IT201600108108A1 - Materiale fotopolimerico per registrazione olografica - Google Patents
Materiale fotopolimerico per registrazione olograficaInfo
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Description
Descrizione dell’invenzione dal titolo: "materiale fotopolimerico per registrazione olografica"
Sfondo dell'invenzione
La presente invenzione si riferisce al campo della chimica e più in particolare al campo dei fotopolimeri poiché riguarda un materiale fotopolimerico da utilizzare per la registrazione olografica, e il metodo per la preparazione di detto materiale.
Stato dell’Arte
Il primo fotopolimero olografico descritto era una miscela di monomeri acrilici ed un fotoiniziatore (D. H. Close, A. D. Jacobson, J. D. Margerum, R. G. Brault, F. J. McClung, Appl. Phys. Lett. 1969, 14, 159). Tipicamente, un materiale fotopolimerizzabile è composto da un sistema fotoiniziatore, che può essere un fotoiniziatore o un fotosensibilizzatore insieme con uno o più monomeri polifunzionali o oligomeri e un legante polimerico, in cui il legante conferisce stabilità meccanica e garantisce la compatibilità tra tutti i componenti per ottenere un materiale omogeneo, trasparente e con una buona qualità ottica. Inoltre possono essere aggiunti plastificanti, additivi, stabilizzanti, che aumentano la fotosensibilità del supporto di scrittura. In un sistema di polimerizzazione radicalica, durante l'illuminazione avviene la reazione che porta alla produzione di iniziatori radicalici, che possono reagire con i monomeri per produrre iniziatori di catena [M. R. Gleeson and J. T. Sheridan, Journal of the Optical Society of America B, vol. 26, no. 9, pp. 1736–1745, 2009]. La suddetta reazione dà luogo ai successivi stadi di propagazione e crescita delle catene polimeriche [J. R. Lawrence, F. T. O’Neill, and J. T. Sheridan, Optik, vol. 112, no. 10, pp. 449– 463, 2001. F. K. Bruder and F. Thomas, International Journal of Materials Research, vol. 101, no. 2, pp. 199–215, 2010]. Nel processo di scrittura con uno schema (pattern) di interferenze di luce generato da due raggi laser interferenti, l'iniziazione avviene più velocemente nelle aree in cui vi è interferenza costruttiva in quanto sono più intensamente illuminate. Di conseguenza, la polimerizzazione procede più rapidamente in queste aree, con conseguente aumento del consumo di monomeri, mentre nelle zone più scure (interferenza distruttiva) la polimerizzazione è limitata o assente. La differenza di consumo di monomero tra le due regioni con diverse illuminazioni crea un gradiente di concentrazione guidando il monomero per diffusione dalle zone buie a quelle illuminate [W. S. Colburn, K. A. Haines, Appl. Opt. 1971, 10, 1636. G. Zhao, P. Mouroulis, J. Mod. Opt. 1994, 41, 1929]. Questo trasporto di massa si verifica fino a quando il monomero è esaurito o non è più in grado di diffondere nel materiale, ad esempio per l'aumento della viscosità causata dalla polimerizzazione. A causa del comportamento sinusoidale del pattern di intensità luminosa, viene ottenuta come risultato una distribuzione della concentrazione del polimero di forma sinusoidale. Se l'indice di rifrazione del polimero formato è diverso da quello del legante, ci sarà anche una modulazione permanente dell'indice di rifrazione con una struttura a reticolo regolare, cioè, un ologramma di volume. La variazione dell'indice di rifrazione contribuisce anche alla variazione della densità del sistema polimerizzabile. Al termine del processo di scrittura viene generalmente effettuata un'ulteriore irradiazione dello strato con luce incoerente, questo processo porta all'eliminazione del fotoiniziatore rimanente nelle zone non illuminate, e quindi alla stabilizzazione chimica del materiale. Uno dei sistemi più studiati è a base di alcool polivinilico contenente acrilamide [S. Martin, C. A. Feely, V. Toal, Appl. Opt. 1997, 36, 5757]. I metodi più importanti sono basati sulla polimerizzazione radicalica di esteri dell'acido acrilico e ammidi, composti N-vinilici e esteri allilici. Miscele di differenti monomeri reattivi sono stati descritti e possono aumentare la modulazione dell'indice ottenibile [W. J. Tomlinson, E. A. Chandross, H. P.Weber, G. D. Aumiller, Appl. Opt. 1976, 15, 534]. In tali supporti, ologrammi con efficienze superiori al 95% sono stati registrati sotto l'azione di luce laser visibile (532 nm). Variazione dei valori di indice di rifrazione fino 10<-2>sono stati raggiunti [Wu, S.D. Glytsis, E.N., J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys., 2003, vol. 20, no. 6, p. 1177.W. J. Tomlinson, E. A. Chandross, H. Weber, et al., Appl. Opt. 1976, vol. 15, no. 2, 534.W. J. Tomlinson, E. A. Chandross, Adv. Photochem., 1980, vol. 12, 202]. La polimerizzazione radicalica ha molti vantaggi poiché procede rapidamente e la reazione è irreversibile, permettendo la realizzazione di una singola scrittura. Tuttavia, la polimerizzazione radicalica comporta anche un grande svantaggio, come un elevato ritiro volumetrico del materiale durante la polimerizzazione. Questo restringimento indotto dalla polimerizzazione distorce gli ologrammi registrati e complica la ricostruzione, alterando le caratteristiche dei reticoli. Il problema del ritiro è stato superato utilizzando matrici rigide porose in genere impregnate con materiali fotosensibili organici, preparate con la chimica sol-gel e portando a sistemi ibridi organici/inorganici [Calvo, M.L. and Cheben. P, Fundamentals and advances in holographic materials for optical data storage, in Advances in Information Optics and Photonics, A.T. Friberg and R. Dandliker, eds., Chapter 15, pp. 287-315, SPIE Press, Billingham, Washington, 2008 ]. Campioni con alto spessore, buone proprietà meccaniche ed elevata stabilità termica e chimica sono noti anche nello stato dell'arte. [J. Park, E. Kim, Eng. Mater., 2005, vol. 277-279, 1039]. È noto che, anche se la tecnica sol-gel consente di ottenere vetri con qualità ottica elevata in condizioni blande, le fasi di preparazione, cioè di idrolisi e condensazione, richiedono tempi relativamente lunghi per il consolidamento del materiale [Domanda di brevetto statunitense US20090097085]. Esempi di materiali ibridi organici/inorganici sono noti [P. Cheben, T. Belenguer, A. Nunez, F. Del Monte and D. Levy 1996 Opt. Lett. 21 1857. P. Cheben and M. L. Calvo, 2001 Appl. Phys. Lett. 78 1490. US Patent N. 7163769]. Solitamente specie fotopolimerizzabili sono disciolte nei precursori liquidi del materiale vetroso, essendo tipicamente alcossidi di silicio, e quindi idrolizzati per formare una matrice vetrosa [M. L. Calvo, P. Cheben, J. Opt. A 2009, 11, 024009. P. Cheben, T. Belenguer, A. Nuñez, F. Del Monte, D. Levy, Opt. Lett. 1996, 21, 1857]. Il problema tecnico di aumentare la variazione dell'indice di rifrazione dovuta all'esposizione è stato risolto con diversi approcci. Ad esempio, aumentando l'indice di rifrazione della matrice aggiungendo alcolati di titanio o di zirconio alla miscela iniziale, [N. Hayashida, A. Kosuda, J. Yoshinari, Jpn. J. Appl. Phys. 2009,47, 5895]; utilizzando monomeri acrilici a basso indice [Y. M. Chang, S. C. Yoon, M. Han, Opt. Mater. 2007, 30, 662.]. In alternativa, l'indice di rifrazione del materiale fotosensibile viene aumentato introducendo una specie ad elevato indice di rifrazione (HRIS) atta a diffondere e polimerizzare [M. L. Calvo, P. Cheben, J. Opt. A 2009, 11, 024009]. Reticoli olografici di volume con modulazioni di indice di rifrazione fino a 0.015 sono noti nella letteratura [M.L. Calvo, P. Cheben, O. Martinez-Matos, J. A. Rodrigo and F. Del Monte, 2007 Proc. SPIE 6785 V7850]. L’indice di rifrazione può essere aumentato disperdendo in forma molecolare le specie con più alto indice [F. Del Monte, O. Martınez-Matos, J. A. Rodrigo, M. L. Calvo and P. Cheben, 2006 Adv. Mater. 18, 2014] o usando nanoparticelle [N. Suzukiand Y. Tomita, 2004 Appl. Opt. 43 2125. N. Suzuki, Y. Tomita, T. Kojima, 2002 Appl. Phys. Lett. 81 4121].
In particolare, il brevetto US (statunitense) N. 7163769 descrive un materiale fotosensibile comprendente una specie organica in una matrice organica/inorganica, forme di realizzazione sono una matrice organica-inorganica costituita da 3 glicidossipropiltrimetossisilano e tetraetilortosilicato copolimerizzati, contenente monomeri di fenil acrilato e l’iniziatore bis(µ<5>-2,4-ciclopentadien-1-il)-bis[2,6-difluoro-3-(lH-pirrol-1-il)fenil] titanio; una matrice organica-inorganica costituita da 3-glicidossipropiltrietossisilano e tetraetil ortosilicato copolimerizzati, contenente monomeri di 2-fenossietil acrilato e N-vinilcarbazolo, e l’iniziatore bis(ȝ5-2,4-ciclopentadiene-1-il) -bis[2,6-difluoro-3-(lH-pirrol-1-il)fenil] titanio; una matrice organica-inorganica costituita da 3-glicidossipropiltrietossisilano, tetraetilortosilicato e metacrilossipropil trietossisilano, contenente monomeri di acrilato di isobornile e un sistema iniziatore costituito da: 2,5-bis[[(4-dietilammino)fenil]metilene]ciclopentanone, esaarildiimidazole e 2-mercaptobenzossazolo.
In particolare, la domanda di brevetto statunitense US20090097085 descrive un ologramma registrato su uno strato contenente un composto organometallico contenente atomi di metallo e gruppi organici e un atomo di ossigeno, insieme con un composto fotopolimerizzabile. E’ descritta una forma di realizzazione in cui la matrice viene preparata da tetra-nbutossititanio miscelata a 2-etil-1,3-esandiolo insieme con una soluzione di ossido di metallo di difenildimetossisilano e idrossimetiltrietossisilano insieme con polietilenglicole diacrilato come composto fotopolimerizzabile, iniziatore di fotopolimerizzazione Irgacure-907 e 2,4-dietil-9H-tioxantene-9-one come fotosensibilizzatore.
I sistemi noti nell’arte presentano diversi inconvenienti. Ad esempio, il fotopolimero descritto da Del Monte F, Martinez-Matos O, Rodrigo J A, Calvo M L and Cheben P, 2006 Adv. Mater.
18 2014, fatto di un vetro fotopolimerizzabile modificato con le specie ad alto indice di rifrazione basate su Zr incorporate a livello molecolare, mostra una variazione dell'indice di rifrazione (Δn) di 0,01. I fotopolimeri descritti da [J. E. Dietz and N. A. Peppas, “Reaction kinetics and chemical changes during polymerization of multifunctional (meth)acrylates for the production of highly crosslinked polymers used in information storage systems,” Polymer 38, 3767–3781 (1997); and M. Moothanchery, I. Naydenova, V. Toal, “Study of the shrinkage caused by holographic grating formation in acrylamide based photopolymer film”, Optics Express 19(14), 13395-13404 (2011)] che sono fatti di fotopolimero a base di acrilammide, mostrano un valore di contrazione volumetrica dell'8%.
È evidente che vi è la forte necessità di dispositivi olografici ad alte prestazioni, in particolare aumentando la variazione dell'indice di rifrazione e riducendo la contrazione volumetrica.
Gli stessi inventori hanno sviluppato un sistema perfezionato con caratteristiche chimico-fisiche migliorate, che mostra bassa contrazione volumetrica e un'elevata variazione dell’indice di rifrazione.
Oggetto dell'invenzione
Il suddetto problema tecnico è risolto fornendo, come l’oggetto principale della presente invenzione, una soluzione fotopolimerica , consistente di una matrice vetrosa ottenuta per reazione sol-gel e un sistema fotopolimerizzabile.
La matrice vetrosa è ottenuta per reazione sol-gel da almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I):
O-R1
|
R2-O-Si-R4 (I)
|
O-R3
in cui R1, R2 e R3, diversi o uguali, sono CH3, CH2CH3
R4 è 3-glicidilossipropile, OCH3, OCH2CH3
Il sistema fotopolimerizzabile comprende una componente organica polimerizzabile che è una miscela di:
almeno un composto vinilico/acrilato alogenato scelto dal gruppo consistente di : 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, pentabromofenil(met)acrilato, pentabromofenossietil(met)acrilato,
pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato.
e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, nlauril(met)acrilato, n-stearil(met)acrilato, metossidietilenglicole(met)acrilato, cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato, dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tertbutil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato, etossietileneglicole(met)acrilato, metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico.
insieme ad almeno un fotoiniziatore UV-visibile.
È un ulteriore oggetto della presente invenzione l'uso della soluzione fotopolimerica della presente invenzione per la preparazione di un materiale fotopolimerico.
Un altro oggetto della presente invenzione è il processo per la preparazione di un materiale fotopolimerico comprendente i seguenti stadi:
a) Miscelazione di almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I) e idrolisi a 0<pH<7 ad una temperatura compresa tra 0° e 150° C da 0.5 a 4 ore per ottenere una matrice vetrosa per reazione sol-gel;
b) aggiunta alla matrice vetrosa come ottenuta nello stadio a) di almeno un composto vinilico/acrilato alogenato scelto dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6 tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato,
pentabromofenil(met)acrilato,
pentabromofenossietil(met)acrilato,
pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato; e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, n-lauril(met)acrilato, nstearil(met)acrilato,
metossidietilenglicole(met)acrilato,
cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato,
dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tert-butil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato,
etossietileneglicole(met)acrilato,
metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico,
e almeno un fotoiniziatore UV-Visibile a temperatura ambiente per ottenere una soluzione fotopolimerica;
c) deposizione della soluzione fotopolimerica come ottenuta nello stadio b) su un supporto rigido o flessibile o tra due supporti rigidi o flessibili;
d) consolidamento della soluzione fotopolimerica come depositata nella fase c) per un tempo compreso tra 48 e 72 ore a temperatura compresa tra 20°C e 50°C per ottenere il materiale fotopolimerico.
Un altro oggetto della presente invenzione è il materiale fotopolimerico ottenuto dalla soluzione fotopolimerica costituita da una matrice vetrosa, ottenuta per reazione solgel, e un sistema fotopolimerizzabile mediante il procedimento sopra descritto.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è l'uso del materiale fotopolimerico come supporto per la registrazione olografica.
Tutti i prodotti fabbricati, compresi gli ologrammi registrati sul supporto in materiale fotopolimerico della presente invenzione, sono anche essi oggetto della presente invenzione.
Ulteriori particolari della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue, con riferimento agli esempi sperimentali e i disegni allegati.
Breve descrizione dei disegni
La Figura 1 mostra l'indice di rifrazione (linea nera) e il coefficiente di estinzione (linea tratteggiata) del fotopolimero, ottenuti per ellissometria spettroscopica.
La Figura 2 mostra nel riquadro A la potenza trasmessa dall’ordine zero di diffrazione durante il processo di registrazione e nel riquadro B la curva di selettività angolare.
La Figura 3 mostra la caratterizzazione con microscopio a forza atomica (AFM) del reticolo olografico di volume registrato.
La figura 4 mostra la distanza focale per diverse lunghezze d'onda incidenti sia per lente piano-convessa convenzionale che per la lente olografica.
La Figura 5 mostra la rappresentazione schematica di una matrice di quattro lenti registrate sullo stesso vetro.
La figura 6 mostra la rappresentazione schematica , nel riquadro A, di lenti multiplex angolari a tre angoli 0° e ±30° e nel riquadro B, di lenti multiplex angolari a cinque angoli 0°, ±15° e ±30°.
Descrizione dettagliata dell'invenzione
Definizioni
Nel contesto della presente invenzione per soluzione fotopolimerica si intende una soluzione comprendente specie capaci di polimerizzare quando esposte alla luce UV-visibile.
Nel contesto della presente invenzione per matrice vetrosa si intende una matrice prodotta dalla vetrificazione mediante reazione sol-gel.
Nel contesto della presente invenzione per reazione sol-gel si intende la reazione che porta alla preparazione della matrice vetrosa mediante idrolisi e policondensazione di silossani/silani.
Nel contesto della presente invenzione per fotoiniziatore UV-visibile si intende qualsiasi molecola creante specie reattive, come i radicali liberi, se esposte a UV e/o a radiazione visibile.
Nel contesto della presente invenzione per ologramma si intende una registrazione fotografica di un campo di luce, una codifica del campo di luce come una figura di interferenza delle variazioni di opacità, di densità, o del profilo della superficie del mezzo fotosensibile.
Nel contesto della presente invenzione per supporto di registrazione olografica si intende un substrato lucidato e rivestito con materiale fotosensibile.
Nel contesto della presente invenzione per materiale per la registrazione olografica si intende un materiale fotosensibile che è capace di cambiare le proprietà quando esposto ad un campo di interferenza di luce.
Nel contesto della presente invenzione per reticolo olografico si intende un tipo di reticolo di diffrazione formato da un modello di frange di interferenza generato da due fasci laser sovrapposti a cui è esposto un supporto di registrazione olografica. Il processo di registrazione risulta in uno schema (pattern) di linee rette con sezione sinusoidale nel mezzo esposto.
Descrizione dettagliata
Scopo della presente invenzione è fornire supporti perfezionati per registrazione olografica con elevate prestazioni in termini di modulazione dell’indice di rifrazione e basso ritiro volumetrico post-scrittura.
Pertanto, è fornita una soluzione fotopolimerica costituita da una matrice vetrosa, ottenuta per reazione sol-gel, e un sistema fotopolimerizzabile.
La matrice vetrosa è ottenuta per reazione sol-gel da almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I):
O-R1
|
R2-O-Si-R4 (I)
|
O-R3
In cui R1, R2 e R3, diversi o uguali, sono CH3, CH2CH3
R4 è 3-glicidilossipropile, OCH3, OCH2CH3
Il sistema fotopolimerizzabile comprende una componente organica polimerizzabile che è una miscela di:
almeno un composto vinilico/acrilato alogenato scelto dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, pentabromofenil(met)acrilato, pentabromofenossietil(met)acrilato,
pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato,
e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, nlauril(met)acrilato, n-stearil(met)acrilato, metossidietilenglicole(met)acrilato, cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato, dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tertbutil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato, etossietileneglicole(met)acrilato, metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico,
insieme ad almeno un fotoiniziatore UV-Visibile.
L’alta stabilità del materiale è dovuta alla matrice a base di silice ottenuta mediante il metodo sol-gel.
La miscela viscosa viene preparata senza la presenza di solventi, consentendo di essere facilmente lavorata e deposta su supporti e consolidata in condizioni blande.
È un ulteriore oggetto della presente invenzione l'uso della soluzione fotopolimerica della presente invenzione per la preparazione di un materiale fotopolimerico.
Il materiale fotopolimerico oggetto della presente invenzione può essere depositato come un film su un supporto rigido o flessibile, o tra due supporti e mostra proprietà migliorate quali bassa contrazione e una modulazione dell’indice di rifrazione post-esposizione maggiore o uguale a 0,02. Quest'ultima caratteristica è importante perché permette di ottenere un’elevata differenza di indice di rifrazione tra le regioni esposte e non esposte nel supporto di registrazione, portando a reticoli olografici ad alta efficienza (M. A. Ferrara; F. Borbone; V. Striano; G. Coppola, “characterization of photopolymers as optical recording materials by means of digital holography microscopy”, Proc. SPIE 8792, Optical Methods for Inspection, Characterization, and Imaging of Biomaterials, 87920Z May 23, 2013).
La registrazione di reticoli olografici utilizzando la soluzione e il materiale della presente invenzione, porta ad efficienze maggiori del 90%, una modulazione dell'indice di rifrazione di 0,02, un ritiro volumetrico del 2,2%.
Va notato che per la commercializzazione è richiesto un valore di ritiro volumetrico dello 0,5% (Holographic Data Storage, Springer Series in Optical Sciences, H. J. Coufal, D. Psaltis, and G. T. Sincerbox, eds.(Springer-Verlag, 2000; G. Ramos, A. Álvarez-Herrero, T. Belenguer, F. del Monte, D. Levy, “Shrinkage control in a photopolymerizable hybrid solgel material for holographic recording,” Appl. Opt. 43, 4018–4024, 2004; L. Dhar, M. G. Schones, T. L. Wysocki, H. Bair, M. Schilling, C. Boyd, “Temperature-induced changes in photopolymer volume holograms,” Appl. Phys. Lett. 73, 1337–1339 1998; S. Gallego, A. Márquez, D. Méndez, M. Ortuño, C. Neipp, E. Fernández, I. Pascual, A. Beléndez, “Analysis of PVA/AA based photopolymers at the zero spatial frequency limit using interferometric methods”, Applied Optics 47, 2557-2563. 2008).
Per quanto riguarda l'efficienza di diffrazione (Ș), il fotopolimero della presente invenzione mostra un'efficienza di diffrazione Ș superiore al 90%.
I componenti della presente invenzione sono stati selezionati per promuovere la dissoluzione dei monomeri fotopolimerizzabili all'interno della matrice generata in situ e di ottenere un sistema nanoporoso ibrido organico/inorganico che favorisse la migrazione delle specie ad alto indice di rifrazione (HRIS) durante l'esposizione.
In particolare, negli alcossi-organosilani sostituiti, le catene organiche funzionalizzate creano una rete organica compenetrata a quella inorganica e migliorano la solubilità delle specie organiche polimerizzabili all'interno della matrice.
Preferibilmente gli alcossi-organosilani sostituiti di formula (I) sono selezionati dal gruppo consistente di da tetraetil ortosilicato (TEOS), (3-glicidossipropil)trimetossisilano (GPTMS) e miscele di questi.
Preferibilmente i composti vinilici/acrilati alogenati sono selezionati dal gruppo consistente di : pentabromofenilacrilato, pentabromofenossietilacrilato, 2,4,6-triiodofenilacrilato, 2,4,6-triiodofenossietilacrilato, e miscele degli stessi.
Preferibilmente, i composti vinilici/acrilati sono fenossietilacrilato e acido metacrilico.
Un fotoiniziatore UV-visibile adatto può essere selezionato da una persona con competenze ordinarie nel campo della presente invenzione tra quelli commercialmente disponibili.
Fotoiniziatori UV-visibile preferiti sono quelli aventi sensibilità alle sorgenti laser convenzionali quali argon (458, 488, 514 nm), He-Cd (442 nm), NdYAG (532 nm), He-Ne (633 nm), Kr+ (647 e 676 nm).
Più preferibilmente il fotoiniziatore UV-Visibile è scelto dal gruppo consistente di bis(ciclopenta-1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio e 5,7-diiodo-3-butossi-6-fluorone.
Come il più preferito il fotoiniziatore UV-Visible è bis(ciclopenta-1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio.
Un ulteriore oggetto della presente invenzione è il processo per la preparazione di un materiale fotopolimerico comprendente i seguenti stadi:
a) Miscelazione di almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I) e idrolisi a 0<pH<7 ad una temperatura compresa tra 0° e 150° C da 0.5 a 4 ore per ottenere una matrice vetrosa per reazione sol-gel;
b) aggiunta alla matrice vetrosa come ottenuta nello stadio a) di almeno un composto vinilico/acrilato alogenato scelto dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato,
pentabromofenil(met)acrilato,
pentabromofenossietil(met)acrilato,
pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato; e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, n-lauril(met)acrilato, nstearil(met)acrilato,
metossidietilenglicole(met)acrilato,
cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato,
dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tert-butil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato,
etossietileneglicole(met)acrilato,
metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico,
e almeno un fotoiniziatore UV-Visibile a temperatura ambiente per ottenere una soluzione fotopolimerica;
c) deposizione della soluzione fotopolimerica come ottenuta nello stadio b) su un supporto rigido o flessibile o tra due supporti rigidi o flessibili;
d) consolidamento della soluzione fotopolimerica come depositata nello stadio c) per un tempo compreso tra 48 e 72 ore a temperatura compresa tra 20°C e 50°C per ottenere il materiale fotopolimerico.
Preferibilmente nello stadio a) l’idrolisi è condotta a pH=2.
Preferibilmente nello stadio a) l’idrolisi è condotta ad una temperatura di 70°C per 2 ore in un reattore chiuso e a 110°C per 1 ora nel reattore aperto.
Preferibilmente nello stadio a) l’idrolisi è condotta per 3 ore.
Preferibilmente nello stadio b) il consolidamento è condotto alla temperatura di 30°C.
Preferibilmente nello stadio d) il consolidamento avviene in 72 ore.
Preferibilmente nello stadio d) il consolidamento è condotto in atmosfera controllata.
Il film ottenuto nello stadio d) è pronto per l’esposizione che consente la scrittura dell’ologramma.
Preferibilmente nello stadio a) gli alcossi-organosilani sostituiti di formula (I) sono selezionati dal gruppo consistente di tetraetil ortosilicato (TEOS), (3-glicidossipropil)trimetossisilano (GPTMS) e miscele degli stessi.
Preferibilmente nello stadio b) i composti vinilici/acrilati alogenati sono selezionati dal gruppo consistente di: pentabromofenilacrilato, pentabromofenossietilacrilato, 2,4,6-triiodofenilacrilato, 2,4,6-triiodofenossietilacrilato , e miscele degli stessi.
Preferibilmente, nello stadio b) i composti vinilici/acrilati sono fenossietilacrilato e acido metacrilico e miscele degli stessi.
Preferibilmente, nello stadio b) un fotoiniziatore UV-visibile adatto può essere selezionato da una persona con competenze ordinarie nel campo della presente invenzione tra quelli commercialmente disponibili.
Preferibilmente, nello stadio b) i fotoiniziatori UV-visibile sono quelli aventi sensibilità alle sorgenti laser convenzionali quali argon argon (458, 488, 514 nm), He-Cd (442 nm), NdYAG (532 nm), He-Ne (633 nm), Kr+ (647 e 676 nm).
Più preferibilmente, nell o stadio b) il fotoiniziatore UV-Visibile è selezionato dal gruppo consistente di bis(ciclopenta 1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio e 5,7-diiodo-3-butossi-6-fluorone.
E’ il più preferibile nello stadio b) il fotoiniziatore UV-Visible bis(ciclopenta-1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio.
I film così ottenuti hanno elevata uniformità e bassa rugosità superficiale.
I supporti della presente invenzione, possono essere formati da un film depositato su un substrato o da un film depositato tra due substrati.
I supporti possono essere supporti rigidi, come il vetro, e supporti flessibili, come fogli di PET.
L'invenzione riguarda anche la preparazione di materiale fotopolimerico da una soluzione fotopolimerica e la preparazione di un supporto per la registrazione olografica, in cui la soluzione fotopolimerica consiste di una matrice vetrosa, ottenuta per reazione sol-gel da almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I):
O-R1
|
R2-O-Si-R4 (I)
|
O-R3
in cui R1, R2 e R3, diversi o uguali, sono CH3, CH2CH3
R4 è 3-glicidilossipropile, OCH3, OCH2CH3
Il sistema fotopolimerizzabile comprende una componente organica polimerizzabile che è una miscela di:
almeno un composto vinilico/acrilato alogenato selezionato dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, pentabromofenil(met)acrilato, pentabromofenossietil(met)acrilato,
pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato,
pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato,
e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, nlauril(met)acrilato, n-stearil(met)acrilato, metossidietilenglicole(met)acrilato, cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato, dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tertbutil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato, etossietileneglicole(met)acrilato, metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico,
insieme ad almeno un fotoiniziatore UV-Visibile,
ottenuto mediante un processo comprendente i seguenti stadi:
a) Miscelazione di almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I) e idrolisi a 0<pH<7 ad una temperatura compresa tra 0° e 150°C per 0,5 a 4 ore per ottenere una matrice vetrosa per reazione sol-gel;
b) aggiunta al prodotto dello stadio a) di una miscela di composti vinilici/acrilati alogenati e vinilici/acrilati e del fotoiniziatore UV-Visibile a temperatura ambiente per ottenere una soluzione;
c) deposizione della soluzione fotopolimerica come ottenuta nello stadio b) su un supporto rigido o flessibile o tra due supporti rigidi o flessibili;
d) consolidamento della soluzione fotopolimerica come depositata nello stadio c) per un tempo compreso tra 48 e 72 ore a una temperatura compresa tra 20° e 50°C per ottenere il materiale fotopolimerico.
Oggetti contenenti ologrammi ottenuti dalla soluzione e dal materiale della presente invenzione e/o mediante il procedimento della presente invenzione possono essere, a titolo esemplificativo e non esaustivo: reticoli olografici, lenti sferiche olografiche, lenti cilindriche olografiche, ologrammi di oggetti comuni (esempio: monete).
In una forma di realizzazione preferita si aggiunge una soluzione acquosa a pH acido sotto agitazione ad una miscela di (3-glicidossipropil) trimetossisilano e tetraetilortosilicato, la miscela così ottenuta viene riscaldata a 70°C sotto agitazione per 2 ore e a 110° C per 1 ora sotto agitazione, poi la miscela viene raffreddata a temperatura ambiente e si aggiunge acido metacrilico. Si prepara una miscela di pentabromofenilacrilato pentabromofenossietilacrilato 2,4,6-triiodofenilacrilato, 2,4,6-triiodofenossietilacrilato, fenossietilacrilato e bis (ciclopenta-1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-yl) titanio. Le due soluzioni vengono miscelate sotto agitazione, filtrate e trattate a 30°C per 72 ore, per essere pronte per la deposizione.
Esempi
Esempio 1 – Preparazione del sol
Una quantità di 0,387 g di HCl a pH=2 viene aggiunta sotto agitazione ad una miscela di 1,86g di (3-glicidossipropil) trimetossisilano e 0,250g di ortosilicato di tetraetile. La miscela viene riscaldata a 70°C sotto agitazione per 2 ore e a 110° C per 1 ora sotto agitazione. Successivamente la miscela viene raffreddata a temperatura ambiente e si aggiungono 0,400 g di acido metacrilico.
Esempio 2 - Preparazione della miscela di acrilati
70,0 mg di pentabromofenilacrilato, 70,0 mg di pentabromofenossietilacrilato, 70,0 mg di 2,4,6-triiodofenilacrilato, 70,0 mg di 2,4,6-triiodofenossietilacrilato, 0,107 g di bis(ciclopenta-1,3-diene) bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio (0,20 mmol) vengono sciolti in 0,520 g di fenossietilacrilato. Le soluzioni vengono miscelate sotto agitazione e filtrate attraverso un filtro di 0,2 micron. La miscela viene trattata a 30°C per 72 ore.
L'idrolisi è condotta prima in un recipiente chiuso a 70°C in modo che l'acqua possa reagire completamente senza evaporare e quindi il recipiente viene aperto, la temperatura viene portata a 110°C per consentire la crescita macromolecolare e contemporaneamente di rimuovere metanolo ed etanolo derivante dall'idrolisi dei monomeri sol-gel.
Esempio 3 – Caratterizzazione ottica del materiale fotopolimerico
La caratterizzazione del fotopolimero ottenuto con tecnica solgel è stata effettuata a temperature ambiente utilizzando la spettroscopia ellissometrica a tre angoli di incidenza ș = 60°, 65° e 70° in un intervallo spettrale di 300-1600 nm. Per ottenere i parametri ottici, cioè, l’indice di rifrazione n e il coefficiente di estinzione k dalla misura dello spettro ellissometrico, è stata usata una funzione dielettrica teorica basata sul modello di dispersione classico di Lorentz. Il comportamento spettrale ottenuto per il coefficiente di estinzione e per l’indice di rifrazione è per entrambi mostrato in Figura 1.
Per quantificare la modulazione dell’indice di rifrazione del fotopolimero causata dall’esposizione ad una sorgente laser verde (Ȝ = 532nm), è stata utilizzata la tecnica della microscopia olografica digitale (Microscopia Olografica Digitale - MOD). MOD è una tecnica non a contatto che riesce a misurare sia l’ampiezza che la fase di un oggetto senza alterarne le sue caratteristiche. Essa si basa sull’interferenza tra due fasci laser monocromatici e coerenti: un fascio di riferimento ed un fascio oggetto. Grazie alla loro differenza di cammino ottico, i due fasci interferiscono e l’ologramma ottenuto consiste in un modello di frange di interferenza. L’ologramma è acquisito mediante un rivelatore CCD e poi, grazie ad una analisi matematica, è possibile ricostruire la fase e l’ampiezza del fascio ottico oggetto [Coppola,G., Ferraro, P., Iodice, M., De Nicola, S., Finizio, A., Grilli, S., “A Digital Holographic Microscope for static and dynamic characterization of MEMS”, Meas. Sci. Technol. 15(3), 529–539 (2004).]. Per registrare ologrammi di fase, è richiesto solo un cambiamento di fase, mentre la variazione di ampiezza è un effetto indesiderato. Per queste ragioni, la tecnica MOD è adatta per la caratterizzazione di fotopolimeri, consentendo la misurazione simultanea della variazione di fase, cioè la variazione della parte reale dell’indice di rifrazione, e della variazione di ampiezza. La variazione di ampiezza è usata per valutare la trasparenza del campione dopo la scrittura e le variazioni di assorbimento del polimero che rappresentano la parte immaginaria dell’indice di rifrazione, che possono essere causate dalla potenza di esposizione. Inoltre, il processo di ricostruzione è applicato all’area catturata dalla CCD. Pertanto, è possibile misurare la variazione di fase, e quindi la variazione dell’indice di rifrazione (Δn), su una vasta area. Pertanto, il processo di ricostruzione permette di ottenere contemporaneamente l’intensità e, in particolare, la distribuzione di fase Φ del fronte d’onda ottico discreto dell’oggetto. Con l’informazione di fase è possibile calcolare la variazione di fase nella zona di fotopolimero esposta alla luce verde rispetto ad una zona non esposta, e quindi la variazione di indice di rifrazione. Infatti, la variazione di fase (ΔΦ) è legata alla variazione di indice di rifrazione (Δn) mediante la relazione matematica:
Δn= Δɸ Ȝ/2∏s
dove Ȝ è la lunghezza d’onda di scrittura dell’ologramma (nel presente caso Ȝ = 633 nm) e s è lo spessore del fotopolimero (nel presente caso 10 micron). Usando l’equazione di sopra, Δn si può valutare come Δn = nze-nznedove nzeè l’indice di rifrazione dell’area esposta alla luce verde e nzneè l’indice di rifrazione locale della zona non esposta.
Un campione di fotopolimero è stato esposto ad una sorgente di laser verde per 15 secondi, ottenendo un Δn≈0.002. Per fissare la modulazione dell’indice di rifrazione indotta, è necessario un ulteriore passo. Si tratta di un processo di fotosbiancamento: il fotopolimero è esposto ad una lampada alogena per circa tre ore. Dopo questo processo, è stata osservata una ulteriore variazione di un ordine di grandezza dell’indice di rifrazione. In particolare, la variazione finale dell’indice di rifrazione è Δn≈0.02.
Riguardo alla ricostruzione della mappa di ampiezza, non si verificano significanti variazioni tra zone esposte e non esposte del campione.
Per caratterizzare il fotopolimero oggetto della presente invenzione come materiale di registrazione olografica, sono stati registrati due differenti tipi di elementi ottici olografici di volume: un reticolo olografico di volume e una lente olografica di volume, e sono state caratterizzate le loro prestazioni e proprietà ottiche. Queste caratterizzazioni sono descritte di seguito come esempio applicativo e non sono limitanti.
Un reticolo olografico di volume (VHG) di 494 linee/mm è stato ottenuto usando un tipico interferometro Mach Zehnder. L’efficienza di diffrazione è stata misurata durante e dopo l’esposizione olografica con un laser He-Ne a 632.8 nm con una potenza di uscita di 24mW in CW. Inoltre, la selettività angolare è stata studiata misurando l’intensità diffratta dal reticolo olografico all’angolo di incidenza. La Figura 2a mostra la misura in tempo reale della potenza trasmessa dall’ordine zero di diffrazione ed è chiaro che per registrare un reticolo efficiente è richiesta una esposizione inferiore ai 50 secondi. La Figura 2b riporta la curva di selettività angolare ottenuta sperimentalmente e mediante simulazione in accordo con la teoria delle onde accoppiate di Kogelnik [Kogelnik H, Coupled wave theory for thick holographic gratings, Bell Sys. Tech. J. 48, 2909–2947 (1969)]. L’efficienza di diffrazione ottenuta Ș è stata di circa il 94% ed è stata calcolata come:
Ș=P1/(Pinc-Prefl)
dove P1è la potenza del primo ordine di diffrazione, Pince Preflsono la Potenza incidente e riflessa, rispettivamente. Il valore acquisito è in buon accordo con l’efficienza ottenuta dal modello teorico proposto da Koegelnik [H. Koegelnik, "Coupled wave theory for thick holographic gratings", The Bell System Technical Journal 48, 2909-2947 (1969).]. La selettività angolare del reticolo è data dalla FWHM della curva mostrata in Figura 2B ed è circa 2°.
E’ stata eseguita una caratterizzazione con Microscopio a Forza Atomica (AFM) sul VHG registrato per evidenziare l’eventuale formazione di un reticolo superficiale, come mostrato in figura 3. La misura AFM mostra una piccola modulazione sinusoidale sulla superfice, forse a causa del ritiro del materiale fotopolimerico. Questa modulazione, tuttavia, è inferiore a 5 nm, e quindi il reticolo di superficie può essere trascurato rispetto al reticolo di volume.
Una conferma che l’ologramma registrato è di volume e non di superficie si può avere valutando il fattore chiamato Q. Infatti, il criterio per valutare se un ologramma è spesso o sottile è dato dal fattore Q definito come:
Q=2πȜd/(nΛ<2>)
dove Ȝ è la lunghezza d’onda di scrittura, d è lo spessore dello strato fotosensibile, n è l’indice di rifrazione del materiale, e Λ è la spaziatura delle frange. Un reticolo olografico è considerato essere sottile (ologramma di superficie) quando Q ≤ 1, spesso (ologramma di volume) quando Q ≥ 10 [B. C. Kress, P.
Meyureis, Applied Digital Optics: From Micro-Optics to Nanophotonics, John Wiley & Sons, 638 p. (2009), ISBN: 978-0-470-02263-4]. Nel nostro caso, Ȝ = 532nm, d = 30ȝm, n≈1.5 e Λ = 2ȝm, pertanto Q ≈ 17, che conferma che il nostro ologramma è un reticolo olografico di volume.
Infine, è stato effettuato lo studio del ritiro del fotopolimero. A causa del ritiro, lo spessore del materiale registrato cambia da d a d1(d1/d=s). Pertanto, cambierà l'orientamento delle frange nel VHG daφ0a φ1. La teoria delle onde accoppiate di Kogelnik per i reticoli di fase di volume in trasmissione può essere usata per valutare il cambiamento dello spessore del mezzo durante la registrazione [J.T.Gallo and C.M.Verber, “Model for the effects of material shrinkage on volume holograms,” Appl.Opt.33, 6797-6804(1994)]. Il grado di ritiro del volume può essere calcolato dalla seguente equazione [Y. Cho and Y. Kawakami, “High Performance Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal Systems Formed with the Siloxanecontaining Derivatives and Their Applications on Electrooptics”, Advances in Lasers and Electro Optics, Book edited by: Nelson Costa and Adolfo Cartaxo, pp. 838, April 2010, INTECH, Croatia,]:
Grado di ritiro del volume=1-s=1-(d1/d)=1-(tanφ0/tanφ1)
Poiché il cambiamento nell’angolo di inclinazione del reticolo è uguale alla rotazione dell'angolo di Bragg richiesta per la massima efficienza di diffrazione, che cambia con il cambiamento di Λ dovuta al ritiro, la curva di selettività angolare può essere usata per stimare il ritiro nei reticoli inclinati in trasmissione, misurando lo spostamento della posizione del picco. Pertanto, sovrapponendo la curva di selettività angolare di Bragg con quella del modello teorico della teoria dell’onda accoppiata di Kogelnik (Figura 2B), otteniamo il periodo finale del reticolo di Ʌ1=2.02ȝm, che porta ad un grado di ritiro volumetrico di 0,978. Di conseguenza, si ottiene un valore di ritiro del materiale iniziale di 2.2%. E’ importante notare che un ritiro di 0.5% è definito come limite superiore per poter commercializzare un mezzo di registrazione [Holographic Data Storage, Springer Series in Optical Sciences, H. J. Coufal, D. Psaltis, and G. T. Sincerbox, eds.(Springer-Verlag, 2000).], [G. Ramos, A. Álvarez-Herrero, T. Belenguer, F. del Monte, D. Levy, “Shrinkage control in a photopolymerizable hybrid solgel material for holographic recording,” Appl. Opt. 43, 4018–4024 (2004).], [L. Dhar, M. G. Schones, T. L. Wysocki, H. Bair, M. Schilling, C. Boyd, “Temperature-induced changes in photopolymer volume holograms,” Appl. Phys. Lett. 73, 1337–1339 (1998).], [S. Gallego, A. Márquez, D. Méndez, M. Ortuño, C. Neipp, E. Fernández, I. Pascual, A. Beléndez, “Analysis of PVA/AA based photopolymers at the zero spatial frequency limit using interferometric methods”, Applied Optics 47, 2557-2563 (2008).]. Tuttavia, tipicamente i valori di ritiro riportati in letteratura per le diverse formulazioni sono di circa l’8%, di conseguenza, il fotopolimero oggetto della presente invenzione consente di ridurre notevolmente il ritiro volumetrico [J. E. Dietz and N. A. Peppas, “Reaction kinetics and chemical changes during polymerization of multifunctional (meth)acrylates for the production of highly crosslinked polymers used in information storage systems,” Polymer 38, 3767–3781 (1997).], [T. Endo and F. Sanda, “Ring-opening polymerization, anionic (with expansion in volume),” in Polymeric Materials Encyclopedia (CRC Press, 1996), Vol. 10, pp. 7550–7554.].
E’ stata anche investigata la possibilità di usare substrati alternativi al vetro per la deposizione del fotopolimero olografico oggetto della presente invenzione. Poiché il vetro induce una riduzione della trasmittanza, l’uso di un substrato in vetro con spessore di circa 1mm potrebbe essere una limitazione nei risultati attesi dagli elementi ottici olografici di volume (V-HOEs). Questo limite potrebbe essere più accentuato nel caso di strati multipli. Per queste ragioni, è importante ridurre lo spessore del materiale di supporto dello strato olografico.
I fogli polimerici sottili offrono una buona resistenza meccanica e la possibilità di realizzare substrati flessibili. Come substrato è stato usato il Polietilene Teraftalato (PET) con uno spessore di 125µm, e le prove di deposizione sono state effettuate utilizzando la tecnica del rivestimento con barra che ha mostrato una buona coesione con il substrato di materiale olografico. Anche la fase di consolidamento non ha presentato problemi particolari. L'analisi della risposta ottica di un VHG registrato su un supporto flessibile. L'analisi SEM del campione ha mostrato la presenza di un reticolo di fase registrato sul substrato fotosensibile, ed una buona omogeneità e qualità superficiale del campione.
Al fine di utilizzare un reticolo olografico come deflettori e concentratori di luce, i reticoli possono essere registrati mediante interferenza tra un fronte d’onda piano e uno sferico, ottenendo una lente olografica. Una lente olografico di 2" è stata registrata con una configurazione in linea utilizzando uno specchio concavo con una lunghezza focale di 5 cm come oggetto. La selettività angolare è stata valutata misurando l’intensità diffratta dalla lente olografica in funzione dell’angolo di incidenza. Tre differenti sorgenti laser, con emissione a 442nm, 532nm e 633nm, sono stati utilizzati per esaminare il diverso comportamento della lente a differenti lunghezze d'onda. Come previsto, l'angolo a cui l'intensità di diffrazione è massima è strettamente correlata alla lunghezza d'onda incidente [S. C. Barden, J. A. Arns, W. S. Colburn, “Volume-phase holographic gratings and their potential for astronomical applications”, Proc. SPIE 3355, Optical Astronomical Instrumentation, 866; doi:10.1117/12.316806 (1998)], in particolare, l’angolo aumenta all’aumentare della lunghezza d’onda. Questo comportamento è dovuto al soddisfacimento della condizione di Bragg per VHG.
Inoltre, è stata studiata l’aberrazione cromatica della lente. Idealmente, una lente ottica dovrebbe portare tutti i colori che compongono la luce bianca in un singolo punto di fuoco alla lunghezza focale della lente. Ciò significa che la lente dovrebbe rifrangere tutti i colori della luce bianca allo stesso modo, in modo da farli intersecare tutti nello stesso punto (o fuoco). L’aberrazione assiale (o longitudinale) è una misura della differenza di fuoco tra le estremità blu e rosso dello spettro dei colori causato dalla dispersione cromatica.
La distanza focale è stata misurata in funzione della lunghezza d'onda sia per una lente convenzionale che per una lente olografica. La lente convenzionale era una lente piano-convessa da 2” con distanza focale di 6 cm. I risultati sono riportati in figura 4, dove risulta evidente che, mentre per la lente convenzionale la distanza focale aumenta leggermente all’aumentare della lunghezza d’onda incidente, la lente olografica mostra un marcato decremento della lunghezza focale all’aumentare della lunghezza d’onda incidente. Anche questo comportamento può essere spiegato considerando la condizione di Bragg.
Esempio 4 – concentratore solare
Il fotopolimero oggetto della presente invenzione è stato testato come materiale di registrazione per V-HOEs. I risultati ottenuti dimostrano che il fotopolimero mostra una modulazione dell’indice di rifrazione di 0.02, una contrazione del volume del 2.2% e che i reticoli olografici registrati su di esso possono raggiungere efficienze maggiori del 90%.
Un prototipo di concentratore solare è stato realizzato registrando lenti olografiche di volume sul fotopolimero oggetto della descrizione della presente invenzione. In figure 5 è riportato lo schema di un insieme di quattro concentratori lenti.
Ulteriori prototipi di concentratori solari olografici che permettono un inseguimento solare passivo, evitando così il movimento del pannello necessario per seguire il movimento del sole durante il giorno, sono stati registrati su supporti di vetro su cui è stato depositato il fotopolimero oggetto della presente invenzione. Gli elementi ottici olografici registrati hanno permesso di indirizzare la luce in una direzione fissa indipendentemente dalla direzione della luce incidente.
Lo schema delle lenti olografiche sovrapposte nell’intervallo -30°, 0°, 30° e nell’intervallo -30°, -15°, 0°, 15°, 30° sono mostrati rispettivamente in Figura 6 A e B.
Un fotodiodo in silicio con un area attiva di 12.96 mm<2>, con forma quadrata di dimensione 3.6 mm, è stata utilizzato come cella fotovoltaica (PV). Il suo intervallo di lunghezze d’onda è 200-1100 nm, ed il massimo della risposta spettrale è intorno a 730 nm.
Uno dei più importanti parametri di un concentratore solare è il rapporto di concentrazione C, C = A/Ar.
E’ una pura definizione geometrica, dove A è l’area di aperura del concentratore, cioè, della lente, e Ar è l’area della superficie di assorbimento [Rabl A. Active solar concentrators and their applications. Oxford University Press, ISBN: 0-19-503546-1 (1985).]. Un rapporto di concentrazione elevato aiuta a ridurre il costo dei sistemi PV perché una piccola area della cella PV può raccogliere una grande apertura. Considerando che il diametro di queste lenti olografiche è di 4.5 cm, la concentrazione geometrica ottenuta è stata di 123X.
L’intera luce incidente sul vetro è stata focalizzata sulla cella PV posizionata sotto di esso ad una distanza di 5cm. I valori della caratterizzazione di tensione del concentratore sono stati ottenuti utilizzando una resistenza di 50 Ω in parallelo, ai terminali di ogni cella PV.
Partendo dalla configurazione più semplice, in cui lo schema di sovrapposizione non è implementato, il sistema di quattro lenti concentratori mostrato in figura 5 è stato caratterizzato con incidenza normale. A questo scopo, sono state posizionate quattro celle PV nel fuoco di ognuna delle lenti, ed è stata misurata la tensione di uscita. I risultati sono riportati nella seguente tabella 1, che riporta i valori di tensioni di uscita ottenuti dalle celle PV posizionate nel fuoco di ogni lente.
Tabella 1
HOE mV
No lenti 0.4
HOE1a 2.0
HOE1b 2.1
HOE1c 1.9
HOE1d 3.0
Anche i due sistemi registrati con sovrapposizione di tre e cinque lenti sono stati caratterizzati con differenti angoli di incidenza. I valori misurati ottenuti per ogni campione sono schematicamente riportati in tabella 2. Anche le singole lenti sono state caratterizzate a differenti angoli di incidenza, per dimostrare la selettività angolare. I valori misurati per le singole lenti con differenti angoli di incidenza, così come quelli misurati in assenza delle lenti, sono anche riportati in tabella 2, vengono riportati i valori di tensione misurati dalla cella PV per ogni esempio, al fine di verificare il comportamento del concentratore realizzato con V-HOE.
Tabella 2
Campione\Angolo -30° -15° 0° 15° 30° 42° Totale (mV) No Lenti 0.3mV 0.3mV 0.4mV 0.3mV 0.3mV 0.2mV 1.8 1 Lente (In-linea) 0.3mV 0.3mV 2.5mV 0.3mV 0.3mV 0.2mV 3.9 3 Lenti 2.5mV 0.2mV 2.1mV 0.2mV 1.2mV 0.2mV 6.4 5 Lenti 0.8mv 0.7mV 1.5mV 0.9mV 0.8mV 0.2mV 5.7
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1) Soluzione fotopolimerica consistente di una matrice vetrosa ottenuta per reazione sol-gel e un sistema fotopolimerizzabile, in cui la matrice vetrosa è ottenuta per reazione sol-gel da almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I): O-R1 | R2-O-Si-R4 (I) | O-R3 In cui R1, R2 e R3, diversi o uguali, sono CH3, CH2CH3R4 è 3-glicidilossipropile, OCH3, OCH2CH3; in cui il sistema fotopolimerizzabile comprende una componente organica polimerizzabile che è una miscela di almeno un composto vinilico/acrilato alogenato selezionato dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, pentabromofenil(met)acrilato, pentabromofenossietil(met)acrilato, pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato, pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato; e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, n-lauril(met)acrilato, nstearil(met)acrilato, metossidietilenglicole(met)acrilato, cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato, dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tert-butil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato, etossietileneglicole(met)acrilato, metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico, e almeno un fotoiniziatore UV-Visibile.
- 2) Soluzioni fotopolimeriche secondo la rivendicazione 1 in cui gli alcossi-organosilani sostituiti di formula (I) sono selezionati dal gruppo consistente di tetraetil ortosilicato (TEOS), (3-glicidossipropil)trimetossisilano (GPTMS) e miscele degli stessi.
- 3) Soluzioni fotopolimeriche secondo la rivendicazione 1 in cui i composti vinilici/acrilati alogenati sono selezionati dal gruppo consistente di : pentabromofenilacrilato, pentabromofenossietilacrilato, 2,4,6-triiodofenilacrilato, 2,4,6-triiodofenossietilacrilato , e miscele degli stessi .
- 4) Soluzioni fotopolimeriche secondo la rivendicazione 1 in cui i composti vinilici/acrilati sono fenossietilacrilato e acido metacrilico.
- 5) Soluzioni fotopolimeriche secondo la rivendicazione 1 in cui i fotoiniziatori UV-visibile hanno sensibilità alle sorgenti laser convenzionali.
- 6) Soluzioni fotopolimeriche secondo la rivendicazione 5 in cui il fotoiniziatore UV-Visibile è scelto dal gruppo consistente di bis(ciclopenta-1,3-diene)bis(1-(2,4-difluorofenil)-3H-pirrol-3-il) titanio e 5,7-diiodo-3-butossi-6-fluorone.
- 7) Uso della soluzione fotopolimerica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6 per la preparazione di un materiale fotopolimerico.
- 8) Procedimento per la preparazione di un materiale fotopolimerico comprendente i seguenti stadi: a) Miscelazione di almeno un alcossi-organosilano sostituito di formula (I) e idrolisi a 0<pH<7 ad una temperatura compresa tra 0° e 150° C da 0.5 a 4 ore per ottenere una matrice vetrosa per reazione sol-gel; b) aggiunta alla matrice vetrosa come ottenuta nello stadio a) di almeno un composto vinilico/acrilato alogenato scelto dal gruppo consistente di: 2,4,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,6-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossietil(met)acrilato , 2,3,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,5,6-tribromofenil(met)acrilato, 2,4,5-tricloro-1-vinilbenzene, 2,4,6-tribromofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-tribromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triclorofenossimetil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-tribromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossietil(met)acrilato, 2,3,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,5,6-triiodofenil(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossidietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenosstrietilenglicole(met)acrilato, 2,4,6-triiodofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)etil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(2,4,6-triiodofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, pentabromofenil(met)acrilato, pentabromofenossietil(met)acrilato, pentabromofenossidietilenglicole(met)acrilato, pentabromofenossitrietilenglicole(met)acrilato, pentabromofenossitetraetilenglicole(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)etil(met)acrilato, 2-(pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 3-(2,4,6-pentabromofenossi)propil(met)acrilato, 2-(2,4,6pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato, 3-(pentabromofenossi)-3-idrossipropil(met)acrilato; e almeno un composto vinilico/acrilato selezionato dal gruppo consistente di: benzil (met)acrilato, fenossietil(met)acrilato, 2-idrossi-3-fenossipropil(met)acrilato, metil(met)acrilato, etil(met)acrilato, n-butil(met)acrilato, isobutil(met)acrilato, 2-etilesil(met)acrilato, isodecil(met)acrilato, n-lauril(met)acrilato, nstearil(met)acrilato, metossidietilenglicole(met)acrilato, cicloesil(met)acrilato, tetraidrofurfuril(met)acrilato, isobornil(met)acrilato, 2-idrossietil(met)acrilato, 2-idrossipropil(met)acrilato, 2-idrossibutil(met)acrilato, dimetilamminoetil(met)acrilato, dietilamminoetil(met)acrilato, glicidil(met)acrilato, tert-butil(met)acrilato, isostearil(met)acrilato, nbutossietil(met)acrilato, isoamil(met)acrilato, butossietil(met)acrilato, etossietileneglicole(met)acrilato, metossitrietileneglicole(met)acrilato, acido 2-acriloilossietil succinico, acido 2-acriloilossietil ftalico, isoottil(met)acrilato, isomiristil(met)acrilato, vinil acetato, acido (met)acrilico, ed almeno un fotoiniziatore UV-Visibile a temperatura ambiente per ottenere una soluzione fotopolimerica; c) deposizione della soluzione fotopolimerica come ottenuta nello stadio b) su un supporto rigido o flessibile o tra due supporti rigidi o flessibili;d) consolidamento della soluzione fotopolimerica come depositata nella fase c) per un tempo compreso tra 48 e 72 ore a temperatura compresa tra 20°C e 50°C per ottenere il materiale fotopolimerico.
- 9) Uso del materiale fotopolimerico come supporto per la registrazione olografica.
- 10) Prodotti inclusi ologrammi registrati su supporti fatti con il materiale fotopolimerico.
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- 2016-10-26 IT IT102016000108108A patent/IT201600108108A1/it unknown
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