CN107743594B - 配向聚合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚合物，其包括至少一种由以下式(I)表示的单体的残基，式(I)
关于式(I)，E1和E2中至少一个独立地是至少一个反应性基团或独立地被至少一个反应性基团取代，所述反应性基团是例如(甲基)丙烯酰基基团。由式(I)表示的单体和其单体残基具有配向性能，例如光致配向性能。本发明还涉及包括这样的聚合物的配向层以及包括一个或多个这样的配向层的制品如光学元件。
Description
技术领域
本发明涉及包括一种或多种具有配向性能如光致配向性能的单体的残基的聚合物，含有这样的聚合物的配向层，和包括这样的配向层的制品如光学元件。
背景技术
液晶材料被用于各种各样的应用中。典型地，液晶材料被成型为在基材如眼科透镜的表面上的层。为了获得希望的特性和性能，所述含液晶层的液晶材料典型地被沿共同的方向取向或配向。液晶材料的配向可以通过含液晶层与下面的配向层接触来实现，所述配向层包括配向材料如可以被配向的聚合物。配向层的取向可以通过物理方法如摩擦和/或远程方法如暴露于电磁辐射来实现。
与物理方法相比，通过远程方法如通过暴露于电磁辐射实现的配向层和相应地含液晶层的液晶材料的配向可能是希望的。物理配向方法可能具有与其相关的不足，例如配向层的沾污性和/或配向层的破坏如撕裂。远程配向方法通常没有这样的缺点，并且可以被有利地用于在所述配向层上界定具有不同配向方向的不同区域。
开发具有配向性能的新聚合物是希望的。这样的新开发的聚合物和/或含有这样的聚合物的层能够被远程配向，例如通过暴露于电磁辐射而被远程配向也是希望的。
发明概述
按照本发明，提供了一种聚合物，该聚合物包含至少一种由以下式(I)表示的单体的至少一个残基(或单体单元)：
式(I)
关于式(I)，环-A选自由芳基和杂芳基组成的组；E是N或C-R1；和D选自由O、S和N-R2组成的组。
还关于式(I)，E的R1和D的R2各自独立地选自下组：氢，烃基，取代的烃基，被间断的烃基，和取代的被间断的烃基，其中每个被间断的烃基和每个取代的被间断的烃基各自独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-；-S-；-C(O)-；-C(O)O-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；-Si(OR8’)w(R8’)e-，其中w和e各自独立地为0-2，前提是w和e的和是2，和每个R8’独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；和两个或更多个上述间断基团的组合。
还关于式(I)，L1和L4各自独立地选自下组中的至少一个：单键；-O-；-S-；-C(O)-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；-Si(OR8’)w(R8’)e-，其中w和e各自独立地为0-2，前提是w和e的和为2，和每个R8’独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；烃基；取代的烃基；被间断的烃基；和取代的被间断的烃基，其中每个被间断的烃基和每个取代的被间断的烃基各自独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-；-S-；-C(O)-；-C(O)O-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；-Si(OR8’)w(R8’)e-，其中w和e各自独立地为0-2，前提是w和e的和为2，和每个R8’独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；和两个或更多个上述间断基团的组合。
还关于式(I)，t为0-4，或1-4；s对于每个g独立地为1-4；g为0-6，前提是t和g的和是至少1；m对于每个t独立地为0-4；和q对于每个s独立地为0-4。
还关于式(I)，L2对于每个m是独立的和L5对于每个q是独立的，它们在每种情况下独立地选自下组：二价直链或支化的C1-C25烷基，二价被间断的直链或支化的C1-C25烷基，二价直链或支化的C1-C25全卤代烷基，二价被间断的直链或支化的C1-C25全卤代烷基，二价直链或支化的C2-C25烯基，和二价被间断的直链或支化的C2-C25烯基，其中每个二价被间断的直链或支化的C1-C25烷基、每个二价被间断的直链或支化的C1-C25全卤代烷基和每个二价被间断的直链或支化的C2-C25烯基各自独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-OC(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N(R9)-，和-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组，以及两个或更多个上述间断基团的组合。
还关于式(I)，p对于每个t独立地为0-4，前提是对于每个大于0的t来说m和p的和是至少1；并且r对于每个s独立地为0-4，前提是对于每个s来说q和r的和是至少1。
还关于式(I)，L3对于每个p是独立的和L6对于每个r是独立的，它们在每种情况下独立地由以下式(II-1)表示：
式(II-1)
关于式(II-1)，Y对于每个p是独立的和对于每个r是独立的，并且是选自下组的二价连接基团：单键，-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-OC(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N(R9)-，-N(R9)-C(O)-O-，-C(O)-N(R9)-，和-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组。
还关于式(II-1)，对于每个p和每个r，v和u各自独立地为0-5，前提是对于每个大于0的p和每个大于0的r来说，v和u的和是至少1。
还关于式(II-1)，Z对于每个v独立地是选自下组的二价连接基团：单键，-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-OC(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N(R9)-，-N(R9)-C(O)-O-，-C(O)-N(R9)-，和-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组。
还关于式(II-1)，二价环
对于每个v和每个u各自独立地选自下组：二价芳基，取代的二价芳基，二价杂芳基，取代的二价杂芳基，二价环烷基，取代的二价环烷基，二价杂环烷基，和取代的二价杂环烷基。
再关于式(I)，E1和E2各自独立地选自下组：氢，烃基，被间断的烃基，取代的烃基，和取代的被间断的烃基，其中每个被间断的烃基和每个取代的被间断的烃基各自独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-；-S-；-C(O)-；-C(O)O-；-OC(O)O-；-S(O)-；-SO2-；-N(R9)-；-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组；和两个或更多个上述间断基团的组合。
关于式(I)的E1和E2，有一个前提条件是E1和E2中至少之一独立地是至少一个选自下组的反应性基团或独立地被至少一个选自下组的反应性基团取代：(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，胺，异氰酸酯，醛，和它们的组合。
还关于式(I)，还有以下前提条件：L1和L2间直接的L1-L2连接不含连接在一起的两个杂原子；L1和L3间直接的L1-L3连接不含连接在一起的两个杂原子；和每组直接连接的L2和L3间的每个直接的L2-L3连接不含连接在一起的两个杂原子。
还关于式(I)，还有以下另外的前提条件：L4和L5间直接的L4-L5连接不含连接在一起的两个杂原子；L4和L6间直接的L4-L6连接不含连接在一起的两个杂原子；和每组直接连接的L5和L6间的每个直接的L5-L6连接不含连接在一起的两个杂原子。
在权利要求书中具体指出了描述本发明的特征，所述权利要求书附于本公开并形成本公开的一部分。从其中举例说明和描述了本发明的非限制性实施方案的以下详细描述中可以更全面地理解本发明的这些和其它特征、其操作优点和通过本发明的应用所获得的具体目标。
详细描述
除非另外明确地和清楚明白地限定到一个指示物，本文中使用的冠词“一个”、“一种”和“所述”包括多个指示物。
除非另外指明，本文中公开的所有范围或比例应被理解为涵盖其中包括的任何和所有亚范围或亚比例。例如，“1-10”的所声明范围或比例应被认为包括在最小值1和最大值10之间(并且包括最小值1和最大值10)的任何和所有亚范围；即，开始于1或更大的最小值和终止于10或更小的最大值的所有亚范围或亚比例，例如但不限于1-6.1、3.5-7.8和5.5-10。
除非另外指明，本文中使用的、连接基团如二价连接基团的从左至右的表示包括其它合适的取向，例如但不限于从右至左取向。为了非限制性举例说明的目的，二价连接基团的从左至右的表示
或等价地-C(O)O-包括其从右至左的表示
或等价地-O(O)C-或-OC(O)-。
除了在操作实施例中或者其中另外指明，本说明书和权利要求书中使用的所有表示成分的量、反应条件等的数值应被理解为在所有情况下由术语“约”修饰。
本文中使用的聚合物的分子量值如重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)，通过使用合适标准物如聚苯乙烯标准物的凝胶渗透色谱法测定。
本文中使用的多分散指数(PDI)值表示聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比(即Mw/Mn)。
本文中使用的术语“聚合物”是指均聚物(例如由单一单体物种制备的聚合物)、共聚物(例如由至少两种单体物种制备的聚合物)和接枝聚合物。
本文中与术语聚合物和相关术语结合使用的术语“单体单元”，是指已经被结合到所述聚合物的至少一部分中的单体(或单体的残基)。
本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸酯”和类似术语如“(甲基)丙烯酸的酯”是指甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯。本文中使用的术语“(甲基)丙烯酸”是指甲基丙烯酸和/或丙烯酸。本文中使用的术语“(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基”是指(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基和/或丙烯酰基。本文中使用的术语“(甲基)丙烯酰基”是指甲基丙烯酰基和/或丙烯酰基。
本发明的聚合物在本文中还被提及为配向聚合物和/或可配向的聚合物。
在本文中描述的本发明的聚合物，包括但不限于由式(I)和式(VI)表示的聚合物，在每种情况下可以任选地还包括来自这样的聚合物的合成的一种或多种共产物。
本文中使用的术语“光化辐射”是指电磁辐射，其能够在材料中导致响应，例如但不限于使本发明的聚合物从非配向排列向配向排列转变。
本文中使用的术语“光致变色的”和类似术语如“光致变色化合物”，是指至少对于可见光具有吸收光谱，该吸收光谱响应至少对光化辐射的吸收而改变。而且，本文中使用的术语“光致变色的材料”是指适于显示光致变色的性能(例如，适于具有响应至少对光化辐射的吸收而改变的对于至少可见光的吸收光谱)并且包括至少一种光致变色化合物的任何物质。
本文中使用的术语“光致变色的材料”包括热可逆的光致变色的材料和化合物以及非热可逆的光致变色的材料和化合物。本文中使用的术语“热可逆的光致变色化合物/材料”是指能够响应光化辐射从第一态如“透明态”转变至第二态如“有色态”并且能够响应热能恢复回所述第一态的化合物/材料。本文中使用的术语“非热可逆的光致变色化合物/材料”是指能够响应光化辐射从第一态如“透明态”转变至第二态如“有色态”并且能够响应与所述有色态的吸收基本上相同波长的光化辐射(例如中断暴露于这样的光化辐射)恢复回所述第一态的化合物/材料。
本文中用于修饰术语“态”的术语“第一”和“第二”不意图指任何具体的空间或时间顺序，而是指两个不同的状况或性能。为了非限制性举例说明的目的，一种光致变色化合物的第一态和第二态可以在至少一个光学性能(例如但不限于可见光和/或UV辐射的吸收)方面不同。因此，按照本文中公开的各种非限制性实施方案，本发明的光致变色化合物在所述第一和第二态可以各自具有不同的吸收光谱。例如，非限制性地，本发明的光致变色化合物可以在第一态是透明和在第二态是有色的。或者，本发明的光致变色化合物可以在第一态具有第一颜色和在第二态具有第二颜色。
本文中使用的术语“光学的”是指属于光和/或视觉或与光和/或视觉相关。例如，按照本文中公开的各种非限制性实施方案，光学制品或元件或器件可以选自眼科制品、元件和器件，显示制品、元件和器件，窗，镜，以及有源和无源液晶盒制品、元件和器件。
本文中使用的术语“眼科的”是指属于眼和视觉或与眼和视觉相关。眼科制品或元件的非限制性实例包括矫正和非矫正镜片，包括单视觉镜片或多视觉镜片，多视觉镜片可以是分部分的或非分部分的多视觉镜片(例如但不限于双焦镜片、三焦镜片和渐进多焦点镜片)，以及用于校正、保护或提高(化妆或其它)视觉的其它元件，包括但不限于隐形眼镜、人工晶状体、放大透镜和保护透镜或护目镜。
本文中使用的术语“显示”是指可见的或可机读的、呈文字、数字、符号、标记或图的形式的信息表现。显示元件的非限制性实例包括屏幕、显示屏和安全元件如安全标志。
本文中使用的术语“窗”是指适于允许辐射通过其传送的孔。窗的非限制性实例包括汽车和飞机透明部件、风挡、滤光器、快门和光学开关。
本文中使用的术语“镜”是指镜反射大部分入射光的表面。
本文中使用的术语“液晶盒”是指含有能够被有序化的液晶材料的结构。液晶盒元件的一个非限制性实例是液晶显示器。
本文中使用的术语“介晶”和类似术语如“介晶基团”、“介晶的”和“介晶的基团”，是指液晶材料的基本单元(或链段或基团)，其在液晶(例如但不限于在液晶组合物中一起存在的液晶材料)内和在液晶间诱导结构有序性和/或被诱导成结构有序性。
在附图中描述本发明时，本文中使用的空间或方向术语如“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等涉及本发明。然而应该明白，本发明可以呈现各种替代的取向，并且因此这样的术语不应被认为是限制性的。
本文中使用的术语“在…上形成”、“在…上沉积”、“在…上提供”、“在…上涂布”、“在…上布置”或“在…上设置”是指在下层元件上或下层元件的表面上形成、沉积、提供、涂布、布置或设置，但不必然与所述下层元件或下层元件的表面直接(或毗邻)接触。例如，“设置在基材上的”一个层不排除位于所述设置或形成的层和所述基材间的、相同或不同组成的一个或多个其它层、涂层或薄膜的存在。
除非另外指明，本文中提及的所有文件，例如但不限于公布的专利和专利申请，应被认为通过引用全部结合在本文中。
本文中使用的术语“键”例如但不限于与L1、L4、Y和Z结合使用时是指单键。
本文中使用的表述“直链或支化的”基团，例如直链或支化的烷基，在这里应被理解为包括：亚甲基基团或甲基基团；直链基团如直链C2-C20烷基基团；和适当地支化的基团如支化的C3-C20烷基基团。
本文中使用的表述“取代的”基团是指这样的基团，其包括但不限于其中其至少一个氢已经被非氢基团替代或取代的烷基基团、环烷基基团、杂环烷基基团、芳基基团和/或杂芳基基团，所述非氢基团是例如但不限于卤素基团(例如F、Cl、I和Br)，羟基基团，醚基团，硫醇基团，硫醚基团，羧酸基团，羧酸酯基团，磷酸基团，磷酸酯基团，磺酸基团，磺酸酯基团，硝基基团，氰基基团，烃基基团(包括但不限于烷基；烯基；炔基；包括多稠合环环烷基和多环烷基在内的环烷基；杂环烷基；芳基，包括羟基取代的芳基如苯酚并包括多稠合环芳基；杂芳基，包括多稠合环杂芳基；和芳烷基基团)，和胺基团，例如-N(R11’)(R12’)，其中R11’和R12’在一些实施方案中各自独立地选自氢，直链或支化的C1-C20烷基，C3-C12环烷基，C3-C12杂环烷基，芳基，和杂芳基。
本文中使用的表述“卤素取代的”和相关术语(例如但不限于卤代烷基基团，卤代烯基基团，卤代炔基基团，卤代芳基基团和卤代杂芳基基团)是指其中至少一个和直至并包括所有其可利用的氢基团被卤素基团取代的基团。术语“卤素取代的”包括“全卤素取代的”。本文中使用的术语全卤素取代的基团和相关术语(例如但不限于全卤代烷基基团，全卤代烯基基团，全卤代炔基基团，全卤代芳基基团和全卤代杂芳基基团)是指其中所有其可利用的氢基团被卤素基团取代的基团。例如，全卤代甲基是-CX3；全卤代苯基是-C6X5，其中X表示一种或多种卤素基团，例如但不限于F。
本发明聚合物的单体和单体残基包括在每种情况下可以独立地选自烃基和/或取代的烃基的基团和亚基团。本文中使用的术语“烃基”和类似术语如“烃基取代基”是指：直链或支化的C1-C25烷基(例如直链或支化的C1-C10烷基)；直链或支化的C2-C25烯基(例如直链或支化的C2-C10烯基)；直链或支化的C2-C25炔基(例如直链或支化的C2-C10炔基)；C3-C12环烷基(例如C3-C10环烷基)；C3-C12杂环烷基(在环状环中具有至少一个杂原子)；C5-C18芳基(包括多环芳基基团)(例如C5-C10芳基)；C5-C18杂芳基(在芳族环中具有至少一个杂原子)；和C6-C24芳烷基(例如C6-C10芳烷基)。
代表性的烷基基团包括但不限于甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，新戊基，己基，庚基，辛基，壬基和癸基。代表性的烯基基团包括但不限于乙烯基，烯丙基和丙烯基。代表性的炔基基团包括但不限于乙炔基，1-丙炔基，2-丙炔基，1-丁炔基，和2-丁炔基。代表性的环烷基基团包括但不限于环丙基，环丁基，环戊基，环己基，和环辛基取代基。代表性的杂环烷基基团包括但不限于咪唑基，四氢呋喃基，四氢吡喃基和哌啶基。代表性的芳基基团包括但不限于苯基，萘基，蒽基和三喋烯基。代表性的杂芳基基团包括但不限于呋喃基，吡喃基，吡啶基，异喹啉基，和嘧啶基。代表性的芳烷基基团包括但不限于苄基和苯乙基。
本文中使用的术语“取代的烃基”是指其中其至少一个氢已经被除氢外的基团取代的烃基基团，所述除氢外的基团是例如但不限于卤素基团，羟基基团，醚基团，硫醇基团，硫醚基团，羧酸基团，羧酸酯基团，磷酸基团，磷酸酯基团，磺酸基团，磺酸酯基团，硝基基团，氰基基团，烃基基团(例如烷基，烯基，炔基，环烷基，杂环烷基，芳基，杂芳基，和芳烷基基团)，和胺基团，例如-N(R11’)(R12’)，其中R11’和R12’各自独立地选自氢、烃基和取代的烃基。
术语“取代的烃基”包括卤代烃基(或卤素取代的烃基)取代基。本文中使用的术语“卤代烃基”和类似术语如卤素取代的烃基，是指烃基(例如烷基，烯基，炔基，环烷基，杂环烷基，芳基，杂芳基，和芳烷基基团)的至少一个氢原子被选自氯、溴、氟和碘的卤素原子替代。卤代程度可以在从至少一个氢原子但小于所有氢原子被卤素原子替代(例如氟甲基基团)至其中所述烃基基团上的所有可被替代的氢原子都被卤素原子替代的完全卤代(全卤代)(例如三氟甲基或全氟甲基)的范围内。相应地，本文中使用的术语“全卤代烃基基团”是指其中所有可被替代的氢原子都已经被卤素替代的烃基基团。全卤代烃基基团的实例包括但不限于全卤代的苯基基团和全卤代的烷基基团。
本文中描述的各种基团在一些情况下和在一些实施方案中可以各自独立地选自它们的烃基和取代的烃基基团在每种情况下可以独立地被至少一个间断基团间断，并且此时如此间断的所述基团在本文中被称为被间断的烃基和取代的被间断的烃基基团。每个被间断的烃基和每个取代的被间断的烃基在每种情况下独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-；-S-；-C(O)-；-C(O)O-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’在每种情况下独立地选自氢、烃基或取代的烃基；-Si(OR8’)w(R8’)e-，其中w和e各自独立地选自0-2，前提是w和t的和为2，并且每个R8’独立地选自氢、烃基和取代的烃基；以及两个或更多个上述间断基团的组合。本文中使用的所谓“被至少一个选自-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N＝N-，-N(R11’)-和-Si(OR8’)w(R8’)e-的间断基团间断”是指所述被间断的烃基基团或取代的被间断的烃基基团的至少一个碳但少于所述被间断的烃基基团或取代的被间断的烃基基团的所有碳，在每种情况下独立地被所述二价非碳连接基团中的一个或多个替代。所述被间断的烃基和取代的被间断的烃基基团可以被上述连接基团中的两个或更多个间断，所述两个或更多个连接基团可以彼此相邻或被一个或多个碳隔开。为了非限制性举例说明的目的，相邻的-C(O)-和-N(R11’)-的组合可以提供二价酰胺连接或间断基团-C(O)-N(R11’)-。为了进一步非限制性举例说明的目的，相邻的-N(R11’)-、-C(O)-和-O-的组合可以提供二价氨基甲酸酯(或尿烷)连接或间断基团-N(R11’)-C(O)-O-，其中R11’是氢。
结合本文中描述的各种基团例如但不限于被间断的烃基和取代的被间断的烃基基团使用的术语“被用…间断”，还包括在所述基团连接至化合物或核心化合物结构的开始的连接位置被至少一个间断基团间断，所述间断基团选自下组：-O-；-S-；-C(O)-；-C(O)O-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’在每种情况下独立地选自氢、烃基或取代的烃基；-Si(OR8’)w(R8’)e-，其中w和e各自独立地选自0-2，前提是w和t的和为2，和每个R8’独立地选自氢、烃基和取代的烃基；和两个或更多个上述间断基团的组合。为了非限制性举例说明的目的，当式(I)的R1(即E的C-R1的R1)是被间断的烃基时，所述被间断的烃基基团R1可以(i)沿其烃基链和/或(ii)在R1被键合到C-R1的所述C的位点处被上述二价间断基团中的一个或多个(例如但不限于-O-)间断。
按照一些实施方案，本文中使用的术语“烷基”是指直链或支化的烷基，例如但不限于直链或支化的C1-C25烷基，或直链或支化的C1-C10烷基，或直链或支化的C2-C10烷基。本发明的各种烷基基团可以选自其的烷基基团的实例包括但不限于本文中前面所述的那些。在一些实施方案中，本发明的各种化合物的烷基基团可以包括一个或多个选自-CH＝CH-基团和/或一个或多个-C≡C-基团的不饱和连接，前提是所述烷基基团不含两个或更多个共轭的不饱和连接。在一些实施方案中，所述烷基基团不含不饱和的连接如-CH＝CH-基团和-C≡C-基团。
按照一些实施方案，本文中使用的术语“环烷基”是指适当地成环的基团，例如但不限于C3-C12环烷基(包括但不限于环状C5-C7烷基)基团。环烷基基团的实例包括但不限于本文中前面所述的那些。按照一些实施方案，本文中使用的术语“环烷基”还包括：桥环的多环烷基基团(或桥环的多环状烷基基团)，例如但不限于双环[2.2.1]庚基(或降冰片基)和双环[2.2.2]辛基；和稠合环多环烷基基团(或稠合环多环状烷基基团)，例如但不限于八氢-1H-茚基和十氢萘基。
按照一些实施方案，本文中使用的术语“杂环烷基”是指适当地成环并且在所述环状环中具有至少一个杂原子例如但不限于O、S、N、P和它们的组合的基团，例如但不限于C3-C12杂环烷基基团或C5-C7杂环烷基基团。杂环烷基基团的实例包括但不限于本文中前面所述的那些。按照一些实施方案，本文中使用的术语“杂环烷基”还包括：桥环的多环杂环烷基基团，例如但不限于7-氧杂双环[2.2.1]庚基；和稠合环多环杂环烷基基团，例如但不限于八氢环戊并[b]吡喃基和八氢-1H-异苯并吡喃基。
按照一些实施方案，本文中使用的术语“杂芳基”包括但不限于C5-C18杂芳基，例如但不限于C5-C10杂芳基(包括稠合环多环杂芳基基团)，并且是指在芳族环中具有至少一个杂原子的芳基基团，或者在稠合环多环杂芳基基团的情况下在至少一个芳族环中具有至少一个杂原子的芳基基团。杂芳基基团的实例包括但不限于本文中前面所述的那些。
本文中使用的术语“稠合环多环芳烷基基团”和类似术语如稠合环多环烷芳基基团、稠合环多环芳基烷基基团和稠合环多环烷基芳基基团，是指稠合环多环基团，其包括稠合在一起以形成稠合环结构的至少一个芳基环和至少一个环烷基环。为了非限制性举例说明的目的，稠合环多环芳烷基基团的实例包括但不限于茚基，9H-芴基，环戊烯并萘基，和indacenyl。
按照一些实施方案，本文中使用的术语“芳烷基”包括但不限于C6-C24芳烷基，例如但不限于C6-C10芳烷基，并且是指被烷基基团取代的芳基基团。芳烷基基团的实例包括但不限于本文中前面所述的那些。
本发明的聚合物和相关单体，例如但不限于由式(I)表示的单体和其各种基团，将被更详细地描述如下。
按照一些实施方案和关于式(I)：环A是芳基；并且E的R1和D的R2各自独立地选自氢，直链或支化的C1-C25烷基，直链或支化的C2-C25烯基，C3-C12环烷基，C3-C12杂环烷基，芳基，和杂芳基。
按照一些实施方案和关于式(I)：m对于至少一个t来说是至少1；q对于至少一个s来说是至少1。
还关于式(I)和在一些实施方案中，L2对于每个m是独立的和L5对于每个q是独立的，它们在每种情况下独立地选自二价直链或支化的C1-C25烷基，二价被间断的直链或支化的C1-C25烷基，二价直链或支化的C1-C25全卤代烷基，和二价被间断的直链或支化的C1-C25全卤代烷基，其中每个二价被间断的直链或支化的C1-C25烷基和每个二价被间断的直链或支化的C1-C25全卤代烷基各自独立地被至少一个选自间断基团-O-、-C(O)O-和-OC(O)O-的间断基团间断。
还关于式(I)和在一些实施方案中：p对于至少一个t来说是至少1；r对于至少一个s来说是至少1。
还关于式(I)和在一些实施方案中，L3对于每个p是独立的和L6对于每个r是独立的，它们在每种情况下独立地由以下式(II-2)表示，
式(II-2)
关于式(II-2)和在一些实施方案中，二价环
对于每个v和每个u来说各自独立地选自苯-1,4-二基，取代的苯-1,4-二基，环己烷-1,4-二基，取代的环己烷-1,4-二基，嘧啶-2,5-二基，取代的嘧啶-2,5-二基，吡啶-2,5-二基，取代的吡啶-2,5-二基，萘-2,6-二基，取代的萘-2,6-二基，1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，其中芳族环被取代的1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，十氢萘-2,6-二基，茚满-2,5(6)-二基，芴-2,7-二基，菲-2,7-二基，9,10-二氢菲-2,7-二基，(1,3,4)噻二唑-2,5-二基，(1,3)噻唑-2,5-二基，(1,3)噻唑-2,4-二基，噻吩-2,4-二基，噻吩-2,5-二基，(1,3)二氧六环-2,5-二基，哌啶-1,4-二基和哌嗪-1,4-二基。
关于式(I)和在一些实施方案中，E1和E2各自独立地选自氢，直链或支化的C1-C25烷基，被间断的直链或支化的C1-C25烷基，直链或支化的C2-C25烯基，和被间断的直链或支化的C2-C25烯基，其中每个被间断的直链或支化的C1-C25烷基和每个被间断的直链或支化的C2-C25烯基各自独立地被至少一个选自-O-、-S-和-C(O)O-的间断基团间断。
关于式(I)的E1和E2，在一些实施方案中还有一个前提条件，即E1和/或E2独立地是至少一个反应性基团或独立地被至少一个反应性基团取代，所述至少一个反应性基团选自(甲基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，和它们的组合。
在一些实施方案中，式(I)的环A是苯基，并且所述由式(I)表示的单体进一步由以下式(I-A)表示：
(I-A)
关于式(I-A)，g为0-4，前提是t和g的和是至少1。式(I-A)的基团和下标各自如本文中前面关于式(I)所描述的和如这里进一步描述的。
关于式(I)和相应地式(I-A)，E的R1和D的R2在一些实施方案中各自独立地选自氢和直链或支化的C1-C10烷基。
还关于式(I)和相应地式(I-A)，L2对于每个m是独立的和L5对于每个q是独立的，它们在每种情况下独立地选自二价直链或支化的C1-C10烷基，二价被间断的直链或支化的C1-C10烷基，二价直链或支化的C1-C10全氟代烷基，和二价被间断的直链或支化的C1-C10全氟代烷基，其中每个二价被间断的直链或支化的C1-C10烷基和每个二价被间断的直链或支化的C1-C10全氟代烷基各自独立地被至少一个选自-O-、-C(O)O-和-OC(O)O-的间断基团间断。
还关于式(I)和相应地式(I-A)，对于每个L3独立地和对于每个L6独立地，Z对于每个v独立地选自下组：单键、-O-和-C(O)O-。
还关于式(I)和相应地式(I-A)，对于每个L3独立地和对于每个L6独立地，二价环
对于每个v和每个u来说各自独立地选自苯-1,4-二基，取代的苯-1,4-二基，环己烷-1,4-二基，和取代的环己烷-1,4-二基。
还关于式(I)和相应地式(I-A)，按照一些实施方案，E1和E2各自独立地选自氢，直链或支化的C1-C10烷基，和被间断的直链或支化的C1-C10烷基，其中每个被间断的直链或支化的C1-C10烷基独立地被至少一个选自-O-、-S-和-C(O)O-的间断基团间断。
关于式(I)和相应地式(I-A)的E1和E2，在一些实施方案中还有一个前提条件，即E1和E2中的至少一个独立地是至少一个反应性基团或独立地被至少一个反应性基团取代，所述至少一个反应性基团选自下组：(甲基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，和它们的组合。
按照一些实施方案，关于式(I)和相应地式(I-A)，E1和E2各自独立地选自氢，直链或支化的C1-C10烷基，和被间断的直链或支化的C1-C10烷基，其中每个被间断的直链或支化的C1-C10烷基独立地被至少一个选自-O-和-C(O)O-的间断基团间断。关于式(I)和相应地式(I-A)的E1和E2，在一些实施方案中还有一个前提条件，即E1和E2中的至少一个独立地是(甲基)丙烯酰基或独立地被(甲基)丙烯酰基取代。
为了非限制性举例说明的目的，按照本发明的一些实施方案，每个E1和每个E2在每种情况下独立地由以下式(VII)表示，
(VII)
(X＊)n-(L＊)-
关于式(VII)，L*选自键如单键，多价烃基，多价取代的烃基，多价被间断的烃基，和多价取代的被间断的烃基，其中每个多价被间断的烃基和每个多价取代的被间断的烃基各自独立地被至少一个间断基团间断，所述间断基团选自-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-OC(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N(R9)-，和-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自氢，烃基，和取代的烃基，和两个或更多个上述间断基团的组合。
还关于式(VII)，下标n在每种情况下独立地为至少1，例如1-10，或1-8，或1-6，或1-5，或1-4，或1-3，或2，或1。
还关于式(VII)，X*在每种情况下和对于每个n独立地是选自下组的反应性基团：(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，胺，异氰酸酯，醛，和它们的组合。还关于式(VII)，有一个前提条件是，对于E1和E2中的至少一个，至少一个X*选自反应性基团。
按照一些实施方案，本发明的聚合物还包括另外单体的至少一个残基，所述另外单体选自(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸烃基酯，(甲基)丙烯酸的取代烃基酯，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，和它们的组合。
关于式(I)和相应地式(I-A)，按照一些进一步的实施方案，D是O。
关于式(I)，按照本发明的一些实施方案，L1和L4各自独立地选自以下式IIIa，IIIb，IIIc，IIId，IIIe，或IIIf中的一个：
其中R7选自烃基和取代的烃基，
其中R8选自烃基和取代的烃基，
其中Rb选自氢、烃基和取代的烃基，和
其中Rc和Rd各自独立地选自氢、烃基和取代的烃基。
关于上面的式IIIb和IIId，R7和R8对于L1和L4中的每一个各自独立地选自二价直链或支化的C1-C25烷基，二价直链或支化的C2-C25烯基，二价C3-C12环烷基，二价C3-C12杂环烷基，二价芳基，和二价杂芳基。
按照一些实施方案，式(I)的L1和L4各自独立地是由式IIId表示的二价连接基团，和每个R8独立地是二价直链或支化的C1-C8烷基基团。
关于上面的式IIIe和IIIf，按照一些实施方案，Rb、Rc和Rd对于L1和L4中的每一个各自独立地选自直链或支化的C1-C25烷基，直链或支化的C2-C25烯基，C3-C12环烷基，C3-C12杂环烷基，芳基，和杂芳基。
还关于上面的式IIIe和IIIf，按照一些进一步的实施方案，Rb、Rc和Rd对于L1和L4中的每一个各自独立地是直链或支化的C1-C8烷基基团。
在本发明的一些实施方案中，关于式(I)和式(II-1)，二价环(B)和二价环(C)各自独立地选自下组：二价芳基，取代的二价芳基，二价杂芳基，和取代的二价杂芳基。
按照本发明的另一些实施方案，关于式(I)和式(II-2)，二价环(B)和二价环(C)各自独立地选自下组：苯-1,4-二基，取代的苯-1,4-二基，嘧啶-2,5-二基，取代的嘧啶-2,5-二基，吡啶-2,5-二基，取代的吡啶-2,5-二基，萘-2,6-二基，取代的萘-2,6-二基，和菲-2,7-二基。
在本发明聚合物的一些实施方案中，关于式(I)，每个L3和每个L6在每种情况下独立地是选自以下式IV(A)-IV(O)的二价基团：
式IV(A)
式IV(B)
式IV(C)
式IV(D)
式IV(E)
式IV(F)
式IV(G)
式IV(H)
式IV(I)
式IV(J)
式IV(K)
式IV(L)
式IV(M)
式IV(N)
式IV(O)
按照本发明聚合物的一些实施方案，关于式(I)，L3和L6中的至少一个独立地是介晶基团，并且所述聚合物是介晶聚合物。在一些实施方案中，因为本发明的聚合物包括至少一种由式(I)表示的单体的至少一个残基，并且L3和L6中的至少一个独立地是介晶基团，本发明的聚合物可以被描述为介晶聚合物，此时L3和L6中的至少一个独立地是介晶基团。
由其可以制备本发明聚合物的、例如由式(I)表示的单体的非限制性实例包括由以下式(M-1)至(M-17)表示的那些：
甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯氧基)己基酯；
4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯；
4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯；
3-氟-4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯；
4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯；
4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3,5-二甲基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯；
甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2-甲氧基苯氧基)己基酯；
甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2,6-二甲氧基苯氧基)己基酯；
甲基丙烯酸6-(4-(苯并呋喃-2-基)苯氧基)己基酯；
4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并呋喃-2-基)苯基酯；
4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并呋喃-2-基)苯基酯；
4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并[b]噻吩-2-基)苯基酯；
4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[b]噻吩-2-基)苯基酯；
甲基丙烯酸6-(4-(噁唑并[4,5-b]吡啶-2-基)苯氧基)己基酯；
甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噻唑-2-基)苯氧基)己基酯；
甲基丙烯酸6-((2-(4-氟苯基)苯并[d]噁唑-5-基)氧基)己基酯；和
4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸2-(4-氟苯基)苯并[d]噁唑-5-基酯。
在一些实施方案中，本发明的聚合物包括至少一种由以下式(V)表示的另外单体的至少一个残基，
式(V)
关于式(V)，t’为1-4；L1、L2和L3各自独立地如本文中前面关于式(I)所描述的；m对于每个t’独立地为0-4；p对于每个t’独立地为0-4，前提是对于每个t’来说m和p的和为至少1。
还关于式(V)，E3和E4各自独立地选自氢，烃基，被间断的烃基，取代的烃基，和取代的被间断的烃基，其中每个被间断的烃基和每个取代的被间断的烃基各自独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-，-OC(O)O-，-S(O)-，-SO2-，-N(R9)-，和-Si(R9)(R10)-，其中R9和R10各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组，和两个或更多个上述间断基团的组合。
还关于式(V)，有一个前提条件，即E3是至少一个反应性基团或被至少一个反应性基团取代，所述至少一个反应性基团选自下组：(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，胺，异氰酸酯，醛，和它们的组合。
在一些实施方案中，式(V)的E3独立地由本文中前面独立地关于式(I)的E1和E2所描述的式(VII)表示。
在一些实施方案中，本发明的聚合物包括至少一个由以下式(VI)表示的聚合物链段，
式(VI)
关于式(VI)，E1a对于每个x独立地是式(I)的E1的二价残基；E2a对于每个y独立地是式(I)的E2的二价残基；和E3a对于每个z独立地是式(V)的E3的二价残基。
还关于式(VI)，h为1-10,000；x对于每个h来说为0-10；y对于每个h来说为0-10；和z对于每个h来说为0-10。还关于式(VI)，有前提条件(i)对于每个h来说x、y和z的和是至少1；和前提条件(ii)对于至少一个h来说x和y的和是至少1。
在一些实施方案中，本发明的聚合物可以选自线性聚合物，支化的聚合物，星形聚合物，接枝聚合物，和它们的混合物。
每个由式(VI)表示的聚合物链段可以独立地具有选自下组的链结构：无规链结构(其中单体残基沿聚合物链段无规地分布)；嵌段链结构(其中单体残基沿聚合物链段呈嵌段地分布)；递变链结构(其中单体残基沿聚合物链段递变地分布)；和两种或更多种这样的链结构的组合。
关于式(VI)，按照一些实施方案，E1a、E2a和E3a各自独立地是可自由基聚合的基团的残基，并且至少由式(VI)表示的聚合物链段是通过本领域公知的自由基聚合方法制备的，所述自由基聚合方法是例如但不限于自由基聚合方法和活性自由基聚合方法如原子转移自由基聚合方法。在本发明的一些实施方案中，E1a、E2a和E3a各自独立地是(甲基)丙烯酰基基团的残基。
本发明的聚合物包括至少一个由如上所述的式(VI)表示的聚合物链段。所述由式(VI)表示的聚合物链段可以代表形成(或定义)所述聚合物的链结构或骨架结构的至少一部分的一个或多个链段。在一些实施方案中，所述由式(VI)表示的聚合物链段位于以下位置中的至少之一：聚合物的骨架；聚合物的一个或多个支链(当所述聚合物是支化的时)；和聚合物的一个或多个臂(当所述聚合物具有星形或梳妆结构时)。
在一些实施方案中，本发明的聚合物包括至少一个由式(VI)表示的聚合物链段，例如1-100，或1-50，或1-30，或1-20，或1-10，或1-5，或1-3个由式(VI)表示的聚合物链段。
本发明的聚合物可以具有任何合适的分子量。在一些实施方案中，本发明的聚合物具有5,000-2,500,000，或10,000-500,000，或30,000-200,000的Mw；和1,000-1,000,000，或5,000-250,000，或20,000-80,000的Mn。在一些实施方案中，本发明的聚合物具有至少1.0，例如1.0-3.5，或1.5-3.5，或2.0-3.0的多分散指数(PDI＝Mw/Mn)。
本发明还涉及配向层，其包括至少一种本发明的聚合物，例如本文中结合式(I)描述的聚合物。
本文中使用的术语“配向层”是指这样的层，其可以帮助直接和/或间接暴露于其至少一部分的一个或多个其它结构的设置。本文中使用的术语“有序化”是指使得进入合适的排列或位置，例如用另一种结构或材料或者通过某些其它的力或效应配向。因此，本文中使用的术语“有序化”包括：(i)使材料有序的接触方法，例如通过用另一种结构或材料配向；和(ii)使材料有序的非接触方法，例如通过暴露于外部的力或效应。术语有序化还包括接触和非接触方法的组合。
为了非限制性举例说明的目的，通过与配向层的相互作用至少部分地配向的液晶材料、二色性化合物和/或光致变色的二色性化合物可以被至少部分地配向，使得所述液晶材料、二色性化合物和/或光致变色的二色性化合物(例如呈活化态)的长轴基本上平行于所述配向层的至少第一大方向。在一些实施方案中，通过与配向层的相互作用至少部分地配向的液晶材料、二色性化合物和/或光致变色的二色性化合物键合于所述配向层或与所述配向层反应。本文中结合材料或结构的有序化或配向使用的术语“大方向”是指所述材料、化合物或结构的占优势的排列或取向。而且，本领域技术人员将明白，材料、化合物或结构可以具有大方向，即使在所述材料、化合物或结构的排列内有一些变化，前提是所述材料、化合物或结构具有至少一个占优势的排列。
在一些实施方案中，本发明的配向层可以具有至少第一大方向。例如，本发明的配向层可以包括具有第一大方向的第一有序区域和与所述第一有序区域相邻的、具有不同于所述第一大方向的第二大方向的至少一个第二有序区域。而且，本发明的配向层可以具有多个区域，它们中的每一个具有与其余区域相同或不同的大方向，从而形成希望的图案或设计。
在一些实施方案中，本发明的配向层可以是交联的配向层、非交联的配向层(例如但不限于热塑性配向层)和它们的组合。在一些实施方案中，本发明的配向层可以呈薄膜(例如由热塑性涂料组合物和/或可交联的涂料组合物形成的薄膜)、片材(例如通过热塑性挤出组合物和/或可交联的挤出组合物的挤出形成的片材)和它们的组合的形式。
本发明的配向层可以通过本领域公知的方法配向，所述方法包括但不限于接触方法(例如通过剪切力)和非接触方法(例如通过暴露于磁场、电场和/或线性偏振辐射)。在一些实施方案中，所述配向层呈片材的形式，其可以通过所述片材的单轴拉伸和/或在所述片材的挤出过程中配向。
本发明还涉及包括本发明的配向层的制品，所述配向层位于所述制品的至少一个表面的至少一部分上。
在一些实施方案中，所述制品是光学元件，其包括光学基材，并且其中所述配向层位于所述光学基材的表面的至少一部分上。
可以按照本领域公知的方法在所述光学基材上形成所述配向层，所述方法包括但不限于旋涂方法，喷涂方法，幕涂方法，刮涂方法(例如使用刮刀和/或刮板)，层压方法(例如采用预先形成的薄膜和/或片材)，挤出方法，模具内涂布(或注射)方法，和两种或更多种这样的方法的组合。
在一些实施方案中，本发明光学元件的光学基材可以由有机材料、无机材料或它们的组合(例如复合材料)形成并相应地包括有机材料、无机材料或它们的组合(例如复合材料)。
可以被用作本发明光学元件的光学基材的有机材料的实例包括聚合物材料，例如由在美国专利5,962,617中和在美国专利5,658,501第15栏第28行至第16栏第17行中公开的单体和单体混合物制备的均聚物和共聚物。例如，这样的聚合物材料可以是热塑性或热固性的聚合物材料，可以是透明的或光学透明的，并且可以具有任何所要求的折射率。这样的单体和聚合物的实例包括：多元醇(碳酸烯丙酯)单体，例如二甘醇碳酸烯丙酯如二甘醇双(碳酸烯丙酯)，该单体被PPG Industries，Inc.以商品名CR-39销售；聚脲-聚氨酯(聚脲-氨基甲酸酯)聚合物，其例如通过聚氨酯预聚物和二胺固化剂的反应制备，用于一种这样的聚合物的组合物被PPG Industries，Inc.以商品名TRIVEX销售；多元醇(甲基)丙烯酰基封端的碳酸酯单体；二甘醇二甲基丙烯酸酯单体；乙氧基化的苯酚甲基丙烯酸酯单体；二异丙烯基苯单体；乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体；乙二醇二甲基丙烯酸酯单体；聚(乙二醇)二甲基丙烯酸酯单体；氨基甲酸酯丙烯酸酯单体；聚(乙氧基化的双酚A二甲基丙烯酸酯)；聚(乙酸乙烯酯)；聚(乙烯醇)；聚(氯乙烯)；聚(偏氯乙烯)；聚乙烯；聚丙烯；聚氨酯；聚硫氨酯；热塑性聚碳酸酯，例如衍生自双酚A和光气的碳酸酯连接的树脂，一种这样的材料被以商品名LEXAN销售；聚酯，例如被以商品名MYLAR销售的材料；聚(对苯二甲酸乙二醇酯)；聚乙烯醇缩丁醛；聚(甲基丙烯酸甲酯)，例如被以商品名PLEXIGLAS销售的材料，和通过使多官能异氰酸酯与多元硫醇或多环硫醚单体反应制备的聚合物(均聚的或者与多元硫醇、多异氰酸酯、多异硫氰酸酯和任选地烯属不饱和单体或卤代的含芳族基团乙烯基单体共聚和/或三元共聚的)。还想到的是这样的单体的共聚物以及所描述的聚合物和共聚物与其它聚合物的共混物，例如形成嵌段共聚物或互相渗透的网络产物。
在本发明的一些实施方案中，可以用作光学基材的无机材料的实例包括但不限于玻璃、矿物、陶瓷和金属。在一些实施方案中，所述光学基材可以包括玻璃。在其它的实施方案中，所述光学基材可以具有反射性表面，例如抛光的陶瓷基材、金属基材或矿物基材。在其它的实施方案中，可以在无机或有机基材的表面上沉积或施加反射涂层或层(例如金属层如银层)，以使其是反射性的或提高其反射率。
在一些实施方案中，通过使配向层的至少一部分暴露于磁场、电场、线性偏振辐射和剪切力中至少之一(在每种情况下按照本领域公知的方法)，使所述光学元件的配向层至少部分地配向。
在一些实施方案中，所述光学元件选自眼科元件、显示元件、窗、镜和液晶盒元件。
在一些进一步的实施方案中，所述光学元件是眼科元件，其选自矫正镜片，非矫正镜片，隐形眼镜，人工晶状体，放大透镜，保护透镜，和护目镜。
在一些实施方案中，所述光学元件包括在光学基材的至少一部分表面上的至少一个另外的层，其中每个另外的层独立地选自底漆层，保护层，抗反射层，反射层，偏振层，光致变色层，液晶层，和它们的组合。
本发明光学元件的底漆层、保护层、抗反射层、反射层、偏振层、光致变色层和液晶层可以各自独立地包括有机基质和/或无机基质，包括本文中前面所描述的那些，并且可以按照本领域公知的方法(包括本文中前面所描述的那些方法)形成。
所述任选的底漆涂层可以包括单一层或多个层，每个层具有相同或不同的组成。所述任选的底漆层典型地包括有机基质，例如热塑性有机基质和/或交联的有机基质。除有机基质外或替代有机基质，所述任选的底漆层可以包括无机基质，包括例如硅烷连接、硅氧烷连接和/或钛酸酯连接。在一些实施方案中，所述任选的底漆层的有机基质包括例如：丙烯酸酯残基(或单体单元)和/或甲基丙烯酸酯残基；乙烯基残基；醚连接；硫醚连接，包括单硫连接和/或多硫连接；羧酸酯连接；碳酸酯连接(例如-O-C(O)-O-)、氨基甲酸酯连接(例如-N(H)-C(O)-O-)；碳-碳连接；和/或硫代氨基甲酸酯连接(例如-N(H)-C(O)-S-)。
典型地，所述任选的底漆层由底漆涂料组合物形成。所述底漆涂料组合物可以是可固化的底漆涂料组合物，其可通过暴露于例如以下条件而固化：环境温度，例如在双组分涂料组合物的情况下；升高的温度(例如80℃-150℃保持5-60分钟)，例如在热固化的涂料组合物的情况下；或光化辐射，例如在可紫外线固化的涂料组合物的情况下。
所述任选的底漆层可以具有任何合适的厚度。在一些实施方案中，所述任选的底漆层具有0.5微米-20微米，例如1-10微米或2-8微米或3-5微米的厚度，包括所列举的数值。
在一些实施方案中，所述任选的保护层选自耐磨涂层，例如“硬涂层”。每个保护层可以包括单一层或多个层，每个层具有相同或不同的组成。所述任选的保护层可以选自包括有机硅烷的耐磨涂层，包括辐射固化的丙烯酸酯基薄膜的耐磨涂层，基于无机材料如二氧化硅、二氧化钛和/或氧化锆的耐磨涂层，可紫外线固化的类型的有机耐磨涂层，氧气阻隔涂层，UV屏蔽涂层，和它们的组合。在一些实施方案中，所述任选的保护层是硬涂层，其包括辐射固化的丙烯酸酯基薄膜的第一层和包括有机硅烷的第二层。市售硬涂料产品的非限制性实例包括可商购自SDC Coatings，Inc.的
耐磨涂料和可商购自PPGIndustries，Inc.的HI-
涂料。
所述任选的保护层可以选自本领域公知的硬涂层材料，例如有机硅烷耐磨涂料。经常被称为硬涂料或硅氧烷基硬涂料的有机硅烷耐磨涂料是本领域公知的，并且可商购自各种制造商，例如SDC Coatings，Inc.和PPG Industries，Inc.。参考美国专利号4,756,973的第5栏第1-45行和美国专利号5,462,806的第1栏第58行-第2栏第8行和第3栏第52行-第5栏第50行，所述公开内容描述了有机硅烷硬涂料，并且所述公开内容通过引用结合到本文中。关于有机硅烷硬涂料的公开，还参考美国专利号4,731,264，5,134,191，5,231,156和国际专利公布号WO 94/20581，所述公开内容也通过引用结合到本文中。所述硬涂层可以通过本文中前面结合配向层所描述的那些涂布方法如旋涂来施加。
可以被用来形成所述任选的保护层的其它涂料包括但不限于多官能的丙烯酸系硬涂料，蜜胺基硬涂料，聚氨酯基硬涂料，醇酸基涂料，硅溶胶基硬涂料或其它有机或无机/有机杂化硬涂料。
在一些实施方案中，所述任选的保护层选自本领域公知的有机硅烷型硬涂层。所述任选的保护涂层可以从中选择的有机硅烷型硬涂层包括但不限于在美国专利号7,465,414B2的第24栏第46行-第28栏第11行公开的那些，所述公开内容通过引用结合到本文中。
在一些实施方案中，所述任选的保护层可以由其制备的涂料组合物的另外实例包括但不限于：(甲基)丙烯酸酯基保护涂料组合物，例如US 7,410,691中描述的；可辐射固化的丙烯酸酯基保护涂料组合物，例如US 7,452,611B2中描述的；热固化的保护涂料组合物，例如US 7,261,843中描述的；马来酰亚胺基保护涂料组合物，例如US 7,811,480中描述的；和树枝状聚酯(甲基)丙烯酸酯基保护涂料组合物，例如US 7,189,456中描述的。
所述任选的抗反射层可以选自本领域公知的抗反射层(或涂层)，并且典型地包括至少两个层，每个层具有不同折射率。在一些实施方案中，所述任选的抗反射层包括具有1.6-2.5或1.95-2.4的折射率的第一层和具有1.30-1.48或1.38-1.48的折射率的第二层。在一些实施方案中，所述任选的抗反射层包括多个这样的交替的第一和第二层。在一些实施方案中，所述任选的抗反射层的第一层包括TiO2，Ti2O3，Ti3O5，Pr6O11+xTiO2，CeO2，HfO2，Ta2O5，ZrO2和SnO2中至少之一。在一些实施方案中，所述任选的抗反射层的第二层包括SiO2，MgF2，AlF3，BaF2，Na5Al3F14，Na3AlF6和YF3中至少之一。所述任选的抗反射层可以从中选择的抗反射层的实例被描述在美国专利号6,175,450B1的第1栏第56行-第2栏第7行；第2栏第50-65行；和第5栏第22-58行，所述公开内容通过引用结合到本文中。
在一些实施方案中，每个任选的偏振层可以选自本领域公知的偏振层。在一些实施方案中，每个任选的偏振层是由单向拉伸的聚合物薄膜如单向拉伸的聚乙烯醇薄膜的一个或多个层形成的常规的线性偏振层，任选地含有二色性材料。
每个任选的反射层可以选自本领域公知的反射层。在一些实施方案中，每个任选的反射层选自金属箔，沉积的金属层(例如通过本领域公知的溅射方法沉积的金属层)，和它们的组合。每个任选的反射层的金属可以选自本领域公知的金属，例如但不限于铝，铜，钨，锡，锌，银，金，镍，铬，和它们中两种或更多种的组合。
所述任选的光致变色层可以包括单一层或多个层，每个层具有相同或不同的组成。所述任选的光致变色层典型地包括有机基质，例如热塑性有机基质和/或交联的有机基质，例如本文中前面关于任选的底漆层所描述的。每个任选的光致变色层包括一种或多种本领域公知的光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物。可以被包括在每个任选的光致变色层中的光致变色化合物的类型包括但不限于茚并稠合的萘并吡喃类，萘并[1,2-b]吡喃类，萘并[2,1-b]吡喃类，螺芴并[1,2-b]吡喃类，菲并吡喃类，喹啉并吡喃类，荧蒽并吡喃类，螺吡喃类，苯并噁嗪类，吩噁嗪类，螺(二氢吲哚)吩噁嗪类，螺(二氢吲哚)吡啶并苯并噁嗪类，螺(二氢吲哚)荧蒽并噁嗪类，螺(二氢吲哚)喹喔嗪类，俘精酐类，俘精酰胺类，二芳基乙烯类，二芳基烷基乙烯类，二芳基烯基乙烯类，和它们中两种或更多种的组合。
可以被包括在本发明光学元件的光致变色层中的光致变色化合物包括光致变色的二色性材料和化合物，或在一些实施方案中可以是光致变色的二色性材料和化合物。在一些实施方案中，所述光致变色的二色性材料和化合物可以选自本领域公知的光致变色的二色性材料和化合物。光致变色的二色性化合物典型地具有光致变色基团(P)和共价键合到所述光致变色基团的至少一个加长剂或基团(L)。所述光致变色的二色性化合物的光致变色基团可以选自本文中前面关于光致变色化合物所描述的那些类型和实例，例如但不限于吡喃类、噁嗪类、俘精酐类和茚并稠合的萘并吡喃类。可以被包括在本发明光学元件的光致变色层中的光致变色的二色性化合物的实例包括但不限于美国专利号7,256,921B2在第19栏第3行-第22栏第46行公开的那些，所述公开内容通过引用结合到本文中。加长基团(L)和光致变色基团(P)的实例包括但不限于美国专利号7,256,921B2在第22栏第47行-第35栏第27行公开的那些，所述公开内容通过引用结合到本文中。
所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物可以以使得所得到的光致变色层(和所涂覆的光学元件)显示希望的光学性能的量(或比例)存在在所述光致变色层中。为了非限制性举例说明的目的，可以选择光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物的量和类型，使得当所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物呈关闭形式(例如处于褪色或未活化的状态)时所述光致变色层是透明的或无色的，和当所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物呈打开形式时(例如当被光化辐射活化时)所述光致变色层可以显示希望的所得颜色。所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物的精确用量不是关键的，前提是使用至少足够的量来产生所希望的效果。所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物的具体用量可以依赖于多种因素，例如但不限于所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物的吸收特性以及在活化后希望的颜色和颜色强度。按照本发明方法的一些实施方案，在光学元件的光学基材上形成的光致变色层中存在的所述光致变色化合物和/或光致变色的二色性化合物的量可以在0.01-40重量％或0.05-15重量％或0.1-5重量％的范围内，基于所述光致变色涂层的重量计。
在一些实施方案中，两种或更多种光致变色化合物彼此组合和/或与一种或多种光致变色的二色性化合物组合使用，从而互相补充和产生希望的颜色或色调。例如，在一些实施方案中，可以使用光致变色化合物的混合物以获得某些活化的颜色，例如近中性灰色或近中性棕色。参见例如美国专利5,645,767第12栏第66行-第13栏第19行，它的公开内容明确通过引用结合在本文中，并且它描述了定义中性灰色和棕色的参数。
光致变色层可以具有任何合适的厚度，前提是它提供希望水平的光致变色性能，例如但不限于希望范围的光学密度值。在一些实施方案中，每个光致变色层独立地具有0.5-50微米，例如1-45微米，或2-40微米，或5-30微米，或10-25微米的厚度。
每个任选的液晶层可以包括单一层或多个层，每个层具有相同或不同的组成。所述任选的液晶层典型地包括有机基质，例如热塑性有机基质和/或交联的有机基质，例如本文中前面关于任选的底漆层所描述的，但是还具有液晶性能。在一些实施方案中，每个任选的液晶层包括液晶材料，其选自本领域公知的材料，例如但不限于液晶化合物，液晶低聚物，液晶聚合物，二色性化合物，光致变色的二色性化合物，和它们的组合。所述液晶层可以通过本领域公知的方法如本文中前面关于配向层所描述的方法施加。
在本发明的一些实施方案中，所述光学元件还包括在所述配向层的至少一部分上的液晶层，例如上面描述的液晶层，其中所述液晶层的至少一部分被用所述配向层的配向方向至少部分地配向。可以按照本领域公知的方法如本文中前面描述的方法给所述配向层提供配向方向。
在以下实施例中更具体地描述本发明，这些实施例仅是用于举例说明，因为其中的许多修改和改变对于本领域技术人员来说是显而易见的。
实施例
在以下实施例的部分1中，提供了对可以由其制备本发明聚合物的单体的制备的描述(实施例1-17)。在以下实施例的部分2中，提供了对本发明聚合物的制备的描述(实施例A-X)。在以下实施例的部分3中，描述了配向聚合物溶液和液晶涂料复配物的制备。在以下实施例的部分4中，描述了测试样品的形成和评价，所述测试样品按顺序具有：(i)溶剂清洁和电晕处理过的基材；(ii)在(i)上面的至少部分地配向的配向聚合物层；和(iii)在(ii)上面的固化的液晶涂料复配物层。
部分1
在以下实施例1-17中描述了可以由其制备本发明聚合物的单体。
实施例1
步骤1
在搅拌下，在氮气氛下，将4-羟基苯甲酸(20.8g)和2-氨基苯酚(16.4g)加入到在单口圆底烧瓶中的二氯苯(150mL)中，所述单口圆底烧瓶配有迪安-斯达克榻分水器和回流冷凝器。添加硼酸(1.2g)，并且将反应混合物在205℃回流22小时。在冷却至室温后，将固化的混合物添加至己烷(600mL)中并搅拌30分钟。收集沉淀的固体并将其在真空下干燥，产生灰白色粉末(29.13g)。所得到的材料的NMR光谱与4-苯并[d]噁唑-2-基)苯酚一致。
步骤2
在搅拌下，在氮气氛下，在二甲基甲酰胺(70mL)中合并得自步骤1的产物(10.0g)、6-氯己-1-醇(7.11g)和碳酸钾(9.81g)。将反应混合物加热至80℃维持18小时。在冷却至室温后，将反应混合物倾倒入冰水中。收集沉淀的固体并将其在真空下干燥，产生灰白色粉末(14.72g)。所得到的材料的NMR光谱与6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯氧基)己-1-醇一致。
步骤3
在搅拌下，在氮气氛下，将得自步骤2的产物(7.00g)、三乙胺(5.70g)、二甲基氨基吡啶(0.035g)和3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(0.10g)溶解在二氯甲烷(100mL)中。将所述反应混合物在冰浴中冷却，并且缓慢添加甲基丙烯酰氯(3.53g)。添加结束后，允许所述反应混合物升至室温并搅拌16小时。将所述反应混合物用饱和碳酸氢钠和盐水洗涤，然后用硫酸镁干燥。在减压下除去有机溶剂后，将粗残余物通过硅胶色谱法纯化和从己烷/乙酸乙酯中重结晶，产生无色固体(5.04g)。所得到的材料的NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯氧基)己基酯一致。
实施例2
在搅拌下，在氮气氛下，将得自实施例1步骤1的产物(0.69g)、4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸(1.20g)、二甲基氨基吡啶(0.04g)、3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(0.10g)和N,N’-二环己基碳二亚胺(0.74g)溶解在二氯甲烷(20ml)中。在16小时之后，过滤所述反应混合物以除去脲副产物，并且将滤液在减压下浓缩。将残余物通过硅胶色谱法纯化，然后从己烷/乙酸乙酯中重结晶，产生无色固体(1.44g)。所得到的材料的NMR光谱与4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯一致。
实施例3
按照实施例2的程序进行，除了使用等克分子量的4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸代替4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸。得到无色固体(4.05g)，并且NMR光谱与4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯一致。
实施例4
按照实施例2的程序进行，除了使用等克分子量的3-氟-4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸代替4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸。得到无色固体(2.49g)，并且NMR光谱与3-氟-4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯一致。
实施例5
按照实施例2的程序进行，除了使用等克分子量的4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲基苯甲酸代替4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸。得到无色固体(0.61g)，并且NMR光谱与4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯一致。
实施例6
步骤1
将丁香酸(18.7g)添加到氢氧化钾(13.24g)在乙醇(225mL)/水(75mL)中的溶液中并加热回流1小时。在冷却至室温后，滴加在乙醇/水混合物(75mL)中的2-((6-氯己基)氧基)四氢-2H-吡喃(25.0g)和碘化钾(0.5g)，并且将所述反应回流72小时。在减压下除去乙醇，并且将含水混合物用1.0M盐酸中和，然后用二氯甲烷萃取。将有机层合并、用硫酸镁干燥和在减压下浓缩。残余物(37.4g)不用进一步纯化直接使用。
步骤2
在搅拌下，在氮气氛下，将得自步骤1的产物(9.94g)、得自实施例1步骤1的产物(5.00g)、二甲基氨基吡啶(0.03g)和N,N’-二环己基碳二亚胺(5.36g)溶解在二氯甲烷(120ml)中。在24小时之后，将所述反应混合物过滤以除去脲副产物，并且将滤液在减压下浓缩。粗残余物通过硅胶色谱法纯化，产生无色固体(4.56g)。
步骤3
将得自步骤2的产物(4.50g)溶解在四氢呋喃(40mL)和甲醇(40mL)中。添加p-甲苯磺酸一水合物(0.15g)，并且将所述混合物加热回流。在6小时之后，将所述混合物冷却至室温，在减压下减少体积，并且将浓缩物添加到水中以沉淀出产物。收集无色固体(3.78g)。
步骤4
按照实施例1步骤3的程序进行，但是用上面步骤3的产物(3.70g)代替实施例1步骤2的产物。得到无色固体(2.60g)，并且NMR光谱与4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3,5-二甲基苯甲酸4-(苯并[d]噁唑-2-基)苯基酯一致。
实施例7
步骤1
将香草酸(8.41g)和2-氨基苯酚(5.46g)在100mL圆底烧瓶中合并。净添加三甲基甲硅烷基多磷酸酯(25mL)，并且将所述混合物加热至180℃维持45分钟。将黑色混合物倒在冰上并搅拌16小时。将沉淀物过滤和干燥，产生灰绿色粉末(10.63g)。NMR光谱与4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2-甲氧基苯酚一致。
步骤2和3
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用等克分子量的上述步骤1的产物代替实施例1步骤2的产物，在步骤2后产生灰白色固体(2.60g)中间体。最终产物为无色固体(1.02g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2-甲氧基苯氧基)己基酯一致。
实施例8
步骤1
按照实施例7步骤1的程序进行，除了使用等克分子量的丁香酸代替香草酸。得到紫色粉末(10.84g)，并且NMR光谱与4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2,6-二甲氧基苯酚一致。
步骤2和3
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用等克分子量的上面步骤1的产物代替实施例1步骤2的产物，在步骤2后产生红色油状物(2.95g)。步骤3后的最终产物为灰白色固体(1.79g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噁唑-2-基)-2,6-二甲氧基苯氧基)己基酯一致。
实施例9
步骤1
将苯并[b]呋喃-2-基硼酸(9.0g)、4-碘代苯酚(11.12g)和碳酸钠(10.71g)添加到丙酮(270mL)和水(315mL)的混合物中。将所述混合物脱气15分钟，添加乙酸钯(1.13g)，并且将所述反应在室温搅拌5小时。在减压下除去丙酮，并且将含水层用乙酸乙酯萃取。将有机萃取物合并，用硫酸镁干燥，用硅藻土过滤并在减压下浓缩。将残余物通过硅胶色谱法纯化，然后从己烷/乙酸乙酯中重结晶，产生无色晶体(8.58g)。
步骤2和3
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用等克分子量的上面步骤1的产物(2.343g)代替实施例1步骤2的产物，在步骤2后产生无色固体(3.23g)。在步骤3后的最终产物为无色固体(2.45g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(苯并呋喃-2-基)苯氧基)己基酯一致。
实施例10
在搅拌下，在氮气氛下，将得自实施例9步骤1的产物(2.50g)、4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸(4.40g)、二甲基氨基吡啶(0.15g)、3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(0.10g)和N,N’-二环己基碳二亚胺(2.70g)溶解在二氯甲烷(60ml)中。在16小时之后，过滤所述反应混合物以除去脲副产物，并且将滤液在减压下浓缩。将粗残余物通过硅胶色谱法纯化，然后从己烷/二氯甲烷中重结晶，产生无色固体(4.68g)。所得到的材料的NMR光谱与4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并呋喃-2-基)苯基酯一致。
实施例11
按照实施例10的程序进行，除了使用等克分子量的4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸代替4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸。得到无色固体(4.03g)，其NMR光谱与4-((6-甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并呋喃-2-基)苯基酯一致。
实施例12
步骤1
按照实施例9步骤1的程序进行，除了使用等克分子量的苯并[b]噻吩-2-基硼酸代替苯并[b]呋喃-2-基硼酸，产生无色固体(8.63g)。
步骤2
按照实施例10的程序进行，除了使用等克分子量的上面步骤1的产物代替实施例9步骤1的产物。得到无色固体(3.96g)，并且NMR光谱与4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)-3-甲氧基苯甲酸4-(苯并[b]噻吩-2-基)苯基酯一致。
实施例13
在搅拌下，在氮气氛下，将得自实施例12步骤1的产物(2.50g)、4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸(3.71g)、二甲基氨基吡啶(0.13g)、3,5-二叔丁基-4-羟基甲苯(0.10g)和N,N’-二环己基碳二亚胺(2.50g)溶解在二氯甲烷(60ml)中。在16小时之后，将所述反应混合物过滤以除去脲副产物，并且将滤液在减压下浓缩。粗残余物通过硅胶色谱法纯化，然后从己烷/二氯甲烷中重结晶，产生无色固体(3.84g)。所得到的材料的NMR光谱与4-((6-((甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸4-(苯并[b]噻吩-2-基)苯基酯一致。
实施例14
步骤1
将4-(三氟甲基)苯酚(10.0g)和2-氨基-3-羟基吡啶(8.15g)在1.0N氢氧化钠(245mL)中合并和加热至80℃。在2小时之后，将所述反应混合物用1.0M盐酸中和并收集沉淀物。用甲醇和水重结晶，得到浅棕色固体(9.80g)。
步骤2和3
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用上面步骤1的产物(3.00g)代替实施例1步骤2的产物，产生灰白色固体(3.67g)。在步骤3后的最终产物为无色固体(2.15g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(噁唑并[4,5-b]吡啶-2-基)苯氧基)己基酯一致。
实施例15
步骤1
在搅拌下，在氮气氛下，将2-(4-甲氧基苯基)苯并[d]噻唑(5.0g)溶解在二氯甲烷(50mL)中并在冰浴中冷却。缓慢添加三溴化硼(10.38g)，并且允许所述反应混合物升温至室温。在16小时之后，用水和1.0M盐酸猝灭所述反应。分离各层，将有机层用1.0M盐酸洗涤，然后用盐水洗涤。将有机层用硫酸镁干燥，在减压下浓缩，并且用己烷从四氢呋喃中沉淀产物，产生无色固体(4.60g)。
步骤2和3
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用上面步骤1的产物(3.00g)代替实施例1步骤2的产物，产生灰白色固体(2.96g)。在步骤3之后的最终产物为无色固体(1.26g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-(4-(苯并[d]噻唑-2-基)苯氧基)己基酯一致。
实施例16
步骤1
在搅拌下，在氮气氛下，将2-氨基-4-甲氧基苯酚(3.0g)和4-氟苯甲醛(4.1g)在甲醇(40mL)中合并并在45℃加热16小时。在真空下除去甲醇，以给出西弗碱橙色固体。在溶解在二氯甲烷(50mL)中之后，分批添加2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ，6.0g)，随着将所述溶液搅拌30分钟，所述反应混合物变成深紫色。在真空下除去二氯甲烷，并且将残余物吸收在乙酸乙酯中，用饱和碳酸氢钠洗涤，然后用盐水洗涤和用硫酸钠干燥。将所述材料通过硅胶色谱法纯化，产生无色固体(4.64g)。
步骤2
按照实施例15步骤1的程序进行，除了使用上面步骤1的产物(4.5g)代替所述市售材料，产生无色固体(3.82g)，其NMR光谱与2-(4-氟苯基)苯并[d]噁唑-5-醇一致。
步骤3和4
按照实施例1步骤2和3的程序进行，除了使用上面步骤2的产物(2.80g)代替实施例1步骤2的产物，产生灰白色固体(3.78g)。在步骤4后的最终产物为无色固体(3.02g)，其NMR光谱与甲基丙烯酸6-((2-(4-氟苯基)苯并[d]噁唑-5-基)氧基)己基酯一致。
实施例17
按照实施例13的程序进行，除了使用实施例16步骤2的产物(1.0g)代替实施例12步骤1的产物。得到无色固体(1.37g)，其具有与4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸2-(4-氟苯基)苯并[d]噁唑-5-基酯一致的NMR光谱。
部分2
在以下实施例A-X中描述了本发明聚合物的制备。
在以下实施例A-X中，所有反应混合物经历干冰/丙酮浴中的冷却，然后经历真空泵脱气和充氮气五次，之后进行所描述的聚合反应。
在以下实施例A-X中，分子量通过在THF中的凝胶渗透色谱法(GPC)测定，使用聚苯乙烯标准物；并且在每种情况下报告重均分子量(Mw)值。
实施例A
在10mL Schlenk烧瓶中，将实施例1的单体(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0087g)溶解在环戊酮(5mL)中。将反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至60℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.89g)，其分子量为79,400。
实施例B
在10mL Schlenk烧瓶中，将实施例1的单体(2.00g)、甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羧基氨基]乙基酯(0.44g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0087g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(2.32g)，其分子量为80,700。
下式(B-2)是甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羧基氨基]乙基酯的代表性结构：
实施例C
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例1步骤3的产物(1.00g)、(E)-4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸2-甲氧基-4-(3-甲氧基-3-氧代丙-1-烯-1-基)苯基酯(0.06g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.005g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持6.5小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.05g)，其分子量为80,000。
下式(C-2)是(E)-4-((6-(甲基丙烯酰氧基)己基)氧基)苯甲酸2-甲氧基-4-(3-甲氧基-3-氧代丙-1-烯-1-基)苯基酯的代表性的结构：
实施例D
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例1步骤3的产物(1.00g)、甲基丙烯酸甲酯(0.013g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.005g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持6.5小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.00g)，其分子量为74,000。
实施例E
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例1步骤3的产物(1.00g)、甲基丙烯酸丁酯(0.02g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.005g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持6.5小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.95g)，其分子量为79,000。
实施例F
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例2的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0031g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.92g)，其分子量为72,000。
实施例G
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例2步骤3的产物(2.00g)、甲基丙烯酸(Z)-2-((((丁-2-亚基氨基)氧基)羰基)氨基)乙基酯(1.26g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0062g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(2.19g)，其分子量为74,000。
下式(G-2)是甲基丙烯酸(Z)-2-((((丁-2-亚基氨基)氧基)羰基)氨基)乙基酯的代表性结构：
实施例H
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例3的产物(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0066g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.80g)，其分子量为67,100。
实施例I
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例4的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.003g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.96g)，其分子量为77,200。
实施例J
在5mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例5的产物(0.50g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0016g)溶解在环戊酮(2.5mL)中。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.44g)，其分子量为83,500。
实施例K
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例6步骤4的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.003g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.99g)，其分子量为73,200。
实施例L
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例7步骤3的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.004g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.78g)，其分子量为74,000。
实施例M
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例8步骤3的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.004g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.96g)，其分子量为92,700。
实施例N
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例9步骤3的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.004g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.97g)，其分子量为90,900。
实施例O
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例10的产物(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0062g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.78g)，其分子量为78,900。
实施例P
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例11的产物(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0066g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.80g)，其分子量为76,700。
实施例Q
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例12步骤2的产物(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0060g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却，并且通过真空泵脱气和然后充氮气。该过程重复5次。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.81g)，其分子量为66,000。
实施例R
在25mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例13的产物(2.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0064g)溶解在环戊酮(10mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.89g)。
实施例S
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例14步骤3的产物(1.00g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0043g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.91g)，其分子量为20,800。
实施例T
在5mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例15步骤3的产物(0.50g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0021g)溶解在环戊酮(2.5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.45g)，其分子量为58,200。
实施例U
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例1步骤3的产物(1.00g)、实施例15步骤3的产物(0.18g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0051g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至65℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.10g)，其分子量为60,100。
实施例V
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例6步骤1的产物(1.00g)、实施例15步骤3的产物(0.13g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0036g)溶解在环戊酮(5mL)中。将所述反应混合物如上所述冷却和脱气。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持12小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(1.06g)，其分子量为93,100。
实施例W
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例16步骤4的产物(0.50g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0021g)溶解在环戊酮(3mL)中。将所述反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却，并且通过真空泵脱气和然后充氮气。该过程重复5次。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持4小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.41g)，其分子量(Mw)为70,160。
实施例X
在10mL Schlenk烧瓶中，将得自实施例17的产物(0.65g)和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)(0.0021g)溶解在环戊酮(3mL)中。将所述反应混合物在干冰/丙酮浴中冷却，并且通过真空泵脱气和然后充氮气。该过程重复5次。温热至室温后，将所述混合物加热至62℃维持4小时。将所得到的聚合物在甲醇中沉淀和在40℃在真空下干燥，给出无色固体(0.41g)，其分子量(Mw)为149,000。
部分3
部分3-1：配向聚合物溶液
用环戊酮将实施例A、C、F、G和U的配向聚合物各自稀释至6重量％的配向聚合物固体含量，基于总溶液重量计。在于部分4中使用之前，使每种配向聚合物溶液通过30mmTEFLON注射器式过滤器(具有0.45微米的孔径大小)。
部分3-2：液晶涂料复配物(LCCF)
使用在下表1中概括的材料和量(以克为单位显示)制备液晶涂料复配物1、2和3。
表1
2RM 257是被报告是4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1,4-亚苯基酯的液晶单体，可商购自EMD Chemicals公司。
3RM105是被报告是4-(6-(丙烯酰氧基)己氧基)苯甲酸4-甲氧基-3-甲基苯基酯的液晶单体，可商购自EMD Chemicals公司。
5所述固定色彩的二色性染料是二色性多偶氮染料，其按照以下文件中的实施例1C制备：Shigeo YASUI，Masaru MATSUOKA，Teijiro KITAO，Journal of the JapanSociety of Colour Material，第61卷(1988)第12期，第678-68页。
6所述光致变色的二色性染料按照美国专利号8,518,546B2的实施例44制备。
通过合并表1中概述的组分和量、在80℃搅拌2小时和然后冷却至室温来制备液晶涂料复配物1-3。以溶液的10重量％的量向每个复配物中添加无水硫酸镁，然后在室温搅拌30分钟，和然后用EMD Millipore UltrafreeTM-CL Centrifugal Filter Device过滤。
部分4
部分4-1：测试基材制备
由CR-
单体制备的、尺寸为5.08cm x 5.08cm x 0.318cm(2英寸x 2英寸x0.125英寸)的方形基材得自Homalite公司。通过用浸有丙酮的纸巾擦拭和用空气流干燥来清洁每个基材。
通过在传送带上在配有高压变压器的序列号020270的Tantec EST SystemsPower Generator HV 2000系列电晕处理装置中通过，对每个所述丙酮清洁过的方形基材进行电晕处理。所述丙酮清洁过的方形基材暴露于由70.00KV、1000瓦产生的电晕，同时在带速度为3ft/min的传送带上移动，这导致在这里的部分4-2和4-3中使用的测试基材的形成。
部分4-2：配向聚合物溶液的涂布
通过在测试基材的电晕处理过的表面上旋涂，将在部分3-1中制备的实施例A、C、F、G和U的配向聚合物溶液各自分别涂布到分开的测试基材(在部分4-1中形成)上，所述旋涂如下进行：使用得自Laurell Technologies公司的旋转处理器(WS-400B-6NPP/LITE)分散大约1.0mL的所述溶液并以800转/分钟(rpm)的速度旋转所述测试基材3秒，然后以1,000rpm的速度旋转7秒，然后以2,500rpm的速度旋转4秒。将在其上面涂布了配向聚合物溶液的测试基材放入保持在120℃的烘箱中30分钟，然后冷却至室温。
采用具有数字式曝光控制器并配有Hg弧光灯的500W探照灯曝光源(都得自Newport Corporation，该型号不再可商购得到)，采用Moxtek线栅起偏器(200mm直径的ProFlux起偏器，PPL04A)，通过暴露于线性偏振的紫外线来使在每个所述测试基材上的所述干燥的配向聚合物层至少部分地有序化。使所述光源取向，使得所述辐射在垂直于测试基材的表面的平面内线性偏振。每个配向聚合物层所暴露的紫外辐射的量总结如下：在每种情况下UVA 0.17W/cm2和29.9J/cm2；UVB 0.0W/cm2和0.0J/cm2；UVC 0W/cm2和0J/cm2；和UVV 0.005W/cm2和9.466J/cm2，使用得自EIT公司的UV Power PuckTM高能辐射计(序列号2066)测定。在使每个配向聚合物层至少部分地有序化后，将所述测试基材冷却至室温并保持被覆盖。
部分4-3：液晶涂料复配物的涂布
将在部分3-2中制备的液晶涂料复配物(LCCF1、2和3)各自以1,000rpm的速率旋涂10秒在所述在部分4-2中制备的测试方形物的所述至少部分地有序化的配向聚合物层上。将每个LCCF涂覆的测试基材放在50℃的烘箱中30分钟。然后，使每个干燥的、LCCF涂覆的测试基材在Belcan Engineering设计和建造的UV Curing Oven Machine中在氮气氛中在两个紫外灯下固化，同时在传送带上以2ft/min的速度移动，峰值强度为0.513瓦/cm2的UVA和0.236瓦/cm2的UVV，UV剂量为8.659焦/cm2的UVA和3.887焦/cm2的UVV。所述LCCF层的固化导致测试样品的形成，每个测试样品按顺序具有：(i)在部分4-1中描述的溶剂清洁和电晕处理过的基材；(ii)在部分4-2中描述的、在(i)上面的至少部分地配向的配向聚合物层；和(iii)在部分4-3中描述的、在(ii)上面的固化的LCCF层。
涂覆有LCCF-1和LCCF-2的测试样品保持平行于偏振器的光源并被旋转90°以测定配向。涂覆有LCCF-3的测试样品在评价前在偏振器下用环境户外光活化，以如上所述确认配向。当在旋转测试样品时观察到目测透射率差时证实了配向。在下表2中总结了所述配向评价的结果。
表2
已经结合本发明特定实施方案的具体细节描述了本发明。不希望这样的细节被视为对本发明范围的限制，除它们被包括在所附权利要求书内的范围外。
Claims (20)
1.聚合物，其包含至少一种由以下式(I)表示的单体的至少一个残基，
式(I)
其中,关于式(I)，
环A是苯基，
E是N或C-R1，
D选自由O和N-R2组成的组，
其中E的R1和D的R2各自独立地选自下组：氢，直链或支化的C1-C10烷基，直链或支化的C2-C10烯基，C3-C10环烷基，和苯基，
L1和L4各自独立地选自下组中的至少一个：单键；-O-；-S-；-C(O)-；-S(O)-；-SO2-；-N＝N-；-N(R11’)-，其中R11’选自由氢、直链或支化的C1-C10烷基、C3-C10环烷基和苯基组成的组，
t为0-4，
s对于每个g独立地为1-4，
g为0-6，前提是t和g的和是至少1，
m对于每个t独立地为0-4，前提是m对于至少一个t来说是至少1，
q对于每个s独立地为0-4，前提是q对于至少一个s来说是至少1，
L2对于每个m是独立的和L5对于每个q是独立的，它们在每种情况下独立地选自下组：二价直链或支化的C1-C10烷基，二价被间断的直链或支化的C1-C10烷基，其中每个二价被间断的直链或支化的C1-C10烷基独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-；-C(O)O-和-OC(O)O-,
p对于每个t独立地为0-4，前提是p对于至少一个大于0的t来说为至少1，
r对于每个s独立地为0-4，前提是r对于至少一个大于0的s来说是至少1，
L3对于每个p是独立的和L6对于每个r是独立的，它们在每种情况下独立地由以下式(II-2)表示，
式(II-2)
Y对于每个p是独立的和对于每个r是独立的，并且是选自下组的二价连接基团：单键，-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-和-OC(O)O-，
对于每个p和每个r，v和u各自独立地为0-5，前提是对于每个大于0的p来说v和u的和是至少2，且对于每个大于0的r来说v和u的和是至少1，
Z对于每个v独立地是选自下组的二价连接基团：单键，-O-，-S-，-C(O)-，-C(O)O-和-OC(O)O-，
二价环
对于每个v和每个u各自独立地选自下组：苯-1,4-二基，环己烷-1,4-二基，嘧啶-2,5-二基，吡啶-2,5-二基，萘-2,6-二基，1,2,3,4-四氢萘-2,6-二基，十氢萘-2,6-二基，茚满-2,5(6)-二基，芴-2,7-二基，菲-2,7-二基，9,10-二氢菲-2,7-二基，(1,3,4)噻二唑-2,5-二基，(1,3)噻唑-2,5-二基，(1,3)噻唑-2,4-二基，噻吩-2,4-二基，噻吩-2,5-二基，(1,3)二氧六环-2,5-二基，哌啶-1,4-二基，和哌嗪-1,4-二基，和
E1和E2各自独立地选自下组：直链或支化的C1-C10烷基和被间断的直链或支化的C1-C10烷基，其中每个被间断的直链或支化的C1-C10烷基独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-和-C(O)O-,
前提是E1和E2中至少一个独立地是至少一个选自下组的反应性基团或独立地被至少一个选自下组的反应性基团取代：(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，胺，异氰酸酯，和它们的组合，
前提是L1和L2间的直接的L1-L2连接不含连接在一起的两个杂原子，L1和L3间的直接的L1-L3连接不含连接在一起的两个杂原子，和每组直接连接的L2和L3间的每个直接的L2-L3连接不含连接在一起的两个杂原子，和
另一个前提是L4和L5间的直接的L4-L5连接不含连接在一起的两个杂原子，L4和L6间的直接的L4-L6连接不含连接在一起的两个杂原子，和每组直接连接的L5和L6间的每个直接的L5-L6连接不含连接在一起的两个杂原子。
2.权利要求1所述的聚合物，其中关于式(I)，
r对于至少一个s来说是至少1，并且
前提是E1和E2中至少一个独立地是至少一个选自下组的反应性基团或者独立地被至少一个选自下组的反应性基团取代：(甲基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，和它们的组合。
3.权利要求2所述的聚合物，其中关于式(I)，
E的R1和D的R2各自独立地选自下组：氢和直链或支化的C1-C10烷基，
对于每个L3独立地和对于每个L6独立地，
Z对于每个v独立地选自下组：单键，-O-和-C(O)O-，和
二价环，
对于每个v和每个u各自独立地选自下组：苯-1,4-二基，和环己烷-1,4-二基。
4.权利要求3所述的聚合物，其中关于式(I)，
E1和E2中至少一个独立地是(甲基)丙烯酰基或者独立地被(甲基)丙烯酰基取代。
5.权利要求4所述的聚合物，其中所述聚合物还包含选自下组的另外单体的至少一个残基：(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸烃基酯，(甲基)丙烯酸的取代烃基酯，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，和它们的组合。
6.权利要求3所述的聚合物，其中关于式(I)，D是O。
7.权利要求1所述的聚合物，其中关于式(I)，L1和L4各自独立地选自由以下式子IIIa，IIIc，IIIe和IIIf组成的组：
其中Rb选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组，和
其中Rc和Rd各自独立地选自由氢、烃基和取代的烃基组成的组。
8.权利要求2所述的聚合物，其中关于式(I)，二价环(B)和二价环(C)中至少一个各自独立地选自下组：苯-1,4-二基，嘧啶-2,5-二基，吡啶-2,5-二基，萘-2,6-二基，和菲-2,7-二基。
9.权利要求3所述的聚合物，其中关于式(I)，每个L3和每个L6在每种情况下独立地选自由以下式子组成的组：
式IV(A)
式IV(C)
式IV(D)
式IV(F)
式IV(G)
式IV(H)
式IV(J)
式IV(K)
式IV(L)
式IV(M)
10.权利要求1所述的聚合物，其中关于式(I)，L3和L6中至少一个独立地是介晶基团，并且所述聚合物是介晶聚合物。
11.权利要求1所述的聚合物，其还包含至少一种由以下式(V)表示的另外单体的至少一个残基，
式(V)
其中，
t’为1-4，
L1、L2和L3各自独立地如关于式(I)所描述的，
m对于每个t’独立地为0-4，
p对于每个t’独立地为0-4，前提是对于每个t’来说m和p的和是至少1，
E3和E4各自独立地选自下组：氢，直链或支化的C1-C10烷基，和被间断的直链或支化的C1-C10烷基，其中每个被间断的直链或支化的C1-C10烷基独立地被至少一个选自下组的间断基团间断：-O-和-C(O)O-，
前提是E3是至少一个选自下组的反应性基团或者被至少一个选自下组的反应性基团取代：(直链或支化的C1-C8烷基)丙烯酰基，未取代的苯乙烯，取代的苯乙烯，环氧乙烷，环硫乙烷，羧酸，羧酸酯，未取代的环状羧酸酯，取代的环状羧酸酯，环状羧酸酐，羟基，硫醇，胺，异氰酸酯，和它们的组合。
12.权利要求11所述的聚合物，其中所述聚合物包含至少一个由以下式(VI)表示的聚合物链段，
式(VI)
其中E1a对于每个x独立地是式(I)的E1的二价残基，E2a对于每个y独立地是式(I)的E2的二价残基，和E3a对于每个z独立地是式(V)的E3的二价残基，
h为1-10,000，
x对于每个h为0-10，
y对于每个h为0-10，和
z对于每个h为0-10，前提是对于每个h来说x、y和z的和是至少1，和前提是对于至少一个h来说x和y的和是至少1。
13.包含至少一种权利要求1所述的聚合物的配向层。
14.包含权利要求13所述的配向层的制品。
15.权利要求14所述的制品，其中所述制品是光学元件，其包含：
光学基材；和
位于所述基材的至少一部分表面上的所述配向层。
16.权利要求15所述的制品，其中通过使所述配向层的至少一部分暴露于磁场、电场、线性偏振辐射和剪切力中至少之一来使所述配向层至少部分地配向。
17.权利要求15所述的制品，其中所述光学元件选自眼科元件，显示元件，窗，镜，和液晶盒元件。
18.权利要求17所述的制品，其中所述眼科元件选自矫正镜片，非矫正镜片，隐形眼镜，人工晶状体，放大透镜，保护透镜，和护目镜。
19.权利要求15所述的制品，其还包含在所述基材的所述表面的至少一部分上的至少一个另外的层，其中每个另外的层独立地选自底漆层，保护层，抗反射层，反射层，偏振层，光致变色层，液晶层，和它们的组合。
20.权利要求15所述的制品，其还包含在所述配向层的至少一部分上的液晶层，其中所述液晶层的至少一部分用所述配向层的配向方向至少部分地配向。
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