JPH08101499A

JPH08101499A - 体積ホログラム記録用感光性組成物、及びそれを用いた記録媒体ならびに体積ホログラム形成方法

Info

Publication number: JPH08101499A
Application number: JP6238929A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Sato; 晶彦佐藤; Kenzo Mizutani; 謙三水谷; Masami Kawabata; 政巳川畑; Iwao Sumiyoshi; 岩夫住吉
Original assignee: Nippon Paint Co Ltd
Current assignee: Nippon Paint Co Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1994-10-03
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】高屈折率変調を有し、且つ耐光性、耐熱性に
優れた体積ホログラムを与える感光性組成物を提供す
る。【構成】Ａ．高分子結合剤およびラジカル重合性化合
物およびＢ．ラジカル重合開始剤系の各成分を必須成分
として含み、高分子結合剤またはラジカル重合性化合物
の少なくとも一方がシロキサン結合を有し、高分子結合
剤成分とラジカル重合性化合物成分との屈折率差が０.
０１以上である体積ホログラム記録用感光性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屈折率変調、耐光性お
よび耐熱性などに優れたホログラムを与える体積型ホロ
グラム記録用感光性組成物およびそれを用いたホログラ
ム記録媒体、ならびに体積ホログラム記録方法、さらに
は記録されたホログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムは波長の等しい２つの光(物
体光と参照光)を干渉させて物体光の波面を干渉縞とし
て感光材料に記録したもので、このホログラムに元の参
照光と同一条件の光を当てると干渉縞による回折現象が
生じ、元の物体光と同一の波面が再生できる。干渉縞の
記録形態によりホログラムはいくつかの種類に分類され
るが、近年、干渉縞を記録層内部の屈折率差で記録する
いわゆる体積ホログラムが、その高い回折効率や優れた
波長選択性により、三次元ディスプレーや光学素子など
の用途に応用されつつある。

【０００３】このような体積ホログラムを記録する感光
材料としては、従来から芸術分野で使用されているハロ
ゲン化銀や重クロム酸ゼラチンを使用したものが一般的
である。しかしながら、これらは、湿式現像や煩雑な現
像定着処理を必要とすることからホログラムを工業的に
生産するには不適であり、記録後も吸湿などにより像が
消失するなどの問題点を有していた。

【０００４】上記の従来技術の問題点を克服するため
に、フォトポリマーを使用して単純な乾式処理だけで体
積ホログラムを作製することが米国特許第３,６５８,５
２６号明細書、同第３,９９３,４８５号明細書などで提
案されている。また、フォトポリマーによるホログラム
の推定形成メカニズムについても、「アプライド・オプ
ティックス(ＡＰＰＬＩＥＤＯＰＴＩＣＳ)」（ビー・
エル・ブース(Ｂ．Ｌ．Ｂooth)、第１４巻、第３号、第
５９３−６０１頁(１９７５年)およびダブリュー・ジェ
ー・トムリンソン(Ｗ．Ｊ．Ｔomlinson)、イー・エー・
チャンドロス(Ｅ．Ａ．Ｃhandross)他、第１５巻、第２
号、第５３４−５４１頁(１９７６年)）などに記載され
ている。しかし当初のこれらの技術は、ホログラムの最
も重要な性能である屈折率変調が前述の従来技術には及
ばなかった。

【０００５】近年、屈折率変調の優れたフォトポリマー
材料として、例えば米国特許第４,９４２,１０２号明細
書や同第４,９４２,１１２号明細書等に記載されている
ようなバインダーポリマーとラジカル重合性化合物の屈
折率差を利用する材料、あるいは特開平３−２４９６８
５号公報に記載されている特定の２つのラジカル重合性
化合物の屈折率と反応性の差を利用する材料、あるいは
特願平５−１０７９９９号公報に記載されている屈折率
の異なるラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物
を使用する材料などが提案されている。これらのフォト
ポリマー材料により乾式処理でしかも比較的屈折率変調
の大きい体積ホログラムの作成が可能になったもののま
だ充分とは言えず、さらに屋外使用に耐えられるような
耐光性、耐熱性を兼ね備えた体積ホログラムの出現が望
まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高屈折率変
調を有し、且つ耐光性、耐熱性に優れた体積ホログラム
を与える体積ホログラム用感光性組成物及びそれを用い
た体積ホログラムの製造法を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、レーザー光ま
たはコヒーレンス性の優れた光の干渉によって生じる干
渉縞を屈折率の異なる縞として記録するのに使用される
体積ホログラム記録用感光性組成物に於いて、該組成物
が、Ａ．高分子結合剤およびラジカル重合性化合物および、Ｂ．ラジカル重合開始剤系の各成分を必須成分として含み、Ａの高分子結合剤成分
またはラジカル重合性化合物成分の少なくとも一方がシ
ロキサン結合を有している体積ホログラム記録用感光性
組成物に関する。更に本発明は同一または異なる２つの
透明な支持体の間に上記組成物からなる記録層を有する
体積ホログラムの記録媒体に関する。更に本発明は上記
記録媒体にレーザー光またはコヒーレンス性の優れた光
の干渉によって生じる干渉縞を露光し、続いて該記録媒
体に紫外および／または可視域の光の全面照射と加熱処
理のいずれか、または両者を同時または逐次に行う体積
ホログラムの記録方法に関する。更に本発明は上記方法
で記録した体積ホログラムに関する。

【０００８】本発明に用いるシロキサン結合を有する高
分子結合剤として、具体的には、メチルトリクロロシラ
ン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラ
ン、ジフェニルジクロロシランなどのクロロシラン化合
物を単独または数種配合し、加水分解による縮合反応に
よって合成される純シリコーンレジン、ケイ素原子に水
酸基やアルコキシ基を有する低分子量のポリシロキサン
に、アルコール性の水酸基を有するアルキド樹脂、ポリ
エステル、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ポリウレタン、メラミン樹脂などを反応させること
によって合成したシリコーン変性ワニス、シロキサン結
合を有するラジカル重合性化合物の重合体あるいは該化
合物と他のラジカル重合性化合物の共重合体、反応性の
シロキサンオリゴマーによりシロキサン鎖をグラフト状
に導入した有機ポリマー、反応性のシロキサンオリゴマ
ーによりシロキサン鎖をブロック状に組み込んだ有機ポ
リマーなどがある。これらの中で、シロキサンを有する
ラジカル重合性化合物の重合体あるいは該化合物と他の
ラジカル重合性化合物の共重合体が屈折率変調の点で好
ましい。

【０００９】本発明に用いるラジカル重合性化合物は、
シロキサン結合を有する高分子結合剤と相溶性のよいも
のでラジカル重合開始剤から発生する活性ラジカル種に
よって重合するものであればよい。このラジカル重合性
化合物がシロキサン結合を有していてもかまわない。ラ
ジカル重合性基として少なくともひとつのエチレン性不
飽和二重結合を有するものが好ましい。ラジカル重合性
化合物の具体例としては、例えばアクリルアミド、メタ
クリルアミド、スチレン、２−ブロモスチレン、フェニ
ルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、
２,３−ナフタレンジカルボン酸(アクリロキシエチル)
モノエステル、メチルフェノキシエチルアクリレート、
ノニルフェノキシエチルアクリレート、β−アクリロキ
シエチルハイドロゲンフタレート、フェノキシポリエチ
レングリコールアクリレート、２,４,６−トリブロモフ
ェニルアクリレート、ジフェン酸(２−メタクリロキシ
エチル)モノエステル、ベンジルアクリレート、２,３−
ジブロムプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−
フェノキシプロピルアクリレート、２−ナフチルアクリ
レート、Ｎ−ビニルカルバゾール、２−(９−カルバゾ
リル)エチルアクリレート、トリフェニルメチルチオア
クリレート、２−(トリシクロ〔５,２,１０²・⁶〕ジブロ
モデシルチオ)エチルアクリレート、Ｓ−(１−ナフチル
メチル)チオアクリレート、ジシクロペンタニルアクリ
レート、メチレンビスアクリルアミド、ポリエチレング
リコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ
アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、ジフェン酸(２−アクリロキシエチル)(３−アクリ
ロキシプロピル−２−ヒドロキシ)ジエステル、２,３−
ナフタリンジカルボン酸(２−アクリロキシエチル)(３
−アクリロキシプロピル−２−ヒドロキシ)ジエステ
ル、４,５−フェナントレンジカルボン酸(２−アクリロ
キシエチル)(３−アクリロキシプロピル−２−ヒドロキ
シ)ジエステル、ジブロムネオペンチルグリコールジア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、１,３−ビス〔２−アクリロキシ−３−(２,４,６−
トリブロモフェノキシ)プロポキシ〕ベンゼン、ジエチ
レンジチオグリコールジアクリレート、２,２−ビス(４
−アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、ビス(４−
アクリロキシジエトキシフェニル)メタン、ビス(４−ア
クリロキシエトキシ−３,５−ジブロモフェニル)メタ
ン、２,２−ビス(４−アクリロキシエトキシフェニル)
プロパン、２,２−ビス(４−アクリロキシジエトキシフ
ェニル)プロパン、２,２−ビス(４−アクリロキシエト
キシ−３,５−ジブロモフェニル)プロパン、ビス(４−
アクリロキシエトキシフェニル)スルホン、ビス(４−ア
クリロキシジエトキシフェニル)スルホン、ビス(４−ア
クリロキシプロポキシフェニル)スルホン、ビス(４−ア
クリロキシエトキシ−３,５−ジブロモフェニル)スルホ
ン、及び上記におけるアクリレートをメタクリレートに
変えた化合物、更には特開平２−２４７２０５号公報や
特開平２−２６１８０８号公報に記載されているような
分子内に少なくともＳ原子を２個以上含む、エチレン性
不飽和二重結合含有化合物が挙げられ、これらの１種以
上を使用してよい。

【００１０】本発明に用いるシロキサン結合を有するラ
ジカル重合性化合物は下記一般式（I）で示される：

【化１】式（I）においては、Ｘ₁〜Ｘ₆のうち少なくともひとつ
の末端にラジカル重合性基を有する。Ｘ₁〜Ｘ₆は同じで
あっても異なっていてもよく、水素、炭素原子数１〜４
のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、ジア
ルキルアミノ基、フェニル基、水酸基等を表す。ｎは１
以上、好ましくは７以下の整数である。またこのラジカ
ル重合性基とケイ素原子はアルキル鎖、オキシエチレン
鎖、オキシプロピレン鎖、ウレタン結合、アミド結合な
どを介して結合してもよい。ラジカル重合性基として
は、エチレン性不飽和二重結合を有する基が相当し、具
体的にはアクリロイル基、メタアクリロイル基、ビニル
基が挙げられる。

【００１１】更にシロキサン結合を有さない前述のラジ
カル重合性化合物を併用して使用してもよい。

【００１２】本発明で用いられるの高分子結合剤として
は、上記シロキサン結合を有するラジカル重合性化合物
と相溶することが必要である。これには下記のものが例
示される：塩素化ポリエチレン、ポリスチレン、アクリ
ル樹脂（アクリル酸エステルの単独重合体もしくは共重
合体）、メタアクリル樹脂（メタアクリル酸エステルの
単独重合体もしくは共重合体）、ポリ酢酸ビニル、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリビニル
ピロリドン、ポリエステル、エチルセルロース、アセチ
ルセルロース。高分子結合剤は、その側鎖または主鎖に
カチオン重合性基などの反応性基を有していても良い。

【００１３】本発明に使用する（Ｂ）のラジカル重合開
始剤系は、光または熱の作用によりラジカル重合性化合
物の重合を開始できるような開始剤系である。ラジカル
重合性化合物の重合反応により干渉縞の記録を行う場合
は、レーザー光またはコヒーレンス性の優れた光を照射
することにより活性ラジカル種を生成し、その活性ラジ
カル種がラジカル重合性化合物を重合させるようなラジ
カル重合開始剤系を用いる。そのようなラジカル重合開
始剤系としては、例えば米国特許第４,７６６,０５５号
明細書、同第４,８６８,０９２号明細書、同第４,９６
５,１７１号明細書、特開昭５４−１５１０２４号公
報、同５８−１５,５０３号公報、同５８−２９,８０３
号公報、同５９−１８９,３４０号公報、同６０−７６
７３５号公報、特開平１−２８７１５号公報、特願平３
−５５６９号及び「プロシーディングス・オブ・コンフ
ァレンス・オン・ラジエーション・キュアリング・エイ
ジア」(ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳＯＦＣＯＮＦＥＲ
ＥＮＣＥＯＮＲＡＤＩＡＴＩＯＮＣＵＲＩＮＧ
ＡＳＩＡ)」（第４６１〜４７７頁、１９８８年)等に記
載されている公知の開始剤系が使用できるがこの限りで
ない。

【００１４】尚、本明細書中「開始剤系」とは、一般に
光を吸収する成分である増感剤と活性ラジカル発生化合
物や酸発生化合物を組み合わせて用いることができるこ
とを意味する。ラジカル重合開始剤系における増感剤は
可視レーザー光を吸収するために色素のような有色化合
物が用いられる場合が多いが、最終的なホログラムに無
色透明性が要求される場合(例えば、自動車等のヘッド
アップディスプレーとして使用する場合)の増感剤とし
ては、特開昭５８−２９８０３号公報、特開平１−２８
７１０５号公報、特願平３−５５６９号に記載されてい
るようなシアニン系色素の使用が好ましい。シアニン系
色素は一般に光によって分解しやすいため、本発明にお
ける後露光、または室内光や太陽光の下に数時間から数
日放置することでホログラム中の色素が分解されて可視
域に吸収を持たなくなり、無色透明なホログラムが得ら
れる。シアニン系色素の具体例としては、アンヒドロ−
３,３'−ジカルボキシメチル−９−エチル−２,２'チア
カルボシアニンベタイン、アンヒドロ−３−カルボキシ
メチル−３',９'−ジエチル−２,２'チアカルボシアニ
ンベタイン、３,３',９−トリエチル−２,２'−チアカ
ルボシアニン・ヨウ素塩、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、３,３',９−トリエチル−２,２'−(４,５,４',５'
−ジベンゾ)チアカルボシアニン・ヨウ素塩、２−〔３
−(３−エチル−２−ベンゾチアゾリデン)−１−プロペ
ニル〕−６−〔２−(３−エチル−２−ベンゾチアゾリ
デン)エチリデンイミノ〕−３−エチル−１,３,５−チ
アジアゾリウム・ヨウ素塩、２−〔〔３−アリル−４−
オキソ−５−(３−n−プロピル−５,６−ジメチル−２
−ヘンゾチアゾリリデン)−エチリデン−２−チアゾリ
ニリデン〕メチル〕３−エチル−４,５−ジフェニルチ
アゾリニウム・ヨウ素塩、１,１',３,３,３',３'−ヘキ
サメチル−２,２'−インドトリカルボシアニン・ヨウ素
塩、３,３'−ジエチル−２,２'−チアトリカルボシアニ
ン・過塩素酸塩、アンヒドロ−１−エチル−４−メトキ
シ−３'−カルボキシメチル−５'−クロロ−２,２'−キ
ノチアシアニンベタイン、アンヒドロ−５,５'−ジフェ
ニル−９−エチル−３,３'−ジスルホプロピルオキサカ
ルボシアニンヒドロキシド・トリエチルアミン塩が挙げ
られ、これらの１種以上を使用してよい。

【００１５】シアニン系色素と組み合わせて用いてもよ
い活性ラジカル発生化合物としては、上記の特開昭５８
−２９８０３号公報、特開平１−２８７１０５号公報、
特願平３−５５６９号に記載されているようなジアリー
ルヨードニウム塩類、あるいは２,４,６−置換−１,３,
５−トリアジン類が挙げられる。高い感光性が必要なと
きは、ジアリールヨードニウム塩類の使用が特に好まし
い。上記ジアリールヨードニウム塩類の具体例として
は、ジフェニルヨードニウム、４,４'−ジクロロジフェ
ニルヨードニウム、４,４'−ジメトキシジフェニルヨー
ドニウム、４,４'−ジターシャリーブチルジフェニルヨ
ードニウム、３,３'−ジニトロジフェニルヨードニウム
などのクロリド、ブロミド、テトラフルオロボレート、
ヘキサフルオロホスフェート、ヘキサフルオロアルセネ
ート、ヘキサフルオロアンチモネート、トリフルオロメ
タンスルホン酸塩、９,１０−ジメトキシアントラセン
−２−スルホン酸塩などが例示される。又２,４,６−置
換−１,３,５−トリアジン類の具体例としては、２−メ
チル−４,６−ビス(トリクロロメチル)−１,３,５−ト
リアジン、２,４,６−トリス(トリクロロメチル)−１,
３,５−トリアジン、２−フェニル−４,６−ビス(トリ
クロロメチル)−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス
(トリクロロメチル)−６−(p−メトキシフェニルビニ
ル)−１,３,５−トリアジン、２−(４'−メトキシ−１'
−ナフチル)−４,６−ビス(トリクロロメチル)−１,３,
５−トリアジンなどが例示される。

【００１６】本発明の体積ホログラム記録用感光性組成
物に於ける各成分の組み合わせは、それぞれ（Ａ）の高
分子結合剤が１０〜８０ｗｔ％（より好ましくは１５〜
５０ｗｔ％）、ラジカル重合性化合物が９０〜２０ｗｔ
％（より好ましくは８５〜５０ｗｔ％）、（Ｂ）のラジ
カル重合開始剤系が０.３〜８ｗｔ％（より好ましくは
１〜５ｗｔ％）である。（Ａ）の高分子結合剤成分とラ
ジカル重合性化合物成分との屈折率差が０.０１以上で
あることが必要であり、０.０１以下では記録されたホ
ログラムの屈折率変調値が小さく明るいホログラムは得
られない。

【００１７】本発明の体積ホログラム記録用感光性組成
物には、必要に応じて、熱重合防止剤、シランカップリ
ング剤、レベリング剤、消泡剤、または着色剤などの添
加剤などを併用してもよい。

【００１８】本発明の感光性組成物は通常の方法で調製
されてよい。例えば上述の必須成分（Ａ）〜（Ｂ）およ
び任意成分をそのままもしくは必要に応じて溶媒(例え
ばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセ
トン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、エチレングリコールジアセテートなど
のエステル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族系
溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセ
ロソルブなどのセロソルブ系溶媒、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ｎ-ブタノールなどのアルコール
系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテ
ル系溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホ
ルムなどのハロゲン系溶媒)を配合し、冷暗所にて例え
ば高速撹拌機を使用して混合することにより調製でき
る。

【００１９】本発明のホログラムの製造において記録層
は上記感光性組成物を通常の方法によりガラス板、ポリ
エチンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィル
ム、トリアセチルセルロースフィルム、アクリル板など
の透明な支持体上に塗布し、必要に応じて乾燥すること
により形成することができる。塗布量は適宜選択される
が、例えば乾燥塗布量が１g／m²〜５０g／m²であってよ
い。さらに通常は、この記録層の上に保護層としてポリ
エチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィル
ム、ポリプロピレンフィルム、トリアセチルセルロース
フィルムなどを設けて使用される。このように中間層が
本発明組成物による記録層である３層体を作製する別の
方法として、例えば、どちらか一方に剥離しやすい処理
が施されている２つのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムの間に記録層を形成しておき、使用時に片方のフィ
ルムを剥離してその面を適当な支持体上にラミネートし
てもよい。また例えば２枚のガラス板の間に本発明組成
物を注入することもできる。

【００２０】このように作製された記録層は、レーザー
光やコヒーレンス性の優れた光（例えば波長３００〜１
２００ｎｍ）による通常のホログラフィー露光装置によ
る干渉縞露光によりその内部に干渉縞が記録される。本
発明の組成物の場合、この段階で、記録された干渉縞に
よる回折光が得られ、ホログラムとすることができる。
しかしこの段階では未反応の重合性化合物が感光層中に
残存しているためホログラムの皮膜強度が得られない場
合もある。これらの感光層中に残存している未反応成分
を重合させるために、後露光としてキセノンランプ、高
圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ、ハロゲ
ンランプなどの光源からの光をホログラムに全面露光す
るか、加熱処理することにより皮膜強度に優れた本発明
のホログラムが得られる。加熱処理による未反応モノマ
ーの重合を促進するために、ベンゾイルパーオキシドな
どの有機過酸化物を併用してもよい。なお、後露光の前
または後に記録層を熱や赤外線で処理することで回折効
率、回折光のピーク波長、半値幅などを変化させること
もできる。

【００２１】上記体積ホログラムは、例えば、レンズ、
回折格子、干渉フィルター、ヘッドアップディスプレー
装置、一般的な三次元ディスプレー、光ファイバー用結
合器、ファクシミリ用光偏光器、ＩＤカードなどのメモ
リー材料、建築用窓ガラス、広告宣伝媒体などに使用で
きる。

【００２２】シロキサン結合を有する高分子結合剤また
はシロキサン結合を有するラジカル重合性化合物の使用
により屈折率変調が向上する理由は今のところ明らかで
はないが、シロキサン結合の分子間の相互作用が弱いこ
とに起因すると推測される。干渉縞露光の段階で干渉縞
の明部でラジカル重合性化合物が重合する場合を考える
と、シロキサン結合を有する高分子結合剤またはシロキ
サン結合を有するラジカル重合性化合物の分子間の相互
作用が弱いため、それぞれラジカル重合性化合物が干渉
縞の暗部から明部に移動しやすくなり、両者の分離の程
度が大きくなる。その結果屈折率変調が向上したものと
考えられる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の体積ホログラム記録用感光性組
成物により、屈折率変調、耐光性および耐熱性性などに
優れた体積ホログラムを容易に製造できる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例で本発明を具体的に説明する。
後述の各実施例及び各比較例で示される感光性組成物を
用いて、以下の方法で試験板を作成し、露光して各ホロ
グラムを得、この物性評価を以下の方法で行なった。

【００２５】試験板の作成所定量の光ラジカル重合開始剤系成分をｎ−ブチルアル
コールとメチルイソブチルケトンの混合溶媒中に溶解、
または分散した後、残りの成分を加えて撹拌し、濾過を
経て感光液を得た。この感光液をアプリケーターを使用
して１６cm×１６cmのガラス板上に塗布し、９０℃で５
分間乾燥させた。さらにその上に厚さ８０μmのポリエ
チレンフィルム(東燃化学(株)ＬＵＰＩＣＬＩ)をラミ
ネート用ローラーを使用してラミネートし、この板を３
〜４cm角に分割して試験板とした。

【００２６】露光第１露光はすべてアルゴンイオンレーザーの５１４.５
ｎｍ光を用いて行った。反射型ホログラムの記録方法の
概略図を図１に示す。試験板面における１つの光束の光
強度はすべて１.０ｍｗ／ｃｍ²とし、露光は３０秒間行
った。第１露光終了後、後露光として高圧水銀灯（日本
電池（株）製、実験用紫外線照射装置ＦＬ−１００１
−２）の光をポリエチレンフィルム側から１分間照射し
た。

【００２７】評価反射型ホログラムの回折効率は、島津自記分光光度計Ｕ
Ｖ−２１００（（株）島津製作所社製）と付属の積分球
反射装置ＩＳＲ−２６０によるホログラムの反射率測定
から求めた。また、回折効率測定部分の膜厚は、フィッ
シャー社製膜厚測定器ベータスコープ８５０を用いて測
定した。このようにして得られた回折効率と膜厚の値か
ら、屈折率変調(干渉縞の屈折率変化の半分の値)を計算
して求めた。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)（エイチ・コゲルニク(Ｈ．Ｋogelnik)、ベ
ル・システム・テクニカル・ジャーナル(Ｂell Ｓys
t．Ｔech．Ｊ．)、第４８巻、第２９０９−２９４７頁
(１９６９年)）に記載されているものを用いた。屈折率
変調の値は膜厚に依存せず、この値によって組成物の屈
折率変調能が比較できる。

【００２８】耐光性については大日本プラスチック
（株）社製超促進耐候試験機アイ・スーパーＵＶテスタ
ーＷタイプを使用して、ホログラムの試験板に波長が２
９５ｎｍから４５０ｎｍの紫外線を６０時間、連続照射
したときのホログラムの試験板の回折効率の変化、回折
ピーク波長の変化、黄変を調べた。耐熱性についてはホ
ログラムを１００℃の孵卵器に１０００時間静置したと
きのホログラムの試験板の回折効率の変化、回折ピーク
波長の変化、黄変を調べた。以下の各実施例および各比
較例の感光性組成物を調製し、前記の方法で各ホログラ
ムを作成し、前記のようにしてこの評価を行った。

【００２９】実施例１、２ここでは、シロキサン結合を有する高分子結合剤にシロ
キサン結合を含有するラジカル重合性化合物の共重合体
であるＰ−１を使用し、ラジカル重合性化合物としてＡ
ＥＰＭまたはＡ−ＢＰＨＥを使用して反射型ホログラム
を作成した例を示す。光ラジカル重合開始剤系としては
ＤＹＥ−１とＤＰＩ・ＴＦの組み合わせを用いた。表１
に実施例１、２に使用したホログラム記録用感光性組成
物の組成とホログラムの評価結果を示す。いずれの例に
おいても実用範囲にある無色透明な反射型ホログラムが
得られた。

【００３０】

【表１】

【００３１】実施例３ここでは、シロキサン結合を有するラジカル重合性化合
物にＰＳ２Ａを使用し、高分子結合剤としてシロキサン
結合を有しないＰ−２を使用して反射型ホログラムを作
成した例を示す。光ラジカル重合開始剤系としてはＤＹ
Ｅ−１とＤＰＩ・ＴＦの組み合わせを用いた。表２に実
施例３に使用したホログラム記録用感光性組成物の組成
とホログラムの評価結果を示す。いずれの例においても
実用範囲にある無色透明な反射型ホログラムが得られ
た。

【００３２】

【表２】

【００３３】実施例４ここでは、シロキサン結合を有する高分子結合剤に、シ
ロキサン結合を含有するラジカル重合性化合物の共重合
体であるＰ−１を使用し、シロキサン結合を有するラジ
カル重合性化合物としてＰＳ２Ａを使用して反射型ホロ
グラムを作成した例を示す。光ラジカル重合開始剤系と
してはＤＹＥ−１とＤＰＩ・ＴＦの組み合わせを用い
た。表３に実施例４に使用したホログラム記録用感光性
組成物の組成とホログラムの評価結果を示す。いずれの
例においても実用範囲にある無色透明な反射型ホログラ
ムが得られた。

【００３４】

【表３】

【００３５】比較例１、２これらは、実施例１〜４に対する比較例であり、シロキ
サン結合を有しないラジカル重合性化合物および高分子
結合剤を使用した場合、反射型ホログラムの性能が実施
例１〜４より劣ることを示す例である。表４に比較例
１、２に使用したホログラム記録用感光性組成物の組成
とホログラムの評価結果を示す。

【００３６】

【表４】

【００３７】実施例５〜８ここでは実施例１〜４で作成された反射型ホログラムの
試験板の耐光性試験と耐熱性試験を行った。表５に結果
を示す。

【００３８】

【表５】

【００３９】比較例３、４これらは、シロキサン結合を有しないラジカル重合性化
合物と高分子結合剤を使用して作製された比較例１、２
の反射型ホログラムの試験板の耐光性と耐熱性が実施例
１〜４より劣ることを示す例である。表６に結果を示
す。

【００４０】

【表６】

【００４１】上記実施例、比較例および表において略称
として使用された化合物は以下のものを表す。シロキサン結合を有する高分子結合剤〔Ｐ−１〕エチルアクリレート／シロキサン結合含有メタクリレー
ト（東芝シリコーンＴＳＬ９７０５）の共重合体（共重
合比＝６０：４０）商品名：東芝シリコーン社製、ＴＳＬ−９７０５は下記構造を有する化合物

【００４２】

【化２】

【００４３】シロキサン結合を有しないラジカル重合性
化合物〔ＡＥＰＭ〕商品名：日本化薬社製、Ｒ７１２ビス（４−アクリロキシジエトキシフェニル）メタン〔Ａ−ＢＰＨＥ〕９,９−ビス（３−エチル−４−アクリロキシジエトキ
シフェニル）フルオレン

【００４４】光ラジカル重合開始剤系〔ＤＹＥ−１〕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〔ＤＰＩ・ＴＦ〕ジフェニルヨードニウム・トリフルオロメタンスルホン
酸塩

【００４５】シロキサン結合を有するラジカル重合性化
合物〔ＰＳ２Ａ〕下記構造を有する化合物

【化３】

【００４６】シロキサン結合を有しない高分子結合剤〔Ｐ−２〕メチルメタクリレート／エチルアクリレート／アクリル
酸の共重合体（共重合比＝４５／４９／６）その他の成分溶剤〔ＢｕＯＨ〕ｎ−ブチルアルコール〔ＭＩＢＫ〕メチルイソブチルケトン

【図面の簡単な説明】

【図１】第１露光における反射型ホログラムの記録方
式概略図を示す。

【符号の説明】

１ガラス板２記録層３ポリエチレンフィルム４レーザー５レーザービーム６ミラー７ビームスプリッター８対物レンズ９レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｆ 7/20 ５０５Ｇ０３Ｈ 1/02 1/04 (72)発明者住吉岩夫大阪府寝屋川市池田中町19番17号日本ペイント株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レーザー光またはコヒーレンス性の優れ
た光の干渉によって生じる干渉縞を屈折率の異なる縞と
して記録するのに使用される体積ホログラム記録用感光
性組成物に於いて、該組成物が、Ａ．高分子結合剤およびラジカル重合性化合物Ｂ．ラジカル重合開始剤系の各成分を必須成分として含み、Ａの高分子結合剤また
はラジカル重合性化合物の少なくとも一方がシロキサン
結合を有する体積ホログラム記録用感光性組成物。
【請求項２】高分子結合剤またはラジカル重合性化合
物がいずれもシロキサン結合を有している請求項１に記
載の組成物。
【請求項３】高分子結合剤成分とラジカル重合性化合
物成分の屈折率差が０.０１以上である請求項１に記載
の組成物。
【請求項４】シロキサン結合を有する高分子結合剤が
シロキサン結合を有するラジカル重合性化合物の重合体
または該化合物と他のラジカル重合性化合物との共重合
体である請求項１に記載の組成物。
【請求項５】ラジカル重合開始剤系における増感剤と
してシアニン系色素を使用し、活性ラジカル発生化合物
としてジアリールヨードニウム塩を使用する請求項１に
記載の組成物。
【請求項６】同一または異なる２つの透明な支持体の
間に請求項１の組成物からなる記録層を有する体積ホロ
グラムの記録媒体。
【請求項７】請求項６の記録媒体にレーザー光または
コヒーレンス性の優れた光の干渉によって生じる干渉縞
を露光し、続いて該記録媒体に紫外および／または可視
域の光を全面照射する体積ホログラムの記録方法。
【請求項８】請求項６の記録媒体にレーザー光または
コヒーレンス性の優れた光の干渉によって生じる干渉縞
を露光し、続いて該記録媒体を加熱処理する体積ホログ
ラムの記録方法。
【請求項９】請求項６の記録媒体にレーザー光または
コヒーレンス性の優れた光の干渉によって生じる干渉縞
を露光し、続いて該記録媒体に紫外および／または可視
域の光の全面照射と加熱処理を同時または逐次に行う体
積ホログラムの記録方法。
【請求項１０】請求項７、８または９のいずれかに記
載の方法で記録した体積ホログラム。