salt), 또는 요오드늄(iodonium salt)을 들 수 있고, 예를 들면 술폰산 에스테르, 이미드 술포 네이트, 디알킬-4-히드록시 술포늄 염, 아릴 술폰산-p-니트로 벤질 에스테르, 실라놀-알루미늄 착물, (η6- 벤젠) (η5-시클로 펜타디에닐)철 (II) 등을 들 수 있다. 또한, 벤조인 토실레이트, 2,5-디니트로 벤질 토실레이트, N- 토실프탈산 이미드 등도 들 수 있다. 상기 광양이온 중합 개시제의 보다 구체적인 예로는, Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974 및 Cyracure UVI-6990 (제조사: Dow Chemical Co. in USA)이나 Irgacure 264 및 Irgacure 250 (제조사: BASF) 또는 CIT-1682 (제조사:Nippon Soda) 등의 시판 제품을 들 수 있다. Examples of the photocationic polymerization initiator include diazonium salt, sulfonium salt, or iodonium salt, for example, sulfonic acid ester, imide sulfonate, dialkyl-4 -Hydroxy sulfonium salt, aryl sulfonic acid-p-nitro benzyl ester, silanol-aluminum complex, (η6-benzene) (η5-cyclopentadienyl) iron (II), and the like. Moreover, benzoin tosylate, 2,5-dinitro benzyl tosylate, N-tosylphthalic acid imide, etc. are also mentioned. More specific examples of the photocationic polymerization initiator, Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974 and Cyracure UVI-6990 (manufacturer: Dow Chemical Co. in USA) or Irgacure 264 and Irgacure 250 (manufacturer: BASF) or CIT-1682 And commercially available products such as (manufacturer: Nippon Soda).

상기 광음이온 중합 개시제로는, 보레이트염(Borate salt)을 들 수 있고, 예를 들면 부티릴 클로린 부틸트리페닐보레이트(BUTYRYL CHOLINE BUTYLTRIPHENYLBORATE) 등을 들 수 있다. 상기 광음이온 중합 개시제의 보다 구체적인 예로는, Borate V(제조사: Spectra group) 등의 시판 제품을 들 수 있다.A borate salt is mentioned as said photoanionic polymerization initiator, For example, butyryl chlorine butyl triphenyl borate (BUTYRYL CHOLINE BUTYLTRIPHENYLBORATE) etc. are mentioned. More specific examples of the photoanionic polymerization initiator include commercial products such as Borate V (manufacturer: Spectra group).

또한, 상기 구현예의 포토폴리머 조성물은 일분자 (유형 I) 또는 이분자 (유형 II) 개시제를 사용할 수도 있다. 상기 자유 라디칼 광중합을 위한 (유형 I) 시스템은 예를 들면 3차 아민과 조합된 방향족 케톤 화합물, 예컨대 벤조페논, 알킬벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 (미힐러(Michler's) 케톤), 안트론 및 할로겐화 벤조페논 또는 상기 유형의 혼합물이다. 상기 이분자 (유형 II) 개시제로는 벤조인 및 그의 유도체, 벤질 케탈, 아실포스파인 옥시드, 예컨대 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스파인 옥시드, 비스아실로포스파인 옥시드, 페닐글리옥실 에스테르, 캄포퀴논, 알파-아미노알킬페논, 알파-,알파-디알콕시아세토페논, 1-[4-(페닐티오)페닐]옥탄-1,2-디온 2-(O-벤조일옥심) 및 알파-히드록시알킬페논 등을 들 수 있다. In addition, the photopolymer composition of the above embodiment may use a monomolecular (type I) or bimolecular (type II) initiator. The (Type I) system for free radical photopolymerization is, for example, aromatic ketone compounds combined with tertiary amines, such as benzophenone, alkylbenzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone (Michler's ) Ketone), anthrone and halogenated benzophenone or mixtures of this type. The bimolecular (type II) initiators include benzoin and its derivatives, benzyl ketal, acylphosphine oxide, such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bisacylphosphine oxide, phenylglyce Oxyl ester, campoquinone, alpha-aminoalkylphenone, alpha-, alpha-dialkoxyacetophenone, 1- [4- (phenylthio) phenyl] octane-1,2-dione 2- (O-benzoyloxime) and alpha -Hydroxyalkyl phenone, etc. are mentioned.

(4) 포토폴리머 조성물 (4) Photopolymer composition

상기 포토폴리머 조성물은 상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체 20 내지 80중량%; 상기 광반응성 단량체 10 내지 70중량%; 및 광개시제 0.1 내지 15중량%;를 포함할 수 있으며, 후술하는 바와 같이, 상기 포토폴리머 조성물이 유기 용매를 더 포함하는 경우, 상술한 성분들의 함량은 이들 성분의 총합(유기 용매를 제외한 성분의 총합)을 기준으로 한다. The photopolymer composition is 20 to 80% by weight of the polymer matrix or a precursor thereof; 10 to 70% by weight of the photoreactive monomer; And photoinitiator 0.1 to 15% by weight; may include, as described below, when the photopolymer composition further comprises an organic solvent, the content of the above-described components are the sum of these components (the sum of components excluding organic solvents) ).

상기 포토폴리머 조성물은 불소계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 불소계 화합물은 반응성이 거의 없는 안정성을 가지며, 저굴절특성을 가지므로, 상기 포토폴리머 조성물 내에 첨가시 고분자 매트릭스의 굴절률을 보다 낮출 수 있어, 모노머와의 굴절률 변조를 극대화시킬 수 있다.The photopolymer composition may further include a fluorine-based compound. Since the fluorine-based compound has stability with little reactivity, and has low refractive index characteristics, when added to the photopolymer composition, the refractive index of the polymer matrix can be lowered, thereby maximizing the modulation of the refractive index with the monomer.

상기 불소계 화합물은 에테르기, 에스터기 및 아마이드기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기 및 2이상의 다이플루오로메틸렌기를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 불소계 화합물은 2개의 다이플루오로메틸렌기간의 직접결합 또는 에테르 결합을 포함한 중심 작용기의 양말단에 에테르기를 포함한 작용기가 결합한 하기 화학식4 구조를 가질 수 있다.The fluorine-based compound may include at least one functional group and at least two difluoromethylene groups selected from the group consisting of ether groups, ester groups and amide groups. More specifically, the fluorine-based compound may have the following Formula 4 structure in which a functional group containing an ether group is bonded to the sock end of a central functional group including a direct bond or an ether bond of two difluoromethylene periods.

[화학식4][Formula 4]

Figure 112017101774079-pat00004
Figure 112017101774079-pat00004

상기 화학식4에서, R11 및 R12는 각각 독립적으로 다이플루오로메틸렌기이며, R13 및 R16은 각각 독립적으로 메틸렌기이고, R14 및 R15는 각각 독립적으로 다이플루오로메틸렌기이며, R17 및 R18은 각각 독립적으로 폴리알킬렌 옥사이드기이고, m은 1이상, 또는 1 내지 10, 또는 1 내지 3의 정수이다.In Formula 4, R 11 and R 12 are each independently a difluoromethylene group, R 13 and R 16 are each independently a methylene group, R 14 and R 15 are each independently a difluoromethylene group, R 17 and R 18 are each independently a polyalkylene oxide group, and m is an integer of 1 or more, or 1 to 10, or 1 to 3.

바람직하게는 상기 화학식4에서, R11 및 R12는 각각 독립적으로 다이플루오로메틸렌기이며, R13 및 R16은 각각 독립적으로 메틸렌기이고, R14 및 R15는 각각 독립적으로 다이플루오로메틸렌기이며, R17 및 R18은 각각 독립적으로 2-메톡시에톡시메톡시기이고, m은 2의 정수이다.Preferably, in Formula 4, R 11 and R 12 are each independently a difluoromethylene group, R 13 and R 16 are each independently a methylene group, and R 14 and R 15 are each independently difluoromethylene group. Group, R 17 and R 18 are each independently a 2-methoxyethoxymethoxy group, and m is an integer of 2.

상기 불소계 화합물은 굴절률이 1.45미만, 또는 1.4 이상 1.45미만일 수 있다. 상술한 바와 같이 광반응성 단량체가 1.5이상의 굴절률을 가지므로, 상기 불소계 화합물은 광반응성 단량체 보다 낮은 굴절률을 통해, 고분자 매트릭스의 굴절률을 보다 낮출 수 있어, 모노머와의 굴절률 변조를 극대화시킬 수 있다.The fluorine-based compound may have a refractive index of less than 1.45, or more than 1.4 and less than 1.45. Since the photoreactive monomer has a refractive index of 1.5 or more as described above, the fluorine-based compound can lower the refractive index of the polymer matrix through a lower refractive index than the photoreactive monomer, thereby maximizing the refractive index modulation with the monomer.

구체적으로, 상기 불소계 화합물 함량은 광반응성 단량체 100 중량부에 대하여, 30 중량부 내지 150 중량부, 또는 50 중량부 내지 110 중량부일 수 있다.Specifically, the fluorine-based compound content may be 30 parts by weight to 150 parts by weight, or 50 parts by weight to 110 parts by weight based on 100 parts by weight of the photoreactive monomer.

상기 불소계 화합물 함량은 광반응성 단량체 100 중량부에 대하여 지나치게 감소하게 되면, 저굴절 성분의 부족으로 인해 기록 후의 굴절률 변조값이 낮아지고, 상기 불소계 화합물 함량이 광반응성 단량체 100 중량부에 대하여 지나치게 증가하게 되면, 가교도가 낮아서 필름 형성이 되지 않거나 상용성이 떨어져 결함율이 높아질 수 있고, 기타 성분들과의 상용성 문제로 헤이즈가 발생하거나 일부 불소계 화합물이 코팅층의 표면으로 용출되는 문제가 발생 할 수 있다.When the content of the fluorine-based compound is excessively reduced with respect to 100 parts by weight of the photoreactive monomer, the modulation value of the refractive index after recording is lowered due to the lack of the low-refractive component, and the content of the fluorine-based compound is excessively increased with respect to 100 parts by weight of the photoreactive monomer. When the crosslinking degree is low, the film may not be formed or the compatibility may be poor, resulting in a high defect rate, and a haze may occur due to compatibility problems with other components or a problem in which some fluorine-based compounds elute to the surface of the coating layer. .

상기 불소계 화합물은 중량평균분자량(GPC측정)이 300 이상, 또는 300 내지 1000일 수 있다. 중량평균분자량 측정의 구체적인 방법은 상술한 바와 같다.The fluorine-based compound may have a weight average molecular weight (GPC measurement) of 300 or more, or 300 to 1000. The specific method of measuring the weight average molecular weight is as described above.

한편, 상기 포토폴리머 조성물은 광감응 염료를 더 포함할 수 있다. 상기 광감응 염료는 상기 광개시제를 증감시키는 증감 색소의 역할을 하는데, 보다 구체적으로 상기 광감응 염료는 광중합체 조성물에 조사된 빛에 의하여 자극되어 모노머 및 가교 모노머의 중합을 개시하는 개시제의 역할도 함께 할 수 있다. 상기 포토폴리머 조성물은 광감응 염료 0.01 내지 30중량%, 또는 0.05 내지 20중량% 포함할 수 있다. Meanwhile, the photopolymer composition may further include a photosensitive dye. The photosensitive dye serves as a sensitizing dye that increases or decreases the photoinitiator. More specifically, the photosensitive dye is also stimulated by light irradiated to the photopolymer composition, and also serves as an initiator for initiating polymerization of monomers and crosslinking monomers. can do. The photopolymer composition may include 0.01 to 30% by weight of a photosensitive dye, or 0.05 to 20% by weight.

상기 광감응 염료의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 통상적으로 알려진 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 상기 광감응 염료의 구체적인 예로는, 세라미도닌의 술포늄 유도체(sulfonium derivative), 뉴 메틸렌 블루(new methylene blue), 티오에리트로신 트리에틸암모늄(thioerythrosine triethylammonium), 6-아세틸아미노-2-메틸세라미도닌(6-acetylamino-2-methylceramidonin), 에오신(eosin), 에리트로신(erythrosine), 로즈 벵갈(rose bengal), 티오닌(thionine), 베이직 옐로우(baseic yellow), 피나시놀 클로라이드(Pinacyanol chloride), 로다민 6G(rhodamine 6G), 갈로시아닌(gallocyanine), 에틸 바이올렛(ethyl violet), 빅토리아 블루 R(Victoria blue R), 셀레스틴 블루(Celestine blue), 퀴날딘 레드(QuinaldineRed), 크리스탈 바이올렛(crystal violet), 브릴리언트 그린(Brilliant Green), 아스트라존 오렌지 G(Astrazon orange G), 다로우 레드(darrow red), 피로닌 Y(pyronin Y), 베이직 레드 29(basic red 29), 피릴륨I(pyrylium iodide), 사프라닌 O(Safranin O), 시아닌, 메틸렌 블루, 아주레 A(Azure A), 또는 이들의 2이상의 조합을 들 수 있다. Examples of the photosensitive dye are not particularly limited, and various commonly known compounds may be used. Specific examples of the photosensitive dyes, sulfonium derivatives of ceramidonin, new methylene blue, thioerythrosine triethylammonium, 6-acetylamino-2-methylcera Midosine (6-acetylamino-2-methylceramidonin), eosin, erythrosine, rose bengal, thionine, basic yellow, pinacyanol chloride ), Rhodamine 6G, gallocyanine, ethyl violet, Victoria blue R, Celestine blue, Quinaldine Red, Crystal Violet (crystal violet), Brilliant Green, Astrazon orange G, darrow red, pyronin Y, basic red 29, pyryllium I (pyrylium iodide), Safranin O, Cyanine, Methyl Blue, can be given a very Le A (Azure A), or a combination of two or more.

상기 포토폴리머 조성물은 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 비제한적인 예를 들면 케톤류, 알코올류, 아세테이트류 및 에테르류, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. The photopolymer composition may further include an organic solvent. Non-limiting examples of the organic solvent include ketones, alcohols, acetates and ethers, or mixtures of two or more thereof.

이러한 유기 용매의 구체적인 예로는, 메틸에틸케논, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 또는 이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, 또는 t-부탄올 등의 알코올류; 에틸아세테이트, i-프로필아세테이트, 또는 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트류; 테트라하이드로퓨란 또는 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르 등의 에테르류; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.Specific examples of such organic solvents include ketones such as methyl ethyl kenone, methyl isobutyl ketone, acetyl acetone or isobutyl ketone; Alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, or t-butanol; Acetates such as ethyl acetate, i-propyl acetate, or polyethylene glycol monomethyl ether acetate; Ethers such as tetrahydrofuran or propylene glycol monomethyl ether; Or mixtures of two or more of these.

상기 유기 용매는 상기 포토폴리머 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 포토폴리머 조성물에 포함될 수 있다. 상기 포토폴리머 조성물 중 유기 용매의 함량이 너무 작으면, 상기 포토폴리머 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유기 용매의 과량 첨가시 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 포토폴리머 조성물은 포함되는 성분들의 전체 고형분의 농도가 1중량% 내지 70중량%, 또는 2 내지 50중량%가 되도록 유기 용매를 포함할 수 있다.The organic solvent may be added at the time of mixing each component included in the photopolymer composition or may be included in the photopolymer composition while each component is added in a dispersed or mixed state to the organic solvent. If the content of the organic solvent in the photopolymer composition is too small, the flowability of the photopolymer composition is lowered, and defects such as streaks may occur in the final film. In addition, when the excess amount of the organic solvent is added, the solid content is lowered, coating and film formation are insufficient, and thus the physical properties or surface properties of the film may be deteriorated, and defects may occur in the drying and curing process. Accordingly, the photopolymer composition may include an organic solvent such that the concentration of the total solids of the components included is 1% to 70% by weight, or 2 to 50% by weight.

상기 포토폴리머 조성물은 기타의 첨가제, 촉매 등을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 포토폴리머 조성물은 상기 고분자 매트릭스나 광반응성 단량체의 중합을 촉진하기 위하여 통상적으로 알려진 촉매를 포함할 수 있다. 상기 촉매의 예로는, 주석 옥타노에이트, 아연 옥타노에이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디메틸비스[(1-옥소네오데실)옥시]스타난, 디메틸주석 디카르복실레이트, 지르코늄 비스(에틸헥사노에이트), 지르코늄 아세틸아세토네이트, p-톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid) 또는 3차 아민, 예컨대 1,4-디아자비씨클로[2.2.2]옥탄, 디아자비씨클로노난, 디아자비씨클로운데칸, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, 1,3,4,6,7,8-헥사히드로-1-메틸-2H-피리미도(1,2-a)피리미딘 등을 들 수 있다. 상기 기타의 첨가제의 예로는 소포제 또는 포스페이트계 가소제를 들 수 있고, 상기 소포제로는 실리콘계 반응성 첨가제를 사용할 수 있으며, 이의 예로 Tego Rad 2500을 들 수 있다. 상기 가소제의 예로는 트리부틸 포스페이트와 같은 포스페이트 화합물을 들 수 있으며, 상기 가소제는 상술한 불소계 화합물과 함께 1:5 내지 5:1의 중량비율로 첨가될 수 있다. 상기 가소제는 굴절률이 1.5미만이며, 분자량이 700이하일 수 있다.The photopolymer composition may further include other additives, catalysts, and the like. For example, the photopolymer composition may include a catalyst commonly known to promote polymerization of the polymer matrix or photoreactive monomer. Examples of the catalyst include tin octanoate, zinc octanoate, dibutyltin dilaurate, dimethylbis [(1-oxoneodecyl) oxy] stanan, dimethyltin dicarboxylate, zirconium bis (ethylhexa Noate), zirconium acetylacetonate, p-toluenesulfonic acid or tertiary amines, such as 1,4-diazabicycl [2.2.2] octane, diazabiclononan, diazabicyclonedecane , 1,1,3,3-tetramethylguanidine, 1,3,4,6,7,8-hexahydro-1-methyl-2H-pyrimidido (1,2-a) pyrimidine. . Examples of the other additives include an antifoaming agent or a phosphate plasticizer, and as the antifoaming agent, a silicone-based reactive additive may be used, and examples thereof include Tego Rad 2500. Examples of the plasticizer may include a phosphate compound such as tributyl phosphate, and the plasticizer may be added in a weight ratio of 1: 5 to 5: 1 together with the fluorine-based compound described above. The plasticizer may have a refractive index of less than 1.5 and a molecular weight of 700 or less.

상기 포토폴리머 조성물은 홀로그램기록 용도로 사용될 수 있다.The photopolymer composition may be used for hologram recording.

한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 포토폴리머 조성물로부터 제조된 홀로그램 기록 매체가 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a hologram recording medium prepared from a photopolymer composition may be provided.

상술한 바와 같이, 상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물을 사용하면, 보다 얇은 두께를 가지면서도 이전에 알려진 홀로그램에 비하여 크게 향상된 굴절율 변조값 및 높은 회절 효율을 구현할 수 있는 홀로그램이 제공될 수 있다. As described above, when the photopolymer composition of one embodiment is used, a hologram having a thinner thickness and a significantly improved refractive index modulation value and high diffraction efficiency compared to a previously known hologram may be provided.

상기 홀로그램 기록 매체는 5㎛ 내지 30 ㎛의 두께에서도 0.009 이상 또는 0.010 이상의 굴절율 변조값(n)을 구현할 수 있다. The hologram recording medium can implement a refractive index modulation value (n) of 0.009 or more or 0.010 or more even at a thickness of 5 μm to 30 μm.

또한, 상기 홀로그램 기록 매체는 5㎛ 내지 30 ㎛의 두께에서 50% 이상, 또는 85% 이상의 회절 효율을 구현할 수 있다. In addition, the hologram recording medium can realize a diffraction efficiency of 50% or more or 85% or more at a thickness of 5 μm to 30 μm.

상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물은 이에 포함되는 각각의 성분을 균일하게 혼합하고 20 ℃ 이상의 온도에서 건조 및 경화를 한 이후에, 소정의 노광 과정을 거쳐서 전체 가시 범위 및 근자외선 영역(300 내지 800 nm)에서의 광학적 적용을 위한 홀로그램으로 제조될 수 있다. The photopolymer composition of the above embodiment is uniformly mixed with each component included therein and dried and cured at a temperature of 20 ° C. or higher, and then undergoes a predetermined exposure process, thereby allowing the entire visible range and near ultraviolet region (300 to 800 nm). ) Can be produced as a hologram for optical application.

상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물 중 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체를 형성하는 성분을 우선 균질하게 혼합하고, 선형 실란 가교제를 추후에 촉매와 함께 혼합하여 홀로그램의 형성 과정을 준비할 수 있다. In the photopolymer composition of the above embodiment, a component forming a polymer matrix or a precursor thereof may be first homogeneously mixed, and a linear silane crosslinking agent may be subsequently mixed with a catalyst to prepare a hologram forming process.

상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물은 이에 포함되는 각각의 성분의 혼합에는 통상적으로 알려진 혼합기, 교반기 또는 믹서 등을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 상기 혼합 과정에서의 온도는 0 ℃ 내지 100 ℃, 바람직하게는 10 ℃ 내지 80 ℃, 특히 바람직하게는 20 ℃ 내지 60 ℃일 수 있다. The photopolymer composition of the above embodiment may use a mixer, a stirrer, or a mixer commonly known for mixing each component included therein without any other limitation, and the temperature in the mixing process is 0 ° C to 100 ° C, preferably May be 10 ° C to 80 ° C, particularly preferably 20 ° C to 60 ° C.

한편, 상기 일 구현예의 포토폴리머 조성물 중 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체를 형성하는 성분을 우선 균질하고 혼합한 이후, 선형 실란 가교제를 첨가하는 시점에서 상기 포토폴리머 조성물은 20 ℃이상의 온도에서 경화되는 액체 배합물이 될 수 있다. On the other hand, after homogenizing and mixing a component forming a polymer matrix or a precursor thereof among the photopolymer composition of the embodiment, the photopolymer composition at the time of adding the linear silane crosslinking agent has a liquid formulation that is cured at a temperature of 20 ° C. or higher. Can be.

상기 경화의 온도는 상기 포토폴리머의 조성에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 30 ℃ 내지 180 ℃의 온도로 가열함으로써 촉진된다.The temperature of the curing may vary depending on the composition of the photopolymer, and is promoted, for example, by heating to a temperature of 30 ° C to 180 ° C.

상기 경화시에는 상기 포토폴리머가 소정의 기판이나 몰드에 주입되거나 코팅이 된 상태일 수 있다. During the curing, the photopolymer may be injected into a predetermined substrate or mold or coated.

한편, 상기 포토폴리머 조성물로부터 제조된 홀로그램 기록 매체에 시각적 홀로그램의 기록하는 방법은 통상적으로 알려진 방법을 큰 제한 없이 사용할 수 있으며, 후술하는 구현예의 홀로그래픽 기록 방법에서 설명하는 방법을 하나의 예로 채용할 수 있다. Meanwhile, a method of recording a visual hologram on a hologram recording medium prepared from the photopolymer composition can use a conventionally known method without great limitation, and the method described in the holographic recording method of an embodiment described later may be used as an example. You can.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 가간섭성 광원에 의해 상기 포토폴리머 조성물에 포함된 광반응성 단량체를 선택적으로 중합시키는 단계를 포함하는, 홀로그래픽 기록 방법이 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a holographic recording method may be provided that includes selectively polymerizing a photoreactive monomer included in the photopolymer composition by a coherent light source.

상술한 바와 같이, 상기 포토폴리머 조성물을 혼합 및 경화하는 과정을 통해서 시각적 홀로그램이 기록되지 않는 상태의 매체를 제조할 수 있으며, 소정의 노출 과정을 통해서 상기 매체 상에 시각적 홀로그램를 기록할 수 있다. As described above, a medium in which a visual hologram is not recorded may be manufactured through a process of mixing and curing the photopolymer composition, and a visual hologram may be recorded on the medium through a predetermined exposure process.

상기 포토폴리머 조성물을 혼합 및 경화하는 과정을 통하여 제공되는 매체에, 통상적으로 알려진 조건 하에 공지의 장치 및 방법을 이용하여 시각적 홀로그램을 기록할 수 있다.In the medium provided through the process of mixing and curing the photopolymer composition, a visual hologram may be recorded using a known device and method under commonly known conditions.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 홀로그램 기록 매체를 포함한 광학 소자가 제공될 수 있다. Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, an optical element including a hologram recording medium may be provided.

상기 광학 소자의 구체적인 예로는 광학 렌즈, 거울, 편향 거울, 필터, 확산 스크린, 회절 부재, 도광체, 도파관, 영사 스크린 및/또는 마스크의 기능을 갖는 홀로그래픽 광학 소자, 광메모리 시스템의 매질과 광확산판, 광파장 분할기, 반사형, 투과형 컬러필터 등을 들수 있다. Specific examples of the optical elements include optical lenses, mirrors, deflecting mirrors, filters, diffusion screens, diffractive elements, light guides, waveguides, projection screens and / or holographic optical elements having the function of masks, media and light in optical memory systems Diffusion plates, optical wavelength dividers, reflective, transmissive color filters, and the like.

상기 홀로그램 기록 매체를 포함한 광학 소자의 일 예로 홀로그램 디스플레이 장치를 들 수 있다. An example of an optical element including the hologram recording medium is a hologram display device.

상기 홀로그램 디스플레이 장치는 광원부, 입력부, 광학계 및 표시부를 포함한다. 상기 광원부는 입력부 및 표시부에서 물체의 3차원 영상 정보를 제공, 기록 및 재생하는데 사용되는 레이저빔을 조사하는 부분이다. 또한, 상기 입력부는 표시부에 기록할 물체의 3차원 영상 정보를 미리 입력하는 부분이며, 예를 들어, 전기 구동 액정 SLM(electrically addressed liquid crystal SLM) 에 공간별 빛의 세기와 위상과 같은 물체의 3차원 정보를 입력할 수 있고, 이때 입력빔이 사용될 수 있다. 상기 광학계는 미러, 편광기, 빔스플리터, 빔셔터, 렌즈 등으로 구성될 수 있으며, 상기 광학계는 광원부에서 방출되는 레이저빔을 입력부로 보내는 입력빔, 표시부로 보내는 기록빔, 기준빔, 소거빔, 독출빔 등으로 분배할 수 있다. The hologram display device includes a light source unit, an input unit, an optical system, and a display unit. The light source unit is a portion that irradiates a laser beam used to provide, record, and reproduce 3D image information of an object in an input unit and a display unit. In addition, the input unit is a portion for inputting 3D image information of an object to be recorded in the display unit in advance. Dimensional information can be entered, where an input beam can be used. The optical system may be composed of a mirror, a polarizer, a beam splitter, a beam shutter, a lens, etc., the optical system is an input beam that sends a laser beam emitted from the light source unit to the input unit, a recording beam to the display unit, a reference beam, an erasing beam, a poison It can be distributed by exit beam, etc.

상기 표시부는 입력부로부터 물체의 3차원 영상 정보를 전달받아서 광학 구동 SLM(optically addressed SLM)으로 이루어진 홀로그램 플레이트에 기록하고, 물체의 3차원 영상을 재생할 수 있다. 이때, 입력빔과 기준빔의 간섭을 통하여 물체의 3차원 영상 정보를 기록할 수 있다. 상기 홀로그램 플레이트에 기록된 물체의 3차원 영상 정보는 독출빔이 생성하는 회절 패턴에 의해 3차원 영상으로 재생될 수 있고, 소거빔은 형성된 회절 패턴을 빠르게 제거하기 위해 사용될 수 있다. 한편, 상기 홀로그램 플레이트는 3차원 영상을 입력하는 위치와 재생하는 위치 사이에서 이동될 수 있다.The display unit receives the 3D image information of the object from the input unit, records it on a hologram plate made of an optically driven optically addressed SLM (SLM), and reproduces the 3D image of the object. At this time, the 3D image information of the object may be recorded through interference between the input beam and the reference beam. The 3D image information of the object recorded on the hologram plate can be reproduced as a 3D image by the diffraction pattern generated by the read beam, and the erase beam can be used to quickly remove the formed diffraction pattern. On the other hand, the hologram plate may be moved between a position for inputting a 3D image and a position for reproduction.

본 발명에 따르면, 굴절율 변조값이 크면서도 온도 및 습도에 대한 내구성이 향상된 포토폴리머층을 보다 용이하게 제공할 수 있는 포토폴리머 조성물, 이를 이용한 홀로그램 기록 매체, 광학 소자, 및 홀로그래픽 기록 방법이 제공될 수 있다.According to the present invention, a photopolymer composition capable of more easily providing a photopolymer layer having a high refractive index modulation value and improved durability against temperature and humidity, a hologram recording medium, an optical element, and a holographic recording method using the same Can be.

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. The invention is described in more detail in the following examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

[제조예1 : 아크릴 공중합체의 제조방법][Production Example 1: Manufacturing method of acrylic copolymer]

2L 둥근 플라스크에 에틸아세테이트 75g과 아크릴 모노머로 부틸 아크릴레이트 17g(85중량%), 메틸 아크릴레이트 2g(10중량%), 아크릴산 1g(5중량%)을 넣고, 30분간 교반하면서 질소로 퍼징하였다. 오일배스에서 70 ℃로 반응온도를 셋팅하고, n-도데실 머캅탄 0.01g과 중합개시제인 AIBN 0.01g을 넣고, 6시간 동안 중합을 진행하여 아크릴 공중합체(중량평균분자량 Mw=2,000,000, 카르복시기(-COOH) 당량=1441.2 g/개)를 제조하였다.In a 2L round flask, 75 g of ethyl acetate and 17 g (85 wt%) of butyl acrylate as an acrylic monomer, 2 g (10 wt%) of methyl acrylate, and 1 g (5 wt%) of acrylic acid were added and purged with nitrogen while stirring for 30 minutes. The reaction temperature was set at 70 ° C in an oil bath, 0.01 g of n-dodecyl mercaptan and 0.01 g of AIBN as a polymerization initiator were added, and polymerization was performed for 6 hours to obtain an acrylic copolymer (weight average molecular weight Mw = 2,000,000, carboxy group ( -COOH) equivalent = 1441.2 g / piece).

[제조예2 : 아크릴 공중합체의 제조방법][Production Example 2: Manufacturing method of acrylic copolymer]

2L 둥근 플라스크에 에틸아세테이트 75g과 아크릴 모노머로 부틸 아크릴레이트 18g(90중량%), 아크릴산 2g(10중량%)을 넣고, 30분간 교반하면서 질소로 퍼징하였다. 오일배스에서 70 ℃로 반응온도를 셋팅하고, n-도데실 머캅탄 0.01g과 중합개시제인 AIBN 0.01g을 넣고, 6시간 동안 중합을 진행하여 아크릴 공중합체(중량평균분자량 Mw=500,000, 카르복시기(-COOH) 당량=720.6 g/개)를 제조하였다.In a 2L round flask, 75 g of ethyl acetate and 18 g (90 wt%) of butyl acrylate as an acrylic monomer and 2 g (10 wt%) of acrylic acid were added and purged with nitrogen while stirring for 30 minutes. The reaction temperature was set at 70 ° C. in an oil bath, 0.01 g of n-dodecyl mercaptan and 0.01 g of AIBN as a polymerization initiator were added, and polymerization was performed for 6 hours to obtain an acrylic copolymer (weight average molecular weight Mw = 500,000, carboxy group ( -COOH) equivalent = 720.6 g / piece).

[제조예3 : 비반응성 저굴절 물질의 제조방법][Production Example 3: Method for manufacturing non-reactive low refractive material]

1000ml 플라스크에 2,2'-((oxybis(1,1,2,2-tetrafluoroethane-2,1-diyl))bis(oxy))bis(2,2-difluoroethan-1-ol) 20.51 g을 넣어준 후, 테트라하이드로퓨란 500g에 녹여 0 ℃에서 교반하면서 sodium hydride (60 % dispersion in mineral oil) 4.40 g을 여러 차례에 걸쳐 조심스럽게 첨가하였다. 0 ℃에서 20분 교반한 후, 2-methoxyethoxymethyl chloride 12.50 ml를 천천히 dropping 하였다. 1H NMR로 반응물이 모두 소모된 것이 확인되면, 감압하여 반응용매를 모두 제거하였다. 다이클로로메테인 300g으로 3회 추출하여 유기층을 모은 후 magnesium sulfate로 필터한 후 감압하여 다이클로로메테인을 모두 제거하여 순도 95 % 이상의 액상 생성물 29 g을 98 %의 수율로 수득하였다.Add 20.51 g of 2,2 '-((oxybis (1,1,2,2-tetrafluoroethane-2,1-diyl)) bis (oxy)) bis (2,2-difluoroethan-1-ol) to a 1000 ml flask Subsequently, 4.40 g of sodium hydride (60% dispersion in mineral oil) was carefully added over several times while dissolving in 500 g of tetrahydrofuran and stirring at 0 ° C. After stirring at 0 ° C for 20 minutes, 12.50 ml of 2-methoxyethoxymethyl chloride was slowly dropped. When it was confirmed that all the reactants were consumed by 1 H NMR, the reaction solvent was removed under reduced pressure. After extracting three times with dichloromethane 300g, the organic layers were collected, filtered with magnesium sulfate, and then dichloromethane was removed under reduced pressure to obtain 29 g of a liquid product having a purity of 95% or higher with a yield of 98%.

[비교제조예1 : 아크릴 공중합체의 제조방법][Comparative Production Example 1: Manufacturing method of acrylic copolymer]

2L 둥근 플라스크에 에틸아세테이트 75g과 아크릴 모노머로 부틸 아크릴레이트 19.6g(98중량%), 아크릴산 0.5g(2중량%)을 넣고, 30분간 교반하면서 질소로 퍼징하였다. 오일배스에서 70 ℃로 반응온도를 셋팅하고, n-도데실 머캅탄 0.01g과 중합개시제인 AIBN 0.01g을 넣고, 6시간 동안 중합을 진행하여 아크릴 공중합체(중량평균분자량 Mw=500,000, 카르복시기(-COOH) 당량=3600 g/개)를 제조하였다.In a 2L round flask, 75 g of ethyl acetate and 19.6 g (98 wt%) of butyl acrylate as an acrylic monomer and 0.5 g (2 wt%) of acrylic acid were added and purged with nitrogen while stirring for 30 minutes. The reaction temperature was set at 70 ° C. in an oil bath, 0.01 g of n-dodecyl mercaptan and 0.01 g of AIBN as a polymerization initiator were added, and polymerization was performed for 6 hours to obtain an acrylic copolymer (weight average molecular weight Mw = 500,000, carboxy group ( -COOH) equivalent = 3600 g / piece).

[비교제조예2 : 아크릴 공중합체의 제조방법][Comparative Production Example 2: Manufacturing method of acrylic copolymer]

2L 둥근 플라스크에 에틸아세테이트 75g과 아크릴 모노머로 부틸 아크릴레이트 13g(65중량%), 아크릴산 7g(35중량%)을 넣고, 30분간 교반하면서 질소로 퍼징하였다. 오일배스에서 70 ℃로 반응온도를 셋팅하고, n-도데실 머캅탄 0.01g과 중합개시제인 AIBN 0.01g을 넣고, 6시간 동안 중합을 진행하여 아크릴 공중합체(중량평균분자량 Mw=500,000, 카르복시기(-COOH) 당량=200 g/개)를 제조하였다.In a 2L round flask, 75 g of ethyl acetate and 13 g (65% by weight) of butyl acrylate as an acrylic monomer and 7 g (35% by weight) of acrylic acid were added and purged with nitrogen while stirring for 30 minutes. The reaction temperature was set at 70 ° C. in an oil bath, 0.01 g of n-dodecyl mercaptan and 0.01 g of AIBN as a polymerization initiator were added, and polymerization was performed for 6 hours to obtain an acrylic copolymer (weight average molecular weight Mw = 500,000, carboxy group ( -COOH) equivalent = 200 g / piece).

[실시예 및 비교예: 포토폴리머 조성물의 제조][Examples and Comparative Examples: Preparation of Photopolymer Composition]

하기 표1 또는 표2에 기재된 바와 같이, 상기 제조예 1 내지 2 또는 비교제조예 1 내지 2에서 얻은 아크릴 공중합체, 광반응성 단량체(고굴절 아크릴레이트, 굴절률 1.600, HR6042[미원]), safranin O (염료, 시그마 알드리치사 제품), Borate V (Spectra group), H-Nu 254 (라디칼 광개시제,Spectra Group Limited 제품), 제조예3의 비반응성 저굴절 물질 및 메틸아이소뷰틸케톤(MIBK)을 빛을 차단한 상태에서 혼합하고, Paste 믹서로 10분간 교반하여 투명한 코팅액을 수득하였다. As shown in Table 1 or Table 2 below, the acrylic copolymers obtained in Preparation Examples 1 to 2 or Comparative Preparation Examples 1 to 2, photoreactive monomers (high refractive acrylate, refractive index 1.600, HR6042 [Miwon]), safranin O ( Dye, Sigma Aldrich Co.), Borate V (Spectra group), H-Nu 254 (Radial photoinitiator, Spectra Group Limited product), non-reactive low refractive material of Preparation Example 3 and methylisobutyl ketone (MIBK) to block light The mixture was mixed in one state and stirred for 10 minutes with a Paste mixer to obtain a transparent coating solution.

상기 코팅액에 상기 가교제로 2,2-(에틸렌다이옥시)비스(에틸아민)[2,2-(Ethylenedioxy)bis(ethylamine)]을 하기 표1 또는 표2에 기재된 당량비(-NH2/-COOH)로 첨가하여 5~10분간 더 교반하였다. 이후 meyer bar를 이용하여, 80㎛ 두께의 TAC기재에 코팅하여, 60 ℃에서 1시간 건조시켰다. Equivalent ratio (-NH 2 / -COOH) of 2,2- (ethylenedioxy) bis (ethylamine) [2,2- (Ethylenedioxy) bis (ethylamine)] as the crosslinking agent in the coating solution is shown in Table 1 or Table 2 below. ) And further stirred for 5-10 minutes. Then, using a meyer bar, coated on a 80 μm thick TAC substrate, and dried at 60 ° C. for 1 hour.

[실험예: 홀로그래픽 기록][Experimental example: Holographic recording]

(1) 상기 실시예 및 비교예 각각에서 제조된 포토폴리머 코팅면을 slide 글라스에 라미레이트 하고, 기록시 레이저가 유리면을 먼저 통과하도록 고정하였다. (1) The photopolymer coating surface prepared in each of the above Examples and Comparative Examples was laminated to a slide glass, and fixed so that the laser first passed through the glass surface during recording.

(2) 회절 효율(η) 측정(2) Diffraction efficiency (η) measurement

두 간섭광(참조광 및 물체광)의 간섭을 통해서 홀로그래픽을 기록하며, 투과형 기록은 두 빔을 샘플의 동일면에 입사하였다. 두 빔의 입사각에 따라 회절 효율은 변하게 되며, 두 빔의 입사각이 동일한 경우 non-slanted가 된다. non-slanted 기록은 두빔의 입사각이 법선 기준으로 동일하므로, 회절 결자는 필름에 수직하게 생성된다. The holographic is recorded through the interference of two interfering lights (reference light and object light), and the transmissive type records two beams incident on the same side of the sample. The diffraction efficiency varies depending on the incident angle of the two beams, and becomes non-slanted when the incident angles of the two beams are the same. In the non-slanted recording, since the angle of incidence of the two beams is the same on a normal basis, diffraction defects are generated perpendicular to the film.

532nm 파장의 레이저를 사용하여 투과형 non-slanted 방식으로 기록(2θ=45°)하며, 하기 일반식1로 회절 효율(η)을 계산하였다. Using a laser having a wavelength of 532 nm, the transmission was recorded in a non-slanted manner (2θ = 45 °), and the diffraction efficiency (η) was calculated by the following general formula (1).

[일반식1][Formula 1]

Figure 112017101774079-pat00005
Figure 112017101774079-pat00005

상기 일반식1에서, η은 회절 효율이고, PD는 기록후 샘플의 회절된 빔의 출력량(mW/㎠)이고, PT는 기록한 샘플의 투과된 빔의 출력량(mW/㎠)이다. In the above general formula 1, η is the diffraction efficiency, P D is the output amount of the diffracted beam of the sample after recording (mW / cm 2), and P T is the output amount of the transmitted beam of the recorded sample (mW / cm 2).

(3) 굴절률 변조값(△n) 측정(3) Measurement of refractive index modulation value (△ n)

투과형 홀로그램의 Lossless Dielectric grating은 하기 일반식2로부터 굴절율 변조값(△n)을 계산할 수 있다. Lossless Dielectric grating of the transmissive hologram can calculate the refractive index modulation value (Δn) from the following general formula (2).

[일반식 2][Formula 2]

Figure 112017101774079-pat00006
Figure 112017101774079-pat00006

상기 일반식2에서, d는 포토폴리머층의 두께이고, △n은 굴절율 변조값이며, η(DE)은 회절 효율이고, λ는 기록 파장이다. In the above general formula 2, d is the thickness of the photopolymer layer, Δn is the refractive index modulation value, η (DE) is the diffraction efficiency, and λ is the recording wavelength.

(4) 레이저 손실량(Iloss) 측정(4) Measurement of I loss

하기 일반식 3으로부터 레이저 손실량(Iloss)을 계산할 수 있다.The laser loss amount (I loss ) can be calculated from the following general formula (3).

[일반식 3][Formula 3]

Iloss = 1 - {(PD + PT) / IO}I loss = 1-{(P D + P T ) / I O }

상기 일반식 3에서, PD는 기록후 샘플의 회절된 빔의 출력량(mW/㎠)이고, PT는 기록한 샘플의 투과된 빔의 출력량(mW/㎠)이고, I0는 기록광의 세기이다.In the general formula 3, P D is the output amount of the diffracted beam of the sample after recording (mW / cm 2), P T is the output amount of the transmitted beam of the recorded sample (mW / cm 2), and I 0 is the intensity of the recording light .

실시예의 포토폴리머 조성물 및 이로부터 제조된 홀로그래픽 기록 매체의 실험예 측정 결과Experimental Example Measurement Results of Photopolymer Composition of Examples and Holographic Recording Media Prepared From 구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 사용 화합물Compound used 제조예1
(단위 : g)
Preparation Example 1
(Unit: g)
0.3180.318 0.3180.318 0.3180.318 -- -- --
제조예2
(단위 : g)
Preparation Example 2
(Unit: g)
-- -- -- 0.20.2 0.20.2 0.20.2
가교제
(단위 : g)
Crosslinker
(Unit: g)
0.01650.0165 0.01950.0195 0.02280.0228 0.02070.0207 0.02460.0246 0.02880.0288
HR6022
(단위 : g)
HR6022
(Unit: g)
0.3350.335 0.3350.335 0.3350.335 0.2200.220 0.2200.220 0.2200.220
Safranine O
(단위 : g)
Safranine O
(Unit: g)
0.001250.00125 0.001250.00125 0.001250.00125 0.00080.0008 0.00080.0008 0.00080.0008
Borate V
(단위 : g)
Borate V
(Unit: g)
0.00120.0012 0.00120.0012 0.00120.0012 0.00080.0008 0.00080.0008 0.00080.0008
H-Nu 254
(단위 : g)
H-Nu 254
(Unit: g)
0.00120.0012 0.00120.0012 0.00120.0012 0.00080.0008 0.00080.0008 0.00080.0008
제조예3
(단위 : g)
Preparation Example 3
(Unit: g)
0.3500.350 0.3500.350 0.3500.350 0.2300.230 0.2300.230 0.2300.230
MIBK
(단위 : g)
MIBK
(Unit: g)
44 44 44 33 33 33
코팅 두께(단위 : ㎛)Coating thickness (unit: μm) 1010 1010 1111 1111 1010 1111 -NH2 당량/-COOH 당량-NH 2 equivalent / -COOH equivalent 1.01.0 1.21.2 1.41.4 1.01.0 1.21.2 1.41.4 회절 효율(η)(%)Diffraction efficiency (η) (%) 8888 8585 9090 9393 8686 9090 굴절률 변조값(n)Refractive index modulation value (n) 0.01910.0191 0.01850.0185 0.01750.0175 0.01860.0186 0.01870.0187 0.01770.0177 레이저 손실량(Iloss) (%)Laser loss (I loss ) (%) 2828 3030 3434 3030 3030 2828

비교예의 포토폴리머 조성물 및 이로부터 제조된 홀로그래픽 기록 매체의 실험예 측정 결과Experimental Example Measurement Results of Photopolymer Composition of Comparative Example and Holographic Recording Media Prepared From It 구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 사용 화합물Compound used 제조예1
(단위 : g)
Preparation Example 1
(Unit: g)
1One 1One --
비교제조예1
(단위 : g)
Comparative Production Example 1
(Unit: g)
-- -- --
비교제조예2
(단위 : g)
Comparative Production Example 2
(Unit: g)
-- -- --
우레탄 고분자
(단위 : g)
Urethane polymer
(Unit: g)
-- -- 22
MFA-75X
(단위 : g)
MFA-75X
(Unit: g)
-- -- 0.07320.0732
가교제
(단위 : g)
Crosslinker
(Unit: g)
0.08190.0819 0.00270.0027 --
TBP
(단위 : g)
TBP
(Unit: g)
-- -- 0.1380.138
HR6042
(단위 : g)
HR6042
(Unit: g)
0.6120.612 0.5320.532 0.4730.473
Safranine O
(단위 : g)
Safranine O
(Unit: g)
0.001250.00125 0.001250.00125 0.001450.00145
Ebecryl P-115
(단위 : g)
Ebecryl P-115
(Unit: g)
-- -- 0.0690.069
Borate V
(단위 : g)
Borate V
(Unit: g)
0.00120.0012 0.00120.0012 --
제조예3
(단위 : g)
Preparation Example 3
(Unit: g)
0.3500.350 0.3500.350 0.1380.138
H-Nu 254
(단위 : g)
H-Nu 254
(Unit: g)
0.00120.0012 0.00120.0012 0.00410.0041
MIBK
(단위 : g)
MIBK
(Unit: g)
44 44 33
코팅 두께(단위 : ㎛)Coating thickness (unit: μm) 1010 1010 1010 -NH2 당량/-COOH 당량-NH 2 equivalent / -COOH equivalent 3.03.0 0.10.1 1.11.1 회절 효율(η)(%)Diffraction efficiency (η) (%) 10 이하below 10 10 이하below 10 7878 굴절률 변조값(n)Refractive index modulation value (n) 0.005이하0.005 or less 0.005이하0.005 or less 0.01680.0168 레이저 손실량(Iloss) (%)Laser loss (I loss ) (%) 2727 3030 3232

* MFA-75X : 이소시아네이트계 경화제, 아사히카제* MFA-75X: Isocyanate curing agent, Asahikaze

* TBP : 트리부틸 포스페이트(Tributyl phosphate, 분자량 266.31, 굴절률 1.424, 시그마 알드리치사 제품)* TBP: Tributyl phosphate (Tributyl phosphate, molecular weight 266.31, refractive index 1.424, manufactured by Sigma Aldrich)

* Ebecryl P-115 : SK entis사 제품* Ebecryl P-115: SK entis

상기 표 1 및 표2에 나타난 바와 같이, 제조예 1 내지 2에서 제조된 중합체의 카르복시기 당량에 대하여, 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0인 가교제를 사용한 실시예의 포토폴리머 조성물의 경우, 아미노기 당량비율이 3.0인 비교예1이나, 아미노기 당량비율이 0.1인 비교예2 대비 동등 수준의 레이저 손실량을 나타내면서도, 현저시 향상된 굴절율 변조값(n), 그리고 회절 효율이 85%이상으로 높게 나타나는 우수한 홀로그램을 제공할 수 있다는 점이 확인되었다.As shown in Table 1 and Table 2, in the case of the photopolymer composition of the embodiment using a crosslinking agent having an amino group equivalent ratio of 0.5 to 2.0 with respect to the carboxyl group equivalent of the polymers prepared in Preparation Examples 1 to 2, the amino group equivalent ratio is 3.0 Phosphorus Comparative Example 1, while showing an equivalent level of laser loss compared to Comparative Example 2 with an amino group equivalent ratio of 0.1, significantly improved refractive index modulation value (n), and provides an excellent hologram with high diffraction efficiency of 85% or higher. Was confirmed.

한편, 종전과 같이 우레탄 고분자를 고분자 매트릭스로 사용한 비교예3의 포토폴리머 조성물의 경우, 굴절율 변조값(n)이 0.0168로 측정되어 0.0175이상인 실시예에 비해 감소하였고, 회절 효율이 78%로 나타나 85%이상인 실시예에 비해 역시 감소한다는 점이 확인되었다.On the other hand, in the case of the photopolymer composition of Comparative Example 3 in which the urethane polymer was used as a polymer matrix, the refractive index modulation value (n) was measured to be 0.0168 and decreased compared to the example of 0.0175 or more, and the diffraction efficiency was 78%. It was confirmed that it was also reduced compared to the example of more than%.

Claims (19)

(i) 카르복시기가 분지쇄에 위치한 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 및 (ii) 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물 간의 반응 생성물을 포함한 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체;
광반응성 단량체; 및
광개시제를 포함하고,
상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체에 포함된 카르복시기 당량 대비 상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물에 포함된 아미노기 당량비율이 0.5 내지 2.0인, 포토폴리머 조성물.
(i) a polymer matrix or a precursor thereof comprising a reaction product between a (meth) acrylate-based (co) polymer in which the carboxyl group is located on a branched chain and (ii) a linear oxyalkylene diamine compound;
Photoreactive monomers; And
Photoinitiator,
The photopolymer composition having an amino group equivalent ratio in the linear oxyalkylene diamine compound compared to the equivalent of the carboxyl group included in the (meth) acrylate-based (co) polymer is 0.5 to 2.0.
제1항에 있어서,
상기 카르복시기의 당량이 300 g/개 내지 3000 g/개인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The equivalent of the carboxyl group is 300 g / piece to 3000 g / individual, photopolymer composition.
제1항에 있어서,
상기 (메트)아크릴레이트계 (공)중합체 100 중량부에 대하여, 상기 옥시알킬렌 디아민 화합물 함량이 0.1 중량부 내지 30 중량부인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The photopolymer composition in which the content of the oxyalkylene diamine compound is 0.1 parts by weight to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the (meth) acrylate-based (co) polymer.
제1항에 있어서,
상기 반응 생성물의 모듈러스(인장 강도 측정방법)가 1(GPa) 내지 20(GPa)인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The photopolymer composition of modulus (tensile strength measurement method) of the reaction product is 1 (GPa) to 20 (GPa).
제1항에 있어서,
상기 반응 생성물의 모듈러스(저장 탄성률, G')가 DHR 장비(TA Instrument)로 상온에서 1Hz의 frequency로 측정시 0.01 MPa 내지 5 MPa인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The modulus (storage modulus, G ') of the reaction product is 0.01 MPa to 5 MPa when measured at a frequency of 1 Hz at room temperature with DHR equipment (TA Instrument).
제1항에 있어서,
상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물은 다이옥시알킬렌기를 포함한 주쇄 및 상기 주쇄의 양말단에 결합한 아미노기를 포함하는, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The linear oxyalkylene diamine compound comprises a main chain including a dioxyalkylene group and an amino group bound to the sock end of the main chain, a photopolymer composition.
제6항에 있어서,
상기 다이옥시알킬렌기는 하기 화학식1로 표시되는, 포토폴리머 조성물:
[화학식1]
Figure 112017101774079-pat00007

상기 화학식1에서, R1 내지 R3는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이다.
The method of claim 6,
The dioxyalkylene group is represented by the following formula (1), photopolymer composition:
[Formula 1]
Figure 112017101774079-pat00007

In Formula 1, R 1 to R 3 are each independently an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 선형의 옥시알킬렌 디아민 화합물의 중량평균분자량(GPC측정)이 150 이하인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
A photopolymer composition having a weight average molecular weight (GPC measurement) of 150 or less of the linear oxyalkylene diamine compound.
제1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체에 포함된 아미노기의 당량이 200 g/개 내지 3000 g/개인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The equivalent of the amino group contained in the polymer matrix or precursor thereof is 200 g / piece to 3000 g / individual, photopolymer composition.
제1항에 있어서,
상기 광반응성 단량체는 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체, 또는 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함하는, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The photoreactive monomer comprises a polyfunctional (meth) acrylate monomer, or a monofunctional (meth) acrylate monomer, photopolymer composition.
제1항에 있어서,
상기 광반응성 단량체의 굴절률이 1.5 이상인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
A photopolymer composition having a refractive index of 1.5 or more of the photoreactive monomer.
제1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스 또는 이의 전구체 20 중량% 내지 80중량%;
상기 광반응성 단량체 10 중량% 내지 70중량%; 및
광개시제 0.1 중량% 내지 15중량%;를 포함하는, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
20 to 80% by weight of the polymer matrix or a precursor thereof;
10 to 70% by weight of the photoreactive monomer; And
A photopolymer composition comprising; 0.1% to 15% by weight of a photoinitiator.
제1항에 있어서,
상기 포토폴리머 조성물은 불소계 화합물을 더 포함하는, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The photopolymer composition further comprises a fluorine-based compound, a photopolymer composition.
제13항에 있어서,
상기 불소계 화합물은 에테르기, 에스터기 및 아마이드기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 작용기 및 2이상의 다이플루오로메틸렌기를 포함하는, 포토폴리머 조성물.
The method of claim 13,
The fluorine-based compound is a photopolymer composition comprising at least one functional group and at least two difluoromethylene groups selected from the group consisting of ether groups, ester groups and amide groups.
제1항에 있어서,
상기 고분자 매트릭스의 굴절률이 1.5 이하인, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The polymer matrix has a refractive index of 1.5 or less, a photopolymer composition.
제1항에 있어서,
상기 포토폴리머 조성물은 광감응 염료, 포스페이트계 가소제, 또는 소포제를 더 포함하는, 포토폴리머 조성물.
According to claim 1,
The photopolymer composition further comprises a photosensitive dye, a phosphate-based plasticizer, or an antifoaming agent.
제1항의 포토폴리머 조성물로부터 제조된 홀로그램 기록 매체.
A holographic recording medium prepared from the photopolymer composition of claim 1.
제17항의 홀로그램 기록 매체를 포함한 광학 소자.
An optical element comprising the holographic recording medium of claim 17.
가간섭성 광원에 의해 제1항의 포토폴리머 조성물에 포함된 광반응성 단량체를 선택적으로 중합시키는 단계를 포함하는, 홀로그래픽 기록 방법.A method for holographic recording, comprising the step of selectively polymerizing a photoreactive monomer contained in the photopolymer composition of claim 1 with a coherent light source.
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