CN103582569A - 具有改性液晶聚合物标识的基质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在物品或基质上的标识,所述标识基于手性向列(也称为胆甾醇型)液晶前体组合物。在手性液晶态的手性液晶前体组合物固化以前,组合物显示出的至少一种光学性能在物品或基质的至少一个面积中通过两种不同类型的改性剂改性。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明涉及在物品或基质上的标识,所述标识基于手性向列(也称为胆甾醇型)液晶前体组合物。在将手性液晶前体组合物在手性液晶态中固化以前,将组合物显示出的至少一种光学性能在物品或基质的至少一个区域中通过两种不同类型的改性剂改性。
2.背景信息的讨论
伪造不再是国家或地区性问题,而是世界性问题,其不仅对厂商,而且对消费者具有影响。伪造是商品如衣服和手表的重要问题,但当它影响医药和药品时变得甚至更严重。全世界每年几千人死于假药。伪造还对政府收入具有影响,即它影响税收,例如香烟和酒的,因为黑市的存在,在那里不可能追踪和跟踪不具有有效纳税标签的伪造(走私、转移等)产品。
提出了许多解决方法以使伪造是不可能的或者至少非常困难和/或昂贵,例如RFID溶液或使用隐形油墨。
更近期地,出现安全特性并用于鉴定真品如药品并避免伪造。该技术基于光学变色油墨。它的原理基于当将包装、安全文件等进行标记,从不同的角度看到用光学变色油墨制成的标识的可观察到的颜色差别(“视角相关颜色”)。
光学变色油墨提供不仅人的第一线识别性,而且促进机器可读性。许多专利描述了这类安全产品、它们的组成和它们的应用。许多光学变色油墨类型的一个实例为一类所谓胆甾醇型液晶的化合物。当用白光照射时,胆甾醇型液晶结构反射一定颜色的光,所述颜色取决于所述材料并通常随着视角和温度而变化。胆甾醇型材料本身是无色的,观察到的颜色为手性液晶前体组合物所采用的胆甾醇型螺旋结构在给定温度下的物理反射效应的结果。例如参见J.L.Fergason,Molecular Crystals,第1卷,第293-307页(1966),通过引用将其全部公开内容并入本文中。
EP-A-1381520和EP-A-1681586,通过引用将其全部公开内容并入本文中,公开了双折射标识和以不同厚度区域具有不均匀图案的液晶层的形式施涂它的方法。施涂的液晶涂层或层可在反射基质上提供隐藏图像,该图像当在非偏振光下看时是不可见的,但在偏光下或借助偏振滤光镜使其可见。
美国专利No.5,678,863,通过引用将其全部公开内容并入本文中,公开了鉴定有价值文件的方法,其包含纸或聚合物区域,所述区域具有透明和半透明特征。将液晶材料施涂于该区域上以产生在透射和反射光下看时不同的光学效应。液晶材料在室温下为液体形式,且必须包封在容器如微胶囊中以适用于印刷方法如凹版、胶辊、喷雾或喷墨印刷中。
有序液晶态取决于手性掺杂剂的存在。不具有手性掺杂剂的向列型液晶显示出特征为其双折射的分子排列。向列型聚合物由例如EP-A-O216712、EP-A-O847432和美国专利No.6,589,445中已知,通过引用将其全部公开内容并入本文中。
如上所述,液晶基安全特征提供食品和制品的消费者以及零售商和厂商的第一线可识别性。如同市场中所用的许多其它安全特征,总是存在伪造的诱惑以复制这些安全特征以及因此误导消费者和零售商。鉴于上述事实,仍需要改进基于液晶前体的液晶聚合物材料的安全性。
增强手性液晶聚合物膜的安全等级的一个可能似乎是将代码以图案、标记、条码等形式叠加在液晶聚合物膜上。然而,总是存在这一风险:伪造者篡改该代码,并将它手工地施涂于液晶聚合物膜上。
克服该问题的第二可以是将代码插入液晶聚合物膜内。例如,美国专利No.6,207,240,通过引用将其全部公开内容并入本文中,描述了具有视角相关的反射色的胆甾醇型液晶聚合物(CLCP)的效果涂层,其进一步包含具有特异性吸收色的吸收型颜料。通过激光辐射在CLCP涂层中产生标识如符号或文字。激光辐射将辐射面积中的CLCP材料碳化。因此,涂有CLCP的基质的颜色,或者并入CLCP中的吸收颜料的颜色在辐射面积中变得可见。然而,该方法需要高功率激光以将材料碳化并使标识可见。
另一可能描述于US2006/0257633A1中,通过引用将其全部公开内容并入本文中,其不仅应用于液晶聚合物,而且还通常应用于聚合物。该方法由如下步骤组成:将渗透物质施涂于聚合物基质表面上的预定区域,使超临界流体与已施涂了渗透物质的聚合物基质的表面接触以导致渗透物质渗入聚合物基质中。该方法使得可选择性地(部分地)改性聚合物的一部分表面。然而,对于工业方法,其中对于大量物品需要高标记速度,且该方法的执行是复杂且昂贵的。
上述方法的缺点之一是缺乏以选择性和可控方式改性手性液晶聚合物层并产生难以复制以及可与生产线(制备物品如护照、包装等)相容的强且可靠标记或编码的能力。
发明概述
本发明在物品或基质上提供标识。该标识包含手性液晶聚合物组合物的(连续或不连续)层或图案,所述层或图案显示出初始光学性能组并通过将手性液晶态的手性液晶前体组合物固化而制备。该层或图案包含:
(1)一个或多个具有第一改性光学性能组的面积,所述第一改性光学性能组不同于初始光学性能组的并可通过使一个或多个第一面积中的手性液晶前体组合物与第一改性剂接触而得到;
(2)一个或多个具有第二改性光学性能组的第二面积,所述第二改性光学性能组不同于初始光学性能组且不同于第一改性光学性能组,并可通过一个或多个第二面积中的手性液晶前体组合物与第二改性剂接触而得到,所述第二改性剂是不同于第一改性剂的类型。
在标识的一个方面中,一个或多个第一面积中的至少一个可与至少一个第二面积部分或完全重叠和/或一个或多个第二面积中的至少一个可与至少一个第一面积部分或完全重叠。
在标识的另一方面中,一个或多个第一面积中的至少一个可不与任何第二面积重叠和/或一个或多个第二面积中的至少一个可不与任何第一面积重叠。
在本发明标识的又一方面中,初始以及第一和第二改性光学性能组在通过手性液晶聚合物组合物反射的光的至少一种性能方面不同。例如,至少一种性能可选自反射光的光谱、偏振和λmax中的一个或多个。
在标识的又一方面中,初始以及第一和第二改性光学性能组可包括表现出手性液晶聚合物组合物的光学各向异性状态的至少一种性能。
另一方面,手性液晶前体组合物可包含(i)一种或多种向列化合物A,(ii)一种或多种手性掺杂剂化合物B,其能够产生手性液晶前体组合物的胆甾醇态,和(iii)至少一种盐,与不含至少一种盐的聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长相比,其改变聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长。
一方面,一种或多种向列化合物A以及一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含至少一种包含至少一个可聚合基团的化合物。至少一个可聚合基团可包含例如不饱和碳-碳键,例如式H2C=CH-C(O)-基团。
另一方面,一种或多种向列化合物A和所有一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含至少一个可聚合基团。
又一方面,手性液晶前体组合物可包含至少一种式(I)的手性掺杂剂化合物B:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
另一方面,至少一种盐可选自金属盐和铵盐。例如至少一种盐可包含以下的至少一种:高氯酸锂、硝酸锂、四氟硼酸锂、溴化锂、氯化锂、四丁基高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、碳酸钠、氯化钠和硝酸钠。另一方面,至少一种盐可包含高氯酸锂。
在本发明标识的另一方面中,手性液晶前体组合物可以为初始光学各向异性状态,且在一个或多个第一面积中,初始光学各向异性状态可变成第一改性光学各向异性状态,且在一个或多个第二面积中,初始光学各向异性状态可变成第二改性光学各向异性状态或转化成光学各向同性状态。
另一方面,手性液晶前体组合物可以为初始手性液晶态,且在一个或多个第一面积中,初始手性液晶态可通过第一改性剂变成第一改性手性液晶态,且在一个或多个第二面积中,初始手性液晶态可通过第二改性剂变成第二改性手性液晶态或者变成非手性液晶态。
在本发明标识的又一方面中,第一改性剂可以为固体和/或半固体,且第二改性剂可以为流体,和/或第一改性剂可基本不能渗透手性液晶前体组合物,且第二改性剂可至少部分地渗透前体组合物。半固体能够支撑其自身重量并保持其形状,同时具有例如在压力下流动的能力。
另一方面,第一改性剂可以为或者可包含由一种或多种可聚合单体构成的树脂。另外,一种或多种可聚合单体中的至少一种可包含至少两个不饱和碳-碳键和/或可包含至少一个选自O、N和S的杂原子。仅作为实例,一种或多种可聚合单体中的至少一种可包含至少一个式H2C=CH-C(O)-或H2C=C(CH3)-C(O)-的基团。另一方面,树脂可包含辐射固化树脂如UV固化树脂和/或树脂可包含干燥后的含水树脂。
另一方面,第二改性剂可以为流体且选自以下的一种或多种:(a)包含至少一种化合物的改性组合物,所述化合物选自具有3至约6个碳原子的酮、包含总计2至约6个碳原子的羧酸的烷基酯和二烷基酰胺、包含总计2至约4个碳原子的二烃基亚砜,和任选取代的硝基苯,(b)包含至少一种手性液晶前体组合物的改性组合物,和(c)包含至少一种手性掺杂剂组合物的改性组合物。
在本发明标识的又一方面中,第一改性剂可选自由一种或多种可聚合单体制备的固体或半固体固化和/或干燥后的树脂,且第一改性剂和第二改性剂都可改变手性液晶态的手性液晶前体组合物显示的选择性反射带的初始最大波长(λmax)。
在又一方面中,第一改性剂和第二改性剂从手性液晶前体组合物的层或图案的相对的面起作用。例如,第一改性剂可置于一个或多个第一面积中基质与层或图案之间,且第二改性剂可由与一个或多个第二面积中的基质相对的面起作用。
在标识的另一方面中,一个或多个第一面积和/或一个或多个第二面积可以为以下至少一种形式:图像、图片、标志、标记以及代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵,和/或至少一部分层或图案可以为以下至少一种形式:图像、图片、标志、标记以及代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,数据矩阵。
另一方面,物品或基质可以为如下至少一种,或者可包含如下至少一种:标签、包装、匣盒、容器或胶囊,其包含食品、保健食品、药品或饮料,纸币、信用卡、邮票、纳税标签、防伪密封、安全文件、护照、身份证、驾驶证、赊购卡、运输票、入场券、代金券、油墨转移膜、反射膜、铝箔和商品。
本发明还提供在物品或基质上提供标识的方法以及通过该方法产生的物品或基质。该方法包括:
a)向在一个或多个第一面积中带有第一改性剂的物品或基质的表面上施涂可固化手性液晶前体组合物,所述组合物以这种方式在加热它时呈现初始手性液晶态,即该组合物覆盖一个或多个第一面积中的至少一部分,其中第一改性剂能够改性组合物的初始手性液晶态;
b)加热施涂的组合物以使其在一个或多个第一面积中产生第一改性手性液晶态以及如果有的话在施涂组合物的所有其它面积中产生初始手性液晶态;
c)向施涂组合物的一个或多个第二面积上施涂至少一种第二改性剂,所述第二改性剂是与第一改性剂不同的类型,并且(1)能够局部改性b)提供的初始和/或第一改性手性液晶态,或(2)在加热组合物时能够局部改性b)提供的初始和/或第一改性手性液晶态;
d)在(2)的情况下,加热至少在一个或多个第二面积中的组合物;和
e)使完全因此改性的手性液晶前体组合物固化/聚合以在物品或基质上产生液晶聚合物标识。
在该方法的一个方面中,一个或多个第一面积中的至少一个可与至少一个第二面积部分或完全重叠,和/或一个或多个第二面积中的至少一个可与至少一个第一面积部分或完全重叠。
在该方法的另一方面中,一个或多个第一面积中的至少一个可不与任何第二面积重叠,和/或一个或多个第二面积中的至少一个可不与任何第一面积重叠。
在本发明标识方法的另一方面中,初始和第一和第二改性光学性能组可在通过手性液晶聚合物组合物反射的光的至少一种性能方面不同。例如,至少一种性能可选自反射光的光谱、偏振和λmax中的一种或多种。
在该方法的又一方面中,初始和第一和第二改性光学性能组可包含表现出手性液晶聚合物组合物的光学各向异性状态和/或表现出组合物的光学各向异性状态转化成光学各向同性状态的至少一种性能。
另一方面,手性液晶前体组合物可包含:(i)一种或多种向列化合物A,(ii)一种或多种能够产生手性液晶前体组合物的胆甾醇态的手性掺杂剂化合物B,和(iii)至少一种盐,其与不含至少一种盐的聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)相比,改变聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)。
一方面,一种或多种向列化合物A以及一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含至少一种包含至少一个可聚合基团的化合物。至少一个可聚合基团可包含例如不饱和碳-碳键,例如式H2C=CH-C(O)-的基团。
另一方面,一种或多种向列化合物A和所有一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含至少一个可聚合基团。
又一方面,手性液晶前体组合物可包含至少一种式(I)的手性掺杂剂化合物B:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
另一方面,至少一种盐可选自金属盐和铵盐。例如至少一种盐可包含以下至少的一种:高氯酸锂、硝酸锂、四氟硼酸锂、溴化锂、氯化锂、四丁基高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、碳酸钠、氯化钠和硝酸钠。另一方面,至少一种盐可包含高氯酸锂和/或溴化锂。
在本发明另一方面中,手性液晶前体组合物可以为初始光学各向异性状态,且在一个或多个第一面积中,初始光学各向异性状态可变成第一改性光学各向异性状态,且在一个或多个第二面积中,初始光学各向异性状态可变成第二改性光学各向异性状态或转化成光学各向同性状态(取决于第二改性剂的性质,如下文所述)。
在本发明方法的又一方面中,第一改性剂可以为固体和/或半固体,且第二改性剂可以为流体,和/或第一改性剂可基本不能渗透手性液晶前体组合物,且第二改性剂可至少部分地渗透前体组合物。
另一方面,第一改性剂可以为或者可包含由一种或多种可聚合单体构成的树脂。另外,一种或多种可聚合单体中的至少一种可包含至少两个不饱和碳-碳键和/或可包含至少一个选自O、N和S的杂原子。仅作为实例,一种或多种可聚合单体中的至少一种可包含至少一个式H2C=CH-C(O)-或H2C=C(CH3)-C(O)-的基团。另一方面,树脂可包含辐射固化树脂如UV固化树脂和/或树脂可包含干燥后的含水树脂。
另一方面,第二改性剂可以为流体且选自以下的一种或多种:(a)包含至少一种化合物的改性组合物,所述化合物选自具有3至约6个碳原子的酮、包含总计2至约6个碳原子的羧酸的烷基酯和二烷基酰胺、包含总计2至约4个碳原子的二烃基亚砜,和任选取代的硝基苯,(b)包含至少一种手性液晶前体组合物的改性组合物,和(c)包含至少一种手性掺杂剂组合物的改性组合物。
在本发明方法的又一方面中,第一改性剂可选自由一种或多种可聚合单体制备的固体或半固体固化和/或干燥后的树脂,且第一改性剂和第二改性剂都可改变手性液晶态的手性液晶前体组合物显示的选择性反射带的初始最大波长(λmax)。
在该方法的又一方面中,步骤b)和/或步骤d)可包括将手性液晶前体组合物加热至约55℃至约150℃的温度。
另一方面,手性液晶前体组合物可通过如下至少一种方法施涂:喷涂、刮涂、辊涂、丝网涂覆、幕涂、凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、移印、连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷和阀喷射印刷,和/或手性液晶前体组合物可以以如下至少一种形式施涂:(连续或不连续)层、图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
在本发明方法的另一方面中,第一改性剂可通过如下至少一种方法在物品或基质上在一个或多个第一面积中提供:喷涂、刮涂、辊涂、丝网涂覆、幕涂、凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷、干式胶版印刷、凸版印刷、丝网印刷、移印、连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷和阀喷射印刷,和/或第一改性剂可以以如下至少一种形式存在于物品或基质上的一个或多个第一面积中:图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
在又一方面中,第二改性剂可以通过如下至少一种方法施涂于一个或多个第二面积中:连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷、喷涂和阀喷射印刷,和/或第二改性剂可以以如下至少一种形式施涂于一个或多个第二面积中:图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
又一方面,物品或基质可以为如下至少一种,或者可包含如下至少一种:标签、包装、匣盒、容器或胶囊,其包含食品、饮料、保健食品或药品,纸币、信用卡、邮票、纳税标签、防伪密封、安全文件、护照、身份证、驾驶证、赊购卡、运输票、入场券、代金券、油墨转移膜、反射膜、铝箔和商品。
附图简述
参考多个图作为本发明典型实施方案的非限定性实例,本发明进一步详细描述于以下详述中,且其中:
-图1为说明实施例1和2所述程序的示意图;和
-图2和3显示可通过以不同方式将第一和第二面积置于基质上而得到的不同图案。
发明详述
本文所示细节仅作为实例并用于本发明实施方案的说明性讨论,并为了提供被认为是对本发明原理和概念方面的最有用且容易理解的描述而提出。就这点而言,没有尝试比本发明的基本理解所需的更详细地显示本发明的结构细节,其中连同附图采用的描述使得本领域技术人员获悉实践中可如何将本发明的几种形式具体化。
用于本发明中的基质或物品不特别受限并可具有各种类型。基质或物品可例如(基本)由如下一种或多种物质组成或者包含如下一种或多种物质:金属(例如用于保持各种物品如保健食品、药物、饮料或食品的容器形式,例如罐、胶囊或密闭匣盒)、织物、涂层、玻璃(例如用于保持各种物品如保健食品、药物、饮料或食品的容器形式,例如瓶)、纸板(例如包装的形式)、纸和聚合物材料如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或聚乙烯(例如为容器的形式或者作为安全文件的一部分)。应指出给出这些基质材料仅用于例举,而不限制本发明的范围。通常,其表面不溶于或者仅轻微溶于手性液体聚合物手性液晶前体组合物中的任何基质或物品(其可能未必是平坦且可以为不平坦的)为用于本发明的合适基质。
基质可有利地至少在施涂有手性液晶前体组合物的那些面积中具有暗色或黑色表面或背景。不愿受任何理论束缚,推测在暗色或黑色背景的情况下,胆甾醇型液晶材料透射的光主要被该背景吸收,由此来自背景的任何残余反向散射不干扰胆甾醇型液晶材料自身反射的肉眼感知。相反,在具有浅色或白色表面或背景的基质上,因为来自背景的强反向散射,胆甾醇型液晶材料的反射色与黑色或暗色背景相比时较不可见。然而,甚至在浅色或白色背景的情况下,胆甾醇型液晶材料可借助圆形偏振滤光镜识别,因为根据其手性螺旋结构,它选择性地反射两种可能圆形偏振光组分中的仅一种。另外,甚至用浅色或白色背景,可用物理工具测量手性液晶聚合物的光学性能,例如λmax。本发明基质可进一步包含其它安全元素,例如有机和/或无机颜料、染料、薄片、光学变色元素、磁性颜料等。
本发明标识包含显示初始光学性能组的手性液晶态的固化手性液晶前体组合物(=手性液晶聚合物组合物)的(连续或不连续)层或图案。除一个或多个显示初始光学性能组(即其中未施涂改性剂)的面积外,该层或图案任选(和优选)包含(1)包含第一改性光学性能组的一个或多个面积(例如1、2、3、4、5、6、10、15或20个第一面积,在数据矩阵的情况下,当构成16*16数据矩阵时,这可以为256个面积),所述第一改性光学性能组不同于初始光学性能组并可通过使一个或多个第一面积中的未固化状态的手性液晶前体组合物与第一改性剂接触而得到,和(2)具有第二改性光学性能组的一个或多个第二面积(例如1、2、3、4、5、6、10、15或20个第二面积,在数据矩阵的情况下,当构成16*16数据矩阵时,这可以为256个面积),所述第二改性光学性能组不同于初始光学性能组且不同于第一改性光学性能组并可通过一个或多个第二面积中的未固化状态的手性液晶前体组合物与第二改性剂接触而得到,所述第二改性剂为不同于第一改性剂的类型的。就这点而言,应当理解为使第一和第二改性光学性能组是不同的,对这些组而言至少以及仅一种光学性能方面不同即足够。换言之,第一和第二改性光学性能组可包含相同的光学性能,条件是其中包含的(至少)一种光学性能是不同的。
层或图案可包含多于两个不同的面积(即除一个或多个第一面积外,一个或多个第二面积,和任选具有初始光学性能组的一个或多个面积),其中初始光学性能组已通过多于两种不同的改性剂改性,条件是存在至少两个面积,其中两种不同类型的改性剂分别或一起改变初始光学性能组。例如,该层可包含3、4、5个等不同的面积,其中3、4、5种等不同改性剂改变初始光学性能组以产生3、4、5种等不同的改性光学性能组。在下文中,为了简单,通常仅使用两种改性剂,特别是不同类型的两种改性剂。然而,应当理解本发明不限于使用仅不同类型的两种改性剂,也不限于使用仅一种某一类型的改性剂。仅作为实例,可使用不同类型的三种改性剂,或者可使用一种第一改性剂和两种不同的第二改性剂。
在本发明标识中,可进一步存在不与任何第二面积重叠的至少一个第一面积,和/或可存在不与第一面积重叠的至少一个第二面积。另外,可存在与第二面积完全或部分重叠的至少一个第一面积和/或可存在与第一面积完全或部分重叠的至少一个第二面积。这包括第一面积大于第二面积并完全包围/覆盖第二面积的情况,和第二面积大于第一面积并完全包围/覆盖第一面积的情况(参见图2)。这还包括第一面积和第二面积具有相同尺寸并完全重合的情况。第一面积和第二面积的完全或部分重叠会产生第三面积,即重叠面积,产生第三改性光学性能组(由于第一改性剂和第二改性剂的组合作用)。当然,如果使用多于两种改性剂,则具有不同组光学性能的面积的可能数目按指数规律提高,由此进一步提高伪造本发明标识的难度。仅作为实例,用三种不同的改性剂,可存在其中仅使用第一改性剂的一个或多个面积、其中仅使用第二改性剂的一个或多个面积、其中仅使用第三改性剂的一个或多个面积、其中使用第一改性剂和第二改性剂的一个或多个面积、其中使用第一改性剂和第三改性剂的一个或多个面积、其中使用第二改性剂和第三改性剂的一个或多个面积、其中使用所有三种改性剂的一个或多个面积。应当进一步理解尽管本发明标识通常包含至少一个具有初始光学性能组(即未通过任何改性剂改性)的面积,不需要相应面积的存在。例如,本发明还预期其中被手性液晶态的手性液晶前体组合物占据的整个面积被第一改性剂占据(并改性)且其中一个或多个手性液晶前体组合物的(第二)面积(但不是其整个面积)另外通过第二改性剂改性(由此产生具有通过仅第一改性剂改性的一个或多个第一面积的标识,其余部分为通过第一改性剂和第二改性剂二者改性的一个或多个第三面积)的标识。
用于本发明中的第一和第二改性剂为不同类型的。仅作为实例,改性剂为不同类型的,如果它们在其稠度方面不同(例如在一种情况下为固体和/或半固体,且在另一情况下为流体(例如液体)),和/或如果它们在其化学结构方面不同(例如在一种情况下为单体,且在另一情况下为聚合物,或者在一种情况下为基本有机的,且在另一情况下为基本无机的),和/或如果它们通过不同的机制改变/改性组合物的光学性能,和/或如果它们改变/改性组合物的不同光线性能,和/或如果它们在一种情况下能够部分渗透未固化手性液晶前体组合物,且在另一情况下基本不能渗透未固化手性液晶前体组合物。
本发明标识的初始组以及第一和第二(以及任选第三、第四等)改性光学性能组可在通过手性液晶态的手性液晶聚合物组合物反射的光的至少一种性能方面不同。例如,至少一种性能可以为反射光的光谱(例如在可见、红外线和/或UV范围内)、偏振或λmax(例如在可见、红外线和/或UV范围内)。λmax可例如使用测量试样在光谱的红外-近红外-可见-UV范围中的反射率的分析光谱器件测量,例如由Analytical Spectral Devices Inc.,Boulder,Colorado制备的LabSpec Pro器件。
在标识的另一方面中,初始组以及第一和第二(和任选第三、第四等)改性光学性能组可包含表现出液晶聚合物组合物的光学各向异性或光学各向同性状态的至少一种性能。相应性能的实例为圆偏振光的反射。就这点而言,参见例如Y.Jiang等人,“Novel Pigment Approaches in OpticallyVariable Security Inks Including Polarizing Cholesteric Liquid Crystal(CLC)Polymers”,Optical Security and Counterfeit Deterrence TechniquesIV,SPIE4677,2002中提供的解释,通过引用将其全部公开内容并入本文中。
可用于制备本发明标识并可施涂(例如沉积)于基质的至少一个表面的至少一部分上(在优选实施方案中,在提供在基质的至少一个表面上的第一改性剂的至少一部分上)的手性液晶前体组合物优选包含如下物质的混合物:(i)一种或多种向列化合物A和(ii)一种或多种能够产生组合物的胆甾醇态的胆甾醇型(即手性掺杂剂)化合物B(包括胆甾醇)。可得到的胆甾醇态的节距取决于向列型与胆甾醇化合物的相对比和胆甾醇化合物的螺旋扭结力。通常,用于本发明中的手性液晶前体组合物中一种或多种向列化合物A的(总)浓度为一种或多种胆甾醇化合物B的(总)浓度的约4至约50倍。通常,具有高胆甾醇化合物浓度的手性液晶前体组合物不是理想的(尽管在许多情况下是可能的),因为一种或多种胆甾醇化合物倾向于结晶,由此使得不可能得到具有特殊光学性能的所需液晶态。
适用于手性液晶前体组合物中的向列化合物A是本领域中已知的;当单独使用(不用胆甾醇化合物)时,它们将自己置于特征为其双折射的状态。适用于本发明中的向列化合物A的非限定性实例例如描述于WO93/22397、WO95/22586、EP-B-0847432、美国专利No.6,589,445、US2007/0224341A1和JP2009-300662A中。通过引用将这些文件的全部内容并入本文中。
用于本发明中的一类优选向列化合物包含每分子一个或多个(例如1、2或3个)彼此相同或不同的可聚合基团。可聚合基团的实例包括能够参与自由基聚合的基团,以及特别是包含碳-碳双键或三键的基团,例如丙烯酸酯结构部分、乙烯基结构部分或乙炔结构部分。特别优选作为可聚合基团的有丙烯酸酯结构部分。
用于本发明中的向列化合物进一步可包含一个或多个(例如1、2、3、4、5或6个)任选取代的芳族基团,优选苯基。芳族基团的任选取代基的实例包括本文作为式(I)手性掺杂剂化合物的苯环上的取代基的实例描述的那些,例如(C1-C6)烷基和/或(C1-C6)烷氧基。
向列化合物A中可任选存在以连接可聚合基团和芳基(例如苯基)的基团的实例包括本文关于式(I)手性掺杂剂化合物B(包括下文所述式(IA)和式(IB)的那些)例举的那些。例如,向列化合物A可包含一个或多个上文关于式(I)(和式(IA)和(IB))中的A1和A2的含义描述,通常键合于任选取代苯基上的式(i)-(iii)基团。适用于本发明中的向列化合物的具体非限定性实例包括:
2-甲氧基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)苯甲酸酯];
4-{[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯基4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-2-甲基苯甲酸酯;
2-甲氧基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-2-甲基-苯甲酸酯];
2-甲基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-2-甲基-苯甲酸酯];
4-{[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯基4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3-甲氧基苯甲酸酯;
2-甲基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)苯甲酸酯];
2-甲基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3-甲氧基-苯甲酸酯];
4-{[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯基4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3,5-二甲氧基苯甲酸酯;
2-甲基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3,5-二甲氧基-苯甲酸酯];和
2-甲氧基苯-1,4-二基双[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3,5-二-甲氧基-苯甲酸酯];以及
4-{[4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯基4-({[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]羰基}氧基)-3,5-二甲氧基苯甲酸酯;
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酰基}氧基)-3-甲基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酸酯;
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酰基}氧基)-3-甲基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3-甲基苯甲酸酯;
2-甲基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酸酯};
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酰基}氧基)-3-甲基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)-丁氧基]-2,5-二甲基苯甲酸酯;
2-甲基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2,5-二甲基苯甲酸酯}2-甲基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酸酯};
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲基苯甲酰基}氧基)-3-甲基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2,5-二甲基苯甲酸酯;
2-甲基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲基苯甲酸酯};
2-甲氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲基苯甲酸酯};
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3-甲基苯甲酰基}氧基)-2-甲氧基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)-丁氧基]-3,5-二甲基苯甲酸酯;
2-甲氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3-甲基苯甲酸酯};
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酰基}氧基)-3-甲氧基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)-丁氧基]-3-甲基苯甲酸酯;
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酰基}氧基)-3-甲氧基苯基4-[4-(丙烯酰氧基)-丁氧基]-2,5-二甲基苯甲酸酯;
2-甲氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲氧基苯甲酸酯};
2-甲氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲氧基苯甲酸酯};
2-甲氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3-甲氧基苯甲酸酯};
2-乙氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酸酯};
2-乙氧基苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酸酯};
2-(丙-2-基氧基)苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酸酯};
4-({4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]苯甲酰基}氧基)-2-(丙-2-基氧基)苯基4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酸酯;
2-(丙-2-基氧基)苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2-甲基苯甲酸酯};
2-(丙-2-基氧基)苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-2,5-二甲基-苯甲酸酯};
2-(丙-2-基氧基)苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲基-苯甲酸酯};和
2-(丙-2-基氧基)苯-1,4-二基双{4-[4-(丙烯酰氧基)丁氧基]-3,5-二甲氧基-苯甲酸酯}。
用于本发明中的一种或多种胆甾醇型(即手性掺杂剂)化合物B优选包含至少一个可聚合基团。
如上所述,一种或多种手性掺杂剂化合物B的合适实例包括式(I)的那些:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
一方面,一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含一种或多种式(IA)异二缩甘露醇衍生物:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
在式(IA)化合物(和式(I)化合物)的一个实施方案中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基。在可选实施方案中,式(IA)中(和式(I)中)的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷氧基。
在式(I)和式(IA)化合物的另一实施方案中,A1和A2各自独立地表示式-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;R1、R2、R3和R4各自独立地表示C1-C6烷基;且m、n、o和p各自独立地表示0、1或2。在又一实施方案中,式(I)和式(IA)中的A1和A2各自独立地表示式-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;R1、R2、R3和R4各自独立地表示C1-C6烷氧基;且m、n、o和p各自独立地表示0、1或2。
在式(IA)(和式(I))化合物的另一实施方案中,A1和A2各自独立地表示式-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2和/或式-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基。在可选实施方案中,式(IA)中(和式(I)中)的A1和A2各自独立地表示式-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团和/或式-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷氧基。
另一方面,一种或多种手性掺杂剂化合物B可包含一种或多种式(IB)表示的异山梨醇衍生物:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
在式(IB)化合物的一个实施方案中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基。在可选实施方案中,式(IB)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷氧基。
在式(IB)化合物的另一实施方案中,A1和A2各自独立地表示式-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团,R1、R2、R3和R4各自独立地表示C1-C6烷基;且m、n、o和p各自独立地表示0、1或2。在又一实施方案中,式(IB)中的A1和A2各自独立地表示式-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;R1、R2、R3和R4各自独立地表示C1-C6烷氧基;且m、n、o和p各自独立地表示0、1或2。
在式(IB)化合物的另一实施方案中,A1和A2各自独立地表示式-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2和/或式-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基。在可选实施方案中,式(IB)中的A1和A2各自独立地表示式-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团和/或式-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2的基团;且R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷氧基。
在一个优选实施方案中,式(I)、(IA)和(IB)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8的烷基和烷氧基可包含3、4、6或7个碳原子,特别是4或6个碳原子。
包含3或4个碳原子的烷基的实例包括异丙基和丁基。包含6或7个碳原子的烷基的实例包括己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基戊基和2,3-二甲基戊基。
包含3或4个碳原子的烷氧基的实例包括异丙氧基、丁-1-氧基、丁-2-氧基和叔丁氧基。包含6或7个碳原子的烷氧基的实例包括己-1-氧基、己-2-氧基、己-3-氧基、2-甲基戊-1-氧基、2-甲基戊-2-氧基、2-甲基戊-3-氧基、2-甲基戊-4-氧基、4-甲基戊-1-氧基、3-甲基戊-1-氧基、3-甲基戊-2-氧基、3-甲基戊-3-氧基、2,2-二甲基戊-1-氧基、2,2-二甲基戊-3-氧基、2,2-二甲基戊-4-氧基、4,4-二甲基戊-1-氧基、2,3-二甲基戊-1-氧基、2,3-二甲基戊-2-氧基、2,3-二甲基戊-3-氧基、2,3-二甲基戊-4-氧基和3,4-二甲基戊-1-氧基。
用于本发明中的式(I)手性掺杂剂化合物B的非限定性具体实例包括:(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基-氧基)-3-甲氧基苯甲酸酯);
(3R,3aR,6R,6aR)-6-(4-(4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰氧基)-六氢呋喃并[3,2-b]-呋喃-3-基4-(4-(丙烯酰氧基)苯甲酰氧基)-3-甲氧基-苯甲酸酯;
(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4(丙烯酰氧基)苯甲酰氧基)-苯甲酸酯);
(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4-(丙烯酰氧基)丁氧基)-苯甲酸酯);
(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(丙烯酰氧基)-2-甲基-苯甲酸酯);
(3R,3aR,6S,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4-(丙烯酰氧基)苯甲酰氧基)-3-甲氧基苯甲酸酯);
(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基-苯甲酰氧基)苯甲酸酯);
(3R,3aR,6R,6aR)-六氢呋喃并[3,2-b]呋喃-3,6-二基双(4-(4(丙烯酰氧基)苯甲酰氧基)-3-甲氧基苯甲酸酯);
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-苯甲酰]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基-5-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2,5-二甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基-5-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-5-甲氧基-2-甲基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基-5-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基-5-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-5-乙氧基-2-甲基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-甘露糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基-5-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2,5-二甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-甲氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基-5-甲基苯甲酰基]氧基}-2-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-5-甲氧基-2-甲基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基-5-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基-5-甲基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-5-乙氧基-2-甲基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-3-乙氧基苯甲酰基]氧基}苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-5-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2,5-二甲基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-甲氧基苯甲酰基]氧基}-2-乙氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-2-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇;和
2,5-双-O-(4-{[4-(丙烯酰氧基)-2-乙氧基苯甲酰基]氧基}-3-甲氧基苯甲酰基)-1,4:3,6-二脱水-D-葡糖醇。
一种或多种手性掺杂剂化合物B通常以基于组合物的总重量约0.1至约30重量%,例如约0.1至约25%或约0.1至约20重量%的总浓度存在。例如,在喷墨印刷的情况下,最好的结果通常以基于组合物的总重量3-10重量%,例如5-8重量%的浓度得到。一种或多种向列化合物A以基于组合物的总重量约30至约50重量%的浓度存在。
尤其是在其中第一改性剂能够改变含盐固化手性液晶前体组合物显示出的选择性反射带的位置的情况下,用于本发明中的手性液晶前体组合物的另一组分为盐,特别是与不具有盐的固化组合物显示出的选择性反射带的位置相比,能够改变固化手性液晶前体组合物(在手性液晶态下)显示出的选择性反射带的位置的盐。就这点而言,可参考2010年12月7日提交的美国临时专利申请No.61/420,580和61/420,582中的解释,通过引用将其全部公开内容明确并入本文中。关于手性液晶聚合物组合物显示出的选择性反射带,可例如参考美国专利No.7,742,136或US2010/0025641中的解释,通过引用将其全部公开内容明确并入本文中。
给定固化手性液晶前体组合物显示出的选择性反射带的位置可通过盐的存在而移位的程度取决于各种因素,例如尤其是盐的阳离子、盐的阴离子和每克干提取物的盐浓度。通常,优选盐以固化手性液晶前体组合物显示出的选择性反射带的位置移位至少约5nm,例如至少约10nm、至少约20nm、至少约30nm、至少约40nm或至少约50nm的浓度存在于给定手性液晶前体组合物。合适的(总)盐浓度基于手性液晶前体组合物的固体含量通常为约0.01至约10重量%,例如约0.1至约5重量%。因为盐在手性液晶前体组合物中的有限溶解度,所述范围以上的盐浓度通常难以实现。
合适盐的非限定性实例包括包含金属阳离子(主族金属、过渡金属、镧系元素和锕系元素)的盐。例如,金属可以为碱或碱土金属如Li、Na。特别优选Li盐。合适盐的其它非限定性实例包括季铵盐如四烷基铵盐。合适阴离子的实例包括“规则”离子,例如卤(例如氟、氯、溴、碘)、高氯酸根、硝酸根、亚硝酸根、硫酸根、磺酸根、亚硫酸根、碳酸根、碳酸氢根、氰化物、氰酸根和硫代氰酸根,以及络离子,例如四氟硼酸根。合适盐的具体但非限定性实例包括高氯酸锂、硝酸锂、四氟硼酸锂、溴化锂、氯化锂、四丁基高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、碳酸钠、氯化钠和硝酸钠。当然,还可使用两种或更多种盐(例如2、3、4或更多种盐)的混合物。如果存在两种或更多种盐,它们可包含或不包含相同的阳离子和/或阴离子。另一方面,至少一种盐可包含高氯酸锂和/或溴化锂。
用于本发明中的第一改性剂的非限定性实例包括与不具有该盐的固化组合物显示出的选择性反射带的位置相比,能够改变固化手性液晶前体组合物显示出的选择性反射带的位置的物质以及特别是树脂,所述固化手性液晶前体组合物含有能够改变固化手性液晶前体组合物(在手性液晶态下)显示出的选择性反射带的位置的盐。这类树脂在下文中称为“改性树脂”。就这点而言,再次参考美国临时专利申请No.61/420,580和61/420,582中的详细解释。
用作本发明中的第一改性剂的改性树脂通常置于基质与手性液晶前体组合物之间(并与后者直接接触)。用于本发明中的改性树脂不特别受限,条件是它能够显著程度地改变基质上固化手性液晶前体组合物显示出的至少一种光学性能。就这点而言,优选改性树脂至少能够改变选择性反射带的位置,如λmax所示,特别地,能够改变λmax至少约5nm,例如至少约10nm、至少约20nm、至少约30nm、至少约40nm或至少约50nm。该能力取决于各种因素,例如尤其是手性液晶前体组合物的组分,例如其中包含的盐和手性掺杂剂,和改性树脂中(以及因此其表面上)官能团的存在(或不存在)。
适用作本发明中的第一改性剂的改性树脂的实例包括由一种或多种(例如1、2、3或4种)可聚合单体构成的那些,所述可聚合单体包含一个或多个(例如1、2或3个)选自例如O、N或S的杂原子。就这点而言,应当理解可聚合单体不限于可通过自由基聚合而聚合的那些。而是,这些单体还包括例如可通过阳离子和/或阴离子聚合和/或通过缩聚而聚合的单体。因此,适用于本发明的树脂的非限定性实例包括有机树脂,例如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚砜、苯酚树脂、环氧树脂以及这些树脂的混合形式。混合无机/有机树脂如硅氧烷(例如聚有机硅氧烷)也是合适的。可用于本发明中的一类特定树脂为含水树脂,例如聚酰胺树脂(例如CAS No175893-71-7、CAS No303013-12-9、CAS No393802-62-5、CAS No122380-38-5、CAS No9003-39-8)。
用作本发明中的第一改性剂的改性树脂的非限定性实例进一步包括由一种或多种单体构成的那些,所述单体选自聚醚丙烯酸酯、改性聚醚丙烯酸酯(例如胺改性聚醚丙烯酸酯)、聚酯丙烯酸酯、改性聚酯丙烯酸酯(例如胺改性聚酯丙烯酸酯)、六官能聚酯丙烯酸酯、四官能聚酯丙烯酸酯、芳族二官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族二官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族三官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、脂族六官能氨基甲酸酯丙烯酸酯、氨基甲酸酯单丙烯酸酯、脂族二丙烯酸酯、双酚A环氧基丙烯酸酯、改性双酚A环氧基丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯、改性环氧基丙烯酸酯(例如脂肪酸改性环氧基丙烯酸酯)、丙烯酸低聚物、烃丙烯酸酯低聚物、乙氧基化苯酚丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙烯酰化双酚A衍生物、二丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚醚四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇三-和四丙烯酸酯的混合物、二丙二醇二丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和三丙二醇二丙烯酸酯(任选与一种或多种不同于以上单体的单体组合)。
应当理解用于本发明中的改性树脂在它与手性液晶前体组合物接触以前未必完全固化(聚合)或干燥,条件是它能够经得住可能(以及通常会)存在于(未固化)手性液晶前体组合物中的组分以及特别是溶剂(例如改性树脂因此未任选显著程度地溶解)。仅部分固化的改性树脂的固化可例如与手性液晶前体的固化一起(例如通过UV辐射)完成。
本发明与现有技术(如例如WO2001/024106、WO2008/127950所述,通过引用将其全部公开内容并入本文中)相比的优点之一是能够产生完美的记录而不使用掩模技术。完美记录意指在非常少的步骤和/或工艺步骤中可具有液晶聚合物的单层,其中存在两个或多个同时具有不同色移性能和/或不同选择性反射带位置的区,且这些区可完美地相邻而在它们之间不具有间隙或重叠。该优点源自这一事实:在一个步骤中施涂手性液晶前体组合物,且它的性能通过改性树脂局部改性。为得到类似结果而不用本方法,技术人员必须在连续步骤中以过高的精密度将两种或更多种手性液晶前体组合物施涂和固化,以使它们覆盖相邻区域而不具有间隙或重叠。本方法容许直接产生同时含有不同信息和/或颜色的标志、标识、编码、条形码、图案、数据矩阵等。本方法提供的可能性包括使用改性树脂的混合物(例如2、3、4或更多种改性树脂的混合物),其为两种或更多种改性树脂的固化物理混合物的形式以及(分别)存在于基质表面上的不同位置的两种或更多种不同改性树脂的形式。
作为选择或者另外,也可使用两种或更多种不同手性液晶前体组合物,所述手性液晶前体组合物在其中所含盐的浓度方面不同和/或区别是其中含有不同盐。这单独地产生手性液晶前体组合物与可存在于单一基质表面上的改性树脂的大量可能的组合。该大量可能的组合尤其容许产生难以伪造的特殊编码和/或标识的可能性,因为想要复制它的任何人必须知道手性液晶前体组合物的确切组成、其中所含盐的类型、量和浓度以及改性树脂的性质。大量可能的组合可通过使用多于一种第二改性剂与一种或多种(或每种)手性液晶前体组合物和第一改性剂的组合组合而进一步(显著)提高。将其它特殊安全元素如近红外、红外和/或UV安全元素、磁性颗粒、至少两种不同粒度范围的颜料和如“正常”粒度和纳米级颜料(仅标识的厂商已知的)并入手性液晶前体组合物和/或改性树脂中使得伪造甚至更困难。因此,本发明还预期并包括使用包含其它特殊安全元素的手性液晶前体组合物和改性树脂。
还应当理解本发明不限于电磁波谱的可见区。例如,用于本发明中的改性树脂可使固化手性液晶前体组合物显示出的所有或一部分选择性反射带从IR区移位至可见区,或者从可见区移位至UV区,或者从IR区移位至UV区,反之亦然,例如从UV区移位至可见区。
可将手性液晶前体组合物和用于制备改性树脂或其它第一改性剂的组合物通过任何合适的方法施涂于基质或物品的表面上,例如喷涂、刮涂、辊涂、丝网涂覆、幕涂、凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷、干式胶版印刷、凸版印刷、丝网印刷、移印和喷墨印刷(例如连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷(drop-on-demand ink-jet printing)和阀喷射印刷(valve-jet printing))。在本发明一个实施方案中,用于制备层或图案的组合物和/或用于制备改性树脂的组合物的施涂(例如沉积)用印刷技术如喷墨印刷(连续、按需滴落等)、柔版、移印、轮转凹版印刷、丝网印刷等进行。当然,也可使用印刷领域技术人员已知的其它印刷技术。在本发明的一个优选实施方案中,使用柔版印刷施涂改性树脂和施涂手性液晶前体组合物。在本发明另一优选实施方案中,使用喷墨印刷技术施涂改性树脂和施涂手性液晶前体组合物。还预期两种不同的技术可分别用于施涂改性树脂和手性液晶前体组合物。常用于调节线(conditioning line)和印刷机上的编号、编码和标识施涂的工业喷墨印刷机是特别合适的。优选的喷墨印刷机包括单喷嘴连续喷墨印刷机(也称为光栅(raster)或多级偏转(muti level deflected)印刷机)和按需滴落喷墨印刷机,特别是阀喷射印刷机。根据上述施涂技术施涂的液晶聚合物组合物在固化以后的厚度通常为至少约1μm,例如至少约2μm,或至少约3μm或至少约4μm,且通常为不大于约20μm,例如不大于约15μm、不大于约10μm,或不大于约6μm。根据上述施涂技术施涂的改性树脂在固化以后的厚度通常至少约1μm,例如至少约2μm或至少约3μm,或至少约5μm,但通常为不大于约10μm。
特别是,如果用于本发明中的组合物(即用于制备手性液晶前体的组合物或用于制备改性树脂的组合物)通过上述印刷技术施涂,则组合物通常包含溶剂以将它的粘度调整至适于所用施涂(印刷)技术的值。本发明所用组合物的柔版印刷的典型粘度值为约10至约120秒,优选10-100秒,更优选10-60秒,甚至更优选10-40秒,例如使用DIN4号杯在25℃下测量。合适的溶剂是本领域技术人员已知的。其非限定性实例包括低粘度、轻微极性和非质子有机溶剂,例如甲乙酮(MEK)、丙酮、环己酮、乙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯,及其两种或更多种的混合物。
另外,特别是,如果用于本发明中的组合物(即用于制备手性液晶前体的组合物或用于制备改性树脂的组合物)通过(连续)喷墨印刷施涂,则组合物通常还包含至少一种本领域技术人员已知的导电剂。
如果用于本发明的手性液晶前体组合物和/或用于制备改性树脂的组合物通过UV辐射固化/聚合,则组合物还包含至少一种光引发剂。许多合适的光引发剂的非限定性实例包括α-羟基酮,例如1-羟基-环己基-苯基-酮以及1-羟基-环己基-苯基-酮与如下中的一种或多种的混合物(例如约1:1):二苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮;苯基二羟乙酸盐,例如甲基苯甲酰基甲酸盐以及氧基-苯基-乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯与氧基-苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙酯的混合物;苄基二甲醛缩苯乙酮,例如α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮;α-氨基酮如2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮和2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮;用上述光引发剂,组合物可进一步包含助引发剂,例如氧化膦和氧化膦衍生物,例如二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦;Ciba提供的苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基);以及噻吨酮衍生物如Lambson提供的Speedcure ITX(CAS142770-42-1)、Speedcure DETX(CAS82799-44-8)、Speedcure CPTX(CAS5495-84-1-2或CAS83846-86-O)。
如果用于本发明中的组合物(即用于制备手性液晶前体的组合物或用于制备改性树脂的组合物)通过不同于用UV光照射的方法,例如通过高能粒子(例如电子束)、X射线、γ射线等固化,当然可省去光引发剂的使用。
也可或者甚至理想地尤其将用于制备改性树脂的组合物热固化。在这种情况下,组合物通常含有至少一种热聚合引发剂,例如过氧化物或偶氮化合物。热聚合引发剂的其它实例是本领域技术人员熟知的。
用于本发明中的手性液晶前体组合物和用于提供改性树脂的组合物还可包含多种适于和/或理想地实现组合物的特定所需性能的其它任选组分,通常可包括不会任何不利地影响组合物的所需性能至显著程度的任何组分/物质。这类任选组分的非限定性实例为树脂、硅烷化合物、增粘剂、(如果存在的话)光引发剂的敏化剂等。例如,用于本发明中的手性液晶前体组合物尤其可包含一种或多种硅烷化合物。合适硅烷化合物的非限定性实例包括任选可聚合的硅烷,例如式R1R2R3-Si-R4的那些,其中R1、R2和R3独立地表示具有总计1至约6个碳原子的烷氧基和烷氧基烷氧基,且R4表示乙烯基、烯丙基、(C1-10)烷基、(甲基)丙烯酰氧基(C1-6)烷基和缩水甘油氧基(C1-6)烷基,例如来自Evonik提供的族的乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷和3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷。
如果存在的话,手性液晶前体组合物中一种或多种硅烷化合物的浓度基于组合物的总重量通常为约0.5至约5重量%。
为增强本发明标识的安全性,本发明中所用用于制备改性树脂的组合物和/或用于制备手性液晶前体的组合物可进一步包含一种或多种吸收电磁波谱的可见或不可见区的颜料和/或染料,和/或一种或多种发光颜料和/或染料,和/或一种或多种磁性粒子和/或一种或多种不同粒度范围的颜料(例如“正常”粒度和纳米级颜料)。吸收电磁波谱的可见或不可见区的合适颜料和/或染料的非限定性实例包括酞菁衍生物。合适发光颜料和/或染料的非限定性实例包括镧系元素衍生物。合适磁性颜料的非限定性实例包括过渡金属氧化物如铁和铬氧化物的颗粒。颜料和/染料的存在会增强和加强标识针对伪造的安全性。
在手性液晶前体组合物以层或图案的形式施涂于一个或多个第一面积带有一种或多种第一改性剂的基质或物品的表面上以后,组合物可产生具有初始光学性能组(和一个或多个第一面积中的第一改性光学性能组)的手性液晶态。为此,将手性液晶前体组合物加热,由此将组合物中所含溶剂,如果存在的话,蒸发并发生促进所需手性液晶态。用于使溶剂蒸发并促进液晶态形成的温度取决于手性液晶前体组合物的组分,在许多情况下为约55至约150℃,例如约55至约100℃,优选约60至约100℃。合适加热来源的实例包括常规加热手段如热台、烘箱、热空气流以及特别是辐射源如IR灯。所需加热时间取决于几个因素,例如手性液晶前体组合物的组分、加热装置的类型和加热强度(加热装置的能量输出)。在许多情况下,约0.1秒、约0.5秒或约1至约30秒,例如不大于约20秒、不大于约10秒,或不大于约5秒的加热时间是足够的。
在形成手性液晶态以后,可将第二改性剂施涂于初始手性液晶态的组合物的一个或多个第二面积上(任选还施涂于其一个或多个第一面积或部分中的一个或多个上)。第二改性剂能够改变初始手性液晶态(取决于第二改性剂的类型,任选在加热时)和第一改性手性液晶态(如果施涂于第一面积或其一部分上)。第二改性剂可在手性液晶前体组合物仍在加热状态时(例如在加热操作完成后立即)施涂或者可在手性液晶前体组合物冷却到至少一定程度(例如在基本室温下)以后施涂。如果需要的话,手性液晶前体组合物的冷却可通过本领域技术人员已知的方法,例如通过将环境空气吹在先前加热的组合物上而加速。将第二改性剂施涂于冷却状态的手性液晶前体组合物上可改善标识的分辨率。另一方面,如果制备标识的整个方法以尽可能简单且快速的方式进行,则在加热操作完成以后立即施涂第二改性剂可能是理想的。
用于本发明中的第二改性剂不会萃取形成初始或第一改性手性液晶态的任何化合物,也不任何以显著程度(优选根本不)改变这些化合物的化学结构。不愿受任何理论束缚,推测可使用的第二改性剂中的至少一些会引发手性液晶态的非常局部且可控的重组。
在本发明标识中,取决于其性质,第二改性剂将初始(未改性)手性液晶态(以及如果施涂于一个或多个第一面积中的一个或其一部分中,则还有第一改性手性液晶态)从特征为特定光学性质的(主要或基本)各向异性态改变成:
(i)(主要或基本)各向同性液晶态,其中手性液晶态的色移性能基本不存在和/或不再可用肉眼检测(如通过例如下文所述物质I改性剂提供),或
(ii)显示出第二改性光学性能组的(第二)改性手性液晶态,所述第二改性光学性能组具有至少一种与初始手性液晶态的相应光学性能不同的光学性能(如通过例如下文所述物质II或物质III改性剂提供)。
第二改性剂可例如为“物质I”改性剂。物质I改性剂通常包含一种或多种在室温下为液体且优选具有相对高偶极矩和相对高介电常数的非质子有机化合物。其非限定性实例包括具有3至约6个碳原子的酮、包含总计2至约6个碳原子的羧酸的烷基酯和二烷基酰胺、包含总计2至约4个碳原子的二烷基亚砜,和任选取代(例如烷基取代)的硝基苯如二甲基酮、甲乙酮、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、硝基苯及其两种或更多种的混合物。用于或者用作物质I改性剂的优选化合物包括丙酮、甲乙酮和乙酸乙酯。
用于本发明中的物质I改性剂可进一步包含一种或多种树脂以调整它的粘度。当然,树脂必须与待使用的施涂(例如印刷)技术相同。取决于具体情况,可以为合适的树脂的非限定性实例包括聚酯树脂,例如来自Evonik的L1203、L205、L206、L208、L210、L411、L651、L658、L850、L912、L952、LH530、LH538、LH727、LH744、LH773、LH775、LH818、LH820、LH822、LH912、LH952、LH530、LH538、LH727、LH744、LH773、LH775、LH818、LH820、LH822、LH823、LH826、LH828、LH830、LH831、LH832、LH833、LH838、LH898、LH908、LS436、LS615、P1500、S1218、S1227、S1247、S1249、S1252、S1272、S1401、S1402、S1426、S1450、S1510、S1606、S1611、S243、S320、S341、S361、S394和S EP1408。还可使用本领域技术人员已知的其它合适树脂。在优选实施方案中,一种或多种树脂选自来自Evonik的L1203、L205、L206、L208、L210、L411、L651、L658、L850、L912、L952、LH530、LH538、LH727、LH744。一种或多种树脂的典型浓度基于物质I改性剂的总重量为约3至约15重量%。
物质I改性剂可进一步包含一种或多种导电剂,例如赋予物质I改性剂足够的导电性以容许它与印刷机如连续喷墨印刷机组合使用的盐。合适导电剂的实例包括上文作为用于本发明手性液晶前体组合物中的导电剂的实例所述的那些,例如四丁基硝酸铵、四丁基高氯酸铵、四丁基六氟磷酸铵、六氟磷酸钾、硫代氰酸钾、高氯酸锂和本领域中已知的其它导电剂。
当物质I改性剂包含溶剂或溶剂混合物时,在溶剂蒸发以后,初始手性液晶态(以及如果适用的话,第一改性手性液晶态)局部地(在一个或多个第二面积中)由(主要或基本)光学各向异性状态变成(主要或基本)光学各向同性状态。
第二改性剂可进一步为“物质II”改性剂,即(第二)手性液晶前体组合物。施涂于手性液体前体组合物的一个或多个第二面积中的手性液晶前体组合物与待改性的基础手性液体前体组合物相同或不同。另外,上文关于基础手性液体前体组合物所述每件事物(例如组分、施涂方法等)同样而且毫不例外地适用于用作第二改性剂(物质II改性剂)的手性液体前体组合物。例如,如在基础手性液晶前体组合物的情况下,一种或多种手性掺杂剂化合物B通常以基于物质II改性剂的总重量约0.1至约30重量%,例如约0.1至约25%,或约0.1至约20重量%的总浓度存在于物质II改性剂中。而且,一种或多种向列化合物A通常以基于物质II改性剂的总重量约30至约50重量%的浓度存在于物质II改性剂中。
如果物质II改性剂与待改性的基础手性液晶前体组合物不同,一个或多个区别可涉及例如一种或多种化合物A和B和/或如以上“物质I改性剂可进一步包含一种或多种导电剂……本领域中已知的其它导电剂”一自然段所述存在于这些组合物中的盐,和/或这些化合物中的一种或多种的浓度。例如,这些组合物之间的差别或唯一差别可以为一种或多种(或所有)手性掺杂剂化合物B以不同于基础组合物中的相应浓度的浓度存在于物质II改性剂中。另外,这些组合物中的差别或唯一差别可以为基础组合物中的一种或多种手性掺杂剂化合物B具有上式(I)和/或相关式,且物质II改性剂中一种或多种手性掺杂剂化合物B中的至少一种不同于式(I)和/或相关式。例如,物质II改性剂中一种或多种手性掺杂剂化合物B中的至少一种可以为如例如EP-B-0847432,GB-A-2330139和美国专利No.6,589,445所述异山梨醇或异二缩甘露醇衍生物,通过引用将其全部公开内容并入本文中。
此处应当理解如果物质II改性剂不同于基础手性液晶前体组合物,则它也可施涂于基质或物品表面上的不带有基础组合物(但可任选带有第一改性剂)的一个或多个面积上。这样,可产生本发明标识中的另一方案,即具有手性液晶态(在重新加热以后得到)的物质II改性剂的一个或多个面积和/或具有其手性液晶态(在加热以后形成)通过第一改性剂改性的物质II改性剂的一个或多个面积。
在将物质II改性剂施涂(例如沉积)于手性液晶态的基础手性液晶前体组合物的一个或多个第二面积上以后,该体系产生第二改性手性液晶态以得到在一个或多个第二面积中的第二改性光学性能组。为此,将至少一个或多个第二面积加热,由此将如果存在的话,物质II改性剂中所含的溶剂蒸发并发生对一个或多个第二面积中所需第二改性手性液晶态的促进。用于使溶剂蒸发并促进第二改性手性液晶态形成的温度取决于物质II改性剂的组分,在许多情况下为约55至约150℃,例如约55至约100℃,优选约60至约100℃。合适加热来源的实例包括常规加热方法以及特别是辐射源如IR灯。
此处应当理解在使用物质II改性剂,即(第二)手性液晶前体组合物作为第二改性剂的情况下,本发明标识与两层手性向列型液晶层的简单重叠是不同或者可比的。这构成与现有技术相比的显著差别。特别是,当基础手性液晶前体组合物沉积于基质上并产生初始手性液晶态时,该状态的特征是节距p1。同样,当第二手性液晶前体组合物(物质II改性剂)沉积于基础组合物的一个或多个第二面积上并产生第二改性手性液晶态时,第二改性状态的特征是节距p2(其可以为与p1相同或不同的)。就这点而言,在本发明方法中,在固化/聚合以后得到的产物不是具有节距p1的第一手性液晶态和具有节距p2的第二手性液晶态的叠加。而是,带有第而手性液晶前体组合物的面积,一旦产生第二改性手性液晶态,具有不同于p1和p2但稍微取决于p1的性质的p2’,。
在本发明的又一实施方案中,第二改性剂可以为“物质III”改性剂,即手性掺杂剂组合物。手性掺杂剂组合物优选包含一种或多种(例如1、2、3或4种)上述式(I)和/或相关式的手性掺杂剂化合物C。在更优选的实施方案中,手性掺杂剂组合物包含至少一种手性掺杂剂化合物C和至少一种与式(I)和相关式的化合物不同的其它手性掺杂剂化合物D。至少一种手性掺杂剂化合物D可例如选自异山梨醇和异二缩甘露醇,其例如公开于EP-B-0847432、GB-A-2330139和美国专利No.6,589,445中,通过引用将其全部公开内容并入本文中。
作为优选存在于手性掺杂剂组合物(物质III改性剂)中的手性掺杂剂化合物C,可例如使用上述手性掺杂剂化合物B。因此,上文关于化合物B所述的每件事物同样,而且毫不例外地适用于化合物C。而且,应当理解存在于手性掺杂剂组合物中(或唯一)的手性掺杂剂化合物C可以与存在于手性液晶前体组合物中(或唯一)的手性掺杂剂化合物B相同。
手性掺杂剂组合物通常包含基于组合物的总重量约0.1至约30重量%,例如约0.1至约25%,或约0.1至约20重量%的总浓度的一种或多种手性掺杂剂化合物。通常,总浓度基于手性液晶前体组合物的总重量为3-10重量%,例如5-8重量%。
涉及物质I、II和III第二改性剂的其它信息可在2010年5月19日提交的美国专利申请No.12/783,068;12/783,078;12/783,081和12/783,088中找到,通过引用将其全部公开内容明确并入本文中。
特别地,如果手性掺杂剂组合物通过上述印刷技术,例如通过喷墨印刷施涂,则组合物通常包含溶剂以将它的粘度调整至适用于施涂(印刷)技术的值。喷墨印刷油墨的典型粘度值为在25℃下约4至约30mPa.s。合适的溶剂是本领域技术人员已知的。其非限定性实例包括低粘度、轻微极性和非质子有机溶剂,例如甲乙酮(MEK)、丙酮、乙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、甲苯及其两种或更多种的混合物。也可存在本发明上下文中所用印刷技术所需的其它合适组分(树脂、盐等)且其为本领域技术人员已知的。例如,手性掺杂剂组合物可包含一种或多种导电剂,例如赋予手性掺杂剂组合物足够的导电性以容许它与印刷机如连续喷墨印刷机组合使用的盐。合适导电剂的实例包括上文作为用于本发明手性液晶前体组合物中的导电剂的实例所述的那些,例如四丁基硝酸铵、四丁基高氯酸铵、四丁基六氟磷酸铵、六氟磷酸钾、硫代氰酸钾、高氯酸锂和本领域中已知的其它导电剂。
在将手性掺杂剂组合物施涂于具有初始光学性能组的初始手性液晶态手性液晶前体组合物的一个或多个第二面积(以及任选施涂于一个或多个第一面积或其一部分上)以后,一个或多个第二面积产生具有第二改性光学性能组的第二改性手性液晶态。为此,至少将手性掺杂剂组合物已施涂其上的一个或多个第二面积加热,由此将如果存在的话,组合物中所含的溶剂蒸发,并发生对所需第二改性手性液晶态的促进。用于将溶剂蒸发并促进第二改性手性液晶态形成的温度取决于例如手性掺杂剂组合物的组分,在许多情况下为约55℃至约150℃,例如约55℃至约100℃,优选约60℃至约100℃。合适加热来源的实例包括常规加热方法以及特别是辐射源如IR灯。
在本发明标识中,一种或多种第二改性剂(物质I改性剂和/或物质II改性剂和/或物质III改性剂)的沉积可在初始手性液晶态的手性液晶前体组合物的一个或多个第二面积上(所述第二面积可包含或者仅为其中组合物为第一改性手性液晶态的一个或多个第一面积或其一部分),优选用印刷技术,特别是选自连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷、阀喷墨印刷和喷涂的技术进行。优点,特别是与在聚合或部分聚合液晶上使用激光或萃取剂的现有技术相比,为几乎实时产生的标识形成的速度和容易性。使用以上印刷技术的另一优点为手性液晶态内部产生的标识的精确性和稳定性。使用该印刷技术的另一优点是可几乎实时产生并变化的标识的几乎无限可能。在优选实施方案中,喷墨技术用于施涂改性组合物。常用于调节线和印刷机上的编号和编码和标识施涂的工业喷墨印刷机是特别合适的。优选的喷墨印刷机包括单喷嘴连续喷墨印刷机(也称为光栅或多级偏转印刷机)和按需滴落喷墨印刷机,特别是阀喷射印刷机。
为增强施涂标识的分辨率,通常有利的是在将第二改性剂施涂于所施涂手性液晶前体组合物的一个或多个第二面积上以后立即使空气流通过手性液晶前体组合物的表面,优选与其(基本)平行。空气流可通过任何方法,例如用工业空气干燥器产生。空气流优选不是强烈的和/或具有高速度。空气的温度通常为环境(例如约20℃),但也可稍微更低或更高,例如至多约60℃、至多约40℃或至多约30℃。短语“在施涂第二改性剂以后立即”意指毫不迟疑,例如在第二改性剂的施涂完成以后不大于约10秒,例如不大于约5秒、不大于约3秒、不大于约2秒,或不大于约1秒内的期间。
第一和第二(和任何其它)改性剂各自施涂其上的所施涂手性液晶前体组合物的面积通常为所施涂手性液晶前体组合物总面积的约0.1至约99.9%。该面积通常为所施涂手性液晶前体组合物总面积的至少约1%,例如至少约5%或至少约10%且不高于约99%,例如不高于约95%或不高于约90%。
如同在第一改性剂的情况下,当然可使用多于一种第二改性剂(例如2、3或更多种不同的第二改性剂)并将它们同时和/或相继地施涂于所施涂手性液晶前体组合物上(例如在所施涂手性液晶前体组合物的不同面积中)。仅作为实例,不同的第二改性剂可包含两种不同的物质III改性剂,或者它们可包含物质I改性剂、物质II改性剂和物质III改性剂,或者它们可包含两种不同的物质II改性剂和一种物质I改性剂等。也可例如施涂第一种第二改性剂,其后将不同的第二改性剂施涂于其中已首先施涂了第一种第二改性剂的至少一部分面积上(以及任选还在其中未施涂第一种第二改性剂的一个或多个面积中)。就这点而言,应当进一步理解,尤其是在使用物质I改性剂和物质II改性剂和/或物质III改性剂的情况下,为了方便,理想的可能是在物质I改性剂的情况下也进行物质II或物质III改性剂所需的加热。换言之,尽管不是必须,在施涂物质I改性剂(以及任选空气通过手性液晶前体组合物表面)以后可(再次)加热手性液晶前体组合物以进一步改性手性液晶态和/或除去存在于物质I改性剂中的任何残余溶剂。然而,在多数情况下,在施涂物质I改性剂以后不需要(另外的)加热操作。如果使用的话,在许多情况下,用于该(任选)加热操作的温度为约55至约150℃,例如约55至约100℃,或约60至约100℃。合适加热来源的实例包括常规加热方法以及特别是辐射源如IR灯。
尤其是当使用两种或更多种不同的第二改性剂时,印刷方法可以用多头系统(具有例如2、3、4、5或更多个头)进行,其中各个头含有不同的改性剂。该构型的优点是在印刷方法期间,可得到初始手性液晶态的顺序上不同的改性以及因此大量独特标识。用多头系统,还可得到在相同标识上具有不同光学性能的不同区域,其本身构成独特的标识(尤其是当它为数据矩阵的形式时)。具有各种多色数据矩阵的这类数据矩阵的实例例如描述于WO2008/127950和WO01/24106中,通过引用将其全部公开内容并入本文中。
为增强本发明标识的安全性,第二改性剂可进一步包含一种或多种吸收电磁波谱的可见或不可见区的颜料和/或染料,和/或可进一步包含一种或多种发光的颜料和/或染料。吸收电磁波谱的可见或不可见区的合适颜料和/或染料的非限定性实例包括酞菁衍生物。合适发光颜料和/或染料的非限定性实例包括镧系元素衍生物。颜料和/染料的存在会增强和加强标识对标识针对伪造的安全性。当然,除上述组分外,用于本发明中的改性组合物可包含不会任何显著程度地不利影响改性组合物的所需性能的任何其它组分/物质。
本发明标识最终通过将通过第一和第二改性剂(以及如果需要的话任何其它改性剂)的作用而局部改性(在一个或多个面积中)的组合物固化和/或聚合而得到。固定化(fixing)或硬化优选通过用UV光照射而进行,所述UV光引发存在于手性液晶前体组合物中(以及任选改性剂中)的可聚合基团的聚合。
因此,用于制备本发明标识的整个方法可包括如下步骤(使用一种第一改性剂和一种第二改性剂):
-提供基质或物品表面上包含第一改性剂的官能化基质;
-将施涂的改性树脂至少部分,例如完全固化和/或干燥;
-将(含盐)手性液晶前体组合物施涂于其上具有改性树脂的一部分基质上以使得手性液晶前体组合物覆盖所施涂组合物的一个或多个第一面积中的改性树脂;
-加热所施涂的手性液晶前体组合物以使它产生手性液晶态;
-将第二改性剂施涂于手性液晶态的手性液晶前体组合物的一个或多个第二面积上;
-加热其上已施涂了第二改性剂(对于物质II和物质III改性剂)的手性液晶前体组合物;
-将手性液晶聚合物状态的液晶前体组合物固化/聚合(以及任选完成改性树脂的固化和/或干燥)以得到本发明标识。
此处指出不发生手性液晶前体组合物的充分固化/聚合直至所述生产方法结束。
官能化基质意指包含本发明第一改性剂的如上所述基质(例如至少一种固化和/或干燥的如上所述树脂,参见图1)。
以下实施例意欲阐述本发明而不限制它。
实施例1
将PET基质(厚度50μm)用用作第一改性剂的UV固化树脂官能化。使用柔版印刷方法使该第一改性剂以一个或多个第一面积沉积于基质上并用UV干燥器固化。将官能化基质置于传送带上并通过含有手性液晶前体组合物(参见下文组合物1)的第一连续喷墨喷嘴(头1;来自Domino,英国的CLJ印刷机;喷射压力2500-3000毫巴;喷嘴宽度75μm)。头1将一层组合物1层(厚度5μm)施涂于官能化基质上。其后将因此涂覆的基质用IR灯(Strip IR,PCS Inc.&Research Inc.,美国;灯强度15cm;500W max)加热约1秒,由此促进组合物1的手性液晶态。在该阶段,在官能化基质上的手性液晶层包含具有第一改性光学性能组(位于其中已沉积有树脂的面积中)的一个或多个第一面积,所述第一改性光学性能组与其中将组合物1直接施涂于基质上(即不存在第一改性剂)的面积中得到的初始光学性能组不同。在随后的步骤中,使其上具有手性液晶层的基质通过第二连续喷墨喷嘴(头2),其将第二改性剂(参见下文组合物2)在其中不施涂第一改性剂的一个或多个面积中施涂于基质上。使所得产物经受环境空气流。观察到在其中已沉积有第二改性剂的面积中,显现出第二改性光学性能组。该第二性能组不同于初始光学性能组且不同于第一光学性能组。然后使具有三个不同面积(初始、第一和第二面积)的基质经受用UV干燥器(参见上文)固化以固定液晶聚合物状态并得到具有至少三组不同光学性能的本发明标识。
组合物1
组分 | % |
胆甾醇型化合物B | 6.80 |
向列化合物A1 | 18.00 |
向列化合物A2 | 18.00 |
TBAClO4 | 0.60 |
LiClO4 | 0.40 |
Irgacure907 | 1.25 |
DETX | 0.70 |
硅烷 | 1.00 |
丙酮 | 53.25 |
TBAClO4=叔丁基高氯酸铵
DETX=2,4-二乙基噻吨酮
组合物2:
组分 | % |
氯化聚烯烃 | 5.00 |
聚乙烯醇缩丁醛 | 5.00 |
KPF6 | 0.60 |
荧光标记剂 | 4.00 |
MIBK | 10.00 |
MEK | 75.40 |
MIBK=甲基异丁基酮
MEK=甲乙酮
实施例2
重复实施例1,但将组合物2用下文所述组合物3取代。与实施例1相反,在施涂组合物3以后,不仅使所得产物经受环境空气流,而且还用IR灯加热约1秒以促进组合物3的手性液晶态。
实施例1和2中所述程序阐述于图1中。
组合物3:
组分 | % |
胆甾醇型化合物B | 7.50 |
向列化合物A1 | 17.65 |
向列化合物A2 | 17.65 |
TBAClO4 | 0.60 |
LiClO4 | 0.40 |
Irgacure907 | 1.25 |
DETX | 0.70 |
硅烷 | 1.00 |
丙酮 | 53.25 |
实施例3和4
重复实施例1和2,不同之处在于头2将组合物2(实施例1)或组合物3(实施例2)施涂于完全或部分重叠或者位于一个或多个第一面积内的一个或多个第二面积中,由此产生具有不同于初始、第一和第二改性性能组的(第三)改性光学性能组的一个或多个面积。相应的图案(包括根据实施例1和2得到的那些)阐述于图2中。这例如容许产生为有限面积内具有不同光学性能(例如不同颜色)的点的总和的数据矩阵,由此增强安全等级(如果例如第二改性剂包含荧光染料的话)。在图3中如下显示如在实施例中产生的数据矩阵代码形式的标识:第一改性剂为矩形,其中它以数据矩阵的形式与已通过第二改性剂进一步改性的液晶聚合物层叠加。
应当指出提供前述实施例仅用于解释,且决不理解为对本发明的限制。尽管已参考典型实施方案描述了本发明,但应当理解如本文所用措辞为描述和说明性措辞,而不是限制性措辞。在如本文所述和所修改的所附权利要求书的权限内,可不偏离本发明范围和精神地作出其方面的改变。尽管在本文中参考特定方式、材料和实施方案描述了本发明,但本发明意欲不限于本文公开的细节;而是,本发明延伸至所有功能上相同的结构、方法和用途,例如所附权利要求书范文内的。
Claims (50)
1.在物品或基质上的标识,其中标识包含手性液晶聚合物组合物的层或图案,所述层或图案显示出初始光学性能组并通过将手性液晶态的手性液晶前体组合物固化而制备,且其中层或图案包含:
(1)一个或多个具有第一改性光学性能组的面积,所述第一改性光学性能组不同于初始光学性能组并可通过使一个或多个第一面积中的手性液晶前体组合物与第一改性剂接触而得到;
(2)一个或多个具有第二改性光学性能组的第二面积,所述第二改性光学性能组不同于初始光学性能组且不同于第一改性光学性能组,并可通过一个或多个第二面积中的手性液晶前体组合物与第二改性剂接触而得到,所述第二改性剂是不同于第一改性剂的类型。
2.根据权利要求1的标识,其中至少一个第一面积与第二面积部分或完全重叠,和/或至少一个第二面积与第一面积部分或完全重叠。
3.根据权利要求1和2中任一项的标识,其中至少一个第一面积不与任何第二面积重叠,和/或至少一个第二面积不与任何第一面积重叠。
4.根据权利要求1-3中任一项的标识,其中初始、第一和第二改性光学性能组在通过手性液晶聚合物组合物反射的光的至少一种性能方面不同。
5.根据权利要求4的标识,其中至少一种性能选自反射光的光谱、偏振和λmax。
6.根据权利要求1-5中任一项的标识,其中初始、第一和第二光学性能组包括表现出手性液晶聚合物组合物的光学各向异性状态和/或表现出光学各向异性状态转化成光学各向同性状态的至少一种性能。
7.根据权利要求1-6中任一项的标识,其中手性液晶前体组合物包含(i)一种或多种向列化合物A,(ii)一种或多种手性掺杂剂化合物B,其能够产生手性液晶前体组合物的胆甾醇态,和(iii)至少一种盐,与不含至少一种盐的聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)相比,其改变聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)。
8.根据权利要求7的标识,其中一种或多种向列化合物A以及一种或多种手性掺杂剂化合物B包含至少一种包含至少一个可聚合基团的化合物。
9.根据权利要求8的标识,其中至少一个可聚合基团包含不饱和碳-碳键。
10.根据权利要求8的标识,其中至少一个可聚合基团包含式H2C=CH-C(O)-的基团。
11.根据权利要求7-10中任一项的标识,其中所有一种或多种向列化合物A和所有一种或多种手性掺杂剂化合物B包含至少一个可聚合基团。
12.根据权利要求7-11中任一项的标识,其中手性液晶前体组合物包含至少一种式(I)的手性掺杂剂化合物B:
其中:
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地表示C1-C6烷基和C1-C6烷氧基;
A1和A2各自独立地表示式(i)-(iii)的基团:
(i)-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(ii)-C(O)-D1-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
(iii)-C(O)-D2-O-[(CH2)y-O]z-C(O)-CH=CH2;
D1表示下式的基团:
D2表示下式的基团:
m、n、o、p、q、r、s和t各自独立地表示0、1或2;
y表示0、1、2、3、4、5或6;
如果y等于0,则z等于0,且如果y等于1-6,则z等于1。
13.根据权利要求7-12中任一项的标识,其中至少一种盐选自金属盐和铵盐。
14.根据权利要求13的标识,其中至少一种盐包含以下至少的一种:高氯酸锂、硝酸锂、四氟硼酸锂、溴化锂、氯化锂、四丁基高氯酸铵、四丁基氯化铵、四丁基四氟硼酸铵、四丁基溴化铵、碳酸钠、氯化钠和硝酸钠。
15.根据权利要求1-14中任一项的标识,其中手性液晶前体组合物为光学各向异性状态,且其中在一个或多个第一面积中,光学各向异性状态变成第一改性光学各向异性状态,且/或在一个或多个第二面积中,光学各向异性状态变成第二改性光学各向异性状态或转化成光学各向同性状态。
16.根据权利要求1-15中任一项的标识,其中手性液晶前体组合物为初始手性液晶态,且其中在一个或多个第一面积中,初始手性液晶态通过第一改性剂变成第一改性手性液晶态,且在一个或多个第二面积中,初始手性液晶态通过第二改性剂变成第二改性手性液晶态或者转化成非手性液晶态。
17.根据权利要求1-16中任一项的标识,其中第一改性剂为固体和/或半固体,且第二改性剂为流体。
18.根据权利要求1-17中任一项的标识,其中第一改性剂基本不能渗透未固化状态的组合物,且第二改性剂至少部分地渗透未固化状态的组合物。
19.根据权利要求1-18中任一项的标识,其中第一改性剂为或者包含由一种或多种可聚合单体构成的树脂。
20.根据权利要求19的标识,其中一种或多种可聚合单体中的至少一种包含至少两个不饱和碳-碳键。
21.根据权利要求19和20中任一项的标识,其中一种或多种可聚合单体中的至少一种包含至少一个选自O、N和S的杂原子。
22.根据权利要求19-21中任一项的标识,其中一种或多种可聚合单体中的至少一种包含至少一个式H2C=CH-C(O)-或H2C=C(CH3)-C(O)-的基团。
23.根据权利要求19-22中任一项的标识,其中树脂包括辐射固化树脂。
24.根据权利要求23的标识,其中辐射固化树脂包括UV固化树脂。
25.根据权利要求19-24中任一项的标识,其中树脂包括干燥后的含水树脂。
26.根据权利要求1-25中任一项的标识,其中第二改性剂为流体且选自以下的一种或多种:(a)包含至少一种化合物的改性组合物,所述化合物选自具有3至约6个碳原子的酮、包含总计2至约6个碳原子的羧酸的烷基酯和二烷基酰胺、包含总计2至约4个碳原子的二烃基亚砜,和任选取代的硝基苯,(b)包含至少一种手性液晶前体组合物的改性组合物,和(c)包含至少一种手性掺杂剂组合物的改性组合物。
27.根据权利要求26的标识,其中第一改性剂选自由一种或多种可聚合单体制备的固体或半固体固化和/或干燥后的树脂,且第一改性剂和第二改性剂都改变手性液晶态的手性液晶前体组合物显示的选择性反射带的初始最大波长(λmax)。
28.根据权利要求1-27中任一项的标识,其中第一改性剂和第二改性剂从手性液晶前体组合物的层或图案的相对的面起作用。
29.根据权利要求1-28中任一项的标识,其中一个或多个第一面积和/或一个或多个第二面积为以下至少一种形式:图像、图片、标志、标记以及代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
30.根据权利要求1-29中任一项的标识,其中至少一部分组合物为以下至少一种形式:图像、图片、标志、标记以及代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
31.根据权利要求1-30中任一项的标识,其中物品或基质为如下至少一种或者包含如下至少一种:标签、包装、匣盒、容器或胶囊,其包含食品、保健食品、药品或饮料,纸币、信用卡、邮票、纳税标签、防伪密封、安全文件、护照、身份证、驾驶证、赊购卡、运输票、入场券、代金券、油墨转移膜、反射膜、铝箔和商品。
32.在物品或基质上提供标识的方法,其中方法包括:
a)向在一个或多个第一面积中带有第一改性剂的物品或基质的表面上施涂可固化手性液晶前体组合物,所述组合物以这种方式在加热它时呈现初始手性液晶态,即该组合物覆盖一个或多个第一面积中的至少一部分,其中第一改性剂能够改性组合物的初始手性液晶态;
b)加热施涂的组合物以使其在一个或多个第一面积中产生第一改性手性液晶态以及如果有的话在施涂组合物的所有其它面积中产生初始手性液晶态;
c)向施涂组合物的一个或多个第二面积上施涂至少一种第二改性剂,所述第二改性剂是与第一改性剂不同的类型,并且(1)能够局部改性b)提供的初始和/或第一改性手性液晶态,或(2)在加热组合物时能够局部改性b)提供的初始和/或第一改性手性液晶态;
d)在(2)的情况下,加热至少在一个或多个第二面积中的组合物;和
e)使因此改性的手性液晶前体组合物固化以在物品或基质上产生手性液晶聚合物标识。
33.根据权利要求32的方法,其中一个或多个第一面积中的至少一个部分或完全重叠一个或多个第二面积中的至少一个,或者反之亦然。
34.根据权利要求32和33中任一项的方法,其中手性液晶前体组合物包含:(i)一种或多种向列化合物A,(ii)一种或多种能够产生手性液晶前体组合物的胆甾醇态的手性掺杂剂化合物B,和(iii)至少一种盐,其与不含至少一种盐的聚合物组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)相比,改变手性液晶态的组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)。
35.根据权利要求34的方法,其中第一改性剂能够改变手性液晶态的组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)。
36.根据权利要求34和35中任一项的方法,其中第二改性剂能够改变手性液晶态的组合物显示出的选择性反射带的最大波长(λmax)。
37.根据权利要求32-36中任一项的方法,其中第一改性剂为固体或半固体且第二改性剂为流体。
38.根据权利要求32-37中任一项的方法,其中第一改性剂为由一种或多种可聚合单体构成的树脂。
39.根据权利要求38的方法,其中树脂包括辐射固化树脂。
40.根据权利要求38的方法,其中树脂包括干燥后的含水树脂。
41.根据权利要求32-40中任一项的方法,其中第二改性剂为流体且选自以下的一种或多种:(a)包含至少一种化合物的改性组合物,所述化合物选自具有3至约6个碳原子的酮、包含总计2至约6个碳原子的羧酸的烷基酯和二烷基酰胺、包含总计2至约4个碳原子的二烃基亚砜,和任选取代的硝基苯,(b)包含至少一种手性液晶前体组合物的改性组合物,和(c)包含至少一种手性掺杂剂组合物的改性组合物。
42.根据权利要求32-41中任一项的方法,其中b)和/或d)包括将组合物加热至约55至约150℃的温度。
43.根据权利要求32-42中任一项的方法,其中组合物通过如下至少一种方法施涂:喷涂、刮涂、辊涂、丝网涂覆、幕涂、凹版印刷、柔版印刷、丝网印刷、移印、连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷和阀喷射印刷。
44.根据权利要求32-43中任一项的方法,其中组合物以如下至少一种形式施涂:图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
45.根据权利要求32-44中任一项的方法,其中第一改性剂通过如下至少一种方法在物品或基质上提供:喷涂、刮涂、辊涂、丝网涂覆、幕涂、凹版印刷、柔版印刷、胶版印刷、干式胶版印刷、凸版印刷、丝网印刷、移印、连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷和阀喷射印刷。
46.根据权利要求32-45中任一项的方法,其中第一改性剂以如下至少一种形式在物品或基质上在一个或多个第一面积中提供:图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
47.根据权利要求32和46中任一项的方法,其中第二改性剂通过如下至少一种方法施涂:连续喷墨印刷、按需滴落喷墨印刷、喷涂和阀喷射印刷。
48.根据权利要求32-48中任一项的方法,其中第二改性剂以如下至少一种形式施涂于一个或多个第二面积中:图像、图片、标志、标记和代表编码的图案,所述编码选自如下一种或多种:1维条形码、叠层式1维条形码、2维条形码、3维条形码,点的云团、线的网络和数据矩阵。
49.根据权利要求32-48中任一项的方法,其中物品或基质为如下至少一种,或者包含如下至少一种:标签、包装、匣盒、容器或胶囊,其包含食品、饮料、保健食品或药品,纸币、信用卡、邮票、纳税标签、防伪密封、安全文件、护照、身份证、驾驶证、赊购卡、运输票、入场券、代金券、油墨转移膜、反射膜、铝箔和商品。
50.可通过权利要求32-49中任一项的方法得到的物品或基质。
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