CN117631447A - 一种具有强附着力的光致聚合物及光栅 - Google Patents

一种具有强附着力的光致聚合物及光栅 Download PDF

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CN117631447A CN202311624929.7A CN202311624929A CN117631447A CN 117631447 A CN117631447 A CN 117631447A CN 202311624929 A CN202311624929 A CN 202311624929A CN 117631447 A CN117631447 A CN 117631447A
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Abstract

本申请提出了一种具有强附着力的光致聚合物及光栅,涉及全息光学显示材料技术领域。光致聚合物包括基质聚合物、书写单体、光引发体系、附着力促进剂和溶剂;其中附着力促进剂选自含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯的小分子化合物或者含有该类结构的聚合物。光栅由上述光致聚合物经曝光工艺后制成。本申请的光致聚合物具有更好的与玻璃、PET、PMMA和PC等基材的附着力,可以增加光致聚合物作为光栅,全息照片,全息存储等使用方式的寿命;还提高了在制备光栅应用时保护膜与光致聚合物之间胶黏剂的选择广泛性;除此之外附着力促进剂还可与光致聚合物中的其他特定组分如基质聚合物反应,反应后与光致聚合物连在一起,不会迁移,起到长效的作用。

Description

一种具有强附着力的光致聚合物及光栅
技术领域
本申请涉及全息光学显示材料技术领域,具体而言,涉及一种具有强附着力的光致聚合物及光栅。
背景技术
全息光致聚合物包含基质聚合物、书写单体、光引发剂、催化剂、溶剂和助剂等成分。现有文献对基质聚合物、书写单体、光引发剂、催化剂、溶剂等组分的研究比较成熟,助剂通常为增塑剂、链转移剂、抗氧化剂、以及消泡剂、流平剂,在添加附着力促进剂方面鲜有研究。
光致聚合物的应用方式有三种,1)注入液晶盒;2)直接涂布在玻璃上;3)涂布在薄膜上,曝光前需要将带有光致聚合物的薄膜固定或粘结在玻璃或者其它透明基材上;其中,玻璃是最常见的基材,玻璃透明性好,另外玻璃可以起支撑作用,但是玻璃基材极性强,与有机聚合物极性有差别,且热膨胀系数与有机物相差较大,因此在玻璃上的附着力是应用和使用寿命的关键因素。
大多数光致聚合物体系采用环氧或者聚氨酯体系,为了单体在曝光时更好的迁移,通常选用羟值较低,粘度低的组分,这类体系在普通室内环境下附着力尚可使用,但是均随着使用时间的累积,或者使用环境的变化(尤其是高低温温差大、高温高湿环境),光致聚合物层与基材的附着力会明显降低,如果产生脱落或者受到水气侵蚀进去,均会对器件寿命产生影响。除此之外,光致聚合物涂布后通常需要贴聚乙烯(PE),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚碳酸酯(PC)等类保护膜保护,目的是防止灰尘、水气对其结构破坏,以及氧阻聚。保护膜需要一定的附着力,同时要考虑保护膜与光致聚合物的附着力要小于光致聚合物与基材之间的附着力,如果光致聚合物与基材之间的附着力小,还会对保护膜上胶水的种类选择造成限制。
因此,为了提高器件的使用寿命以及扩大胶水的选择范围,需要提高光致聚合物对基材的附着力。在传统技术中,为了增加附着力通常采用减小聚合物的分子量或者增加基质聚合物的羟值或酸值的手段,但减小分子量后的方法不利于曝光时书写单体的迁移,羟基与羧基提高后会影响体系的稳定性;并且上述方法对附着力增加有限,会增加整个光之聚合物体系的粘度,不利于光致聚合物的涂布及曝光。
发明内容
为了解决上述问题,本申请的目的在于提供一种具有强附着力的光致聚合物,此光致聚合物添加有附着力添加剂,具有与基材附着力优异的优点。
本申请的另一目的在于提供一种包含上述光致聚合物的光栅,该光栅具有抗环境能力高和使用寿命长的优点。
为解决上述技术问题,本申请采用的技术方案:
一方面,本申请提供一种具有强附着力的光致聚合物,包括基质聚合物、书写单体、光引发体系、附着力促进剂和溶剂;所述附着力促进剂选自含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯的小分子化合物或者含有该类结构的聚合物。
另一方面,本申请提供一种由上述光致聚合物经曝光工艺后制成的光栅。
本申请的原理在于:本申请在光致聚合物的组分中增加含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯的附着力添加剂,其硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯单个基团均具有3-5个酯键,可以锚固在基材上,这类酯键大大增加了光致聚合物与基材的附着力,通常添加量在0.1-2%之间即可很大程度提高附着力,且对体系粘度,稳定性均不产生影响。
附着力促进剂中的硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯基团不与其它组分反应,当附着力促进剂分子中带有环氧,羟基,氨基等基团时可以与基质聚合物中的氨基和异氰酸酯基团反应,或者带有丙烯酸酯,烯烃,炔烃基团参与书写单体的光固化,但是这些反应本身不会增加附着力,只能使附着力促进剂与基质聚合物,或曝光后的书写单体聚合物连在一起,使附着力促进剂不会迁移。
本发明所涉及的附着力促进剂可以是单独的小分子;或者是带有与基质聚合物反应基团的化合物,如环氧化合物,聚醚化合物,聚醚胺类化合物,聚合物分子量在500-2000之间,优选的聚合物分子量在800-1500之间;另外可以是或者是带有乙烯基/丙烯酸酯基/甲基丙烯酸酯基,参与基质聚合物光固化反应的单体。
相对于现有技术,本申请的实施例至少具有如下优点或有益效果:
1、本申请的光致聚合物在传统组分的基础上明确提出添加含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯基团的附着力促进剂,使其与玻璃等基材之间具有更强的附着效果;在附着力性能上的明显提高,可以增加光致聚合物作为光栅、全息照片、全息存储等使用方式的寿命;
2、另外,由于增强了光致聚合物与基材之间的附着力,在制备光栅应用时保护膜与光致聚合物之间胶黏剂的选择上更广泛,降低了使用的门槛,提高了应用的范围;
3、本申请的附着力促进剂与体系相容性良好,不影响光致聚合物形成光栅;除此之外还可与光致聚合物中的其他特定组分如基质聚合物反应,反应后与光致聚合物连在一起,不会迁移,起到长效的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例的曝光光路图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本申请。
一种具有强附着力的光致聚合物,包括基质聚合物、书写单体、光引发体系、附着力促进剂和溶剂。
另外,根据实际生产需要,本申请的光致聚合物还可以添加本领域常规的其他添加剂,如流平剂,增塑剂、消泡剂、抗氧化剂等。
在本申请中,基质聚合物、书写单体、光引发体系和溶剂均可选择常规原料。
其中,基质聚合物可以为聚氨酯,丙烯酸酯聚合物,环氧聚合物;优选为聚氨酯类,由异氰酸酯反应组分和异氰酸酯在催化剂催化下反应得到,异氰酸酯反应组分包含醇类,胺类,硫醇类,羧酸类,异氰酸酯反应组分为二官能团以上的分子,优选为醇类反应组分,如聚四氢呋喃、聚乙二醇、聚丙二醇、蓖麻油、聚己内酯多元醇,聚碳酸酯二醇,或者几种的结合,如聚氧乙烯丙烯醇,聚四氢呋喃乙烯醚醇,聚四氢呋喃醚己内酯醇等,醇类反应组分的分子量在500-4000之间;异氰酸酯例如六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯,基于聚醚、聚酯、聚碳酸酯链段两端带有NCO基团的预聚物,预聚物的分子量在500-1500之间,催化剂选自双二甲氨基乙基醚、五甲基二乙烯三胺、二甲基环己胺、二月桂酸二丁基锡、有机铋中的一种或几种。丙烯酸酯聚合物分子量在1000-10000之间。丙烯酸酯类基质聚合物包括折射率在1.5以下的基质单体,具体为丙烯酸酯类单体和/或脂肪酸乙烯酯,基质单体占基质聚合物的重量比为10~100%。其中,丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、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中的一种或几种,脂肪酸乙烯酯选自乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、正丁酸乙烯酯、戊酸乙烯基酯、正己酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、辛酸乙烯酯、新壬酸乙烯基酯、癸酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、肉豆蔻酸乙烯酯、棕榈酸乙烯酯、硬脂酸酯乙烯基中的一种或几种;环氧类基质聚合物分子量在500-3000之间,包含环氧组分和环氧固化剂组分,环氧组分为含有环氧基团的小分子或聚合物,环氧固化剂组分为含胺基,羧基,羟基的小分子或聚合物。
书写单体为折射率在1.55以上的丙烯酸酯类单体,具体为含芳香基团的丙烯酸酯类单体和/或含卤素取代基的丙烯酸酯类单体。具体的选自[1,1-联苯]-4,4-二基双(2-甲基丙烯酸酯)、4,4'-二丙烯酸联苯酯、1-萘基甲基丙烯酸酯、2,2'-双(2-丙烯酰氧基)-1,1'-硫代联二萘、2,2'-双[2-(2-丙烯酰氧基乙氧基)-1,1'-联二萘、2,2'-双[2-丙烯酰氧基乙氧基)-1,1'-硫代联二萘、9,9-二(丙烯酸甲酯基)基芴、丙烯酸对氯苯酯、丙烯酸对溴苯酯、丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸五溴苯酯、乙氧基双酚芴二丙烯酸酯,N-乙烯咔唑,4-乙氧化双酚S二丙烯酸酯,间苯氧基苯甲基丙烯酸酯,2-苯硫基乙基丙烯酸酯,联苯甲醇丙烯酸酯,8-乙氧化四溴双酚A二丙烯酸酯,3-苯氧基苄基丙烯酸酯,苄氧乙氧基甲基丙烯酸酯,2,4,6-三溴苯丙烯酸酯与2,4,6-三氯苯丙烯酸酯中的一种或几种。
光引发体系包含光敏型染料和共引发剂,二者重量比为1:(1-5),光敏型染料选自Irgacure 784、新亚甲基蓝、硫堇、碱性红2、碱性红94、碱性黄、碱性紫4、氯化频哪氰醇、罗丹明B、倍花青、乙基紫、维多利亚蓝R、天青石蓝、喹哪啶红、结晶紫、亮绿、碱性橙21、达罗红(darrow red)、派洛宁Y、孟加拉玫瑰红、米氏酮、3.3’-羰基双(7-二乙氨基香豆素)、二碘荧光素、花青素和亚甲基蓝、天青A、结晶紫(leuconitrile)或孔雀绿(leuconitrile),二芳基亚乙烯环戊酮(芳基可选为噻吩,二甲胺基苯,二乙胺基苯,呋喃,香豆素,萘)中的一种或几种;共引发剂选自乙二胺、N-苯基甘氨酸、2-(4-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑、4-二甲基-氨基苯甲酸乙酯,三乙胺,三乙醇胺,N,N-二甲胺基乙醇胺,N-甲基二乙醇胺,2-(4-甲氧苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5三嗪,2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪,二芳基碘鎓盐,二芳基硫鎓盐,三芳基硼酸盐,苯甲酰甲酸乙酯,十二烷基硫醇,己硫醇,乙硫醇,4,4-二(N,N-二甲胺基)苯甲酮,5-(4-吡啶基)-1,3,4-噁二唑-2-硫醇中的一种或几种。
溶剂优选为常压下沸点为120℃以下的常规溶剂。具体选自二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、丙酮、甲基异丁基酮、丁酮、乙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、DMAC、DMF,N-甲基吡咯烷酮,N-乙基吡咯烷酮,二甲亚砜中的一种或几种。
在本申请的一些实施例中,以重量份数计,上述光致聚合物包括基质聚合物10-50份、书写单体10-50份、光引发体系0.1-3份、附着力促进剂0.05-5份,流平剂0.05-1份,增塑剂5-10份和溶剂3-20份。
在本申请的一些实施例中,上述附着力促进剂选自含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯的小分子化合物或者含有该类结构的聚合物,所述聚合物的分子量为500-2000,更优选的,选择分子量在800-1500之间的聚合物。
在本申请的一些实施例中,上述含有硅酸酯的附着力促进剂的结构式如式I所示:
其中,R1为甲基、乙基、异丙基或正丁基;
R2为巯基、氨基、羟基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、烯基、炔基、环氧基、环硫基、环丁氧基或异氰酸酯基;
A为含1-12个碳原子的长碳链,或含有1-4个氧乙基醚链段的聚醚链。
本申请式I的结构式包括但不限于以下化合物:
在本申请的一些实施例中,上述含有磷酸酯的附着力促进剂的结构式如式II所示:
其中R3、R4分别独立选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、丁基或苯基;
R5为巯基、氨基、羟基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、烯基、炔基、环氧基、环硫基、环丁氧基或异氰酸酯基;
B为含1-12个碳原子的长碳链,或含有1-4个氧乙基醚链段的聚醚链。
在本申请的一些实施例中,上述B的链段中间包含酯基、酰胺基或脲基作为链接单元。
本申请式II的结构式包括但不限于以下化合物:
在本申请的一些实施例中,上述含有钛酸酯的附着力促进剂的结构式如式III所示:
其中,1≤m≤4,m+n≤6;
R6为C原子数为2-12的长碳链或者含有1-10个C原子的聚乙氧、丙氧、四氢呋喃醚或己内酯醚化合物;
X为C、N、P或S元素;
Y为烃基、氨基、环氧基或双键基团。
在本申请的一些实施例中,上述式III中的R6为异丙基,m为2或4;n为2或4;X为C、P或S原子;Y为烯基、甲基烯基、磷酸基、苯基或十二烷基苯基。
本申请式III的结构式包括但不限于以下化合物:
一种光栅,采用上述光致聚合物经曝光而成。
在本申请的一些实施例中,上述光栅的制备方法包括以下步骤:
在暗室或对光敏型染料化合物惰性的保护灯,温度为10-40℃的条件下,将溶剂、基质聚合物、书写单体和附着力促进剂混合均匀,然后加入光引发剂体系,快速混合均匀后得到光致聚合物;更优选的,该温度为10-25℃。
在暗室或对光敏型染料化合物惰性的保护灯条件下,将上述光致聚合物涂布在清洁干燥的基材上,待溶剂挥发后,在光致聚合物层上覆盖玻璃或保护膜,在两束相干光光路中进行曝光,最后经LED灯、日光灯或紫外灯照射至完全定影漂白,形成全息光栅。
在本申请的一些实施例中,上述保护膜为高透光保护膜,具体可选择聚乙烯(PE)、饱和聚酯树脂(PET)或者聚碳酸酯(PC)。
以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例各组分的具体原料和用量如表1所示。
表1
光致聚合物的制备方法:在30℃红光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀即可。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刮刀将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置4h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖另一片1mm厚的洁净高透玻璃,得到光致聚合物干板。将干板在下图所示光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光(曝光光路如图1所示),经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
实施例2
本实施例各组分的具体原料和用量如表2所示。
表2
光致聚合物的制备方法:在20℃避光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刮刀将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置4h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖一层聚乙烯高透光保护膜,得到光致聚合物干板。将干板在图1所示的光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光,经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
实施例3
本实施例各组分的具体原料和用量如表3所示。
表3
光致聚合物的制备方法:在15℃、红光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刮刀将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置4h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖一层PET高透光膜,得到光致聚合物干板。将干板在图1所示的光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光,经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
实施例4
本实施例各组分的具体原料和用量如表4所示。
表4
光致聚合物的制备方法:在18℃避光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用涂布棒将混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置4h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖一层聚碳酸酯高透光膜,得到光致聚合物干板。将干板在图1所示的光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光,经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
实施例5
本实施例各组分的具体原料和用量如表5所示。
表5
光致聚合物的制备方法:在25℃避光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刀辊将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置3.5h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖另一片1mm高透玻璃,得到光致聚合物干板。将干板在图1所示的光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光,经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
实施例6
本实施例各组分的具体原料和用量如表6所示。
表6
光致聚合物的制备方法:在20℃避光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刮刀将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置3.5h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖另一片1mm高透玻璃,得到光致聚合物干板。将干板在图1所示的光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光,经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
对比例
本对比例各组分的具体原料和用量如表7所示。
表7
光致聚合物的制备方法:在30℃红光中,向样品瓶中加入溶剂、基质聚合物、书写单体、流平剂、增塑剂、附着力促进剂,混合均匀,然后加入光引发剂体系,混合均匀即可。
光栅的制备方法:采用1mm高透玻璃作为基底,清洁干燥后,使用刮刀将光致聚合物混合溶液涂布到玻璃上,涂布厚度约30um,水平静置4h挥发溶剂,在聚合物表面覆盖另一片1mm厚的洁净高透玻璃,得到光致聚合物干板。将干板在下图所示光路中用能量密度为15mJ/cm2的532nm激光干涉曝光(曝光光路如图1所示),经365nmUV灯照射约2min定影漂白后形成全息光栅。
即对比例与实施例1的区别仅在于未添加附着力促进剂。
实验例
将实施例1-6以及对比例制备的光栅进行附着力测试,其结果如表8所示。
表8
注:制模后指的是在光致聚合物刚曝光后,测试附着力;
双85实验指光致聚合物制膜后在环境温度85℃,湿度85%下放置1000h后,在室温下放置24h后测试附着力,测试方法参考标准GB/T10586-2006湿热试验箱技术条件;
高低温循环实验指光致聚合物在-40℃/80℃环境下放置后,在室温下放置24h后测试附着力,测试方法参考标准GB/T10592-2008高低温试验箱技术条件;
附着力评估使用漆膜划格实验法评估,在样品上用刀片划破至基材,10条横线与10条纵线交叉,交叉间距1mm,然后用3M胶带拉,评估方法参考GB/T9286-98或ISO2409。
从表8可以看出,普通光致聚合物(未添加有附着力添加剂)在刚曝光后具有良好的附着力,但是在双85和高低温循环实验中附着力明显降低。而本申请添加了附着力添加剂后,其不管是刚曝光,还是在双85和高低温循环实验中都具有良好的附着力。
综上所述,本申请实施例的一种具有强附着力的光致聚合物及其制备方法和应用,其具有以下优点:
1、本申请的光致聚合物在传统组分的基础上明确提出添加了含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯基团的附着力促进剂,使其与基材之间具有更强的附着效果,在附着力性能上的明显提高,可以增加光致聚合物作为光栅、全息照片、全息存储等使用方式的寿命;
2、另外,由于增强了光致聚合物与基材之间的附着力,在制备光栅应用时保护膜与光致聚合物之间胶黏剂的选择上更广泛,降低了使用的门槛,提高了应用的范围;
3、本申请的附着力促进剂与体系相容性良好,不影响光致聚合物形成光栅;除此之外还可与光致聚合物中的其他特定组分如基质聚合物反应,反应后与光致聚合物连在一起,不会迁移,起到长效的作用。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

Claims (10)

1.一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,包括基质聚合物、书写单体、光引发体系、附着力促进剂和溶剂。
2.根据权利要求1所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,以重量份数计,所述光致聚合物包括基质聚合物10-50份、书写单体10-50份、光引发体系0.1-3份、附着力促进剂0.05-5份和溶剂3-20份。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述附着力促进剂选自含有硅酸酯、磷酸酯、钛酸酯的小分子化合物或者含有该类结构的聚合物,所述聚合物的分子量为500-2000。
4.根据权利要求3所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述含有硅酸酯的附着力促进剂的结构式如式I所示:
其中,R1为甲基、乙基、异丙基或正丁基;
R2为巯基、氨基、羟基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、烯基、炔基、环氧基、环硫基、环丁氧基或异氰酸酯基;
A为含1-12个碳原子的长碳链,或含有1-4个氧乙基醚链段的聚醚链。
5.根据权利要求3所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述含有磷酸酯的附着力促进剂的结构式如式II所示:
其中R3、R4分别独立选自氢原子、甲基、乙基、异丙基、丁基或苯基;
R5为巯基、氨基、羟基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、烯基、炔基、环氧基、环硫基、环丁氧基或异氰酸酯基;
B为含1-12个碳原子的长碳链,或含有1-4个氧乙基醚链段的聚醚链。
6.根据权利要求5所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述B的链段中间包含酯基、酰胺基或脲基作为链接单元。
7.根据权利要求3所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述含有钛酸酯的附着力促进剂的结构式如式III所示:
其中,1≤m≤4,m+n≤6;
R6为C原子数为2-12的长碳链或者含有1-10个C原子的聚乙氧、丙氧、四氢呋喃醚或己内酯醚化合物;
X为C、N、P或S元素;
Y为烃基、氨基、环氧基或双键基团。
8.根据权利要求7所述的一种具有强附着力的光致聚合物,其特征在于,所述式III中的R6为异丙基,m为2或4;n为2或4;X为C、P或S原子;Y为烯基、甲基烯基、磷酸基、苯基或十二烷基苯基。
9.一种光栅,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的光致聚合物经曝光而成。
10.根据权利要求9所述的一种光栅,其特征在于,所述光栅的制备方法包括以下步骤:
在暗室或对光敏型染料化合物惰性的保护灯,温度为10-40℃的条件下,将溶剂、基质聚合物、书写单体和附着力促进剂混合均匀,然后加入光引发剂体系,快速混合均匀后得到光致聚合物;
在暗室或对光敏型染料化合物惰性的保护灯条件下,将上述光致聚合物涂布在清洁干燥的基材上,待溶剂挥发后,在光致聚合物层上覆盖玻璃或保护膜,在两束相干光光路中进行曝光,最后经LED灯、日光灯或紫外灯照射至完全定影漂白,形成全息光栅。
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CN118085183A (zh) * 2024-04-23 2024-05-28 奥提赞光晶(上海)显示技术有限公司 一种提高全息材料折射率差的方法、光致聚合物组合物以及光栅

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