[发明专利]基于可辐射交联的聚氨酯分散体的保护涂料

说明书

技术领域

本发明涉及由至少一个保护层和至少一个曝光的光聚合物层构成的层合结构，通过施加可辐射固化的聚合物水分散体，优选聚氨酯分散体，干燥该分散体和辐射固化制造该保护层，还涉及制造这种层合结构的方法。 

背景技术

WO2011／054797和WO2011／067057描述了制备用于制造全息介质的聚氨酯基光聚合物的制剂。这些全息介质的优点是其高的光衍射效率和在全息曝光后不需要进一步加工步骤，例如化学或热显影步骤的事实。在上述文献中尤其描述了包含上述光聚合物制剂的膜层合结构的制造。在这些文献中还声称，所得光聚合物层适用于制造透射全息图和光学元件。 

透射全息图通常用于显示器领域，在此它们可例如用作定向扩散体(Ackermann和Eichler,Optical Holography a Practical Approach，Wiley VCH Verlag GmbH&Co.KGaA，Weinheim，2007，第19章，第248页)。但是，由于全息图随后成为显示器的一部分，对透明度和透光率具有高的要求。同时，所用层中的固有颜色是不合意的，因为在照明装置中必须校正不必要的颜色，或在固有颜色过度的情况中不再有可能校正颜色。 

在产品整合领域中，显示器中的薄膜常用所谓的“光学透明粘合剂”(OCAs)，即具有特定光学清晰度的压敏粘合膜粘合。这些通常基于丙烯酸酯并通常属于来自显示器制造商的标准材料。但是，如WO2013／102603中所示，丙烯酸酯基压敏粘合剂与上述光聚合物层的粘合造成反射全息图在布拉格条件中的色偏移，这可归因于全息晶格(lattice)周期的变化。如果在用于记录全息图的参考光束的入射角下用白光再现反射全息图，其表现为与已用于记录全息图的激光波长对应的颜色不同的颜色。其原因是可迁移组分在层之间的扩散过程，这造成晶格的收缩或膨胀。 

显示器中所用的透射全息图充当全息光学元件(HOEs)并实现光导功能，这包括例如光的聚焦或特定波长的光的偏转或这两种效应的组合。更特别地，这样的HOEs可用于与传统折射器件相比显著降低安装高度，或实施与折射器件完全不同的光导功能。HOEs，尤其是透射全息图在用激光再现时表现出它们的最佳性能。在用包含丙烯酸酯基压敏粘合剂的层粘合的情况中，类似于反射全息图中的上述现象，同样发生全息晶格周期的变化。但是，这在此处的全息图中不造成色偏移，尤其是在用单色激光或几种激光波长的组合再现时，但造成光导中的角位移。但是，该效应同样不合意，因为不再能确保聚焦和／或受控偏转。 

由于显示器制造商通常不希望改变他们的粘合剂层，或者难以获得具有相同光学质量的非丙烯酸酯基压敏粘合剂，需要光聚合物和保护层的组合，其防止由于相对于相邻层，例如粘合剂层的晶格收缩或膨胀而发生的全息图变化并同时具有优异的光学质量。 

EP2 613 318声称，通过组分的合适选择，可以将保护层施加到曝光的光聚合物层上。可以通过至少一种辐射固化树脂I)、异氰酸酯官能树脂II)和光引发剂体系III)的反应制造这些保护层。EP2 613 318中所述的保护层满足合适的保护层的必要条件，因为在施加后，它们能够提供具有保护层和曝光的光聚合物层的层合结构，其以固定方式粘合到多种多样的不同相邻层，例如粘合剂层上，而不造成光聚合物层的体积的任何变化和全息图中的任何附随变色。 

但是，EP2 613 318中公开的组合物并非在每一方面都令人满意。由于存在异氰酸酯官能树脂，它们比较不耐潮并且会与异氰酸酯反应性组分，例如OH和NH₂基团化学反应。但是，这样的基团常常存在于辐射固化树脂或工业制剂必需的其它辅助剂中。其影响在于，该组合物始终必须在使用前在新混合物中制备，这限制了工业应用，因为在施加现场必须存在用于处理异氰酸酯官能组分的合适混合装置和合适安全措施。此外，必须选择专门的施加方法以制造全息光学元件领域需要使用的特定光学质量的保护层。这些通常不相当于客户的标准工艺或只能困难地(即使可以的话)整合到其中。 

发明内容

本发明的一个目的是提供一开始规定的类型的改进的层合结构，其中该保护层容易施加，在最低程度上影响曝光的光聚合物层的光学性质并可靠地防止光聚合物层发生由粘合剂成分(例如来自压敏胶带等)的向内扩散造成的变化。