JP2010524037A - ホログラフィ用途用の有利な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2007年4月11日に出願された”Media for Recording with Blue Laser Diodes”と題する同時係属中の米国仮出願第60/907629号を参照し、その優先権を主張する。該出願の全開示および内容は、参照により本明細書に組み入れられる。
発明の分野
本発明は、一般に、ホログラフィおよび他の関連分野における使用のための、高性能光重合性記録材料に関する。本発明は、一般に、そのような光重合性材料を含んで成る物品にも関する。さらに、本発明は、一般に、そのような物品でホログラムを記録することにも関する。
用語の定義が、その用語の一般に使用されている意味とは異なっている場合、特に記載がない限り、下記の定義を使用するものとする。
本発明のホログラフィック記憶媒体の形態は、媒体へのホログラフィ書き込み、および媒体からの読み取りを可能にするように形成しうる。ホログラフィック記憶媒体の製造は、支持マトリックス、光活性重合性材料、光開始剤などの、組み合わせ、ブレンド、混合物などを、支持構造物、例えば基材に付着させるか、または、より一般的には、1対(即ち2つ)の基材の間に配置し、例えば、混合物を入れるためのガスケットを使用することを含む。記録媒体にとって所望の厚さを維持するために、スペーサを基材の間に使用してもよい。光学的平坦さを必要とする用途において、液体混合物は、冷却(熱可塑性の場合)または硬化(熱硬化性の場合)の間に収縮し、それによって、物品の光学的平坦さをゆがめうる。そのような作用を減少させるために、基材間のホログラフィック記憶媒体を、平行度および/または間隔の変化に反応して調節しうるマウント、例えば真空チャックを有する装置に配置することが有用でありうる。そのような装置において、従来の干渉計法の使用によってリアルタイムで平行度を監視し、加熱/冷却処理に対して必要な調節を行いうる。形成中に、1つまたはそれ以上の基材の使用によらない他の方法で、ホログラフィック記憶媒体を支持しうる。より一般的なポリマー加工、例えば、密閉式金型形成、シート押出なども考えられる。層状物品、即ち、個々の基材の間に配置されている複数のホログラフィック記憶媒体層も考えられる。
本発明の光活性重合性材料の形態は、500より大きい分子量を有する光活性成分が存在する(例えば、支持マトリックスに、分散されている、溶解されている、分散されている、埋め込まれている、封入されているなど)場合に、向上した屈折率コントラストを与えうる。例えばインデックスコントラスト用途、例えば、ホログラフィックデータ記憶(例えば、ホログラム記録)、ホログラフィック光学素子、導波管、フォトリトグラフィなどにおける、本発明の光活性重合性材料の形態の性能は、1つまたはそれ以上の以下のパラメータを含むことによって向上しうる:(1)光活性モノマーが多官能性である;(2)光活性基がアクリレート基を含有する;(3)光活性多官能性モノマーがビスフェノール誘導体を含有する;および(4)光活性多官能性モノマーが以下から選択される:
モノマーA:
Irgacure OXE01は、Ciba Specialty Chemicalsから入手可能な光開始剤である。
この実施例は、M/#および光感度の両方においてより高い性能を生じるより高い分子量のモノマーを使用することが有利であることを示している。
配合物は以下の物質を含む:
配合物1:
Darocur TOP 可変量(質量%)
モノマーA 5.00質量%
ベンズヒドロール 0.11質量%
ヒドロキシプロピルアクリレート 0.03質量%
Desmodur XP2410 29.4質量%
ポリカプロラクトン(Mw:約750) 25.7質量%
Desmodur XP2410は、23.5%のNCO分を有し、高含有量のオキサジアジンジオン構造を含有するヘキサンジイソシアネート-1,6に基づくポリイソシアネートであり、Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Germanyから入手可能である。
1リットル三つ口フラスコに、0.25gのオクタン酸第一錫、172.29gのカプロラクトンおよび327.46gの二官能性ポリテトラヒドロフランポリエーテルポリオール(当量325g/Mol OH)を装入し、120℃に加熱した。その温度を、固形分が99.5質量%より高くなるまで維持した。冷却後、粘性生成物を得た。
1リットル三つ口フラスコに、0.18gのオクタン酸第一錫、374.81gのカプロラクトンおよび374.81gの二官能性ポリテトラヒドロフランポリエーテルポリオール(当量500g/Mol OH)を装入し、120℃に加熱した。温度を、固形分が99.5質量%より高くなるまで維持した。冷却後、ワックス状生成物を得た。
種々の記録媒体の配合物および性能特性を表2に示す。
配合物1:
Darocur TPO 0.15質量%
モノマーA 8.00質量%
ベンズヒドロール 0.50質量%
Desmodur XP2410 25.13質量%
ブロックコポリマー1 66.19質量%
Fomrez UL 28 0.05質量%
配合物2:
Darocur TPO 0.15質量%
モノマーA 8.00質量%
ベンズヒドロール 0.50質量%
Desmodur XP2410 22.35質量%
ブロックコポリマー1 58.87質量%
Fomrez UL 28 0.05質量%
ジブチルフタレート 10.0質量%
Fomrez UL 28: GE Silicones製ウレタン触媒
Claims (26)
- ポリマーマトリックスに組み込まれた、500より大きい分子量を有する光活性モノマーおよび光開始剤を含んで成り、330〜490nmの初期吸光を有する光学物品。
- 3×10-4より大きい屈折率コントラストを有する請求項1に記載の光学物品。
- 1×10-6Δn/mJ/cm2より大きい屈折率コントラスト調節感度を有する請求項1に記載の光学物品。
- 光開始剤が、アシルホスフィンオキシドまたはオキシムエステル、またはそれらの組み合わせを含んで成る請求項1に記載の光学物品。
- ポリマーマトリックスが、成分1および成分2を含んで成る材料の重合反応によって形成され、該成分1はNCO官能性成分を含んで成り、該成分2はポリオールを含んで成る請求項1に記載の光学物品。
- (ポリオール成分のヒドロキシル官能価)/(NCO成分のイソシアネート官能価)の当量比が0.5〜1.5である請求項6に記載の光学物品。
- 光活性モノマーが、多官能性である請求項1に記載の光学物品。
- 光活性多官能性モノマーが、アクリレート基を含んで成る請求項8に記載の光学物品。
- 光活性多官能性モノマーが、ビスフェノール誘導体から誘導される請求項9に記載の光学物品。
- 光学導波管およびホログラフィック記録媒体ならびにそれらの組み合わせから成る群から選択される請求項1に記載の光学物品。
- 0.25%未満の書き込み誘発収縮を有する請求項1に記載の光学物品。
- 光開始剤が、遷移金属錯体を実質的に含有しない請求項1に記載の光学物品。
- ラジカル抑制剤が添加されている請求項1に記載の光学物品。
- ラジカル抑制剤が、下記化合物の1つまたはそれ以上である請求項17に記載の光学物品:ベンズヒドロール、トリフェニルメタン、トリス(チオフェニル)メタン、ジフェニルメタン、アニリン、ヒンダードフェノール、およびベンズヒドロールのエーテル誘導体。
- 配合物が、可塑剤をさらに含んで成る請求項1に記載の光学物品。
- 可塑剤が、下記化合物の1つまたはそれ以上である請求項17に記載の光学物品:ジブチルフタレート、100℃より高い沸点を有する低分子量アミド、100℃より高い沸点を有する低分子量エステル、および低分子量ポリエーテル。
- 重合反応が、触媒によって促進される請求項6に記載の光学物品。
- 触媒が、亜鉛、マンガン、鉄、錫およびジルコニウムのような金属を含有する金属錯体に基づくルイス酸触媒である請求項19に記載の光学物品。
- 光学物品にホログラフィ記録する方法であって、
光学物品を青色光に暴露する工程、および光学物品にホログラムを書き込む工程を含んで成り、
該光学物品が、ポリマーマトリックスに組み込まれた多官能性光活性モノマーおよび有機光開始剤を含んで成り、
該光学物品が、400〜490nmの波長において0.5未満の吸光度を有し、3×10-6Δn/mJ/cm2より大きい屈折率コントラスト調節感度を有する方法。 - 光学物品を製造する方法であって、
成分1および成分2を含んで成る材料を重合させる工程、および光学物品を形成する工程を含んで成り、
該光学物品が、ポリマーマトリックスに組み込まれた多官能性光活性モノマーおよび有機光開始剤を含んで成り、
該光学物品が、400〜490nmの波長において0.5未満の吸光度を有し、3×10-6Δn/mJ/cm2より大きい屈折率コントラスト調節感度を有する方法。 - ポリマーマトリックスを覆う2つの基材を含有する請求項1に記載の光学物品。
- 少なくとも1つの基材が、表面レリーフまたはトラッキングパターンを含有する請求項23に記載の光学物品。
- 少なくとも1つの基材が、その外表面において反射防止膜で被覆されている請求項23に記載の光学物品。
- カートリッジ内に収納されている請求項1に記載の光学物品。
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