JP2002236440A - Photosensitive composition for volume hologram recording and photosensitive medium for volume hologram recording - Google Patents

Photosensitive composition for volume hologram recording and photosensitive medium for volume hologram recording

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JP2002236440A
JP2002236440A JP2001033717A JP2001033717A JP2002236440A JP 2002236440 A JP2002236440 A JP 2002236440A JP 2001033717 A JP2001033717 A JP 2001033717A JP 2001033717 A JP2001033717 A JP 2001033717A JP 2002236440 A JP2002236440 A JP 2002236440A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a volume hologram recording material, a recording medium and a volume hologram which are excellent not only in the hologram recording performance but in various kinds of physical properties such as heat resistance, toughness and softness. SOLUTION: The photosensitive composition for volume hologram recording contains organic-inorganic hybrid polymers which are prepared by copolymerization of organic silicon compounds expressed by general formula (1): RmSi(OR')n and organic monomers having ethylenically unsaturated double bonds as the structural components of the main chains, and/or their hydrolyzed polymerization condensation products organic metal fine particles having photopolymerizable reactive groups and a photopolymerization initiator. In the formula, R is a 1-10C group having ethylenic double bonds, R' is a 1-10C alkyl group and m and n satisfy m+n=4, m>=1 and n>=1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は体積型ホログラムを記録
できる新規感光性組成物、それを用いた体積型ホログラ
ム記録媒体、及び、当該記録媒体を用いて作製した体積
型ホログラムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel photosensitive composition capable of recording a volume hologram, a volume hologram recording medium using the same, and a volume hologram produced using the recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】体積型ホログラムを製造するための感光
性組成物としては、デュポン社のオムニデックスシリー
ズが唯一量産レベルで市販されている。この材料はラジ
カル重合モノマーとバインダーポリマー、光ラジカル重
合開始剤、増感色素を主成分とするが、ラジカル重合モ
ノマーとバインダーポリマーの屈折率差を利用したもの
である。すなわち、フィルム状に形成された該感光性組
成物を干渉露光すると、光が強い部分にてラジカル重合
が開始され、それに伴いラジカル重合モノマーの濃度勾
配ができ、光が弱い部分から強い部分にラジカル重合モ
ノマーの拡散移動が起こる。結果として干渉光の光の強
弱に応じて、ラジカル重合モノマーの疎密ができ、屈折
率の差として現れる。この材料系は現状報告されている
体積型ホログラム用フォトポリマーとしては最も性能は
良いが、耐熱性、透明性に問題が指摘されている。
2. Description of the Related Art As a photosensitive composition for producing a volume hologram, the Omnidex series manufactured by DuPont is the only commercially available mass-produced product. This material contains a radical polymerization monomer, a binder polymer, a photoradical polymerization initiator, and a sensitizing dye as main components, and utilizes a difference in refractive index between the radical polymerization monomer and the binder polymer. That is, when the photosensitive composition formed in the form of a film is subjected to interference exposure, radical polymerization is started in a portion where light is strong, and a concentration gradient of a radical polymerization monomer is generated with the exposure. Diffusion transfer of the polymerized monomer occurs. As a result, depending on the intensity of the interference light, the density of the radical polymerizable monomer is increased and decreased, and appears as a difference in refractive index. Although this material system has the best performance as a currently reported photopolymer for volume holograms, problems have been pointed out with respect to heat resistance and transparency.

【0003】また、ラジカル重合とカチオン重合を併用
した材料系が報告されている。例えば特許第28731
26号では、高屈折率ラジカル重合性モノマーとしてジ
アリルフルオレン骨格を有するモノマー及び該ラジカル
重合性モノマーより屈折率が小さいカチオン重合性モノ
マーを使用した系が開示されている。この系では、ホロ
グラム露光時にラジカル重合により高屈折率成分が重合
し、次いで定着露光でカチオン重合により像を固定す
る。
Further, a material system using both radical polymerization and cationic polymerization has been reported. For example, Japanese Patent No. 28731
No. 26 discloses a system using a monomer having a diallyl fluorene skeleton as a high refractive index radical polymerizable monomer and a cationic polymerizable monomer having a smaller refractive index than the radical polymerizable monomer. In this system, the high refractive index component is polymerized by radical polymerization at the time of hologram exposure, and then the image is fixed by cationic polymerization at the fixing exposure.

【0004】また、カチオン重合を利用した材料系が、
例えばUSP5759721等に開示されている。この
材料系ではラジカル重合系における酸素阻害がないとい
う利点があるが、カチオン重合の感度(Photosp
eed)は悪く、また、長波長領域に感度を持たせるこ
とが困難という問題がある。
Further, a material system utilizing cationic polymerization is
For example, it is disclosed in US Pat. This material system has the advantage that there is no oxygen inhibition in the radical polymerization system, but the sensitivity of cationic polymerization (Photosp
Eed) is poor, and there is a problem that it is difficult to provide sensitivity in a long wavelength region.

【0005】また、特許第2953200号には、無機
物質ネットワークと光重合性モノマーを併用した材料系
が開示されている。ネットワークを形成し得る無機材料
をバインダーとして用いる場合には、耐熱性、対環境
性、機械強度に優れると共に、光重合性の有機モノマー
との屈折率差を大きく取れるという利点があるが、この
材料系で形成したホログラム記録膜はどちらかと言えば
脆くて、柔軟性や加工適性、コーティング適性に劣ると
いう問題、及び、無機バインダーと有機モノマーの相溶
性が良くないので、均一な塗工材料を調製するのが困難
だという問題がある。
Further, Japanese Patent No. 2953200 discloses a material system using an inorganic substance network and a photopolymerizable monomer in combination. When an inorganic material capable of forming a network is used as a binder, there is an advantage that heat resistance, environmental friendliness, and mechanical strength are excellent, and a large difference in refractive index from a photopolymerizable organic monomer can be obtained. The hologram recording film formed by the system is rather brittle and has poor flexibility, processability, and coating suitability, and poor compatibility between the inorganic binder and the organic monomer. There is a problem that it is difficult to do.

【0006】同特許第2953200号には、無機物質
ネットワーク中に有機基を導入することによって無機バ
インダーに柔軟性を付与し、ホログラム記録膜の脆さを
改善することも開示されている。しかし、同特許第29
53200号は、側鎖に有機部を有する有機金属化合物
又は有機モノマーと重合可能な官能基を有する有機金属
化合物を加水分解、重縮合することによって無機ネット
ワーク中に有機基を導入することが開示されているだけ
である。すなわち、同特許第2953200号の開示に
よれば、無機ネットワークのネットワーク構造自体は無
機化合物が相互に連結した鎖により構成され、有機基は
無機ネットワークのネットワーク構造にペンダント状の
側鎖として導入されるだけなので、無機ネットワークの
剛直な構造を本質的に変化させるものではない。
Japanese Patent No. 2953200 also discloses that an organic group is introduced into an inorganic substance network to impart flexibility to an inorganic binder, thereby improving the brittleness of a hologram recording film. However, Patent 29
No. 53200 discloses that an organic group is introduced into an inorganic network by hydrolysis and polycondensation of an organic metal compound having an organic moiety in a side chain or an organic metal compound having a functional group polymerizable with an organic monomer. It is just that. That is, according to the disclosure of Japanese Patent No. 2953200, the network structure of the inorganic network itself is composed of chains of inorganic compounds connected to each other, and the organic group is introduced into the network structure of the inorganic network as a pendant side chain. It does not essentially change the rigid structure of the inorganic network.

【0007】また、特表2000−508783号で
は、固体マトリックスに金属超微粒子を分散した材料が
ホログラム記録材料として開示されているが、マトリッ
クスに流動性を持たせる必要があり、固形性が悪く問題
があった。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-508783 discloses a material in which ultrafine metal particles are dispersed in a solid matrix as a hologram recording material. However, the matrix needs to have fluidity, and the solidity is poor. was there.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】体積型ホログラム記録
膜を形成するために様々な材料系が開示されているが、
光学素子等の広範な分野への応用を視野に入れると十分
ではなく、屈折率差、感度、透明性などのホログラム記
録性能だけでなく、耐熱性、膜強度、対環境性、機械強
度、柔軟性、加工適性、コーティング適性などの物理的
性質を含む諸性能を十分に満たす材料系が要望されてい
る。
Various material systems have been disclosed for forming a volume hologram recording film.
It is not enough to apply to a wide range of fields such as optical elements, not only hologram recording performance such as refractive index difference, sensitivity and transparency, but also heat resistance, film strength, environmental resistance, mechanical strength, flexibility There is a demand for a material system that sufficiently satisfies various performances including physical properties such as workability, workability, and coating suitability.

【0009】本発明は、上記実状に鑑みて成し遂げられ
たものであり、諸性能に優れたホログラム記録材料、そ
れを用いた体積型ホログラム記録媒体、及び、体積型ホ
ログラムを提供することにある。
The present invention has been accomplished in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a hologram recording material excellent in various performances, a volume hologram recording medium using the same, and a volume hologram.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明により提供される体積型ホログラム記録用感
光性組成物は、主鎖構成成分として少なくとも下記一般
式(1)で表記される有機ケイ素化合物とエチレン性不
飽和二重結合を有する有機モノマーとを共重合させてな
る有機−無機ハイブリッドポリマー及び/又はその加水
分解重縮合物、光重合反応性基を有すると共にその重合
体の屈折率が上記有機−無機ハイブリッドポリマーの加
水分解重縮合物とは異なる有機金属微粒子、及び、光重
合開始剤を含有することを特徴としている。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the photosensitive composition for volume hologram recording provided by the present invention is represented by at least the following general formula (1) as a main chain constituent. Organic-inorganic hybrid polymer obtained by copolymerizing an organosilicon compound and an organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond, and / or a hydrolytic polycondensate thereof, having a photopolymerization-reactive group and refraction of the polymer It is characterized by containing organometallic fine particles having a ratio different from that of the hydrolyzed polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer, and a photopolymerization initiator.

【0011】RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)
RmSi (OR ') n General formula (1) (In the above formula, R may be the same or different, and an ethylenic double bond-containing group having 1 to 10 carbon atoms, and R' may be the same or different. Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. )

【0012】バインダーポリマーとして上記の有機−無
機ハイブリッドポリマー又はその部分的加水分解重縮合
物を含有する体積型ホログラム記録用感光性組成物を基
材上に塗布してから加水分解、重縮合するか、有機−無
機ハイブリッドポリマーの加水分解縮合物を含有する体
積型ホログラム記録用感光性組成物を基材上に塗布し、
乾燥させることによって、諸性能に優れたホログラム記
録材料層が形成され、体積型ホログラム記録用感光性媒
体が得られる。
[0012] A method of applying a volume type hologram recording photosensitive composition containing the above-mentioned organic-inorganic hybrid polymer or a partially hydrolyzed polycondensate thereof as a binder polymer to a substrate, followed by hydrolysis and polycondensation. Applying a photosensitive composition for volume hologram recording containing a hydrolysis-condensation product of an organic-inorganic hybrid polymer onto a substrate,
By drying, a hologram recording material layer excellent in various performances is formed, and a photosensitive medium for volume hologram recording is obtained.

【0013】このようにして得られる本発明の体積型ホ
ログラム記録用感光性媒体は、主鎖構成成分として少な
くとも下記一般式(1)で表記される有機ケイ素化合物
とエチレン性不飽和二重結合を有する有機モノマーとを
共重合させてなる有機−無機ハイブリッドポリマーの加
水分解重縮合物と、光重合反応性基を有すると共にその
重合体の屈折率が上記有機−無機ハイブリッドポリマー
の加水分解重縮合物とは異なる有機金属微粒子と、光重
合開始剤とを少なくとも含有する体積型ホログラム記録
材料層を基材上に設けたことを特徴としている。
The thus obtained photosensitive medium for volume hologram recording of the present invention comprises at least an organosilicon compound represented by the following general formula (1) and an ethylenically unsaturated double bond as main components. An organic-inorganic hybrid polymer hydrolyzed polycondensate obtained by copolymerizing an organic monomer having the same, and a hydrolyzed polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer having a photopolymerization-reactive group and having a refractive index of the polymer. A volume hologram recording material layer containing at least organic metal fine particles different from the above and a photopolymerization initiator is provided on a substrate.

【0014】 RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)
RmSi (OR ′) n General formula (1) (In the above formula, R may be the same or different, and an ethylenic double bond-containing group having 1 to 10 carbon atoms, and R ′ may be the same or different. Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. )

【0015】そして、本発明に係る体積型ホログラム記
録用感光性媒体のホログラム記録材料層は干渉露光によ
り干渉縞を生じてホログラム層となり、体積型ホログラ
ムが得られる。
The hologram recording material layer of the photosensitive medium for volume hologram recording according to the present invention forms interference fringes by interference exposure to form a hologram layer, and a volume hologram is obtained.

【0016】本発明においては、有機ケイ素化合物から
誘導される主鎖構成単位を含有する有機−無機ハイブリ
ッドポリマー及び/又はその加水分解重縮合物をバイン
ダーポリマーとして用いるが、有機ケイ素化合物は他の
有機金属化合物と比べて非常に屈折率が低いので、後述
する屈折率変調成分としての有機金属微粒子との屈折率
差を大きく取ることが可能であり、屈折率変調量(Δ
n)の大きい体積型ホログラムが得られる。
In the present invention, an organic-inorganic hybrid polymer containing a main chain constituent unit derived from an organosilicon compound and / or a hydrolyzed polycondensate thereof is used as a binder polymer. Since the refractive index is much lower than that of the metal compound, it is possible to obtain a large difference in the refractive index between the organic metal fine particles as a refractive index modulating component described later, and the refractive index modulation amount (Δ
A large volume hologram of n) is obtained.

【0017】さらに、有機ケイ素化合物から誘導される
無機系主鎖構成成分により、有機金属微粒子の分散性が
良好であり、体積型ホログラム記録用感光性組成物を均
一な塗工液に調製し易い。
Furthermore, the inorganic main chain component derived from the organosilicon compound provides good dispersibility of the organometallic fine particles, and makes it easy to prepare a photosensitive composition for volume hologram recording into a uniform coating solution. .

【0018】また、本発明に係る体積型ホログラム記録
用感光性組成物を基材フィルム上に塗工して形成したホ
ログラム記録材料層、及び、そこに干渉露光を行って干
渉縞を生じさせて得られるホログラム層は、有機−無機
ハイブリッドポリマーの加水分解重縮合物により形成さ
れたネットワーク構造の間隙に有機金属微粒子や光重合
開始剤などの他の成分が入り込んだ構造をとっている。
従って、ネットワーク構造を形成する連鎖内に柔軟な部
分が挿入されているので、膜物性として有機ポリマーの
持つ柔軟性、無機ポリマーの持つ強靭性、耐熱性を併せ
持ち、実用上、加工適性に優れている。
Further, a hologram recording material layer formed by coating the photosensitive composition for volume hologram recording according to the present invention on a base film, and performing interference exposure thereon to generate interference fringes. The obtained hologram layer has a structure in which other components such as organometallic fine particles and a photopolymerization initiator enter gaps of a network structure formed by a hydrolyzed polycondensate of an organic-inorganic hybrid polymer.
Therefore, since a flexible part is inserted into the chain that forms the network structure, it has the flexibility of an organic polymer, the toughness and the heat resistance of an inorganic polymer as physical properties of the film, and has excellent workability in practical use. I have.

【0019】本発明の一態様において、体積型ホログラ
ム記録用感光性組成物は、下記一般式(2)で表記され
る有機ケイ素化合物を含有することを特徴とする。
In one embodiment of the present invention, the photosensitive composition for volume hologram recording is characterized by containing an organosilicon compound represented by the following general formula (2).

【0020】 R”mSi(OR''')n 一般式(2) (上記式において、R”は同一でも異なってもよく炭素
数1〜10のアルキル基、又は、アルコキシル基、ビニ
ル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ
基、アミド基、スルホニル基、水酸基若しくはカルボキ
シル基を有する炭素数1〜10の炭化水素基、R'''は
同一でも異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を
表し、m+n=4、m≧1、n≧1である。)
R ″ mSi (OR ′ ″) n Formula (2) (In the above formula, R ″ may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyl group, a vinyl group, an acryloyl Group, a methacryloyl group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group or a carboxyl group, R '''may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. M + n = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1.)

【0021】また、別の態様において、体積型ホログラ
ム記録用感光性組成物は、前記加水分解重縮合物とし
て、前記有機−無機ハイブリッドポリマー及び/又はそ
の加水分解重縮合物と上記一般式(2)で表記される有
機ケイ素化合物との加水分解重縮合物が配合されてい
る。
In another embodiment, the photosensitive composition for volume hologram recording comprises, as the hydrolyzed polycondensate, the organic-inorganic hybrid polymer and / or the hydrolyzed polycondensate and the above-mentioned general formula (2) ) Is mixed with a hydrolyzed polycondensate with an organosilicon compound.

【0022】これらの態様に属する体積型ホログラム記
録用感光性組成物を用いて体積型ホログラム記録用感光
性媒体を作製する場合には、前記体積型ホログラム記録
材料層は、バインダーとして、前記有機−無機ハイブリ
ッドポリマー及び/又はその加水分解重縮合物と上記一
般式(2)で表記される有機ケイ素化合物との加水分解
重縮合物を含有する。
When a photosensitive medium for volume hologram recording is produced using the photosensitive composition for volume hologram recording according to any of these embodiments, the volume hologram recording material layer contains the organic resin as a binder. It contains a hydrolyzed polycondensate of an inorganic hybrid polymer and / or a hydrolyzed polycondensate thereof and an organosilicon compound represented by the general formula (2).

【0023】上記有機ケイ素化合物を配合することによ
り、体積型ホログラム記録用感光性組成物中に無機成分
であるSiが多量に存在するので、有機金属微粒子の分
散性がさらに向上するという効果もある。
By incorporating the above organosilicon compound, a large amount of Si, which is an inorganic component, is present in the photosensitive composition for volume hologram recording, so that the dispersibility of the organometallic fine particles is further improved. .

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】本発明により提供される体積型ホ
ログラム記録用感光性組成物は、主鎖構成成分として少
なくとも下記一般式(1)で表記される有機ケイ素化合
物とエチレン性不飽和二重結合を有する有機モノマーと
を共重合させてなる有機−無機ハイブリッドポリマー及
び/又はその加水分解重縮合物、光重合反応性基を有す
ると共にその重合体の屈折率が上記有機−無機ハイブリ
ッドポリマーの加水分解重縮合物とは異なる有機金属微
粒子、及び、光重合開始剤を含有するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The photosensitive composition for volume hologram recording provided by the present invention comprises at least an organosilicon compound represented by the following general formula (1) as a main chain constituent and an ethylenically unsaturated double compound. An organic-inorganic hybrid polymer obtained by copolymerizing an organic monomer having a bond, and / or a hydrolyzed polycondensate thereof, a polymer having a photopolymerization-reactive group, and a polymer having a refractive index of the above-mentioned organic-inorganic hybrid polymer. It contains organometallic fine particles different from the decomposition polycondensate and a photopolymerization initiator.

【0025】RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)
RmSi (OR ') n General formula (1) (In the above formula, R may be the same or different, and an ethylenic double bond-containing group having 1 to 10 carbon atoms, and R' may be the same or different. Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. )

【0026】バインダーポリマーとして上記の有機−無
機ハイブリッドポリマー又はその部分的加水分解重縮合
物を含有する体積型ホログラム記録用感光性組成物を基
材上に塗布してから加水分解、重縮合するか、有機−無
機ハイブリッドポリマーの加水分解縮合物を含有する体
積型ホログラム記録用感光性組成物を基材上に塗布し、
乾燥させることによって、諸性能に優れたホログラム記
録材料層が得られる。
[0026] A photosensitive composition for volume hologram recording containing the above-mentioned organic-inorganic hybrid polymer or a partially hydrolyzed polycondensate thereof as a binder polymer is coated on a substrate and then subjected to hydrolysis and polycondensation. Applying a photosensitive composition for volume hologram recording containing a hydrolysis-condensation product of an organic-inorganic hybrid polymer onto a substrate,
By drying, a hologram recording material layer excellent in various performances can be obtained.

【0027】有機−無機ハイブリッドポリマーは、主鎖
構成成分として少なくとも下記一般式(1) RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)で表記される有機
ケイ素化合物とエチレン性不飽和二重結合を有する有機
モノマーとを共重合させてなる共重合体、好ましくはラ
ンダム共重合体である。
The organic-inorganic hybrid polymer has at least the following general formula (1) RmSi (OR ') n general formula (1) as a main chain constituent component (wherein R may be the same or different and may have 1 to 1 carbon atoms) 10 ethylenic double bond-containing groups, R ′ may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. ) And an organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond are copolymerized, preferably a random copolymer.

【0028】一般式(1)の有機ケイ素化合物として
は、各種のビニルアルコキシシラン、例えば、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリブトキシシラン、ビニルトリアリルオキシシラン、
ビニルテトラエトキシシラン、ビニルテトラメトキシシ
ラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン等が好ましく用
いられる。
Examples of the organosilicon compound of the general formula (1) include various vinylalkoxysilanes, for example, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltriallyloxysilane,
Vinyltetraethoxysilane, vinyltetramethoxysilane, acryloxypropyltrimethoxysilane, methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like are preferably used.

【0029】また、エチレン性不飽和二重結合を有する
有機モノマーとしては、アクリル酸、アクリル酸エステ
ル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル類が例示され
るが、これらに限定されるものではない。
Examples of the organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond include acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid, and methacrylic acid ester, but are not limited thereto.

【0030】有機−無機ハイブリッドポリマーは、一般
式(1)で表される有機金属化合物のエチレン性二重結
合含有基と、有機モノマーのエチレン性不飽和二重結合
とを一般的な方法で付加重合反応させることにより製造
できる。例えば、有機金属化合物と有機モノマーとをベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ア
セトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エ
チル、酢酸ブチル等のエステル類、メタノール、エタノ
ール、イソプロパノール等のアルコール類などの溶剤に
投入し、さらに過酸化ベンゾイル、アゾイソブチロニト
リルなどの重合開始剤を添加し、加熱しながらラジカル
重合させた後、溶剤を除去することによって有機−無機
ハイブリッドポリマーを製造することができる。
The organic-inorganic hybrid polymer is prepared by adding the ethylenic double bond-containing group of the organometallic compound represented by the general formula (1) and the ethylenically unsaturated double bond of the organic monomer by a general method. It can be produced by a polymerization reaction. For example, an organometallic compound and an organic monomer may be used as aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene, ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, methanol, ethanol, and isopropanol. Add an initiator such as benzoyl peroxide and azoisobutyronitrile into a solvent such as alcohols, radical polymerize it with heating, then remove the solvent to produce an organic-inorganic hybrid polymer. can do.

【0031】この有機−無機ハイブリッドポリマーをゾ
ル−ゲル反応により加水分解、重縮合すると、有機−無
機ハイブリッドポリマーの異なる分子又は同一分子内の
有機金属化合物部分が架橋し、ネットワーク(網目構
造)を形成する。このネットワーク構造は、有機ケイ素
化合物由来の主鎖成分と有機モノマー由来の主鎖成分と
の連鎖により構成されている。従って、無機化合物のみ
連鎖したネットワーク上に有機基を側鎖としてペンダン
ト状に導入する特許第2953200号開示の無機バイ
ンダーポリマーとは構造的に異なっており、有機−無機
ハイブリッドポリマーはネットワークを構成する連鎖内
に柔軟な部分が挿入されているので、膜物性として有機
ポリマーの持つ柔軟性と共に無機ポリマーの持つ強靭性
や耐熱性を併せ持ち、実用上、特許第2953200号
開示のものと比べて、より加工適性に優れている。
When this organic-inorganic hybrid polymer is hydrolyzed and polycondensed by a sol-gel reaction, different molecules of the organic-inorganic hybrid polymer or organometallic compound portions in the same molecule are cross-linked to form a network (network structure). I do. This network structure is composed of a chain of a main chain component derived from an organosilicon compound and a main chain component derived from an organic monomer. Therefore, it is structurally different from the inorganic binder polymer disclosed in Japanese Patent No. 2953200 in which an organic group is introduced as a side chain in a pendant manner on a network in which only inorganic compounds are linked, and the organic-inorganic hybrid polymer is a chain forming a network. Since a flexible portion is inserted in the inside, it has both the toughness and heat resistance of an inorganic polymer as well as the flexibility of an organic polymer as film properties, and is practically more processed than that disclosed in Japanese Patent No. 2953200. Excellent aptitude.

【0032】また、本発明においては、有機−無機ハイ
ブリッドポリマーの無機系主鎖構成単位として、特に有
機ケイ素化合物を用いる。ホログラム性能の指標の一つ
にKogelnik理論により計算される屈折率変調量
(Δn)がある。Δnは感材中に入射した干渉光に応じ
て形成される屈折率分布における屈折率差を示すもので
あるが、このΔnが大きい程、優れたホログラムとな
る。有機ケイ素化合物は、他の有機金属化合物と比べて
非常に屈折率が低いので、有機−無機ハイブリッドポリ
マーの無機系主鎖構成単位として有機ケイ素化合物を用
いることにより、後述する屈折率変調成分としての有機
金属微粒子との屈折率差を大きく取ることができるの
で、有機系バインダーポリマーと屈折率変調成分として
の有機モノマーを用いる従来の組み合わせと比べてKo
gelnik理論により計算される屈折率変調量(Δ
n)が大きくなり、性能面で有利である。
In the present invention, an organic silicon compound is particularly used as an inorganic main chain constituent unit of the organic-inorganic hybrid polymer. One of the indexes of the hologram performance is a refractive index modulation amount (Δn) calculated by Kogelnik theory. Δn indicates the refractive index difference in the refractive index distribution formed according to the interference light incident on the light-sensitive material. The larger the Δn, the better the hologram. Since the organosilicon compound has a very low refractive index as compared with other organometallic compounds, by using an organosilicon compound as an inorganic main chain constituent unit of an organic-inorganic hybrid polymer, it serves as a refractive index modulation component described later. Since a large difference in the refractive index from the organometallic fine particles can be obtained, Ko is smaller than the conventional combination using an organic binder polymer and an organic monomer as a refractive index modulating component.
The refractive index modulation amount (Δ
n) is large, which is advantageous in terms of performance.

【0033】さらに、有機−無機ハイブリッドポリマー
は、有機ケイ素化合物から誘導される無機系主鎖構成成
分を含有しているので、有機金属微粒子の分散性が良好
であり、体積型ホログラム記録用感光性組成物を均一な
塗工液に調製し易い。
Further, since the organic-inorganic hybrid polymer contains an inorganic main chain component derived from an organosilicon compound, the organic metal fine particles have a good dispersibility, and the photosensitive material for volume hologram recording is excellent. It is easy to prepare the composition into a uniform coating liquid.

【0034】また、特表2000−508783号に
は、固体マトリックス中に反応性金属微粒子を分散させ
た系が開示されているが、固体マトリックスの流動性を
高くしており、実用上、加工適性や量産性に問題がある
が、本発明においては有機−無機ハイブリッドポリマー
をバインダーポリマーとして使用するため、加工適性は
向上している。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-508783 discloses a system in which reactive metal fine particles are dispersed in a solid matrix. However, the solid matrix has a high fluidity and is practically suitable for processing. However, in the present invention, since the organic-inorganic hybrid polymer is used as the binder polymer, the processability is improved.

【0035】本発明の体積型ホログラム記録用感光性組
成物は、バインダーポリマーとして、前記有機−無機ハ
イブリッドポリマーの部分的な又は完全な加水分解縮合
物を用いても良いし、有機−無機ハイブリッドポリマー
とその部分的又は完全加水分解縮合物との混合物を用い
ても良い。
The photosensitive composition for volume hologram recording of the present invention may use, as a binder polymer, a partially or completely hydrolyzed condensate of the organic-inorganic hybrid polymer or an organic-inorganic hybrid polymer. And a partially or completely hydrolyzed condensate thereof.

【0036】本発明の体積型ホログラム記録用感光性組
成物は、バインダーポリマーとして、用途に応じて、前
記有機−無機ハイブリッドポリマーと各種有機ポリマー
とを混合して用いてもよい。有機ポリマーとしては、例
えば、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エス
テル又はそれらの部分加水分解物、ポリ酢酸ビニル又は
その部分加水分解物、ポリビニルアルコール又はその部
分アセタール化物、トリアセチルセルロース、ポリイソ
プレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン、シリコー
ンゴム、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリク
ロロプレン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩
素化ポリプロピレン、ポリ−N−ビニルカルバゾール又
はその誘導体、ポリ−N−ビニルピロリドン又はその誘
導体、スチレンと無水マレイン酸の共重合体またはその
半エステル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタク
リル酸、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、アク
リルニトリル、エチレン、プロピレン、塩化ビニル、酢
酸ビニル等の共重合可能なモノマー群の少なくとも一つ
を重合成分とする共重合体を例示することができる。
The photosensitive composition for volume hologram recording of the present invention may be used as a binder polymer by mixing the above-mentioned organic-inorganic hybrid polymer and various organic polymers depending on the use. As the organic polymer, for example, polyacrylate, polymethacrylate or a partial hydrolyzate thereof, polyvinyl acetate or a partial hydrolyzate thereof, polyvinyl alcohol or a partial acetalized product thereof, triacetyl cellulose, polyisoprene, polybutadiene , Polychloroprene, silicone rubber, polystyrene, polyvinyl butyral, polychloroprene, polyvinyl chloride, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, poly-N-vinylcarbazole or a derivative thereof, poly-N-vinylpyrrolidone or a derivative thereof, styrene and anhydrous Maleic acid copolymer or its half ester, acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid, methacrylic acid ester, acrylamide, acrylonitrile, ethylene, propylene, vinyl chloride Le can be exemplified a copolymer of at least one polymerization component copolymerizable monomers groups such as vinyl acetate.

【0037】また、バインダーと有機金属微粒子の屈折
率差をさらに向上させるために、下記一般式(2)で表
記される有機ケイ素化合物を、体積型ホログラム記録用
感光性組成物に添加することもできる。
In order to further improve the refractive index difference between the binder and the organometallic fine particles, an organic silicon compound represented by the following general formula (2) may be added to the photosensitive composition for volume hologram recording. it can.

【0038】 R”mSi(OR''')n 一般式(2) (上記式において、R”は同一でも異なってもよく炭素
数1〜10のアルキル基、又は、アルコキシル基、ビニ
ル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ
基、アミド基、スルホニル基、水酸基若しくはカルボキ
シル基を有する炭素数1〜10の炭化水素基、R'''は
同一でも異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を
表し、m+n=4、m≧1、n≧1である。)
R ″ mSi (OR ″ ′) n Formula (2) (In the above formula, R ″ may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyl group, a vinyl group, an acryloyl Group, a methacryloyl group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group or a carboxyl group, R '''may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. M + n = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1.)

【0039】一般式(2)で表記される有機ケイ素化合
物を体積型ホログラム記録用感光性組成物に添加する
と、水、酸触媒の存在下でゾルゲル反応により、上記有
機−無機ハイブリッドポリマーと共にネットワークを形
成するため、バインダーの屈折率を下げるだけでなく、
膜の強靭性、耐熱性を向上させる効果もある。一般式
(2)で表記される有機ケイ素化合物の配合により、体
積型ホログラム記録用感光性組成物中に無機成分である
Siが多量に存在するので、有機金属微粒子の分散性が
さらに向上するという効果もある。
When the organosilicon compound represented by the general formula (2) is added to the photosensitive composition for volume hologram recording, a network is formed together with the organic-inorganic hybrid polymer by a sol-gel reaction in the presence of water and an acid catalyst. In order to form, not only lower the refractive index of the binder,
It also has the effect of improving the toughness and heat resistance of the film. According to the compounding of the organosilicon compound represented by the general formula (2), a large amount of Si which is an inorganic component is present in the photosensitive composition for volume hologram recording, so that the dispersibility of the organometallic fine particles is further improved. There is also an effect.

【0040】一般式(2)の有機ケイ素化合物として
は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n
−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テ
トラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブ
トキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペ
ンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−
プロポキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラ
ン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペ
ンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポ
キシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルメ
トキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルプロ
ポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメト
キシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメ
トキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタ
クリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノ
エチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、ビニルト
リクロロシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキ
シ)シラン、ビニルトリメトキシシラン、β−(3,4
−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチル
ジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が好ましく用
いられる。
Examples of the organosilicon compound of the general formula (2) include, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n
-Propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetrapentaethoxysilane, tetrapenta-iso-propoxysilane, tetrapenta-n-
Propoxysilane, tetrapenta-n-butoxysilane, tetrapenta-sec-butoxysilane, tetrapenta-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldi Ethoxysilane, dimethylmethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylpropoxysilane, dimethylbutoxysilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyl Lutris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltrimethoxysilane, β- (3,4
-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-amino Propyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane,
γ-chloropropyltrimethoxysilane and the like are preferably used.

【0041】有機−無機ハイブリッドポリマーと一般式
(2)で表される有機ケイ素化合物は、通常、両者を混
合後に加水分解、重縮合させることにより、両者が混在
するネットワークを形成するが、原理的には、いずれか
一方又は両方を部分加水分解重縮合させてから混合し、
混合後さらに加水分解、重縮合させることによっても両
者が混在するネットワークを形成することが可能であ
る。
The organic-inorganic hybrid polymer and the organosilicon compound represented by the general formula (2) usually form a network in which both are mixed and then hydrolyzed and polycondensed to form a mixed network. Is mixed after partial hydrolysis polycondensation of one or both,
It is also possible to form a network in which both are mixed by further performing hydrolysis and polycondensation after mixing.

【0042】有機金属微粒子は、干渉露光時に強露光部
の屈折率を変調させて干渉縞を形成するための成分(屈
折率変調成分)である。有機金属微粒子としては、少な
くとも一つの光重合性反応性基を有し、且つ、当該有機
金属微粒子を重合させて得られる重合体の屈折率が上記
有機−無機ハイブリッドポリマーの加水分解重縮合物の
屈折率と異なるもの、好ましくは両者の屈折率差が1.
0以上となるものを用いる。
The organic metal fine particles are components (refractive index modulation components) for forming interference fringes by modulating the refractive index of the strongly exposed portion during interference exposure. The organometallic fine particles have at least one photopolymerizable reactive group, and the refractive index of a polymer obtained by polymerizing the organometallic fine particles is a hydrolyzed polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer. Those having a different refractive index, preferably a difference in refractive index between the two.
One that is 0 or more is used.

【0043】有機金属微粒子は、金属微粒子の表面に、
光ラジカル重合や光カチオン重合など光重合可能な何ら
かの官能基を少なくとも一つ結合させた化合物である。
The organometallic fine particles are provided on the surface of the metal fine particles,
A compound in which at least one functional group capable of being photopolymerized such as photoradical polymerization or photocation polymerization is bonded.

【0044】有機金属微粒子の金属成分は、有機−無機
ハイブリッドポリマーとの屈折率差が得られるものであ
れば特に限定されないが、有機ケイ素化合物は屈折率が
比較的低い有機金属化合物なので、当該有機ケイ素化合
物に由来する主鎖構成成分を含有する有機−無機ハイブ
リッドポリマーとの屈折率差を大きくするためには、で
きるだけ屈折率の高い金属成分からなる有機金属微粒子
を用いるのが好ましい。屈折率が高い金属成分として、
例えば、Ti、Zr、Zn、In、Sn等を例示するこ
とができる。
The metal component of the organometallic fine particles is not particularly limited as long as a difference in refractive index from that of the organic-inorganic hybrid polymer can be obtained. However, since the organosilicon compound is an organometallic compound having a relatively low refractive index, the organic silicon compound is not used. In order to increase the difference in the refractive index from the organic-inorganic hybrid polymer containing the main chain constituent component derived from the silicon compound, it is preferable to use organic metal fine particles made of a metal component having a refractive index as high as possible. As a metal component with a high refractive index,
For example, Ti, Zr, Zn, In, Sn and the like can be exemplified.

【0045】また、金属微粒子のサイズは特に制限され
ないが、解像度、及び、可視光の透過性の観点から、5
〜200nm程度が好ましい。
The size of the metal fine particles is not particularly limited.
About 200 nm is preferable.

【0046】光ラジカル重合可能な官能基としては、付
加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を例示すること
ができ、これは、エチレン性不飽和二重結合含有カップ
リング剤で金属微粒子を表面処理することにより導入で
きる。エチレン性不飽和二重結合含有カップリング剤と
しては、例えば、ビニルシラン、アクリロイルシラン、
メタクリロイルシラン等のシランカップリング剤を用い
ることができる。
Examples of the photoradical polymerizable functional group include an addition-polymerizable ethylenically unsaturated double bond, which is formed by coating a metal fine particle with an ethylenically unsaturated double bond-containing coupling agent. It can be introduced by processing. As the ethylenically unsaturated double bond-containing coupling agent, for example, vinyl silane, acryloyl silane,
A silane coupling agent such as methacryloylsilane can be used.

【0047】光カチオン重合可能な官能基としては、エ
ポキシ環やオキセタン環に代表される環状エーテル類、
チオエーテル類、ビニルエーテル類等を用いることがで
き、これらの官能基を含有するカップリング剤で金属微
粒子を表面処理することにより導入できる。エポキシ環
含有カップリング剤としては、例えば、β−(3,4−
エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラ
ンカップリング剤を用いることができる。
Examples of the photocationically polymerizable functional group include cyclic ethers represented by an epoxy ring and an oxetane ring;
Thioethers, vinyl ethers and the like can be used, and can be introduced by subjecting metal fine particles to surface treatment with a coupling agent containing these functional groups. As the epoxy ring-containing coupling agent, for example, β- (3,4-
Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane,
A silane coupling agent such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used.

【0048】光重合開始剤は、有機金属微粒子の干渉露
光による重合を開始又は促進するために用いられ、重合
反応の形式に合わせて、光ラジカル重合開始剤や光カチ
オン重合開始剤などの中から適宜選択して用いる。
The photopolymerization initiator is used for initiating or accelerating the polymerization of the organometallic fine particles by interference exposure. According to the type of polymerization reaction, a photoradical polymerization initiator or a photocationic polymerization initiator may be used. Select and use as appropriate.

【0049】光ラジカル重合開始剤としては1,3−ジ
(t−ブチルジオキシカルボニル)ベンゾフェノン、
3,3’,4,4’−テトラキス(t−ブチルジオキシ
カルボニル)ベンゾフェノン、N−フェニルグリシン、
2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、3−フェニル−5−イソオキサゾロン、2−メル
カプトベンズイミダゾール、また、イミダゾール二量体
類等を例示することができる。
As the photoradical polymerization initiator, 1,3-di (t-butyldioxycarbonyl) benzophenone,
3,3 ′, 4,4′-tetrakis (t-butyldioxycarbonyl) benzophenone, N-phenylglycine,
Examples thereof include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 3-phenyl-5-isoxazolone, 2-mercaptobenzimidazole, and imidazole dimers.

【0050】光カチオン重合開始剤としては、芳香族ジ
アゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニ
ウム塩、芳香族ホスホニウム塩、混合配位子金属塩、例
えば、(η6−ベンゼン)(η5−シクロペンタジエニ
ル)鉄(II)、シラノール−アルミニウム錯体等を例示
することができる。
Examples of the cationic photopolymerization initiator include aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, aromatic phosphonium salts, and mixed ligand metal salts, for example, (η 6 -benzene) (η 5- (Cyclopentadienyl) iron (II), a silanol-aluminum complex, and the like.

【0051】光重合開始剤は、記録されたホログラムの
安定化の観点から、ホログラム記録後に分解処理される
のが好ましい。例えば有機過酸化物系にあっては紫外線
照射することにより開始剤が容易に分解されるので好ま
しい。
The photopolymerization initiator is preferably decomposed after recording the hologram from the viewpoint of stabilizing the recorded hologram. For example, in the case of an organic peroxide system, the initiator is easily decomposed by irradiation with ultraviolet rays, which is preferable.

【0052】ホログラムの記録には可視レーザー光、例
えば、アルゴンイオンレーザー(458nm、488n
m、514.5nm)、クリプトンイオンレーザー(6
47.1nm)、YAGレーザー(532nm)等から
のレーザー光が使用されるが、各レーザー光波長におけ
る感度を向上させる目的として、増感色素を添加するこ
とができる。
For recording a hologram, a visible laser beam, for example, an argon ion laser (458 nm, 488 nm) is used.
m, 514.5 nm), krypton ion laser (6
47.1 nm) and laser light from a YAG laser (532 nm) are used, but a sensitizing dye can be added for the purpose of improving the sensitivity at each laser light wavelength.

【0053】増感色素としては、チオピリリウム塩系色
素、メロシアニン系色素、キノリン系色素、スチリルキ
ノリン系色素、ケトクマリン系色素、チオキサンテン系
色素、キサンテン系色素、オキソノール系色素、シアニ
ン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム塩系色素等が
例示される。可視光領域に吸収波長を有する増感色素
は、光学素子のような高透明性が要求される場合には、
ホログラム記録後の後工程、加熱や紫外線照射により分
解等により無色になるものが好ましい。
As sensitizing dyes, thiopyrylium salt dyes, merocyanine dyes, quinoline dyes, styrylquinoline dyes, ketocoumarin dyes, thioxanthene dyes, xanthene dyes, oxonol dyes, cyanine dyes, rhodamine dyes Dyes and pyrylium salt dyes are exemplified. Sensitizing dyes having an absorption wavelength in the visible light region, when high transparency is required such as optical elements,
It is preferable that the hologram be made colorless by decomposition or the like by heating or irradiation with ultraviolet rays after the hologram recording.

【0054】屈折率変調成分としての有機金属微粒子
は、バインダーポリマーである有機−無機ハイブリッド
ポリマー100重量部に対して10〜1000重量部、
好ましくは10〜100重量部の割合で使用される。
The organometallic fine particles as the refractive index modulating component are 10 to 1000 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic-inorganic hybrid polymer as the binder polymer.
It is preferably used in a proportion of 10 to 100 parts by weight.

【0055】必要に応じて配合される一般式(2)の有
機ケイ素化合物は、バインダーポリマー100重量部に
対して10〜100重量部、好ましくは20〜70重量
部の割合で使用される。
The organosilicon compound of the general formula (2), if necessary, is used in an amount of 10 to 100 parts by weight, preferably 20 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder polymer.

【0056】光重合開始剤は、バインダーポリマー10
0重量部に対して1〜10重量部、好ましくは5〜10
重量部の割合で使用される。
The photopolymerization initiator is the binder polymer 10
1 to 10 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight
Used in parts by weight.

【0057】増感色素は、バインダーポリマー100重
量部に対して0.01〜1重量部、好ましくは0.01
〜0.5重量部の割合で使用される。
The sensitizing dye is used in an amount of 0.01 to 1 part by weight, preferably 0.01 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the binder polymer.
It is used in a proportion of 0.5 parts by weight.

【0058】上記したような各材料を、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロルベンゼ
ン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソ
ルブアセテート、酢酸エチル、1,4−ジオキサン、
1,2−ジクロロエタン、ジクロルメタン、クロロホル
ム、メタノール、エタノール、イソプロパノール等、ま
たはそれらの混合溶剤に溶解することにより、本発明に
係る体積型ホログラム記録用感光性組成物としての塗布
液を調製することができる。
Each of the above-mentioned materials was subjected to acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethyl acetate, , 4-dioxane,
By dissolving in 1,2-dichloroethane, dichloromethane, chloroform, methanol, ethanol, isopropanol, or the like, or a mixed solvent thereof, a coating liquid as a photosensitive composition for volume hologram recording according to the present invention can be prepared. it can.

【0059】上記塗布液は、スピンコーター、グラビア
コーター、コンマコーター、バーコーター等の方法によ
り適切な基材フィルムに塗布する。体積型ホログラム記
録材料層の厚みは1〜100μm、好ましくは10〜4
0μmとするのが良い。
The above coating solution is applied to an appropriate substrate film by a method such as a spin coater, a gravure coater, a comma coater, and a bar coater. The thickness of the volume hologram recording material layer is 1 to 100 μm, preferably 10 to 4 μm.
The thickness is preferably set to 0 μm.

【0060】体積型ホログラム記録用感光性媒体の基材
フイルムとしては、透明性を有するものであり、ポリエ
チレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリフッ化
エチレン系フイルム、ポリフッ化ビニリデンフイルム、
ポリ塩化ビニルフイルム、ポリ塩化ビニリデンフイル
ム、エチレン−ビニルアルコールフイルム、ポリビニル
アルコールフイルム、ポリメチルメタクリレートフイル
ム、ポリエーテルスルホンフイルム、ポリエーテルエー
テルケトンフイルム、ポリアミドフイルム、テトラフル
オロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共
重合フイルム、ポリエチレンテレフタレートフイルム等
のポリエステルフイルム、ポリイミドフイルム等の樹脂
が例示され、膜厚としては2〜200μm、好ましくは
10〜50μmである。
The base film of the photosensitive medium for volume hologram recording has transparency, and is a polyethylene film, a polypropylene film, a polyethylene fluoride film, a polyvinylidene fluoride film,
Polyvinyl chloride film, polyvinylidene chloride film, ethylene-vinyl alcohol film, polyvinyl alcohol film, polymethyl methacrylate film, polyether sulfone film, polyether ether ketone film, polyamide film, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer film And a resin such as a polyester film such as a polyethylene terephthalate film and a polyimide film, and has a thickness of 2 to 200 μm, preferably 10 to 50 μm.

【0061】体積型ホログラム記録用感光性組成物の加
水分解重縮合反応(ゾルゲル反応)は、基材フィルムに
塗布する前又は塗布した後の任意のタイミングで、適量
の水の存在下、−10℃〜35℃、好ましくは0℃〜2
5℃で15分〜12時間放置することにより容易に進
行、完了させることが出来る。
The hydrolysis-polycondensation reaction (sol-gel reaction) of the photosensitive composition for volume hologram recording can be carried out at an arbitrary timing before or after application to the substrate film in the presence of a suitable amount of water at -10. ° C to 35 ° C, preferably 0 ° C to 2
Leaving at 5 ° C. for 15 minutes to 12 hours facilitates progress and completion.

【0062】上記の加水分解重縮合においては触媒を用
いることが好ましい。触媒としては塩酸、硝酸、硫酸又
は酢酸等の酸が好ましく、これらの酸を0.001〜2
0.0N、好ましくは0.005〜5.0N程度の水溶
液として用いることができる。
In the above-mentioned hydrolysis polycondensation, it is preferable to use a catalyst. The catalyst is preferably an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or acetic acid.
It can be used as an aqueous solution of 0.0N, preferably about 0.005 to 5.0N.

【0063】体積型ホログラム記録用感光性媒体は、例
えば、体積型ホログラム記録用感光性組成物の塗工液を
基材フィルムに塗工し、塗工膜を十分に加水分解、重縮
合させた後、乾燥させ、体積型ホログラム記録用感光性
組成物の皮膜(体積型ホログラム記録材料層)を形成す
ることにより得られる。
For the photosensitive medium for volume hologram recording, for example, a coating solution of the photosensitive composition for volume hologram recording is applied to a base film, and the coating film is sufficiently hydrolyzed and polycondensed. Thereafter, it is obtained by drying and forming a film (volume hologram recording material layer) of the photosensitive composition for volume hologram recording.

【0064】また、体積型ホログラム記録用感光性組成
物の塗工液を、部分的に又は完全に加水分解、重縮合さ
せた後、適切な基材フィルムに塗工し、乾燥させること
によっても体積型ホログラム記録用感光性媒体が得られ
る。
Also, the coating liquid of the photosensitive composition for volume hologram recording is partially or completely hydrolyzed and polycondensed, and then applied to an appropriate base film and dried. A photosensitive medium for volume hologram recording is obtained.

【0065】バインダーポリマーである有機−無機ハイ
ブリッドポリマーは、予め加水分解、重縮合させてから
他の材料と混合しても良い。
The organic-inorganic hybrid polymer as the binder polymer may be mixed with other materials after being subjected to hydrolysis and polycondensation in advance.

【0066】補助バインダーとして一般式(2)の有機
ケイ素化合物を用いる場合には、有機−無機ハイブリッ
ドポリマーと有機ケイ素化合物を加水分解、重縮合させ
てから他の材料と混合しても良い。さらに変形例として
は、有機−無機ハイブリッドポリマーと有機ケイ素化合
物の一方又は両方を、予め単独で部分的加水分解、重縮
合させてから、それらを他の成分と混合して塗工液を調
製し、塗工後に完全に重縮合させても良い。
When the organic silicon compound of the general formula (2) is used as the auxiliary binder, the organic-inorganic hybrid polymer and the organic silicon compound may be hydrolyzed and polycondensed and then mixed with other materials. Further, as a modified example, one or both of the organic-inorganic hybrid polymer and the organosilicon compound are partially hydrolyzed and polycondensed alone beforehand, and then mixed with other components to prepare a coating liquid. Alternatively, it may be completely polycondensed after coating.

【0067】加水分解、重縮合反応に必要な水、及び酸
やアルカリなどの触媒は、溶剤中に各材料と同時に配合
しても良いし、後から添加しても良い。例えば、塗工後
に加水分解、重縮合を行う場合には、塗工直前に塗工液
中に添加してもよく、また、塗工前に加水分解、重縮合
を行う場合には、加水分解、重縮合反応を行う直前に添
加しても良い。
The water and the catalyst such as acid and alkali necessary for the hydrolysis and polycondensation reactions may be mixed in the solvent at the same time as the respective materials, or may be added later. For example, when performing hydrolysis and polycondensation after coating, it may be added to the coating liquid immediately before coating, and when performing hydrolysis and polycondensation before coating, hydrolysis is performed. May be added immediately before performing the polycondensation reaction.

【0068】また、乾燥後の体積型ホログラム記録材料
層に粘着性がある場合、保護フィルムとして、上記基材
フィルムで例示されているフィルムをラミネートするこ
とができる。この場合、ラミネートフィルムの体積型ホ
ログラム記録材料層との接触面は、後から剥がしやすい
ように離型処理されていても良い。
When the volume hologram recording material layer after drying has tackiness, a film exemplified as the above-mentioned base film can be laminated as a protective film. In this case, the contact surface of the laminate film with the volume hologram recording material layer may be subjected to a release treatment so as to be easily peeled off later.

【0069】こうして得られた体積型ホログラム記録用
感光性媒体は基材フィルム上にホログラム記録材料層を
設けたものであり、当該ホログラム記録材料層は、有機
−無機ハイブリッドポリマーの加水分解重縮合物又は有
機−無機ハイブリッドポリマーと有機ケイ素化合物とが
混在する加水分解重縮合物、屈折率変調成分としての有
機金属微粒子、及び、光重合開始剤を必須成分として含
有し、有機−無機ハイブリッドポリマーの加水分解重縮
合物又は有機−無機ハイブリッドポリマーと有機金属化
合物とが混在する加水分解重縮合物のネットワークの間
隙に有機金属微粒子や光重合開始剤などの他の成分が入
り込んだ構造をとっている。
The thus obtained photosensitive medium for volume hologram recording has a hologram recording material layer provided on a base film, and the hologram recording material layer is composed of a hydrolyzed polycondensate of an organic-inorganic hybrid polymer. Or, an organic-inorganic hybrid polymer and an organic silicon compound are mixed and hydrolyzed polycondensate, an organometallic fine particle as a refractive index modulating component, and a photopolymerization initiator are contained as essential components. It has a structure in which other components such as organometallic fine particles and a photopolymerization initiator enter into gaps in a network of a hydrolyzed polycondensate in which a decomposed polycondensate or an organic-inorganic hybrid polymer and an organic metal compound are mixed.

【0070】本発明に係る体積型ホログラム記録用感光
性媒体には、従来から知られている方法により干渉露光
を行って体積型ホログラムを形成することが出来る。
The volume hologram can be formed on the photosensitive medium for recording a volume hologram according to the present invention by performing interference exposure by a conventionally known method.

【0071】例えば、体積型ホログラム記録用感光性媒
体のホログラム記録材料層にホログラム原版を向き合わ
せて密着させ、透明基材フィルム側から可視光、或いは
紫外線や電子線のような電離放射線を用いて干渉露光を
行うことにより体積型ホログラムが形成される。
For example, a hologram master is faced to and adhered to a hologram recording material layer of a photosensitive medium for volume hologram recording, and visible light or ionizing radiation such as ultraviolet light or an electron beam is used from the transparent base film side. A volume hologram is formed by performing the interference exposure.

【0072】また、干渉露光による屈折率変調を促進し
或いは重合反応を完結させるのために、干渉露光後に紫
外線による全面露光や加熱等の処理を適宜行うことがで
きる。
Further, in order to promote the refractive index modulation by interference exposure or to complete the polymerization reaction, after the interference exposure, a process such as overall exposure with ultraviolet light or heating can be appropriately performed.

【0073】本発明における体積型ホログラム記録用感
光性組成物の体積型ホログラム記録メカニズムは、従来
から言われているメカニズムと同様であると考えられ
る。すなわち、フィルム状に形成された該感光性組成物
を干渉露光すると、光が強い部分にて屈折率変調成分と
しての有機金属微粒子が光重合を開始し、それに伴い屈
折率変調成分としての有機金属微粒子の濃度勾配がで
き、光が弱い部分から強い部分に有機金属微粒子の拡散
移動が起こる。結果として干渉光の光の強弱に応じて、
有機金属微粒子又はその重合体の疎密ができ、屈折率の
差として現れる。この屈折率差が干渉縞となり、体積型
ホログラムが形成される。
The volume hologram recording mechanism of the photosensitive composition for volume hologram recording in the present invention is considered to be the same as the mechanism conventionally known. That is, when the photosensitive composition formed in the form of a film is subjected to interference exposure, the organometallic fine particles as a refractive index modulating component start photopolymerization in a portion where light is strong, and the organometallic fine particles as a refractive index modulating component are thereby accompanied. A concentration gradient of the fine particles is generated, and the diffusion and movement of the organometallic fine particles occur from a portion where light is weak to a portion where light is strong. As a result, depending on the intensity of the interference light,
The organometallic fine particles or a polymer thereof are made dense and dense, and appear as a difference in refractive index. This refractive index difference becomes an interference fringe, and a volume hologram is formed.

【0074】このようにして本発明に係る体積型ホログ
ラム記録用感光性媒体のホログラム記録材料層は干渉露
光により干渉縞を生じてホログラム層となり、体積型ホ
ログラムが得られる。
In this manner, the hologram recording material layer of the photosensitive medium for volume hologram recording according to the present invention forms interference fringes by interference exposure and becomes a hologram layer, and a volume hologram is obtained.

【0075】本発明においてホログラム層の干渉縞に生
じた屈折率差はバインダーポリマーである有機−無機ハ
イブリッドポリマーを高い割合で含有する部分と有機金
属微粒子又はその重合体を高い割合で含有する部分との
屈折率差と考えられるが、本発明で用いられる有機−無
機ハイブリッドポリマーは無機成分としてSiを含有し
ており屈折率が非常に低いので、有機金属微粒子との屈
折率差を大きくとることが可能であり、屈折率変調量
(Δn)の大きい体積型ホログラムが得られる。
In the present invention, the difference in the refractive index between the interference fringes of the hologram layer is caused by the difference between the portion containing the organic-inorganic hybrid polymer as the binder polymer at a high ratio and the portion containing the organic metal fine particles or the polymer thereof at a high ratio. However, since the organic-inorganic hybrid polymer used in the present invention contains Si as an inorganic component and has a very low refractive index, a large difference in the refractive index from the organometallic fine particles can be obtained. It is possible to obtain a volume hologram having a large refractive index modulation amount (Δn).

【0076】本発明に係る体積型ホログラム記録用感光
性媒体のホログラム記録材料層は干渉露光により干渉縞
を生じてホログラム層となるが、このホログラム層は上
記したホログラム記録材料層と同様に、有機−無機ハイ
ブリッドポリマーの加水分解重縮合物又は有機−無機ハ
イブリッドポリマーと有機ケイ素化合物とが混在する加
水分解重縮合物のネットワーク構造を有している。従っ
て、ネットワーク構造を形成する連鎖内に柔軟な部分が
挿入されているので、膜物性として有機ポリマーの持つ
柔軟性、無機ポリマーの持つ強靭性、耐熱性を併せ持
ち、実用上、加工適性に優れている。
The hologram recording material layer of the photosensitive medium for volume hologram recording according to the present invention forms an interference fringe by interference exposure and becomes a hologram layer. It has a network structure of a hydrolyzed polycondensate of an inorganic hybrid polymer or a hydrolyzed polycondensate in which an organic-inorganic hybrid polymer and an organosilicon compound are mixed. Therefore, since a flexible part is inserted into the chain that forms the network structure, it has the flexibility of an organic polymer, the toughness and the heat resistance of an inorganic polymer as physical properties of the film, and has excellent workability in practical use. I have.

【0077】[0077]

【実施例】1.有機−無機ハイブリッドポリマー出発溶
液の作製 メタクリル酸エチルとγ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン(KBM503;信越化学工業(株)
製)をモル比で6:4とし、溶媒としてベンゼン、開始
剤として過酸化ベンゾイルを用い、還流下で8時間重合
させた。反応終了後、未反応物及びベンゼンを除いて精
製し、減圧乾燥して有機−無機ハイブリッドポリマーを
得た。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preparation of Organic-Inorganic Hybrid Polymer Starting Solution Ethyl methacrylate and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KBM503; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Was adjusted to a molar ratio of 6: 4, benzene was used as a solvent, and benzoyl peroxide was used as an initiator, and the mixture was polymerized under reflux for 8 hours. After completion of the reaction, the mixture was purified by removing unreacted substances and benzene, and dried under reduced pressure to obtain an organic-inorganic hybrid polymer.

【0078】上記で得た有機−無機ハイブリッドポリマ
ーをアセトンに溶解し、更に水、塩酸及び有機ケイ素化
合物としてのテトラエトキシシラン(KBE04;信越
化学工業(株)製)を添加し、ゾルゲル反応により有機
−無機ハイブリッドポリマー出発溶液を得た。
The organic-inorganic hybrid polymer obtained above is dissolved in acetone, and water, hydrochloric acid and tetraethoxysilane (KBE04; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an organosilicon compound are added. -An inorganic hybrid polymer starting solution was obtained.

【0079】2.体積型ホログラムの作製 次に、下記組成の体積型ホログラム記録用感光性組成物
溶液を作製した。
2. Preparation of Volume Hologram Next, a photosensitive composition solution for volume hologram recording having the following composition was prepared.

【0080】<体積型ホログラム記録用感光性組成物溶
液>・上記で作製した有機−無機ハイブリッドポリマー
出発溶液:100重量部(固形分) ・エチレン性不飽和二重結合を導入したジルコニア微粒
子(γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで
処理したジルコニア微粒子):60重量部 ・1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(イル
ガキュア184;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ
(株)製):2重量部 ・3−エチル−5−[(3−エチル−2(3H)−ベン
ゾチアゾリリデン)エチリデン]−2−チオキソ−4−
オキサゾリジノン(NK−1473;(株)林原生物化
学研究所製):0.02重量部 ・メタノール:30重量部 ・メチルエチルケトン:30重量部 上記溶液を、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレー
ト(PET)フィルム(東レ製ルミラーT−60)上に
バーコーターを使用して、乾燥膜厚20μmとなるよう
に塗布し、さらに加熱することでゲル状のホログラム記
録材料層を形成し、体積型ホログラム記録用感光性媒体
を作製した。
<Volume type photosensitive composition solution for hologram recording>-Starting solution of organic-inorganic hybrid polymer prepared as described above: 100 parts by weight (solid content)-Zirconia fine particles having an ethylenically unsaturated double bond introduced therein (γ -Zirconia fine particles treated with methacryloxypropyltrimethoxysilane): 60 parts by weight 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (Irgacure 184; manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.): 2 parts by weight 3-Ethyl-5- [ (3-Ethyl-2 (3H) -benzothiazolylidene) ethylidene] -2-thioxo-4-
Oxazolidinone (NK-1473; manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratory): 0.02 parts by weight Methanol: 30 parts by weight Methyl ethyl ketone: 30 parts by weight A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 38 μm (Toray) Co., Ltd. using a bar coater to form a gel-like hologram recording material layer on a dry mirror having a dry film thickness of 20 μm using a bar coater. Was prepared.

【0081】次に、体積型ホログラム記録用感光性媒体
のホログラム記録材料層側をミラーにラミネートし、P
ET側から514.5nmアルゴンイオンレーザー光を
入射して干渉露光を行い、体積型ホログラムを記録し
た。
Next, the hologram recording material layer side of the photosensitive medium for volume hologram recording is laminated on a mirror,
514.5 nm argon ion laser light was incident from the ET side to perform interference exposure to record a volume hologram.

【0082】次に、加熱、紫外線重合により干渉縞を固
定し、体積型ホログラムを得た。分光評価結果から計算
した結果、屈折率変調量Δnは0.051であった。
Next, the interference fringes were fixed by heating and UV polymerization to obtain a volume hologram. As a result of calculation from the spectral evaluation result, the refractive index modulation amount Δn was 0.051.

【0083】[0083]

【発明の効果】本発明によれば、屈折率差、感度、透明
性などのホログラム記録性能だけでなく、膜物性として
有機ポリマーの持つ柔軟性、無機ポリマーの持つ強靭
性、耐熱性を併せ持つ体積型ホログラム記録材料、体積
型ホログラム記録媒体、及び、体積型ホログラムを提供
することができ、光学素子等の広範な分野への応用が期
待される。
According to the present invention, not only the hologram recording performance such as the refractive index difference, sensitivity and transparency, but also the volume having the flexibility of an organic polymer, the toughness and the heat resistance of an inorganic polymer as film properties. Hologram recording material, volume hologram recording medium, and volume hologram can be provided, and application to a wide range of fields such as optical elements is expected.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08G 85/00 C08G 85/00 4J100 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 511 511 521 521 7/028 7/028 7/033 7/033 7/075 501 7/075 501 521 521 Fターム(参考) 2H025 AA10 AA13 AB20 AC01 AC08 BH05 CA01 CA27 CA28 CA39 CA41 CA43 CB34 CC20 2K008 AA00 AA11 DD13 FF17 4J011 PA99 PC02 SA21 SA78 SA83 SA86 SA87 SA88 UA01 VA01 WA01 4J026 AB44 BA42 4J031 CA69 CA83 4J100 AP21P CA01 FA02 JA32 JA37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08G 85/00 C08G 85/00 4J100 G03F 7/004 501 G03F 7/004 501 511 511 521 521 7/028 7 / 028 7/033 7/033 7/075 501 7/075 501 521 521 F term (reference) 2H025 AA10 AA13 AB20 AC01 AC08 BH05 CA01 CA27 CA28 CA39 CA41 CA43 CB34 CC20 2K008 AA00 AA11 DD13 FF17 4J011 PA99 PC02 SA21 SA SA87 SA88 UA01 VA01 WA01 4J026 AB44 BA42 4J031 CA69 CA83 4J100 AP21P CA01 FA02 JA32 JA37

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主鎖構成成分として少なくとも下記一般
式(1)で表記される有機ケイ素化合物とエチレン性不
飽和二重結合を有する有機モノマーとを共重合させてな
る有機−無機ハイブリッドポリマー及び/又はその加水
分解重縮合物、光重合反応性基を有すると共にその重合
体の屈折率が上記有機−無機ハイブリッドポリマーの加
水分解重縮合物とは異なる有機金属微粒子、及び、光重
合開始剤を含有することを特徴とする体積型ホログラム
記録用感光性組成物。 RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)
An organic-inorganic hybrid polymer obtained by copolymerizing at least an organic silicon compound represented by the following general formula (1) and an organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond as a main chain constituent component, and / or Or a hydrolyzed polycondensate thereof, having a photopolymerization-reactive group and having a refractive index of the polymer different from the hydrolyzed polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer, and containing a photopolymerization initiator. 1. A photosensitive composition for volume hologram recording, comprising: RmSi (OR ′) n General formula (1) (In the above formula, R may be the same or different, and may have 1 to 10 carbon atoms, an ethylenic double bond-containing group, and R ′ may be the same or different and have 1 carbon atom. Represents an alkyl group of 10 to 10;
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. )
【請求項2】 更に、下記一般式(2)で表記される有
機ケイ素化合物を含有することを特徴とする、請求項1
記載の体積型ホログラム記録用感光性組成物。 R”mSi(OR''')n 一般式(2) (上記式において、R”は同一でも異なってもよく炭素
数1〜10のアルキル基、又は、アルコキシル基、ビニ
ル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ
基、アミド基、スルホニル基、水酸基若しくはカルボキ
シル基を有する炭素数1〜10の炭化水素基、R'''は
同一でも異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を
表し、m+n=4、m≧1、n≧1である。)
2. The composition according to claim 1, further comprising an organosilicon compound represented by the following general formula (2).
The photosensitive composition for volume hologram recording according to the above. R ″ mSi (OR ″ ′) n General formula (2) (In the above formula, R ″ may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyl group, vinyl group, acryloyl group, methacryloyl Group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group or a carboxyl group, and R ′ ″ may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n = 4, m ≧ 1, n ≧ 1.)
【請求項3】 前記加水分解重縮合物が、前記有機−無
機ハイブリッドポリマー及び/又はその加水分解重縮合
物と下記一般式(2)で表記される有機ケイ素化合物と
の加水分解重縮合物であることを特徴とする、請求項1
記載の体積型ホログラム記録用感光性組成物。 R”mSi(OR''')n 一般式(2) (上記式において、R”は同一でも異なってもよく炭素
数1〜10のアルキル基、又は、アルコキシル基、ビニ
ル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ
基、アミド基、スルホニル基、水酸基若しくはカルボキ
シル基を有する炭素数1〜10の炭化水素基、R'''は
同一でも異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を
表し、m+n=4、m≧1、n≧1である。)
3. The hydrolyzed polycondensate is the hydrolyzed polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer and / or the hydrolyzed polycondensate and an organosilicon compound represented by the following general formula (2). 2. The method of claim 1, wherein
The photosensitive composition for volume hologram recording according to the above. R ″ mSi (OR ″ ′) n General formula (2) (In the above formula, R ″ may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyl group, vinyl group, acryloyl group, methacryloyl Group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group or a carboxyl group, and R ′ ″ may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n = 4, m ≧ 1, n ≧ 1.)
【請求項4】 更に、増感色素を含有することを特徴と
する、請求項1〜3いずれかに記載の体積型ホログラム
記録用感光性組成物。
4. The photosensitive composition for volume hologram recording according to claim 1, further comprising a sensitizing dye.
【請求項5】 前記有機金属微粒子が光重合反応性基と
して付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する
化合物であり、且つ、前記光重合開始剤が光ラジカル重
合開始剤であることを特徴とする請求項1〜4いずれか
に記載の体積型ホログラム記録用感光性組成物。
5. The method according to claim 1, wherein the organometallic fine particles are a compound having an ethylenically unsaturated double bond capable of addition polymerization as a photopolymerization-reactive group, and the photopolymerization initiator is a photoradical polymerization initiator. The volume type hologram recording photosensitive composition according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項6】 前記有機金属微粒子が光重合反応性基と
してカチオン重合性基を有する化合物であり、且つ、前
記光重合開始剤が光カチオン重合開始剤であることを特
徴とする請求項1〜4いずれかに記載の体積型ホログラ
ム記録用感光性組成物。
6. The organic metal fine particle is a compound having a cationically polymerizable group as a photopolymerization reactive group, and the photopolymerization initiator is a photocationic polymerization initiator. 4. The photosensitive composition for volume hologram recording according to any one of 4.
【請求項7】 前記請求項1〜6いずれかに記載の体積
型ホログラム記録用感光性組成物の皮膜を基材上に設け
たことを特徴とする、体積型ホログラム記録用感光性媒
体。
7. A photosensitive medium for volume hologram recording, wherein a film of the photosensitive composition for volume hologram recording according to claim 1 is provided on a substrate.
【請求項8】 主鎖構成成分として少なくとも下記一般
式(1)で表記される有機ケイ素化合物とエチレン性不
飽和二重結合を有する有機モノマーとを共重合させてな
る有機−無機ハイブリッドポリマーの加水分解重縮合物
と、光重合反応性基を有すると共にその重合体の屈折率
が上記有機−無機ハイブリッドポリマーの加水分解重縮
合物とは異なる有機金属微粒子と、光重合開始剤とを少
なくとも含有する体積型ホログラム記録材料層を基材上
に設けたことを特徴とする、体積型ホログラム記録用感
光性媒体。 RmSi(OR’)n 一般式(1) (上記式において、Rは同一でも異なってもよく炭素数
1〜10のエチレン性二重結合含有基、R’は同一でも
異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を表し、m
+n=4、m≧1、n≧1である。)
8. An organic-inorganic hybrid polymer obtained by copolymerizing at least an organosilicon compound represented by the following general formula (1) and an organic monomer having an ethylenically unsaturated double bond as a main chain constituent component. Decomposition polycondensate, containing at least a photopolymerization initiator having a photopolymerization-reactive group and having a refractive index of the polymer different from the hydrolytic polycondensate of the organic-inorganic hybrid polymer. A photosensitive medium for volume hologram recording, wherein a volume hologram recording material layer is provided on a substrate. RmSi (OR ′) n General formula (1) (In the above formula, R may be the same or different, and may have 1 to 10 carbon atoms, an ethylenic double bond-containing group, and R ′ may be the same or different and have 1 carbon atom. Represents an alkyl group of 10 to 10;
+ N = 4, m ≧ 1, and n ≧ 1. )
【請求項9】 前記体積型ホログラム記録材料層に含有
される加水分解重縮合物は、前記有機−無機ハイブリッ
ドポリマー及び/又はその加水分解重縮合物と下記一般
式(2)で表記される有機ケイ素化合物との加水分解重
縮合物であることを特徴とする、請求項8記載の体積型
ホログラム記録用感光性媒体。 R”mSi(OR''')n 一般式(2) (上記式において、R”は同一でも異なってもよく炭素
数1〜10のアルキル基、又は、アルコキシル基、ビニ
ル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ
基、アミド基、スルホニル基、水酸基若しくはカルボキ
シル基を有する炭素数1〜10の炭化水素基、R'''は
同一でも異なってもよく炭素数1〜10のアルキル基を
表し、m+n=4、m≧1、n≧1である。)
9. The hydrolytic polycondensate contained in the volume hologram recording material layer is the same as the organic-inorganic hybrid polymer and / or the hydrolyzed polycondensate and an organic compound represented by the following general formula (2). 9. The photosensitive medium for volume hologram recording according to claim 8, which is a hydrolytic polycondensate with a silicon compound. R ″ mSi (OR ″ ′) n General formula (2) (In the above formula, R ″ may be the same or different and may be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxyl group, vinyl group, acryloyl group, methacryloyl Group, an epoxy group, an amide group, a sulfonyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a hydroxyl group or a carboxyl group, R ′ ″ may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n = 4, m ≧ 1, n ≧ 1.)
【請求項10】 前記体積型ホログラム記録材料層が、
更に、増感色素を含有することを特徴とする、請求項8
又は9記載の体積型ホログラム記録用感光性媒体。
10. The volume hologram recording material layer,
9. The composition according to claim 8, further comprising a sensitizing dye.
Or a photosensitive medium for volume hologram recording according to 9.
【請求項11】 前記前記有機金属微粒子が光重合反応
性基として付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を
有する化合物であり、且つ、前記光重合開始剤が光ラジ
カル重合開始剤であることを特徴とする請求項8〜10
いずれかに記載の体積型ホログラム記録用感光性媒体。
11. The organic metal fine particle is a compound having an ethylenically unsaturated double bond capable of addition polymerization as a photopolymerization-reactive group, and the photopolymerization initiator is a photoradical polymerization initiator. 11. The method according to claim 8, wherein
The photosensitive medium for volume hologram recording according to any one of the above.
【請求項12】 前記有機金属微粒子が光重合反応性基
としてカチオン重合性基を有する化合物であり、且つ、
前記光重合開始剤が光カチオン重合開始剤であることを
特徴とする請求項8〜10いずれかに記載の体積型ホロ
グラム記録用感光性媒体。
12. The organic metal fine particles are compounds having a cationically polymerizable group as a photopolymerizable group, and
The photosensitive medium for volume hologram recording according to any one of claims 8 to 10, wherein the photopolymerization initiator is a photocationic polymerization initiator.
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