一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供的可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，包括：依次层叠设置的基膜层、光致聚合物感光层及保护层，其中：所述基膜层为PET膜、PS膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种，所述光致聚合物感光层由光致聚合物涂料涂布得到，所述保护层为硅油PET膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种，上述光致聚合物薄膜感光材料结构简单，原料来源较广泛，价格相对低廉，环境污染小，所制备得到的光致聚合物材料衍射效率高、灵敏度高，同时兼具优良机械性能、耐热性能及耐候性。另外，本发明专利技术还提供了一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及全息记录材料领域，特别涉及一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料及其制备方法。
技术介绍
所谓体积全息图，指的是两束相干光(物光、参考光)互相干涉形成干涉光场，感光材料在该干涉光场中，记录到明暗相间的三维空间干涉条纹，形成的全息图。干涉条纹之所以能被记录，是由于全息记录感光材料内部折射率变化：折射率随干涉条纹的变化而变化，干涉条纹亮区折射率高(或者低)，暗区折射率低(与亮区相反)，形成折射率调制，其具体差值△n被称为折射率调制值，△n越大材料衍射效率越高。由于体积全息图，可生动展现物体三维形态，具有高衍射效率、波长选择性及制作技术门槛高等特点，因而被广泛应用于设计、防伪、光学元件、信息储存等领域。体积全息图的记录及复制，是由感光材料内部折射率调制实现的，只能通过光学手段实现，无法通过机械手段进行记录或复制。可用于记录体积全息的感光材料较少，主要有银盐明胶、重铬酸盐明胶及光致聚合物感光材料三类。其中银盐明胶感光材料虽具有较高的感光灵敏度，但其衍射效率低(约40％)；重铬酸盐明胶感光材料，虽衍射效率较高(约85％)，但感光灵敏度较低。此外上述两种明胶感光材料还存在以下不足：可储存时间短、在成像后都需要湿法加工、机械性能差、耐候性差(所制全息图必须存放在干燥环境下，环境湿度大时易消像)。光致聚合物材料，正如美国专利4959284、US8900775、US20140127611等所揭示，具有较高分辨率、衍射效率、灵敏度，无需湿法加工，储存时间长等优异性能，是体积全息记录材料的不二选择。目前，市场上可批量供应的光致聚合物产品只有杜邦公司的OmniDex系列产品。然而该产品仍存在：耐热性较差，衍射效率未达到理论值(99.9％以上)，透过率不足、机械性能差等缺陷。在市场上及研究中，针对光致聚合物全息材料的研究，主要集中在提高其衍射效率、灵敏度上，而综合考虑其衍射效率、灵敏度、机械性能、耐热性能、耐候性的研究，目前暂未见文献报道。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种衍射效率高、灵敏度高，同时兼具优良机械性能、耐热性能及耐候性的可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料。为实现上述目的，本申请采用下述技术方案：一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，包括依次层叠设置的基膜层、光致聚合物感光层及保护层，其中：所述基膜层为PET膜、PS膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种，所述光致聚合物感光层由光致聚合物涂料涂布得到，所述保护层为硅油PET膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种。所述光致聚合物涂料包括以下化学组分：基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂及溶剂。在一些实施例中，所述基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂在固含量中所占重量百分比如下：基体树脂10wt％～90wt％、活性氟树脂3wt％～20wt％、硅烷偶联化纳米粒子1wt％～10wt％、活性单体5wt％～60wt％、引发体系1wt％～10wt％、增塑剂2wt％～10wt％。在一些实施例中，所述光致聚合物涂料还包括其他助剂，所述基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂、其他助剂在固含量中所占重量百分比如下：基体树脂20wt％～70wt％、活性氟树脂5wt％～15wt％、硅烷偶联化纳米粒子1wt％～5wt％、活性单体10wt％～40wt％、引发体系2wt％～7wt％、增塑剂3wt％～7wt％、其他助剂0.5wt％～1wt％。在一些实施例中，所述基体树脂选自聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩丁醛与醋酸纤维素共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯丁烯、三乙酰纤维素中的至少一种。在一些实施例中，所述活性氟树脂，选用具有结构式1的烯丙基类或结构式2的甲基丙烯酰氧基类活性氟树脂，结构式1-烯丙基类：结构式2-甲基丙烯酰氧基类：在一些实施例中，所述偶联化纳米粒子为偶联化纳米氧化铝、氮化硼、氧化硅中至少一种，所述偶联化纳米粒子粒径为10～15nm。在一些实施例中，所述活性单体为含有丙烯酰氧基丙烯酸酯类单体，包括：液体单体或固体单体中至少一种，所述液体单体为二甘醇二丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-(对-氯苯氧基乙基甲基丙烯酸酯)、1,6-亚己基双丙烯酰胺中的一种；所述固体单体为2,4,6-三溴苯基丙烯酸酯、五氯苯基丙烯酸酯、2-萘基丙烯酸酯、2-(2-萘氧基)乙基丙烯酸酯、N-乙烯基咔唑中至少一种。在一些实施例中，所述引发体系包括质量比为：0.5wt％～4wt％的光引发剂、0.005wt％～0.2wt％的光敏剂及2wt％～4wt％的链转移剂，所述光引发剂为2-(邻氯苯基)-4,5-双(间甲氧基苯基)咪唑、2,2’-双(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基1,1’-二咪唑、2,5-双(邻氯苯基)-4,4’-二甲基苯基-1H-咪唑、9,10-蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、α-甲基苯偶姻、α-苯基苯偶姻中至少一种；所述光敏剂为花菁类染料、吲哚环戊类染料、2,5-双{[4-(二乙基氨基)-2-甲基苯基]-亚甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，其特征在于，包括依次层叠设置的基膜层、光致聚合物感光层及保护层，其中：所述基膜层为PET膜、PS膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种，所述光致聚合物感光层由光致聚合物涂料涂布得到，所述保护层为硅油PET膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种；所述光致聚合物涂料包括以下化学组分：基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂及溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，其特征在于，包括依次层叠设置的基膜层、光致聚合物感光层及保护层，其中：所述基膜层为PET膜、PS膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种，所述光致聚合物感光层由光致聚合物涂料涂布得到，所述保护层为硅油PET膜、纤维素乙酸酯膜或PVC膜中的一种；所述光致聚合物涂料包括以下化学组分：基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂及溶剂。2.如权利要求1所述的可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，其特征在于，所述基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂在固含量中所占重量百分比如下：基体树脂10wt％～90wt％、活性氟树脂3wt％～20wt％、硅烷偶联化纳米粒子1wt％～10wt％、活性单体5wt％～60wt％、引发体系1wt％～10wt％、增塑剂2wt％～10wt％。3.如权利要求1或2所述的可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，其特征在于，所述光致聚合物涂料还包括其他助剂，所述基体树脂、活性氟树脂、硅烷偶联化纳米粒子、活性单体、引发体系、增塑剂、其他助剂在固含量中所占重量百分比如下：基体树脂20wt％～70wt％、活性氟树脂5wt％～15wt％、硅烷偶联化纳米粒子1wt％～5wt％、活性单体10wt％～40wt％、引发体系2wt％～7wt％、增塑剂3wt％～7wt％、其他助剂0.5wt％～1wt％。4.如权利要求3所述的可用于全息记录的光致聚合物薄膜感光材料，其特征在于，所述基体树脂选自聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩丁醛与醋酸纤维素共聚物、聚异戊二烯、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚氯丁烯、三乙酰纤维素中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王笑冰，李建兵，曾岑，
申请(专利权)人：深圳市深大极光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44