CN102870157A - 生产全息膜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生产全息膜的方法,其中提供光聚合物制剂,作为组分,其包含基质聚合物、书写单体、光引发剂体系、任选不可光聚合的组分和任选催化剂、自由基稳定剂、溶剂、添加剂和其它助剂和/或添加剂。在载体膜上大面积地以薄膜形式施加所述光聚合物制剂,并将所述光聚合物制剂在载体膜上在60 < T < 120℃的温度下干燥,其中仅选择TGA95值> 100℃并比温度T高至少30℃的化合物作为光聚合物制剂的组分,并使用具有≥ 0.030 MPa的平台模量的光聚合物制剂。

Description

生产全息膜的方法
本发明涉及生产全息膜的方法和能通过该方法获得的全息膜。
可以例如借助特殊光聚合物制剂制造全息膜。因此,例如,WO 2008/125199 A1描述了含有聚氨酯-基基质聚合物、丙烯酸酯-基书写单体和光引发剂的光聚合物制剂。如果固化光聚合物制剂层,则书写单体和光引发剂在空间上以各向同性分布嵌在所得聚氨酯基质中。由此,获得其中能通过曝光并入全息图的薄膜。
这能通过两个相干光源的叠加实现——其中在介质中形成通常能通过折射率的区域变化(折射率调制Δn)描述的三维结构。这样的结构被称作全息图,其也可以被描述为衍射光学元件。这种全息图发挥的光学功能取决于特定曝光。
关于光聚合物制剂的使用,由光聚合物中的全息曝光产生的折射率调制Δn起到决定性作用。在全息曝光过程中,通过例如高折射丙烯酸酯在折射率光栅中的干扰场中的高强度位置的局部光聚合形成信号光束和参考光束(在最简单的情况下,两个平面波)的干扰场。光聚合物(全息图)中的折射率光栅含有信号光束的所有信息。通过使全息图仅曝露在参考光束下,可随后重构信号。相对于入射参考光的强度,由此重构的信号的强度被称作衍射效率,在下文中被称作DE。在由两个平面波的叠加形成的全息图的最简单情况下,由重构中衍射的光的强度与入射参考光和衍射光的强度总和的商获得DE。DE越高,全息图在使信号以固定亮度可见所需的参考光的量方面越有效。
高折射丙烯酸酯能够产生具有低折射率区域与高折射率区域之间的高幅度并因此能够获得在光聚合物制剂中具有高DE和高Δn的全息图的折射率光栅。应该注意,DE取决于Δn和光聚合物层厚度d的乘积。该乘积越大,可能的DE越大(对反射全息图而言)。全息图在其中变可见(重构)的角范围的宽度(例如在单色光照明的情况下)仅依赖于层厚度d。在全息图曝露于例如白光的情况下,有助于全息图重构的光谱区的宽度同样仅依赖于层厚度d。d越小,各自的接受宽度越大。
如果想要制造明亮易见的全息图,则追求高Δn和小厚度d,特别使DE尽可能大。这意味着Δn越高,在不损失DE的情况下塑造明亮全息图的层厚度d而实现的自由空间越大。在光聚合物制剂的优化中Δn的优化因此非常重要(P. Hariharan, Optical Holography, 第2版, Cambridge University Press, 1996)。
因此迄今已尝试通过改变用于制造全息膜的光聚合物制剂的组成来实现尽可能高的Δn。但是,已经发现,在实验室实验中开发的光聚合物制剂在一些情况下无法没有有时呈显著问题地用于全息膜的工业生产。
例如在在申请日尚未公开且申请号为09001952.2的欧洲专利申请中描述了这种工业生产方法。在这种方法中,将光聚合物制剂施加到载体材料上,然后在升高的温度下干燥。由此,可以获得薄膜形式的全息介质。
如果在上述方法中使用在实验室实验中为高Δn优化的光聚合物制剂,一方面,在许多情况下获得没有充足机械稳定性的薄膜,以致在卷绕到卷轴上的过程中发生施加的光聚合物制剂的破碎。由于该薄膜无法无破坏地卷绕成卷,这特别不利。
另一方面,确实可以使用具有充足机械稳定性的薄膜。但是,写到这些薄膜中的全息图没有所需的高Δn值。
因此迄今不能直接以工业规模生产既有必要的机械稳定性和承受能力又适合书写具有高Δn值的全息图的全息膜。
因此本发明的一个目的是提供藉此可以生产既有必要的机械稳定性和承受能力又适合书写具有高Δn值的全息图的全息膜的(工业)方法。
通过一种生产全息膜的方法实现这一目的,其中
i) 提供光聚合物制剂,作为组分,其包含
A) 基质聚合物
B) 书写单体
C) 光引发剂体系
D) 任选地,不可光聚合的组分
E) 和任选地,催化剂、自由基稳定剂、溶剂、添加剂和其它助剂和/或添加物
ii) 将所述光聚合物制剂以薄膜形式大面积地施加到基材上,和
iii) 所述光聚合物制剂在基材上在60 < T < 120℃的温度干燥,
其中作为光聚合物制剂的组分仅选择TGA 95值> 100℃并比温度T高至少30℃的化合物并使用具有≥ 30000 MPa的平台模量的光聚合物制剂。
在本申请中,平台模量被理解为是指未曝光的光聚合物制剂的复数剪切模量(也称作储能模量)的实部。
特别可以通过在具有板-板几何的振动式流变仪中测量光聚合物制剂的复数剪切模量来测定光聚合物制剂的平台模量。特别是如果基质组分A由反应性组分(例如2-组分体系)构成,可由此监测在基质组分的固化时间内光聚合物制剂剪切模量的随时间的发展,在其结束时,作为所得复数剪切模量的实部出现平台模量。为了更容易进行平台模量的测量,可以省略光聚合物制剂中的光引发剂体系(组分C))。
该光聚合物制剂优选在70 < T < 100℃的温度下干燥。
特别可以通过将大约10毫克量的各组分样品称入体积为70微升的小铝盘中,将小铝盘引入热天平,优选来自Mettler-Toledo的TG50热天平的炉中并在20 K/min的恒定炉加热速率下测量敞口小铝盘中的样品质量损失来测定各组分的TGA 95值,炉开始温度为30℃且最终温度为600℃,在测定过程中用200 ml/min量的氮气流吹扫该炉,并测定发生样品原始称入重量的5重量%的样品质量损失时的温度作为各组分的TGA 95值。
优选地,可以使用具有≥ 0.03 MPa和≤ 1 MPa,优选≥ 0.05 MPa和≤ 1 MPa,特别优选≥ 0.1 MPa和≤ 1 MPa,尤其优选≥ 0.1 MPa和≤ 0.6 MPa的平台模量的光聚合物制剂。
根据本发明的进一步优选的实施方案,要在步骤iii)中的干燥后在该薄膜上施加层压膜(Kaschierfolie)。该薄膜可随后优选与层压膜一起卷绕。
该基质聚合物优选是特别能通过使异氰酸酯组分a)与异氰酸酯反应性组分b)反应获得的聚氨酯。
此外,优选的是这样的光聚合物制剂,其包含能通过使多异氰酸酯组分a)与异氰酸酯反应性组分b)反应获得的基质聚合物、优选作为书写单体B)的具有在光化辐射的作用下与烯属不饱和化合物聚合反应的基团(辐射固化基团)并本身不含NCO基团的至少两种不同的化合物、光引发剂C)、自由基稳定剂E)、任选的催化剂E)和任选的助剂和添加物E)。
异氰酸酯组分a)优选包含多异氰酸酯。可用的多异氰酸酯是本身为本领域技术人员已知的所有化合物或其混合物,平均具有每分子两个或更多个NCO官能。这些可以是芳族、芳脂族、脂族或脂环族基础的。也可以以次要量同时使用单异氰酸酯和/或含有不饱和基团的多异氰酸酯。
例如,丁二醇二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、双(4,4’-异氰酸根合环己基)甲烷异构体和具有任何所需异构体含量的它们的混合物、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、异构环己烷二亚甲基二异氰酸酯、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,4’-或4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯和/或三苯甲烷4,4’,4’’-三异氰酸酯是合适的。
也可以使用具有氨基甲酸酯、脲、碳二亚胺、酰基脲、异氰脲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲、噁二嗪三酮、脲二酮和/或亚氨基噁二嗪二酮结构的单体二-或三异氰酸酯的衍生物。
优选使用基于脂族和/或脂环族二-或三异氰酸酯的多异氰酸酯。
特别优选地,组分a)的多异氰酸酯是二-或低聚脂族和/或脂环族二-或三异氰酸酯。
基于HDI和1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷或其混合物的异氰脲酸酯、脲二酮和/或亚氨基噁二嗪二酮是非常特别优选的。
同样地,具有氨基甲酸酯、脲基甲酸酯、缩二脲和/或酰胺基团的NCO-官能预聚物可用作组分a)。组分a)的预聚物以本身为本领域技术人员公知的方式通过使单体、寡或多异氰酸酯a1)与异氰酸酯反应性化合物a2)以合适的化学计量比在任选使用催化剂和溶剂的情况下反应来获得。
合适的多异氰酸酯a1)是本身为本领域技术人员已知的所有脂族、脂环族、芳族或芳脂族二-和三异氰酸酯,这些是通过光气化还是通过无光气法获得并不重要。此外,也可以使用本身为本领域技术人员公知的具有氨基甲酸酯、脲、碳二亚胺、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/或三异氰酸酯的较高分子量后继产物,在每种情况下单独使用或以相互的任何所需混合物使用。
可用作组分a1)的合适的单体二-或三异氰酸酯的实例是丁二醇二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、异氰酸根合甲基-1,8-辛烷二异氰酸酯(TIN)、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯。
优选使用OH-官能化合物作为用于合成预聚物的异氰酸酯反应性化合物a2)。所述化合物类似于如下文对组分b)描述的OH-官能化合物。
a2)中的优选OH-官能化合物是具有200至6200 g/mol的数均摩尔质量的聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。丙二醇比例为至少40重量%的基于乙二醇和丙二醇的双官能聚醚多元醇和数均摩尔质量为200至4100 g/mol的四氢呋喃聚合物和数均摩尔质量为200至3100 g/mol的脂族聚酯多元醇是特别优选的。
丙二醇比例为至少80重量%的基于乙二醇和丙二醇的双官能聚醚多元醇(特别是纯聚丙二醇)和数均摩尔质量为200至2100 g/mol的四氢呋喃聚合物是非常特别优选的。丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯(特别是ε-己内酯)与含有2至20个碳原子的脂族、芳脂族或脂环族二-、三-或多官能醇(特别是具有3至12个碳原子的双官能脂族醇)的加成产物也是非常特别优选的。这些加成产物优选具有200至2000 g/mol,特别优选500至1400 g/mol的数均摩尔质量。
脲基甲酸酯也可以与组分a1)的其它预聚物或低聚物混合使用。在这些情况下,使用官能度为1至3.1的OH-官能化合物是有利的。在使用单官能醇时,具有3至20个碳原子的那些是优选的。
胺也可用于预聚物制备。例如,乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、丙二胺、二氨基环己烷、二氨基苯、二氨基联苯、双官能多胺例如Jeffamines®、数均摩尔质量为最多10 000 g/mol的胺封端聚合物或它们相互的任何所需混合物是合适的。
为了制备含有缩二脲基团的预聚物,使过量异氰酸酯与胺反应,形成缩二脲基团。在这种情况下,适合与所提到的二-、三-和多异氰酸反应的胺是上述类型的所有低聚或聚合的、伯或仲双官能胺。基于脂族胺和脂族异氰酸酯的脂族缩二脲是优选的。基于脂族二胺或双官能多胺和脂族二异氰酸酯,特别是HDI和TMDI的数均摩尔质量小于2000 g/mol的低分子量缩二脲是特别优选的。
优选的预聚物是由脂族异氰酸酯-官能化合物和数均摩尔质量为200至10 000 g/mol的低聚或聚合异氰酸酯反应性化合物获得的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯或缩二脲;由脂族异氰酸酯-官能化合物和数均摩尔质量为200至6200 g/mol的多元醇或数均摩尔质量小于3000 g/mol的(多)胺获得的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯或缩二脲是特别优选的,由HDI或TMDI和数均摩尔质量为200至2100 g/mol的双官能聚醚多元醇(特别是聚丙二醇)获得的脲基甲酸酯、由HDI或TMDI获得的、基于丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯(特别是ε-己内酯)与数均摩尔质量为500至3000 g/mol,特别优选1000至2000 g/mol(特别是作为与双官能脂族异氰酸酯的其它低聚物的混合物)的含有2至20个碳原子的脂族、芳脂族或脂环族二-、三-或多官能醇(特别是具有3至12个碳原子的双官能脂族醇)的加成产物的氨基甲酸酯或由HDI或TMDI获得的、基于数均摩尔质量为2000至6200 g/mol的三官能聚醚多元醇(特别是聚丙二醇)的氨基甲酸酯和由HDI或TMDI与数均摩尔质量为200至1400 g/mol(特别是也作为与双官能脂族异氰酸酯的其它低聚物的混合物)的双官能胺或多胺获得的缩二脲是非常特别优选的。
上述预聚物优选具有小于2重量%,特别优选小于1.0重量%,非常特别优选小于0.5重量%的游离单体异氰酸酯残留含量。
当然,该异氰酸酯组分除所述预聚物外还可成比例地含有其它异氰酸酯组分。芳族、芳脂族、脂族和脂环族二-、三-或多异氰酸酯适合所用的此用途。也可以使用这样的二-、三-或多异氰酸酯的混合物。合适的二-、三-或多异氰酸酯的实例是丁二醇二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,8-二异氰酸根合-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、双(4,4‘-异氰酸根合环己基)甲烷异构体和具有任何所需异构体含量的它们的混合物、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、环己烷­­二亚甲基二异氰酸酯异构体、1,4-苯二异氰酸酯、2,4-和/或2,6-甲苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、2,4’-或4,4’-二苯甲烷二异氰酸酯、三苯甲烷4,4‘,4‘‘-三异氰酸酯或具有氨基甲酸酯、脲、碳二亚胺、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它们的衍生物及其混合物。通过合适的方法除去过量二异氰酸酯的基于低聚和/或衍生化二异氰酸酯的多异氰酸酯是优选的,特别是六亚甲基二异氰酸酯的那些。HDI的低聚异氰脲酸酯、脲二酮和亚氨基噁二嗪二酮及其混合物是特别优选的。
异氰酸酯组分a)任选也可以成比例地含有已与异氰酸酯反应性烯属不饱和化合物部分反应的异氰酸酯。α,β-不饱和羧酸衍生物,如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、马来酰亚胺、丙烯酰胺和乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚和含有二环戊二烯基单元并具有至少一个对异氰酸酯呈反应性基团的化合物优选在此用作异氰酸酯反应性烯属不饱和化合物;这些特别优选是具有至少一个异氰酸酯反应性基团的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。合适的羟基-官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是例如如下化合物:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、聚环氧乙烷单(甲基)丙烯酸酯、聚环氧丙烷单(甲基)­丙烯酸酯、聚环氧烷单(甲基)­丙烯酸酯、聚(ε-己内酯)单(甲基)­丙烯酸酯,例如Tone® M100 (Dow, USA)、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基-2,2-二甲基丙酯、多元醇如三羟甲基丙烷、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的羟基-官能的单-、二-或四(甲基)丙烯酸酯。此外,单独或与上述单体化合物结合的含有丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯基团的异氰酸酯反应性低聚或聚合不饱和化合物是合适的。基于异氰酸酯组分a),已与异氰酸酯反应性烯属不饱和化合物部分反应的异氰酸酯的比例为0至99%,优选0至50%,特别优选0至25%,非常特别优选0至15%。
上述异氰酸酯组分a)任选还可以完全或成比例地含有已完全或部分与本领域技术人员从涂料技术中获知的封端剂反应的异氰酸酯。可提到下列作为封端剂的实例:醇、内酰胺、肟、丙二酸酯、乙酰乙酸烷基酯、三唑、酚、咪唑、吡唑和胺,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、环戊酮羧乙酯或这些封端剂的任何所需混合物。
原则上,每分子平均具有至少1.5个异氰酸酯反应性基团的所有多官能的异氰酸酯反应性化合物可用作组分b)。
异氰酸酯反应性基团在本发明中优选是羟基、氨基或硫基;羟基化合物是特别优选的。
合适的多官能的异氰酸酯反应性化合物是例如聚酯、聚醚、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯和/或聚氨酯多元醇。
此外,具有低分子量,即具有小于500 g/mol的分子量和短链(即含有2至20个碳原子)的脂族、芳脂族或脂环族二-、三-或多官能醇也适合作为组分b)的构成部分的多官能的异氰酸酯反应性化合物。
这些可以是例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、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、环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,6-己二醇、1,2-和1,4-环己二醇、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-羟基丙酯)。合适的三醇的实例是三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷或甘油。合适的更高官能的醇是双三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇或山梨糖醇。
合适的聚酯多元醇是例如由脂族、脂环族或芳族二-或多羧酸或它们的酐与具有≥ 2的OH官能度的多元醇以已知方式获得的线型聚酯二醇或支化聚酯多元醇。
这样的二-或多羧酸或酐的实例是琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或偏苯三酸和酸酐,如邻苯二甲酸、偏苯三酸或琥珀酸酐或它们相互的任何所需混合物。
这样的合适的醇的实例是乙二醇、二-、三-和四乙二醇、1,2-丙二醇、二-、三-和四丙二醇、1,3-丙二醇、丁二醇-1,4、丁二醇-1,3、丁二醇-2,3、戊二醇-1,5、己二醇-1,6、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、甘油或它们相互的任何所需混合物。
优选的聚酯多元醇基于脂族醇以及脂族和芳族酸的混合物并具有500至10 000 g/mol的数均摩尔质量和1.8至6.1的官能度。
特别优选的聚酯多元醇基于脂族二醇,如丁-1,4-二醇、己-1,6-二醇、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、二-、三-或多乙二醇、二-、三-和/或四丙二醇或上述二醇与脂族高官能醇,如三羟甲基丙烷和/或季戊四醇的混合物,所述高官能醇的比例优选占所用醇的总量的小于50重量%(特别优选小于30重量%),以及脂族二-或多羧酸或酐,如己二酸和/或琥珀酸或上述脂族多羧酸或酐与芳族多羧酸或酐,如对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的混合物,所述芳族多羧酸或酐的比例优选占所用多羧酸或酐的总量的小于50重量%(特别优选小于30重量%)。特别优选的聚酯多元醇具有1000至6000 g/mol的数均摩尔质量和1.9至3.3的官能度。
聚酯多元醇也可以基于天然原材料,如蓖麻油。聚酯多元醇也可以基于优选通过内酯或内酯混合物在开环内酯聚合中(如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯)与羟基-官能化合物,如具有≥ 2的OH官能度的多元醇或例如上述类型的具有大于1.8的官能度的多元醇的加成反应获得的内酯均聚物或共聚物。
在此用作起始物(Starter)的优选多元醇是具有1.8至3.1的官能度和200至4000 g/mol的数均摩尔质量的聚醚多元醇;具有1.9至2.2的官能度和500至2000 g/mol(特别是600至1400 g/mol)的数均摩尔质量的聚(四氢呋喃)是特别优选的。作为丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯的加成产物,ε-己内酯是特别优选的。
这种聚酯多元醇优选具有400至6000 g/mol,特别优选800至3000 g/mol的数均摩尔质量。它们的OH官能度优选为1.8至3.5,特别优选1.9至2.2。
合适的聚碳酸酯多元醇可以以本身已知的方式通过有机碳酸酯或光气与二醇或二醇混合物的反应获得。
合适的有机碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二苯酯。
合适的二醇或混合物包含在聚酯部分的上下文中提到并具有≥ 2的OH官能度的多元醇,优选1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或3-甲基戊二醇,或可以将聚酯多元醇转化成聚碳酸酯多元醇。
这种聚碳酸酯多元醇优选具有400至4000 g/mol,特别优选500至2000 g/mol的数均摩尔质量。这些多元醇的OH官能度优选为1.8至3.2,特别优选1.9至3.0。
合适的聚醚多元醇是环醚与OH-或NH-官能起始物分子的加聚产物,该加聚产物任选具有嵌段结构。
合适的环醚是例如氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷、表氯醇和它们的任何所需混合物。
可用的起始物是聚酯多元醇的上下文中提到并具有≥ 2的OH官能度的多元醇和伯胺或仲胺和氨基醇。
优选的聚醚多元醇是仅基于环氧丙烷的上述类型的那些或基于环氧丙烷与其它1-环氧烷的无规或嵌段共聚物,1-环氧烷的比例高于80重量%。环氧丙烷均聚物和具有氧乙烯、氧丙烯和/或氧丁烯单元的无规或嵌段共聚物是特别优选的,氧丙烯单元在所有氧乙烯、氧丙烯和氧丁烯单元的总量中的比例为至少20重量%,优选至少45重量%。在此,氧丙烯和氧丁烯包含各自所有的线型和支化C3-和C4-异构体。
这样的聚醚多元醇优选具有250至10 000 g/mol,特别优选500至8500 g/mol,非常特别优选600至4500 g/mol的数均摩尔质量。OH官能度优选为1.5至4.0,特别优选1.8至3.1,非常特别优选1.9至2.2。
优选使用的特定聚醚多元醇是由包含Y(Xi-H)n(其中i = 1至10且n = 2至8)类型且数均分子量大于1500 g/mol的羟基-官能多嵌段共聚物的异氰酸酯反应性组分构成的那些,链段Xi各自由式I的氧化烯单元构成,
-CH2-CH(R)-O- 式I
其中R是氢、烷基或芳基,它们也可以被取代或可以被杂原子(如醚氧)间断,Y是作为基础的起始物且链段Xi在链段Xi和Y总量中的比例为至少50重量%。
外嵌段Xi占Y(Xi-H)n的总摩尔质量的至少50重量%,优选66重量%并由满足式I的单体单元构成。Y(Xi-H)n中的n优选是2至6,特别优选2或3,非常特别优选2的数值。Y(Xi-H)n中的i优选是1至6,特别优选1至3,非常特别优选1的数值。
在式I中,R优选是氢、甲基、丁基、己基或辛基或含有醚基团的烷基。优选的含有醚基团的烷基是基于氧化烯单元的那些。
多嵌段共聚物Y(Xi-H)n优选具有大于1200 g/mol,特别优选大于1950 g/mol,但优选不大于12 000 g/mol,特别优选不大于8000 g/mol的数均分子量。
嵌段Xi可以是仅由相同的氧化烯重复单元构成的均聚物。它们也可以由不同氧化烯单元无规构造或由不同氧化烯单元嵌段构造。
优选的链段Xi仅基于环氧丙烷或环氧丙烷与其它1-环氧烷的无规或嵌段混合物,其它1-环氧烷的比例不高于80重量%。
环氧丙烷均聚物和包含氧乙烯和/或氧丙烯单元的无规或嵌段共聚物特别优选作为链段Xi,氧丙烯单元在所有氧乙烯和氧丙烯单元的总量中的比例为至少20重量%,优选至少40重量%。
嵌段Xi如下进一步描述通过上述环氧烷的开环聚合加成到n羟基-或氨基-官能起始物嵌段Y(H)n上。
以小于50重量%,优选小于34重量%的量存在于Y(Xi-H)n中的内嵌段Y由基于环醚的二羟基-官能和/或更高羟基-官能的聚合物结构构成或由二羟基-官能和/或更高羟基-官能的聚碳酸酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、环氧树脂和/或聚氨酯结构单元或相应的混合物构成。
合适的聚酯多元醇是可以以已知方式由脂族、脂环族或芳族二-或多羧酸或它们的酐,例如,琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、六氢邻苯二甲酸或偏苯三酸和酸酐,如邻苯二甲酸、偏苯三酸或琥珀酸酐或它们的任何所需混合物与多元醇,例如,乙二醇、二-、三-或四乙二醇、1,2-丙二醇、二-、三-或四丙二醇、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、1,12-十二烷二醇或其混合物在任选伴随使用更高官能多元醇,如三羟甲基丙烷或甘油的情况下制成的线型聚酯二醇或支化聚酯多元醇。当然,脂环族和/或芳族二-和多羟基化合物也适合作为用于制备聚酯多元醇的多元醇。代替游离多羧酸,也可以使用相应多羧酸酐或低级醇的相应多羧酸酯或其混合物制备聚酯。
聚酯多元醇也可以基于天然原材料,如蓖麻油。聚酯多元醇也可以基于优选通过内酯或内酯混合物,如丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯与羟基-官能化合物,如例如上述类型的具有优选2的OH官能度的多元醇的加成反应获得的内酯均聚物或共聚物。
这种聚酯多元醇优选具有200至2000 g/mol,特别优选400至1400 g/mol的数均摩尔质量。
合适的聚碳酸酯多元醇可以以本身已知的方式通过使有机碳酸酯或光气与二醇或二醇混合物反应获得。
合适的有机碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二苯酯。
合适的二醇或混合物包含本身在聚酯多元醇的上下文中提到并具有2的OH官能度的多元醇,优选1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或3-甲基戊二醇。也可以将聚酯多元醇转化成聚碳酸酯多元醇。在所述醇反应以产生聚碳酸酯多元醇中特别优选使用碳酸二甲酯或碳酸二乙酯。
这种聚碳酸酯多元醇优选具有400至2000 g/mol,特别优选500至1400 g/mol,非常特别优选650至1000 g/mol的数均摩尔质量。
合适的聚醚多元醇是环醚与OH-或NH-官能起始物分子的加聚产物,该加聚产物任选具有嵌段结构。例如,氧化苯乙烯、环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃、环氧丁烷、表氯醇的加聚产物和它们的混合加成产物和接枝产物和通过多元醇或其混合物的缩合获得的聚醚多元醇和通过多元醇、胺和氨基醇的烷氧基化获得的聚醚多元醇可以作为聚醚多元醇。
合适的环醚聚合物特别是四氢呋喃聚合物。
可用的起始物是本身在聚酯多元醇的上下文中提到的多元醇和具有2至8,优选2至6,特别优选2至3,非常特别优选2的OH或NH官能度的伯胺或仲胺和氨基醇。
这样的聚醚多元醇优选具有200至2000 g/mol,特别优选400至1400 g/mol,非常特别优选650至1000 g/mol的数均摩尔质量。
优选使用四氢呋喃聚合物作为用作起始物的聚醚多元醇。
当然,上述组分的混合物也可用作内嵌段Y。
用于内嵌段Y的优选组分是四氢呋喃聚合物和脂族聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇和ε-己内酯聚合物,具有小于3100 g/mol的数均摩尔质量。
用于内嵌段Y的特别优选的组分是四氢呋喃的双官能聚合物和双官能脂族聚碳酸酯多元醇和聚酯多元醇和ε-己内酯聚合物,具有小于3100 g/mol的数均摩尔质量。
非常特别优选地,起始物链段Y基于双官能脂族聚碳酸酯多元醇、聚(ε-己内酯)或四氢呋喃聚合物,具有大于500 g/mol和小于2100 g/mol的数均摩尔质量。
优选使用的结构Y(Xi-H)n的嵌段共聚物包含大于50重量%上述嵌段Xi并具有大于1200 g/mol的数均总摩尔质量。
特别优选的嵌段共聚醇由小于50重量%脂族聚酯、脂族聚碳酸酯多元醇或聚-THF和大于50重量%上述符合本发明的嵌段Xi构成并具有大于1200 g/mol的数均摩尔质量。特别优选的嵌段共聚物由小于50重量%脂族聚碳酸酯多元醇、聚(ε-己内酯)或聚-THF和大于50重量%上述符合本发明的嵌段Xi构成并具有大于1200 g/mol的数均摩尔质量。
非常特别优选的嵌段共聚物由小于34重量%脂族聚碳酸酯多元醇、聚(ε-己内酯)或聚-THF和大于66重量%上述符合本发明的嵌段Xi构成并具有大于1950 g/mol和小于9000 g/mol的数均摩尔质量。
通过环氧烷加成法制备所述嵌段共聚醇。首先,环氧烷与具有泽列维季诺夫-活泼氢原子Y(H)n的起始物化合物的碱催化的加成反应在工业上重要;其次,使用双金属氰化物化合物(“DMC催化剂”)实施这种反应变得越来越重要。键合到N、O或S上的氢如果根据泽列维季诺夫发现的方法通过与甲基碘化镁反应而提供甲烷,则被称作泽列维季诺夫-活泼氢(有时也仅称作“活泼氢”)。具有泽列维季诺夫-活泼氢的化合物的典型实例是含有羧基、羟基、氨基、亚氨基或硫醇基团作为官能团的化合物。环氧烷,例如,环氧乙烷或环氧丙烷与具有泽列维季诺夫-活泼氢原子的起始物化合物的碱催化的加成反应在碱金属氢氧化物存在下进行,但也可以使用碱金属氢化物、碱金属羧酸盐或碱土金属氢氧化物。在环氧烷的加成反应完成后,必须例如通过用稀无机酸,如硫酸或磷酸中和并除去所得盐来使聚醚链上的聚合-活性中心失活。在本发明的方法中,优选使用DMC催化剂。特别优选使用例如US-A 5 470 813、EP-A 700 949、EP-A 743 093、EP-A 761 708、WO 97/40086、WO 98/16310和WO 00/47649中描述的高活性DMC催化剂。EP-A 700 949中描述的并且除双金属氰化物化合物(例如六氰基钴(III)酸锌)和有机络合物配体(例如叔丁醇)外还含有数均分子量大于500 g/mol的聚醚的高活性DMC催化剂是典型实例。由于它们的高活性,这些催化剂可以以这样的小量使用以致不要求聚醚多元醇的进一步后处理。下面详细描述该方法。以小于50重量%的量存在于嵌段共聚物中的OH-官能化前体Y始终用作“起始物多元醇”,环氧烷聚合到其上以最终获得多嵌段共聚物。优选使用的环氧烷是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷及其混合物。通过烷氧基化合成聚醚链可以例如仅用单体环氧化物进行或也可以用多种不同的单体环氧化物无规或嵌段进行。
在基质聚合物的制备中组分a)和b)的优选组合是:
A) 丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯与具有1.8至3.1的官能度和200至4000 g/mol的数均摩尔质量的聚醚多元醇的加成产物,与基于HDI的异氰脲酸酯、脲二酮、亚氨基噁二嗪二酮和/或其它低聚物组合。特别优选地,ε-己内酯与具有1.9至2.2的官能度和500至2000 g/mol(特别是600至1400 g/mol)的数均摩尔质量的聚(四氢呋喃)的加成产物,其数均总摩尔质量为800至4500 g/mol,特别是1000至3000 g/mol,与基于HDI的低聚物、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮组合。
B) 基于丁-1,4-二醇、己-1,6-二醇、新戊二醇、数均摩尔质量小于500 g/mol的二-、三-或聚乙二醇、三-和/或四丙二醇以及脂族二-或多羧酸或酐,如己二酸和/或琥珀酸或上述脂族多羧酸或酐与芳族多羧酸或酐,如对苯二甲酸和/或间苯二甲酸的混合物(所述芳族多羧酸或酐的比例优选为所用多羧酸或酐的总量的小于30重量%)的具有1000至4000 g/mol的数均摩尔质量和1.9至3.0的官能度的聚酯多元醇,与基于HDI的低聚物、异氰脲酸酯和/或亚氨基噁二嗪二酮组合。
C) 仅基于环氧丙烷的数均摩尔质量为500至8500 g/mol且OH官能度为1.8至3.2的聚醚多元醇或基于环氧丙烷和环氧乙烷的无规或嵌段共聚醇(环氧乙烷的比例不高于60重量%),与由脂族异氰酸酯-官能化合物和数均摩尔质量为200至6000 g/mol的低聚或聚合异氰酸酯反应性化合物获得的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯或缩二脲组合。与由HDI或TMDI和数均摩尔质量为200至2100 g/mol的双官能聚醚多元醇(特别是聚丙二醇)获得的脲基甲酸酯组合的数均摩尔质量为1800至4500 g/mol且OH官能度为1.9至2.2的环氧丙烷均聚物是特别优选的。
D) 具有1950至9000 g/mol,优选1950至6000 g/mol的总数均摩尔质量的式II的聚醚嵌段或多嵌段共聚物,其中Y是纯脂族聚碳酸酯多元醇或四氢呋喃聚合物(在每种情况下具有1.8至3.1的OH官能度和400至2000 g/mol的数均摩尔质量),n为2,i为1或2且R是甲基或H,与由脂族异氰酸酯-官能化合物和数均摩尔质量为200至6000 g/mol的低聚或聚合异氰酸酯反应性化合物获得的氨基甲酸酯、脲基甲酸酯或缩二脲组合,或与基于HDI的异氰脲酸酯、脲二酮、亚氨基噁二嗪二酮和/或其它低聚物组合。与由HDI或TMDI和数均摩尔质量为200至2100 g/mol的双官能聚醚多元醇(特别是聚丙二醇)获得的脲基甲酸酯组合、与数均摩尔质量为200至1400 g/mol(特别是也作为与双官能脂族异氰酸酯的其它低聚物的混合物)的基于脂族二胺或多胺和脂族二异氰酸酯,特别是HDI和TMDI的缩二脲组合、与由HDI或TMDI获得并基于丁内酯、ε-己内酯和/或甲基-ε-己内酯(特别是ε-己内酯)与含有2至20个碳原子的脂族、芳脂族或脂环族二-、三-或多官能醇(特别是与具有3至12个碳原子的双官能脂族醇)的加成产物、具有200至3000 g/mol,特别优选1000至2000 g/mol的数均摩尔质量(特别是作为与双官能脂族异氰酸酯的其它低聚物的混合物)的氨基甲酸酯组合、或与基于HDI的异氰脲酸酯、亚氨基噁二嗪二酮和/或其它低聚物组合的式II的聚醚嵌段或多嵌段共聚物(其中Y是基于1,4-丁二醇和/或1,6-己二醇与碳酸二甲酯或碳酸二乙酯的纯脂族聚碳酸酯多元醇或具有1.8至2.2的OH官能度和600至1400 g/mol(特别是最多1000 g/mol)的数均摩尔质量的四氢呋喃聚合物,n为2,i为1或2且R是甲基或H,环氧乙烷单元在Xi总质量中的比例不高于60重量%)是特别优选的。
使用具有在光化辐射的作用下与烯属不饱和化合物聚合反应的基团(辐射固化基团)并本身不含NCO基团的一种或多种不同化合物作为组分B)。书写单体丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯是优选的。
在组分B)中,可以使用下面化合物,例如α,β-不饱和羧酸衍生物,如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、马来酸酯、富马酸酯、马来酰亚胺、丙烯酰胺、以及乙烯基醚、丙烯基醚、烯丙基醚和含有二环戊二烯基单元的化合物和烯属不饱和化合物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、烯烃,例如1-辛烯和/或1-癸烯,乙烯基酯、(甲基)丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸、丙烯酸。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯是优选的。
通常,丙烯酸或甲基丙烯酸的酯分别被称作丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。可用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的实例是丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸乙氧基乙酯、甲基丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸丁氧基乙酯、甲基丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸对氯苯酯、甲基丙烯酸对氯苯酯、丙烯酸对溴苯酯、甲基丙烯酸对溴苯酯、丙烯酸2,4,6-三氯苯酯、甲基丙烯酸2,4,6-三氯苯酯、丙烯酸2,4,6-三溴苯酯、甲基丙烯酸2,4,6-三溴苯酯、丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸五溴苯酯、甲基丙烯酸五溴苯酯、丙烯酸五溴苄酯、甲基丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙氧基乙酯、丙烯酸2-萘基酯、甲基丙烯酸2-萘基酯、丙烯酸1,4-双(2-硫萘基)-2-丁基酯、甲基丙烯酸1,4-双(2-硫萘基)-2-丁基酯、丙烷-2,2-二基双[(2,6-二溴-4,1-亚苯基)氧基(2-{[3,3,3-三(4-氯苯基)丙酰]氧基}丙烷-3,1-二基)氧乙烷-2,1-二基]二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、四溴双酚A二丙烯酸酯、四溴双酚A二甲基丙烯酸酯和它们的乙氧基化类似化合物、丙烯酸N-咔唑酯,目的仅在于提到可用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯选项。
当然,氨基甲酸酯丙烯酸酯也可用作组分B)。氨基甲酸酯丙烯酸酯被理解为是指具有至少一个另外具有至少一个氨基甲酸酯键的丙烯酸酯基团的化合物。已知这种化合物能通过使羟基-官能丙烯酸酯与异氰酸酯-官能化合物反应获得。
优选使用折射率nD 20(在波长405 nm下测得)大于1.450的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。特别优选使用含有至少一个芳族结构单元并具有大于1.500的折射率nD 20(405 nm)的丙烯酸酯。可以提到基于双酚A或其衍生物的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯和含有硫代芳基的那些丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯作为它们的特别合适的实例。
用作组分B)的氨基甲酸酯丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯的实例是芳族三异氰酸酯(非常特别优选三(4-苯基异氰酸根合)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)与丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯的加成产物、异氰酸3-硫代甲基苯基酯与丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯和不饱和缩水甘油醚丙烯酸酯氨基甲酸酯的加成产物(如申请WO 2008/125229 A1和在申请日时尚未公开的申请EP 09009651.2中所述)或它们相互的任何所需混合物。
另一优选实施方案使用单官能和多官能书写单体的组合作为书写单体。
单官能书写单体可特别具有通式(II)
Figure 349987DEST_PATH_IMAGE001
(II)
其中R1、R2、R3、R4、R5在每种情况下彼此独立地为氢或卤素原子或C1-C6-烷基、三氟甲基、C1-C6-烷基硫基、C1-C6-烷基硒基、C1-C6-烷基碲基或硝基,条件是基团R1、R2、R3、R4、R5的至少一个取代基不是氢,R6、R7在每种情况下本身是氢或C1-C6-烷基,且A是饱和或不饱和或线型或支链的C1-C6-烷基或聚环氧乙烷基团或聚环氧丙烷基团,在每种情况下在聚合物链中具有2-6个重复单元,且该单官能书写单体优选具有< 0℃的玻璃化转变温度TG和优选在405 nm > 1.50的折射率。
多官能书写单体特别可具有通式(III)
(III)
其中n≥ 2且n≤ 4,且R8、R9是氢和/或彼此独立地,未取代或任选也被杂原子取代的线型、支链、环状或杂环有机基团。该多官能书写单体还可优选具有在405 nm > 1.50的折射率。
使用一种或多种光引发剂作为组分C)。这些通常是能通过光化辐射活化并引发相应的可聚合基团的聚合的引发剂。光引发剂是本身已知的商业销售化合物,分为单分子(I类型)和双分子(II类型)引发剂。此外,根据化学性质,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。
用于自由基光聚合的(I类型)体系是例如芳族酮化合物,例如与叔胺结合的二苯甲酮类、烷基二苯甲酮、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮(米蚩酮)、蒽酮和卤化二苯甲酮或所述类型的混合物。更合适的是(II类型)引发剂,如苯偶姻及其衍生物、苯偶酰缩酮、酰基氧化膦例如2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、双酰基氧化膦、苯基乙醛酸酯、樟脑醌、α-氨基烷基苯酮、α,α-二烷氧基苯乙酮、1-[4-(苯基硫代)苯基]辛-1,2-二酮-2-(O-苯甲酰基肟)、含合适的共引发剂,例如巯基苯并噁唑和α-羟基烷基苯酮的不同取代的六芳基双咪唑(HABI)。也可以使用EP-A 0223587中描述的并由芳基硼酸铵和一种或多种染料的混合物构成的光引发剂体系作为光引发剂。例如,三苯基己基硼酸四丁铵、三苯基丁基硼酸四丁铵、三萘基丁基硼酸四丁铵、三苯基苄基硼酸四甲铵、(仲丁基)三苯基硼酸四(正己基)铵、二戊基二苯基硼酸1-甲基-3-辛基咪唑
Figure 483083DEST_PATH_IMAGE003
、三(4-叔丁基)苯基丁基硼酸四丁铵、三(3-氟苯基)己基硼酸四丁铵和三(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁铵适合作为芳基硼酸铵。合适的染料是例如新亚甲基蓝、硫堇、碱性黄、氯化频哪氰醇(Pinacynol Chlorid)、若丹明6G、棓花青、乙基紫、维多利亚蓝R、天青石蓝、喹哪啶红、结晶紫、亮绿、Astrazon橙G、达罗红、派若宁Y、碱性红29、吡喃
Figure 878292DEST_PATH_IMAGE003
(pyrillium)I、藏红O、花青和亚甲基蓝、天青A(Cunningham等人, RadTech'98 North America UV/EB Conference Proceedings, Chicago, Apr. 19-22, 1998)。
用于阴离子聚合的光引发剂通常是(I类型)体系并由第一系列的过渡金属络合物衍生。在此提到铬盐,如反式-Cr(NH3)2(NCS)4(Kutal等人, Macromolecules 1991, 24, 6872)或二茂铁基化合物(Yamaguchi等人, Macromolecules 2000, 33, 1152)。阴离子聚合的另一可能性在于使用能通过光解分解聚合氰基丙烯酸酯的染料,如结晶紫Leuconitril或孔雀绿Leuconitril(Neckers等人, Macromolecules 2000, 33, 7761)。但是,由此将发色团并入该聚合物中,以使所得聚合物遍体着色。
用于阳离子聚合的光引发剂基本由三类构成:芳基重氮盐、
Figure 692665DEST_PATH_IMAGE003
盐(在此具体是:碘、锍和硒
Figure 719843DEST_PATH_IMAGE003
盐)和有机金属化合物。借助辐射,在存在和不存在氢给体的情况下,苯基重氮盐可产生引发聚合的阳离子。整个体系的效率取决于用于重氮化合物的抗衡离子的性质。反应性低但非常昂贵的SbF6-、AsF6-或PF6-在此是优选的。这些化合物通常不是非常适用于薄膜涂布,因为曝光后释放的氮气降低表面品质(针孔)(Li等人, Polymeric Materials Science and Engineering, 2001, 84, 139)。盐,尤其是锍和碘
Figure 525305DEST_PATH_IMAGE003
盐,非常广泛使用并也可以以许多形式购得。已长期研究这些化合物的光化学。碘
Figure 518669DEST_PATH_IMAGE003
盐在激发后最初均裂分解,并由此产生自由基和自由基阴离子,其通过夺氢稳定化并释放质子和随后引发阳离子聚合(Dektar等人 J. Org. Chem. 1990, 55, 639;J. Org. Chem., 1991, 56. 1838)。这种机制允许将碘盐也用于自由基光聚合。在此,抗衡离子的选择也相当重要,SbF6 -、AsF6 -或PF6 -同样是优选的。在其它方面,芳族化合物的取代基的选择在这种结构类型中完全自由并基本取决于适用于合成的起始结构单元的可得性。锍盐是根据Norrish(II)分解的化合物(Crivello等人, Macromolecules, 2000, 33, 825)。在锍盐的情况下,抗衡离子的选择也至关重要,这基本体现在该聚合物的固化速率中。通常用SbF6-盐获得最佳结果。由于在< 300 nm下发生碘
Figure 947694DEST_PATH_IMAGE003
和锍盐的特征吸收,这些化合物必须用近紫外线或短波可见光敏化以供光聚合。这通过使用更高吸收的芳族化合物,例如蒽和衍生物(Gu等人, Am. Chem. Soc. Polymer Preprints, 2000, 41 (2), 1266)或吩噻嗪或其衍生物(Hua等人, Macromolecules 2001, 34, 2488-2494)实现。
也可以有利地使用这些化合物的混合物。根据用于固化的辐射源,必须以本领域技术人员已知的方式调节光引发剂的类型和浓度。例如在P.K.T. Oldring (编辑), Chemistry & Technology of UV & EB Formulations For Coatings, Inks & Paints, 第3卷, 1991, SITA Technology, London, 第61 – 328页中描述了进一步细节。
优选的光引发剂C)是三苯基己基硼酸四丁铵、三苯基丁基硼酸四丁铵、三萘基丁基硼酸四丁铵、三(4-叔丁基)苯基丁基硼酸四丁铵、三(3-氟苯基)己基硼酸四丁铵和三(3-氯-4-甲基苯基)己基硼酸四丁铵与染料,例如Astrazon橙G、亚甲基蓝、新亚甲基蓝、天青A、Pyrillium I、藏红O、花青、棓花青、亮绿、结晶紫、乙基紫和硫堇的混合物。
所用光引发剂体系优选包含阴离子染料、阳离子染料或中性染料和共引发剂。
光聚合物制剂可另外含有氨基甲酸酯作为增塑剂(组分D),其中该氨基甲酸酯可优选被至少一个氟原子取代。
该氨基甲酸酯优选是具有通式IV的结构要素的化合物
Figure 471079DEST_PATH_IMAGE004
式IV。
它们可以由如上所述的单官能醇和单官能异氰酸酯获得。它们优选被至少一个氟原子取代。
氟代氨基甲酸酯更优选具有通式V
Figure 337141DEST_PATH_IMAGE005
式V
其中n为≥ 1且n为≤ 8,且R10、R11、R12是氢和/或彼此独立地,未取代或任选也被杂原子取代的线型、支链、环状或杂环有机基团,基团R10、R11、R12的至少一个被至少一个氟原子取代。在此,R10特别优选是具有至少一个氟原子的有机基团。
根据进一步实施方案,R10可包含1-20个CF2基团和/或一个或多个CF3基团,特别优选1-15个CF2基团和/或一个或多个CF3基团,特别优选1-10个CF2基团和/或一个或多个CF3基团,非常特别优选1-8个CF2基团和/或一个或多个CF3基团,R11可包含C1-C20烷基,优选C1-C15烷基,特别优选C1-C10烷基或氢,和/或R12可包含C1-C20烷基,优选C1-C15烷基,特别优选C1-C10烷基或氢。
该氟代氨基甲酸酯可具有10-80重量%氟,优选13-70重量%氟,特别优选17.5-65重量%氟的氟含量。
光聚合物制剂的作为组分E)的其它成分可以是:自由基稳定剂、任选的催化剂或其它助剂和添加物。
如例如“Methoden der organischen Chemie [有机化学方法]” (Houben-Weyl), 第4版, 第XIV/1卷, 第433页及以后, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1961中所述的抑制剂和抗氧化剂适合作为自由基稳定剂的实例。合适的物质类别是例如酚,例如2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、甲酚、氢醌、苄基醇,例如二苯甲醇,任选以及醌,例如2,5-二-叔丁基醌,任选地还有芳胺,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-氢醌和二苯甲醇是优选的。
任选可以使用一种或多种催化剂。这些是加速氨基甲酸酯形成的催化剂。用于此用途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、乙酰丙酮锆或叔胺,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。
二月桂酸二丁基锡、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,也可以任选使用进一步的助剂或添加物。这些可以是例如涂料技术领域中常规的添加剂,如溶剂、增塑剂、流平剂或增粘剂。也可以有利地同时使用一种类型的许多添加剂。当然,也可以有利地使用多种类型的许多添加剂。
根据本发明的进一步优选的实施方案,该光聚合物制剂旨在含有10至89.999重量%,优选25至70重量%的基质聚合物、10至60重量%,优选25至50重量%的书写单体、0.001至5重量%的光引发剂和任选0至4重量%,优选0至2重量%的催化剂、0至5重量%,优选0.001至1重量%的自由基稳定剂、0至30重量%,优选0至25重量%的增塑剂和0至5重量%,优选0.1至5重量%的进一步添加剂,所有成分的总和为100重量%。
特别优选使用包含25至70重量%的由组分a)和组分b)的化合物构成的基质聚合物、25至50重量%的书写单体、0.001至5重量%的光引发剂、0至2重量%催化剂、0.001至1重量%的自由基稳定剂、任选0至25重量%的上述氨基甲酸酯和任选0.1至5重量%的进一步添加剂的光聚合物制剂。
可以例如借助辊涂布单元将包含光聚合物制剂的薄膜以载体膜形式施加到基材上。
这可以通过不同工艺步骤的组合实现,其中使用本领域技术人员已知的容积式计量泵、真空脱挥发器、板过滤器、静态混合器、缝隙喷嘴和各种刮刀涂布系统、单辊退绕机、干燥器、干层压装置和单辊卷绕装置。特别地,具有例如缝隙喷嘴和刮刀涂布系统的涂布设备适用于将液体光聚合物制剂施加到运动的载体材料上并以施加的层厚度的高精确度为特征。
在一个优选实施方案中,涂布载体膜的方法包括用于处理上述光聚合物化合物的下列单独步骤:
I. 首先输送和计量加入任选与组分B)、C)、D)和E)中的一种或多种混合的组分a),其次与其分开地,输送和计量加入任选与组分B)、C)、D)和E)中的一种或多种混合的组分b)
II. 根据I)输送、计量加入和任选预混的料流的脱挥发
III. 根据II)获得的混合物的过滤
IV. 根据III)获得的混合物的均化
V. 载体材料的退卷和预处理
VI. 用根据步骤IV获得的混合物涂布载体材料
VII. 根据VI)涂布的薄膜的干燥
VIII. 根据VII)获得的涂膜的层压
IX. 根据VIII)获得的层压膜的卷绕。
在已引用的在本申请的申请日尚未公开的欧洲申请EP 09001952.2中公开了该方法的进一步优选的实施方案。
图1显示典型涂布单元的示意性构造,包括涂料的预处理装置(1-5)、载体材料的示意性路径(8 + 9)、用于施加到载体材料上的涂布设备(6)和后续的干燥工艺(7)。
图1中的标识:
1 储存容器
2 计量加入装置
3 真空脱挥发
4 过滤器
5 静态混合器
6 涂布设备
7 干燥器
8 网幅路径
9 产品层压。
通过组合图1中所示的工艺步骤,在活动的载体材料上在所施加的光聚合物层厚度下实现更大的层厚度精确度。
根据进一步优选的实施方案,全息膜可以是由一个或多个载体膜、一个或多个光聚合物膜和一个或多个保护膜以任何所需排列构成的复合膜。
基材层的优选材料或复合材料基于聚碳酸酯(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、纤维素水合物、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双环戊二烯或其混合物。此外,可以使用复合材料,如薄膜层压材料或共挤出物作为载体膜。复合材料的实例是具有根据方案A/B、A/B/A或A/B/C之一的结构的双重和三重膜,如PC/PET、PET/PC/PET和PC/TPU(TPU = 热塑性聚氨酯)。PC和PET特别优选用作载体膜。
光学透明,即不浑浊的透明载体膜是优选的。浊度能通过浊度值测得,浊度值小于3.5%,优选小于1%,特别优选小于0.3%。
浊度值描述透射光在被辐射穿过的样品的正向上散射的分数。因此,其衡量透明材料的不透明度或浊度并量化材料或其表面中的干扰透视性的材料缺陷、粒子、不均匀性或晶相边界。在标准ASTM D 1003中描述了测量浊度的方法。
优选地,载体膜具有不太高的光学延迟,即通常存在小于1000 nm,优选小于700 nm,特别优选小于300 nm的平均光学延迟。使用例如来自ilis GmbH, StainMatic® M3/M型号的成像偏振计实现光学延迟的自动和客观测量。在直射中测量光学延迟。为载体膜规定的延迟值是横向平均值。
在一面或两面上包括可能的涂层的载体膜通常具有5至2000微米,优选8至300微米,特别优选30至200微米,特别是125至175微米或30至45微米的厚度。
除这些成分外,该复合膜还可在光聚合物层上具有一个或多个覆盖层以防污垢和环境影响。塑料膜或复合膜体系以及透明涂层可用于此用途。
优选使用的覆盖层是与载体膜中所用的材料类似的薄膜材料,这些的厚度通常为5至200微米,优选8至125微米,特别优选20至50微米。
具有尽可能光滑的表面的覆盖层是优选的。使用根据DIN EN ISO 4288, “Geometrische Productspezifikation (GPS) - Oberflächenbeschaffenheit…” (几何产品规范(GPS),表面质量)(试验条件R3z正面和背面)测得的粗糙度作为量度。优选粗糙度在小于或等于2微米,优选小于或等于0.5微米的范围内。
厚度为20至60微米的PE或PET膜优选用作层压膜;特别优选使用40微米厚的聚乙烯膜。
可以使用其它保护层,例如载体膜的背衬。
本发明还涉及所述光聚合物制剂的适印性。印刷法通常被理解为是指用于复制二维原件的程序和操作法。例如,凸版印刷、平版印刷、凹版印刷、丝网印刷、包装印刷或压印可用作可能的印刷法。此外,也可以使用更新的数字印刷技术,例如压电打印机或气泡喷墨打印机。
本发明还涉及能通过本发明的方法获得的全息膜。
本发明还涉及该全息膜用于记录视觉全息图、用于制造光学元件、图像、图示的用途,和借助该全息膜记录全息图的方法。
借助该全息膜,可以通过适当曝光方法制造用于在整个可见光范围和近UV范围(300 – 800纳米)内的光学用途的全息图。视觉全息图包括能通过本领域技术人员已知的方法记录的所有全息图,尤其包括同轴(Gabor)全息图、离轴全息图、全孔径转移全息图、白光透射全息图(“彩虹全息图”)、Denisyuk全息图、离轴反射全息图、边缘照明全息图和全息立体图;反射全息图、Denisyuk全息图、透射全息图是优选的。光学元件,如透镜、反射镜、偏转镜、滤光器、漫射屏、衍射元件、光导体、波导管(Lichtleker, waveguide)、投影屏幕和/或掩模是优选的。这些光学元件常常根据如何照射全息图和根据全息图的尺寸表现出频率选择性。
此外,也可借助该全息膜产生例如用于个人肖像的全息图像或展示、安全文件中的生物识别,或通常用于广告、安全标签、商标保护、商标烙印、标签、设计元件、装饰、图例、多程票、图像等的图像或图像结构,和可显示数字数据的图像,尤其也与上述产品结合。全息图像可产生三维图像的印象,但它们可能也根据从什么角度照射、用什么光源(包括移动光源)照射等表现图像序列、短片或许多不同的物体。由于这些各式各样的设计可能性,全息图,特别是体全息图是用于上述用途的有吸引力的技术解决方案。
实施例
下列实施例用于解释本发明。除非另行指明,所有所述百分比数据基于重量百分比。
下面使用的名称
光聚合物制剂,其包含:
·三维交联的有机基质聚合物A)。特别优选的是这样的三维交联的聚合物,其作为前体由a)和b)构成
○ 异氰酸酯组分a)
○ 和异氰酸酯反应性组分b),和
○ 借助通常以溶液形式添加的催化剂组分E)交联
·具有在光化辐射的作用下与烯属不饱和化合物聚合反应的基团(辐射固化基团)并溶解或分布在这种基质中的书写单体B)
·至少一种光引发剂体系C)
·任选的不可光聚合的组分D)
任选的催化剂、自由基稳定剂、溶剂、添加剂和其它助剂和/或添加物E)。
测量方法
根据DIN 53240-2测定所述OH值。
根据DIN EN ISO 11909测定所述NCO值(异氰酸酯含量)。
为了测定粘度,除非另行指明,在流变仪(来自Anton Paar Physica Model MCR 51)的锥板测量系统中在20℃下施加要研究的组分或混合物。在下列条件下进行测量:
·测量体:锥CP 25, d = 25 mm, 角度 = 1°
·作为锥和板之间的距离的测量间隙:0.047毫米
·测量持续时间:10秒
·测定在250 1/sec剪切速率下的粘度。
TGA95值的测定
可以通过将大约10毫克的各组分样品称入体积为70微升的小铝盘中、将小铝盘引入热天平,优选来自Mettler-Toledo的TG50热天平的炉中并在20 K/min的恒定炉加热速率下测量敞口小铝盘中的样品质量损失来测定各组分的TGA 95值,炉开始温度为30℃且最终温度为600℃,在测定过程中用200 ml/min氮气流吹扫该炉,并测定相对于样品初始的称入重量发生5重量%的样品质量损失时的温度作为各组分的TGA 95值。
在反射布置中通过双光束干涉测量全息介质的全息性质DE和Δn
为了测量全息性能,剥离全息膜的保护膜并使用橡胶辊在轻微压力下将该全息膜在光聚合物面上层压到长度和宽度合适的1毫米厚的玻璃板上。玻璃和光聚合物膜的这种夹层结构现在可用于测定全息性能参数DE和Δn。
借助空间滤波器(SF)和与准直透镜(CL)一起将He-Ne激光器的光束(发射波长633纳米)转化成平行均匀光束。通过虹彩光阑(I)建立信号光束和参考光束的最终横截面。虹彩光阑孔的直径为0.4厘米。偏振依赖性分束器(PBS)将激光束分成两个相干的同等偏振光束。通过λ/2板,将参考光束的功率调节至0.5 mW并将信号光束的功率调节至0.65 mW。使用半导体检测器(D)在移除样品的情况下测定功率。参考光束的入射角(α0)为-21.8°且信号光束的入射角(β0)为41.8°。由相对于光束方向的样品法向(Probennormal)开始测量角度。根据图3,α0因此具有负号且β0具有正号。在样品(介质)位置,两个重叠光束的干扰场产生与入射在样品上的两个光束的角平分线垂直的亮带和暗带的光栅(反射全息图)。介质中的带间距Λ,也称作光栅周期,为~ 225 nm(假设该介质的折射率为~ 1.504)。
图3显示测量介质的衍射效率(DE)用的全息实验布置。
以下列方式将全息图书写到介质中:
·两个快门(S)都打开,持续曝光时间t
·此后,在快门(S)关闭下,给介质留出5分钟时间以供仍未聚合的书写单体扩散。
以下列方式读取所记录的全息图。信号光束的快门保持关闭。打开参考光束的快门。将参考光束的虹彩光阑关闭至< 1 mm的直径。这确保该光束在介质的所有旋转角度(Ω)下始终完全在之前书写的全息图中。转盘在计算机控制下以0.05°的角度步宽覆盖Ωmin至Ωmax的角范围。由与转盘的参考方向的样品法向测量Ω。当在全息图记录过程中参考光束和信号光束的入射角具有相等量级,即α0 = -31.8°和β0 = 31.8°时,为转盘的参考方向。Ω记录随之为0°。在α0 = -21.8°和β0 = 41.8°时,Ω记录因此为10°。在全息图记录过程中对干扰场而言通常满足如下方程:
θ0是在实验室系统中在介质外的半角且在全息图记录过程中满足如下方程:
Figure 853890DEST_PATH_IMAGE007
在这种情况下,θ0因此为-31.8°。在接近的各旋转角Ω下,借助相应的检测器D测量零阶透射的光束的功率,并借助检测器D测量零阶衍射的光束的功率。在接近的各角度Ω下,衍射效率作为下列商获得:
Figure 435044DEST_PATH_IMAGE008
PD 是衍射光束在该检测器中的功率,PT 是透射光束在该检测器中的功率。
借助上述方法,测量布拉格曲线(其描述记录的全息图的作为旋转角Ω的函数的衍射效率η)并储存在计算机中。此外,也对照旋转角Ω绘制零阶透射强度并储存在计算机中。
在Ω重构下测定全息图的最大衍射效率(DE = ηmax),即其峰值。为此,可能必须改变衍射光束的检测器位置以测定这种最大值。
现在借助耦合波理论(参考H. Kogelnik, The Bell System Technical Journal, 第48卷, 1969年11月, 第9期第2909页 – 第2947页)由测得的布拉格曲线和透射强度的角变化测定光聚合物层的折射率反差Δn和厚度d。在此应该注意,由于因光聚合而发生的厚度收缩,全息图的带间距Λ’和带取向(倾斜度)可偏离干涉图的带间距Λ及其取向。相应地,角度α 0’或实现最大衍射效率时的转盘相应角度Ω重构也分别偏离α0或相应的Ω记录。因此,布拉格条件改变。在评测法中将这种变化计入考虑。下面描述评测法:
与记录的全息图相关并与干涉图无关的所有几何量以虚线量表示。
根据Kogelnik,对反射全息图的布拉格曲线η(Ω)而言,满足:
其中:
Figure 436816DEST_PATH_IMAGE010
Figure 515630DEST_PATH_IMAGE011
Figure 13607DEST_PATH_IMAGE012
当读取全息图(“重构”)时,情况类似于上述情况:
Figure 722937DEST_PATH_IMAGE013
在布拉格条件下,移相DP为0。因此,满足:
Figure 673576DEST_PATH_IMAGE014
假设仅发生厚度收缩,可以由全息图记录过程中的干扰场的布拉格条件与全息图读取过程中的布拉格条件的比较测定仍未知的角度β’。然后遵循:
Figure 556081DEST_PATH_IMAGE015
ν是光栅厚度,ξ是失谐参数且ψ’是记录的折射率光栅的取向(倾斜度)。α’和β’对应于在全息图记录过程中干扰场的角度α0和β0,但在介质中测量并有益于全息图的光栅(在厚度收缩后)。n是光聚合物的平均折射率并设定为1.504。λ是激光在真空中的波长。
ξ = 0下的最大衍射效率(DE = ηmax)随之为:
Figure 344783DEST_PATH_IMAGE016
如图4中所示对照中心旋转角绘制衍射效率、理论布拉格曲线和透射强度的测量数据,也称作角失谐。
由于DE已知,仅通过光聚合物层的厚度d’测定根据Kogelnik的理论布拉格曲线的形状。在给定厚度d’下通过DE校正Δn以使DE的测量和理论始终相符。现在调节d’直至理论布拉格曲线的第一次极小值的角位置符合透射强度的第一次极大值的角位置,此外理论布拉格曲线和透射强度的半高全宽(FWHM)相符。
由于反射全息图的方向在通过Ω扫描重构时一起旋转,但衍射光检测器仅检测有限的角范围,宽全息图(小d’)的布拉格曲线并没有完全用Ω扫描获取,而是仅在中心区域中用合适的检测器位置获取。与布拉格曲线互补的透射强度的形状因此另外用于调节层厚度d’。
图4显示根据耦合波理论的布拉格曲线η(虚线)、测得的衍射效率(实心圆)和透射功率(黑色实线)的对照角失谐ΔΩ的曲线图。
对一种制剂而言,这一程序可能在不同介质上以不同曝光时间t重复数次,以测定在全息图记录过程中在多大的入射激光束平均能量剂量下DE达到饱和值。由与角度α0和β0配合的两个部分光束的功率(Pr = 0.50 mW的参考光束和Ps = 0.63 mW的信号光束)、曝光时间t和虹彩光阑的直径(0.4厘米)如下获得平均能量剂量E
Figure 725266DEST_PATH_IMAGE018
调节部分光束的功率以便在所用角度α0和β0下,在介质中达到相同功率密度。
作为备选方案I,也在真空中使用发射波长λ为532纳米的绿色激光器进行与图1中所示的布置等效的试验。在此,α0 = -11.5°和β0 = 33.5°,且Pr = 1.84 mW和Ps = 2.16 mW。
作为备选方案II,也在真空中使用发射波长λ为473纳米的蓝色激光器进行与图1中所示的布置等效的试验。在此,α0为-22.0°和β0为42.0°,且Pr为1.78 mW和Ps为2.22 mW。
在实施例中,在每种情况下,报道Δn的最大值,且所用剂量为4至64 mJ/cm²每臂。
在本发明中借助振动式流变仪测量光聚合物的平台模量G0
将具有下述组成的液体制剂引入流变仪(来自Anton Paar Physica Model MCR 301,配有预热至50℃的炉型号CTD 450)的板-板测量系统。然后在下列条件下测量光聚合物制剂的基质随时间的固化:
·板间距250微米
·在10 rad/s的恒定角频率ω0和1%的调节形变振幅下的振动测量模式
·温度50℃,设定为0牛顿的法向力调节
·在测量时间内记录储能模量G’直至达到G’的恒定值Gmax或不大于3小时。
取这种模量值作为要测定的平台模量G0。典型测量曲线的实例可见于图2。
图2显示基质网络的固化曲线(左)和对平台行为的测试(G’独立于ω)(右)。
光聚合物层的层厚度的测量
使用市售白光干涉仪,例如来自Ingenieursbüro Fuchs的装置FTM-Lite NIR层厚度规测定物理层厚度。
层厚度的测定原则上基于薄层上的干涉现象。已被不同光学密度的两个界面反射的光波相互叠加。反射的部分光束的未受干扰的叠加现在造成在白色连续辐照器(例如卤素灯)的光谱内的周期性增亮和消光。这种叠加被本领域技术人员称作干涉。测量并数学评价这些干涉光谱。
原材料
所用异氰酸酯(组分A)
异氰酸酯组分1(组分a1)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,己烷二异氰酸酯-基多异氰酸酯,亚氨基噁二嗪二酮的比例至少30%, NCO含量:23.5%。
异氰酸酯组分2(组分a2)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,基于己烷二异氰酸酯的脂族多异氰酸酯,NCO含量大约20%。
异氰酸酯组分3(组分a3)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,己烷二异氰酸酯与数均摩尔质量为大约280 g/mol的聚丙二醇的全脲基甲酸酯,NCO含量:16.5 – 17.3%。
异氰酸酯组分4(组分a4)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的市售产品,29.4摩尔%的基于HDI的异氰脲酸酯与70.6摩尔%的数均摩尔质量为650 g/mol的聚(ε-己内酯)与HDI的氨基甲酸酯的混合物,NCO含量10.5 – 11.5%。
异氰酸酯组分5(组分a5)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的市售产品,基于六亚甲基二异氰酸酯的脂族缩二脲类型,NCO含量:22.5 – 23.5%。
所用异氰酸酯反应性组分(组分b)
多元醇1(组分b1)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品;下面描述其制备。
多元醇2(组分b2)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品;下面描述其制备。
多元醇3(组分b3)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品;下面描述其制备。
多元醇4(组分b4)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品;下面描述其制备。
所用的辐射固化化合物(组分B)
丙烯酸酯1(组分B1)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,下面描述其制备。
丙烯酸酯2(组分B2)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,下面描述其制备。
丙烯酸酯3(组分B3)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,下面描述其制备。
所用光引发剂体系的组分(组分C)
共引发剂1 三(3-氯-4-甲基苯基)(己基)硼酸四丁铵,[1147315-11-4]是Ciba Inc., Basel, 瑞士生产的实验产品。
染料1是新亚甲基蓝(CAS 1934-16-3)并获自SIGMA-ALDRICH CHEMIE GmbH, Steinheim, 德国。
染料2是藏红O(CAS 477-73-6)并获自SIGMA-ALDRICH CHEMIE GmbH, Steinheim, 德国。
染料3是乙基紫(CAS 2390-59-2)并以80%纯度获自SIGMA-ALDRICH CHEMIE GmbH, Steinheim, 德国和以此形式使用。
染料4是Astrazon橙G(CAS 3056-93-7)并获自SIGMA-ALDRICH CHEMIE GmbH, Steinheim, 德国。
所用的不可光聚合的组分(组分D)
不可光聚合的组分(组分D1至D10)是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的实验产品,下面描述其制备。
所用催化剂(组分E)
催化剂1(组分E1):氨基甲酸酯化催化剂,二甲基双[(1-氧代新癸基)氧基]锡烷,Momentive Performance Chemicals, Wilton, CT, USA的市售产品(作为在N-乙基吡咯烷酮中的10%浓度溶液使用)。
所用助剂和添加物(组分E)
BYK® 310:BYK-Chemie GmbH, Wesel, 德国的基于硅酮的表面添加剂(组分G1)(二甲苯中的25%浓度溶液)
Desmorapid® Z(二月桂酸二丁基锡)是氨基甲酸酯化催化剂并且是Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的市售产品
DMC催化剂:能通过EP-A 700 949中描述的方法获得的基于六氰基钴酸锌的双金属氰化物催化剂
Irganox 1076是3,5-二-(叔)-丁基-4-羟基氢化肉桂酸十八烷基酯(CAS 2082-79-3)。
组分的制备
多元醇 1 (组分 b1 )的制备:
将3.621千克双官能聚四氢呋喃聚醚多元醇(当量500 g/mol OH)称入配有搅拌器的20升反应容器中并加入525毫克DMC催化剂。然后在以大约70转每分搅拌的情况下进行加热至105℃。通过施加真空和用氮气缓和(entspannen)三次,将空气换成氮气。在将搅拌器转速提高至300转每分后,在真空泵运行的情况下和在大约0.1巴的压力下使氮气从底部通过该混合物54分钟。此后,用氮气建立0.2巴的压力并送入363克环氧丙烷(PO)以开始聚合。在此,压力提高至2.42巴。在7分钟后,压力再降至0.34巴并在2.9巴下经2小时29分钟计量加入另外11.379千克PO。在PO计量加入结束后47分钟,在1.9巴的残留压力下施加真空并进行完全脱气。通过添加7.5克Irganox 1076,稳定产物,并作为无色粘稠液体获得(OH值:27.6 mg KOH/g,在25℃下的粘度:1498 mPas)。
多元醇 2 (组分 b2 )的制备:
将2475克双官能聚四氢呋喃聚醚多元醇(当量325 g/mol OH)称入配有搅拌器的20升反应容器中并加入452.6毫克DMC催化剂。然后在以大约70转每分搅拌的情况下进行加热至105℃。通过施加真空和用氮气缓和三次,将空气换成氮气。在将搅拌器转速提高至300转每分后,在真空泵运行的情况下和在大约0.1巴的压力下使氮气从底部通过该混合物57分钟。此后,用氮气建立0.5巴的压力并平行送入100克环氧乙烷(EO)和150克PO以开始聚合。在此,压力提高至2.07巴。在10分钟后,压力再降至0.68巴并在2.34巴下经1小时53分钟送入混合物形式的另外5.116千克EO和7.558千克PO。在环氧化物计量加入结束后31分钟,在2.16巴的残留压力下施加真空并进行完全脱气。通过添加7.5克Irganox 1076,稳定产物,并作为轻微浑浊的粘稠液体获得(OH值27.1 mg KOH/g,在25℃下的粘度:1636 mPas)。
多元醇 3 (组分 b3 )的制备:
先将0.18克辛酸锡、374.8克ε-己内酯和374.8克双官能聚四氢呋喃聚醚多元醇(当量500 g/mol OH)引入1升烧瓶中,加热至120℃并保持在此温度下直至固含量(非挥发性成分的比例)为99.5重量%或更高。此后,进行冷却并获得蜡质固体形式的产物。
多元醇 4 (组分 b4 )的制备:
将2465克双官能聚四氢呋喃聚醚多元醇(当量325 g/mol OH)称入配有搅拌器的20升反应容器中并加入450.5毫克DMC催化剂。然后在以大约70转每分搅拌的情况下进行加热至105℃。通过施加真空和用氮气缓和三次,将空气换成氮气。在将搅拌器转速提高至300转每分后,在真空泵运行的情况下和在大约0.1巴的压力下使氮气从底部通过该混合物72分钟。此后,用氮气建立0.3巴的压力并送入242克环氧丙烷(PO)以开始聚合。在此,压力提高至2.03巴。在8分钟后,压力再降至0.5巴并在2.34巴下经2小时11分钟计量加入另外12.538千克PO。在PO计量加入结束后17分钟,在1.29巴的残留压力下施加真空并进行完全脱气。通过添加7.5克Irganox 1076,稳定产物,并作为无色粘稠液体获得(OH值:27.8 mg KOH/g,在25℃下的粘度:1165 mPas)。
丙烯酸酯 1 (组分 B1 )的制备(硫代磷酰基三(氧基-4,1-亚苯基亚氨基羰氧基乙烷-2,1-二基)三丙烯酸酯):
将0.1克2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、0.05克二月桂酸二丁基锡(Desmorapid® Z, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国)和213.07克三(对-异氰酸根合苯基) 硫代磷酸酯在乙酸乙酯中的27%浓度溶液(Desmodur® RFE, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国的产品)先置于500毫升圆底烧瓶中并加热至60℃。此后,逐滴加入42.37克丙烯酸2-羟乙酯并使该混合物进一步保持在60℃下直至异氰酸酯含量降至低于0.1%。此后,进行冷却并在真空中完全除去乙酸乙酯。获得部分结晶固体形式的产物。
丙烯酸酯 2 (组分 B2 )的制备2-({[3-(甲基硫烷基)苯基]氨基甲酰基}氧基)乙基丙-2-烯酸酯:
将0.02克2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚、0.01克Desmorapid® Z、11.7克3-(甲基硫代)苯基异氰酸酯先引入100毫升圆底烧瓶中并加热至60℃。此后,逐滴加入8.2克丙烯酸2-羟乙酯并使该混合物进一步保持在60℃下直至异氰酸酯含量降至低于0.1%。然后进行冷却。获得浅黄色液体形式的产物。
丙烯酸酯 3 (组分 B3 )的制备((4-甲基苯-1,3-二基)双[氨甲酰氧基-3-(联苯-2-基氧基)丙烷-2,1-二基]双丙烯酸酯和(4-甲基苯-1,3-二基)双[氨甲酰氧基-3-(联苯-2-基氧基)丙烷-1,2-二基]双丙烯酸酯和类似异构体的混合物):
先将430.2克Denacol EX 142 (Nagase-Chemtex, Japan)、129.7克丙烯酸、1.18克三苯膦和0.0056克2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚引入具有回流冷凝器和搅拌器的三颈烧瓶中。使空气缓慢通过该混合物,并使该混合物温度调节到60℃。然后在90℃下进行搅拌24小时。获得具有157.8 mg KOH/g的OH值的透明液体。先将21.3克这种中间产物和5.2克2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(Desmodur T80, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国)的混合物引入具有回流冷凝器和搅拌器的三颈烧瓶中。另外,使空气缓慢通过该混合物,并使该混合物温度调节到60℃。在初始放热反应后,产物在60℃下搅拌24小时。获得具有0%的NCO的透明、无色、玻璃状产物。
光引发剂体系 1 (组分 C1 )的制备
在暗处或在合适的光照下,在玻璃烧杯中将0.05克染料1、0.05克染料2、0.05克染料4、1.50克共引发剂1溶解在3.50克N-乙基吡咯烷酮中。相应重量百分比的这种溶液用于制备实施例介质。
光引发剂体系 2 (组分 C2 )的制备
在暗处或在合适的光照下,在玻璃烧杯中将0.05克染料1、0.05克染料3、0.05克染料4、1.50克共引发剂1溶解在3.50克N-乙基吡咯烷酮中。相应重量百分比的这种溶液用于制备实施例介质。
光引发剂体系 3 (组分 C3 )的制备
在暗处或在合适的光照下,在玻璃烧杯中将0.10克染料1、1.00克共引发剂1溶解在3.50克N-乙基吡咯烷酮中。相应重量百分比的这种溶液用于制备实施例介质。
不可光聚合的组分(组分 D1 )(双 (2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7- 十二氟庚基 )-(2,2,4- 三甲基己烷 -1,6- 二基 ) 双氨基甲酸酯)的制备
先将0.02克二月桂酸二丁基锡(Desmorapid Z, Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, 德国)和3.6克2,4,4-三甲基己烷-1,6-二异氰酸酯(TMDI)引入50毫升圆底烧瓶中并加热至60℃。此后,逐滴加入11.9克2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚-1-醇并使该混合物继续保持在60℃直至异氰酸酯含量降至低于0.1%。然后进行冷却。获得无色油状的产物。
以对添加剂(组分D1)描述的方式类似的方式以所述组成制备下表1中所述的添加剂(组分D2至D10)。
Figure 83566DEST_PATH_IMAGE019
样品和实施例介质的制备
用于测定光聚合物的平台模量G0的无光引发剂C)的光聚合物制剂(F)的制备
为了制备用于测定模量G0的光聚合物制剂,任选在60℃下将各种书写单体(组分B)和任选添加剂(组分E的一部分)溶解在异氰酸酯反应性组分b)(作为组分A的一部分)中。任选地,在干燥炉中加热至60℃不大于10分钟。此后,添加异氰酸酯组分a)(组分A的另一部分)并在Speedmixer中进行混合1分钟。随后,加入组分E1)在乙酸丁酯中的溶液并在Speedmixer中再进行混合1分钟(组分E的另外部分)。组分E1)在乙酸丁酯中的浓度为10重量%。使用表2中描述的这种溶液的量。
表2列出用于测定光聚合物的平台模量G0的无光引发剂体系C)的光聚合物制剂的受研究的实施例,这些实施例以这种方式制备。
无引发剂的光聚合物制剂 与薄膜介质的比较 异氰酸酯组分 比例(g) 异氰酸酯反应性组分 比例(g) NCO:OH 光可聚合单体1 比例(重量%) 光可聚合单体2 比例(重量%) 不可光聚合的组分 比例(重量%) 溶液(乙酸丁酯)中的催化剂 比例(g)
F 1 M4 a1 0.366 b1 4.121 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
F 2 M5 a2 0.573 b4 5.414 1.02 : 1 B1 20.0 B2 20.0 E1 0.0300
F 3 M9 a1 0.706 b3 3.781 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
F 4 M13 a3 0.496 b4 3.991 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D2 25.0 E1 0.0300
F 5 M14 a3 0.534 b2 3.950 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
F 6 M15 a3 0.534 b2 3.950 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D2 25.0 E1 0.0300
F 7 M16 a4 0.757 b2 3.730 1.02 : 1 B1 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
F 8 M17 a4 0.757 b2 3.730 1.02 : 1 B1 25.0 B2 15.0 D1 15.0 E1 0.0300
F 9 M18 a5 0.370 b2 4.117 1.02 : 1 B1 25.0 B2 15.0 D1 15.0 E1 0.0300
F 10 M23 a1 0.706 b3 3.781 1.02 : 1 B3 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
F 11 M24 a3 0.534 b2 3.950 1.02 : 1 B3 15.0 B2 15.0 D1 25.0 E1 0.0300
表2:用于研究光聚合物的模量G0的光聚合物制剂。
表3就它们的组成列出用于连续制备全息膜的光聚合物制剂的受研究的实施例。
为了制备光聚合物制剂,可光聚合单体(组分B)、不可聚合的组分D、然后Fomrez® UL 28(组分E1)和表面活性添加剂BYK® 310(组分E2)逐步添加到组分多元醇(组分b)中并混合。此后,在暗处加入光聚合物溶液的组分C的溶液并混合,以获得清澈溶液。任选地,可以在60℃下短时间加热该制剂以促进原材料的溶解。最后,在30℃下加入相应的异氰酸酯组分a并再进行混合。所得液体材料随后借助刮刀涂布器或狭缝喷嘴施加到36微米厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上并在空气循环干燥器中在相应的干燥温度(参见实施例表6)下干燥4.5分钟。然后用40微米厚的聚乙烯膜覆盖该光聚合物层并卷绕。
干燥的光聚合物的所需目标层厚度优选为10至20微米。制成的全息膜所实现的层厚度显示在表6中。
生产速度优选为0.2 m/min至300 m/min,特别优选1.0 m/min至50 m/min。
这种类型的全息膜特别适用于根据章节“在反射布置中通过双光束干涉测量全息介质的全息性质DE和Δn”中描述的方法测定其性能。
Figure 556136DEST_PATH_IMAGE020
表3:用于测试它们的性能Δn的全息介质。
与可卷绕性相比较的模量G0的结果
获得下列G0测量值(Pa)和可卷绕性的质量并显示在表4中:
无引发剂的光聚合物制剂 全息介质 实施例类型 组分C的重量比例(%), 基于总制剂 G0,Pa 可卷绕性
F 1 M4 对比例4 30.0 25 000 -
F 2 M5 对比例5 40.0 7000 --
F 3 M9 实施例2 30.0 489 000 ++
F 4 M13 实施例6 30.0 31 000 +
F 5 M14 实施例7 30.0 90 000 +
F 6 M15 实施例8 30.0 85 000 +
F 7 M16 实施例9 30.0 52 000 +
F 8 M17 实施例10 40.0 49 000 +
F 9 M18 实施例11 40.0 34 000 +
F 10 M23 实施例16 30.0 242 000 ++
F 11 M24 实施例17 30.0 44 000 +
表4:用于测试模量G0的全息介质。
在G0 > 0.03 MPa的值下获得良好的防粘连性(blockability)和可卷绕性。G0优选> 0.05 MPa,非常特别优选> 0.1 MPa。
为了评测可卷绕性,在最终产品中评估两种特征。首先,视觉评定光聚合物层厚度的均匀性。在网幅运行方向上光聚合物的边缘区域在此特别明显并被评定为好。在此可以观察到由光聚合物的着色造成的层厚度的大多轻微不均匀,这可能是由通过保护膜施压时的材料转移造成的。
作为另一方面,评定光聚合物层的粘性。在这种评定中,从光聚合物上剥离保护膜。在该过程中,可以通过为剥离而施加的力和光聚合物与保护膜之间的界面的观察凭经验测定粘性。在此,剥离过程中光聚合物的可能破坏是光聚合物与保护膜之间的极好粘合(这又是由该聚合物的太低抗粘连性引起的)的特别强的指示。
下面解释可卷绕性的各个质量等级:
+ + 层厚度不变,保护膜极易剥离而不破坏该薄膜
+ 层厚度不变,保护膜容易剥离而不破坏该薄膜
- 边缘区域中的轻微层厚度变化,保护层难以在不破坏表面的情况下剥离
-- 边缘区域中的显著层厚度变化,涂层边缘的严重“起毛(ausfransen)”,保护膜难以剥离并在光聚合物中发生破坏。
TGA 95结果
测定根据式II和III的书写单体B)和所述不可光聚合的组分D)的下列TGA 95测量值:
组分 名称 TGA 95,℃
B1 硫代磷酰基三(氧基-4,1-亚苯基亚氨基羰氧基乙烷-2,1-二基)三丙烯酸酯 177.2
B2 2-({[3-(甲基硫烷基)苯基]氨基甲酰基}氧基)乙基丙-2-烯酸酯 190.3
B3 (4-甲基苯-1,3-二基)双[氨甲酰氧基-3-(联苯-2-氧基)丙烷-2,1-二基]双丙烯酸酯和(4-甲基苯-1,3-二基)双[氨甲酰氧基-3-(联苯-2-氧基)丙烷-1,2-二基]双丙烯酸酯和类似异构体的混合物 239.5
D1 双(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基)-(2,2,4-三甲基己烷-1,6-二基)双氨基甲酸酯 189.5
D2 丁基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟壬基酯 111.8
D3 己基氨基甲酸2,2,2-三氟乙基酯 72.5
D4 双(1,1,1,3,3,3-六氟丙烷-2-基)-(2,2,4-三甲基己烷-1,6-二基)双氨基甲酸酯 139.1
D5 丁基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基酯 112.6
D6 己基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基酯 117.6
D7 丙烷-2-基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基酯 93.3
D8 己基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基酯 82.3
D9 己基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟壬基酯 125.9
D10 环己基氨基甲酸2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9-十六氟壬基酯 130.8
表 5:用于测试TGA 95的组分B和D的列表。
Δn结果
表3中描述的全息介质的下列测量值显示在表6中:
全息介质 实施例类型 干燥 (时间min/温度℃) 干层厚度(µm) Δn (633 nm) E (mJ/cm²) Δn (532 nm) E (mJ/cm²) Δn (473 nm) E (mJ/cm²)
M1 对比例1 4.5 / 80 12 - 14 0.012 9 - 36
M2 对比例2 4.5 / 80 15 - 17 0.011 9 - 36
M3 对比例3 4.5 / 80 15 - 16 0.011 9 - 36
M4 对比例4 4.5 / 80 8 - 12 0.033 16 - 128
M5 对比例5 4.5 / 80 29 - 32 0.026 9 - 36 0.026 16 - 128
M6 对比例6 4.5/ 100 16 - 18 0.010 9 - 36
M7 对比例7 4.5 / 80 15 - 17 0.013 9 - 36 0.014 16 - 128
M8 实施例1 4.5 / 80 12 - 14 0.037 9 - 36 0.034 16 - 128
M9 实施例2 4.5 / 80 15 - 16 0.034 9 - 36 0.032 16 - 128 0.032 16-128
M10 实施例3 4.5 / 80 15 - 16 0.038 9 - 36
M11 实施例4 4.5 / 80 16 - 17 0.027 9 - 36
M12 实施例5 4.5 / 80 16 - 17 0.029 9 - 36
M13 实施例6 4.5 / 80 13 - 14 0.027 16 - 128
M14 实施例7 4.5 / 80 11 - 12 0.031 16 - 128
M15 实施例8 4.5 / 80 13 - 16 0.033 9 - 36 0.028 16 - 128
M16 实施例9 4.5 / 80 15 - 17 0.036 9 - 36
M17 实施例10 4.5 / 80 14 - 15 0.036 9 - 36
M18 实施例11 4.5 / 80 13 - 14 0.035 9 - 36
M19 实施例12 4.5 / 80 11 - 13 0.031 9 - 36
M20 实施例13 4.5 / 80 15 - 17 0.037 9 - 36 0.035 16 - 128
M21 实施例14 4.5 / 80 15 - 17 0.028 9 - 36 0.033 16 - 128
M22 实施例15 4.5 / 80 15 - 17 0.029 9 - 36 0.030 16 - 128
M23 实施例16 4.5 / 80 12 - 13 0.037 9 - 36 0.033 16 - 128 0.032 16-128
M24 实施例17 4.5 / 80 16 - 17 0.034 9 - 36
M25 实施例18 4.5 / 80 14 - 15 0.033 9 - 36
表 6:随各种组成和干燥条件而变的全息测量结果Δn。
特别地,实施例M8至M25在薄膜结构中表现出高Δn值。
由于合适的配方组成,实验M4和M5同样表现出良好的全息性能。但是,由于< 0.030 MPa的太低平台模量G0,不存在可卷绕性和进一步加工性。

Claims (17)

1.用于生产全息膜的方法,其中
i) 提供光聚合物制剂,作为组分,其包含
A) 基质聚合物
B) 书写单体
C) 光引发剂体系
D) 任选地,不可光聚合的组分
E) 和任选地,催化剂、自由基稳定剂、溶剂、添加剂和其它助剂和/或添加物
ii) 将所述光聚合物制剂以薄膜形式大面积地施加到载体膜上,和
iii) 所述光聚合物制剂在载体膜上在60 < T < 120℃的温度干燥,
其中作为光聚合物制剂的组分仅选择TGA 95值> 100℃并比温度T高至少30℃的化合物并使用具有≥ 0.030 MPa的平台模量的光聚合物制剂。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述光聚合物制剂在70 < T < 100℃的温度干燥。
3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于通过将大约10毫克的各组分样品称入体积为70微升的小铝盘中、将小铝盘引入热天平,优选来自Mettler-Toledo的TG50热天平的炉中,并在20 K/min的恒定炉加热速率下测量敞口小铝盘中的样品质量损失来测定各组分的TGA 95值,其中炉开始温度为30℃且最终温度为600℃,在测定过程中用200 ml/min量的氮气流吹扫该炉,并测定相对于样品初始的称入重量发生5重量%的样品质量损失时的温度作为各组分的TGA 95值。
4.根据权利要求1至3任一项的方法,其特征在于使用具有≥ 0.03 MPa和≤ 1 MPa,优选≥ 0.05 MPa和≤ 1 MPa,特别优选≥ 0.1 MPa和≤ 1 MPa,尤其优选 ≥ 0.1 MPa和≤ 0.6 MPa的平台模量的光聚合物制剂。
5.根据权利要求1至4任一项的方法,其特征在于在步骤iii)中的干燥后在所述薄膜上施加层压膜。
6.根据权利要求5的方法,其特征在于所述薄膜与所述层压膜一起卷绕。
7.根据权利要求1至6任一项的方法,其特征在于所述基质聚合物是聚氨酯。
8.根据权利要求7的方法,其特征在于所述聚氨酯能通过使异氰酸酯组分a)与异氰酸酯反应性组分b)反应获得。
9.根据权利要求1至8任一项的方法,其特征在于所述书写单体是丙烯酸酯和/或甲基(丙烯酸酯)。
10.根据权利要求1至9任一项的方法,其特征在于使用单官能和多官能书写单体的组合作为书写单体。
11.根据权利要求10的方法,其特征在于单官能书写单体具有通式(II)
Figure DEST_PATH_IMAGE001
(II)
其中R1、R2、R3、R4、R5在每种情况下彼此独立地为氢或卤素原子或C1-C6-烷基、三氟甲基、C1-C6-烷基硫基、C1-C6-烷基硒基、C1-C6-烷基碲基或硝基,条件是基团R1、R2、R3、R4、R5的至少一个取代基不是氢,R6、R7在每种情况下本身是氢或C1-C6-烷基,且A是饱和或不饱和或线型或支链的C1-C6-烷基或聚环氧乙烷基团或聚环氧丙烷基团,在每种情况下在聚合物链中具有2-6个重复单元,且该单官能书写单体优选具有< 0℃的玻璃化转变温度TG和优选在405 nm > 1.50的折射率。
12.根据权利要求11或12的方法,其特征在于多官能书写单体具有通式(III)
Figure 60299DEST_PATH_IMAGE002
(III)
其中n≥ 2且n≤ 4,且R8、R9是氢和/或彼此独立地,是未取代或任选也被杂原子取代的线型、支链、环状或杂环有机基团,所述多官能书写单体优选具有在405 nm > 1.50的折射率。
13.根据权利要求1至12任一项的方法,其特征在于所述光聚合物制剂作为添加剂含有作为增塑剂的氨基甲酸酯,其中优选使用通式(V)的氨基甲酸酯
Figure DEST_PATH_IMAGE003
(V)
其中n≥ 1且n≤ 8,且R10、R11、R12是氢和/或彼此独立地,是未取代或任选也被杂原子取代的线型、支链、环状或杂环有机基团,其中基团R10、R11、R12的优选至少一个被至少一个氟原子取代,和R10特别优选是具有至少一个氟原子的有机基团。
14.根据权利要求8至13任一项的方法,其特征在于进行下列工艺步骤:
I. 首先输送和计量加入任选与组分B)、C)、D)和E)中的一种或多种混合的组分a),其次与其分开地,输送和计量加入任选与组分B)、C)、D)和E)中的一种或多种混合的组分b)
II. 根据I)输送、计量加入和任选预混的料流的脱挥发
III. 根据II)获得的混合物的过滤
IV. 根据III)获得的混合物的均化
V. 载体材料的退卷和预处理
VI. 用根据步骤IV)获得的混合物涂布载体材料
VII. 根据VI)涂布的薄膜的干燥
VIII. 根据VII)获得的涂膜的层压
IX. 根据VIII)获得的层压膜的卷绕。
15.权利要求1至14任一项的方法,其特征在于通过印刷法将所述光聚合物制剂施加到载体膜上。
16.能通过根据权利要求1至15任一项的方法获得的全息膜。
17.根据权利要求16的全息膜作为光学元件、作为图像或用于图像展示或图像投影的用途。
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