高聚物全息感光材料的製備方法
2023-08-12 23:38:06
專利名稱：高聚物全息感光材料的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種全息記錄材料的製備方法，它能夠記錄相位全息圖，尤其是反射全息圖。特別涉及一種紫外和可見光波長範圍內的全息記錄材料。
本發明中的聚合物材料由光引發共聚製得，通常為固態透明薄膜，具有一定的柔韌性。該膜的組分中包括成膜物醋酸乙烯酯共聚物，烯基不飽和單體，光引發體系以及增塑劑、表面活性劑等功能添加劑。
該反應的具體組分為成膜物 20％～80％單體 10％～70％引發體系 0.1～8％增塑劑 0％～～30％表面活性劑 0.1％～3％所涉及的成膜物醋酸乙烯酯共聚物如聚乙烯醇縮丁醛；聚乙烯醇縮甲醛；、醋酸乙烯酯均聚物或共聚物，或它們與乙基乙烯醚的共聚物，以調整薄膜的化學和機械性能。單體屬於烯基不飽和類，它們能夠進行自由基引發的加成聚合反應，具有高於100℃的沸點，能夠與塗覆溶劑以及選擇的成膜物混溶。本發明中所涉及的單體通常在末端位置上含有不飽和基團。如單官能團丙烯酸酯類、N-乙烯咔唑類。光引發體系在光化學輻射激化時，可直接提供自由基，進行自由基聚合反應。優選光譜響應在紫外與可見光譜區域的體系。引發體系包括光引發劑、鏈轉移劑、光敏劑，如米氏酮、二乙氨基-亞苄基環戊酮、1，3，3-三甲基-2-[5-(1，3，3-三甲基-2-吲哚叉)-1，3-戊二烯]吲哚碘鹽。光引發劑如2，4，6-三苯基咪唑基雙聚體。它在輻照時，可分解成三芳基咪唑自由基，引發單體聚合。但三芳基咪唑自由基的體積大，活性小，因此引發效率不很高，為進一步提高光聚合的速率，可以加入鏈轉移劑，與光引發劑起協同作用。鏈轉移劑如2-巰基苯並惡唑、十二烷硫醇、巰基苯並噻唑。
聚合物可以加入增塑劑調節膜的粘附性能，柔軟性，堅硬性，以及其它機械性能。增塑劑如三甘醇二辛酸酯，癸二酸二乙酯，辛二酸二丁酯等。
聚合物可以加入表面活性劑，以作為塗覆助劑，可選用非離子型表面活性劑，如FluoradFC-4430。
上述反應物的製備包括如下步驟(1)反應物的製備在紅燈下，加入各種組分到溶劑中，同時用磁力攪拌混合，直到完全溶解。控制溶液的固含量在11％～18％。
(2)膜的製備 在塗布機上將上述溶液塗布到塑料膜上，如PET膜等。PVC在65～75℃的乾燥機中乾燥5～10分鐘，獲得20～50μm塗層的全息感光材料，乾燥後覆保護膜收卷即可。
(3)製備產品時，將塗布好的膜夾在一透明玻璃板和鋁鏡的正面之間，按雷射反射全息光路將所需圖文置入光路中，通過垂直於膜表面的平行的514.5nm的氬離子雷射將全息圖記錄在膜中，雷射強度都是70mw/cm2，曝光時間在0.1～0.9s。雷射曝光後，在紫外固化機上對膜進行紫外和可見光全部曝光。然後在乾燥機中將塗層在120℃加熱30分鐘，即獲得全息圖文產品。
利用分光光度計，於400～700nm的範圍內記錄全息圖的透射光譜，獲得反射效率值和折射率調製值。
本發明反應物較好的組分如下成膜物 50％～80wt％單體20～60wt％引發體系1～7wt％
增塑劑 0～15wt％表面活性劑 0.3～3wt％本發明的光引發劑較好的是2、4、6-三苯基咪唑基雙聚體。
本發明的增塑劑較好的是三甘醇二辛酸酯，或癸二酸二乙酯。
本發明的溶劑較好的是二氯甲烷，來源廣，使用方便。
本發明製備的高聚物全息感光材料具有如下優點①衍射效率高。通過熱加工後，能夠得到衍射效率大於90％的全息圖。②保存期長。③靈敏度高。並可廣泛用於防偽與裝飾領域，如信用卡、銀行匯票、彩票、門票，亦可用於信息存貯，平視顯示器等。④材料反射效率高。本發明方法簡易，操作方便，裝置簡單，有良好的市場價值。
具體實施例方式表1的四個實施例是將反應物溶液塗布在PET膜上，70℃乾燥7分鐘，分別獲得20、30、40、50μm厚的膜層。這些實施例說明了成膜物的種類對聚合物材料的影響，在用如上的方法對樣品進行評價，相應的的反射效率、折射率調製值列於表2。表1
表2
權利要求
1.一種高聚物全息感光材料的製備方法，其特徵是將成膜物、單體、光引發劑、增塑劑、表面活性劑加入溶劑中溶解，將溶液塗布到塑料膜上，乾燥後覆保護膜收卷即可；其中成膜物是醋酸乙烯酯共聚物，單體是烯基不飽和單體，反應物組分是成膜物20～80wt％單體 10～70wt％引發體系 0.1～8wt％增塑劑0～30wt％表面活性劑0.1～3wt％。
2.根據權利要求1所述的高聚物全息感光材料的製備方法，其特徵是反應物的組分為成膜物50％～80wt％單體 20～60wt％引發體系 1～7wt％增塑劑0～15wt ％表面活性劑0.3～2wt％
3.根據權利要求1所述的高聚物全息感光材料的製備方法，其特徵是光引發劑是2、4、6-三苯基咪唑基雙聚體。
4.根據權利要求1所述的高聚物全息感光材料的製備方法，其特徵是增塑劑是三甘醇二辛酸酯，或癸二酸二乙酯。
5.根據權利要求1所述的高聚物全息感光材料的製備方法，其特徵是反應物溶劑是二氯甲烷。
全文摘要
本發明是一種高聚物全息感光材料的製備方法，現有製備的全息感光材料感光度偏低，儲存壽命短，製備複雜。本發明將成膜物、單體以及光引發劑、增塑劑、表面活性劑加入溶劑中溶解，然後將溶液塗布到塑料膜上乾燥，通過光引發聚合反應，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，單體是烯基不飽和單體，加入光引發劑、增塑劑、表面活性劑等，選擇一定的反應物組分，可獲得衍射率、反射率、保存期和靈敏度均十分滿意的高聚物全息感光材料。
文檔編號G03C1/73GK1416013SQ0213747
公開日2003年5月7日 申請日期2002年10月16日 優先權日2002年10月16日
發明者徐良格, 李忠鑫, 陳慶華, 黃孝穗, 李曉英, 遊仁順 申請人:上海朗創光電科技發展有限公司