KR100785990B1

KR100785990B1 - 광학 데이타 저장용 블록 코폴리머

Info

Publication number: KR100785990B1
Application number: KR1020027016280A
Authority: KR
Inventors: 호르스트 베르네트; 토마스 비링거; 라이너 하겐; 세르게이 코스트로미네; 한스-베르너 시미트; 악셀 뮐러; 스테판 질커; 카르스텐 프렌쯔; 토마스 브라이너
Original assignee: 바이엘 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2007-12-14
Also published as: KR20030007781A; DE10027153A1; JP2003535196A; US7018684B2; WO2001092360A1; EP1294785A1; US20030183959A1; AU2001262298A1

Abstract

본 발명은 광학데이타 저장용 블록 코폴리머에 관한 것이다.

Description

광학 데이타 저장용 블록 코폴리머{BLOCK COPOLYMERS FOR OPTICAL DATA STORAGE}

본 발명은 블록 폴리머 및 그의 광학데이타 저장 용도에 관한 것이다.

포토어드레서블 폴리머(photoaddressable polymer)(전자광학 및 포토광학 활성매체로 사용되는 폴리머)는 알려져 있다[V.P. Shibaev(ed.), Springer Verlag, New York 1995]. 이 목적으로 특히 적당한 것은 측쇄기를 갖는 폴리머(side-group polymer)인데, 이 중에서도 코폴리머군이 성질 변화의 가능성이 매우 넓다는 점 때문에 두드러진다. 이들의 독특한 특색은 흡수, 방출, 반사, 복굴절, 산란과 같은 이들의 광학 성질이 광 유도에 의해 가역적으로 변화될 수 있다는 점이다. 이 종류의 폴리머는 특유의 빗모양 구조(선형 등뼈(spine)에 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 측쇄기가 스페이서로 작용하는 분자 부분에 의해 연결되어 위치함)를 갖는다. 이 종류의 예는 염료 분자, 특히 US-A 5 173 381에 따르는 아조벤젠기를 포함하는 측쇄기를 갖는 폴리머이다. 상기 물질은 편광 조사시에 방향성 복굴절을 일으키는 능력이 있다는 특징이 있다. 각인된(inscribed) 복굴절 패턴은 편광으로 볼 수 있다.

게다가, 편광에 의해 상기 폴리머의 층들에는 어느 지점에라도 편광방향 회전시 이에 일치하여 주축이 움직이는 국부적으로 제한된 복굴절이 각인될 수 있다고 알려져 있다.(K. Anderle, R. Birenheide, M. Eich, J.H. Wendorff, Markromol. Chem., Rapid Commun. 10, 477-483(1989), J. Stumpe et al., 20th Freiburg Working Conference on Liquid Crystals 1991).

주로, 포토어드레서블 기판 제조에 적당한 것은 방향성 복굴절이 각인될 수 있는 모든 폴리머(전자광학 및 포토광학 활성 매체로서의 폴리머)(V.P. Shibaev(ed.), Springer Verlag, New York 1995; Natansohn et. al., Chem. Mater. 1993,403-411)이다. 이들은 특히 측쇄기를 갖는 폴리머이고, 이 중에서도 코폴리머가 바람직하다. 바람직한 이러한 코폴리머는 예를들면 DE-A 43 10 368 및 DE-A 44 34 966에 기재되어 있다. 바람직하게는, 그들은 하기 화학식의 반복단위를 갖는 등뼈로서 작용하는 폴리(메트)아크릴레이트 주쇄를 포함한다.

(여기서, R은 수소 또는 메틸을 나타내고, 점은 주쇄의 추가 단위의 연결을 의미하고, 측쇄는 카르보닐기에 연결됨)

DE-A-19 620 588에는 주쇄로부터 분기된 화학식 -S-T-Q-P(P=A,M), 즉 하기 화학식 I 및 II를 갖는 측쇄를 포함하는 폴리머가 알려져 있다:

-S¹-T¹-Q¹-A (I)

-S²-T²-Q²-M (II)

여기서,

S¹, S²는 서로 독립적으로 O 원자, S 원자 또는 NR¹기를 의미하고,

R¹은 수소 또는 C₁-C₄알킬을 의미하고,

T¹,T²는 서로 독립적으로, 임의로 -O-, -NR¹- 또는 -OSiR¹ ₂O-에 의해 단속될 수 있고(있거나) 메틸 또는 에틸에 의해 치환될 수 있는 (CH₂)_n기를 의미하고,

n은 2, 3 또는 4를 의미하고,

Q¹, Q²는 2가기를 의미하고,

A는 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 단위이고,

M은 12개 이상의 π-전자를 갖는 편극될 수 있는 방향족기를 의미한다.

M의 기능은 실제 흡수 단위와 함께 협력적으로 재배향하는 것이다. 이로 인해, 재배향 및 재배향된 분자의 안정화가 강화된다.

특히 바람직한 것은

Q¹,Q²는 서로 독립적으로 Z¹, Z² 또는 -Z¹-X-Z²기를 의미하고,

Z¹,Z²는 서로 독립적으로 -S-, -SO₂-, -O-, -COO-, -OCO-, -CONR¹-, -NR¹CO-, -NR¹-, -N=N-, -CH=CH-, -N=CH-, -CH=N- 또는 -(CH₂)_m-(m = 1 또는 2)기를 의미하고,

X는 5원 또는 6원 지환족, 방향족 또는 헤테로시클릭 고리이고, Z¹ = -COO- 또는 -CONR¹-인 경우에는, 직접 연결 또는 -(CH=CH)_m-(여기서, m은 위에서 정의한 바와 같음)이고,

A는 650 내지 340 nm의 파장 범위에서 흡수하는 모노-아조 염료의 잔기를 의미하고,

M은 12개 이상의 π-전자를 갖는 편극된 및 추가로 편극될 수 있는 방향족 선형구조계의 잔기를 의미하는 폴리머이다.

바람직한 A기는 하기 화학식에 대응한다:

(여기서, R² 내지 R⁷은 서로 독립적으로 수소, 히드록실, 할로겐, 니트로, 시아노, C₁-C₄-알킬, C₁-C₄-알콕시, CF₃, CCl₃, CBr₃, SO₂CF₃, C₁-C₆-알킬-술포닐, 페닐술포닐, C₁-C₆-알킬아미노술포닐, 페닐아미노술포닐, 아미노카르보닐, C₁-C ₆-알킬아미노카르보닐, 페닐아미노카르보닐 또는 COOR¹을 의미함)

바람직한 M기는 하기 화학식에 대응한다:

(여기서, R⁸ 내지 R¹³은 서로 독립적으로 수소, 히드록실, 할로겐, 니트로, 시아노, C₁-C₄-알킬, C₁-C₄-알콕시, CF₃, CCl₃, CBr₃, SO₂CF₃, C₁-C₆-알킬-술포닐, 페닐술포닐, C₁-C₆-알킬아미노술포닐, 페닐아미노술포닐, 아미노카르보닐, C₁-C ₆-알킬아미노카르보닐, 페닐아미노카르보닐 또는 COOR¹을 의미하고, Y는 -COO-, -OCO-, -CONH-, -NHCO-, -O-, -NH-, -N(CH₃)- 또는 단일결합을 의미함)

비결정질 폴리머, 즉 거시적으로 분간할 수 있는 액정상을 형성하지 않는 것들이 바람직하다. "비결정질"이라는 용어는 광학적으로 등방성 상태를 의미한다. 이러한 폴리머는 외부 힘이 작용하지 않으면 초기 등방성 상태에서는 가시광을 산란시키지도 않고 복굴절을 가지지도 않는다.

라디칼 중합을 일으키는 방법도 언급되어 있다.

홀로그래픽 데이타 저장용 물질도 알려져 있다.

홀로그래피는 두개의 간섭성 광 비임(신호파 및 기준파)의 간섭을 통해, 물체가 적당한 저장물질에 이미지화될 수 있고, 이 이미지를 광(리딩(reading) 비임)으로 다시 리딩할 수 있는 과정이다[D. Gabor, Nature 151, 454(1948), N.H. Farath, Advances in holography, Vol. 3, Marcel Decker(1977), H.M. Smith, Holographic recording materials, Springer(1977)]. 한편에서는 신호파와 기준파 사이의 각도를 변화시키고, 다른 한편에서는 홀로그래픽 저장물질을 변화시킴으로써, 많은 홀로그램이 저장물질에 각인될 수 있고, 궁극적으로는 개별적으로 다시 리딩할 수 있다. 대체로, 레이저광이 간섭성 광원으로 쓰인다. 저장물질로는 많은 다양한 물질, 예를들면 LiNbO₃와 같은 무기 결정, 유기 폴리머(예: M. Eich, J.H. Wendorff, Makromol. Chem., Rapid Commun. 8, 467(1987), J.H. Wendorff, M. Eich, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 169, 133(1989)) 또는 포토폴리머(Uh-Sock Rhee et al., Applied Optics, 34(5), 846(1995))가 기재되어 있다.

그러나, 상기 물질들은 아직도 홀로그래픽 기록매체의 모든 요건을 충족시키지 못한다. 특히, 그들은 각인된 홀로그램의 충분한 안정성을 가지지 못한다. 새 홀로그램이 각인될 때 이미 각인된 홀로그램 위에 겹쳐써서 그것이 지워지기 때문에, 다중 각인은 대체로 극히 제한된 정도로만 가능하다. 이것은 상기한 안정성 문제를 보상하기 위해 복잡한 열처리를 받는 무기 결정에 특히 적용된다. 이에 비해, 포토폴리머는 홀로그래픽 이미지화 성질에 부정적인 영향을 주는 수축 문제를 나타낸다.

각인된 홀로그램의 안정성이 높은 물질도 마찬가지로 알려져 있다(예: EP-A 0 704 513).

그러나, 상기 물질들의 높은 광학밀도는 저장물질에 많은 홀로그램을 저장하는 데 요구되는 고용량 홀로그래픽 스토어의 제조를 가능케 하지 않는다.

따라서, 충분히 두꺼운 고용량 홀로그래픽 스토어의 제조에 적당한 물질이 필요하다. 그 물질의 두께는 밀리미터(mm) 범위에 있어야 한다. 종래 기술의 물질의 경우, 레이저 비임의 통과는 높은 광학밀도로 인한 문제를 거의 항상 일으킨다.

본 발명의 목적은 이러한 문제를 피하고, 동시에 높은 저장효율을 보장하는 것이다. 코폴리머 중의 염료의 희석을 증가시키면(광학밀도 감소), 또한 홀로그래픽 회절효율의 감소를 관찰할 수 있다는 것을 알 수 있다.

놀랍게도, 본 발명자들은 특수한 구조(architecture)를 갖는 폴리머가 상기 단점을 나타내지 않는다는 것을 발견하였다.

따라서, 본 출원은 하기 화학식 CI의 반복단위를 3개 이상 갖는 블록(A) 하나 이상 및 하기 화학식 CII의 반복단위를 갖는 블록(B) 하나 이상으로 이루어지고, 다만, P가 A인 폴리머(B)는 항상 포함되는 것을 특징으로 하는 다양한 블록을 갖는 폴리머를 제공한다:

(여기서,

R¹⁰⁰은 수소 또는 메틸을 나타내고,

R⁷⁰¹은 수소, 또는 광이성질화될 수 있는 기를 갖지 않는 C₁-C₈ 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 바람직하게는 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, 특히 바람직하게는 메틸을 나타내고,

R⁷⁰²은 수소 또는 메틸을 나타내고,

R⁷⁰³은 [-S-T-Q-P]를 나타내고, P는 A 및(또는) M을 나타낸다.

주쇄로부터 분기된 화학식 S-T-Q-P(여기서, P = A(염료기), M(메소겐))의 측쇄는 다음 정의에 의해 지배된다:

S-T-Q-P = S¹-T¹-Q¹-A

S-T-Q-P = S²-T²-Q²-M

여기서,

R¹은 수소 또는 C₁-C₄알킬을 의미하고,

n은 2, 3 또는 4를 의미하고,

Q¹, Q²는 2가기를 의미하고,

A는 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 단위이고,

특히 바람직한 것은

Z¹,Z²는 서로 독립적으로 -S-, -SO₂-, -O-, -COO-, -OCO-, -CONR¹-, -NR¹CO-, -NR¹-, -N=N-, -CH=CH-, -N=CH-, -CH=N- 또는 -(CH₂)_m-(여기서, m = 1 또는 2)기를 의미하고,

X는 5원 또는 6원 지환족, 방향족 또는 헤테로시클릭 고리이고, Z¹ = -COO- 또는 -CONR¹-인 경우에는, 직접 결합 또는 -(CH=CH)_m-(여기서, m은 위에서 정의한 바와 같음)이고,

바람직한 A기는 하기 화학식에 대응한다:

바람직한 M기는 하기 화학식에 대응한다:

블록(A)에 반복단위가 5개 이상, 바람직하게는 20개 이상, 특히 바람직하게는 75개 이상 포함되는 경우에 특히 좋은 결과가 얻어진다.

또, 블록(B)에도 다수의 반복단위가 존재하여야 하고, 3개 이상, 바람직하게는 5개 이상, 특히 바람직하게는 10개 이상, 가장 바람직하게는 20개 이상의 반복단위가 포함된다.

당연히, 본 발명에는 하나 초과의 블록(A) 및(또는) (B)가 포함되는 것도 포함된다.

블록(B)의 모노머의 합 대 블록(A)의 모노머의 합의 비가 1:1 내지 1:10000, 바람직하게는 1:1 내지 1:5000, 특히 바람직하게는 1:2 내지 1:3000, 매우 특히 바람직하게는 1:5 내지 1:1500, 가장 바람직하게는 1:10 내지 1:1000인 경우에 매우 좋은 결과가 얻어진다.

블록(A)가 메틸 메타크릴레이트 단위를 포함하는 코폴리머가 바람직하다.

STQP를 갖는 성분을 가지는 블록(B)가 존재할 때 좋은 결과가 얻어진다. 개선된 실시태양은 화학식 [STQP]를 갖는 2개 이상의 다른 모노머를 포함하고, 이 모노머 중 하나 이상이 염료기 A, 바람직하게는 광이성질화될 수 있는 기를 갖는 것인 블록(B)에 있다. 보다 특히 바람직한 것은 상기 광이성질화될 수 있는 기가 아조기인 것이다. 가장 특히 바람직하게는, 상기 기가 하기 화학식 CIV의 구조를 갖는 것이다.

(여기서,

R¹⁰¹ 및 R¹⁰²는 서로 독립적으로 수소 또는 비이온성 치환체를 나타내고,

m 및 n은 서로 독립적으로 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2의 범자연수(whole number)를 나타내고,

X¹⁰¹은 S¹⁰¹T¹⁰¹Q¹⁰¹과의 연결을 나타내고, 즉 X¹⁰¹은 X^101'의 의미를 가지고, X^101'은 2가 원자가를 갖는 Q와 연결되고,

X¹⁰²는 X^102'-R¹⁰⁴를 나타내고,

X^101' 및 X^102'는 직접 결합, -O-, -S-, -(N-R¹⁰⁵)-, -C(R¹⁰⁶R ¹⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR¹⁰⁵), -(SO₂)-, -(SO₂-O)-, -(SO₂-NR¹⁰⁵)-, -(C=NR¹⁸)- 또는 -(CNR¹⁸-NR¹⁵)-을 나타내고,

R¹⁰⁴, R¹⁵ 및 R¹⁸은 서로 독립적으로, 수소, C₁-C₂₀-알킬, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(C=O)-, C₂-C₂₀-알케닐-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(SO₂)-, C₂-C₂₀-알케닐-(SO₂)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-(SO₂)-를 나타내거나,

X^102'-R¹⁰⁴는 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, CF₃ 또는 CCl₃를 나타내고,

R¹⁰⁶ 및 R¹⁰⁷은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐 또는 C₆-C₁₀-아릴을 나타내고,

S¹⁰¹은 O 원자, S 원자 또는 NR¹⁰⁹기를 나타내고,

R¹⁰⁹는 수소 또는 C₁-C₄-알킬을 나타내고,

T¹⁰¹은 임의로 -O-, -NR¹⁰⁹- 또는 -OSiR¹⁰⁹ ₂O-에 의해 단속될 수 있고(있거나) 메틸 또는 에틸에 의해 치환될 수 있는 (CH₂)_x기를 의미하고,

x는 2, 3 또는 4를 의미하고,

Q¹⁰¹은 Z¹⁰¹, Z¹⁰² 또는 -Z¹⁰¹-X¹⁰⁰-Z¹⁰²기를 의미하고,

Z¹⁰¹및 Z¹⁰²는 서로 독립적으로 -S-, -SO₂-, -O-, -COO-, -OCO-, -CONR ¹⁰⁹-, -NR¹⁰⁹CO-, -NR¹⁰⁹-, -N=N-, -CH=CH-, -N=CH-, -CH=N- 또는 -(CH₂)_y-(여기서, y = 1 또는 2)기를 의미하고,

X¹⁰⁰는 5원 또는 6원 지환족, 방향족 또는 헤테로시클릭 고리를 의미하고, Z¹⁰¹ = -COO- 또는 -CONR¹⁰⁹-인 경우에는, 직접 결합 또는 -(CH=CH)_y-(여기서, y은 위에서 정의한 바와 같음)기를 의미함)

비이온성 치환체는 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, 페녹시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C ₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-O-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-NH-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-NH-, C₁-C₂₀-알킬-O-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-NH-(C=O)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-NH-(C=O)-를 나타내는 것으로 이해해야 한다.

알킬, 시클로알킬, 알케닐 및 아릴기는 각각 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C ₂-C₂₀-알케닐 또는 C₆-C₁₀-아릴로부터 선택되는 3개 이하의 기에 의해 치환될 수 있고, 알킬 및 알케닐기는 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다.

할로겐은 불소, 염소, 브롬 및 요오드, 특히 불소 및 요오드를 나타내는 것으로 이해해야 한다.

광이성질화될 수 있는 기를 갖는 모노머가 하기 화학식 CV를 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리머가 바람직하다.

(여기서, R¹⁰²는 수소 또는 메틸을 나타내고, 나머지 기들은 위에서 정의한 의미를 가짐)

광이성질화될 수 있는 기 A를 갖는 모노머로서 특히 바람직한 것은 다음과 같은 것들이다:

광이성질화될 수 있는 기 A를 갖는 모노머, 바람직하게는 화학식 CV를 갖는 것들 이외에, 하기 화학식 CVI의 편극될 수 있는 방향족기 M을 갖는 모노머도 포함하는 것을 특징으로 하는 블록 코폴리머도 마찬가지로 바람직하다.

(여기서,

Z²⁰⁰은 하기 화학식 CVIa 또는 CVIb 의 기를 나타내고,

B는 O, S 또는 N-C₁-C₄-알킬을 나타내고,

X¹⁰³은 -X^103'-(Q¹⁰²)_j-T¹⁰²-S¹⁰²를 나타내고,

X¹⁰⁴는 X^104'-R²⁰³를 나타내고,

X^103' 및 X^104'는 서로 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -(N-R²⁰⁵)-, -C(R²⁰⁶R²⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR²⁰⁵), -(SO₂)-, -(SO ₂-O)-, -(SO₂-NR²⁰⁵)-, -(C=NR²⁰⁸)- 또는 -(CNR²⁰⁸-NR²⁰⁵)-을 나타내고,

R²⁰⁵, R²⁰⁸ 및 R²⁰³은 서로 독립적으로, 수소, C₁-C₂₀-알킬, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(C=O)-, C₂-C₂₀-알케닐-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(SO₂)-, C₂-C₂₀-알케닐-(SO₂)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-(SO₂)-를 나타내고,

X^104'-R²⁰³는 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, CF₃ 또는 CCl₃를 나타내고,

R²⁰⁶ 및 R²⁰⁷은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐 또는 C₆-C₁₀-아릴을 나타내고,

Y²⁰⁰은 단일결합, -COO-, OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CON(CH₃)-, -N(CH₃)CO-, -O-, -NH- 또는 -N(CH₃)-를 나타내고,

R²⁰¹, R²⁰² 및 R²⁰⁶은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, 페녹시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-O-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-NH-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-NH-, C₁-C₂₀-알킬-O-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-NH-(C=O)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-NH-(C=O)-를 나타내고,

q, r 및 s는 서로 독립적으로 0 내지 4, 바람직하게는 0 내지 2의 범자연수를 나타내고,

Q¹⁰²는 -O-, -S-, -(N-R²⁰⁵)-, -C(R²⁰⁶R²⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR²⁰⁵)-, -(SO₂)-, -(SO₂-O)-, -(SO₂-NR²⁰⁵)-, -(C=NR²⁰⁸)-, (CNR²⁰⁸-NR²⁰⁵)-, -(CH₂)_p-, p- 또는 m-(C₆H₄)- 또는 화학식 의 2가 기를 나타내고,

j는 0 내지 4의 범자연수를 나타내고, j>1인 경우 각각의 Q¹⁰²는 다른 의미를 가질 수 있고,

T¹⁰²는 -O-, -NR²⁰⁹- 또는 -OSiR²²⁰ ₂O-에 의해 단속될 수 있는 -(CH₂)_p-기를 나타내고,

S¹⁰²는 직접 결합, -O-, -S- 또는 -NR²⁰⁹-를 나타내고,

p는 2 내지 12, 바람직하게는 2 내지 8, 특히 2 내지 4의 범자연수를 나타내고,

R²⁰⁹는 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필을 나타내고,

R²²⁰은 메틸 또는 에틸을 나타냄)

비등방성 형태를 나타내는 이러한 기 M을 갖는 바람직한 모노머는 하기 화학식 CVII를 갖는다.

(여기서, R¹⁰²는 수소 또는 메틸을 나타내고, 나머지 다른기들은 위에서 정의한 의미를 가짐)

화학식 CVII를 갖는 비등방성 형태를 나타내는 모노머로서 특히 바람직한 것은 예를 들면 다음과 같다:

본 발명에 따른 블록 코폴리머는 하나 이상의 폴리머(A) 이외에

a) 바람직하게는, 화학식 CV를 갖는 모노머로 이루어진 폴리머(B) 하나 이상,

b) 바람직하게는, 화학식 CV를 갖는 모노머로 이루어진 폴리머(B) 하나 이상 및 화학식 CVII를 갖는 모노머로 이루어진 폴리머(B) 하나 이상,

c) 특히 바람직하게는, 화학식 CV를 갖는 모노머 및 화학식 CVII를 갖는 모노머로 이루어진 폴리머(B) 하나 이상

도 포함한다.

a)의 경우, 폴리머(B)의 화학식 CV를 갖는 모노머는 동일하거나 또는 다를 수 있다. 이것은 b) 및 c) 경우의 폴리머(B)의 모노머 CV 및(또는) CVII에도 적용된다.

화학식 CV 및 화학식 CVII를 갖는 모노머는 본 발명에 따른 블록 코폴리머에서 1:1 내지 1:30, 바람직하게는 1:1 내지 1:20, 특히 바람직하게는 1:2 내지 1:10의 비로 사용된다.

조절된 라디칼 중합 이외에, 음이온 중합 및 뒤이은 폴리머-유사 반응 (polymer-analogous reaction)의 조합에 의해 본원에 기재된 AB 블록 코폴리머를 제조하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 무엇보다도 우선, 연속 리빙 음이온 중합에 의해 블록 A 또는 B에 보호된 관능기를 포함하는 AB 블록 코폴리머를 제조한다. 중합 후, 관능기를 유리시킨다. 광이성질화될 수 있는 및(또는) 메소겐 측쇄기를 폴리머-유사 전환(polymer-analogous conversion)에 의해 도입한다. 측쇄기는 화학식(IV)에 주어진 구조와 동일하다. 폴리머-유사 전환은 바람직하게는 20 내지 100%의 전환율로 일어난다.

본 발명의 중요한 변수는 라이팅(writing) 레이저의 파장 및 1 ㎜ 샘플 두께의 경우에 대해 ≤ 2, 바람직하게는 ≤ 1, 특히 바람직하게는 ≤ 0.3의 값을 갖는 광학밀도이다. 이렇게 하여, 화학광선이 저장매체 전체를 균일하게 투사하게 되고, 두꺼운 홀로그램이 생성될 수 있다는 것이 보장될 수 있다. 광학밀도는 시판 UV/VIS 분광광도계(예: CARY, 4G)로 결정할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 블록 코폴리머는 투사된 두께가 ≥ 0.1 ㎜, 특히 ≥ 0.5 ㎜, 바람직하게는 ≥ 1 ㎜, 가장 특히 바람직하게는 1 ㎝ 이하인 물질이다.

전자파 방사선과 상호작용하는 그룹은 바람직하게는 상기 염료, 바람직하게는 390 내지 800 nm의 파장 범위, 특히 바람직하게는 400 내지 650 nm의 범위, 가장 특히 바람직하게는 510 내지 570 nm의 범위에서 흡수하는 염료이다. Nd:YAG 레이저(λ = 532 nm)가 대표적인 시험 레이저로 사용될 수 있다.

리딩(reading)의 경우, 리딩 물질은 라이팅 동안처럼 2개의 간섭하는 비임에 노출되는 것이 아니고, 오직 1개의 비임(리딩 비임)에만 노출된다.

리딩 비임의 파장은 바람직하게는 신호파 및 기준파의 파장보다 더 길고, 예를들면 70 내지 500 nm 더 길다. 그러나, 라이팅 레이저의 파장으로 리딩하는 것도 가능한데, 이것은 특히 고용량 홀로그래픽 스토어를 상업적으로 이용할 때 사용된다. 그러나, 이 경우, 리딩 작업 동안 리딩 비임의 에너지가 노출강도 또는 노출시간의 감소에 의해 또는 노출강도 및 노출시간의 감소에 의해 저하된다.

본 발명에 따른 블록 코폴리머의 광학밀도는 코폴리머 물질 중의 하나 이상의 염료의 농도에 의해 결정된다.

조절된 중합에 의해 본 발명에 따른 관능화된 AB 블록 코폴리머를 합성하는 방법

관능화된 메타크릴레이트 및 아크릴레이트를 갖는 AB 블록 코폴리머의 합성은 조절된 라디칼 중합을 이용하거나 또는 음이온 중합 및 뒤이은 폴리머-유사 반응의 조합을 이용하여 제조한다.

이 경우, 비관능화된 블록은 매트릭스(A 블록)을 형성하고, 한편 B 블록에는 광활성 또는 메소겐 측쇄가 0 - 6 개의 CH₂ 단위를 갖는 스페이서를 통해 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모노머에 결합된다. 또한, B 블록은 광활성 성분의비율이 0 내지 100%일 수 있는 광활성 또는 메소겐 모노머의 스태틱 코폴리머로 이루어질 수 있다. 조절된 라디칼 중합에 있어서 종래기술(예: Kathryn L. Beers, Sohyun Boo, Scott G. Gaynor, and Krzysztof Matyjaszewski, Macromolecules 1999, 32, 5772-5776; Andreas Muhlbach, Scott G. Gaynor, Krzysztof Matyjaszewski, Macromolecules 1999, 31, 6046-6052; Devon A. Shipp, Jen-Lung Wang and Krzysztof Matyjaszewski, Macromolecules 1999, 32, 5772-5776)과 비교해 볼 때, 본원에 기재된 폴리머는 가시광 파장 영역에서 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 기 A 및(또는) 비등방성 형태를 보이는 메소겐 기를 나타내는 기 M을 측쇄로서 갖는 모노머를 조절된 라디칼 중합에 처음으로 이용한다는 사실에 의해 구별된다.

제1 단계에서는 블록 코폴리머(BCP)의 제2 성분을 위한 거대개시제로서 사용되는 호모폴리머를 제조한다. 바람직하게는, 거대개시제는 관능화된 모노머의 중합에서 용해촉진제 역할을 하는 비관능화된 호모폴리머이다.

목적하는 블록 폴리머 합성을 위한 추가의 가능성은 음이온 중합 기술 및 뒤이어 측쇄기 도입을 위한 폴리머-유사 전환을 이용하는 것에 있다.

후에 관능화될 모노머로서 OH기 대신에 OH-(CH₂)_n-OH(여기서, n으로는 2 내지 6이 가능함)기를 갖는 메타크릴산 유도체가 이용된다. 음이온 중합을 위해서는, OH기가 보호기에 의해 보호되며, 트리메틸실릴 또는 tert-부틸디메틸실릴이 특히 바람직하다.

실시예 I : 화합물 BCP1의 합성

다음 합성 명세에 따라 중합을 수행하였다. 무엇보다도 먼저, 거대개시제를 제조하였다.

모노머(n-부틸 아크릴레이트), 리간드(PMDETA), 데칸(내부 표준물) 및 액체 개시제(MBP)의 첨가는 불활성 기체 분위기 하에서 일어났다. 각 경우에 중합을 위해 n-부틸 아크릴레이트 2g, 에틸 아세테이트 5g 및 구리(I) 브로마이드 44.8 ㎎을 사용하였다. 기체 크로마토그래피에 의한 전환율 측정을 위한 내부 표준물로서 데칸 0.2g을 사용하였다.

중합은 5℃로의 급속 냉각 및 THF 첨가로 종결시켰다. 폴리머 용액으로부터의 구리 브로마이드 분리는 활성 알루미늄 옥사이드를 이용한 여과에 의해 수행하였다. 여기에는 산 및 염기 물질이 둘 모두 사용될 수 있다. 중합온도는 80℃이었다. 블록 코폴리머의 제조는 대응하는 양의 상기 거대개시제(N-폴리부틸아크릴레이트, Mn = 13000 g/mol)를 에틸 아세테이트 1 ㎖에 용해시킴으로써 수행하였다. 마찬가지로, 모노머(하기 화학식 I) 570 ㎎을 에틸 아세테이트 2.5 ㎖에 용해시키고, 두 용액을 탈기시켰다. 리간드(PMDETA) 48.5 μl 및 구리(I) 브로마이드 33 ㎎의 첨가는 불활성 분위기에서 수행하였다.

(I)

실시예 II: 화합물 BCP2의 합성

거대개시제는 실시예 1과 유사하게 제조하되, 개시제 양을 대응하게 감소시켜 첨가함으로써 스티렌 보정을 기준으로 하여 19000 g/mol의 블록 길이를 제조하였다.

제조된 개시제를 블록 코폴리머 제조에 대한 상기 명세와 유사하게 사용하였다. 이 경우, 거대개시제(n-폴리부틸아크릴레이트, Mn = 19000g/mol) 1.5g을 에틸 아세테이트 1.5 ㎖에 용해시켰다. 하기 관능화된 모노머(II: 151 ㎎, III: 499 ㎎)를 에틸 아세테이트 2 ㎖에 용해시키고, 두 용액을 불활성 기체 하에서 탈기시킨 후 혼합하였다.

구리(I) 브로마이드 23.8 ㎎ 및 리간드(PMDETA) 34.8 μl를 용액에 첨가하였다. 반응은 55 ℃에서 수행하였다. 폴리머에 대한 워크업은 실시예1과 유사하게 수행하였다.

그러나, 여기서, B 블록은 상기 A 또는 M의 성질에 대응하는 측쇄기를 갖는 모노머를 가지는 통계적 폴리머로 이루어졌다. 여기서, 몰비는 30:70(A:M)이었다.

(II)

(III)

별법으로, 음이온 중합 및 폴리머-유사 전환을 수행할 수도 있다.

실시예 III: 하기 화학식의 화합물 합성

중합은 다음 합성 명세에 따라 수행하였다. THF 400 ㎖를 칼륨을 이용해서 수 일 동안 가열한 후, 불활성 기체 분위기 하에서 반응기(불활성 기체)에 공급하였다. 용액을 55 ℃로 냉각시켰다. 개시제 용액(헥산 중의 1.3M sec.BuLi 용액) 1.69 ㎖ 및 이어서 디페닐 에틸렌 용액 0.85 ㎖를 격벽을 통해 첨가하였다. 5분 후, tert-부틸디메틸실릴에 의해 보호된 히드록시에틸 메타크릴레이트 10.4g을 격벽을 통해 첨가하였다. 40분 후, 메틸 메타크릴레이트 105g을 반응기에 앰플을 이용해서 첨가하고, 온도를 0℃로 설정하였다. 30분 후, 메탄올 1 ㎖를 첨가하여 중합을 종결시켰다. 폴리머를 10배 과량의 메탄올 용액에서 침전시키고, 추후 사용전에 여러번 재침전시켰다.

실릴 보호기는 블록 코폴리머를 디옥산 중에 용해시킴으로써 블록 코폴리머로부터 분리되었고, 4배 과량의 반농축 염산을 첨가하였다. 보호되지 않은 블록 코폴리머를 폴리머-유사 반응 전에 고진공 하에서 수일동안 건조시켰다. 이어서, 폴리머를 무수 THF 중에 용해시키고, 불활성 기체 분위기 하에서 N-메틸 피롤리돈 중에 용해된 아조 산클로라이드를 서서히 적가하였다. 반응을 가속시키기 위해, 과량의 피리딘을 첨가하였다. 반응시간은 55 ℃에서 48시간이었다. 반응 후, 반응되지 않은 아조 염료를 분리하였다.

AB 블록 코폴리머의 다른 합성은 메타크릴레이트 및 보호된 메타크릴레이트의 음이온 중합에 의해 수행하였다.

중합은 THF 중에서 메타크릴레이트를 음이온 중합시키는 것에 관한 일반 명세(Henry L. Hsieh, Roderic P. Quirk, 1996, Marcel Dekker, 특히 p.640 ff)에 따라 수행하였다. 보호기의 분리는 메탄올 중에 폴리머를 침전시키거나 또는 디옥산 중에 용해시키고 묽은 염산을 첨가하여 가열함으로써 수행하였다. 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 A기 및(또는) 비등방성 형태를 보이는 메소겐 기를 나타내는 M기를 가질 수 있는 측쇄기의 결합은 측쇄의 말단기를 나타내는 산 클로라이드를 이용한 전환에 의해 수행하였다.

본 출원에서, 광학소자는 회절 및 홀로그래픽 광학소자인 것으로 이해된다.

따라서, 본 출원은 어떤 경우 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 기재(base)의 보호된 OH-관능화된 모노머를 포함할 수 있는 모노머의 음이온 중합, 및 관능화된 모노머의 조절된 라디칼 중합 둘 모두를 기술로서 이용하여 조절된 중합에 의해 코폴리머 중의 개별 블록의 구조 및 분자량이 한정된 폴리머를 합성하는 본 발명에 따른 AB 블록 코폴리머의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따르는 코폴리머는 데이타 저장에 바람직하게 사용되는, 특히 바람직하게는 홀로그래피가 사용되는 광학 소자 및 스토어 제조에 우수하게 사용될 수 있다.

이것은 매우 좋은 정보가 레이저 비임에 의해 광학소자에 각인될 수 있다는 사실에 의해 정당화된다.

본 출원은 ≥ 0.1 ㎜, 바람직하게는 ≥ 0.5 ㎜, 특히 바람직하게는 ≥ 1.0 ㎜, 가장 특히 바람직하게는 1 ㎜ 내지 1 ㎝의 투사된 두께를 가지는, 본 발명에 따른 코폴리머 하나 이상을 포함하는 고용량 스토어를 제공한다.

필름, 시트, 플레이트 및 큐보이드(cuboid) 형태의 고용량 스토어의 제조가 외부장 및(또는) 표면효과의 이용이 요구되는 귀찮은 배향방법 없이도 가능하다. 그것은 스핀코팅, 침지법, 주입법 또는 기술적으로 다루기 쉬운 다른 코팅방법에 의해 기판에 적용되거나, 압착 또는 유입(inflow)에 의해 두 투명 플레이트 사이에 넣거나, 또는 주입법 또는 압출법에 의해 자기 지지형(self-supporting) 물질로 간단히 제조될 수 있다. 이러한 필름, 시트, 플레이트 및 큐보이드는 급냉각에 의해, 즉 > 100 K/분의 냉각속도에 의해, 또는 상기 의미의 구조적 성분을 포함하는 액정 폴리머 또는 올리고머로부터의 신속한 용매 추출에 의해 제조될 수 있다.

층 두께는 ≥ 0.1 ㎜, 바람직하게는 ≥ 0.5 ㎜, 특히 바람직하게는 ≥ 1 ㎜이다. 밀리미터(㎜) 범위의 층 제조를 위한 특히 바람직한 방법은 사출성형방법으로 대표된다. 이 방법에서는, 폴리머 용융물을 노즐을 통해 성형 서포트(support)내로 밀어보내고, 냉각 후 그로부터 제거할 수 있다. 또, 본 출원은 보호층에 의해 기계적 손상으로부터 보호되는 고용량 스토어를 제공한다.

홀로그래픽 데이타 저장 방법은 예를들면 문헌[LASER FOCUS WORLD, November 1996, p.81 ff]에 기재되어 있다.

홀로그램을 라이팅하는 동안, 상기 폴리머 필름에는 요구된 광유도 재배향을 일으키는 파장의 두개의 간섭성 레이저 비임이 조사된다. 하나의 비임, 즉 물체 비임은 저장될 광학 정보, 예를들면 2차원적인 체스보드형 픽셀 구조(데이타 사이드)를 통해 광 비임이 통과함으로 인해 얻어지는 세기 곡선을 포함한다. 그러나, 주로, 선택적 2차원 또는 3차원 물체로부터 회절, 산란 또는 반사되는 광이 물체 비임으로서 사용될 수 있다. 저장매체에서는 물체 비임이 제2 레이저 비임, 즉 일반적으로 평면파(level) 또는 원형파인 기준 비임의 간섭을 받게 된다. 이렇게 하여 생긴 간섭 패턴은 저장매체에 광학상수(굴절률 및(또는) 흡광계수)의 변조로 각인된다. 상기 변조는 조사된 영역 전체, 특히 저장매체의 두께를 횡단한다. 이제 물체파가 차단되고 매체에 기준 비임만 조사되면, 변조된 저장매체가 기준 비임을 위한 일종의 회절격자 역할을 한다. 회절로 인한 세기 분포는 저장될 물체로부터 유래된 세기 분포에 대응하고, 따라서, 광이 물체 자체로부터 나오는지 또는 기준비임의 회절 때문에 생기는 것인지를 더 이상 구별할 수 없다.

샘플 위치에 다양한 홀로그램을 저장하는 데는 다양한 다중화 방법이 사용될 수 있다: 파장 다중화, 시프트(shift) 다중화, 위상 다중화, 페리스트로픽(peristrophic) 다중화 및(또는) 각도 다중화. 각도 다중화의 경우, 현 각도 하에서 홀로그램이 저장된 저장매체와 기준 비임 사이의 각도가 변화된다. 각도 변화가 발생한 후로는 원래의 홀로그램이 사라진다(브래그 미스매칭(Bragg mismatch)): 입사 기준 비임은 물체의 재구성 동안 저장매체에 의해 더 이상 편향될 수 없다. 이러한 것이 일어나는 각도는 저장매체의 두께 (및 매체에 발생한 광학상수의 변조)에 결정적으로 좌우되고, 매체가 두꺼울수록, 기준 비임이 변화되어야 하는 각도가 작아진다.

상기 새로운 각도 배치에서 추가의 홀로그램이 각인될 수 있다. 상기 홀로그램을 리딩하는 것도 역시 저장매체와 거기에 라이팅하는 기준 비임 사이의 정확하게 동일한 각도 배치에서 작용한다.

따라서, 매체와 라이팅 비임 사이의 각도를 연속 변화시킴으로써 저장매체의 동일 지점에 수개의 홀로그램이 각인될 수 있다.

본 출원은 특허청구범위에서 청구한 모든 폴리머, 방법 및 용도를 제공한다.

본 출원은 사출성형에 의한 광학소자 및 저장소자, 바람직하게는 고용량 홀로그래픽 스토어의 제조방법을 제공한다.

본 출원은 성형품을 폴리싱(polishing)하는 것을 추가로 포함하는 사출성형에 의한 광학소자 및 저장소자, 바람직하게는 고용량 홀로그래픽 스토어의 제조방법을 제공한다.

성형품의 폴리싱은 파동 프런트 변형(wave-front distortion) 및 표면 페노러티(surface phenority) 같은 시간이 λ/10보다 더 좋을 때까지 수행한다. 파동 프런트 변형은 성형품이 파장 λ의 라이팅 레이저 비임에 노출되는 동안 성형품을 예를 들면 CCD 카메라에 이미지화함으로써 결정된다.

본 출원은 투명 보호층을 적용하는 것을 추가로 포함하는 사출성형에 의한 광학소자 및 저장소자, 바람직하게는 고용량 홀로그래픽 스토어의 제조방법을 제공한다.

본 출원은 본 발명에 따르는 광학소자 및 스토어, 바람직하게는 고용량 스토어, 특히 바람직하게는 고용량 홀로그래픽 스토어를 제공한다.

Claims

하기 화학식 CI의 반복단위를 3개 이상 갖는 블록(A) 하나 이상 및 하기 화학식 CII의 반복단위를 갖는 블록(B) 하나 이상으로 이루어지고, 다만, P가 A인 폴리머(B) 블록 하나 이상은 항상 포함되는 것을 특징으로 하는 다양한 블록을 갖는 폴리머.

<화학식 CI>

<화학식 CII>

(여기서,

R¹⁰⁰은 수소 또는 메틸을 나타내고,

R⁷⁰¹은 수소, 또는 광이성질화될 수 있는 기를 갖지 않는 C₁-C₈ 직쇄 또는 분지쇄 알킬을 나타내고,

R⁷⁰²은 수소 또는 메틸을 나타내고,

R⁷⁰³은 [-S-T-Q-P]를 나타내고, P는 A 및(또는) M을 나타내고,

주쇄로부터 분기된 화학식 S-T-Q-P(여기서, P = A(염료기), M(메소겐))의 측쇄는 일반적으로 다음 정의에 의해 지배되고:

S-T-Q-P = S¹-T¹-Q¹-A,

S-T-Q-P = S²-T²-Q²-M

여기서, S¹, S²는 서로 독립적으로 O 원자, S 원자 또는 NR¹기를 의미하고,

R¹은 수소 또는 C₁-C₄알킬을 의미하고,

T¹,T²는 서로 독립적으로, 임의로 -O-, -NR¹- 또는 -OSiR¹ ₂O-에 의해 단속될 수 있고(있거나) 메틸 또는 에틸에 의해 치환될 수 있는 (CH₂)_n기를 의미하고,

n은 2, 3 또는 4를 의미하고,

Q¹, Q²는 2가 기를 의미하고,

A는 전자파 방사선을 흡수할 수 있는 단위이고,

M은 12개 이상의 π-전자를 갖는 편극될 수 있는 방향족기를 의미함).
제1항에 있어서, 블록(A)에 5개 이상의 반복단위가 포함됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 블록(B)에 3개 이상의 반복단위가 포함됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 하나를 초과하는 블록(A) 및(또는) (B)가 포함됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 블록(B)의 모노머의 합 대 블록(A)의 모노머의 합의 비가 1:1 내지 1:10000임을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 블록(A)가 메틸 메타크릴레이트 단위를 포함함을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 블록(B)가 화학식 [STQP]를 갖는 2개 이상의 다른 모노머를 포함하고, 상기 모노머 중 1개 이상은 광이성질화될 수 있는 기임을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 블록(B)가, 광이성질화될 수 있는 기가 아조기인 모노머를 포함함을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 광이성질화될 수 있는 기가 하기 화학식 CIV를 가짐을 특징으로 하는 블록 폴리머.

<화학식 CIV>

(여기서,

R¹⁰¹ 및 R¹⁰²는 서로 독립적으로 수소 또는 비이온성 치환체를 나타내고,

m 및 n은 서로 독립적으로 0 내지 4의 범자연수(whole number)를 나타내고,

X¹⁰¹은 S¹⁰¹T¹⁰¹Q¹⁰¹와의 연결을 나타내고, 즉 X¹⁰¹은 X^101'의 의미를 가지고, X^101'은 2가 원자가를 갖는 Q와 연결되고,

X¹⁰²는 X^102'-R¹⁰⁴를 나타내고,

X^101' 및 X^102'는 직접 결합, -O-, -S-, -(N-R¹⁰⁵)-, -C(R¹⁰⁶R¹⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR¹⁰⁵)-, -(SO₂)-, -(SO₂-O)-, -(SO₂-NR¹⁰⁵)-, -(C=NR¹⁸)- 또는 -(CNR¹⁸-NR¹⁵)-을 나타내고,

R¹⁰⁴, R¹⁵ 및 R¹⁸은 서로 독립적으로, 수소, C₁-C₂₀-알킬, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(C=O)-, C₂-C₂₀-알케닐-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(SO₂)-, C₂-C₂₀-알케닐-(SO₂)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-(SO₂)-를 나타내거나,

X^102'-R¹⁰⁴는 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, CF₃ 또는 CCl₃를 나타내고,

R¹⁰⁶ 및 R¹⁰⁷은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐 또는 C₆-C₁₀-아릴을 나타내고,

S¹⁰¹은 O 원자, S 원자 또는 NR¹⁰⁹기를 나타내고,

R¹⁰⁹는 수소 또는 C₁-C₄-알킬을 나타내고,

T¹⁰¹은 임의로 -O-, -NR¹⁰⁹- 또는 -OSiR¹⁰⁹ ₂O-에 의해 단속될 수 있고(있거나) 메틸 또는 에틸에 의해 치환될 수 있는 (CH₂)_x기를 의미하고,

x는 2, 3 또는 4를 의미하고,

Q¹⁰¹은 Z¹⁰¹, Z¹⁰² 또는 -Z¹⁰¹-X¹⁰⁰-Z¹⁰²-기를 의미하고,

Z¹⁰¹및 Z¹⁰²는 서로 독립적으로 -S-, -SO₂-, -O-, -COO-, -OCO-, -CONR¹⁰⁹-, -NR¹⁰⁹CO-, -NR¹⁰⁹-, -N=N-, -CH=CH-, -N=CH-, -CH=N- 또는 -(CH₂)_y-(여기서, y = 1 또는 2)기를 의미하고,

X¹⁰⁰는 5원 또는 6원 지환족, 방향족 또는 헤테로시클릭 고리를 의미하고, Z¹⁰¹ = -COO- 또는 -CONR¹⁰⁹-인 경우에는, 직접 결합 또는 -(CH=CH)_y-(여기서, y은 위에서 정의한 바와 같음)기를 의미함).
제1항 또는 2항에 있어서, 광이성질화될 수 있는 기를 갖는 모노머가 하기 화학식 CV로 표시됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.

<화학식 CV>

(여기서, R¹⁰²는 수소 또는 메틸을 나타내고, 나머지 다른 기들은 위에서 정의된 의미를 가짐).
제10항에 있어서, 광이성질화될 수 있는 기를 갖는 모노머가 하기 화학식들로부터 선택됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 편극될 수 있는 방향족기 M이 하기 화학식 CVI에 대응함을 특징으로 하는 블록 폴리머.

<화학식 CVI>

(여기서,

Z²⁰⁰은 화학식 CVIa () 또는 화학식 CVIb ()의 기를 나타내고,

B는 O, S 또는 N-C₁-C₄-알킬을 나타내고,

X¹⁰³은 -X^103'-(Q¹⁰²)_j-T¹⁰²-S¹⁰²를 나타내고,

X¹⁰⁴는 X^104'-R²⁰³을 나타내고,

X^103' 및 X^104'는 서로 독립적으로 직접 결합, -O-, -S-, -(N-R²⁰⁵)-, -C(R²⁰⁶R²⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR²⁰⁵)-, -(SO₂)-, -(SO₂-O)-, -(SO₂-NR²⁰⁵)-, -(C=NR²⁰⁸)- 또는 -(CNR²⁰⁸-NR²⁰⁵)-을 나타내고,

R²⁰⁵, R²⁰⁸ 및 R²⁰³은 서로 독립적으로 수소, C₁-C₂₀-알킬, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(C=O)-, C₂-C₂₀-알케닐-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₃-C₁₀-시클로알킬-(SO₂)-, C₂-C₂₀-알케닐-(SO₂)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-(SO₂)-를 나타내고,

X^104'-R²⁰³는 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, CF₃ 또는 CCl₃를 나타낼 수 있고,

R²⁰⁶ 및 R²⁰⁷은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐 또는 C₆-C₁₀-아릴을 나타내고,

Y²⁰⁰은 단일결합, -COO-, OCO-, -CONH-, -NHCO-, -CON(CH₃)-, -N(CH₃)CO-, -O-, -NH- 또는 -N(CH₃)-를 나타내고,

R²⁰¹, R²⁰² 및 R²⁰⁶은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, 니트로, C₁-C₂₀-알킬, C₁-C₂₀-알콕시, 페녹시, C₃-C₁₀-시클로알킬, C₂-C₂₀-알케닐, C₆-C₁₀-아릴, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-(SO₂)-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-O-, C₁-C₂₀-알킬-(C=O)-NH-, C₆-C₁₀-아릴-(C=O)-NH-, C₁-C₂₀-알킬-O-(C=O)-, C₁-C₂₀-알킬-NH-(C=O)- 또는 C₆-C₁₀-아릴-NH-(C=O)-를 나타내고,

q, r 및 s는 서로 독립적으로 0 내지 4의 범자연수를 나타내고,

Q¹⁰²는 -O-, -S-, -(N-R²⁰⁵)-, -C(R²⁰⁶R²⁰⁷)-, -(C=O)-, -(CO-O)-, -(CO-NR²⁰⁵)-, -(SO₂)-, -(SO₂-O)-, -(SO₂-NR²⁰⁵)-, -(C=NR²⁰⁸)-, -(CNR²⁰⁸-NR²⁰⁵)-, -(CH₂)_p-, p- 또는 m-(C₆H₄)- 또는 화학식 의 2가 기를 나타내고,

j는 0 내지 4의 범자연수를 나타내고, j>1인 경우 각각의 Q¹⁰²는 서로 다른 의미를 가질 수 있고,

T¹⁰²은 -O-, -NR²⁰⁹- 또는 -OSiR²²⁰ ₂O-에 의해 단속될 수 있는 -(CH₂)_p-기를 나타내고,

S¹⁰²는 직접 결합, -O-, -S- 또는 -NR²⁰⁹-를 나타내고,

p는 2 내지 12의 범자연수를 나타내고,

R²⁰⁹는 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필을 나타내고,

R²²⁰은 메틸 또는 에틸을 나타냄).
제1항 또는 2항에 있어서, 비등방성 형태를 나타내는 기 M을 갖는 모노머가 하기 화학식 CVII을 가짐을 특징으로 하는 블록 폴리머.

<화학식 CVII>

(여기서, R¹⁰²는 수소 또는 메틸을 나타내고, 나머지 다른 기들은 위에서 정의한 의미를 가짐).
제13항에 있어서, 비등방성 형태를 나타내는 기 M을 갖는 모노머가 하기 화학식들로부터 선택됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 화학식 CV의 모노머 및 화학식 CVII의 모노머가 1:1 내지 1:30의 비로 사용됨을 특징으로 하는 블록 폴리머.
제1항 또는 2항에 있어서, 광학밀도가 ≤ 2임을 특징으로 하는 블록 폴리머.
아크릴레이트 및 메타크릴레이트 기재(base)의 보호된 OH-관능화된 모노머를 포함할 수 있는 모노머의 음이온 중합, 및 관능화된 모노머의 조절된 라디칼 중합 둘 모두를 기술로서 이용하여 조절된 중합에 의해 코폴리머 중의 개별 블록의 구조 및 분자량이 한정된 폴리머를 합성하는, 제1항 또는 2항에 따른 블록 폴리머의 제조방법.
제1항 또는 2항에 따른 블록 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학소자 또는 저장소자.
제18항에 있어서, 광학소자가 데이타 저장에 사용됨을 특징으로 하는 소자.
제18항에 있어서, 광학소자 또는 저장소자가 홀로그래피에 의한 데이타 저장에 사용됨을 특징으로 하는 소자.
제18항에 있어서, 정보가 레이저 비임에 의해 광학소자 또는 저장소자에 각인됨을 특징으로 하는 소자.
투사된 두께가 ≥ 0.1㎜인 제1항 또는 2항에 따른 블록 폴리머 1개 이상을 포함하는 저장소자.
제1항 또는 2항에 따른 블록 폴리머를 사출성형시킴으로써 광학소자 또는 저장소자를 제조하는 방법.
제23항에 있어서, 추가로 성형품을 폴리싱(polishing)하는 것을 포함하는 방법.
제23항에 있어서, 추가로 투명 보호층을 적용하는 것을 포함하는 방법.
제23항에 따라 제조된 광학소자 또는 저장소자.