高聚物全息感光材料的制备方法

专利名称：高聚物全息感光材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种全息记录材料的制备方法，它能够记录相位全息图，尤其是反射全息图。特别涉及一种紫外和可见光波长范围内的全息记录材料。
本发明中的聚合物材料由光引发共聚制得，通常为固态透明薄膜，具有一定的柔韧性。该膜的组分中包括成膜物醋酸乙烯酯共聚物，烯基不饱和单体，光引发体系以及增塑剂、表面活性剂等功能添加剂。
该反应的具体组分为成膜物 20％～80％单体 10％～70％引发体系 0.1～8％增塑剂 0％～～30％表面活性剂 0.1％～3％所涉及的成膜物醋酸乙烯酯共聚物如聚乙烯醇缩丁醛；聚乙烯醇缩甲醛；、醋酸乙烯酯均聚物或共聚物，或它们与乙基乙烯醚的共聚物，以调整薄膜的化学和机械性能。单体属于烯基不饱和类，它们能够进行自由基引发的加成聚合反应，具有高于100℃的沸点，能够与涂覆溶剂以及选择的成膜物混溶。本发明中所涉及的单体通常在末端位置上含有不饱和基团。如单官能团丙烯酸酯类、N-乙烯咔唑类。光引发体系在光化学辐射激化时，可直接提供自由基，进行自由基聚合反应。优选光谱响应在紫外与可见光谱区域的体系。引发体系包括光引发剂、链转移剂、光敏剂，如米氏酮、二乙氨基-亚苄基环戊酮、1，3，3-三甲基-2-[5-(1，3，3-三甲基-2-吲哚叉)-1，3-戊二烯]吲哚碘盐。光引发剂如2，4，6-三苯基咪唑基双聚体。它在辐照时，可分解成三芳基咪唑自由基，引发单体聚合。但三芳基咪唑自由基的体积大，活性小，因此引发效率不很高，为进一步提高光聚合的速率，可以加入链转移剂，与光引发剂起协同作用。链转移剂如2-巯基苯并恶唑、十二烷硫醇、巯基苯并噻唑。
聚合物可以加入增塑剂调节膜的粘附性能，柔软性，坚硬性，以及其它机械性能。增塑剂如三甘醇二辛酸酯，癸二酸二乙酯，辛二酸二丁酯等。
聚合物可以加入表面活性剂，以作为涂覆助剂，可选用非离子型表面活性剂，如FluoradFC-4430。
上述反应物的制备包括如下步骤(1)反应物的制备在红灯下，加入各种组分到溶剂中，同时用磁力搅拌混合，直到完全溶解。控制溶液的固含量在11％～18％。
(2)膜的制备 在涂布机上将上述溶液涂布到塑料膜上，如PET膜等。PVC在65～75℃的干燥机中干燥5～10分钟，获得20～50μm涂层的全息感光材料，干燥后覆保护膜收卷即可。
(3)制备产品时，将涂布好的膜夹在一透明玻璃板和铝镜的正面之间，按激光反射全息光路将所需图文置入光路中，通过垂直于膜表面的平行的514.5nm的氩离子激光将全息图记录在膜中，激光强度都是70mw/cm2，曝光时间在0.1～0.9s。激光曝光后，在紫外固化机上对膜进行紫外和可见光全部曝光。然后在干燥机中将涂层在120℃加热30分钟，即获得全息图文产品。
利用分光光度计，于400～700nm的范围内记录全息图的透射光谱，获得反射效率值和折射率调制值。
本发明反应物较好的组分如下成膜物 50％～80wt％单体20～60wt％引发体系1～7wt％
增塑剂 0～15wt％表面活性剂 0.3～3wt％本发明的光引发剂较好的是2、4、6-三苯基咪唑基双聚体。
本发明的增塑剂较好的是三甘醇二辛酸酯，或癸二酸二乙酯。
本发明的溶剂较好的是二氯甲烷，来源广，使用方便。
本发明制备的高聚物全息感光材料具有如下优点①衍射效率高。通过热加工后，能够得到衍射效率大于90％的全息图。②保存期长。③灵敏度高。并可广泛用于防伪与装饰领域，如信用卡、银行汇票、彩票、门票，亦可用于信息存贮，平视显示器等。④材料反射效率高。本发明方法简易，操作方便，装置简单，有良好的市场价值。
具体实施例方式表1的四个实施例是将反应物溶液涂布在PET膜上，70℃干燥7分钟，分别获得20、30、40、50μm厚的膜层。这些实施例说明了成膜物的种类对聚合物材料的影响，在用如上的方法对样品进行评价，相应的的反射效率、折射率调制值列于表2。表1

表2

权利要求
1.一种高聚物全息感光材料的制备方法，其特征是将成膜物、单体、光引发剂、增塑剂、表面活性剂加入溶剂中溶解，将溶液涂布到塑料膜上，干燥后覆保护膜收卷即可；其中成膜物是醋酸乙烯酯共聚物，单体是烯基不饱和单体，反应物组分是成膜物20～80wt％单体 10～70wt％引发体系 0.1～8wt％增塑剂0～30wt％表面活性剂0.1～3wt％。
2.根据权利要求1所述的高聚物全息感光材料的制备方法，其特征是反应物的组分为成膜物50％～80wt％单体 20～60wt％引发体系 1～7wt％增塑剂0～15wt ％表面活性剂0.3～2wt％
3.根据权利要求1所述的高聚物全息感光材料的制备方法，其特征是光引发剂是2、4、6-三苯基咪唑基双聚体。
4.根据权利要求1所述的高聚物全息感光材料的制备方法，其特征是增塑剂是三甘醇二辛酸酯，或癸二酸二乙酯。
5.根据权利要求1所述的高聚物全息感光材料的制备方法，其特征是反应物溶剂是二氯甲烷。
全文摘要
本发明是一种高聚物全息感光材料的制备方法，现有制备的全息感光材料感光度偏低，储存寿命短，制备复杂。本发明将成膜物、单体以及光引发剂、增塑剂、表面活性剂加入溶剂中溶解，然后将溶液涂布到塑料膜上干燥，通过光引发聚合反应，形成高聚物全息感光材料。其中成膜物是醋酸乙烯酯共聚物，单体是烯基不饱和单体，加入光引发剂、增塑剂、表面活性剂等，选择一定的反应物组分，可获得衍射率、反射率、保存期和灵敏度均十分满意的高聚物全息感光材料。
文档编号G03C1/73GK1416013SQ0213747
公开日2003年5月7日 申请日期2002年10月16日 优先权日2002年10月16日
发明者徐良格, 李忠鑫, 陈庆华, 黄孝穗, 李晓英, 游仁顺 申请人:上海朗创光电科技发展有限公司