CN101805512A - 用于全息胶片的生产的预聚物型聚氨酯配制剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于全息胶片的生产的预聚物型聚氨酯配制剂。本发明涉及以预聚物型聚氨酯组合物为基础的新型全息光聚合物,该预聚物的制备方法以及它用于非常宽范围的光学应用中的用途。

Description

用于全息胶片的生产的预聚物型聚氨酯配制剂
本发明涉及以预聚物型聚氨酯组合物为基础的新型全息光聚合物,该预聚物的制备方法以及它用于非常宽范围的光学应用中的用途。
全息介质,尤其,能够在安全技术(例如人或物体的三维显示和人或物品的审核)、物体的显示的领域中用作数据存储器,能够用作广告媒介,用作复杂三维结构的生产的辅助材料和用作屏幕或用作屏幕部件的组件以及用于具有透镜、反光镜、滤光器、漫射屏幕、衍射元件、光导体和/或掩模的功能的光学元件的生产中。
以聚合物基质和包埋在其中的并且能够自由基聚合的一种或多种化合物(作为写入单体)为基础的全息介质例如已描述在US 6,743,552中。
US 6743552,US 6765061,US 6780546和US 2006/0194120公开此类双组分聚氨酯配制剂。这里所述的一些配制剂含有预聚物作为异氰酸酯组分,这些仅仅是具有仲异氰酸酯基的预聚物并且因此在固化速率上不那么令人满意。
用于全息介质的生产中的聚合物配制剂尤其已描述在非在先出版的专利申请EP 08017279.4,EP 08017277.8,EP 08017273.7,EP08017275.2中。EP 08017277.8和EP 08017273.7描述了一般适合于全息介质的生产中的聚醚型和预聚物型聚氨酯组合物。EP 08017275.2描述了包括特定的丙烯酸酯的聚氨酯配制剂,它适合于记录全息图。此外,EP 08017279.4首次描述了典型的膜结构以及各种聚氨酯配制剂作为膜复合材料中的光聚合物的应用。另一方面,以前还没有描述预聚物型聚氨酯配制剂与覆盖整个可见光波长谱(400-800nm)的染料/引发剂混合物的结合物一起在涂膜中的使用。
本发明的目的是提供聚氨酯组合物,从它有可能制备出具有良好表面质量和可加工性的全息光聚合物,它还具有良好折射指数对比度。
现在令人吃惊地发现,如果预聚物型聚氨酯组合物与作为基质材料的某些聚醚多醇和特定的具有高折射指数和至少一种芳族结构单元的尿烷丙烯酸酯用作写入单体相结合,则上述要求能够满足。
本发明因此涉及聚氨酯组合物,它包括
A)多异氰酸酯组分,该组分至少含有NCO终端的聚氨酯预聚物,该预聚物的NCO基团主要经由脂族基团键接和该预聚物基于具有1.6到2.05的OH官能度的羟基官能化合物,
B)异氰酸酯反应活性的聚醚多元醇
C)具有至少一种芳族结构单元和在405nm下大于1.50的折射指数的尿烷丙烯酸酯和/或尿烷甲基丙烯酸酯,它们本身不含NCO基团和OH基团,
D)自由基稳定剂
E)以硼酸盐和吸收谱带至少部分地覆盖400-800nm的光谱范围的一种或多种染料的结合物为基础的光引发剂
F)任选的催化剂
G)任选的助剂和添加剂。
本发明必不可少的组分A)的预聚物是按照所属技术领域的专业人员本身已知的方式,通过让单体、低聚或多异氰酸酯A1)与异氰酸酯反应活性化合物A2)按照合适的化学计量在任选使用催化剂和溶剂的情况下进行反应。
以这种方法,能够制备具有尿烷、脲基甲酸酯、缩二脲和/或酰胺基的NCO官能化预聚物。
合适的多异氰酸酯A1)是所属技术领域的专业人员本身已知的全部脂肪族,脂环族,芳族或芳脂族二-和三异氰酸酯,这些异氰酸酯不论是通过光气化方法还是通过无光气的方法获得都不重要。另外,所属技术领域的专业人员本身已知的具有尿烷、脲、碳化二亚胺、酰基脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、噁二嗪三酮、脲二酮或亚氨基噁二嗪二酮结构的单体二-和/或三异氰酸酯的更高分子量二级产品,也能够在各情况下各自地或以任何所希望的混合物形式使用。
能够用作组分A1)的优选的单体二-或三异氰酸酯是亚丁基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯(HDI),异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)和/或异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN)。TIN、TMDI和HDI是特别优选的和HDI是非常特别优选的。
具有优选1.9到2.01,特别优选2.0的OH官能度的OH官能化合物用作被用于预聚物合成中的异氰酸酯反应活性化合物A2)。
具有上述官能度范围的低聚或聚合的异氰酸酯反应活性化合物,如低分子量短链脂肪族、芳脂族或脂环族二醇,即含有2到20个碳原子,是适合于这一目的的。此类二醇的例子是乙二醇,二甘醇,三甘醇,四甘醇,二丙二醇,三丙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,新戊二醇,2-乙基-2-丁基丙二醇,三甲基戊二醇,二乙基辛二醇的位置异构体,1,3-丁二醇,环己烷二醇,1,4-环己烷二甲醇,1,6-己二醇,1,2-和1,4-环己烷二醇,氢化双酚A(2,2-双(4-羟基环己基)丙烷),2,2-二甲基-3-羟基丙酸2,2-二甲基-3-羟丙基酯。
具有上述官能度范围的较高分子量脂肪族和脂环族多元醇,如聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、羟基官能化丙烯酸树脂、羟基官能化聚氨酯、羟基官能化环氧树脂或相应杂化物也是合适的。
例如,氧化乙烯、氧化丙烯、四氢呋喃、氧化丁烯的双官能聚加合物,和它们的混合加合物和接枝产物,以及通过二元醇的缩合获得的聚醚多元醇类或它们的混合物和通过二元醇的烷氧基化获得的聚醚多元醇,可以作为该聚醚多元醇。优选的双官能聚醚多元醇是聚(氧化丙烯)、聚(氧化乙烯)和它们的无规或嵌段共聚物形式的结合物以及它们的混合物,这些具有在200和18000g/mol之间的数均分子量,特别优选具有在600和8000g/mol之间的数均分子量和非常特别优选具有在1000和4500g/mol之间的数均分子量。
具有在650g/mol和4500g/mol之间的数均分子量,特别优选具有在1000g/mol和4100g/mol之间的数均分子量和非常特别优选具有在1900g/mol和2100g/mol之间的数均分子量的具有上述官能度范围的聚(氧化丙烯)特别优选用作A2)。
在预聚物合成中,根据A1)的异氰酸酯与根据A2)的醇按照化学计量用量进行尿烷化反应,形成尿烷基团。在这种情况下用于与所提及的二-,三-和多异氰酸酯反应的合适醇是上述类型的全部低聚或聚合的,伯或仲属的,双官能醇。在尿烷预聚物之中,这些优选是乙二醇,二-、三-和四甘醇,1,2-丙二醇,二-、三-和四丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,3-丁二醇,2,3-丁二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,2,2-二甲基-1,3-丙二醇,1,4-二羟基环己烷,1,4-二羟甲基环己烷,1,8-辛二醇,1,10-癸二醇,1,12-十二烷二醇,聚乙二醇,聚丙二醇,氧化乙烯和氧化丙烯和/或其它1-氧化烯(1-alkene oxide)的嵌段聚合物和/或共聚物,聚(THF),具有至多10000g/mol的数均分子量的聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和聚丙烯酸酯多元醇或它们彼此的任何所需混合物。
在预聚物合成中,为了脲基甲酸酯化,首先根据A1)的异氰酸酯与根据A2)的醇按照化学计量比进行反应得到尿烷,它然后与其它异氰酸酯反应,形成脲基甲酸酯。上述类型的全部低聚或聚合的、伯或仲属的双官能醇在这种情况下适合作为醇用于与所述二-、三-或多异氰酸酯反应得到尿烷。为了进一步反应得到脲基甲酸酯,单体二-或三异氰酸酯HDI,TMDI和TIN是优选添加的。
优选的预聚物是脂肪族异氰酸酯官能化合物的尿烷或脲基甲酸酯和低聚或聚合异氰酸酯反应活性化合物,该预聚物具有200到10000g/mol的数均分子量和1.9到5.0的NCO官能度。特别优选的尿烷是从脂肪族异氰酸酯官能化合物和低聚或聚合多元醇制备的、具有1.9到2.1的NCO官能度和650到8200g/mol的数均分子量的那些尿烷,和从脂肪族异氰酸酯官能化合物和低聚或聚合多元醇制备的、具有大于2.0到3.2或3.9到4.2的官能度和具有650到8200g/mol的数均分子量的脲基甲酸酯,或它们的任何所需混合物。非常特别优选的尿烷是从脂肪族异氰酸酯官能化合物和低聚或聚合多元醇制备的具有1.9到2.1的NCO官能度和1900到4100g/mol的数均分子量的那些尿烷,和从脂肪族异氰酸酯官能化合物和低聚或聚合多元醇制备的具有大于2.0到3.2或3.9到4.2的官能度、具有1900到4100g/mol的数均分子量的脲基甲酸酯,或它们的任何所需混合物。
优选,如上所述的预聚物具有低于1wt%,特别优选低于0.5wt%,非常特别优选低于0.2wt%的游离单体异氰酸酯的残余含量。
当然,除本发明必要的上述预聚物之外,组分A)可含有一定比例的其它异氰酸酯。芳族,芳脂族,脂肪族和脂环族二-,三-或多异氰酸酯适合用于此目的。还有可能使用此类二-,三-或多异氰酸酯的混合物。合适二-,三-或多异氰酸酯的例子是亚丁基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯(HDI),异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),1,8-二异氰酸根-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(TMDI),异构的双(4,4′-异氰酸根合环己基)甲烷和它们的具有任何所需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,1,4-亚苯基二异氰酸酯,2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯(2,4-and/or 2,6-toluylene diisocyanate),1,5-亚萘基二异氰酸酯,2,4′-或4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯,三苯基甲烷4,4′,4″-三异氰酸酯或它们的具有尿烷、脲、碳化二亚胺、酰基脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、噁二嗪三酮、脲二酮或亚氨基噁二嗪二酮结构的衍生物以及它们的混合物。通过合适的方法脱除过量二异氰酸酯的以低聚和/或衍生化二异氰酸酯为基础的多异氰酸酯,尤其六亚甲基二异氰酸酯的那些,是优选的。HDI的低聚异氰脲酸酯、脲二酮和亚氨基噁二嗪二酮和它们的混合物是特别优选的。
任选地还有可能的是,上述异氰酸酯组分A)完全地或按适当比例地含有与涂料技术领域的专业人员已知的封闭剂完全地或部分地反应的异氰酸酯类。下列可以被提及作为封闭剂的例子:醇,内酰胺,肟,丙二酸酯,乙酰乙酸烷基酯,三唑类,酚类,咪唑类,吡唑类和胺类,例如丁酮肟,二异丙基胺,1,2,4-三唑,二甲基-1,2,4-三唑,咪唑,丙二酸二乙酯,乙酰乙酸乙酯,丙酮肟,3,5-二甲基吡唑,ε-己内酰胺,N-叔丁基苄基胺,环戊酮羧基乙基酯或这些封闭剂的任何所需混合物。
优选,仅仅本发明必不可少的上述预聚物用于A)。
基本上全部的优选具有平均至少1.5个异氰酸酯反应活性基团/每分子的多官能的、异氰酸酯反应活性的聚醚多元醇能够用作组分B)。
在本发明的背景中,异氰酸酯反应活性的基团优选是羟基化合物。
上述类型的合适多官能的、异氰酸酯反应活性的化合物是,例如聚酯,聚醚,聚碳酸酯,聚(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯多元醇,优选羟基官能化聚醚多元醇。
聚醚多元醇任选是环醚与OH官能化起始剂分子的聚加合物,该聚加合物具有嵌段结构。合适的环醚是,例如氧化苯乙烯,氧化乙烯,氧化丙烯,四氢呋喃,氧化丁烯,表氯醇和它们的任何所需的混合物。
具有≥2的OH官能度的多羟基醇和伯或仲胺和氨基醇能够用作起始剂。这些的例子是乙二醇,二-,三-和四甘醇,1,2-丙二醇,二-,三-和四丙二醇,1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,1,3-丁二醇,2,3-丁二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,2,2-二甲基-1,3-丙二醇,1,4-二羟基环己烷,1,4-二羟甲基环己烷,1,8-辛二醇,1,10-癸二醇,1,12-十二烷二醇,三羟甲基丙烷,甘油或它们彼此的任何所需混合物。
此类聚醚多元醇优选具有500到8500g/mol,特别优选1000到6500g/mol和非常特别优选1900到4500g/mol的数均分子量。该OH官能度优选是1.5-4.0,特别优选1.8-3.0。
另外,组分B)也可含有低分子量(即分子量低于500g/mol)、短链(即含有2-20个碳原子)的脂肪族、芳脂族或脂环族二-、三-或多官能醇。纯羟基官能化聚醚多元醇的使用是优选的。
组分B)的优选化合物是聚(氧化丙烯),聚(氧化乙烯)和它们的无规或嵌段共聚物形式的结合物以及氧化丙烯和/或氧化乙烯的嵌段共聚物。基于总产物的重量百分数的氧化乙烯的比例优选是低于55%,特别优选在55%和45%之间或低于30%和非常特别优选低于10%。
具有低于10wt%的氧化乙烯比例(基于母体聚醚的总质量)和在2000和4200g/mol之间的数均分子量的以氧化丙烯和氧化乙烯为基础的双官能聚醚多元醇用作组分B)的非常特别优选的化合物。
组分A)和B)是彼此按照典型地0.9到1.2,优选地0.95到1.05的OH/NCO比率用于光聚合物配制剂的制备中。
在组分C)中,使用具有至少一种芳族结构单元和在405nm下大于1.50的折射指数的尿烷丙烯酸酯和/或尿烷甲基丙烯酸酯。尿烷(甲基)丙烯酸酯被理解为指具有至少一个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的化合物,它另外具有至少一个尿烷键。已知的是,此类化合物能够通过羟基官能化(甲基)丙烯酸酯与异氰酸酯官能化化合物进行反应获得。
能够用于这一目的的异氰酸酯的例子是芳族,芳脂族,脂肪族和脂环族的二-,三-或多异氰酸酯。还有可能使用此类二-,三-或多异氰酸酯的混合物。合适二-,三-或多异氰酸酯的例子是亚丁基二异氰酸酯,六亚甲基二异氰酸酯(HDI),异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI),1,8-二异氰酸根-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)甲烷和它们的具有任何所需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-环亚己基二异氰酸酯,异构的环己烷二亚甲基二异氰酸酯,1,4-亚苯基二异氰酸酯,2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯,1,5-亚萘基二异氰酸酯,2,4′-或4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯,1,5-亚萘基二异氰酸酯,三苯基甲烷4,4′,4″-三异氰酸酯和三(对-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯,或它们的具有尿烷、脲、碳化二亚胺、酰基脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、噁二嗪三酮、脲二酮或亚氨基噁二嗪二酮结构的衍生物以及它们的混合物。芳族二-,三-或多异氰酸酯是优选的。
用于尿烷丙烯酸酯制备的合适的羟基官能化丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是,例如诸如下列的化合物:(甲基)丙烯酸2-羟乙基酯,聚氧化乙烯单(甲基)丙烯酸酯,聚氧化丙烯单(甲基)丙烯酸酯,聚氧化烯单(甲基)丙烯酸酯,聚(ε-己内酯)单(甲基)丙烯酸酯,例如
Figure GSA00000027571900071
M100(Dow,Schwalbach,Germany),(甲基)丙烯酸2-羟丙基酯,(甲基)丙烯酸4-羟基丁基酯,(甲基)丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙基酯,(甲基)丙烯酸羟丙基酯,丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯,多羟基醇的羟基官能化单-、二-或四丙烯酸酯,该多元醇例如是三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇,乙氧基化、丙氧基化或烷氧基化的三羟甲基丙烷、甘油、季戊四醇、二季戊四醇或它们的工业混合物。丙烯酸2-羟乙基酯,丙烯酸羟丙基酯,丙烯酸4-羟丁基酯和聚(ε-己内酯)单(甲基)丙烯酸酯是优选的。另外,合适的是含有丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团的异氰酸酯反应活性低聚或聚合不饱和化合物,单独或与上述单体化合物相结合。含有羟基和具有20-300mg KOH/g的OH含量的本身已知的环氧(甲基)丙烯酸酯(epoxy(meth)acrylate),或含有羟基和具有20-300mg KOH/g的OH含量的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯,或具有20-300mg KOH/g的OH含量的丙烯酸酯化的聚丙烯酸酯,以及它们彼此的混合物,和它们与含羟基的不饱和聚酯的混合物,和它们与聚酯(甲基)丙烯酸酯的混合物,或含有羟基的不饱和聚酯与聚酯(甲基)丙烯酸酯的混合物,能够同样地使用。含有羟基和具有所定义的羟基官能度的环氧树脂丙烯酸酯是优选的。含羟基的环氧(甲基)丙烯酸酯尤其是以丙烯酸和/或甲基丙烯酸与单体、低聚或聚合的双酚A,双酚F,己二醇和/或丁二醇或它们的乙氧基化和/或丙氧基化的衍生物的环氧化物(缩水甘油基化合物)之间的反应产物为基础的。能够从丙烯酸和/或甲基丙烯酸和(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯的已知反应获得的具有所定义官能度的环氧丙烯酸酯是进一步优选的。
具有至少一种芳族结构单元的上述类型的尿烷(甲基)丙烯酸酯是优选使用的。这些尿烷(甲基)丙烯酸酯在405nm下具有典型地大于1.50,优选大于1.55和非常特别优选大于1.58的折射指数。
用作组分C)的特别优选的化合物是以芳族异氰酸酯和丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯、聚氧化乙烯单(甲基)丙烯酸酯、聚氧化丙烯单(甲基)丙烯酸酯、聚氧化烯单(甲基)丙烯酸酯和聚(ε-己内酯)单(甲基)丙烯酸酯为基础的尿烷丙烯酸酯和尿烷甲基丙烯酸酯。
在非常特别优选的实施方案中,芳族三异氰酸酯(非常特别优选三-(4-苯基异氰酸根)硫代磷酸酯或芳族二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯的三聚物)与丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯的加合物用作组分C)。在其它非常特别优选的实施方案中,3-硫代甲基苯基异氰酸酯与丙烯酸羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯的加合物用作组分C。
组分D)的合适化合物是,例如,抑制剂和抗氧化剂,它们已描述在例如“Methoden der organischen Chemie[Methods of OrganicChemistry]”(Houben-Weyl),4th edition,Volume XIV/1,page 433ff,GeorgThieme Verlag,Stuttgart 1961。合适种类的物质是,例如酚类,如2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,甲酚类,氢醌类,苄醇类,如二苯基甲醇,任选还有醌类,如2,5-二叔丁基醌,任选还有芳香族胺类,如二异丙基胺或吩噻嗪。
2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚,吩噻嗪,对-甲氧基苯酚,2-甲氧基-对-氢醌和二苯基甲醇是优选的。
一种或多种光引发剂用作组分E)。这些通常是能够通过光化辐射被活化并且引发相应的可聚合的基团的聚合反应的引发剂。光引发剂是本身已知的商购化合物,在单分子(类型I)和双分子(类型II)引发剂之间有区别。此外,取决于化学性质,这些引发剂用于自由基,阴离子(或)阳离子(或混合)形式的上述聚合反应。
这里使用类型II引发剂,如描述在EP-A 0223587中且由芳基硼酸铵和一种或多种染料的混合物组成的光引发剂体系。例如,三苯基己基硼酸四丁基铵,三(3-氟苯基)己基硼酸四丁基铵和三(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁基铵适合作为芳基硼酸铵。合适的染料是,例如新亚甲基蓝,劳思氏紫,碱性黄,氯化频哪氰醇(pinacynol chloride),若丹明6G,棓花青,乙基紫,维多利亚蓝R,天青石蓝(Celestine Blue),喹哪啶红(quinaldine red),结晶紫,亮绿,阿斯屈拉松橙(Astrazon Orange)G,达罗红(Darrow Red),派若宁Y,碱性红29,吡喃鎓(pyrillium)I,花青,亚甲基蓝和天蓝A(Cunningham et al.,RadTech′98North AmericaUV/EB Conference Proceedings,Chicago,Apr.19-22,1998)。
优选的光引发剂E)是四己基硼酸四丁基铵,三苯基己基硼酸四丁基铵,三(3-氟苯基)己基硼酸四丁基铵和三(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁基铵(组分E1))与染料例如阿斯屈拉松橙G、亚甲基蓝、新亚甲基蓝、天蓝A、吡喃鎓I、番红(safranin)O、花青、棓花青、亮绿、结晶紫、乙基紫和劳思氏紫(thionine)(组分E2))的混合物。各自一种感蓝的、一种感绿的和一种感红的染料(例如阿斯屈拉松橙G、乙基紫和新亚甲基蓝)和上述硼酸盐中的一种的组合是特别优选的。
任选一种或多种催化剂能够用作组分F)的化合物。这些是促进尿烷形成的催化剂。用于此目的的已知催化剂是,例如辛酸锡,辛酸锌,二月桂酸二丁基锡,二甲基双[(1-氧代新癸基)氧基]锡烷,二羧酸二甲基锡,双(乙基己酸)锆,乙酰丙酮酸锆或叔胺类,例如1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,二氮杂双环壬烷,二氮杂双环十一烷,1,1,3,3-四甲基胍,1,3,4,6,7,8-六氢-1-甲基-2H-嘧啶并(1,2-a)嘧啶。
二月桂酸二丁锡,二甲基双[(1-氧代新癸基)氧基]锡烷,二羧酸二甲基锡,1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,二氮杂双环壬烷,二氮杂双环十一烷,1,1,3,3-四甲基胍,1,3,4,6,7,8-六氢-1-甲基-2H-嘧啶并(1,2-a)嘧啶是优选的。
当然,其它添加剂G)能够任选使用。这些可以是,例如,在涂料技术领域中常用的添加剂如溶剂、增塑剂、流平剂、防沫剂或粘合促进剂。优选使用的增塑剂是具有良好溶解性能、低挥发性和高沸点的液体。表面活性化合物例如聚二甲基硅氧烷能够用作流平剂。也有利的是同时使用一种类型的多种添加剂。当然,也有利的是使用多种类型的多种添加剂。
典型的光聚合物组合物包括:
10-30wt%的组分A),
25-79.497wt%的组分B),
10-40wt%的组分C)
0-1wt%的自由基稳定剂D)
0.5-3wt%的光引发剂E1)
在各情况下0.001-0.2wt%的三种染料E2),它们在吸收光谱上对应于激光波长红色、绿色和蓝色
0-4wt%的催化剂F)
0-10wt%的助剂和添加剂G)。
优选,根据本发明的聚氨酯组合物包括
15-30wt%的组分A),
30-60.96wt%的组分B),
20-35wt%的组分C),
0.01-0.5wt%的自由基稳定剂D),
1-3wt%的光引发剂E1),
在各情况下0.01-0.2wt%的三种染料E2),它们在吸收光谱上对应于激光波长红色、绿色和蓝色
0-1wt%的催化剂F),
3-8wt%的助剂和添加剂G)。
特别优选,根据本发明的聚氨酯组合物包括
18-30wt%的组分A),
40-52.37wt%的组分B),
25wt%的组分C),
0.02-0.1wt%的自由基稳定剂D),
1-1.5wt%的光引发剂E1),
在各情况下0.03-0.1wt%的三种染料E2),它们在吸收光谱上对应于激光波长红色、绿色和蓝色
0.02-0.1wt%的催化剂F),
3.5-5wt%的助剂和添加剂G)。
根据本发明的聚氨酯组合物紧接着在全部组分的完全混合之后具有典型地在25℃下的10-100000mPas、优选100-20000mPas、特别优选200-10000mPas、尤其优选500-5000mPas的粘度,这样它们甚至以无溶剂的形式具有很好的加工性能。在合适溶剂中形成溶液,能够确定低于10000mPas,优选低于2000mPas,特别优选低于500mPas的在25℃下的粘度。
在80℃下在6分钟内用0.004wt%-0.1wt%的催化剂含量固化的上述类型的聚氨酯组合物已证明是理想的;在0.01wt%和0.08wt%之间的浓度是优选的和在0.03wt%和0.06wt%之间的浓度是特别优选的。
对于在基材上的施涂或在模具中的施加,所属技术领域的专业人员已知的全部各自常规方法都是合适的,尤其是刮涂法,浇铸,印刷,丝网印刷,喷涂或喷墨印刷。优选,刮刀式涂布器和缝式喷嘴适合作为施涂法。
本发明此外涉及可从根据本发明的聚氨酯配制剂获得的光聚合物以及它用于光学制品、尤其适合于记录全息图的介质的生产中的用途。
本发明此外涉及用于记录可视全息图的此类介质的生产方法,其中本发明必不可少的聚氨酯配制剂中的一种或多种被施涂于基材上或施加于模具中,然后固化。本发明也涉及因此可获得的介质。
此类介质可以是膜复合材料,它包括至少一种流延膜或基材层(I),以根据本发明的聚氨酯配制剂为基础的一种或多种光聚合物层(II)和顶部或层压膜(III)。膜复合材料可含有其它膜。
根据本发明的聚氨酯组合物能够经由合适的方法被施涂于流延膜或基材层(I)上。
基材层I)的优选材料或复合材料是基于聚碳酸酯(PC),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚乙烯,聚丙烯,乙酸纤维素,水合纤维素,硝酸纤维素,环烯烃聚合物,聚苯乙烯,聚环氧化物,聚砜,三乙酸纤维素(CTA),聚酰胺,聚甲基丙烯酸甲酯,聚氯乙烯,聚乙烯醇缩丁醛或聚二环戊二烯或它们的混合物。另外,复合材料如层合膜或共挤出物能够用作基材膜(I)。复合材料的例子是具有根据方案A/B,A/B/A或A/B/C的结构的二重和三重膜,如PC/PET,PET/PC/PET和PC/TPU(TPU=热塑性聚氨酯)。PC和PET特别优选用作基材膜(I)。
光学透明即没有雾度的透明基材I)是优选的。该雾度可通过雾度值测量,它低于3.5%,优选低于1%,特别优选低于0.3%。
雾度值描述了在正前向被该辐射样品散射的透射光的分数。因此,它是透明材料的不透明性或雾度的量度,并且定量了不利地影响透明度的在材料中或在材料表面上的材料缺陷、颗粒、不均匀性或结晶相边界。测量雾度的方法已描述在标准ASTM D 1003中。
优选,基材I)具有不是太高的双折射率,即典型地低于1000nm,优选低于700nm,特别优选低于300nm的平均光延迟。
延迟值R是双折射率Δn和基材厚度d的数学乘积。延迟值的自动和客观测量是通过使用成像旋光计来进行的,例如ilis GmbH,
Figure GSA00000027571900111
M3/M model。
该延迟值是在垂直入射中测量的。对于基材I)所声称的延迟值是侧向平均值。
基材I),包括在一面或两面上的可能的涂层,典型地具有5-2000μm,优选8-300μm,特别优选30-200μm和尤其125-175μm或30-45μm的厚度。
该光聚合物层II),基于在层II)中施涂的全部光聚合物层,优选具有不超过200μm,特别优选3-100μm,非常特别优选15-60μm的总的层厚度。
除成分I)和II)之外,膜复合材料有可能具有在光聚合物层II)上的一个或多个覆盖层III),以保护它避免污物和环境影响。塑料薄膜或膜复合体系,以及透明涂层,能够用于这一目的。
优选使用的覆盖层III)是与在基材层中使用的材料类似的膜材料,这些具有典型地5-200μm,优选8-125μm,特别优选20-50μm的厚度。
具有尽可能光滑表面的覆盖层III)是优选的。根据DIN EN ISO 4288“Geometrical Product Specification(GPS)-Surface Texture...”(试验条件R3z前和后(front and back))所测定的粗糙度用作量度。优选的粗糙度是在小于或等于2μm,优选小于或等于0.5μm的范围内。
具有20-60μm的厚度的PE或PET膜优选用作层压膜(III);特别优选使用40μm厚度的聚乙烯膜。
可以使用其它保护层,例如基材膜(I)的背衬层(backing)。
根据本发明的介质生产方法优选通过一种方法来进行,其中根据本发明的聚氨酯组合物的各合成组分(组分A)除外)彼此均匀地混合,然后组分A)仅仅在即将施涂到基材上或施加到模具中之前被掺混。
所属技术领域的专业人员已知的、尤其与反压力(counter pressure)无关地进行传输的全部泵系统,显示出微小的脉动并且是精确的和适合于在计量过程中的传输和所要求精度。因此,隔膜泵,齿轮泵,偏心螺杆泵(Mohno泵),蠕动泵和活塞泵是优选的。齿轮泵和偏心螺杆泵(Mohno泵)是特别优选的。
优选的计量速率是在2ml/min至1000ml/min范围内,特别优选在2ml/min至100ml/min范围内。
对于混合,能够使用为混合技术领域的专业人员本身已知的全部方法和装置,例如,搅拌罐以及动态和静态混合器。然而,没有任何死空间或有仅仅小的死空间的装置是优选的。此外,优选的方法是这样的方法,其中在非常短的时间内进行混合,并且是所要混合的两种组分的非常剧烈的混合。尤其,动态混合器适合于此目的,尤其其中这些组分仅仅在混合器中彼此接触的那些混合器。
在该步骤中的温度是0-100℃,优选10-80℃,特别优选20-60℃。
如果需要,也能够进行在例如1毫巴的减压下各个组分或总混合物的脱挥发分操作。脱挥发分-尤其在组分A)的添加后-是优选的,以防止在可获得的介质中由残留气体所引起的气泡形成。
在组分A)的掺混之前,混合物能够作为贮存稳定的中间产品贮存,任选达到数月。
在根据本发明的聚氨酯组合物的组分A)的掺混之后,获得透明的液体的配制剂,取决于其组成,该配制剂在室温下在几秒到几个小时内固化。
聚氨酯组合物的合成组分的比率和类型和反应活性优选进行调节,这样在组分A)的掺混之后的固化可以在室温下在几分钟到一个小时内完成。在优选的实施方案中,通过将掺混之后的配制剂加热到在30和180℃之间,优选40至120℃,特别优选50-100℃的温度来促进固化。
关于固化行为的上述方式,对于所属技术领域的专业人员,在组分和可选择的各自合成组分(尤其优选的合成组分)的上述用量范围内容易地以常规试验的形式来有可能容易地实现。
本发明进一步涉及根据本发明的介质用于记录可视全息图,用于光学元件、图像和显示件的生产中的用途,和使用根据本发明的聚氨酯组合物记录全息图的方法,和从该组合物可获得的介质或全息胶片。
通过使用根据本发明的聚氨酯组合物,在总可见光谱区和在近UV范围(300-800nm)中光学应用的全息图能够通过合适的曝光过程来生产。可视全息图包括能够由所属技术领域的专业人员已知的方法记录的全部全息图,包括,尤其,在线(Gabor)全息图,离轴全息照片,全孔转移全息图,白光透射全息图(“彩虹全息图”),杰尼修克(Denisyuk)全息图,离轴反射全息图,边缘照明全息图和全息立体照相;反射全息图,杰尼修克全息图,透射全息图是优选的。光学元件,如透镜,反光镜,偏转反光镜,滤光器,漫射元件,衍射元件,光导体,波导管(waveguide),投影屏和/或掩模是优选的。常常,这些光学元件显示频率选择性,后者取决于全息图如何曝光和全息图具有的尺寸。
另外,全息图像或再现(representation)-例如用于个人肖像、生物特征描述(biometric representation)和安全文件,或一般为广告的图像或图像结构所用的,用于安全标记,商标保护,商标牌子,标记物,设计元素,装饰品,图表,报酬卡,图像等和代表数字数据的图像,尤其也可与如上所述的产品相结合,也能够采用根据本发明的聚氨酯组合物来生产。全息图像能够给出三维图像的印象,但是它们也可表示图像序列、短片或若干的不同物体,这取决于该物体曝光的角度,用于曝光的光源(包括移动光源),等等。归因于各种的潜在性设计,全息图,尤其体积全息图,是上述应用的有吸引力的技术解决方案。
实施例:
起始原料:
Figure GSA00000027571900141
XP 2599是Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany的实验产品,己烷二异氰酸酯的全脲基甲酸酯,型号Acclaim4200,NCO含量:5.6-6.4%
预聚物1是Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany的试验产品,己烷二异氰酸酯的尿烷,型号Acclaim 2200,NCO含量:3.2-3.75%
多元醇1(4200)是从Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany获得的具有4000g/mol的数均分子量的聚氧化丙烯。
多元醇2(
Figure GSA00000027571900143
4220N)是从Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany获得的具有4000g/mol的数均分子量的氧化乙烯封端的聚氧化丙烯。
多元醇3(
Figure GSA00000027571900144
2200)是从Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany获得的具有2000g/mol的数均分子量的聚氧化丙烯。
尿烷丙烯酸酯1是从Bayer Material Science AG,Leverkusen,Germany获得的实验产品,以HEA和三(对-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯为基础的尿烷丙烯酸酯。
Figure GSA00000027571900145
UL28:尿烷化催化剂,二甲基双[(1-氧代新癸基)氧基]锡烷,Momentive Performance Chemicals,Wilton,CT,USA的商品(作为在N-乙基吡咯烷酮中的10%浓度溶液使用)。
CGI 909:硼酸盐型助引发剂,从Ciba Inc.,Basel,Switzerland获得。
新亚甲基蓝(无锌):Sigma-Aldrich Chemie GmbH,Steinheim,Germany的染料.
乙基紫:MP Biomedicals LLC,Solon,Ohio,USA的染料。
阿斯屈拉松橙G:Sigma-Aldrich Chemie GmbH,Steinheim,Germany的染料。
Byk 310:硅酮型表面活性剂,BYK-Chemie GmbH,Wesel,Germany(在二甲苯中约25%浓度溶液),数均分子量约2200g/mol。
衍射效率DE和折射指数对比度Δn的测量:
在试验部分中生产的根据本发明的介质和对比介质借助于根据图1的测量排列来测试它们的全息性能:
图1:用于写入反射全息图的在λ=633nm(氦氖激光器)的全息介质试验器的几何结构:M=反光镜,S=遮光器(shutter),SF=空间滤波器,CL=准直透镜,λ/2=λ/2板,PBS=偏振敏感光束分离器(polarizationsensitive beam splitter),D=检测器,I=虹膜式光阑(iris diaphragm),α=21.8°和β=41.8°是在样品外部(介质的外部)测量的相干光束的入射角。
层压膜从膜复合材料上剥离,该光聚合物材料然后层压到玻璃上,要求基材膜面向外。
氦氖激光器(发射波长633nm)的光束借助于空间滤波器(SF)和准直透镜(CL)转化成平行均匀光束。信号和参比光束的最终交叉部分是由虹膜式光阑(I)确定的。虹膜式光阑开口的直径是4mm。偏振化依赖性光束分离器(PBS)将激光束分裂成两股内聚的同样偏振的光束。借助于λ/2板,参比光束的功率被调节到0.5mW和信号光速的功率被调节到0.65mW。该功率是在取出样品的情况下用半导体检测器(D)测定的。参比光束的入射角(α)是21.8°和信号光速的入射角(β)是41.8°。在样品(介质)的位置上,两个重叠光束的干涉场产生亮和暗条纹的光栅(grating),这些条纹垂直于入射在样品(反射全息图)上的两个光束的角度二等分线。在介质中条纹间距是~225nm(介质的折射指数假定为~1.49)。
全息图按照下述方式被写入介质中:
两个遮光器(S)开启了曝光时间t。其后,关闭该遮光器(S),该介质被促使一次5分钟进行仍然未聚合的写入单体的扩散。所写入的全息图现在按下述方式读取。信号光束的遮光器仍然关闭。参比光束的遮光器被打开。参比光束的虹膜式光阑闭合到<1mm的直径。这确保了对于介质的全部旋转角度(Ω),该光束总是完全地在预先写入的全息图中。该转台,在计算机控制下,现在以0.05°的角步宽(angle step width)覆盖从Ω=0°到Ω=20°的角范围。在所达到的各个角度,在零阶中传输的光束的功率是利用相应检测器D测量的,以及在第一阶中偏转的光束的功率是利用检测器D测量的。在所达到的各个角度Ω,衍射亏损值(diffraction deficiency)η是作为下式的商获得的:
η = P D P D + P T
PD是在衍射束的检测器中的功率和PT是在透过光束的检测器中的功率。
通过使用如上所述的方法,测量布拉格曲线(它描述了作为写入全息图的旋转的角度Ω的函数的衍射效率η)并存贮在计算机中。另外,在零阶中传输的强度也针对旋转的角度Ω绘图并存贮在计算机中。
测定全息图的最高衍射效率(DE=ηmax),即它的峰值。为这一目,必须改变衍射光束的检测器的位置以测定这一最大值。
光聚合物层的折射指数对比度Δn和厚度d现在利用耦合波理论(cf.H.Kogelnik,The Bell System Technical Journal,Volume 48,November1969,Number 9page 2909-page 2947)从所测量的布拉格曲线和透射强度与角度相关的变化来测定。该方法描述如下:
根据Kogelnik,下式对于反射全息图的布拉格曲线η/(Ω)是正确的:
η = 1 1 + 1 - ( χ / Φ ) 2 sinh 2 ( Φ 2 - χ 2 )
式中:
Φ = π · Δn · d λ · cos ( α ′ ) · cos ( α ′ - 2 ψ )
χ = Δθ · 2 π · sin ( α ′ - ψ ) Λ · cos ( α ′ - 2 ψ ) · d 2
ψ = β ′ - α ′ 2
Λ = λ 2 · n · cos ( ψ - α ′ )
n · sin ( α ′ ) = sin ( α ) , n · sin ( β ′ ) = sin ( β )
Δθ = - ΔΩ · 1 - sin 2 ( α ) n 2 - sin 2 ( α )
Φ是光栅厚度,χ是失调参数和Ψ是所写入的折射指数光栅的倾斜角。α’和β’对应于在全息图的写入过程中的、在介质中的角度α和β。ΔΘ是在介质中测量的角度失谐(detuning),即与角度α’的偏差。ΔΩ是在介质外测量的角度失谐,即与角度α的偏差。n是光聚合物的平均折射指数并设定在1.504。
对于χ=0,即ΔΩ=0,获得最高衍射效率(DE=ηmax),如下:
DE = tanh 2 ( Φ ) = tanh 2 ( π · Δn · d λ · cos ( α ′ ) · cos ( α ′ - 2 ψ ) )
衍射效率的测量数据、理论布拉格曲线和透射强度都针对旋转Ω-α位移的圆心角描绘曲线,示于图2中。因为,归因于在光聚合过程中几何结构收缩和平均折射指数的变化,测量DE时的角度不同于α,x轴以这一位移为中心。该位移典型地是0°到2°。
因为DE是已知的,根据Kogelnik的理论布拉格曲线的形状仅仅通过光聚合物层的厚度d测定。Δn随后利用DE对于给定的厚度d进行矫正,以使DE的测量值和理论值总是一致。d现在加以调整,直到理论布拉格曲线的第一个次级最小(secondary minima)的角度位置与透射强度的第一个次级最大(secondary maxima)的角度位置一致,和另外,理论布拉格曲线的半峰时全宽度(FWHM)与透射强度一致。
因为其中反射全息图在利用Ω扫描的重新构建时附随地发生方向的旋转,而衍射光的检测器能够仅仅检测到有限角度范围,所以宽的全息图(小d)的布拉格曲线通过合适的检测器定位在Ω扫描中没有完全检测到,但仅仅在中心区域。作为对布拉格曲线的补充的透射强度的形状因此另外用于调整(adapting)层厚度d。
图2:根据Kogelnik的布拉格曲线η(虚线),所测量的衍射效率(实心圆)和透射功率(黑色实线)相对于角度失谐ΔΩ描绘的曲线图。因为,归因于在光聚合过程中的几何收缩性和平均折射指数的变化,测量DE时的角度不同于α,x轴是以该位移为中心。该位移典型地是0°到2°。
对于配制剂,这一步骤可能针对不同的介质用不同的曝光时间t重复几次,以便测定在全息图的写入过程中DE达到饱和值时入射激光束的平均能量剂量。平均能量剂量E是如下获得的:
E ( mJ / c m 2 ) = 2 · [ 0.50 mW + 0.67 mw ] · t ( s ) π · 0.4 2 cm 2
部分光束(part-beams)的功率进行调整,这样在所使用的角度α和β下在介质中实现相同的功率密度。
另外地,与图1中所示的装置相同的试验也通过使用绿光激光器,以532nm的在真空中发射波长λ来进行。这里,α=11.5°和β=33.5°和Pα=1.84mW和Pβ=2.16mW。
尿烷丙烯酸酯1的制备:
将0.1g的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,0.05g的二月桂酸二丁锡(Desmorapid Z,Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany)和213.07g的由三(对-异氰酸根合苯基)硫代磷酸酯在乙酸乙酯中形成的27%浓度溶液(
Figure GSA00000027571900182
RFE,Bayer MaterialScience AG,Leverkusen,Germany的产品)最初引入到500mL圆底烧瓶中,然后加热到60℃。其后,将42.37g的丙烯酸2-羟乙基酯滴加进去,混合物进一步保持在60℃,直至异氰酸酯含量下降到低于0.1%。其后,进行冷却,乙酸乙酯在真空中完全地除去。产物是作为半结晶固体获得的。
对于全息介质的生产,将组分C、组分D(它可以早已预溶解在组分C中)和任选的组分G和F溶于组分B中,任选在60℃下,然后彻底地混合。其后,该组分E以纯净形式或以在NEP中的稀溶液形式在黑暗中或在合适的照射下称重量,然后再次进行混合。任选地,在干燥烘箱中经过不超过10分钟的时间加热到60℃。所获得的混合物能够在<10毫巴下在搅拌下脱挥发分。
组分A能够同样地在<10毫巴下在搅拌下脱去挥发分。两种配制剂然后利用上述混合方法中的一种,借助于正压计量泵(positivemetering pump)连续地计量,然后混合。混合物然后利用施涂装置例如刮刀涂料器或缝式喷嘴被连续地和均匀地施涂于基材上。
涂敷的基材在约80℃下干燥,然后用上述覆盖层中的一种覆盖,并包装在不透光的包装件中。
光聚合物层的厚度d是从所属技术领域的专业人员已知的相应涂覆设备的涂覆参数得到的。
下列实施例是为了举例说明根据本发明的方法而给出,但不应该理解为有限制意义。除非另外指出,否则光聚合物的全部所述的百分数是以重量百分数为基础的。
实施例1:
将13.75g的尿烷丙烯酸酯1(组分C),然后0.275g的
Figure GSA00000027571900191
UL28(组分F)和0.165g的Byk 310(组分G),和最终的由0.825g的CGI909,0.028g的新亚甲基蓝,0.028g的乙基紫和0.028g的阿斯屈拉松橙G(一起为组分E)在1.678g的N-乙基吡咯烷酮(组分G)中形成的溶液,在黑暗中分阶段添加到27.83g的多元醇1(组分B)中,并进行混合,这样获得透明溶液。其后,在30℃下添加10.395g的
Figure GSA00000027571900192
XP2599(组分A),然后再次进行混合。所获得的液体材料然后被施涂于175μm厚度聚碳酸酯膜,然后在80℃下干燥4.5分钟。干燥层厚度:45μm,最大值Δn:0.016(633nm);0.017(532nm)。
实施例2:
将5.00g的尿烷丙烯酸酯1(组分C),然后0.100g的
Figure GSA00000027571900193
UL28(组分F)和0.060g的Byk 310(组分G),和最终的由0.300g的CGI 909,0.010g的新亚甲基蓝,0.010g的乙基紫和0.010g的阿斯屈拉松橙G(一起为组分E)在0.610g的N-乙基吡咯烷酮(组分G)中形成的溶液,在黑暗中分阶段添加到10.245g的多元醇2(组分B)中,并进行混合,这样获得透明溶液。其后,在30℃下添加3.655g的
Figure GSA00000027571900194
XP 2599(组分A),然后再次混合。所获得的液体材料然后被施涂于175μm厚度聚碳酸酯膜,然后在80℃下干燥4.5分钟。干燥层厚度:25μm,最大值Δn:0.012(633nm);0.010(532nm)。
实施例3
将13.75g的尿烷丙烯酸酯1(组分C),然后0.275g的
Figure GSA00000027571900201
UL28(组分F)和0.165g的Byk 310(组分G),和最终的由0.825g的CGI909,0.028g的新亚甲基蓝,0.028g的乙基紫和0.028g的阿斯屈拉松橙G(一起为组分E)在1.678g的N-乙基吡咯烷酮(组分G)中形成的溶液,在黑暗中分阶段添加到19.946g的多元醇3(组分B)中,并进行混合,这样获得透明溶液。其后,在30℃下添加6.467g的
Figure GSA00000027571900202
XP2599和11.812g的预聚物1的混合物(一起为组分A),然后再次进行混合。所获得的液体材料然后被施涂于175μm厚度聚碳酸酯膜,然后在80℃下干燥4.5分钟。干燥层厚度:32μm,最大值Δn:0.016(633nm);0.017(532nm)。
实施例4
将5.00g的尿烷丙烯酸酯1(组分C),然后0.100g的
Figure GSA00000027571900203
UL28(组分F)和0.060g的Byk 310(组分G),和最终的由0.300g的CGI 909,0.010g的新亚甲基蓝,0.010g的乙基紫和0.010g的阿斯屈拉松橙G(一起为组分E)在0.610g的N-乙基吡咯烷酮(组分G)中形成的溶液,在黑暗中分阶段添加到8.432g的多元醇3(组分B)中,进行混合,获得透明溶液。其后,在30℃下添加5.468g的
Figure GSA00000027571900204
XP 2599(组分A),然后再次进行混合。所获得的液体材料然后被施涂于36μm厚度聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,然后在80℃下干燥4.5分钟。干燥层厚度:30μm,最大值Δn:0.013(633nm);0.014(532nm)。

Claims (14)

1.聚氨酯组合物,它包括
A)多异氰酸酯组分,该组分至少含有NCO终端的聚氨酯预聚物,该预聚物的NCO基团主要经由脂族基团键接和该预聚物基于具有1.6到2.05的OH官能度的羟基官能化合物,
B)异氰酸酯反应活性的聚醚多元醇
C)具有至少一种芳族结构单元和在405nm下大于1.50的折射指数的尿烷丙烯酸酯和/或尿烷甲基丙烯酸酯,它们本身不含NCO基团和OH基团,
D)自由基稳定剂
E)以硼酸盐和吸收谱带至少部分地覆盖400-800nm的光谱范围的一种或多种染料的结合物为基础的光引发剂
F)任选的催化剂
G)任选的助剂和添加剂。
2.根据权利要求1的聚氨酯组合物,其特征在于具有尿烷、脲基甲酸酯、缩二脲和/或酰胺基的NCO官能化预聚物用于A)。
3.根据权利要求1或2的聚氨酯组合物,其特征在于脂肪族异氰酸酯官能化化合物和低聚或聚合多元醇的具有650-8200g/mol的数均分子量和2.0到3.2或3.9到4.2的NCO官能度的尿烷或脲基甲酸酯,用作在A)中的异氰酸酯官能化预聚物。
4.根据权利要求1到3中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于HDI和双官能聚醚多元醇的具有1900-4100g/mol的数均分子量和2.0到3.2或3.9到4.2的NCO官能度的脲基甲酸酯,用作在A)中的异氰酸酯官能化预聚物。
5.根据权利要求1到4中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于用作A)中的异氰酸酯官能化预聚物的化合物具有低于0.5wt%的游离单体异氰酸酯的残余含量。
6.根据权利要求1到5中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于聚(氧化丙烯),聚(氧化乙烯)和它们的无规或嵌段共聚物形式的结合物用于组分B)。
7.根据权利要求1到6中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于具有基于母体聚醚的总质量低于10wt%的氧化乙烯比例和2000-4200g/mol的数均分子量的、以氧化丙烯和氧化乙烯为基础的双官能聚醚多元醇用于组分B)。
8.根据权利要求1到7中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于用于组分C)的化合物具有>1.55的折射指数nD 20
9.根据权利要求1到8中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于以芳族异氰酸酯和丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸羟丙基酯、丙烯酸4-羟丁基酯、聚氧化乙烯单(甲基)丙烯酸酯、聚氧化丙烯单(甲基)丙烯酸酯、聚氧化烯单(甲基)丙烯酸酯和聚(ε-己内酯)单(甲基)丙烯酸酯为基础的尿烷丙烯酸酯和尿烷甲基丙烯酸酯用于组分C)。
10.根据权利要求1到9中任何一项的聚氨酯组合物,其特征在于E1)和E2的混合物用于组分E),化合物E1)的组由四己基硼酸四丁基铵、三苯基己基硼酸四丁基铵、三(3-氟苯基)己基硼酸四丁基铵和三(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁基铵组成,以及组分E2)的化合物的组由阿斯屈拉松橙G,亚甲基蓝,新亚甲基蓝,天蓝A,吡喃鎓I,番红O,花青,棓花青,亮绿,结晶紫,乙基紫和劳思氏紫组成。
11.生产用于记录可视全息图的介质的方法,其中根据权利要求1到10中任何一项的聚氨酯组合物被施涂于基材上或施加在模具中,然后固化。
12.可通过根据权利要求11的方法获得的用于记录可视全息图的介质。
13.根据权利要求12的介质作为光学元件,或图像或用于图像显示或投影的用途。
14.记录全息图的方法,其中使用根据权利要求12的介质。
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