[发明专利]反射全息薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反射全息薄膜及其制备方法。

背景技术

反射全息图的制作限于其记录的干涉条纹不同于彩虹全息，大多数平行于记录介质表面，无法通过机械方式实现复制，只能通过光学的方法实现图像复制。而全息图的显现通常是通过干涉条纹的对比度来实现。而用于记录反射全息图的材料，种类较多，但是理想的记录材料却较少，可以用于规模化生产的材料更少。通常较多的是，使用银盐和重铬酸明胶以及US3，658526专利中公开的一种光聚合物材料。

银盐记录材料具有高的灵敏度，其干涉条纹是由感光后材料的黑白对比度来实现，但是衍射效率低，即使采用稀释显影的方法衍射效率也只能达40％左右；

重铬酸明胶是目前制备反射全息图的常选材料，其干涉条纹是由折射率的差异所体现，它制作的全息图具有很高的衍射效率，可达85％以上，很多全息元件都是采用此材料制成。但它也有很多不足之处，如感光度偏低，储存寿命短，感光版需要随用随制作等缺憾，同时该材料在成像后，需要湿法加工，全息图受环境的影响很大，在湿度较大的环境中很容易消像；

而光致聚合物材料，如US3，658526专利公开的材料中的光聚物，是通过两种聚合物的不同折射率实现干涉条纹显示，虽然其可以克服银盐和重铬酸明胶的缺点，但他们对可见光只有有限的视觉响应，受分辨率的影响，一直局限于透射全息图，当用于反射全息图时，反射效率很低。

发明内容

本发明的目的是公开一种反射全息薄膜及其制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷；

本发明的另一个目的是提供一种可以记录反射全息的感光聚合物薄膜；

本发明的再一个目的是提供一种全息感光涂料，用于制备所述的感光聚合物薄膜材料。

本发明所说的全息感光涂料，包括感光聚合物涂料及与之匹配的溶剂，所述的感光聚合物涂料包括如下重量百分比的组分：

成膜剂            20％～80％

纳米复合预聚体    4％～20％

单体              10％～50％

光引发剂          0.5％～7％

链转移剂          0.3％～5％

光敏剂            0.05％～2％

所说的全息感光涂料的重量含固量为5％-50％；

优选的重量百分比如下：

成膜剂            30％～70％

纳米复合预聚体    8％～20％

单体              15.0％～40.0％

光引发剂          2.0％～7.0％

链转移剂          1.0％～～3.0％

光敏剂            0.5％～2.0％

所说的成膜剂是给体系提供基线折射率，连结纳米复合预聚体和单体、引发体系及相关助剂的重要成分，且在曝光后对形成反射全息图所需的物理性能和折射率调制有着重要的贡献。其折射率、内聚力、粘结力、柔韧性、混溶性等，作为选择材料的重要指标，所说的成膜剂选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸纤维素丁酯、醋酸纤维素丁酯与乙基乙烯基醚的共聚物、聚乙烯醇缩丁醛与醋酸纤维素的共混物、聚醋酸乙烯酯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元共聚物或聚苯乙烯丙烯腈等，或上述聚合物与含氟聚合物的混合材料，所说的含氟聚合物选自三氟氯乙烯醋酸乙烯基醚的共聚物或四氟乙烯与乙基乙烯基醚的共聚物；

所说的单体选自单官能团或双官能团的丙烯酸酯类、N-乙烯基咔唑类、乙氧基化的双酚A的二丙烯酸酯或三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯中的两种以上，两种单体之间的重量比例为1∶0.4～0.9；

优选的，所说的单体为N-乙烯基咔唑和三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯的混合物，重量比为1∶0.5～0.8；

所说的纳米复合预聚体是一种末端位置上含有烯基基团的单体与纳米颗粒采用原位聚合方法制备的产物；

所说末端位置上含有烯基基团的单体的结构通式如下：

其中：

R₁代表H或CH₃；R₂代表COOCH₃、COOC₄H₉或

所说的末端位置上含有烯基基团的单体优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯或4-巯甲基苯乙烯；

所说的纳米颗粒选自TiO₂、ZnO或ZnS颗粒，粒径为20～50纳米；