CN102053477A - 一种全色感光胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全色感光胶膜及其制备方法，全色感光胶膜包括重量百分比为40.25％-61.97％的成膜剂、1.06％-2.71％的交联剂、1.41％-3.12％的增感剂、0.084％-0.197％的红光光敏剂、0.049％-0.121％的蓝绿光光敏剂以及34.92％-54.83％的溶剂。本发明提供了一种同时具备感光灵敏度、宽光谱响应范围、高衍射效率、能长期保存且制作简便能够应用于多种波长光源进行全息记录的全色感光胶膜及其制备方法。

Description

一种全色感光胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种全息存储介质，尤其涉及一种可在白光下应用的全色感光角膜及其制备方法。

背景技术

伴随着激光技术的迅速发展，全息技术目前也已成功应用于全息显示、全息干涉计量、全息光学组件、全息存储等诸多领域。而真彩色全息图具有三维立体感强、形象逼真、色彩绚丽等优点，广泛应用于艺术品制作、文物展示、广告宣传、立体医学等民用领域，但是能够制作真彩色全息图的最佳方法是利用体积全息术，由于现有感光材料和全息技术制作的全息彩色图存在严重的串色问题，体积全息图的波长选择性好，可以消除串色现象。目前，实际可用于体积全息术的记录材料非常有限，这也是制约彩色全息图制作技术快速发展的一大因素，所以高质量的全色全息记录材料是成功记录真彩色全息图的先决条件。因此，能够制作体积全息组件的全色感光胶膜在全息干涉测量、全息信息存储、全息光学组件等科学研究以及高科技领域具有十分重要的应用前景。

在目前市场上，用于记录真彩色全息图的记录材料主要是光致聚合物和卤化银乳胶材料，但由于光致聚合物材料的色彩饱和度还有待提高，而全色银盐干版只有俄罗斯一公司生产的一种质量较好，但利用该材料制作的全息图衍射效率较低且价格昂贵。

而从文献资料来看，基于明胶材料的彩色全息实验成果还很少，曾有利用亚甲蓝敏化的重铬酸盐感光材料进行彩色全息图的制作方面的报道，但其中的红光感光灵敏度较低，而且亚甲基蓝很容易从酸性环境中析出，重铬酸盐在碱性状态下对绿光的敏感度较低。

在制作工艺上，现有的重铬酸盐类全息记录介质基本都是通过先涂制明胶基版，再经过光敏剂浸泡、晾干制得，这种方法操作困难、程序复杂，难以用于批量制作。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种同时具备感光灵敏度、宽光谱响应范围、高衍射效率、能长期保存且制作简便能够应用于多种波长光源进行全息记录的全色感光胶膜及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种全色感光记录胶膜，其特殊之处在于：所述全色感光胶膜包括重量百分比为40.25％-61.97％的成膜剂、1.06％-2.71％的交联剂、1.41％-3.12％的增感剂、0.084％-0.197％的红光光敏剂、0.049％-0.121％的蓝绿光光敏剂以及34.92％-54.83％的溶剂。

上述光敏剂是在碱性状态下溶解并能满足光敏作用的试剂。

上述红光光敏剂是亚甲基蓝；所述蓝绿光光敏剂是罗丹明6G。

上述交联剂是六价铬盐的交联剂。

上述六价铬盐的交联剂是铬酸钾或重铬酸铵。

上述增感剂是能够提供电子的碱性试剂。

上述增感剂是四甲基胍。

上述成膜剂是明胶。

上述溶剂为水。

一种制备全色感光胶膜的方法，其特殊之处在于：所述方法包括以下步骤：

1)按重量百分比称量各原料；

2)将适量明胶溶解于蒸馏水并水浴加热至45-55℃，保持温度搅拌使其溶解，得到合适浓度的明胶溶液；

3)将六价铬盐加入到2)中配好的明胶溶液中，搅拌至充分溶解；

4)配制四甲基胍试剂，取适量配好的四甲基胍试剂加入到步骤3)所得到的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

5)用PH试纸测试步骤4)得到的溶液的PH值，并将该溶液的PH值调至9±0.2；

6)配制红光光敏剂溶液，取适量红光光敏剂溶液加入步骤5)所获得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

7)配制蓝绿光光敏剂溶液，取适量蓝绿光光敏剂加入步骤6)所获得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

8)将步骤7)制得的胶液取适量倒于干净平板玻璃上，抹匀，置于洁净的环境中，在20-25℃室温下放置12-18小时进行干燥。

9)把干燥好的底版根据需要裁切后待用。

本发明的优点是：

本发明涉及的是一种全色感光胶膜的配方及其制备工艺，该全色感光胶膜是在重铬酸盐明胶全息材料的基础上，通过对比实验和光谱分析，利用新型染色剂作为蓝绿光光敏剂，该蓝、绿光光敏剂与红光光敏剂及其中的其它化学试剂有很好的兼容性，由于本发明的感光胶膜中含有蓝、绿光敏剂及红光光敏剂，所以该胶膜具有较宽的光谱响应范围，经过实验验证，本发明的全色感光胶膜可以利用三基色激光光源制作出其中任何一种色彩的全息图像。该感光胶膜的主要配方成分有成膜剂、光敏剂、交联剂、增感剂等，感光灵敏度高，适用范围宽，可用于可见光波段的各种激光光源全息组件的制作，本发明胶膜的制备工艺流程可简述为制胶、涂片、干燥、检验等，工艺流程简单、制作成本较低，便于批量生产、易于推广应用，应用该胶膜制作的全息图和全息组件可以长期保存，由于产品制作完成后可以加盖密封，所以不易受到接触性破坏和局部磨损，适宜于与其它产品或设备配合使用。另外，作为体积全息组件的重要记录材料，全色感光胶膜在全息干涉测量、全息信息存储、全息光学组件等科学研究以及高科技领域具有十分重要的应用前景。

具体实施方式

本发明提供了一种全色感光记录胶膜，该全色感光胶膜包括重量百分比为40.25％-61.97％的成膜剂，1.06％-2.71％的交联剂，1.41％-3.12％的增感剂，0.084％-0.197％的红光光敏剂，0.049％-0.121％的蓝绿光光敏剂，34.92％-54.83％的溶剂。

其中，光敏剂是在碱性状态下溶解并能满足光敏作用的试剂，比如红光光敏剂、蓝绿光光敏剂等，本发明采用的光敏剂是红光光敏剂和蓝绿光光敏剂；红光光敏剂是亚甲基蓝；蓝绿光光敏剂是罗丹明6G；交联剂是六价铬盐的交联剂，例如是铬酸钾或重铬酸铵都是可行的；增感剂是能够提供电子的碱性试剂，例如四甲基胍；成膜剂是明胶。

本发明在提供全色感光记录胶膜的同时，还提供了一种制备上述全色感光胶膜的方法，该方法包括以下步骤：

1)按重量百分比称量各原料；

2)将明胶溶解于蒸馏水并水浴加热至45-55℃，保持温度搅拌使其溶解，最后调配得到3wt％-7wt％的明胶溶液；

3)将适量六价铬盐加入到明胶溶液，搅拌至充分溶解；

4)配制(25±0.5)wt％四甲基胍试剂，取适量配好的四甲基胍试剂加入到步骤3)所得到的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

5)用ph试纸测试步骤4)得到的溶液的PH值，根据情况用50％氨水或50％醋酸将该溶液的PH值调至9±0.2；

6)配制适量的0.38wt％-0.42wt％的亚甲基蓝溶液或其它红敏光敏剂，而后取适量配好的该染料溶液加入第5步所得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

7)配制适量的0.18wt％-0.22wt％的罗丹明6G溶液或其它蓝绿光敏剂，而后取适量配好的该染料溶液加入第6步所得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

8)将步骤7)制得的胶液倒于准备好的干净平板玻璃上，用玻璃棒抹匀，置于洁净的环境中，在20-25℃室温下放置12-18小时进行干燥，干燥后的胶膜即可裁切使用。

基于上面所提供的方法及配比关系，本发明提供了以下两个实施案例做以说明：

实施例1：

成分             重量百分比

明胶             52.1％

鉻酸钾           1.459％

四甲基胍         2.08％

亚甲基兰(MB)     0.115％

罗丹明6G         0.067％％

水               44.179％％

实施例2：

成分            重量百分比

明胶            60.82％

重鉻酸铵        1.014％％

四甲基胍        1.875％％

亚甲基兰(MB)    0.132％％

罗丹明6G        0.073％％

水              36.086％％

用以上配方制得的感光胶膜，用红光或绿光或蓝光相干光源都能感光制作全息图，曝光量仅为6mJ/cm2，即到达感光胶膜胶面的光强为0.02mw，曝光30s，即可得到清晰的全息图像，红绿光的全息图的透光率能达到90％以上。

利用实施例1的配方制得的底版利用632.8nm的He-Ne激光器制得的全色感光胶膜在光路实验中，图像清晰、色彩纯正、底版透明度达90％以上，衍射效率50％以上。

利用实施例2的配方制得的底版利用532nm的绿光激光器制得全色感光胶膜在光路实验中，图像清晰、色彩纯正、底版透明度达90％以上，衍射效率50％以上。

Claims (10)

1.一种全色感光胶膜，其特征在于：所述全色感光胶膜包括重量百分比为40.25％-61.97％的成膜剂、1.06％-2.71％的交联剂、1.41％-3.12％的增感剂，0.084％-0.197％的红光光敏剂、0.049％-0.121％的蓝绿光光敏剂以及34.92％-54.83％的溶剂。

2.根据权利要求1所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述光敏剂是在碱性状态下溶解并能满足光敏作用的试剂。

3.根据权利要求2所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述红光光敏剂是亚甲基蓝。

4.根据权利要求3所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述蓝绿光光敏剂是罗丹明6G。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述交联剂是六价铬盐的交联剂。

6.根据权利要求5所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述六价铬盐的交联剂是铬酸钾或重铬酸铵。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述增感剂是能够提供电子的碱性试剂。

8.根据权利要求6所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述增感剂是四甲基胍。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的全色感光胶膜，其特征在于：所述成膜剂是明胶，所述溶剂是水。

10.一种制备如权利要求1所述的全色感光胶膜的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

1)按重量百分比称量各原料；

2)将明胶溶解于蒸馏水并水浴加热至45～55℃，保持温度搅拌使其溶解，最后调配得到合适浓度的明胶溶液；

3)将六价铬盐加入到明胶溶液，搅拌至充分溶解；

4)配制四甲基胍试剂，取配好的四甲基胍试剂加入到步骤3)所得到的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

5)用PH试纸测试步骤4)得到的溶液的PH值，并将该溶液的PH值调至9±0.2；

6)配制红光光敏剂溶液，并将该红光光敏剂溶液加入步骤5)所获得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

7)配制蓝绿光光敏剂溶液，并将该蓝绿光光敏剂加入步骤6)所获得的溶液中充分搅拌至其完全溶解；

8)将步骤7)制得的胶液倒于干净的平板玻璃上，抹匀，置于洁净的环境中，在20～25℃室温下放置12～18小时。