JP2007139843A - Composition for hologram recording material, hologram recording medium and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for a volume hologram recording material excellent in refractive index modulation, wavelength selectivity and durability; and also to provide a method for producing a hologram recording medium and a volume hologram. <P>SOLUTION: The photopolymer composition for a volume phase type hologram recording material contains a binder polymer (A) of formula (I) having a glass transition temperature of 40-200°C and a number average molecular weight of 10,000-1,000,000, a radically polymerizable substance (B) and a radical polymerization initiator (C), wherein R<SB>k</SB>and R<SB>l</SB>are each H or a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon, aromatic hydrocarbon or heteroaromatic hydrocarbon. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、体積位相型ホログラム記録材料用のフォトポリマー組成物、同組成物を用いるホログラム記録媒体の製造方法および同方法で得られる記録媒体に関するものである。 本発明は、より詳しくは、バインダーポリマーとして高いガラス転移点を有するカルボン酸ビニルポリマーを含むホログラム記録材料用組成物に関するものである。本発明に係るホログラム記録材料用組成物は、高い耐久性および十分な記録性を持つホログラム記録材料を提供するものである。   The present invention relates to a photopolymer composition for a volume phase hologram recording material, a method for producing a hologram recording medium using the composition, and a recording medium obtained by the method. More particularly, the present invention relates to a composition for a hologram recording material containing a vinyl carboxylate polymer having a high glass transition point as a binder polymer. The composition for a hologram recording material according to the present invention provides a hologram recording material having high durability and sufficient recording properties.

体積型ホログラムは、コヒーレンス性(可干渉性)の高い光によって形成される光の明暗の干渉パターンを屈折率変調によって感光材料等に記録するものである。   The volume hologram records a light-dark interference pattern of light formed by light having high coherence (coherence) on a photosensitive material or the like by refractive index modulation.

体積型ホログラムは、物体を三次元で表現でき、高い回折効率、波長選択性を持つこと、高度な製造技術が必要であることから、意匠用途、セキュリティー用途、光学素子用途として幅広く利用されている。中でも湿式現像処理を必要としない乾式フォトポリマーは、同ポリマーを用いて簡単に乾式処理だけで体積型ホログラムを作製できるため、好んで用いられている。   Volume holograms are widely used for design, security, and optical element applications because they can represent objects in three dimensions, have high diffraction efficiency, wavelength selectivity, and require advanced manufacturing technology. . Among these, dry photopolymers that do not require wet development are preferred because they can be used to produce volume holograms simply by dry processing.

このような乾式処理タイプの体積型ホログラム記録材料が、特許文献1、特許文献2などで提案されている。しかし、これらの材料は、特に重要な性能である屈折率変調という点で湿式現像処理を必要とする感光材料には及ばなかった。その改良技術として、例えば、特許文献3や特許文献4が提案されているが、これらは、屈折率変調能を向上させるために非反応性の可塑剤などを使用するため、形成されたホログラムの皮膜強度に問題があった。   Such dry processing type volume hologram recording materials have been proposed in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like. However, these materials did not reach the photosensitive materials requiring wet development processing in terms of refractive index modulation, which is a particularly important performance. For example, Patent Document 3 and Patent Document 4 have been proposed as improved techniques, but these use a non-reactive plasticizer or the like to improve the refractive index modulation ability. There was a problem with the film strength.

その後、上記の問題を解決するため特許文献5が提案されているが、これは、カチオン重合性の可塑剤を硬化させるための酸発生剤が使用されており、作製されたホログラム中に酸が残るため耐久性に問題点を有しており、屈折率変調も十分でなかった。
米国特許第3658526号明細書 米国特許第3993485号明細書 米国特許第4942102号明細書 米国特許第4942112号号明細書 特許2873126号公報
Thereafter, Patent Document 5 has been proposed in order to solve the above-mentioned problem. This is because an acid generator for curing a cationic polymerizable plasticizer is used, and an acid is contained in the produced hologram. Since it remained, it had a problem in durability, and the refractive index modulation was not sufficient.
US Pat. No. 3,658,526 US Pat. No. 3,993,485 US Pat. No. 4,942,102 US Pat. No. 4,942,112 Japanese Patent No. 2873126

本発明は、従来技術の上記問題を解決すべく、屈折率変調、波長選択性および耐久性に優れた体積型ホログラムを作製することができるホログラム記録材料用組成物、ホログラム記録媒体、およびそれを用いた体積型ホログラムの製造法を提供することを目的とする。   In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a composition for hologram recording material, a hologram recording medium, and a hologram recording medium capable of producing a volume hologram having excellent refractive index modulation, wavelength selectivity and durability. An object of the present invention is to provide a method for producing the volume hologram used.

本発明は、体積位相型ホログラム記録材料用のフォトポリマー組成物において、ガラス転移温度が40から200℃であり、数平均分子量が1万から100万である、下記一般式(I)で表されるバインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、ラジカル重合開始剤(C)を含むホログラム記録材料用組成物に関する。

Figure 2007139843
The present invention is represented by the following general formula (I), in a photopolymer composition for a volume phase hologram recording material, having a glass transition temperature of 40 to 200 ° C. and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000. The present invention relates to a composition for a holographic recording material comprising a binder polymer (A), a radical polymerizable substance (B), and a radical polymerization initiator (C).
Figure 2007139843

式中のRkおよびRlは、同一または異なり、水素原子、飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素芳香族炭化水素基である。これらの基はハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、低級アルキルシリル基、アシル基またはエステル基を置換基として有していてもよい。mおよびnは自然数であり、繰り返しユニットの数を表し、バインダーポリマー(A)の数平均分子量が1万から100万の範囲に入るような値である。 R k and R l in the formula are the same or different and each represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heteroaromatic hydrocarbon group. These groups may have a halogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, an aryl group, a nitro group, a lower alkylsilyl group, an acyl group or an ester group as a substituent. m and n are natural numbers and represent the number of repeating units, and are values such that the number average molecular weight of the binder polymer (A) falls within the range of 10,000 to 1,000,000.

好ましいバインダーポリマー(A)は、ポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)またはポリ(ベンゾイルオキシエチレン)であり、これらは上記のような置換基を有していてもよい。   The preferred binder polymer (A) is poly (cyclohexanoyloxyethylene), poly (pivaloyloxyethylene) or poly (benzoyloxyethylene), which may have a substituent as described above. .

本発明は、また、上記のような構成のホログラム記録材料用組成物または同組成物を溶媒に溶かした溶液を基板上に塗布し、溶剤を蒸発させ、基板上に上記組成物からなる記録層を形成するホログラム記録媒体の製造方法にも関し、さらに上記製造方法で得られたホログラム記録媒体にも関する。   The present invention also provides a recording layer comprising the above composition on the substrate by applying a hologram recording material composition having the above-described composition or a solution obtained by dissolving the composition in a solvent onto the substrate, evaporating the solvent. And a hologram recording medium obtained by the above-described manufacturing method.

上記のような体積型ホログラム記録用組成物を用いることにより、屈折率変調、波長選択性および耐久性に優れた体積型ホログラムを容易に作製することができる。   By using the volume hologram recording composition as described above, a volume hologram excellent in refractive index modulation, wavelength selectivity and durability can be easily produced.

つぎに本発明の好ましい実施形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。   Next, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention.

まず、一般式(I)で表されるバインダーポリマー(A)は、ホログラム記録材料用組成物の成膜を可能にするため、およびホログラム記録により感光層内に形成された干渉縞を維持するために用いられる。したがって、これは作製されたホログラムの耐熱性や耐久性に密接に関係している。また、これはホログラムにおいて非常に重要な物性である屈折率変調にも大きな影響を与える。   First, the binder polymer (A) represented by the general formula (I) makes it possible to form a film for a composition for hologram recording material and to maintain interference fringes formed in the photosensitive layer by hologram recording. Used for. Therefore, this is closely related to the heat resistance and durability of the produced hologram. This also greatly affects refractive index modulation, which is a very important physical property in holograms.

バインダーポリマー(A)は、ラジカル重合性物質(B)、およびラジカル重合開始剤(C)との相溶性が良く、感光層を失透させないものである。   The binder polymer (A) has good compatibility with the radical polymerizable substance (B) and the radical polymerization initiator (C) and does not devitrify the photosensitive layer.

一般式(I)におけるRkおよびRlとしての飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基すなわち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、ペンチル等のアルキル基、炭素−炭素間二重結合または炭素−炭素間三重結合のような炭素−炭素間不飽和基を有する脂肪族炭化水素基、すなわちビニル、アリル、イソプロペニル、ブテニル、イソブテニル、ペンテニル等のアルケニル基、またはエチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル等のアルキニル基であってよい。RkおよびRlとしての脂肪族炭化水素基の炭素数は特に制限はないが、好ましくは1〜30であり、より好ましくは1〜20である。また、脂肪族炭化水素基は環状であってもよく、環の員数は好ましくは3〜10、より好ましくは5〜7である。 The saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group as R k and R 1 in the general formula (I) is a saturated aliphatic hydrocarbon group, that is, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl Aliphatic hydrocarbon groups having carbon-carbon unsaturated groups such as carbon-carbon double bonds or carbon-carbon triple bonds such as vinyl, allyl, isopropenyl, butenyl, isobutenyl, pentenyl Alkenyl groups such as ethynyl, propynyl, butynyl, pentynyl and the like. Although R k and the number of carbon atoms of the aliphatic hydrocarbon group as R l is not specifically limited, preferably 1 to 30, more preferably from 1 to 20. The aliphatic hydrocarbon group may be cyclic, and the number of ring members is preferably 3 to 10, more preferably 5 to 7.

一般式(I)におけるRkおよびRlとしての芳香族炭化水素基は、3〜8の員数からなる単環式芳香族炭化水素基またはそれらが2以上縮環した多環式芳香族炭化水素基であり、例として、フェニル、ナフチル、フェナンシル、アントラニルなどが挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group as R k and R 1 in the general formula (I) is a monocyclic aromatic hydrocarbon group having 3 to 8 members or a polycyclic aromatic hydrocarbon in which two or more of them are condensed Groups such as phenyl, naphthyl, phenanthyl, anthranyl and the like.

一般式(I)におけるRkおよびRlとしての芳香族複素環基のヘテロ原子は、窒素、酸素、硫黄、リン、セレンなどであってよい。また、複素環基は環内にカルボニル基を有してもよい。 芳香族複素環基の例としては、フリル、チエニル、イミダゾリル、オキサゾリル、ピリジル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアゾリルなどが挙げられる。 The hetero atom of the aromatic heterocyclic group as R k and R 1 in the general formula (I) may be nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, selenium and the like. The heterocyclic group may have a carbonyl group in the ring. Examples of the aromatic heterocyclic group include furyl, thienyl, imidazolyl, oxazolyl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, triazolyl and the like.

飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素芳香族炭化水素基は、フッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子、炭素数1〜6の低級アルキル基、炭素数1〜6の低級アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、炭素数1〜6のモノ、ジもしくはトリアルキルシリル基、アセチル、トルオイルなどのアシル基(アルカノイル、アリールカルボニル)、プロピオニルオキシなどのエステル基(アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、アシルオキシ)を置換基として有していてもよい。   A saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, alicyclic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group or heteroaromatic hydrocarbon group is a halogen atom such as fluorine, chlorine or bromine, or a lower alkyl having 1 to 6 carbon atoms. Groups, lower alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, aryl groups, nitro groups, mono-, di- or trialkylsilyl groups having 1 to 6 carbon atoms, acyl groups such as acetyl and toluoyl (alkanoyl, arylcarbonyl), propionyloxy, etc. The ester group (alkoxycarbonyl, aryloxycarbonyl, acyloxy) may be used as a substituent.

バインダーポリマー(A)は、ホモポリマーであってもよいし、異なる幾つかの繰り返しユニットから成るコポリマーであってもよく、さらには2種類以上のポリマーを組み合わせたポリマーブレンドでもよい。   The binder polymer (A) may be a homopolymer, a copolymer composed of several different repeating units, or a polymer blend in which two or more kinds of polymers are combined.

バインダーポリマー(A)の具体例としては、ポリ(ベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(4−ブロモベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(3−ブロモベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(4−t−ブチルベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(2−クロロベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(3−クロロベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(4−クロロベンゾイルオキシエチレン)、ポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)、ポリ(4−エトキシベンゾイルオキシエチレン)、ポリ[(2−エチル−2,3,3−トリメチルブチリルオキシ)エチレン]、ポリ(イソニコチノイルオキシエチレン)、ポリ(4−イソプロピルベンゾイルオキシエチレン)、ポリ[(2−イソプロピル−2,3−ジメチルブチリルオキシ)エチレン]、ポリ[(2−メトキシベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−メトキシベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−メチルベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(1−メチルシクロヘキサノイルオキシ)エチレン]、ポリ(ニコチノイルオキシエチレン)、ポリ[(3−ニトロベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−ニトロベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−フェニルベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)、ポリ[(4−プロピオニルオキシベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(2,2,3,3−テトラメチルバレリルオキシ)エチレン]、ポリ[(トリフルオロアセトキシ)エチレン]、ポリ[(3−トリメチルシリルベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−トリメチルシリルベンゾイルオキシ)エチレン]、ポリ[(1−アセチルインダゾール-3−イルカルボニルオキシ)エチレン]、ポリ[(ペンタフルオロプロピオニルオキシ)エチレン]、ポリ[(4−p−トルオイルブチリルオキシ)エチレン]、ポリ[(ウンデカフルオロヘキサノイルオキシ)エチレン]などが挙げられ、これらを1種類以上使用して良い。   Specific examples of the binder polymer (A) include poly (benzoyloxyethylene), poly (4-bromobenzoyloxyethylene), poly (3-bromobenzoyloxyethylene), poly (4-t-butylbenzoyloxyethylene), Poly (2-chlorobenzoyloxyethylene), poly (3-chlorobenzoyloxyethylene), poly (4-chlorobenzoyloxyethylene), poly (cyclohexanoyloxyethylene), poly (4-ethoxybenzoyloxyethylene), poly [(2-ethyl-2,3,3-trimethylbutyryloxy) ethylene], poly (isonicotinoyloxyethylene), poly (4-isopropylbenzoyloxyethylene), poly [(2-isopropyl-2,3- Dimethylbutyryloxy) ethylene], poly [(2 Methoxybenzoyloxy) ethylene], poly [(4-methoxybenzoyloxy) ethylene], poly [(4-methylbenzoyloxy) ethylene], poly [(1-methylcyclohexanoyloxy) ethylene], poly (nicotinoyloxy) Ethylene), poly [(3-nitrobenzoyloxy) ethylene], poly [(4-nitrobenzoyloxy) ethylene], poly [(4-phenylbenzoyloxy) ethylene], poly (pivaloyloxyethylene), poly [ (4-propionyloxybenzoyloxy) ethylene], poly [(2,2,3,3-tetramethylvaleryloxy) ethylene], poly [(trifluoroacetoxy) ethylene], poly [(3-trimethylsilylbenzoyloxy) Ethylene], poly [(4-trimethylsilylbenzoyloxy) ethylene], poly [ (1-acetylindazol-3-ylcarbonyloxy) ethylene], poly [(pentafluoropropionyloxy) ethylene], poly [(4-p-toluoylbutyryloxy) ethylene], poly [(undecafluorohexanoyl) One or more of these may be used.

特に好ましく用いることができるバインダーポリマー(A)としては、ポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)、ポリ(ベンゾイルオキシ)エチレンが挙げられる。   Examples of the binder polymer (A) that can be particularly preferably used include poly (cyclohexanoyloxyethylene), poly (pivaloyloxyethylene), and poly (benzoyloxy) ethylene.

バインダーポリマー(A)の使用量は、バインダーポリマー(A)とラジカル重合性物質(B)とラジカル重合開始剤(C)の合計量に対して、好ましくは10〜85重量%、より好ましくは20〜70重量%である。   The amount of the binder polymer (A) used is preferably 10 to 85% by weight, more preferably 20 with respect to the total amount of the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B) and the radical polymerization initiator (C). ~ 70 wt%.

つぎに、本発明で用いられるラジカル重合性物質(B)は、バインダーポリマー(A)やラジカル重合開始剤(C)と相溶性が良いものであればよく、エチレン性不飽和二重結合を有するアクリレートモノマー、メタクリルモノマー、ビニルモノマー、およびこれらの2以上の組み合わせからなる群より選ばれるものであってよい。   Next, the radically polymerizable substance (B) used in the present invention only needs to have good compatibility with the binder polymer (A) and the radical polymerization initiator (C), and has an ethylenically unsaturated double bond. It may be selected from the group consisting of acrylate monomers, methacrylic monomers, vinyl monomers, and combinations of two or more thereof.

(メタ)アクリルモノマーの例として、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、エトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシ(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ノニルフェノールポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステル、9H−カルバゾール−9−エチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール−トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ(メタ)アクリレート、ビス(4−(メタ)アクリロイルチオフェニル)スルフィド、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル等が挙げられる。また、上記化合物の2量体または3量体程度のオリゴマーであってもよい。 Examples of (meth) acrylic monomers include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, ethoxyethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meta ) Acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, 2,4,6-tribromophenoxy (meth) acrylate, 2-naphthyl (meth) acrylate, nonylphenol polyethylene glycol (meth) acrylate, tetrahydrofur Furyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 2-acryloilo Cyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, neopentyl glycol acrylic acid benzoate, 9H-carbazole-9-ethyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1 , 6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, dimethylol-tricyclodecane di (meth) acrylate, ethylene oxide adduct di (meth) acrylate of bisphenol A, glycerin di (meth) acrylate Bisphenoxyethanol full orange (meth) acrylate, bis (4- (meth) acryloylthiophenyl) sulfide, pentaerythritol tri (meth) acrylate, tetramethylo Rumetantetora (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane acrylate benzoate, and the like. Further, it may be an oligomer having a dimer or trimer of the above compound.

ビニルモノマーの例として、ビニルアセテート、4−ビニルアニリン、9−ビニルアントラセン、9−ビニルカルバゾール、4−ビニルアニソール、ビニルベンズアルデヒド、ビニルベンゾエイト、ビニルベンジルクロライド、4−ビニルビフェニル、ビニルブロマイド、N−ビニルカプロラクタム、ビニルクロロホルメート、ビニルクロトネート、ビニルシクロヘキサン、4−ビニル−1−シクロヘキセンジエポキサイド、ビニルシクロペンタン、ビニルデカノエート、4−ビニル−1,3−ジオキソラン−2−オン、ビニルカルボネート、ビニルトリチオカルボネート、ビニル 2−エチルヘキサノエート、ビニルフェロセン、ビニリデンクロライド、ビニルホルメート、1−ビニルイミダゾール、2−ビニルナフタレン、ビニルネオデカノエート、5−ビニル−2−ノルボルネン、4−(ビニルオキシ)ブチルベンゾエート、2−(ビニルオキシ)エタノール、4−ビニルフェニルアセテート、ビニルピバレート、ビニルプロピオネート、2−ビニルピリジン、1−ビニル−2−ピロリジノン、ビニルスルホン、ビニルトリメチルシラン、ビス(4−ビニルチオフェニル)スルフィド等が挙げられる。 また、上記化合物の2量体または3量体程度のオリゴマーであってもよい。
(メタ)アリルモノマーの例として、(メタ)アリルフェニルスルホン、(メタ)アリルエトキシシラン、(メタ)アリルトリメトキシシラン、(メタ)アリル 2,4,6−トリブロモフェニルエーテル、2,2’−ジ(メタ)アリルビスフェノールA、ジ(メタ)アリルジメチルシラン、ジ(メタ)アリルジフェニルシラン、ジ(メタ)アリルフェニルフォスフィン、ジ(メタ)アリルフタレート、ジ(メタ)アリルジカルボネイト、ジ(メタ)アリルサクシネイト等が挙げられる。 また、上記化合物の2量体または3量体程度のオリゴマーであってもよい。
Examples of vinyl monomers include vinyl acetate, 4-vinylaniline, 9-vinylanthracene, 9-vinylcarbazole, 4-vinylanisole, vinylbenzaldehyde, vinylbenzoate, vinylbenzyl chloride, 4-vinylbiphenyl, vinyl bromide, N- Vinyl caprolactam, vinyl chloroformate, vinyl crotonate, vinyl cyclohexane, 4-vinyl-1-cyclohexene diepoxide, vinyl cyclopentane, vinyl decanoate, 4-vinyl-1,3-dioxolan-2-one, vinyl carbo , Vinyl trithiocarbonate, vinyl 2-ethylhexanoate, vinyl ferrocene, vinylidene chloride, vinyl formate, 1-vinyl imidazole, 2-vinyl naphthalene, vinyl neodeca Noate, 5-vinyl-2-norbornene, 4- (vinyloxy) butylbenzoate, 2- (vinyloxy) ethanol, 4-vinylphenyl acetate, vinyl pivalate, vinyl propionate, 2-vinylpyridine, 1-vinyl-2-pyrrolidinone , Vinyl sulfone, vinyl trimethylsilane, bis (4-vinylthiophenyl) sulfide and the like. Further, it may be an oligomer having a dimer or trimer of the above compound.
Examples of (meth) allyl monomers include (meth) allylphenylsulfone, (meth) allylethoxysilane, (meth) allyltrimethoxysilane, (meth) allyl 2,4,6-tribromophenyl ether, 2,2 ′ -Di (meth) allylbisphenol A, di (meth) allyldimethylsilane, di (meth) allyldiphenylsilane, di (meth) allylphenylphosphine, di (meth) allyl phthalate, di (meth) allyl dicarbonate, Examples include di (meth) allyl succinate. Further, it may be an oligomer having a dimer or trimer of the above compound.

ラジカル重合性化合物(B)として好ましいのは、フェノキシエチルアクリレート、2,4,6−トリブロモフェノキシ(メタ)アクリレート、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物ジ(メタ)アクリレートである。   Preferred as the radical polymerizable compound (B) are phenoxyethyl acrylate, 2,4,6-tribromophenoxy (meth) acrylate, 2-naphthyl (meth) acrylate, and ethylene oxide adduct di (meth) acrylate of bisphenol A. It is.

ラジカル重合性化合物(B)の使用量は、バインダーポリマー(A)とラジカル重合性物質(B)とラジカル重合開始剤(C)の合計量に対して、好ましくは10〜80重量%、より好ましくは25〜60重量%である。  The amount of the radical polymerizable compound (B) used is preferably 10 to 80% by weight, more preferably based on the total amount of the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B) and the radical polymerization initiator (C). Is 25-60% by weight.

つぎに、本発明で用いられるラジカル重合開始剤(C) としては、例えば、カルボニル化合物、有機錫化合物、アルキルアリールホウ素塩、オニウム塩類、鉄アレーン錯体、トリハロゲノメチル置換トリアジン化合物、有機過酸化物、ビスイミダゾール誘導体、チタノセン化合物等が使用される。   Next, examples of the radical polymerization initiator (C) used in the present invention include carbonyl compounds, organic tin compounds, alkylaryl boron salts, onium salts, iron arene complexes, trihalogenomethyl-substituted triazine compounds, organic peroxides. Bisimidazole derivatives, titanocene compounds and the like are used.

上記化合物として、例えばベンジル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、トリブチルベンジル錫、テトラブチルアンモニウム・トリフェニルブチルボレート、トリフェニル−n−ブチルボレート、ジフェニルウヨードニウム塩、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフルオロフォスフェイト(1−)、トリス(トリクロロメチル)トリアジン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレイト、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、ビス(2,4,5−トリフェニル)イミダゾリル、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムが例示できる。これらは単独で用いても2以上の組み合わせで用いてもよい。   Examples of the above compounds include benzyl, benzoin ethyl ether, benzophenone, diethoxyacetophenone, tributylbenzyltin, tetrabutylammonium / triphenylbutylborate, triphenyl-n-butylborate, diphenyliodonium salt, η5-cyclopentadienyl- η 6 -cumenyl-iron (1 +)-hexafluorophosphate (1-), tris (trichloromethyl) triazine, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, di-t- Butyl peroxyisophthalate, 2,5-dimethyl-2,5-bis (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxybenzoate, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2 '-Biimidazole, bis (2,4,5-triphenyl) imidazolyl, bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrole-1) -Il) -phenyl) titanium. These may be used alone or in combination of two or more.

ラジカル重合開始剤(C)の使用量は、バインダーポリマー(A)とラジカル重合性物質(B)とラジカル重合開始剤(C)の合計量に対して、好ましくは0.1〜15重量%、より好ましくは1〜10重量%である。   The amount of the radical polymerization initiator (C) used is preferably 0.1 to 15% by weight based on the total amount of the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B) and the radical polymerization initiator (C). More preferably, it is 1 to 10% by weight.

また、必要に応じてラジカル重合開始剤(C)に光増感色素を組み合わせて用いても良い。  Moreover, you may use it combining a photosensitizing dye with a radical polymerization initiator (C) as needed.

本発明で任意に用いられる光増感色素としては、ホログラム記録時に使用するレーザー:He−Ne(波長633nm)、Ar(波長515,488nm)、YAG(波長532nm)He−Cd(波長442nm)等のレーザー光を吸収するものが好ましく、中でもラジカル重合開始剤(C)に対して分光増感作用を示すものがより好ましい。   As photosensitizing dyes optionally used in the present invention, lasers used for hologram recording: He—Ne (wavelength 633 nm), Ar (wavelength 515, 488 nm), YAG (wavelength 532 nm) He—Cd (wavelength 442 nm), etc. Those that absorb the laser light are preferred, and among them, those that exhibit a spectral sensitizing action on the radical polymerization initiator (C) are more preferred.

このような光増感色素としては、例えば、ミヒラケトン、アクリジンイエロー、メロシアニン、メチレンブルー、カンファーキノン、エオシン、脱カルボキシル化ローズベンガル等が好適に使用される。光増感色素は、可視領域の光に吸収を示すものであればよく、上記以外に、例えば、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、フタロシアニン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、アクリジン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、キノロン誘導体、スチルベン誘導体、オキサジン誘導体、チアジン系色素等も使用可能であり、更には「色素ハンドブック」(大河原信他編、講談社、1986年)、「機能性色素の化学」(大河原信他編、シーエムシー、1983年)、「特殊機能材料」(池森忠三郎他編、シーエムシー、1986年)に記載される光増感色素も用いることができる。これらは単独で用いても2以上の組み合わせで用いてもよい。   As such a photosensitizing dye, for example, mihiraketone, acridine yellow, merocyanine, methylene blue, camphorquinone, eosin, decarboxylated rose bengal and the like are preferably used. The photosensitizing dye is not particularly limited as long as it absorbs light in the visible region. For example, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, phthalocyanine derivatives, xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, acridine derivatives, porphyrin derivatives, coumarin derivatives. , Ketocoumarin derivatives, quinolone derivatives, stilbene derivatives, oxazine derivatives, thiazine dyes, etc. can also be used. Furthermore, “Dye Handbook” (Shin Okawara et al., Kodansha, 1986), “Chemicals of Functional Dyes” (Okawara) Photosensitizing dyes described in Shin et al., CMC, 1983) and “Special Function Materials” (Tadaburo Ikemori et al., CMC, 1986) can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.

好ましく用いられる光増感色素としては、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、ケトクマリン誘導体、p−アミノフェニル不飽和ケトンが挙げられる。   Preferred examples of the photosensitizing dye include cyanine derivatives, merocyanine derivatives, ketocoumarin derivatives, and p-aminophenyl unsaturated ketones.

特に好ましく用いられる光増感色素としては、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン、2,5−ビス〔(4−ジエチルアミノ)−2−メチルベンジリデン〕シクロペンタノンが挙げられる。   Particularly preferred photosensitizing dyes include 2,5-bis (4-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone and 2,5-bis [(4-diethylamino) -2-methylbenzylidene] cyclopentanone.

光増感色素の使用量は、バインダーポリマー(A)とラジカル重合性物質(B)とラジカル重合開始剤(C)の合計量に対して、好ましくは0.01〜1重量%、より好ましくは0.05〜0.5重量%である。   The amount of the photosensitizing dye used is preferably 0.01 to 1% by weight, more preferably the total amount of the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B) and the radical polymerization initiator (C). 0.05 to 0.5% by weight.

本発明によるホログラム記録材料組成物は、必要に応じて、可塑剤、増粘剤、熱重合禁止剤、連鎖移動剤等の添加剤や、溶剤等を含むことができる。
可塑剤は、バインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、およびラジカル重合開始剤(C)と非反応性の化合物であり、相溶性の良いものを用いる。可塑剤としては、ジメチルフタレート、ジエチルフタレート、ジオクチルフタレートに代表されるフタル酸エステル類;ジメチルアジペート、ジブチルアジペート、ジメチルセバケート、ジエチルセバケート、ジブチルセバケート、ジエチルサクシネートに代表される脂肪族二塩基酸エステル類;トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェートに代表される正リン酸エステル類;グリセリルトリアセテート、2−エチルヘキシルアセテートに代表される酢酸エステル類;トリフェニルホスファイト、ジブチルハイドロジエンホスファイトに代表される亜リン酸エステル類等の不活性化合物が例示される。可塑剤は上記例示物を単独で用いても2以上の組み合わせで用いてもよい。
増粘剤は、バインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、ラジカル重合開始剤(C)、およびその他の添加剤と相溶性が良いものを用い、膜の強度などの物性の改良目的でも使用する。
The hologram recording material composition according to the present invention can contain additives such as a plasticizer, a thickener, a thermal polymerization inhibitor, a chain transfer agent, a solvent, and the like, if necessary.
The plasticizer is a compound that is non-reactive with the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B), and the radical polymerization initiator (C), and those having good compatibility are used. Examples of the plasticizer include phthalic acid esters represented by dimethyl phthalate, diethyl phthalate and dioctyl phthalate; dimethyl adipate, dibutyl adipate, dimethyl sebacate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate and diethyl succinate Basic acid esters; orthophosphates represented by trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate; acetates represented by glyceryl triacetate and 2-ethylhexyl acetate; triphenyl phosphite, dibutyl Inactive compounds such as phosphites represented by hydrogen phosphite are exemplified. The plasticizer may be used alone or in combination of two or more.
Thickeners should be compatible with binder polymer (A), radical polymerizable substance (B), radical polymerization initiator (C), and other additives to improve physical properties such as film strength. But use it.

増粘剤としてはシリカゲルのような無機微粒子(例えばダイソー社製の「ダイソーゲルSPシリーズ」、富士シリシア化学社製の「サイリシア」や「フジシリカゲル」、シオノギ製薬社製の「カープレックス」、日本アエロジル社製の「アエロジル」、扶桑化学工業社製の「超高純度コロイダルシリカ」、「高純度オルガノゾル」、トクヤマ社製の「レオロシール」、「トクシール」、「ファインシール」等)や、有機微粒子(例えば特開平10−72510、特開平10−310684各公報に記載の方法で作製され得るジアリルフタレート系ポリマー、若しくは「新材料シリーズ『超微粒子ポリマーの最先端技術』」(シーエムシー、室井宗一監修、1991年)に記載のある花王社製「PB,200シリーズ」、鐘紡社製「ベルパールシリーズ」、積水化成品社製「テクポリマーシリーズ」、積水ファインケミカル社製「ミクロパールシリーズ」、綜研化学社製「MRシリーズ」「MPシリーズ」等)が好ましい。   As the thickener, inorganic fine particles such as silica gel (for example, “Daiso Gel SP Series” manufactured by Daiso Corporation, “Silysia” and “Fuji Silica Gel” manufactured by Fuji Silysia Chemical Ltd., “Carplex” manufactured by Shionogi Pharmaceutical, Japan Aerosil “Aerosil”, Fuso Chemical Industries “ultra-high-purity colloidal silica”, “High-purity organosol”, Tokuyama's “Leolosil”, “Tocsil”, “Fine seal”, etc.) and organic fine particles (For example, diallyl phthalate polymers that can be produced by the methods described in JP-A-10-72510 and JP-A-10-310684, or “New Material Series“ Cutting-edge Technology of Ultrafine Particle Polymers ”” (CMC, Soichi Muroi "PB, 200 series" manufactured by Kao Corporation and "Belle Pearl" manufactured by Kanebo Co., Ltd. Leeds ", Sekisui Plastics Co., Ltd." tech polymer series ", Sekisui Fine Chemical Co., Ltd." Micro Pearl Series ", Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.," MR Series "," MP Series ", etc.) is preferable.

ラジカル重合開始剤(C)によっては貯蔵安定性、特に暗所貯蔵安定性のよくないものがあるので、その場合には熱重合禁止剤を貯蔵安定剤として使用してもよい。   Some radical polymerization initiators (C) have poor storage stability, particularly dark storage stability. In that case, a thermal polymerization inhibitor may be used as a storage stabilizer.

熱重合禁止剤の例としては、生成した重合活性種を消去する働きのある、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、ナフチルアミン、ジフェニルピクリルヒドラジン、ジフェニルアミン等が挙げられる。   Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, t-butylcatechol, naphthylamine, diphenylpicrylhydrazine, diphenylamine and the like, which have a function of eliminating the generated polymerization active species.

連鎖移動剤は、ラジカル重合開始剤(C)より生じたラジカルをより重合活性の高いラジカルへと変換するために用いられる場合がある。   The chain transfer agent may be used to convert radicals generated from the radical polymerization initiator (C) into radicals with higher polymerization activity.

連鎖移動剤の例としては、α−メチルスチレンダイマー、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾリルジスルフィド、2−(N,N−ジエチルチオカルバモイルチオ)ベンゾチアゾール、2−(モルホリノジチオ)ベンゾチアゾール等が挙げられる。   Examples of chain transfer agents include α-methylstyrene dimer, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, dibenzothiazolyl disulfide, 2- (N, N-diethylthiocarbamoylthio) benzothiazole, 2- ( Morpholinodithio) benzothiazole and the like.

可塑剤、増粘剤、熱重合禁止剤、連鎖移動剤等の添加剤の使用量は、目的とするホログラムに応じて適宜選定される。   The amounts of additives such as plasticizers, thickeners, thermal polymerization inhibitors, chain transfer agents and the like are appropriately selected according to the target hologram.

溶媒は、粘度調整、相溶性調節の外、製膜性等を向上させるために有効であり、例えば、アセトン、キシレン、トルエン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、ベンゼン、塩化メチレン、ジクロロメタン、クロロホルム、メタノール、等の有機溶剤がよく用いられる。しかしながら、水は、粘度調整、相溶性調節、成膜性等を阻害するので使用できない。水はエマルジョン形態でも媒質として使用できない。   The solvent is effective for improving the film-forming property in addition to the viscosity adjustment and compatibility adjustment, for example, acetone, xylene, toluene, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, benzene, methylene chloride, dichloromethane, chloroform, methanol, etc. Organic solvents are often used. However, water cannot be used because it inhibits viscosity adjustment, compatibility adjustment, film-forming property, and the like. Water cannot be used as a medium even in emulsion form.

溶剤の使用量は、バインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B) 、ラジカル重合開始剤(C)、および任意に含まれる添加剤の合計100重量部に対して好ましくは1〜1500重量部程度である。   The amount of the solvent used is preferably 1 to 1500 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B), the radical polymerization initiator (C), and the optional additives. Degree.

ホログラム記録材料組成物を調製するには、例えば、バインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、ラジカル重合開始剤(C)を、ガラスビーカー等の耐有機溶剤性容器に入れて、全体を撹拌する。この場合、固体成分の溶解を促進するために、組成物の変性が生じない範囲で、これを例えば40〜90℃程度に加熱してもよい。   In order to prepare the hologram recording material composition, for example, the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B), and the radical polymerization initiator (C) are put in an organic solvent resistant container such as a glass beaker, Is stirred. In this case, in order to promote the dissolution of the solid component, it may be heated to, for example, about 40 to 90 ° C. within a range in which the composition is not modified.

本発明によるホログラム記録材料用フォトポリマー組成物を用いてホログラム記録媒体を作製するには、同記録材料組成物を基板の片面に塗布し、生じた塗膜すなわち記録層と基板とからなる2層構造の記録媒体を得る。また、必要に応じて、基板上の記録層の上にフィルム状、シート状ないしは板状の保護材を被せて3層構造体を得る。組成物の調製工程で有機溶媒を用いることが好ましい。この場合、バインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、ラジカル重合開始剤(C)を溶剤に溶解させ、得られた溶液を基板上に塗布し、その後、溶剤を蒸発させて記録層を形成する。記録層に保護材を被せる場合は、保護材被覆の前に溶媒を風乾や減圧蒸発等によって除去しておくのがよい。基板は光学的に透明な材料、例えばガラス板やポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板のようなプラスチック板もしくはフィルム等からなる。基板の厚みは好ましくは0.02〜10mmである。基板は平面である必要はなく屈曲や湾曲あるいは表面に凹凸構造のあるものでもよい。保護材も基板と同じく光学的に透明な材料からなる。保護材の厚みは好ましくは0.02〜10mmである。塗布方法はグラビア塗布、ロールコーティング塗布、バーコート塗布、スピンコート塗布等である。溶媒除去後の記録層の厚みは、1〜500μm、好ましくは1〜100μmになるように塗布する。   In order to produce a hologram recording medium using the photopolymer composition for hologram recording material according to the present invention, the recording material composition is applied to one side of a substrate, and the resulting coating film, that is, two layers comprising a recording layer and a substrate. A recording medium having a structure is obtained. If necessary, a three-layer structure is obtained by covering a recording layer on the substrate with a film-like, sheet-like or plate-like protective material. It is preferable to use an organic solvent in the preparation process of the composition. In this case, the binder polymer (A), the radical polymerizable substance (B), and the radical polymerization initiator (C) are dissolved in a solvent, and the resulting solution is applied onto a substrate, and then the solvent is evaporated to form a recording layer. Form. When covering the recording layer with a protective material, it is preferable to remove the solvent by air drying, evaporation under reduced pressure or the like before coating the protective material. The substrate is made of an optically transparent material, for example, a glass plate, a polyethylene terephthalate plate, a polycarbonate plate, a plastic plate such as a polymethyl methacrylate plate, or a film. The thickness of the substrate is preferably 0.02 to 10 mm. The substrate does not have to be flat, and may be bent, curved, or have an uneven structure on the surface. The protective material is also made of an optically transparent material like the substrate. The thickness of the protective material is preferably 0.02 to 10 mm. Examples of the coating method include gravure coating, roll coating coating, bar coating coating, and spin coating coating. The thickness of the recording layer after removal of the solvent is 1 to 500 μm, preferably 1 to 100 μm.

本発明におけるホログラム組成物を用いて、例えば以下のような記録方法でホログラムを作製することができる。   Using the hologram composition in the present invention, for example, a hologram can be produced by the following recording method.

本発明によるホログラム記録媒体に被記録物をホログラムとして記録するには、通常の記録方法が採用できる。すなわち、波長が300〜800nmの範囲にある光を2つに分け、そのうち一方の光線(参照光)と、他方の光線を記録すべき物体に照射して得られる物体からの反射光(物体光)を、該記録物体に対してそれぞれ同一平面より、あるいは表裏面より入射させて、干渉させることにより得られる干渉縞を捕らえることができる位置に、該ホログラム記録材料用媒体を配置し、同媒体に上記物体を記録する。   In order to record the recording object as a hologram on the hologram recording medium according to the present invention, a normal recording method can be adopted. That is, light having a wavelength in the range of 300 to 800 nm is divided into two, one of which (reference light) and the reflected light (object light) obtained by irradiating the object to be recorded with the other light beam. ) Are incident on the recording object from the same plane or from the front and back surfaces, and the hologram recording material medium is disposed at a position where interference fringes obtained by interference can be captured. Record the object in

より詳しくは、レーザー光をビームスプリッターなどで2つの光線に分割し、ミラーなどの使用により両者を再度合わせることで干渉縞を得る(二光束露光法)。あるいは1つのレーザー光をミラーにより反射させ、入射光と反射光の両者を再度合わせることにより干渉縞を得る(一光束露光法)。このように形成した干渉縞パターンの明暗の強度分布を捕らえることのできる位置に記録媒体を設置する。この状態で、通常、数秒から数分間レーザー光照射を行うと、ホログラムとなる干渉縞が記録媒体上に記録される。用いるレーザー光の光量は、光強度と照射時間との積で表して、好ましくは0.1〜10,000mJ/cm程度、より好ましくは1〜1,000mJ/cm程度である。 More specifically, the laser beam is divided into two light beams by a beam splitter or the like, and interference fringes are obtained by using a mirror or the like to match the two again (two-beam exposure method). Alternatively, one laser beam is reflected by a mirror, and interference fringes are obtained by combining both incident light and reflected light again (single beam exposure method). A recording medium is installed at a position where the intensity distribution of the interference fringe pattern formed in this way can be captured. In this state, when laser light irradiation is normally performed for several seconds to several minutes, interference fringes that become holograms are recorded on the recording medium. The amount of laser light used is represented by the product of the light intensity and the irradiation time, and is preferably about 0.1 to 10,000 mJ / cm 2 , more preferably about 1 to 1,000 mJ / cm 2 .

本発明で用いられる光源は、ラジカル重合開始剤(C)、およびラジカル重合開始剤(C)と任意に添加してもよい光増感色素の組み合わせからなる光重合開始系に該光源から発する光を照射した際に、ラジカル重合性物質(B)の重合を誘発させるものであればよい。代表的な光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が例示できる。これらは該記録媒体にマスターホログラムの情報をコピーする時などに使用できる。また、これらは、干渉縞を記録したホログラムの定着処理を行う際の光源としても利用できる。ホログラム記録に好ましい光源としては、レーザーが挙げられる。レーザーは単一波長であり、コヒーレンス性を有しているため、ホログラム記録に適した光源である。より好ましい光源は更にコヒーレンス性に優れた光源、例えば、上記レーザーにエタロン等の光学素子を装着したものであり、これは該単一波長の周波数を単一周波数にしたものである。代表的なレーザーとしては、発振波長300〜800nmのもの、具体的にKr(波長647nm)、He−Ne(波長633nm)、Ar(波長515nm 488nm)、YAG(波長532nm)、He-Cd(波長442nm)等が例示できる。これら光源は単独で用いても、2個以上組み合わせて使用しても良い。また、該光源は連続光でも、ある一定または任意間隔にてパルス発振しても良い。該光源より得られる光は記録材料に対し、記録時以外に記録前後にも照射して良い。  The light source used in the present invention is a light emitted from the light source to a photopolymerization initiation system comprising a radical polymerization initiator (C) and a combination of a radical polymerization initiator (C) and a photosensitizing dye that may optionally be added. What is necessary is just to induce the polymerization of the radically polymerizable substance (B) when it is irradiated. Typical examples of the light source include a high pressure mercury lamp, an ultra high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, and a halogen lamp. These can be used when copying the information of the master hologram to the recording medium. They can also be used as a light source for fixing a hologram on which interference fringes are recorded. As a preferred light source for hologram recording, a laser can be mentioned. Since the laser has a single wavelength and has coherence, it is a light source suitable for hologram recording. A more preferable light source is a light source having further excellent coherence, for example, a laser in which an optical element such as an etalon is attached to the laser, which is obtained by changing the frequency of the single wavelength to a single frequency. Typical lasers have an oscillation wavelength of 300 to 800 nm, specifically Kr (wavelength 647 nm), He—Ne (wavelength 633 nm), Ar (wavelength 515 nm 488 nm), YAG (wavelength 532 nm), He—Cd (wavelength). 442 nm). These light sources may be used alone or in combination of two or more. Further, the light source may be continuous light or may oscillate in pulses at a constant or arbitrary interval. The light obtained from the light source may be applied to the recording material before and after recording as well as during recording.

ホログラム形成後においては、全面光照射行い、残存している未反応のラジカル重合性物質(B)を後重合させることが好ましい。 全面光照射に用いる光源としては、先に示した高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ等が例示できる。照射する光量は、通常0.1〜10J/cm程度である。 また、必要に応じて重合を促進させるために加熱処理を行ってもよい。これにより回折効率、回折光のピーク波長、半値幅などを変化させることができる。加熱処理の方法としては、40〜150℃程度のオーブンに0.5〜500分程度入れると良い。これらの後処理は、形成された像の安定化、記録したホログラムの耐候性をよくする上でも重要である。 After the hologram formation, it is preferable to post-polymerize the remaining unreacted radical polymerizable substance (B) by irradiating the entire surface with light. Examples of the light source used for the entire surface light irradiation include the high pressure mercury lamp, the ultra high pressure mercury lamp, the low pressure mercury lamp, the xenon lamp, the metal halide lamp, and the halogen lamp described above. The amount of light to be irradiated is usually about 0.1 to 10 J / cm 2 . Moreover, you may heat-process in order to accelerate | stimulate polymerization as needed. Thereby, the diffraction efficiency, the peak wavelength of the diffracted light, the half width, etc. can be changed. As a method of heat treatment, it is preferable to put in an oven at about 40 to 150 ° C. for about 0.5 to 500 minutes. These post-treatments are also important for stabilizing the formed image and improving the weather resistance of the recorded hologram.

以下、本発明の実施例を幾つか挙げ、本発明を具体的に説明する。ただし、これら実施例は本発明を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to several examples of the present invention. However, these examples do not limit the present invention.

実施例1
1)バインダーポリマー(A)として、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)を以下の手順で得た。
Example 1
1) Poly (pivaloyloxyethylene) was obtained as a binder polymer (A) by the following procedure.

かき混ぜ機、コンデンサー、温度計を備えた300mLの三つ口フラスコにピバロイルオキシエチレンモノマー32g(0.25mol)とメタノール13.3gを入れ、攪拌下に湯浴の温度を60〜63℃に上げた。沸騰が始まり還流が認められてから、予めアゾビスイソブチロニトリル0.16g(1.00mmol)をメタノール2.0gに溶解した開始剤溶液を加えた。直ちに重合が始まるので、そのまま5時間重合を行った。   A 300 mL three-necked flask equipped with a stirrer, condenser and thermometer was charged with 32 g (0.25 mol) of pivaloyloxyethylene monomer and 13.3 g of methanol, and the temperature of the hot water bath was adjusted to 60 to 63 ° C. with stirring. Raised. After boiling started and reflux was observed, an initiator solution in which 0.16 g (1.00 mmol) of azobisisobutyronitrile was previously dissolved in 2.0 g of methanol was added. Since the polymerization started immediately, the polymerization was carried out for 5 hours.

ついで少量のジニトロベンゼンを加えて重合を停止させ、メタノールを滴下しながら加熱を続け、未反応のピバロイルオキシエチレンモノマーをメタノールと共に留出させた。留出液の温度がメタノールの沸点64.5℃に達したとき、追い出しを終了した。モノマー追い出し後に残った、主としてポリマーが含まれる反応液を大量の水中に注いで沈殿させ、さらに加熱して微量の残存モノマーを除いた後に乾燥した。こうして単離した生成ポリマーをメタノール-水系より再沈殿させ、精製した。   Then, a small amount of dinitrobenzene was added to terminate the polymerization, and heating was continued while dropwise adding methanol to distill unreacted pivaloyloxyethylene monomer together with methanol. When the temperature of the distillate reached the boiling point of methanol of 64.5 ° C., the purge was terminated. The reaction liquid mainly containing the polymer remaining after the monomer was driven out was poured into a large amount of water to precipitate, and further heated to remove a trace amount of residual monomer, followed by drying. The product polymer thus isolated was reprecipitated from a methanol-water system and purified.

2)バインダーポリマー(A)としてポリ(ピバロイルオキシエチレン)(数平均分子量=約5万)5.0g、ラジカル重合性物質(B)としてフェノキシエチルアクリレート(共栄化学社製、ライトアクリレートPO−A)2.5g、ラジカル重合開始剤(C)として3,3',4,4'−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(日本油脂社製、BTTB25からトルエンを留去し、ジエチルエーテルで洗浄したもの)0.30g、光増感色素として2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン0.030g、および溶媒としてアセトン20gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。 2) 5.0 g of poly (pivaloyloxyethylene) (number average molecular weight = about 50,000) as the binder polymer (A), and phenoxyethyl acrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd., light acrylate PO-) as the radical polymerizable substance (B) A) 2.5 g, 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (manufactured by NOF Corporation, BTTB25 as a radical polymerization initiator (C), and toluene was distilled off. 0.30 g obtained by washing with ether), 0.030 g of 2,5-bis (4-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone as a photosensitizing dye, and 20 g of acetone as a solvent are mixed at room temperature to obtain a hologram recording material composition. Prepared.

3)この組成物を60mm×60mmのガラス基板(厚さ約1.3mm)の片面に乾燥後の厚みがおよそ15μmになるようにスピンコートにより塗布し、加熱処理を施すことにより塗布層から溶媒を除去し、基板と、基板上に形成された上記組成物からなる記録層からなる2層構造の記録媒体を作製した。 3) This composition was applied to one side of a 60 mm × 60 mm glass substrate (thickness: about 1.3 mm) by spin coating so that the thickness after drying was about 15 μm, and was subjected to heat treatment to remove the solvent from the coating layer. Then, a recording medium having a two-layer structure including a substrate and a recording layer made of the composition formed on the substrate was produced.

4)この記録媒体の記録層に厚み50μmのPETフィルムを被せて3層構造のホログラム記録用感光板を作製した。 4) A hologram recording photosensitive plate having a three-layer structure was produced by covering the recording layer of this recording medium with a 50 μm thick PET film.

5)つぎに515nmのArイオンレーザーをビームスプリッターで分岐し、各分岐光の角度をミラーにより変えて、両者を再び合成して干渉させ干渉縞を得た。この干渉縞を捉えることができる位置に上記感光板をガラス面から光が入射するように設置した。 5) Next, an Ar ion laser of 515 nm was branched by a beam splitter, the angle of each branched light was changed by a mirror, and both were synthesized again to interfere with each other to obtain interference fringes. The photosensitive plate was placed at a position where the interference fringes could be captured so that light could enter from the glass surface.

6)透過型ホログラムの光学系の例を図1に示す。 6) An example of an optical system of a transmission hologram is shown in FIG.

7)この状態で感光板を露光し、ホログラムとなる干渉縞を感光板上に記録した。ビーム強度比はおよそ1:1に保ち、感光板上での1つの光強度を1.0mW/cmとして、5秒間から60秒間、露光量として10mJ/cmから120mJ/cm露光した。 7) In this state, the photosensitive plate was exposed, and interference fringes forming a hologram were recorded on the photosensitive plate. Beam intensity ratio is about 1: 1 to keep, one of the light intensity on the photosensitive plate as 1.0 mW / cm 2, 60 seconds 5 seconds exposure as 10 mJ / cm 2 from 120 mJ / cm 2 was exposed.

8)ホログラム潜像の定着のため、高圧水銀灯(ウシオ電気社製、UM−102)を用いて全体を露光強度10 mW/cmで露光量3J/cmでPETフィルム側から照射した。 8) For fixing the hologram latent image, the whole was irradiated from the PET film side with an exposure intensity of 10 mW / cm 2 and an exposure amount of 3 J / cm 2 using a high-pressure mercury lamp (USHIO, UM-102).

実施例2
1) 実施例1と同様にして、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)を得た。
Example 2
1) In the same manner as in Example 1, poly (pivaloyloxyethylene) was obtained.

2)バインダーポリマー(A)としてポリ(ピバロイルオキシエチレン)(数平均分子量=約5万)5.0g、ラジカル重合性物質(B)としてフェノキシエチルアクリレート(共栄化学社製、ライトアクリレートPO−A)2.0g、トリブロモフェニルアクリレート(第一工業製薬社製、ニューフロンティアBR−30)、ラジカル重合開始剤(C)として3,3',4,4'−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(日本油脂社製、BTTB25からトルエンを留去し、ジエチルエーテルで洗浄したもの)0.30g、光増感色素として2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンジリデン)シクロペンタノン0.030g、および溶媒としてアセトン20gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。 2) 5.0 g of poly (pivaloyloxyethylene) (number average molecular weight = about 50,000) as the binder polymer (A), and phenoxyethyl acrylate (manufactured by Kyoei Chemical Co., Ltd., light acrylate PO-) as the radical polymerizable substance (B) A) 2.0 g, tribromophenyl acrylate (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., New Frontier BR-30), 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylper) as radical polymerization initiator (C) Oxycarbonyl) benzophenone (manufactured by NOF Corporation, toluene distilled off from BTTB25 and washed with diethyl ether) 0.30 g, 2,5-bis (4-diethylaminobenzylidene) cyclopentanone as a photosensitizing dye 030 g and 20 g of acetone as a solvent were mixed at room temperature to prepare a hologram recording material composition.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

実施例3
1)バインダーポリマー(A)としてポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)を実施例1の(1)と同様の方法で得た。但し、シクロヘキサノイルオキシエチレンモノマーの量は、39g(0.25mol)とした。
Example 3
1) Poly (cyclohexanoyloxyethylene) was obtained as a binder polymer (A) in the same manner as (1) of Example 1. However, the amount of cyclohexanoyloxyethylene monomer was 39 g (0.25 mol).

2)バインダーポリマー(A)としてポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)(数平均分子量=約4万)5.0g、ラジカル重合性物質(B)としてパラクミルフェノキシエチレングリコールアクリレート(東亞合成社製、アロニックスM−110)3.5g、ラジカル重合開始剤(C)として3,3',4,4'−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(日本油脂社製、BTTB25からトルエンを留去し、ジエチルエーテルで洗浄したもの)0.30g、光増感色素としてメロシアニン色素(林原生物化学研究所製、NK−1538)0.030g、および溶媒としてアセトン20gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。 2) 5.0 g of poly (cyclohexanoyloxyethylene) (number average molecular weight = about 40,000) as the binder polymer (A), paracumylphenoxyethylene glycol acrylate (manufactured by Toagosei Co., Ltd., Aronix) as the radical polymerizable substance (B) M-110) 3.5 g, 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (manufactured by NOF Corporation, BTTB25 as a radical polymerization initiator (C) 0.30 g, washed with diethyl ether), 0.030 g of a merocyanine dye (manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories, NK-1538) as a photosensitizing dye, and 20 g of acetone as a solvent are mixed at room temperature to obtain a hologram recording material composition A product was prepared.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

実施例4
1)バインダーポリマー(A)としてポリ(ベンゾイルオキシエチレン)を実施例1の(1)と同様の方法で得た。但し、ベンゾイルオキシエチレンの量は、37g(0.25mol)とした。
Example 4
1) Poly (benzoyloxyethylene) was obtained as a binder polymer (A) in the same manner as (1) of Example 1. However, the amount of benzoyloxyethylene was 37 g (0.25 mol).

2)バインダーポリマー(A)としてポリ(ベンゾイルオキシエチレン)(数平均分子量=約5万)5.0g、ラジカル重合性物質(B)としてトリメチロールプロパントリアクリレート(新中村化学社製、NKエステルA−TMPT)2.5g、ラジカル重合開始剤(C)として3,3',4,4'−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(日本油脂社製、BTTB25からトルエンを留去し、ジエチルエーテルで洗浄したもの)0.30g、光増感色素としてメロシアニン色素(林原生物化学研究所製、NK−1538)0.030g、および溶媒としてアセトン20gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。 2) 5.0 g of poly (benzoyloxyethylene) (number average molecular weight = approximately 50,000) as the binder polymer (A), trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., NK Ester A) as the radical polymerizable substance (B) -TMPT) 2.5 g, 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (manufactured by NOF Corporation, BTTB25 as a radical polymerization initiator (C), 0.30 g obtained by washing with diethyl ether), 0.030 g merocyanine dye (manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories, NK-1538) as photosensitizing dye, and 20 g acetone as solvent are mixed at room temperature to obtain a hologram recording material composition Was prepared.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

実施例5
実施例1と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Example 5
A hologram recording medium was prepared by the same operation as in Example 1, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

実施例6
実施例2と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Example 6
A hologram recording medium was manufactured by the same operation as in Example 2, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

実施例7
実施例3と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Example 7
A hologram recording medium was produced by the same operation as in Example 3, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

実施例8
実施例4と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Example 8
A hologram recording medium was produced by the same operation as in Example 4, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

比較例1
2)バインダーポリマー(A)を用いず、カチオン重合性化合物として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ユニオンカーバイド社製、UVR−6110)900mg、ラジカル重合性化合物としてビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)メタン900mg、バインダーポリマーとしてメチルメタクリレート/エチルアクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体(共重合比88/2/10、Mw=約5万)500mg、光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート60mg、光増感色素として3,9−ジエチル−3’−カルボキシメチル−2,2’−チアカルボシアニン、ヨウ素塩5mg、溶媒として光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤を溶かすためにエタノール1.5g、その他の組成物を溶解させるためにメチルエチルケトン0.7gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。
Comparative Example 1
2) Without using the binder polymer (A), 900 mg of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (manufactured by Union Carbide, UVR-6110) as a cationic polymerizable compound, radical polymerizable compound As a binder polymer, 900 mg of bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) methane, methyl methacrylate / ethyl acrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio 88/2/10, Mw = about 50,000) as a binder polymer, Photoradical polymerization initiator, diphenyliodonium hexafluoroantimonate 60 mg as a photocationic polymerization initiator, 3,9-diethyl-3′-carboxymethyl-2,2′-thiacarbocyanine, iodine salt 5 mg as a photosensitizing dye, A hologram recording material composition was prepared by mixing 1.5 g of ethanol to dissolve the photoradical polymerization initiator and photocationic polymerization initiator as a solvent, and 0.7 g of methyl ethyl ketone to dissolve other compositions at room temperature.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

比較例2
2)バインダーポリマー(A)を用いず、カチオン重合性化合物としてセロキサイド2081(ダイセル化学工業社製)900mg、ラジカル重合性化合物としてビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)メタン900mg、バインダーポリマーとしてメチルメタクリレート/エチルアクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体(共重合比88/2/10、Mw=約5万)500mg、光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート60mg、光増感色素として3,9−ジエチル−3’−カルボキシメチル−2,2’−チアカルボシアニン、ヨウ素塩5mg、溶媒として光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤を溶かすためにエタノール1.5g、その他の組成物を溶解させるためにメチルエチルケトン0.7gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。
Comparative Example 2
2) Without using the binder polymer (A), 900 mg of Celoxide 2081 (manufactured by Daicel Chemical Industries) as the cationic polymerizable compound, 900 mg of bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) methane as the radical polymerizable compound, and methyl methacrylate as the binder polymer / Ethyl acrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio 88/2/10, Mw = approximately 50,000) 500 mg, photoradical polymerization initiator, 60 mg diphenyliodonium hexafluoroantimonate as photocationic polymerization initiator 1,9-diethyl-3′-carboxymethyl-2,2′-thiacarbocyanine as a photosensitizing dye, 5 mg of an iodine salt, ethanol 1 to dissolve a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator as a solvent .5 , Methyl ethyl ketone 0.7g were mixed at room temperature to dissolve the other compositions were prepared hologram recording material composition.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

比較例3
2)バインダーポリマー(A)を用いず、カチオン重合性化合物として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ユニオンカーバイド社製、UVR−6110)900mg、ラジカル重合性化合物として2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパン450mg、ビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)メタン450mg、バインダーポリマーとしてメチルメタクリレート/エチルアクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体(共重合比88/2/10、Mw=約5万)500mg、光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートを60mg、光増感色素として3,9−ジエチル−3’−カルボキシメチル−2,2’−チアカルボシアニン、ヨウ素塩5mg、溶媒として光ラジカル重合開始剤、兼光カチオン重合開始剤を溶かすためにエタノール1.5g、その他の組成物を溶解させるためにメチルエチルケトン0.7gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。
Comparative Example 3
2) Without using the binder polymer (A), 900 mg of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (manufactured by Union Carbide, UVR-6110) as a cationic polymerizable compound, radical polymerizable compound 2,2-bis (3,5-dibromo-4-methacryloxyethoxyphenyl) propane 450mg, bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) methane 450mg, methyl methacrylate / ethyl acrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate as binder polymer 500 mg of copolymer (copolymerization ratio 88/2/10, Mw = about 50,000), photoradical polymerization initiator, 60 mg of diphenyliodonium hexafluoroantimonate as a photocationic polymerization initiator, photosensitizing dye 3,9-diethyl-3′-carboxymethyl-2,2′-thiacarbocyanine, 5 mg of iodine salt, 1.5 g of ethanol to dissolve the photoradical polymerization initiator as the solvent, and the cationic photopolymerization initiator, and others In order to dissolve this composition, 0.7 g of methyl ethyl ketone was mixed at room temperature to prepare a hologram recording material composition.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

比較例4
2)バインダーポリマー(A)を用いず、カチオン重合性化合物として3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート(ユニオンカーバイド社製、UVR−6110)900mg、ラジカル重合性化合物としてビス(4−アクリロキシジエトキシフェニル)メタン900mg、バインダーポリマーとしてメチルメタクリレート/エチルアクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレートの共重合体(共重合比88/2/10、Mw=約5万)500mg、光ラジカル重合開始剤として3,3',4,4'−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン(日本油脂社製、BTTB25からトルエンを留去し、ジエチルエーテルで洗浄したもの)30mg、光カチオン重合開始剤としてトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート30mg、光増感色素として3,9−ジエチル−3’−カルボキシメチル−2,2’−チアカルボシアニン、ヨウ素塩5mg、溶媒として光ラジカル重合開始剤、および光カチオン重合開始剤を溶かすためにエタノール1.5g、その他の組成物を溶解させるためにメチルエチルケトン0.7gを常温で混合し、ホログラム記録材料組成物を調製した。
Comparative Example 4
2) Without using the binder polymer (A), 900 mg of 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate (manufactured by Union Carbide, UVR-6110) as a cationic polymerizable compound, radical polymerizable compound As a binder polymer, 900 mg of bis (4-acryloxydiethoxyphenyl) methane, methyl methacrylate / ethyl acrylate / 2-hydroxypropyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio 88/2/10, Mw = about 50,000) as a binder polymer, 30 mg of 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone (manufactured by NOF Corporation, distilled from BTTB25 and washed with diethyl ether) as a radical photopolymerization initiator, Photo cationic polymerization initiator 30 mg of triphenylsulfonium hexafluorophosphate, 3,9-diethyl-3′-carboxymethyl-2,2′-thiacarbocyanine as photosensitizing dye, 5 mg of iodine salt, photoradical polymerization initiator as solvent, and photo To dissolve the cationic polymerization initiator, 1.5 g of ethanol and 0.7 g of methyl ethyl ketone to dissolve other compositions were mixed at room temperature to prepare a hologram recording material composition.

工程3)〜8)の操作は、実施例1と同様に行った。   The operations in steps 3) to 8) were performed in the same manner as in Example 1.

比較例5
比較例1と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Comparative Example 5
A hologram recording medium was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, and a reflection hologram was recorded with the optical system shown in FIG.

比較例6
比較例2と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Comparative Example 6
A hologram recording medium was prepared by the same operation as in Comparative Example 2, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

比較例7
比較例3と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Comparative Example 7
A hologram recording medium was manufactured by the same operation as in Comparative Example 3, and a reflection hologram was recorded by the optical system shown in FIG.

比較例8
比較例1と同様の操作でホログラム記録媒体を作製し、図2に示す光学系で反射型ホログラムを記録した。
Comparative Example 8
A hologram recording medium was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1, and a reflection hologram was recorded with the optical system shown in FIG.

ホログラム性能評価
実施例1〜4で得られた透過型ホログラムに対して、回折効率、回折入射角、透過色度を測定し、性能評価を行った。それぞれの測定方法は以下の通りとする。
Hologram Performance Evaluation The transmission efficiency obtained in Examples 1 to 4 was measured for diffraction efficiency, diffraction incident angle, and transmission chromaticity, and performance evaluation was performed. Each measurement method is as follows.

また、屈折率変調(干渉縞の屈折率変化の半分の値)を計算により求めた。計算式は「カップルド・ウエーブ・セオリー・フォー・シック・ホログラム・グレーティングス」(Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings)[H.コゲルニック(H. Kogelnik),ベル・シスト・テク・J.(Bell Syst. Tech. J.)第48巻、第2909−2947頁(1969)]に記載されているものを用いた。   Further, refractive index modulation (a value that is half of the refractive index change of the interference fringes) was obtained by calculation. The calculation formula is “Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings” [H. H. Kogelnik, Bell Sist Tech. (Bell Syst. Tech. J.) Volume 48, 2909-2947 (1969)] was used.

A)回折効率
光パワーメーター(PHOTODYNE社製、OPTICAL POWER/ENERGY METER,MODEL 66XLA)により入射光と回折光の値の比をとり、次式より、透過型ホログラムの回折効率を算出した。
A) Diffraction efficiency The ratio of the incident light to the diffracted light was measured by an optical power meter (OPTICAL POWER / ENERGY METER, MODEL 66XLA, manufactured by PHOTODYNE).

回折効率(%)=(回折光強度/入射光強度)×100
B)回折入射角
回折入射角は、回折効率が最大となるときの再生光の入射角度とした。
Diffraction efficiency (%) = (diffracted light intensity / incident light intensity) × 100
B) Diffraction incident angle The diffraction incident angle was defined as the incident angle of the reproduction light when the diffraction efficiency was maximized.

C)透過色度
ホログラムの透過色度を色彩色差計(日本電色工業社製、Z−Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM)により、CIE1976L表色系のa、bの測定より透過色度を求めた。
C) Transmission chromaticity The transmission chromaticity of the hologram was measured by measuring CIE1976L * a * b * color system a * and b * using a color difference meter (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., Z-Σ90 COLOR MEASURING SYSTEM). The chromaticity was determined.

透過色度c=(a*2+b*21/2
得られた結果を表1に示す。

Figure 2007139843
Transmission chromaticity c * = (a * 2 + b * 2 ) 1/2
The obtained results are shown in Table 1.
Figure 2007139843

いずれの透過型ホログラムも、十分実用可能な範囲にある屈折率変調を示している。また、透過色度の値もいずれも小さく、無着色高透明である。   All the transmission holograms exhibit refractive index modulation within a sufficiently practical range. In addition, the transmission chromaticity values are all small, and are highly colorless and transparent.

実施例5〜8で得られた反射型ホログラムに対して、紫外可視分光光度計(日本分光社製、「V−550」)による透過率測定を行い、回折効率、再生波長、および可視光線透過率を求め、性能評価を行った。それぞれの算出方法を図3に従って説明する。   The reflection holograms obtained in Examples 5 to 8 were measured for transmittance using an ultraviolet-visible spectrophotometer (“V-550” manufactured by JASCO Corporation), and diffraction efficiency, reproduction wavelength, and visible light transmission were measured. The rate was calculated and the performance was evaluated. Each calculation method will be described with reference to FIG.

得られた反射型ホログラムに対して、紫外可視分光光度計を用いて透過率測定を行うと、図3に示すようなチャートが得られる。図中(T)は可視光線透過率、(R)は回折光の強度、回折光強度が最大の(R)となる(λ)が再生波長である。反射型ホログラムの回折効率は、次式に示すように、再生波長以外の可視光線透過率に対する回折光の強度の比より算出した。   When the transmittance measurement is performed on the obtained reflection hologram using an ultraviolet-visible spectrophotometer, a chart as shown in FIG. 3 is obtained. In the figure, (T) is the visible light transmittance, (R) is the intensity of the diffracted light, and (λ) where the intensity of the diffracted light is (R) is the reproduction wavelength. The diffraction efficiency of the reflection hologram was calculated from the ratio of the intensity of diffracted light to the visible light transmittance other than the reproduction wavelength, as shown in the following equation.

回折効率(%)=回折光の強度(P)/可視光線透過率(T)×100
また、屈折率変調(干渉縞の屈折率変化の半分の値)を計算により求めた。計算式は「カップルド・ウエーブ・セオリー・フォー・シック・ホログラム・グレーティングス」(Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings)[H.コゲルニック(H. Kogelnik),ベル・シスト・テク・J.(Bell Syst. Tech. J.)第48巻、第2909−2947頁(1969)]に記載されているものを用いた。
Diffraction efficiency (%) = diffracted light intensity (P) / visible light transmittance (T) × 100
Further, refractive index modulation (a value that is half of the refractive index change of the interference fringes) was obtained by calculation. The calculation formula is “Coupled Wave Theory for Thick Hologram Gratings” [H. H. Kogelnik, Bell Sist Tech. (Bell Syst. Tech. J.) Volume 48, 2909-2947 (1969)] was used.

得られた結果を表2に示す。

Figure 2007139843
The obtained results are shown in Table 2.
Figure 2007139843

いずれの反射型ホログラムも、十分実用可能な範囲にある屈折率変調を示している。また、可視光線透過率もいずれも十分に高く、加えて、記録波長である515nmをほぼ忠実に記録できている。   All of the reflection holograms exhibit refractive index modulation within a sufficiently practical range. In addition, the visible light transmittance is sufficiently high, and in addition, the recording wavelength of 515 nm can be recorded almost faithfully.

比較例1〜4で得られた透過型ホログラムに対しても、回折効率、回折入射角、透過色度を測定し、性能評価を行った。その結果を表3に示す。

Figure 2007139843
Diffraction efficiency, diffraction incident angle, and transmission chromaticity were also measured for the transmission holograms obtained in Comparative Examples 1 to 4, and performance evaluation was performed. The results are shown in Table 3.
Figure 2007139843

実施例1〜4の透過型ホログラムと比較すると、屈折率変調が小さいことがわかる。また、透過色度の数値が高い傾向にある。   Compared with the transmission type holograms of Examples 1 to 4, it can be seen that the refractive index modulation is small. In addition, the numerical value of transmission chromaticity tends to be high.

比較例5〜8で得られた反射型ホログラムに対しても、透過率測定を行い、回折効率、再生波長、および可視光線透過率を求め、性能評価を行った。その結果を表4に示す。

Figure 2007139843
Also for the reflection type holograms obtained in Comparative Examples 5 to 8, transmittance measurement was performed to determine diffraction efficiency, reproduction wavelength, and visible light transmittance, and performance evaluation was performed. The results are shown in Table 4.
Figure 2007139843

実施例5〜6の反射型ホログラムと比較すると、屈折率変調が小さいことがわかる。可視光線透過度についてはほぼ同じである。再生波長については、比較例5でやや長波長にシフトしていることが分かる。   Compared with the reflection type holograms of Examples 5 to 6, it can be seen that the refractive index modulation is small. The visible light transmittance is almost the same. It can be seen that the reproduction wavelength is shifted slightly longer in Comparative Example 5.

耐久性評価
本発明によるホログラムと従来技術によるそれとの耐久性を比較するために、下記の方法で耐熱試験および耐候試験を行った。
Durability Evaluation In order to compare the durability between the hologram according to the present invention and that according to the prior art, a heat resistance test and a weather resistance test were performed by the following methods.

A)耐熱試験
実施例および比較例の各工程4で得られた3層構造体[ガラス基板/ホログラム層/保護層(PET)]を85℃の循環式オーブンに500時間置いた。透過型ホログラムでは回折効率と透過色度の変化を、反射型ホログラムでは回折効率と再生波長の変化を調べた。
A) Heat resistance test The three-layer structure [glass substrate / hologram layer / protective layer (PET)] obtained in each step 4 of Examples and Comparative Examples was placed in a circulation oven at 85 ° C. for 500 hours. Changes in diffraction efficiency and transmission chromaticity were examined for transmission holograms, and changes in diffraction efficiency and reproduction wavelength were examined for reflection holograms.

試験結果を以下の表5、表6に示す。   The test results are shown in Tables 5 and 6 below.

B)耐候試験
実施例および比較例の各工程4で得られた3層構造体[ガラス基板/ホログラム層/保護層(PET)]を、保護層側からキセノンランプ(ウシオ電機社製、UI−501C、300W)を用いて、強度10mW/cm、露光量500J/cmで照射した。透過型ホログラムでは回折効率と透過色度の変化を、反射型ホログラムでは回折効率と再生波長の変化を調べた。

Figure 2007139843
B) Weather resistance test A three-layer structure [glass substrate / hologram layer / protective layer (PET)] obtained in each step 4 of Examples and Comparative Examples was subjected to a xenon lamp (manufactured by USHIO INC., UI- 501C, 300 W), and irradiation was performed with an intensity of 10 mW / cm 2 and an exposure amount of 500 J / cm 2 . Changes in diffraction efficiency and transmission chromaticity were examined for transmission holograms, and changes in diffraction efficiency and reproduction wavelength were examined for reflection holograms.
Figure 2007139843

実施例のホログラムは比較例のものに比べ透過色度の値、およびその変化量も小さい。これに対して比較例のホログラムは、耐熱試験、耐候試験ともに透過色度の変化が大きく、ホログラムは随分と黄色みを帯びていた。これは、ホログラム層中に酸が存在することに起因すると考えられる。

Figure 2007139843
The hologram of the example has a smaller transmission chromaticity value and the amount of change compared to that of the comparative example. On the other hand, the hologram of the comparative example had a large change in transmission chromaticity in both the heat resistance test and the weather resistance test, and the hologram was very yellowish. This is considered to be due to the presence of acid in the hologram layer.
Figure 2007139843

実施例のホログラムは、回折効率、再生波長の変化共に小さい。これに対して比較例のホログラムは、耐熱試験における再生波長の変化が大きいことが分かる。これは定着処理後もホログラム中に未反応の反応性成分が多く残るため、記録媒体中に形成された干渉縞を維持できないためと考えられる。   In the hologram of the example, both the diffraction efficiency and the change in the reproduction wavelength are small. On the other hand, it can be seen that the hologram of the comparative example has a large change in the reproduction wavelength in the heat resistance test. This is presumably because many unreacted reactive components remain in the hologram even after the fixing process, so that the interference fringes formed in the recording medium cannot be maintained.

本発明では、一般式(I)で表され、ガラス転移点が40℃以上、数平均分子量が1万以上のバインダーポリマー(A)と、ラジカル重合性物質(B)と、ラジカル重合開始剤(C)を含む体積型ホログラム記録用組成物を用いることにより、屈折率変調、波長選択性および耐久性に優れたホログラムを容易に作製することができる。   In the present invention, a binder polymer (A) represented by the general formula (I), having a glass transition point of 40 ° C. or higher and a number average molecular weight of 10,000 or higher, a radical polymerizable substance (B), a radical polymerization initiator ( By using the volume hologram recording composition containing C), a hologram excellent in refractive index modulation, wavelength selectivity and durability can be easily produced.

したがって、これにより、ホログラムを意匠用途、セキュリティー用途、光学素子用途などのあらゆる用途で使用することできる。   Therefore, this makes it possible to use the hologram for every application such as a design application, a security application, and an optical element application.

透過型ホログラム記録のための光学系の例を示した概略図である。It is the schematic which showed the example of the optical system for transmission type hologram recording. 反射型ホログラム記録のための光学系の例を示した概略図である。It is the schematic which showed the example of the optical system for reflection type hologram recording. 反射型ホログラムの回折効率の算出方法を示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the calculation method of the diffraction efficiency of a reflection type hologram.

符号の説明Explanation of symbols

(LASER)はレーザー発生装置、
(BS)はビームスプリッター、
(M)はミラー、
(S)は感光材料、
(T)は可視光線透過率、
(R)は回折光の強度、
(λ)は再生波長で、回折光強度(R)が最大となる波長である。

(LASER) is a laser generator,
(BS) is a beam splitter,
(M) is a mirror,
(S) is a photosensitive material,
(T) is the visible light transmittance,
(R) is the intensity of the diffracted light,
(λ) is the reproduction wavelength, which is the wavelength at which the diffracted light intensity (R) is maximum.

Claims (4)

体積位相型ホログラム記録材料用のフォトポリマー組成物において、ガラス転移温度が40から200℃であり、数平均分子量が1万から100万である、下記一般式(I)で表されるバインダーポリマー(A)、ラジカル重合性物質(B)、ラジカル重合開始剤(C)を含むホログラム記録材料用組成物。
Figure 2007139843
式中のRkおよびRlは、同一または異なり、水素原子、飽和もしくは不飽和の脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素芳香族炭化水素基である。これらの基はハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、アリール基、ニトロ基、低級アルキルシリル基、アシル基またはエステル基を有していてもよい。mおよびnは自然数であり、繰り返しユニットの数を表す。
In the photopolymer composition for volume phase hologram recording material, a binder polymer represented by the following general formula (I) having a glass transition temperature of 40 to 200 ° C. and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 ( A composition for a hologram recording material, comprising A), a radical polymerizable substance (B), and a radical polymerization initiator (C).
Figure 2007139843
R k and R l in the formula are the same or different and each represents a hydrogen atom, a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heteroaromatic hydrocarbon group. These groups may have a halogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, an aryl group, a nitro group, a lower alkylsilyl group, an acyl group or an ester group. m and n are natural numbers and represent the number of repeating units.
バインダーポリマー(A)がポリ(シクロヘキサノイルオキシエチレン)、ポリ(ピバロイルオキシエチレン)またはポリ(ベンゾイルオキシエチレン)である請求項1記載のホログラム記録材料用組成物。 The composition for a hologram recording material according to claim 1, wherein the binder polymer (A) is poly (cyclohexanoyloxyethylene), poly (pivaloyloxyethylene) or poly (benzoyloxyethylene). 請求項1または2記載のホログラム記録材料用組成物または同組成物を溶媒に溶かした溶液を基板上に塗布し、溶剤を蒸発させ、基板上に上記組成物からなる記録層を形成するホログラム記録媒体の製造方法。 Hologram recording wherein a composition for a hologram recording material according to claim 1 or 2 or a solution obtained by dissolving the composition in a solvent is applied onto a substrate, the solvent is evaporated, and a recording layer comprising the composition is formed on the substrate. A method for manufacturing a medium. 請求項3記載の製造方法で得られたホログラム記録媒体。


A hologram recording medium obtained by the manufacturing method according to claim 3.


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