Светочувствительная композиция для голографии

 

(19)SU(11)1122140(13)A1(51)  МПК ⁶    _G03C1/72(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 10.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГОЛОГРАФИИ

Изобретение относится к светочувтствительным композициям для голографии и может быть использовано в химико-фотографической промышленности. Известна светочувствительная композиция, содержащая лейкооснование кристаллического фиолетового, четырехбромистый углерод, полистирол, ингибитор. Недостатком указанной композиции является низкое значение дифракционной эффективности (ДЭ) записанных на ней голограмм (ДЭ 12,5%). Наиболее близкой к предложенной является светочувствительная композиция для голографии, включающая полимерное связующее (поливинилхлорид), ароматический амин(дибензиланилин или дифенилбензиламин), галогенуглеводород (четырехбромистый углерод) и органический растворитель (бензол). Недостатком известной композиции является то, что полученные значения ДЭ не превышают 5,1% Такая низкая величина ДЭ препятствует достаточно широкому использованию данной композиции, несмотря на удобство приготовления светочувствительного материала на ее основе. Низкая ДЭ этой композиции обусловлена тем, что голографическое изображение формируется лишь за счет образования низкомолекулярного красителя. Целью изобретения является увеличение дифракционной эффективности голограмм при записи излучением с длиной волны λ 440 мм и восстановлении излучением с длиной волны λ 633 мм. Поставленная цель достигается тем, что светочувствительная композиция для голографии, включающая полимерное связующее, ароматический амин, галогенуглеводород и органический растворитель, в качестве полимерного связующего содержит соединение, выбранное из ряда: полистирол, поливинилхлорид, поливинилацетат, сополимер винилиденхлорида, акрилонитрила и метилметакрилата общей формулы
(CH₂-CCl₂)_x (CH₂-CHCN)_y
(CH₂-CH₂COOCH₃)_z где X: Y: Z 1:2:2, молекулярная масса которого равна 600000, в качестве ароматического амина содержит соединение, выбранное из ряда: фенилпропаргиламин, нафтилпропаргиламин, фенилбутинамин, дипропаргилфениламин, дипропаргилнафтиламин, фенилбутинпропаргиламин, дипропаргиламин, в качестве галогенуглеводорода, содержит соединение, выбранное из ряда: четырехбромистый углерод йодоформ, четыреххлористый углерод, бромоформ, гексабромэтан, в качестве органического растворителя содержит соединение, выбранное из ряда: бензол, тетрагидрофуран, ацетон, толуол, дихлорэтан, метилэтилкетон, при следующем соотношении компонентов, мас. Полимерное связующее,
выбранное из указанного ряда 0,1-15,0
Ароматический амин,
выбранный из указан- ного ряда 0,1-5,0
Галогенуглеводород, выб-
ранный из указанного ряда 0,2-8,0
Органический раствори-
тель, выбранный из указан- ного ряда Остальное
Снижение концентрации амина до ниже 0,1 мас. и галогенуглеводорода до ниже 0,2 мас. сопровождается значительным ухудшением светочувствительности композиции. Повышение содержания амина до выше 5 мас. и галоидуглеводорода до выше 8 мас. снижает качество получаемых пленок. Введение полимерного связующего в количестве 0,1-15,0 мас. ухудшает физико-механические свойства композиции. Выбор растворителя определяется природой и растворимостью полимерного связующего и компонентов. Предлагаемую светочувствительную композицию получают путем совместного растворения в инертном органическом растворителе ароматического амина, галогенуглеводорода и полимерного связующего, нанесенного растворителя при комнатной температуре до полного высушивания образующегося светочувствительного слоя. Голограмму записывают излучением Не-Cd-лазера (λ 440 нм, выходная мощность 6 мВт). Восстановление голограммы осуществляют Не-Cd ( λ 440 нм) или Не-Ne (λ 633 нм) лазером. Высокие значения ДЭ достигаются тем, что в формирование голографического изображения существенный вклад вносит полисопряженная система, образующаяся при полимеризации амина по тройной связи, которая характеризуется повышенным значением показателя преломления. П р и м е р 1. Готовят композицию из расчета 0,1 мас. фенилпропаргиламина (ФПА), 0,2 мас. CBr₄, 0,1 мас. полистирола и 99,6 мас. бензола. Приготовленной композицией поливают стеклянную подложку и сушат 4 ч при комнатной температуре. Толщина готовой пленки 110 нмкм. На полученном светочувствительном материале записывают голограмму излучением Не-Cd-лазера (λ 440 нм, выходная мощность 6 мВт). Восстановление голограммы осуществляют Не-Cd (λ 440 нм) и He-Ne (λ 633 нм)-лазерами. Максимальные значения ДЭ и экспозиции, при которых они достигались,приведены в таблице. П р и м е р 2. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. ФПА, 8 мас. CBr₄, 15 мас. полистирола и 72 мас. бензола. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 3. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 1,5 мас. ФПА, 5 мас. CBr₄, 7 мас. полистирола, 87,5 мас. бензола. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 4. Как указано в примере 1, готовят пленку толщиной 170 мкм. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 5. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 2 мас. нафтилпропаргиламина, 6 мас. йодоформа, 8 мас. поливинилхлорида и 84 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 6. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 4 мас. нафтилпропаргиламина, 7 мас. CCl₄, 8 мас. поливинилацетата и 81 мас. ацетона. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 7. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 2,5 мас. фенилбутинамина, 3,5 мас. CCl₄, 10 мас. полистирола и 84 мас. толуола. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 8. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 3 мас. дипропаргилфениламина, 5 мас. бромоформа, 12 мас. поливинилхлорида и 80 мас. дихлорэтана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 9. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 2 мас. дипропаргилнафтиламина, 3 мас. гексабромэтана, 6 мас. сополимера винилиденхлорида акрилонитрила и метилметакрилата общей формулы (CH₂-CCl₂)_x (CH₂-CHCN)_y (CH₂-CHCOOCH₃)_z, где Х: Y:Z=1:2:2 (мол.м. 600000), и 89 мас. метилэтилкетона. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 10. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 1,7 мас. фенилбутинпропаргиламина, 2,9 мас. бромоформа, 14 мас. поливинилхлорида и 81,4 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 11. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. нафтилпропаргиламина, 0,2 мас. йодоформа, 0,1 мас. поливинилхлорида и 99,6 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 12. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. нафтилпропаргиламина, 8 мас. йодоформа, 15 мас. поливинилхлорида и 72 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 13. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. нафтилпропаргиламина, 0,2 мас. четыреххлористого углерода, 0,1 мас. поливинилацетата и 99,6 мас. ацетона. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 14. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. нафтилпропаргиламина, 8 мас. четыреххлористого углерода, 15 мас. поливинилацетата и 72 мас. ацетона. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 15. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. фенилбутинамина, 0,2 мас. четыреххлористого углерода, 0,1 мас. полистирола и 99,6 мас. толуола. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 16. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. фенилбутинамида, 8 мас. четыреххлористого углерода, 15 мас. полистирола и 72 мас. толуола. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 17. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. дипропаргилфениламина, 0,2 мас. бромоформа, 0,1 мас. поливинилхлорида и 99,6 мас. дихлорэтана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 18. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. дипропаргиламина, 8 мас. бромоформа, 0,15 мас. поливинилхлорида и 72 мас. дихлорэтана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 19. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. дипропаргилнафтиламина, 0,2 мас. гексабромэтана, 0,1 мас. сополимера винилиденхлорида, акрилонитрила и метилметакрилата (структурная формула, состав и молекулярная масса приведены в примере 9) и 99,6 мас. метилэтилкетона.Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 20. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. дипропаргилнафтиламина, 8 мас. гексабромэтана, 15 мас. сополимера винилиденхлорида, акрилонитрила и метилметакрилата (структурная формула, состав и молекулярная масса приведены в примере 9) и 72 мас. метилэтилкетона. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 21. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 0,1 мас. фенилбутинпропаргиламина, 0,2 мас. бромоформа, 0,1 мас. поливинилхлорида и 99,6 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р 22. Как указано в примере 1, приготавливают и наносят на стеклянную подложку 5 мас. фенилбутинпропаргиламина, 8 мас. бромоформа, 15 мас. поливинилхлорида и 72 мас. тетрагидрофурана. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. П р и м е р (по прототипу). Готовят композицию из расчета 2,4 мас. дибензиланилина, 3,3 мас. CBr₄, 10 мас. поливинилхлорида и 84,3 мас. дихлорэтана. Приготовленной композицией поливают стеклянную подложку и сушат 4 ч при комнатной температуре. Толщина готовой пленки 110 мкм. На полученном светочувствительном материале записывают голограмму излучением Не-Ne-лазера (λ 633 нм). Восстановление голограммы осуществляют тем же лазером. Максимальные значения ДЭ приведены в таблице. Таким образом, предлагаемая композиция обеспечивает высокую ДЭ голограммы, в 10 раз превышающую ДЭ для композиции прототипа, причем ДЭ растет с увеличением толщины пленки. Экономическая целесообразность использования предлагаемой композиции обусловлена заменой серебра на органическое соединение.

Формула изобретения

СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ГОЛОГРАФИИ, включающая полимерное связующее, ароматический амин, галогенуглеводород и органический растворитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения дифракционной эффективности, голограмм при записи излучением с длиной волны λ = 440 нм и восстановлении излучением с длиной волны λ = 633 нм, в качестве полимерного связующего используют соединение, выбранное из ряда: полистирол, поливинилхлорид, поливинилацетат, сополимер винилиденхлорида, акрилонитрила и метилметакрилата общей формулы

где x: y: z=1:2:2, молекулярная масса которого равна 600000, в качестве ароматического амина используют соединение, выбранное из ряда: фенилпропаргиламин, нафтилпропаргиламин, фенилбутинамин, дипропаргилфениламин, дипропаргилнафтиламин, фенилбутинпропаргиламин, дипропаргиламин, в качестве галогенуглеводорода, используют соединение, выбранное из ряда: четырехбромистый углерод, иодоформ, четыреххлористый углерод, бромоформ, гексабромэтан, в качестве органического растворителя используют соединение, выбранное из ряда: бензол, тетрагидрофуран, ацетон, толуол, дихлорэтан, метилэтилкетон, при следующем соотношении компонентов, мас. Полимерное связующее, выбранное из указанного ряда 0,1 15,0
Ароматический амин, выбранный из указанного ряда 0,1 5,0
Галогенуглеводород, выбранный из указанного ряда 0,2 8,0
Органический растворитель, выбранный из указанного ряда Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2