CN109804306A - 光配向共聚物材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及硅氧烷共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含式(I)的至少一种单体和式(II)的一种单体,以及涉及其用于光学和电光学器件例如液晶器件(LCD)的用途,

Description

光配向共聚物材料
本发明涉及用于液晶、可交联液晶或不可交联液晶的光配向(例如用于液晶的平面取向或用于液晶的垂直配向)的共聚物。此外,本发明涉及包含所述共聚物的组合物,以及涉及其用于光学和电光学器件如液晶器件(LCD)的用途。
本领域已知几种光配向材料,但仍然需要开发例如用于电光学应用的光学品质更好的新型光配向材料。均聚物在微调化学特性和/或电光学特性方面的灵活性有限。因此,常常以共混物或调配物构成,其应可允许所需的化学性质和/或电光学性质。然而,由于非所需的溶解性问题、相分离、配向层表面上的非均质性、和电光学性能的变化而存在一些缺点。为了防止此类缺点需要新型光配向材料,其可解决此类问题且还显示所需化学性能和/或电光学性能。这种光配向共聚物材料的一个实例描述于WO2013/017467A1中。
在本发明中,描述了包含至少一种具有式(I)侧链的第一单体和具有式(II)或(III)侧链的第二单体的新颖光配向共聚物。这些光配向共聚物具有优异的光学性能,且提供制造方法经济和能耗低的LCD,且不会降低所需光学性能。
发明概述
本发明的第一目的为提供一种共聚物,其至少包含具有式(I)侧链的第一单体
和具有式(II)或式(III)侧链的第二单体
且其中聚合物主链为聚硅氧烷。
本发明的第二目的为提供一种组合物,其包含至少一种该共聚物和与第一共聚物不同的第二聚合物或共聚物,及任选的添加剂。
本发明的第三目的为提供包含一种该共聚物的取向层。
本发明的第四目的为提供一种制备包含该共聚物的取向层的方法和由此方法得到的取向层。
本发明的第五目的为提供该取向层用于配向液晶的用途,尤其用于液晶显示器,例如用于共面转换(IPS)、用于垂直配向(VA)、用于扭曲向列配向(TN)或用于包含可聚合液晶的液晶配向、或用于夹在一对该取向层之间的液晶的配向。
本发明的第六目的为提供一种制造包含该光配向材料或该取向层的液晶显示器的方法。
本发明的第七目的为提供包含该共聚物或该取向层的光学或电光学非结构化或结构化元件。
发明详述
因此,本发明在第一方面涉及包含具有式(I)侧链的第一单体和具有式(II)或(III)侧链的第二单体的共聚物,且其中该聚合物主链为聚硅氧烷,其用于液晶的光配向,例如用于液晶的平面取向或用于液晶的垂直配向:
其中
n0为0-4、优选为0-2、甚至更优选为0-1的整数;
n1为0-15、优选为1-10、更优选为1-8、更优选为1-5,最优选为1-3的整数,最优选n1为1;
n2为0-15、优选为1-10、更优选为1-8、更优选为1-5、最优选为1-3的整数,最优选n2为1;
n3为1-15、优选为1-10、更优选为1-8、更优选为1-5、最优选为1-3的整数,最优选n3为1;
X、Y各自独立地表示H、F、Cl、CN;
S2表示环状、芳族、直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,尤其为C1-C12亚烷基,更尤其为C1-C8亚烷基,更尤其为C1-C6亚烷基,最尤其为C1-C4亚烷基,最尤其为C1-C2亚烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可被连接基团替代;其中如果超过一个-C-、-CH-、-CH2-基团被替代,则连接基团可相同或不同;
E表示O、S、NH、C(C1-C6烷基)、NR12、OC、OOC、OCONH、OCONR4、SCS、SC,其中R12为环状、直链或支链、取代或未取代的C1-C24烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可彼此独立地被连接基团替代;或优选地E选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OOC-、S或NH;
A表示卤素、或取代或未取代的C1-C24烷基、取代或未取代的C1-C24烯基、取代或未取代的C1-C24炔基、或羧酸,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可彼此独立地被杂原子替代;优选地,A为卤素、H、或C1-C24烷氧基或羧酸;最优选地,A为H、F、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或羧酸;
Z2表示具有其电子密度离域作用和/或诱导其相邻原子的电子密度离域作用的化学基团;和
T表示单键、未取代或取代的直链C1-C16烷基;
其中*表示至聚合物主链的连接位点;
和具有式(II)侧链的第二单体
其中
E1为桥联基团,选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基。
优选地,桥联基团选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-。更优选地,桥联基团选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OOC-;和
S3为间隔基团,选自单键、直链或支链C1-C24亚烷基,优选1-16、更优选1-12个碳原子,其未被取代或被氰基或卤素取代,且其中一个或多个CH2基团可彼此独立地被杂原子替代或被选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-的基团替代;其中R8为氢原子或低级烷基。更优选地,一个或多个CH2基团被杂原子替代或被选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-,最优选一个CH2基团被杂原子替代,甚至更优选一个CH2基团被氧取代;和
Y1和X1彼此独立地为氰基或氢;和
Ar1和Ar2彼此独立地表示5-40个原子的环系,其中每个环系包括至少一个通过电子共轭(π-π键)直接连接至式(II)的双键的不饱和度;和
其中环系可为未取代的或被卤原子、羟基和/或极性基团如硝基、腈或羧基单-或多取代的、和/或环状、直链或支链的具有1-30个碳原子的烷基残基,其为未取代的、被甲基、氟和/或氯单-或多取代的,其中一个或多个、优选不相邻的-CH2-基团可以独立地可被选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-NR9-、-NR9-CO-、-CO-NR9-、-NR9-CO-O-、-O-CO-NR9-、-NR9-CO-NR-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-CO-O-和-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、芳族或脂环族基团,其中R9为氢原子或低级烷基;和/或丙烯酰氧基、烷氧基、烷基羰氧基、烷基氧代羰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、乙烯氧基和/或烯丙氧基,具有1-20个碳原子,优选具有1-10个碳原子;和
R1、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素、直链或支链、具有卤素取代或未取代的C1-C24烷基;腈;或
R1和R4为氢,且R2和R3一起形成稠合至Ar2环的给电子环的残基;和
R5、R6和R7彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素;直链或支链的、具有卤素取代或未取代的C1-C24烷基;腈;或给电子单取代基;或
R5和R6一起形成稠合至Ar1环的给电子环的残基;和
n5和n6彼此独立地表示0-2的整数;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
聚合物主链为聚硅氧烷。
在本发明的上下文中,术语“共聚物”表示具有聚合物主链的聚合物,其中聚合物主链可相同或可不同,并且其中共聚物的侧链不同。本发明的共聚物包含至少一种具有式(I)侧链的第一单体和具有式(II)或式(III)侧链的第二单体。本发明的共聚物可为直链、支链或交联的。术语共聚物还具有共低聚物的含义。
本文的各种非限制性实施方案的共聚物可具有以下的聚合物或低聚物形式:交替共聚物、周期共聚物、无规共聚物、统计共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、线性共聚物、梯度共聚物、支化共聚物、超支化共聚物、树枝状共聚物、星形共聚物、刷状共聚物和梳型聚合物。本发明的共聚物可具有相同或不同的聚合物主链。在优选的实施方案中,本发明的共聚物具有相同的聚合物主链,且单体的侧链不同。在优选的实施方案中,本发明的共聚物包含至少一种具有式(I)侧链的第一单体和至少一种具有式(II)或(III)侧链的第二单体。侧链的顺序和构型不受限于任何优选的实施方案。因此,共聚物可具有聚合链,该聚合链仅有具有式(I)侧链的单体,且此类链连接至其它仅有具有式(II)或式(III)侧链的单体的链上。此类连接或形式可如上所定义。或者本发明的共聚物可具有至少一种具有式(I)侧链的单体和至少一种具有式(II)或(III)侧链的单体,其中该单体为无规布置的。在具体的非限制性实施方案中,共聚物可包括聚合物链,其中不同区段可具有不同形式,例如无规聚合物区段和嵌段聚合物区段。具有一种或多种所述形式的共聚物的形成可使用本领域已知的聚合方法完成,包括但不限于加成聚合、逐步增长聚合、缩聚、受控活性聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、光聚合、自由基聚合、可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)、和易位聚合。
在本发明上下文中使用的术语“连接基团”优选选自未取代或取代的脂环族基团(优选为亚环己基)、或未取代或取代的芳族基团、单键、杂原子、阳离子碳氢基,例如-待取决-(C+)-、-O-、-CO、-亚芳基-、-CO-O-、-O-CO-、-N=、-CN、-NR10-、-NR10-CO-、-CO-NR10-、-NR10-CO-O-、-O-CO-NR10-、-NR10-CO-NR10-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-CO-O-和-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-,且其中:
R10表示氢原子或C1-C6烷基;
条件为连接基团的氧原子相互不直接键联。
连接基团的取代脂环族或芳族基团的取代基可为一个或多个,且优选为卤素,如氟、氯、溴、碘,且优选为氟和/或氯,且更优选为氟;或C1-C6烷氧基,例如优选为甲氧基、或三氟甲基。
应理解,措辞“每个环系包括至少一个通过电子共轭(π-π键合)直接连接到双键的不饱和度”表示每个环系Ar1和Ar2含有至少一个不饱和键,即双键,其直接键链到式(II)的双键上,从而延伸电子共轭。
在优选的实施方案中,环系Ar1和Ar2为选自以下的碳环或杂环基团:4-6个原子的单环、或5或6个原子的至少两个相邻单环、或8、9或10原子的稠合双环系、或13或14个原子的稠合三环系。
更优选地,环系Ar1和Ar2选自嘧啶、吡啶、硫代亚苯基、亚呋喃基、亚菲基、亚萘基或亚苯基。
更优选地,环系Ar1选自嘧啶、吡啶、吡啶阳离子、硫代亚苯基、亚呋喃基、亚菲基、9,10-二氢菲、芘、亚萘基、9H-芴、9H-芴-9-酮、9,9-二甲基-9H-芴或亚苯基,且A1选自环己烷、环己烯、环己二烯、嘧啶、吡啶、硫代亚苯基、亚呋喃基、亚菲基、亚萘基或亚苯基、或甾体骨架或棒状相邻芳族和/或芳族/脂环族基团。
在又一个实施方案中,Ar1为式(IV)的环系:
Ar2为式(V)的环系:
其中:
C1、C2各自独立地为取代或未取代的3-40个原子的非芳族基团、或芳族、任选取代的5-14个原子的碳环或杂环基团,优选通过桥联基团Z1和Z2在相对位置彼此连接,且其中取代的C1、C2的取代基对环Ar1而言为R5,R6或R7,对环Ar2而言为R1、R2、R3或R4;且
Z3、Z4各自独立地为单键或选自以下的基团:-CH(OH)-、-O-、-CH2(CO)-、-SO-、-CH2(SO)-、-SO2-、-CH2(SO2)-、-COO-、-OCO-、-COF2-、-CF2CO-、-S-CO-、-CO-S-、-SOO-、-OSO-、-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡S-、-SH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CH=N-、-C(CH3)=N-、-O-CO-O-、-N=N-、或1-6个碳原子,优选1-3个碳原子的短链烷基间隔基;
a为0、1、2或3,优选a为0或1,更优选为0;
条件为直接连接到双键的C2为不饱和且与之共轭的。
术语“通过桥联基团Z3和Z4在相对位置彼此连接”是指5元和6元环优选在1,3-或1,4-位置而不是在相邻近的1,2-位置连接。在其他例如更多元环中的类似链联模式对于技术人员来说是显而易见的。
应当理解,环系Ar2具有与式(IV)的环系Ar1类似的结构,除了基团Ar2携带末端基团。因此,对于a=0,基团C2表示末端基团,对于a>0,基团C1通过桥联基团Z4连接,其最终基团C1为末端基团。因此,对于a=1,环系A2具有下式
同样地,对于a=2或3,环系A2具有下式
优选地,式(IV)和(V)中的C1、C2彼此独立地具有以下含义之一:
其中
L为卤素、羟基和/或极性基团,例如腈、氰基或羧基、和/或丙烯酰氧基、烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、烷基羰氧基、烷基氧代羰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基、乙烯氧基、烯丙基、烯丙氧基、和(或环状、直链或支链烷基残基,其为未取代、被氟和/或氯单-或多-取代、和/或硅烷基团、和/或硅氧烷基团,其中烷基残基具有1-20个C原子,其中一个或多个,优选非相邻的CH2基团可独立地被选自以下基团替代:-O-、-CO--CO-O-、-O-CO-、-CH=CH-、-C≡C-、-O-CO-O-、Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-,优选L为甲氧基、卤素、CF3或氢;
u1为0,1,2,3或4;
u2为0,1,2或3;和
u3为0,1或2;
条件为直接连接到双键的C2为不饱和且与之共轭的。
更优选地,C1、C2为菲基、亚菲基、联苯基、亚联苯基、萘基、亚萘基、环己基、亚环己基、苯基或亚苯基、吡啶、亚吡啶基;优选为萘基或亚萘基、苯基或亚苯基、吡啶或亚吡啶基。
优选地,式(IV)和(V)中的Z3、Z4各自独立地为单键或桥联基团,最优选选自-CH(OH)-、-O-、-CH2(CO)-、-COO-、-OCO-、-COF2-、-CF2CO-、-CH2-CH2-、-O-CH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=N-、-C(CH3)=N-、-O-CO-O-、-N=N-、或1-6个碳原子,优选1-3个碳原子的短链烷基间隔基。
更优选地,Z3、Z4各自独立地为单键、-O-、-CH2(CO)-、-COO-、-OCO-、-CH2-CH2-、-OCO-CH=CH-、-N=N-、或1-3个碳原子的短链烷基间隔基。
在本发明的上下文中,稠合至环Ar2的给电子环优选为未取代或取代的-X2-C1-C24亚烷基-(X3)O或1-,或更特别为未取代或取代的-X2-C2-C24亚烷基-(X3)O或1-,其中X2和X3彼此独立地选自单键,-O-、-S-、Se、-N-、-NH-和-NR11,其中R11为氢原子或直链或支链烷基或亚烷基,其具有1-12个,更优选1-6个碳原子,其中一个或多个,优选非相邻的-CH2-基团可独立地不被替代或被优选选自以下的连接基团替代:-O-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-C=C-、-C≡C;更优选地,R11为氢原子或甲基;或优选地,R11为任选取代的C1-C6烷基,且更优选地,R11为氢;且在上述给定的优选范围内,其中取代的-X2-C1-C24亚烷基-(X3)O或1-优选为C1-C6烷基,例如甲基或乙基,其取代C1-C24亚烷基位置。优选的X2和X3相同,更优选X2和X3为-O-。进一步优选的-X2-C1-C24亚烷基-(X3)O或1-为-X2-C1-C12亚烷基-(X3)O或1-,更优选-X2-C1-C6亚烷基-(X3)O或1-,且最优选-X2-C1-C3亚烷基-(X3)O或1-,特别为1,3-亚丙基、1,2-亚乙基、亚甲基、-CH(CH3)CH(CH3)-、-CH2CH(CH3)CH2-。更优选的X1和X2相同且为-O-亚丙基-O-、-O-亚乙基-O-、-亚乙基-O-、-O-亚甲基-O-、-OCH(CH3)CH(CH3)-O-、-O-CH2CH(CH3)CH2-O-。
在本发明的上下文中,术语“给电子单一取代基”优选选自基团C1-C24烷基,优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、异己基;或-X4-C1-C24烷基,优选-X4-C1-C12烷基,更优选-X4-C1-C6烷基,最优选-X4-C1-C3烷基,其中X4为单键、-O-、-S-、Se、-N-、-NH-、和-NR11;优选-O-,且其中R11如上所述并在上述给定的优选范围内;优选-O-甲基、-O-乙基、-O-丙基、-O-异丙基、-O-丁基、-O-仲丁基、-O-叔丁基、-O-戊基、-O-异戊基、-O-己基或-O-异己基;或-X4-C1-C24亚烷基-芳基,优选-O-亚苄基、-O-亚甲基-苯基、-O-亚乙基-苯基;或-O-CF3;条件为在残基C1-C24烷基中,一个或多个C原子、CH-或CH2-基团可被连接基团替代。优选的C1-C24烷基残基为C1-C12烷基、更优选C1-C6烷基、且更优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、仲丁基、异戊基、戊基、己基、或异己基,最优选甲基和乙基。最优选的给电子单一取代基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、-O-CF3、-O-苄基、-O-亚甲基-苯基、-O-甲基、-O-乙基、-O-丙基、-S-甲基、-S-乙基、-S-丙基、-NR11-甲基、-NR11-乙基、-NR11-丙基,其中R11为氢或甲基。
在本发明的上下文中,术语“聚硅氧烷”是指包含官能团的任何聚合物、共聚物、或低聚物,该官能团具有Si-O-Si键。本发明的聚硅氧烷可为直链、支链或交联的。聚硅氧烷通过本领域熟知的方法合成。
最优选为包含下式单体的聚硅氧烷主链
其中,Ra表示OH、Cl、具有1-20个碳的取代或未取代烷氧基、具有1-20个碳的烷基、或具有1-20个碳的芳基;和
S1表示单键或直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,特别为C1-C12亚烷基,更特别为C1-C8亚烷基,更特别为C1-C6亚烷基,最特别为C1-C4亚烷基,最特别为C1-C2亚烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、CH2-基团可被连接基团替代;和
z为0-15,优选为1-10,更优选为1-8,更优选为1-5,甚至更优选为1-3的整数,最优选n为1;和
Z1表示单键、或C3-C12,更优选C3-C10,甚至更优选C5-C8,最优选C5-C6的取代或未取代的脂族或脂环族基团;和
R0表示OH、Cl、具有1-20个碳的直链或支链、取代或未取代的烷氧基,其中-C-、-CH-、-CH2-可被未取代或取代的C6-C20芳基替代;和
其中*表示至侧链的连接位点。
优选为具有包含式(VI)单体的主链的聚硅氧烷,其中Z1表示取代或未取代的C5-C6脂环族基团且S1表示取代或未取代的C1-C24直链烷基。更优选为具有包含式(VI)单体的聚合物主链的聚硅氧烷,其中Z1表示取代或未取代的环己醇基团或取代或未取代的环己醚基团,且S1表示乙基。
包含式(VI)单体的聚硅氧烷主链为聚合物链,其可为直链、支链或交联的。聚合物链被式(I)的侧链取代至少一次且被式(II)或(III)的侧链取代至少一次。并非所有包含式(VI)单体的聚硅氧烷主链的硅氧烷单体必须被侧链取代,只要包含式(VI)单体的聚硅氧烷主链的至少一个单体被式(I)的侧链取代即可,且包含式(VI)单体的聚硅氧烷主链的至少另一种单体被式(II)或(III)的侧链取代。
在本发明的共聚物中,聚合物主链可包含相同或不同的包含式(VI)单体的聚合物主链。
在本发明的上下文中,术语“烷基”包括直链和支链烷基,以及饱和及不饱和基团。术语“烷基”具有未取代或取代烷基的含义,其中取代烷基也具有亚烷基的含义。在本发明的上下文中使用的烷基、烷基氧基、烷氧基、烷基羰氧基、丙烯酰氧基烷氧基、丙烯酰氧基烷基、丙烯酰氧基亚烷基、烷基氧基羰氧基、烷基丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基烷氧基、甲基丙烯酰氧基烷基、甲基丙烯酰氧基亚烷基、烷基甲基丙烯酰氧基、烷基甲基丙烯酰氧基、烷基乙烯基、烷基乙烯基氧基、和烷基烯丙氧基和亚烷基采用它们的烷基残基、分别地它们的亚烷基残基、环状、直链或支链、取代或未取代的烷基、分别地亚烷基表示,其中一个或多个,优选不相邻的-C-、-CH-或-CH2-基团可未被替代或被连接基团替代,优选被-O-、NH、-COO、OCO替代。
此外,在本发明的上下文中,“烷基”为支链或直链、未取代或取代的烷基,优选为C1-C40烷基,特别为C1-C30烷基,优选为C1-C20烷基,更优选为C1-C16烷基,最优选为C1-C10烷基,特别最优选为C1-C6烷基。因此,亚烷基为例如C1-C40亚烷基,特别为C1-C30亚烷基,优选为C1-C20亚烷基,更优选为C1-C16亚烷基,最优选为C1-C10亚烷基,且特别最优选为C1-C6亚烷基。在本发明的上下文中,用于以下给出的烷基的定义类似地适用于亚烷基。
C1-C6烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、或己基。
C1-C10烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基。
C1-C16烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、或十六烷基。
C1-C20烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基。
C1-C24烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基。
C1-C30烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基或三十烷基。
C1-C40烷基为例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十三烷基、二十四烷基、二十五烷基、二十六烷基、二十七烷基、二十八烷基、二十九烷基、三十烷基、或四十烷基。
C1-C6烷氧基为例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、或己氧基。
C1-C20丙烯酰氧基亚烷基,优选C1-C10丙烯酰氧基亚烷基,
C1-C6丙烯酰氧基亚烷基为例如丙烯酰氧基亚甲基、丙烯酰氧基亚乙基、丙烯酰氧基亚丙基、丙烯酰氧基异亚丙基、丙烯酰氧基亚丁基、丙烯酰氧基仲亚丁基、丙烯酰氧基亚戊基、丙烯酰氧基亚己基、丙烯酰氧基亚庚基、丙烯酰氧基亚辛基、丙烯酰氧基亚壬基、丙烯酰氧基亚癸基、丙烯酰氧基亚十一烷基、丙烯酰氧基亚十二烷基、丙烯酰氧基亚十三烷基、丙烯酰氧基亚十四烷基、丙烯酰氧基亚十五烷基、丙烯酰氧基亚十六烷基、丙烯酰氧基亚十七烷基、丙烯酰氧基亚十八烷基、丙烯酰氧基亚十九烷基、丙烯酰氧基亚二十烷基。
C1-C20甲基丙烯酰氧基亚烷基,优选C1-C10甲基丙烯酰氧基亚烷基,C1-C6甲基丙烯酰氧基亚烷基为例如甲基丙烯酰氧基亚甲基、甲基丙烯酰氧基亚乙基、甲基丙烯酰氧基亚丙基、甲基丙烯酰氧基异亚丙基、甲基丙烯酰氧基亚丁基、甲基丙烯酰氧基仲亚丁基、甲基丙烯酰氧基亚戊基、甲基丙烯酰氧基亚己基、甲基丙烯酰氧基亚庚基、甲基丙烯酰氧基亚辛基、甲基丙烯酰氧基亚壬基、甲基丙烯酰氧基亚癸基、甲基丙烯酰氧基亚十一烷基、甲基丙烯酰氧基亚十二烷基、甲基丙烯酰氧基亚十三烷基、甲基丙烯酰氧基亚十四烷基、甲基丙烯酰氧基亚十五烷基、甲基丙烯酰氧基亚十六烷基、甲基丙烯酰氧基亚十七烷基、甲基丙烯酰氧基亚十八烷基、甲基丙烯酰氧基亚十九烷基、甲基丙烯酰氧基亚二十烷基。
C1-C20丙烯酰氧基烷氧基,优选C1-C10丙烯酰氧基烷氧基,C1-C6丙烯酰氧基烷氧基为例如丙烯酰氧基甲氧基、丙烯酰氧基乙氧基、丙烯酰氧基丙氧基、丙烯酰氧基异丙氧基、丙烯酰氧基丁氧基、丙烯酰氧基仲丁氧基、丙烯酰氧基戊氧基、丙烯酰氧基己氧基、丙烯酰氧基庚氧基、丙烯酰氧基辛氧基、丙烯酰氧基壬氧基、丙烯酰氧基癸氧基、丙烯酰氧基十一烷氧基、丙烯酰氧基十二烷氧基、丙烯酰氧基十三烷氧基。
C1-C20甲基丙烯酰氧基烷氧基,优选C1-C10甲基丙烯酰氧基烷氧基,C1-C6甲基丙烯酰氧基烷氧基为例如甲基丙烯酰氧基甲氧基、甲基丙烯酰氧基乙氧基、甲基丙烯酰氧基丙氧基、甲基丙烯酰氧基异丙氧基、甲基丙烯酰氧基丁氧基、甲基丙烯酰氧基仲丁氧基、甲基丙烯酰氧基戊氧基、甲基丙烯酰氧基己氧基、甲基丙烯酰氧基庚氧基、甲基丙烯酰氧基辛氧基、甲基丙烯酰氧基壬氧基、甲基丙烯酰氧基癸氧基、甲基丙烯酰氧基十一烷氧基、甲基丙烯酰氧基十二烷氧基、甲基丙烯酰氧基十三烷氧基。
脂族基团为例如饱和或不饱和的单-、二-、三-、四-、五-、六-、七-、八-、九-、十价烷基、亚烷基、烷氧基、烷基羰氧基、丙烯酰氧基、烷基丙烯基、烷基甲基丙烯基、(亚)烷基(亚)丙烯基、(亚)烷基(亚)甲基丙烯基、烷氧基羰氧基、烷氧基羰氧基甲基丙烯酰氧基、烷基乙烯基、烷基乙烯氧基或烷基烯丙氧基,其可包含一个或多个杂原子和/或桥联基团。
脂环族基团优选为非芳族基团或单元,且可为取代的或未取代的。优选脂环族基团为非芳族碳环或杂环基团,且表示例如具有3-30个碳原子的环系,例如环丙烷、环丁烷、环戊烷、环戊烯、环己烷、环己烯、环己二烯、十氢萘、四氢呋喃、二噁烷、吡咯烷、哌啶、或甾族骨架如胆固醇。优选的脂环族基团为环己烷。脂环族基团的取代基为卤素(优选氟或/和氯)或C1-C6烷氧基(其被卤素取代或未取代,导致醚基的形成),优选为甲氧基、或三氟甲基或一个或多个羟基。优选为被C1-C6烷氧基取代的环己醇基团或环己烷基团,其在本发明的上下文中则称为环烷醚基团。
在本发明的上下文中使用的术语“芳族”优选表示未取代或取代的碳环和杂环基团,并有五个、六个、十个、或十四个环原子,例如,呋喃、苯或亚苯基、吡啶、嘧啶、萘,其可形成环组合,如亚联苯基或三亚苯基,其未被间杂或间杂有至少单一杂原子和/或至少单一桥联基团;或稠合的多环系,如菲、萘满。优选地,芳族基团为苯、亚苯基、亚联苯基、或三亚苯基。更优选的芳族基团为苯、亚苯基、和亚联苯基。芳族基团或碳环和杂环基团的特别优选的取代基为卤素(优选为氟或/和氯)、C1-C6烷氧基(优选为甲氧基或三氟甲基)。
碳环或杂环芳族或脂环族基团优选并有三个、四个、五个、六个、十个、或十四个环原子,如例如氮丙啶、环氧基、环丙基、呋喃、吡咯烷、噁唑啉、咪唑、苯、吡啶、三嗪、嘧啶、萘、菲、亚联苯基、或萘满单元,优选萘、菲、亚联苯基、或亚苯基,更优选萘、亚联苯基、或亚苯基,且最优选亚苯基。
碳环和杂环芳族或脂环族基团的特别优选的取代基为卤素(优选氟或/和氯)、C1-C6烷氧基(优选甲氧基或三氟甲基)。
未取代或取代的碳环或杂环芳族或脂环族基团为例如未取代或单取代或多取代。碳环或杂环芳族基团的优选的取代基为至少一个三氟甲基;卤素,如氟、氯、溴、碘,尤其为氟或/和氯,且更尤其为氟;羟基;极性基团;丙烯酰氧基;烷基丙烯酰氧基;烷氧基,尤其为甲氧基、乙氧基、丙氧基;烷基羰氧基;烷氧基羰氧基;烷基氧代羰氧基;甲基丙烯酰氧基;乙烯基;乙烯氧基和/或烯丙氧基,其中烷基残基优选具有1-20个碳原子,且更优选具有1-10个碳原子。优选的极性基团为硝基、腈或羧基,和/或环状,直链或支链的C1-C30烷基,其为未取代,单取代或多取代。C1-C30烷基的优选取代基为甲基、氟和/或氯,其中一个或多个,优选非相邻的-C-、-CH-、-CH2-基团可彼此独立地被连接基团替代。优选地,连接基团选自-O-、-CO-、-COO-和/或-OCO-。
具有五或六个原子的单环为例如呋喃、苯,优选亚苯基、吡啶、嘧啶、吡啶阳离子、嘧啶阳离子。
具有八个,九个或十个原子的双环环系为例如萘、亚联苯基或萘满。
具有十三或十四个原子的三环环系为例如菲。
在本发明的上下文中使用的术语“亚苯基”优选表示1,2-,1,3-或1,4-亚苯基,其任选被取代。亚苯基的特别优选取代基为卤素(优选氟或/和氯)、C1-C6烷氧基(优选甲氧基或三氟甲基)。优选亚苯基为1,3-或1,4-亚苯基。特别优选1,4-亚苯基。
术语“卤素”表示氯、氟、溴或碘取代基,优选氯或氟取代基,更优选氟。
在本发明的上下文中使用的术语“杂原子”为中性杂原子、阴离子杂原子或阳离子杂原子,且主要表示氧、硫和氮、卤素(如氟、氯、溴、碘,且更优选氟和/或氯,且最优选氟);优选卤素、氧和氮,在后一种情形为伯胺、仲胺、叔胺或季铵阳离子,优选为-NH-形式。
在本发明的上下文中使用的术语“任选取代的”主要是指被以下基团取代:低级烷基(例如C1-C6烷基)、低级烷氧基(例如C1-C6烷氧基)、羟基、卤素(例如氟或氯)、或极性基团(例如氰基)。
关于直链或支链烷基、亚烷基、烷氧基、烷基羰氧基、丙烯酰氧基烷氧基、丙烯酰氧基烷基、丙烯酰氧基亚烷基、烷氧基羰氧基、烷基丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基烷氧基、甲基丙烯酰氧基烷基、甲基丙烯酰氧基亚烷基、烷基甲基丙烯酰氧基、烷基甲基丙烯酰氧基、烷基乙烯基、烷基乙烯氧基、烷基烯丙氧基、和亚烷基,反复指出-C-、-CH-、-CH2-基团中的一些或者几个可例如被杂原子替代,也可被其他基团(优选桥联基团)替代。在此情形,通常优选此类替代基团不直接彼此键联。或者优选杂原子,且尤其氧原子不直接彼此键联。
在优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含至少一种具有式(I)侧链的单体:
其中
n0、n1、n2、n3、S2、A、T如上所述;和
E表示O、或S或NH;
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(II)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、R1、R2、R3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,更优选为C1-C12亚烷基,甚至更优选为C4-C12亚烷基,其中一个或多个-CH2-基团可彼此独立地被杂原子或选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在另一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含至少一种具有式(I)侧链的单体:
其中
n0、n1、n2、n3、S2、T如上所述;和
A表示H、一个或多个卤素、一个或多个甲氧基或一个或多个羧基;和
E表示O、或S或NH;
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(III)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、R1、R2、R3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,更优选为C1-C12亚烷基,甚至更优选为C4-C12亚烷基,其中一个或多个-CH2-基团可彼此独立地被杂原子或选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在另一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含一种具有式(I)侧链的单体:
其中
n0、n1、n2、n3、S2、T如上所述;和
A表示H、卤素、甲氧基或羧基;和
E表示O;和
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(III)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、R1、R2、R3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,更优选为C1-C12亚烷基,甚至更优选为C4-C12亚烷基,其中一个或多个-CH2-基团可彼此独立地被杂原子或选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在另一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含一种具有式(Ia)侧链的单体:
其中
n0和T如上所述;和
A表示H、卤素、甲氧基或羧基;和
E表示O;和
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(II)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、R1、R2、R3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,更优选为C1-C12亚烷基,甚至更优选为C4-C12亚烷基,其中一个或多个-CH2-基团可彼此独立地被杂原子或选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在又一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含一种具有式(Ia)侧链的单体:
其中
n0和T如上所述;和
A表示H、卤素、甲氧基或羧基;和
E表示O;和
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(III)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、R1、R2、R3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,更优选为C1-C12亚烷基,甚至更优选为C4-C12亚烷基,其中一个或多个-CH2-基团可彼此独立地被杂原子或选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR8-、-NR8CO-、-CONR8-、-NR8COO-、-OCONR8-、-NR8CONR8-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;其中R8为氢原子或低级烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在又一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含一种具有式(Ia)侧链的单体:
其中
n0和T如上所述;和
A表示H、卤素、甲氧基或羧基;和
E表示O;和
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(III)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、S3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
R1、R2和R3彼此独立地为H或-CF3或甲氧基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
在又一个优选的实施方案中,本发明的第一方面涉及共聚物,其用于液晶的光配向,尤其用于液晶的平面取向,且其包含一种具有式(Ia)侧链的单体:
其中
n0和T如上所述;和
A表示H、卤素、甲氧基或羧基;和
E表示O;和
X、Y为H;和
Z2为CN;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
具有式(III)侧链的第二单体
其中
E1、n5、n6、S3、R4和R5具有与上述相同的含义;和
X1或Y1之一为氰基且另一个为氢;和
R1、R2和R3彼此独立地为H或-CF3或甲氧基;和
S3为C4亚烷基或C5亚烷基或C6亚烷基或C7亚烷基或C8亚烷基或C9亚烷基或C10亚烷基或C11亚烷基或C12亚烷基;和
*表示至聚合物主链的连接位点;和
其中聚合物为聚硅氧烷。
本发明涉及共聚物,其包含具有式(I)或式(Ia)侧链的第一单体和具有式(II)或(III)侧链的第二单体,其中式(II)或式(III)的第二单体相对于式(I)或式(Ia)和式(II)式(III)的单体的总量的摩尔比为0.01-50%,优选为0.01-25%,更优选为0.01-15%。
在第二实施方案中,本发明涉及一种组合物,其包含至少一种如上所述的共聚物和与第一共聚物不同的第二聚合物或共聚物。
在优选的第二实施方案中,本发明涉及组合物,其包含至少一种如上所述的共聚物、和与第一共聚物不同的第二聚合物或共聚物、及添加剂。
本发明第二实施方案的第二聚合物或共聚物为选自以下的聚合物或共聚物:聚酰胺酸、聚酰胺酯、聚酰亚胺、可聚合液晶、聚合的液晶(LCP)、聚硅氧烷、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚烯丙基醚、聚烯丙基酯、聚苯乙烯、聚酰胺酰亚胺、聚马来酸、聚富马酸、聚氨酯及其衍生物、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚硅烷、聚马来酰亚胺、聚降冰片烯、聚对苯二甲酸酯、聚氰基茋、和树枝状聚合物(dendrimere)。
本发明第二实施方案的第二聚合物或共聚物更优选为聚酰胺酸或聚酰亚胺。最优选为聚酰胺酸。
术语“二胺”或“二胺化合物”应理解为表示具有至少两个氨基(即其也可具有3个或更多个氨基)的化学结构。
如果第二聚合物或共聚物为二胺,则二胺表示具有1-40个碳原子的任选取代的脂族、芳族或脂环族二氨基,且优选由以下结构组制成或选自以下结构组:苯胺、对苯二胺、间苯二胺、联苯胺、二氨基芴、或其衍生物,条件为所列出的不带有两个氨基的化合物被视为具有至少一个另外的氨基的衍生物,且更优选由以下市售氨基化合物制成或选自以下市售氨基化合物,其也可用作共聚单体(供应商的实例:Aldrich,ABCR,ACROS,Fluka):
4-氨基-2,3,5,6-四氟苯甲酸
4-氨基-3,5-二碘苯甲酸、3,4-二氨基苯甲酸
4-氨基-3-甲基苯甲酸、
4-氨基-2-氯苯甲酸
4-氨基水杨酸
4-氨基苯甲酸
4-氨基邻苯二甲酸
1-(4-氨基苯基)乙醇
4-氨基苄醇
4-氨基-3-甲氧基苯甲酸
4-氨基苯基乙基甲醇
4-氨基-3-硝基苯甲酸
4-氨基-3,5-二硝基苯甲酸
4-氨基-3,5-二氯苯甲酸
4-氨基-3-羟基苯甲酸
4-氨基苄醇盐酸盐
4-氨基苯甲酸盐酸盐
付玫瑰苯胺碱
4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲酸
4-(六氟-2-羟基异丙基)苯胺
苯甲酸哌嗪对氨基酯
4-氨基-3,5-二溴苯甲酸
异烟酸酰肼对氨基水杨酸盐
4-氨基-3,5-二碘水杨酸
4-氨基-2-甲氧基苯甲酸
2-[2-(4-氨基苯基)-2-羟基-1-(羟甲基)乙基]异吲哚啉-1,3-二酮
4-氨基-2-硝基苯甲酸
2,4-二氨基苯甲酸
对氨基苯甲酸
[3,5-3h]-4-氨基-2-甲氧基苯甲酸
L-(+)-苏-2-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3-丙二醇
L-(+)-苏-2-(N,N-二甲基氨基)-1-(4-氨基苯基)-1,3-丙二醇
2-(4-氨基苯基)-3,3,3-三氟-2-羟基丙酸乙酯
2-(4-氨基-3-甲基苯基)-3,3,3-三氟-2-羟基丙酸乙酯
2-(4-氨基-3-甲氧基苯基)-3,3,3-三氟-2-羟基丙酸乙酯
3,4-二氨基苄醇二盐酸盐
4-氨基萘-1,8-二羧酸
4-氨基-3-氯-5-甲基苯甲酸
4-氨基-2,6-二甲基苯甲酸
4-氨基-3-氟苯甲酸
4-氨基-5-溴-2-甲氧基苯甲酸
2,7-二氨基芴
4,4'-二氨基八氟联苯
3,3'-二氨基联苯胺
3,3',5,5'-四甲基联苯胺
3,3'-二甲氧基联苯胺
邻联甲苯胺
3,3'-二硝基联苯胺
2-硝基联苯胺
3,3'-二羟基联苯胺
邻联甲苯胺砜
联苯胺、
3,3'-二氯联苯胺
2,2',5,5'-四氯联苯胺、
联苯胺-3,3'-二羧酸
4,4'-二氨基-1,1'-联萘
4,4'-二氨基二苯基-3,3'-二乙醇酸
二氢乙锭
邻联茴香胺
2,2'-二氯-5,5'-二甲氧基联苯胺
3-甲氧基联苯胺
3,3'-二氯联苯胺(二苯基-d6),
2,7-二氨基-9-芴酮
3,5,3',5'-四溴-联苯-4,4'-二胺
2,2'-双(三氟甲基)联苯胺
2,2'-二氯[1,1'-联苯]-4,4'-二胺
3,9-二氨基-1,11-二甲基-5,7-二氢-二苯并(a,c)环庚烯-6-酮
3,3'-双(三氟甲基)联苯胺
二苯并(1,2)二噻嗪-3,8-二胺
3,3'-联甲苯胺-5-磺酸
3,3'-二氯联苯胺-d6
四甲基联苯胺
3,3'-二氨基二苯甲酮、3,3'-二氨基二苯甲烷、
4,4-双-(3-氨基-4-羟基苯基)-戊酸
2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷
2,2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷
四溴亚甲基二苯胺
2,7-二氨基-9-芴酮
2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷
双-(3-氨基-4-氯-苯基)-甲酮
双-(3-氨基-4-二甲氨基-苯基)-甲酮
3-[3-氨基-5-(三氟甲基)苄基]-5-(三氟甲基)苯胺
1,5-二氨基萘
或其衍生物,同样条件为所列出的不带有两个氨基的化合物被视为具有至少一个另外的氨基的衍生物。
另外的其他二胺的优选实例为:
乙二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷基二胺、α,α'-二氨基-间二甲苯、α,α'-二氨基-对二甲苯、(5-氨基-2,2,4-三甲基环戊基)甲胺、1,2-二氨基环己烷、4,4'-二氨基二环己基甲烷、1,3-双(甲氨基)环己烷、4,9-二氧杂十二烷-1,12-二胺、3,5-二氨基苯甲酸甲酯、3,5-二氨基苯甲酸己酯、3,5-二氨基苯甲酸十二烷基酯、3,5-二氨基苯甲酸异丙酯、4,4'-亚甲基二苯胺、4,4'-亚乙基二苯胺、4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯基甲烷、3,3',5,5'-四甲基联苯胺、4,4'-二氨基二苯基砜、4,4'-二氨基二苯基醚、1,5-二氨基萘、3,3'-二甲基-4,4'-二氨基联苯、3,4'-二氨基二苯基醚、3,3'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基二苯甲酮、4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苄、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、2,7-二氨基芴、9,9-双(4-氨基苯基)芴、4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)、4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯、2,2',5,5'-四氯-4,4'-二氨基联苯、2,2'-二氯-4,4'-二氨基-5,5'-二甲氧基联苯、3,3'-二甲氧基-4,4'-二氨基联苯、4,4'-(1,4-亚苯基异亚丙基)二苯胺、4,4'-(1,3-亚苯基异亚丙基)二苯胺、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[3-氨基-4-甲基苯基]六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2'-[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4'-二氨基-2,2'-双(三氟甲基)联苯、和4,4'-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-2,3,5,6,2',3',5',6'-八氟联苯;
以及US6340506、WO00/59966和WO01/53384中所公开的二胺,其皆明确地通过引用并入本文中;
本发明的二胺化合物可使用本领域技术人员已知的方法制备。
此外,优选的二胺为如下列出的市售二胺:
聚合物
聚(3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐-共-4,4'-氧基二苯胺/1,3-苯二胺),酰胺酸溶液
聚(3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐-共-4,4'-氧基二苯胺/1,3-苯二胺),酰胺酸溶液
聚(苯均四酸二酐-共-4,4'-氧基二苯胺),酰胺酸溶液
芳族二胺:
2,7-二氨基芴
1,5-二氨基蒽醌
2,6-二氨基蒽醌
付玫瑰苯胺盐酸盐
3,6-吖啶二胺
4,4'-二氨基八氟联苯
2,2'-二硫基二苯胺
3,3',5,5'-四甲基联苯胺
3,3'-二氨基二苯砜
4,4'-二氨基-2,2'-二甲基联苄
4,4'-二氨基二苯基醚
4,4'-二硫基二苯胺
4,4'-二氨基二苯基砜
4,4'-二氨基二苯基甲烷
4,4'-亚乙基二苯胺
3,3'-二甲氧基联苯胺
2,2'-二硫基双(1-萘胺)
3,7-二氨基-2-甲氧基芴
氯代3,6-二氨基-10-甲基吖啶
碘化丙锭
邻联茴香胺二盐酸盐
2,7-二氨基芴二盐酸盐
付玫瑰苯胺醋酸盐
氯代3,6-二氨基-10-甲基吖啶盐酸盐
二盐酸原黄素
邻联甲苯胺二盐酸盐
3,3',5,5'-四甲基联苯胺二盐酸盐
3,3'-二氨基联苯胺四盐酸盐
4,4'-二氨基茋二盐酸盐
4,4'-二氨基二苯胺硫酸盐
半硫酸原黄素
2,2'-亚乙基二苯胺二磷酸盐
1,5-二氨基-4,8-二羟基蒽醌
邻联甲苯胺
3,3'-二氨基二苯甲酮
3,3'-二氨基二苯基甲烷
3,4'-二氨基二苯基甲烷
2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷
4,4'-二氨基-1,1'-二蒽酰胺
3,3'-二硝基联苯胺
4,4'-二氨基-5,5'-二甲基-2,2'-联苯二磺酸
4,4'-二氨基茋-2,2'-二磺酸
3-氨基-4-羟苯基砜
4,4-双-(3-氨基-4-羟苯基)-戊酸
2,2'-二氨基-4,4'-二氟联苄
2-氨基-4-氯苯基二硫醚
3,3'-(十亚甲基二氧基)二苯胺
3,3'-(五亚甲基二氧基)二苯胺
4-(对氨基苯胺基)-3-磺基苯胺
4-[3-(4-氨基苯氧基)丙氧基]苯胺
2-硝基联苯胺
联苯胺-3-磺酸
4,4'-二氨基二苯硫醚
4,4'-二氨基苯甲酰苯胺
n,n'-双(3-氨基苯磺酰)乙二胺
2,2'-联苯二胺
3,4'-二氨基二苯醚
半硫酸原黄素
酚藏花红
4,4'-二氨基二苯甲酮
2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷
2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷
2,2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷
3,3'-二羟基联苯胺
3,3'-二氨基-4,4'-二羟基联苯
4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯
2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷
1,4-双(4-氨基苯氧基)苯
1,3-双(4-氨基苯氧基)苯
双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜
9,9-双(4-氨基苯基)芴
邻联甲苯胺砜
联苯胺
3,3'-二氯联苯胺二盐酸盐
联苯胺二盐酸盐
3,6-硫基蒽二胺-10,10-二氧化物
4,4'-二氨基-2,2'-联苯二磺酸
4,4'-偶氮二苯胺
2,5-双-(4-氨基苯基)-(1,3,4)噁二唑
3,3'-二甲基联吡啶
联苯胺硫酸盐
1,3-双(3-氨基苯氧基)苯
3,3'-二氯联苯胺
2,2',5,5'-四氯联苯胺
4,4'-二氨基-1,1'-联萘
二胺波尔多(diamine bordeaux)
苯并黄酮
柯苯胺
2,2'-硫基双(5-氨基苯磺酸)
4,4'-亚甲基-双(2-氯苯胺)
四溴亚甲基二苯胺
4,4'-二氨基-3,3'-二硝基二苯基醚
联苯胺焦磷酸盐
3,6-二氨基硫基二苯并吡喃-10-二氧化物二盐酸盐
4,4"-二氨基-对联三苯
1,8-二氨基-4,5-二羟基蒽醌
双(对氨基苯氧基)二甲基硅烷
双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜
4,4'-亚甲基二-2,6-二甲苯胺
2-氨基苯甲醛-亚乙基-二亚胺
3-甲基联苯胺二盐酸盐
3,3'-二乙基联苯胺二盐酸盐
3,6-二氨基吖啶盐酸盐
4,4'-二氨基-5,5'-二甲基-2,2'-联苯二磺酸二钠盐
4,4'-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)
4,4'-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)
4,4'-亚甲基双-(2,6-二异丙基苯胺)
甲苯二胺
3,8-二氨基-6-苯基菲啶
硫堇高氯酸盐
二氢乙锭
硫堇
4,4-二氨基苯磺酰苯胺
邻联茴香胺盐酸盐
2,2'-二氯-5,5'-二甲氧基联苯胺
3-甲氧基联苯胺
2,2'-(六亚甲基二氧基)二苯胺
2,2'-(五亚甲基二氧基)二苯胺
2,2'-(亚乙基二氧基)二苯胺
4-[4-(4-氨基苯氧基)丁氧基]苯胺
2,2'-二氨基-4'-甲氧基-4-甲基苯甲酰苯胺
5,5'-二甲基-2,2'-二硝基联苯胺
n,n'-双(2-氨基苯基)-1,3-丙二胺
3,4'-二氨基查尔酮
2,3',4,5',6-五苯基-3,4'-联苯二胺
2-([1-(4-(1-[(2-氨基苯基)硫基]-2-硝基乙基)苯基)-2-硝基乙基]硫基)苯胺
2-((2-[(2-氨基苯基)硫基]乙基)硫基)苯胺
2-((4-[(2-氨基苯基)硫基]丁-2-烯基)硫基)苯胺
4,4'-二氨基-3,3'-二甲基二苯基甲烷
2,2'-二氨基-联苄
三亚甲基双(4-氨基苯甲酸酯)
荧光素胺
联苯胺混合物
3-硝基-4,4'-亚甲基二苯胺
4,4-二氨基-2,2'-二氯二苯基二硫醚
1,6-二氨基芘
1,8-二氨基芘
3,6-二氨基咔唑
4,4'(5')-二氨基-[2,4]-二苯并-18-冠-6二盐酸盐
4,4'-二氨基茋-2,2'-二磺酸二钠盐
(r)-(+)-2,2'-二氨基-1,1'-联萘
原黄素半硫酸盐二水合物
3,6-二氨基吖啶半硫酸盐半水合物
一水合溴甲菲啶
水合邻联甲苯胺二盐酸盐
水合3,3',5,5'-四甲基联苯胺二盐酸盐
二水合3,3'-二氨基联苯胺四盐酸盐
3,6-[双(4-氨基-3-(钠磺酸根合)苯基氨基)]-2,5-二氯-4-苯醌
2,2'-二甲基联苯胺盐酸盐
2,2'-(苯基亚甲基双)双(4-甲基苯胺)
3,4'-二氨基联苯
2,7-二氨基-9-芴酮
n,n'-双(2-氨基苯基)草酰胺
2-[2-(2-氨基苯基)二氮杂-1-烯基]苯胺
3,5,3',5'-四溴联苯-4,4'-二胺
n,n'-双(4-氨基苯基)-1,3-双(氨基甲基)苯二盐酸盐
4',4"(5")-二氨基二苯并-15-冠-5
2,2'-双(三氟甲基)联苯胺
双(4-氨基-2,3-二氯苯基)甲烷
α,α'-双(4-氨基苯基)-1,4-二异丙基苯
2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷
3,10-二氨基-6,13-二氯苯并[5,6][1,4]噁嗪并[2,3-b]吩噁嗪-4,11-二硫(disulfo)
n1-(2-氨基-4-甲基苯基)-2-氨基苯甲酰胺
n1-(2-氨基-4-氯苯基)-2-氨基苯甲酰胺
2,2'-二氯[1,1'-联苯]-4,4'-二胺
4,4'(5')-二氨基二苯并-15-冠-5二盐酸盐
rcl s19,413-1
双-(4-氨基-3-硝基-苯基)-甲酮
双-(3-氨基-4-氯-苯基)-甲酮
双-(3-氨基-4-二甲基氨基-苯基)-甲酮
n,n'-双-(4-氨基-2-氯-苯基)-间苯二甲酰胺
n,n'-双-(4-氨基-2-氯-苯基)-对苯二甲酰胺
3,9-氨基-1,11-二甲基-5,7-二氢-二苯并(a,c)环庚烯-6-酮
2-氨基苯甲醛n-[(z)-(2-氨基苯基)亚甲基]腙
3,3'-双(三氟甲基)联苯胺
二羧锭(Dicarboxidine)二盐酸盐
4,4'-(1,3-亚苯基二异亚丙基)二苯胺
1,4-亚苯基双[[4-(4-氨基苯氧基)苯基]甲酮]
2-((5-[(2-氨基苯基)硫基]-3,4-二硝基-2-噻吩基)硫基)苯胺
n'1-(2-氨基苯甲酰基)-2-氨基苯-1-甲酰肼
2-[4-(5-氨基-1H-苯并咪唑-2-基)苯基]-1h-苯并咪唑-5-胺
4-[4-(4-氨基苯氧基)-2,3,5,6-四氟苯氧基]苯胺
3,3'-二硝基-4,4'-二氨基二苯砜
3,3',4,4'-四氨基二苯砜
4-[1-(4-氨基苯基)-1-甲基乙基]苯胺
3,3-二氨基二苯基脲
双(4-氨基苯基)乙炔
二苯并(1,2)二噻嗪-3,8-二胺
乙锭均二聚体-2
4,4'-双(2-氨基苯磺酰基)双-酚酯
新戊二醇双(4-氨基苯基)醚
2,2'-氧基二苯胺
4,4'-二氨基二苯胺-2,2-二磺酸
4,4-二氨基二苯基脲
3,3'-联甲苯胺-5-磺酸
n1-(3-[(2-氨基苯甲酰基)氨基]丙基)-2-氨基苯甲酰胺
2-((6-[(2-氨基苯基)硫基]-5-硝基-2-吡啶基)硫基)苯胺
2-((6-氨基-1,3-苯并噻唑-2-基)二硫基)-1,3-苯并噻唑-6-基胺
四甲基联苯胺
2-([6-[(2-氨基苯基)硫基]-3,5-二(三氟甲基)-2-吡啶基]硫基)苯胺
3,6-二氨基硫基二苯并吡喃-10-二氧化物二盐酸盐
水合间联甲苯胺二盐酸盐
2-氨基-n-[2-氨基-4-(三氟甲基)苯基]-5-甲基苯甲酰胺
2-([2-[(2-氨基苯基)硫基]-6-硝基-4-(三氟甲基)苯基]硫基)苯胺
2-[(3-([(2-氨基苯基)硫基]甲基)-2,4,6-三甲基苄基)硫基]苯胺
3-[3-氨基-5-(三氟甲基)苄基]-5-(三氟甲基)苯胺
2-((5-[(2-氨基苯基)硫基]-4-氯-2-硝基苯基)硫基)苯胺
4-(1-(4-氨基苯基)-2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基)苯胺
1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷
2,3'-二氯联苯胺二盐酸盐
3,3'-二氨基-4,4'-二氯二苯砜
3-(双-(4-氨基-苯基)-甲基)-2,3-二氢-异吲哚-1-酮
4,4-二氨基二苯基-2-磺酸
4,4'-二氨基二亚苯基-环己烷
4,5'-二氨基-(1,1')联蒽基-9,10,9',10'-四酮
脂环族二胺
4,4'-亚甲基双(环己胺)
4,4'-亚甲基双(2-甲基环己胺)
脂族二胺:
1,8-二氨基对薄荷烷
4,4'-亚甲基双(环己胺)
d-胱氨酸
l-胱氨酸二甲酯二盐酸盐
新霉胺
双(2-氨基丙基)胺
(h-cys-β-na)2 2 hcl
l-胱氨酸二苄基酯二甲苯磺酸酯
1,4-二胺环己烷
(h-cys-pna)2
dl-2-氨基丙酸酐
l-胱氨酸(二-b-萘基酰胺)盐酸盐
l-胱氨酸-双-对硝基苯胺二氢溴酸盐
l-胱氨酸二乙酯二盐酸盐
反式-1,4-环己二胺
4,4'-亚甲基双(2-甲基环己胺)
l-亮氨酸硫醇,氧化二盐酸盐
1,3-二氨基金刚烷二盐酸盐
l-亮氨酸硫醇二硫化物二盐酸盐
单水合l-胱氨酸二钠盐
l-高胱氨酸甲酯盐酸盐
1,3-金刚烷二胺
四环[8.2.1.1(8,11).0(2,7)]十四碳-2,4,6-三烯-10,11-二胺
三环[3.3.1.0(3,7)]壬烷-3,7-二胺
自市售二胺种类,优选为以下所列二胺:
脂环族二胺:
4,4'-亚甲基双(环己胺)
4,4'-亚甲基双(2-甲基环己胺)
脂族二胺
4,4'-亚甲基双(环己胺)
1,4-二胺环己烷
反式-1,4-环己二胺
4,4'-亚甲基双(2-甲基环己胺)
1,3-金刚烷二胺
芳族二胺
2,7-二氨基芴
2,6-二氨基蒽醌
4,4'-二氨基八氟联苯
4,4'-二氨基二苯基醚
4,4'-二硫基苯胺
4,4'-氨基二苯基甲烷
4,4'-亚乙基二苯胺
3,3'-二甲氧基联苯胺
邻联甲苯胺
3,3'-二氨基二苯甲酮
3,3'-二氨基二苯基甲烷
3,4'-二氨基二苯基甲烷
2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷
4-[3-(4-氨基苯氧基)丙氧基]苯胺
4,4'-二氨基二苯硫醚
4,4'-二氨基二苯甲酮
2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷
4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯
2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷
1,4-双(4-氨基苯氧基)苯
1,3-双(4-氨基苯氧基)苯
双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜
9,9-双(4-氨基苯基)芴
联苯胺
4,4'-偶氮二苯胺
1,3-双(3-氨基苯氧基)苯
4,4'-二氨基-1,1'-联萘
4,4"-二氨基-对联三苯
双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷
4-[4-(4-氨基苯氧基)丁氧基]苯胺
3,4'-二氨基查尔酮
三亚甲基双(4-氨基苯甲酸酯)
3,4'-二氨基联苯
2,7-二氨基-9-芴酮
4',4"(5")-二氨基二苯并-15-冠-5
2,2'-双(三氟甲基)联苯胺
α,α'-双(4-氨基苯基)-1,4-二异丙基苯
3,3'-双(三氟甲基)联苯胺
4,4'-(1,3-亚苯基二异亚丙基)二苯胺
1,4-亚苯基双[[4-(4-氨基苯氧基)苯基]甲酮]
4-[4-(4-氨基苯氧基)-2,3,5,6-四氟苯氧基]苯胺
4-[1-(4-氨基苯基)-1-甲基乙基]苯胺
新戊二醇双(4-氨基苯基)醚
4,4-二氨基二苯基或
1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷
自市售二胺(L)种类,更优选为以下所列二胺:
芳族二胺:
2,7-二氨基芴
4,4'-二氨基八氟联苯
4,4'-二氨基二苯基醚
4,4'-二氨基二苯基甲烷
4,4'-亚乙基二苯胺
3,3'-二氨基二苯甲酮
4-[3-(4-氨基苯氧基)丙氧基]苯胺
4,4'-二氨基二苯基硫醚
4,4'-二氨基二苯甲酮
2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷
4,4'-双(4-氨基苯氧基)联苯
2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷
1,4-双(4-氨基苯氧基)苯
1,3-双(4-氨基苯氧基)苯
9,9-双(4-氨基苯基)芴
联苯胺
双(对-氨基苯氧基)二甲基硅烷
4-[4-(4-氨基苯氧基)丁氧基]苯胺
3,4'-二氨基查尔酮
三亚甲基双(4-氨基苯甲酸酯)
3,4'-二氨基联苯
2,7-二氨基-9-芴酮
4',4"(5")-二氨基二苯并-15-冠-5
4-[4-(4-氨基苯氧基)-2,3,5,6-四氟苯氧基]苯胺
4-[1-(4-氨基苯基)-1-甲基乙基]苯胺
1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷
脂族二胺:
4,4'-亚甲基双(环己胺)
1,4-二氨基环己烷
脂环族二胺
4,4'-亚甲基双(环己胺)
优选地,另外的聚合物、均聚物或共聚物或低聚物包含作为基本组成部分之一的至少一种二胺、和四羧酸酐,优选式(VII)的四羧酸酐。
优选地,取代或未取代、优选在极性基团内取代或未取代的四羧酸酐具有式(VII):
其中:
T表示四价有机基团。
四价有机基团T优选衍生自脂族、脂环族或芳族四羧酸二酐。
四价有机基团T优选衍生自脂族、脂环族或芳族四羧酸二酐。
脂族或脂环族四羧酸二酐的优选实例为:
1,1,4,4-丁烷四羧酸二酐、亚乙基马来酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐;2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐(在术语“2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐”情况下,并入此化合物的所有异构体,尤其外体和/或内体)、2,3,5-三羧基环戊基乙酸酯-1,2:3,4-二酐可利用例如分别如JP59-190945、JP60-13740和JP58-109479、DE1078120和JP58-109479或GB 872355和JP04458299中所述的方法获得,此类方法通过引用并入本文;
四氢-4,8-亚甲基呋喃并[3,4-d]氧杂卓-1,3,5,7-四酮、3-(羧甲基)-1,2,4-环戊烷三羧酸1,4:2,3-二酐、六氢呋喃并[3',4':4,5]环戊二烯并[1,2-c]吡喃-1,3,4,6-四酮、3,5,6-三羧基降冰片基乙酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、rel-[1S,5R,6R]-3-氧杂二环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3'-(四氢呋喃2',5'-二酮)、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)四氢萘-1,2-二羧酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢-呋喃-3-基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、双环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.2]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、1,8-二甲基二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、苯均四酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、4,4'-氧基二邻苯二甲酸二酐、3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氟-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3-三甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1-甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3',4,4'-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)-二苯基砜二酐、
4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、乙二醇双(偏苯三甲酸)二酐、4,4'-(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、4,4'-(1,3-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、
4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸二酐、4-叔丁基-6-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-2-苯并呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-5-甲基-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-6-甲基六氢-2-苯并呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-7-甲基-3a,4,5,7a-四氢-2-苯并呋喃-1,3-二酮、6-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-4-甲基六氢-2-苯并呋喃-1,3-二酮、9-异丙基八氢-4,8-乙烯基呋喃[3',4':3,4]环丁烯[1,2-f][2]苯并呋喃-1,3,5,7-四酮、1,2,5,6-环辛烷四羧酸二酐、八氢-4,8-亚乙烯基呋喃并[3',4':3,4]环丁烯[1,2-f][2]苯并呋喃-1,3,5,7-四酮、八氢呋喃并[3',4':3,4]环丁烯[1,2-f][2]苯并呋喃-1,3,5,7-四酮、四氢-3,3'-双呋喃-2,2',5,5'-四酮、4,4'-氧基二(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、和4,4'-亚甲基二(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐。
芳族四羧酸二酐的优选实例为:
苯均四酸二酐、
3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、
4,4'-氧基二邻苯二甲酸二酐、
3,3',4,4'-二苯基砜四羧酸二酐、
1,4,5,8-萘四甲酸二酐、
2,3,6,7-萘四羧酸二酐、
3,3',4,4'-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、
3,3',4,4'-四苯基硅烷四羧酸二酐、
1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、
4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、
4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酐、
4,4'-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酐、
3,3',4,4'-联苯四羧酸二酐、
乙二醇双(偏苯三甲酸)二酐、
4,4'-(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、
4,4'-(1,3-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、
4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸二酐、
4,4'-氧基二(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、
4,4'-亚甲基二(1,4-亚苯基)双(邻苯二甲酸)二酐、
4-叔丁基-6-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-2-苯并呋喃-1,3-二酮等。
更优选地,用于形成四价有机基团T的四羧酸二酐选自:
1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、
1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、
2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、
四氢-4,8-亚甲基呋喃并[3,4-d]氧杂卓-1,3,5,7-四酮、
3-(羧甲基)-1,2,4-环戊烷三羧酸1,4:2,3-二酐、
六氢呋喃并[3',4':4,5]环戊二烯并[1,2-c]吡喃-1,3,4,6-四酮、
5-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、
苯均四酸二酐
4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)四氢萘-1,2-二羧酸二酐、
5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-5-甲基-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、
5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3a,4,5,9b-四氢萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、
5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-7-甲基-3a,4,5,7a-四氢-2-苯并呋喃-1,3-二酮、
4-叔丁基-6-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-2-苯并呋喃-1,3-二酮、
4,4'-(六氟异亚丙基)二邻苯二甲酸二酐,和
二环[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐。
在本发明的上下文中,术语“聚酰亚胺”具有部分或全部酰亚胺化聚酰胺酸或聚酰胺酯的含义。类似地,术语“酰亚胺化”在本发明的上下文中具有部分或全部酰亚胺化的含义。
本发明的第二个实施方案更具体地涉及一种组合物,其中第二聚合物或共聚物为100%酰亚胺化的,或具有1-99wt.%,优选5-50wt.%,更优选10-40wt.%的酰亚胺化度。
在本发明第二实施方案的上下文中,组合物可包含如上所述的硅氧烷共聚物、与第一者不同的第二聚合物或共聚物、和与该组合物的第一和第二聚合物或共聚物不同的至少一种另外的聚合物或共聚物。
在第二个优选的实施方案中,本发明涉及一种组合物,其包含至少一种如上所述的硅氧烷共聚物、和与第一者不同的第二聚合物或共聚物、和添加剂,且其中该添加剂为本领域技术人员已知的添加剂。
添加剂选自:成核剂、澄清剂、抗静电剂、抗氧化剂、助滑剂、二氧化硅、滑石、稳定剂、UV稳定剂、润滑剂、偶联剂、抗微生物剂、交联剂、增强聚合物主链交联的试剂,如例如酸产生剂、碱产生剂、或四烷氧基硅氧烷如四乙氧基硅烷、或硅氧烷单体如三烷氧基硅氧烷、表面活性剂、光活性剂、光敏剂、光生成剂。
可添加添加剂,例如含硅烷化合物和含环氧基交联剂。
在Plast.Eng.36(1996),(Polyimides,fundamentals and applications),Marcel Dekker,Inc.中描述了合适的含硅烷添加剂。
合适的含环氧基交联添加剂包括4,4'-亚甲基-双-(N,N-二缩水甘油基苯胺)、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、苯-1,2,4,5-四羧酸1,2,4,5-N,N'-二缩水甘油基二酰亚胺、聚乙二醇二缩水甘油醚、N,N-二缩水甘油基环己胺等。
合适的光活性剂包括2,2-二甲氧基苯基乙酮、二苯基甲酮和N,N-二甲基苯胺或4-(二甲基氨基)-苯甲酸乙酯、黄嘌呤酮、噻吨酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁酮-1、500(1-羟基-环己基-苯基-酮和二苯甲酮的按重量计1:1的混合物)和2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、米蚩酮、三芳基锍盐等。
本发明第二实施方案的组合物(优选共混物)包含本发明定义和优选的共聚物、与第一者不同的第二聚合物或共聚物,且任选还包含有机溶剂。在本发明的上下文中,有机溶剂是指本领域公知的任何溶剂。更具体地,有机溶剂选自:烃、酮、酯、醚和醇。
以上烃的实例包括甲苯和二甲苯;以上酮的实例包括甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮、和环己酮;以上酯的实例包括乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异戊酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯和乳酸乙酯;以上醚的实例包括乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氢呋喃和二噁烷;且以上醇的实例包括1-己醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、和丙二醇单正丙基醚。在此之外,优选不溶于水的有机溶剂。
有机溶剂的其它实例为氯苯、吡咯烷酮溶剂(优选N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-环己基-2-吡咯烷酮)、咪唑烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、甲苯、氯仿、有机酯(如乙酰乙酸酯或丁基乙酸酯、戊基乙酸酯、己基乙酸酯)、另外γ-丁内酯、甲基溶纤素、丁基溶纤剂、丁基卡必醇、四氢呋喃、二乙二醇二乙醚、二戊基醚二丙二醇二甲醚、和二异丁基酮单乙二醇二甲醚等。此类溶剂可单独或以其混合物形式使用。
按全部所有共聚物化合物的100重量份计,有机溶剂的量优选为0.5-150000重量份,优选为100-100000重量份,更优选为150-25000重量份。
此类有机溶剂可单独使用或以两种或两种以上组合使用。
本发明的第三目的为提供一种取向层,其包含一种该共聚物。
在本发明的上下文中,“聚合物或低聚物层”一词具有“共聚物层或低聚物层”的含义。
在本发明的上下文中,“取向层”一词具有与“取向膜”相同的含义。
本发明的共聚物可以采用取向层的形式单独使用或与其它聚合物、共聚物、低聚物、单体、光活性聚合物、光活性低聚物和/或光活性单体组合使用,这取决于待添加的聚合物或低聚物层的应用。因此,应理解,通过改变共聚物层的组成,可控制特定和所需性能,例如良好表面润湿性、高压保持率、特定锚定能量等。
本发明的第四目的为提供一种制备包含该共聚物的取向层的方法,其通过用配向光曝光该共聚物来进行,和通过此方法得到的取向层。
该共聚物在其侧链中包含至少一个光反应性基团。
优选地,侧链的光反应性基团通过暴露于配向光而反应。
在本发明的上下文中,术语“光反应性基团”具有能够通过与光(优选配向光)相互作用来反应的基团的含义。
采用配向光的处理可在单个步骤中或在几个单独步骤中进行。在本发明的一个优选实施方案中,采用配向光的处理在单个步骤中进行。
在本发明的上下文中,光反应性基团优选具有可二聚、可异构化、可聚合和/或可交联基团的含义。
在本发明的上下文中,配向光,优选偏振光为波长足以引发光配向的光。优选地,波长在UV-A、UVB和/或UV/C范围内,或在可见光范围内。哪种波长合适,取决于光配向化合物。优选地,光反应性基团对可见光和/或UV光敏感。本发明的另一个实施方案涉及通过激光产生配向光。
配向光的即时方向可垂直于基板或在任何倾斜角度。
更优选地,配向光至少部分地线性偏振、椭圆偏振,诸如例如圆形偏振或非偏振;最优选为至少圆形或部分线性偏振光,或倾斜暴露的非偏振光。尤其,最优选的配向光表示实质偏振光,尤其线性偏振光;或配向光表示非偏振光,其通过倾斜照射施用。
本发明更优选的实施方案涉及通过采用偏振光,尤其线性偏振光,或通过非偏振光的倾斜辐射曝光共聚物来制备取向层的方法。
进一步优选为本发明的共聚物,
-其中共聚物为共聚物凝胶或共聚物网状结构;和/或
-其中共聚物的特性粘度为0.01-10dL/g,优选0.02-5dL/g;和/或
-其中共聚物的分子量为1-6000000、1000-6000000、2000-1000000、2000-500000、更优选为5000-250000。
-其中共聚物含有2-20000个重复单元,尤其4-2000个重复单元,更尤其6-1000个重复单元;和/或
-其中共聚物或低聚物呈统计共聚物形式。
本发明的另一个优选实施方案涉及共聚物,其特性粘度优选为0.01-10dL/g,更优选为0.01-1dL/g。本文中,通过以下方式测定特性粘度(ηinh=lnηrel/C):使用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂,在30℃下测量含有浓度为0.5g/100ml溶液的共聚物的溶液,以评价其粘度。
此外,本发明的优选实施方案涉及含有2-20000个重复单元,尤其4-2000个重复单元,更尤其6-1000个重复单元的共聚物。
共聚物层可容易地由本发明的共聚物制备,且本发明的另一个实施方案涉及包含本发明的共聚物的共聚物层,其优选通过用配向光处理来制备。
优选地,本发明涉及共聚物层,其包含本发明的共聚物或本发明制备的共聚物。
共聚物层优选通过以下方式制备:将本发明的一种或多种共聚物或组合物施加到载体上,并在酰亚胺化后或无酰亚胺化的情况下,采用配向光照射共聚物或共聚物混合物。该配向光具有以上所提供的含义和优选选择。
在本发明的上下文中使用的术语“载体”优选为透明的或不透明的,优选玻璃或塑料基板、聚合物膜,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酰基纤维素(TAC)、聚丙烯、任选涂布有氧化铟锡(ITO),然而不限于此。
通常,包含本发明共聚物的组合物通过本领域已知的通用涂布和印刷方法施加,可使用例如旋涂、弯月面涂布、线涂、狭槽涂布、胶版印刷、柔版印刷、凹版印刷、喷墨印刷。涂布方法为例如旋涂、空气刀涂、刮涂、刮刀涂布、逆辊涂布、门辊涂布、凹版辊涂、吻辊涂布、流延涂布、喷涂、槽孔涂布、压延涂布、电沉积涂布、浸涂或模涂。
一般而言,使用透明载体如玻璃或塑料,其为非柔性或柔性基底,任选地涂布有氧化铟锡(ITO)或Pedot:PSS(聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸酯)或石墨烯基材料。柔性基板用于柔性LCD。
印刷方法为例如凸版印刷,例如柔性版印刷、喷墨印刷、凹版印刷(例如直接凹版印刷或胶版凹版印刷)、石印(例如胶版印刷)、或模版印刷(例如丝网印刷)。本发明的另一个优选实施方案涉及非结构化或结构化的取向层。
此外,本发明涉及制备结构化共聚物层的方法,包括改变共聚物层内的取向方向和/或倾斜角。此取向方向和/或倾斜角的改变可例如通过控制配向光的照射方向来进行。应理解,通过选择性地照射聚合物、共聚物或低聚物层的特定区域,可配向该层的非常特定区域。以此方式,可提供具有限定倾斜角的层。
照射时间取决于个别灯的输出,且可在几秒到几小时范围内变化。然而,光反应也可通过使用例如仅允许适用于反应的辐射穿过的滤波器照射均质层来进行。
进一步优选为一种方法,其用于制备共聚物层;用于制备共聚物层的平面多域配向;和/或用于制备具有在本发明所提供的含义和优先选择内的倾斜角的共聚物层。
本发明的另一个优选实施方案涉及包含一种或多种本发明共聚物的取向层。
在本发明的上下文中,取向层具有与配向层、共聚物层相同的含义和优先选择,且优选为光配向层。
在本发明的上下文中,取向层用于液晶的平面配向(共面转换)或用于液晶的垂直配向。
在更优选的实施方案中,本发明涉及本发明的取向层及其用于液晶的平面配向的用途。
在本发明的上下文中,“液晶的配向”一词是指液晶具有倾斜角。
在本发明的上下文中使用的术语倾斜角为液晶指向矢和配向层表面之间的角度。液晶指向矢应意指液晶分子长轴的平均方向。在本发明的上下文中,平面配向应意指倾斜角小于30°,优选为0-30°。
在优选的实施方案中,由光配向层引起的液晶的倾斜角小于10°,优选0-10°。在更优选的实施方案中,倾斜角小于5°,优选0-5°,且在最优选的实施方案中,倾斜角小于1°,优选0-1°,甚至更优选0-0.5°。优选为小于0.2°或0.1°的倾斜角。
在本发明的上下文中,垂直配向应意指倾斜角大于70°,75°,优选大于80°,85°,更优选地在85°和90°之间,甚至更优选地在86°和87°之间或87°和88°之间或88°和89°之间或89°和90°之间。
本发明的第五实施方案涉及所述取向层用于如下液晶组合物的配向,尤其平面配向的用途:
-a)液晶组合物,其包含一种或多种可聚合液晶单体、或包含一种或多种液晶聚合物或低聚物,其为该可聚合液晶单体的聚合形式,和/或
-b)液晶组合物,其包含一种或多种可聚合液晶单体、或包含一种或多种液晶聚合物或低聚物,其为该可聚合液晶单体的聚合形式,该液晶组合物夹在一对该取向层之间。
液晶聚合物(LCP)的实例描述于US2012/114907A1中,其通过引用并入本文。
在本申请的上下文中使用的LCP材料应意指液晶材料,其包含液晶单体、和/或液晶二聚体、和/或液晶聚合物、和/或交联的液晶。在液晶材料包含液晶单体的情况下,此类单体可聚合,通常在LCP材料中由于与光配向材料的接触而产生各向异性之后。可通过暴露于光化光的热处理引发聚合,光化光优选包括UV光。LCP-材料可由单一类型的液晶化合物组成,但也可为不同的可聚合和/或不可聚合化合物的组合物,其中并非所有化合物都必须为液晶化合物。此外,LCP材料可包含添加剂,例如光引发剂、或各向同性或各向异性荧光和/或非荧光染料。
此外,本发明优选涉及本发明的取向层的用途,其用于诱导相邻液晶层的平面配向,尤其用于操作其中提供平面取向的单元,例如在IPS中,例如IPS模式如S-IPS(超级IPS)、AS-IPS(先进的超级IPS)、E-IPS(增强型IPS)、H-IPS(水平IPS)、UH-IPS、S-IPS II、e-IPS、p-IPS(效能IPS)、PLS技术(面线切换)、PS-IPS(聚合物稳定IPS)、场诱导光反应性配向IPS FFS(边缘场切换)、TN(扭曲向列)、STN(超扭曲向列)。
本发明的液晶组合物包含可聚合单体、或呈该可聚合单体的聚合形式的聚合物或低聚物。可聚合单体、或聚合物或低聚物为双官能的和/或具有刚性核(例如苯)。进一步优选为可聚合单体、或聚合物或低聚物,其具有一个或多个环或稠环结构,和直接键合到该环或稠环结构的官能团。
更优选为液晶具有式(VIII)的单体
P1-Sa-Ab1-(Zb1-Ab2)g-Sb-P2 (VIII)
其中
P1和P2为官能团,且独立地选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、卤代丙烯酸酯(如氟代丙烯酸酯、氯代丙烯酸酯)、氧杂环丁烷基、马来酰亚胺基、烯丙基、烯丙氧基、乙烯基、乙烯基氧基和环氧基,
Sa和Sb彼此独立地为单键或间隔单元,其优选为直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,其中一个或多个,优选非相邻的C-原子、CH-或CH2-基团可被以上所提供的含义和优先选择内的连接基团替代,且优选被单键、-O-、-O(CO)、-S-、-(CO)O-或-NR12-替代,其中取代基优选为至少一个C1-C6烷基,优选甲基且其中R12为低级烷基。
Ab1和Ab2为环结构,且独立地选自未取代或取代的碳环或杂环芳族或脂环族基团,具有本发明中所提供的含义和优先选择,特别优选为1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、联三苯基、联四苯基、菲基,
Zb1选自-O-、-CO-、-CH(OH)-、-CH2(CO)-、-OCH2-、-CH2O-、-O-CH2-O-、-COO-、-OCO-、-(CO)-(CO)-、-OCF2-、-CF2O-、-CF2-、-CON(C1-C16烷基)-、-(C1-C16烷基)NCO-、-CONH-、-NHCO-、-HNOCO-、-OCONH-、-NHCONH-、-OCOO-、-CO-S-、-S-CO-、-CSS、-SOO-、-OSO-、-SOS-、-SO-、-CH2(SO)-、-SO2-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CH=N-、-C(CH3)=N-、-N=N-、或单键;或环状、直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,其中一个或多个C-原子、CH-或CH2-基团可彼此独立地被连接基团替代;
优选地,Zb1为-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCF2-、-CF2O-、-CON(CH3)-、-(CH3)NCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-S-、-S-CO-、-CSS、-SOO-、-OSO-、-CSS-、-SOO-、-OSO-、-CH2(SO2)-、-CH2-CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或单键;
更优选Zb1为-COO-、-OCO-、-OCOO-、-OCF2-、-CF2O-、-CON(CH3)-、-(CH3)NCO-、-CONH-、-NHCO-、-CO-S-、-S-CO-、-CS-S-、-SOO-、-OSO、尤其为-COO-、-OCO-、-OCF2-、-CF2O-、-CON(CH3)-、-(CH3)NCO-、-CONH-、-NHCO-或单键;
最优选Zb1为单键、-COO-或-OCO-;和
g为1、2或3的整数。
在式(VI)中,P1和P2优选为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团,Sa和Sb为单键,Zb1优选为单键,且g优选为0或1。
该液晶最优选为由式(IX)、(X)、(Xa)、(XI)或(XIb)中任一个表示的化合物
其中P1和P2彼此独立地为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氧杂环丁烷、马来酰亚胺、烯丙基、烯丙氧基、乙烯基、乙烯基酰胺、乙烯基氧基和环氧基、环氧基衍生物、丁氧基和丁氧基衍生物;
B为单键、-CO-C(C1-C6烷氧基)2-、-COO-、-OCO-;
该液晶的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6彼此独立地为氢、直链或支链C1-C16烷基,其未取代或被氟、二-(C1-C16烷基)氨基、C1-C15烷氧基、硝基、腈和/或氯取代;且其中一个或多个C原子、CH-或CH2-基团可彼此独立地被连接基团替代;卤素或腈;优选的取代基为C1-C6烷基(尤其为甲基或乙基)、C1-C6烷氧基(尤其为甲氧基或乙氧基)、氯、氟或腈,更优选为甲氧基、氯、氟或CN,且最优选为甲氧基、氯或氟;此外,如果芳族基团被取代,则优选取代一次或两次;
该液晶的S1、S2彼此独立地为单键或间隔单元,其优选为直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,其中一个或多个、优选不相邻的C-原子、CH-或CH2-基团可被以上所提供的含义和优先选择中的连接基团替代,且优选被单键、-O-、-O(CO)、-S-、-(CO)O-或-NR12-替代,其中取代基优选为至少一个C1-C6烷基,优选为甲基,且其中R12为低级基团。
在式(IX)中,P1和P2优选为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团,S1和S2为单键,Z1优选为单键,且n优选为0或1。
在式(IX)和(XI)中,苯环的取代基存在于邻位、间位或对位。在式(X)中,萘环的取代基存在于邻位、间位、对位、遥位、E(表)位、渺位、迫位(pen-position)、平位(pros-position)、跨位(amphi-position)或2,7-位。苯环的取代基优选存在于上述位置中的对位。萘环的取代基优选存在于上述位置中的跨位。
优选为:
通常,液晶组合物或液晶层不受特别限制,条件为其含有上述单-或/和多-可聚合单体。因此,液晶组合物或液晶层可由公知的各种液晶材料制成。液晶组合物或液晶层可由与用于显示器用途的液晶材料相同或不同的液晶材料制成。
在第六实施方案中,本发明涉及一种制造液晶显示器的方法。
在本发明的上下文中,术语“显示器”具有与术语“面板”相同的含义。
制造液晶显示面板的方法可包括使用聚合引发剂,例如甲基乙基酮过氧化物和苯甲酰基醚类化合物。
优选地,本发明涉及一种制造液晶显示器的方法,其包括将至少单一LCP施加在根据本发明的第一或第二实施方案的硅氧烷聚合物、共聚物或低聚物层上,或优选施加在根据本发明的第四实施方案的取向层上,以及聚合该LCP。
通常,LCP的聚合通过辐射或在高温下进行。
LCP可以任何量施加在取向层上,因此量不受特别限制。量可按需要根据例如通过聚合单体LCP形成的LCP聚合物膜的相应厚度设定。
此外,本发明涉及一种制造液晶显示器的方法,其包括将包含如上所述的可聚合液晶单体、或作为该可聚合液晶单体的聚合形式的聚合物或低聚物的液晶组合物与本发明的至少单一取向层(优选两个彼此面对的取向层)接触,及聚合该可聚合液晶单体。
一般而言,聚合方法不受限制,只要其对制造的器件没有不利影响即可。优选地,聚合通过辐射(尤其UV辐射)或通过加热进行。
更具体地说,制备液晶显示器(优选包括液晶平面配向的LCD、更尤其包括IPS模式的LCD、包括本发明的取向层和电极)的方法包括使用偏振光进行材料的曝光(优选第一次曝光),其中曝光引起垂直于偏振光的液晶的取向方向,或/和其中曝光(优选第一次曝光)引起液晶的取向方向和偏振光方向形成高于70°的角度,或/和其中使用偏振光的曝光(优选第一次曝光)是在电极和偏振光方向之间以>70o的角度进行。
本发明的第七目的涉及光学或电光学非结构化或结构化元件,其包含本发明的共聚物或本发明的取向层。
在优选的实施方案中,元件为液晶显示器单元。
在本发明的上下文中,元件、器件、单元、结构均指包含待用本发明的共聚物取向的聚合或可聚合液晶的物体。
优选地,本发明还涉及非结构化或结构化元件、光学或电光学器件,尤其LCD,其包含一对彼此面对的基板;其中该基板具有一对本发明的取向层和
-a)任选地,LCP聚合物膜,其中该聚合物膜形成在该取向层上,或
-b)液晶组合物,其优选包含至少由可聚合液晶单体制成的聚合物,其中该液晶组合物夹在该对取向层之间。
本发明还涉及此类取向层用于液晶的配向、优选平面配向的用途,优选在非结构化或结构化的光学或电光学器件的制造中,优选在混合层元件的制造中。优选地,此类光学或电光学器件具有至少一个取向层以及非结构化和结构化的光学元件和多层系统。层或每一层可包含一个或多个不同空间取向的区域。
偏振光方向应意指在曝光期间配向层表面与偏振光的偏振面的交叉线。如果偏振光为椭圆偏振的,则偏振面应意指由光的入射方向和由偏振椭圆的主轴所限定的平面。
在本发明的上下文中,术语偏振光方向不仅用于描述曝光过程的持续时间的方向,而且在曝光之后用于表示偏振光在曝光期间被施加时,它在配向层上的方向。
电极优选为平行条纹、锯齿形或梳状电极的形式。
优选地,本发明涉及光学和电光学非结构化或结构化结构元件,优选液晶显示器单元,多层和混合层元件,其包含至少一个本发明的聚合物层、共聚物或低聚物层。
本发明光学或电光元件一词优选具有以下含义:多层系统、或用于制备显示器波导的器件、安全或商标保护元件、条形码、光栅、滤波器、延迟器、补偿膜、反射偏振膜、吸收偏振膜、各向异性散射膜补偿器和延迟膜、扭曲延迟器膜、胆甾型液晶膜、宾主效应液晶膜、单体波纹膜、近晶液晶膜、偏振器、压电单元、表现非线性光学特性的薄膜、装饰性光学元件、亮度增强膜、用于波长带选择性补偿的组件、用于多域补偿的组件、多视图液晶显示器组件、消色差延迟器、偏振态校正/调整膜、光学或电光传感器的组件、增亮膜的组件、用于光基电信设备的组件、具有各向异性吸收器的G/H偏振器、反射圆偏振器、反射线性偏振器、MC(单体波纹膜)、扭曲向列(TN)液晶显示器、混合配向向列(HAN)液晶显示器、电控双折射(ECB)液晶显示器、超扭曲向列(STN)液晶显示器、光学补偿双折射(OCB)液晶显示器、π单元液晶显示器、PLS技术(面线切换)、PS-IPS(聚合物稳定IPS)、共面转换(IPS)液晶显示器,例如IPS模式,如S-IPS(超级IPS)、AS-IPS(先进的超级IPS)、E-IPS(增强型IPS)、H-IPS(水平IPS)、UH-IPS、S-IPS II、e-IPS、p-IPS(效能IPS);场诱导光反应性配向(IPS)、边缘场切换(FFS)液晶显示器;(FPA)场诱导光反应性配向;混合FPA;VA-IPS模式液晶显示器,或使用蓝色相液晶的显示器;所有以上显示器类型均以透射或反射或透反射模式应用。
更优选的光学或电光元件为PLS技术(面线切换)、PS-IPS(聚合物稳定IPS)、共面转换(IPS)液晶显示器,例如IPS模式,如S-IPS(超级IPS)、AS-IPS(先进的超级IPS)、E-IPS(增强型IPS)、H-IPS(水平IPS)、UH-IPS、S-IPS II、e-IPS、p-IPS(效能IPS);场诱导光反应性配向(IPS)、边缘场切换(FFS)液晶显示器;(FPA)场诱导光反应性配向;混合FPA;VA-IPS模式液晶显示器,或使用蓝色相液晶的显示器;所有以上显示器类型均以透射或反射或透反射模式应用。
本领域技术人员无法预见到本发明的优点。令人惊讶地发现,在用偏振光照射时,本发明的共聚物使聚合或可聚合的液晶取向。此外,该光配向材料显示出良好且均匀的平面取向品质和良好的电光学品质,如例如良好的电压保持率或良好的图像残留性能,尤其是在高退火温度下。进一步的实施例将证明本发明的共聚物具有良好或非常好的图像残留性能、对比率和电压保持率。
进一步的实施例为实施例的非限制性选择,其将进一步解释本发明。
实施例
实施例中使用的定义:
1H NMR:1H核磁共振光谱
DMSO-d6:氘化二甲亚砜
300MHz:300兆赫兹
M:多重峰
D:双峰
Dd:双重双峰
t:三重峰
s:单重峰
q:四重峰
qi:五重峰
br:宽峰
HCl:氯化氢
HCl溶液(25%):体积百分比
NaOH:氢氧化钠
NaOH(30%):重量百分比
MeOH:甲醇
EtOAc:乙酸乙酯
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
THF:四氢呋喃
TBME:叔丁基甲基醚
DMF:N,N-二甲基甲酰胺
DBU:1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯
NaHCO3:碳酸氢钠
H2SO4:硫酸
RT:室温,通常在18℃至28℃的范围内
[η]:粘度
v.t.%:体积百分比
GPC:凝胶渗透色谱法。GPC是用UV检测器和用聚苯乙烯作为标准液测量。
Mw:分子量
PI:多分散性指数
MLC7067:为得自Merck KGA的液晶混合物,其介电各向异性为10.3,光学各向异性为0.1025和旋转粘度为81m.Pa.s。
实施例1
4-(3-氰基丙氧基)苯甲酸化合物1的制备
将46.8g(307mmol)的4-羟基苯甲酸甲酯、50g(338mmol)的4-溴丁腈溶解在535mL的NMP中。添加5.1g(31mmol)碘化钾和128g(93mmol)碳酸钾,将悬浮液加热至80℃。48小时后,添加15g氢氧化钠和49ml水的混合物。将反应混合物加热至100℃持续5小时。然后将溶液冷却并加入480mL水。除去水层,将有机层倒入1.5L冰水中。添加81mL的25%HCl溶液。将沉淀物滤出并用250mL水洗涤。将所得产物并入600mL的MeOH中。然后将悬浮液搅拌1小时并滤出,得到50.1g(80%)白色粉末状的化合物1,其无需进一步纯化即可使用。
实施例2
(2E)-3-(4-{[4-(3-腈丙氧基)苯甲酰基]氧基}苯基)丙-2-烯酸化合物2的制备
将16.8g(82mmol)化合物1悬浮在56mL甲苯中并添加几滴DMF。将悬浮液加热至75℃并添加10.7g(90mmol)亚硫酰氯。2小时后,在压力下移除过量的亚硫酰氯。将溶液冷却至室温。添加10.2g(83mmol)的4-羟基苯甲醛,0.5g(4mmol)的4-二氨基吡啶和28g(355mmol)吡啶。3小时后,添加14.5g(140mmol)丙二酸和3g(42mmol)吡咯烷。使反应混合物在80℃下反应30分钟。然后并入16.8mL的MeOH,将悬浮液冷却并在0℃保持1小时。将产物滤出并在57mL的MeOH、11mL水和7.5g的25%HCl溶液的溶液中悬浮2小时。将固体滤出并用MeOH和庚烷洗涤。将产物在乙腈中结晶,得到23g(80%)白色粉末状的化合物2。
于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.44(s,1H),8.10(d,2H),7.80(d,2H),7.63(d,1H),7.33(d,2H),7.15(d,2H),6.55(d,1H),4.17(t,2H),2.69(t,2H),2.08(qi,2H)
实施例3
6-[4-(氰基甲基)苯氧基]己酸甲酯化合物3的制备
将5.65g(42mmol)的(4-羟基苯基)乙腈和9.1g(44mmol)的6-溴己酸甲酯溶解在75mL的N,N-二甲基甲酰胺中。添加6.45g(46mmol)碳酸钾和0.7g(4mmol)碘化钾,将悬浮液加热至80℃。5小时后,以冰浴将混合物冷却至0℃。缓慢添加375ml的H2O和12.4g的37%HCl。将沉淀物滤出并用500ml的H2O洗涤。在40℃下真空中过夜干燥白色固体,得到11.2g的6-[4-(氰基甲基)苯氧基]己酸。
实施例3a、3b、3c和3d
按照对化合物3所述的方法制备化合物4、5、6、7,条件为用4-溴丁酸甲酯、5-溴戊酸甲酯、8-溴辛酸甲酯、11-溴十一烷酸甲酯分别替代6-溴己酸甲酯。
实施例4
6-(4-甲酰基苯氧基)己酸甲酯化合物8的制备
按照对化合物3所述的方法制备化合物8,条件为用4-羟基苯甲醛替代(4-羟基苯基)乙腈。
实施例4a、4b、4c和4d
按照对化合物8所述的方法制备化合物9、10、11、12,条件为用4-溴丁酸甲酯、5-溴戊酸甲酯、8-溴辛酸甲酯、11-溴十一烷酸甲酯分别替代6-溴己酸甲酯。
实施例5
6-[4-(1-氰基-2-苯基-乙烯基)苯氧基]己酸化合物13的制备
将8.85g(35mmol)化合物3和3.8g(35mmol)苯甲醛溶解在30mL丙-2-醇中。将溶液加热至60℃,并逐滴添加1.77mL(1.9mmol)的四丁基氢氧化铵在甲醇中的2M溶液。在60℃下2小时后,将反应混合物冷却至0℃。将沉淀物滤出,用冷丙-2-醇洗涤。将7.4g固体溶解在55ml二甲基乙酰胺中,且然后添加1.35g的NaOH和1.2g的H2O在55ml的MeOH中的溶液。反应完成后,将混合物溶液缓慢倒入13.2g的25%HCl和316g的H2O的溶液中。将沉淀物滤出并在真空下干燥,得到6.5g白色粉末。
于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.00(s,1H),7.90(m,3H),7.70(d,2H),7.53(m,3H),7.07(d,2H),4.03(t,2H),2.25(t,2H),1.75(qi,2H),1.59(qi,2H),1.44(m,2H)。
实施例5a、5b、5k、5l
按照对化合物13所述的方法制备化合物14、15、23、24,条件为用化合物5、化合物7、化合物6、化合物4分别替代化合物3。
化合物14在THF-d8中的1H NMR(300MHz):10.68(s,1H),7.95(dd,2H),7.70(m,3H),7.47(m,3H),7.04(d,2H),4.08(t,2H),2.35(t,2H),1.83(m,4H)。
化合物15于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):11.95(s,1H),7.90(m,3H),7.70(d,2H),7.52(m,3H),7.07(d,2H),4.03(t,2H),2.19(t,2H),1.73(qi,2H),1.2(m,14H)。
化合物23于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):11.98(s,1H),7.90(m,3H),7.71(d,2H),7.59(br.,3H),7.06(dd,2H),4.03(t,2H),2.24(t,2H),1.75(m,2H),1.6-1.2(m,8H)。
化合物24于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.01(s,1H),7.91(m,3H),7.71(d,2H),7.52(m,3H),7.08(d,2H),4.03(t,2H),2.41(t,2H),1.97(qi,2H)。
实施例5c和5d
按照对化合物13所述的方法制备化合物17、18,条件为用4-氟苯甲醛和4-三氟甲基苯甲醛分别替代苯甲醛。
化合物17于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.04(s,1H),7.98(dd,2H),7.92(s,1H),7.68(d,2H),7.38(dd,2H),7.07(d,2H),4.03(t,2H),2.24(t,2H),1.74(qi,2H),1.58(qi,2H),1.45(m,2H)。
化合物18于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.05(s,1H),8.06(m,3H),7.89(d,2H),7.73(d,2H),7.09(d,2H),4.05(t,2H),2.30(t,2H),1.80(m,4H)。
实施例5e
按照对化合物13所述的方法制备化合物19,条件为用化合物8替代化合物3,且用苄腈替代苯甲醛。
化合物19于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.00(s,1H),7.95(m,3H),7.74(d,2H),7.42(m,3H),7.10(d,2H),4.06(t,2H),2.25(t,2H),1.75(qi,2H),1.58(qi,2H),1.45(m,2H)。
实施例5f、5i
按照对化合物19所述的方法制备化合物20、25,条件为用化合物12和化合物10分别替代化合物8。
化合物20于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.00(s,1H),7.95(m,3H),7.74(d,2H),7.42(m,3H),7.10(d,2H),4.06(t,2H),2.19(t,2H),1.74(qi,2H),1.40(m,14H)。
化合物25于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.05(s,1H),7.94(m,3H),7.73(d,2H),7.51(m,3H),7.11(d,2H),4.07(t,2H),2.30(t,2H),1.80-1.60(m,4H)。
实施例5g
按照对化合物19所述的方法制备化合物21,条件为用化合物10替代化合物8,且用4-三氟甲基苯甲醛替代苯甲醛。
化合物21于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.05(s,1H),8.13(s,1H),7.97(m,4H),7.86(d,2H),7.13(d,2H),4.09(t,2H),2.31(t,2H),1.76(m,4H)。
实施例5h
按照对化合物21所述的方法制备化合物22,条件为用2-(3,5-二甲氧基苯基)乙腈替代4-三氟甲基苯甲醛。
化合物21于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.05(s,1H),7.96(m,3H),7.11(d,2H),6.86(d,2H),6.57(s,1H),4.07(t,2H),3.82(s,6H),2.15(t,2H),1.70(m,4H)。
实施例5i
按照对化合物21所述的方法制备化合物26,条件为用4-氟苯甲醛替代4-三氟甲基苯甲醛。
化合物26于DMSO-d6中的1H NMR(300MHz):12.05(s,1H),7.92(m,3H),7.77(m,2H),7.35(t,2H),7.10(d,2H),4.07(t,2H),2.30(m,2H),1.80-1.60(m,4H)。
实施例6
聚合物P3的制备
将5.05g(14mmol)化合物2和0.27g(0.7mmol)化合物14悬浮在35ml的4-甲基-2-戊酮和0.54g的H2O中。添加0.16g(0.75mmol)溴化四乙铵,得到白色悬浮液。逐滴添加4.25g(14.2mmol)的2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷。将混合物在回流下搅拌48小时。将悬浮液冷却。移除上层液相,用25ml的4-甲基-2-戊酮冲洗聚合物。添加20ml四氢呋喃和50ml乙酸乙酯,且将混合物用15ml水萃取。将所得溶液缓慢倒入240mL冷叔丁基甲基醚中。将固体滤出并用10mL叔丁基甲基醚洗涤。将得到的白色固体真空干燥,得到5.45g聚合物。
Mw(DA):171120,Mn(DA):75 600,PI:2.26
实施例7
聚合物P2的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P2,条件为使用5.05g(14mmol)化合物2和0.162g(0.56mmol)化合物14。
Mw(DA):56450,Mn(DA):34780,PI:1.62
实施例8
聚合物P1的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P3,条件为使用5.05g(14mmol)化合物2和0.216g(0.42mmol)化合物14。
Mw(DA):40960,Mn(DA):25866,PI:1.58
实施例9
聚合物P4的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P4,条件为使用5.05g(14mmol)化合物2和0.378g(0.98mmol)化合物14。
Mw(DA):95700,Mn(DA):59550,PI:1.6
实施例10
聚合物P5的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P5,条件为使用5.05g(14mmol)化合物2和0.486g(1.26mmol)化合物14。
Mw(DA):74130,Mn(DA):41580,PI:1.78
实施例11
聚合物P6的制备
按照对P1所述的方法制备聚合物P6,条件为用化合物15替代化合物14。
Mw(DA):98100,Mn(DA):41400,PI:2.37
实施例12
聚合物P7的制备
按照对P2所述的方法制备聚合物P7,条件为用化合物13替代化合物14。
Mw(DA):63100,Mn(DA):36600,PI:1.72
实施例13
聚合物P8的制备
按照对P3所述的方法制备聚合物P8,条件为用化合物19替代化合物14。
Mw(DA):86080,Mn(DA):41030,PI:2.1
实施例14
聚合物P9的制备
按照对P1所述的方法制备聚合物P9,条件为用化合物20替代化合物14。
Mw(DA):117320,Mn(DA):65240,PI:1.8
实施例15
聚合物P10的制备
按照对P3所述的方法制备聚合物P10,条件为用化合物17替代化合物14。
Mw(DA):128800,Mn(DA):54640,PI:2.36
实施例16
聚合物P11的制备
按照对P2所述的方法制备聚合物P11,条件为用化合物17替代化合物14。
Mw(DA):40390,Mn(DA):,PI:26650,PI:1.52
实施例17
聚合物P12的制备
按照对P3所述的方法制备聚合物P12,条件为用化合物21替代化合物14。
Mw(DA):81530,Mn(DA):44500,PI:1.83
实施例18
聚合物P13的制备
按照对P3所述的方法制备聚合物P13,条件为用化合物18替代化合物14。
Mw(DA):77920,Mn(DA):40320,PI:1.93
实施例19
聚合物P14的制备
按照对P3所述的方法制备聚合物P14,条件为用化合物22替代化合物14。
Mw(DA):72780,Mn(DA):40218,PI:1.8
聚合物P15的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P15,条件为用化合物23替代化合物14。
Mw(DA):124830,Mn(DA):43000,PI:2.9
聚合物P16的制备
按照对聚合物P3所述的方法制备聚合物P16,条件为用化合物23替代化合物14。
Mw(DA):131250,Mn(DA):45950,PI:2.85
聚合物P17的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P17,条件为用化合物24替代化合物14。
Mw(DA):104670,Mn(DA):37800,PI:2.8
聚合物P18的制备
按照对聚合物P3所述的方法制备聚合物P18,条件为用化合物24替代化合物14。
Mw(DA):123240,Mn(DA):46560,PI:2.7
聚合物P19的制备
按照对聚合物P3所述的方法制备聚合物P18,条件为用化合物25替代化合物14。
Mw(DA):125500,Mn(DA):49740,PI:2.5
聚合物P20的制备
按照对聚合物P3所述的方法制备聚合物P20,条件为用化合物20替代化合物14。
Mw(DA):88125,Mn(DA):32830,PI:2.7
聚合物P21的制备
按照对聚合物P4所述的方法制备聚合物P21,条件为用化合物17替代化合物14。
Mw(DA):90110,Mn(DA):43400,PI:2
聚合物P22的制备
按照对聚合物P1所述的方法制备聚合物P22,条件为用化合物26替代化合物14。
Mw(DA):87260,Mn(DA):45360,PI:1.9
聚合物P23的制备
按照对聚合物P3所述的方法制备聚合物P23,条件为用化合物26替代化合物14。
Mw(DA):114970,Mn(DA):48850,PI:2.4
实施例20
比较例CP1
将49.2g化合物2悬浮在375ml的4-甲基-2-戊酮和5g水中。添加1.5g四乙基溴化铵,得到白色悬浮液。逐滴添加38.4g的2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷。将混合物在回流下搅拌48小时。将悬浮液冷却。移除上层液相,用150ml的4-甲基-2-戊酮冲洗聚合物。添加140mL四氢呋喃,且在搅拌下将混合物加热至50-60℃直至产生(黄色)溶液。在10分钟内将所得淡黄色溶液缓慢倒入1.5L的冷四丁基甲基醚中。在15cm布氏含纸过滤器上将固体滤出(历时2分钟)且以500mL的叔丁基甲基醚洗涤。将所得白色固体(70.0g)在真空下干燥,得到70g聚合物。
Mw(DA):34500,Mn(DA):22700,PI:1.52
实施例21
PAA-1的制备
将0.666g(3.4mmol)的1,2,3,4-环丁烷四羧酸加入0.69g(3.47mmol)的4-(4-氨基苯氧基)苯胺于8.6g的NMP中的溶液中。然后在0℃下进行搅拌2小时。将聚合物混合物用50mL的NMP稀释,沉淀到300mL水中,在40℃真空下干燥后,得到2.1g白色粉末状的聚酰胺酸PAA-1。
[η]=0.40dL/g
PAA-2的制备
将0.69g(3.1mmol)的2,3,5-三羧基环戊乙酸-1,2:3,4-二酐加入1.5g(3.1mmol)的4-(4-氨基苯氧基)苯胺于5.1g的NMP中的溶液中。然后在0℃下进行搅拌2小时。将聚合物混合物用30g NMP稀释,沉淀到300mL水中,在40℃真空干燥后,得到1.9g白色粉末状的聚酰胺酸PAA-2。
[η]=0.40dL/g
PAA-3的制备
将3.2g(14.1mmol)的2,3,5-三羧基环戊乙酸-1,2:3,4-二酐加入3g(14.1mmol)的4,4'-亚乙基二苯胺与35g的NMP中的溶液中。然后在0℃下进行搅拌2小时。然后将聚合物混合物用47g丙酮稀释,沉淀到500mL水中,在40℃真空干燥后,得到6.5g白色粉末状的聚酰胺酸PAA-3。
[η]=0.52dL/g
PAA-4的制备
将5.6g(25.2mmol)的2,3,5-三羧基环戊基乙酸-1,2:3,4-二酐加入5g(25.2mmol)的4,4'-亚甲基二苯胺于60g的NMP中的溶液中。然后在0℃下进行搅拌2小时。随后使混合物在室温下反应1小时。然后将聚合物混合物用100g NMP和78g丙酮稀释,沉淀到3500mL水中,在40℃真空干燥后,得到14g白色粉末状的聚酰胺酸PAA-4。
[η]=0.52dL/g
应用实施例
实施例22
制备液晶单元,其中液晶通过光反应性P1配向,且电场施加在单元间隙各侧上的两个平面电极之间。
通过将P1和聚酰胺酸PAA-1以10:90/wt.%的比例混合,以在NMP中形成共混组合物,并充分搅拌直至固体溶解来制备6.3wt%溶液。然后添加第二种溶剂丁基溶纤剂(BC),且充分搅拌整个组合物,得到最终溶液。NMP与丁基溶纤剂之间的溶剂比为1:1。以3600rpm的旋转速度将上述聚合物溶液旋涂在两个ITO涂覆的玻璃基板上持续30秒。在旋涂之后,将基板进行以下烘焙程序:在130℃下预烘烤1.5分钟,且在200℃的温度下后烘烤40分钟。所得的层厚度为约90-110nm。将顶部具有涂覆的聚合物层的基板以相对于基板表面的法线以0°的入射角暴露于线性偏振UV光(LPUV)。偏振面在横跨基板法线和光的传播方向的平面内。所施加的曝光剂量为100mJ/cm2。在LPUV暴露之后,将单元与2个基板组装在一起,暴露的聚合物层面向单元内部。将基板相对于彼此进行调整,使得诱导的配向方向彼此平行。该单元为采用液晶MLC7067(Merck KGA)填充的毛细管,该液晶具有正介电各向异性。此后,任选地将单元在130℃下退火30分钟并冷却至室温。单元中液晶的配向品质是通过将单元放置在两个正交偏振器之间来检查并加以调整以得到暗态。如果暗态显示无缺陷且液晶充分取向,则配向品质被定义为良好。如果暗态由于单元的一些区域中液晶的轻微非均质取向而具有漏光,则配向品质被定义为中等。如果液晶在无暗态的情况下不取向,则配向品质被定义为较差。
单元中的液晶显示单元充分界定且均质的平面取向。使用来自Shintech的旋转分析仪方法测量倾斜角低于0.2°。
实施例22a
按照实施例22中所述的方法制备液晶单元,除了相对于基板表面法线40°的入射角用于线性偏振UV。在单元热退火之前和之后,单元中的液晶显示单元充分界定且均质的平面取向。使用Shintech的旋转分析仪方法测量倾斜角约低于0.2°。
实施例23
按照实施例22所述的方法,用P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10、P11、P12、P13、P14、P15、P16、P17、P18、P19、P20、P21、P22、P23和CP1制备单元。在单元热退火之后,所有单元中的液晶显示充分界定且均质的平面取向。使用Shintech的旋转分析仪方法测量倾斜角低于0.2°。
实施例24
测量实施例22和23中制成的单元的图像残留。使用Shintech的Optipro-250测量IPS单元的图像残留。使用589nm的波长。由2个独立像素组成的未偏置样品放置在正交偏振器之间,样品的配向方向平行于第一偏振器。通过施加60Hz的方波电压来测量两个像素的电压-透射率曲线,以找到最大透射率T100的电压幅度V100,和达到1%透射率(T1[0])的电压幅度V1。将具有幅度V100的60Hz方波电压施加到第一像素(称为测量像素,M)24小时的时间段,而第二(参考,R)像素保持无偏置。在此期间,将样品避光和室温下保存。24小时后,使用相同的电压V1再次测量两个像素的透射率T1[24h]。样品的图像残留为:
图像残留(24h)=[TM1(24h)/TM1(0h)]×[TR1(0h)/TR1(24h)]×100,其中M表示测量像素,R表示参考像素。单元的图像残留在值低于109%时视为非常好(●),在值109%至113%之间视为良好(□),在值高于113%时视为差(×)。
如实施例24所示,与比较例CP1的图像残留(其为差)相比,根据本发明的共聚物的图像残留为非常好或良好。
实施例25
通过对比率(CR)量化来自实施例22和实施例23的单元的配向质量。未偏置IPS单元的对比度通过以下方式确定:使用透射显微镜测量其漏光,该透射显微镜由背光、偏振器和分析仪、用以测量透射光能量的在偏振器与光电倍增器之间的光学器件(聚光透镜、显微镜物镜)组成。作为光源,使用来自ELDIM的LED背光,其类似于来自商业显示器的背光。显微镜物镜的焦平面(样品)中的测量区域约为1mm2。在无样品时,将来自显微镜的偏振器达到垂直位置(检测器信号显示最小值)。将未偏置样品放在显微镜物镜下,且共平面旋转直到检测器显示最小值V0(单元的配向方向平行于偏振器)。通过保持样品的共平面位置,使分析仪旋转90°(直到检测器显示最大值Vmax)。样品的对比度为CR=Vmax/V0
如果CR低于1000,则对比度视为差;如果CR介于1000-2000之间,CR为中等(●);如果CR介于2000-3000之间,则对比度视为良好(□);如果CR高于3000,则CR视为非常好
实施例26
使用来自日本Toyo的LCM-1仪器在室温下测量来自实施例22和23的单元的电压保持率(VHR)。使用短帧周期(T)测量VHR。然后在T=20ms的时间段内测量在V0(V在t=0时)=5V的情况下,64μs的电压浪涌的电压衰减V(在T=20ms时)。然后在室温下确定电压保持率,其通过在100%VHR的情况下由面积加权的V0和V之间的测量曲线的积分给出。结果显示所有测试单元的VHR≥99%。

Claims (15)

1.一种共聚物,其包含:
i.具有式(I)侧链的第一单体
其中
n0为0-4的整数;和
n1为0-15的整数;和
n2为0-15的整数;和
n3为1-15的整数;和
X、Y各自独立地表示H、F、Cl、CN;和
S2表示环状、芳族、直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可被连接基团替代;和
E表示O、S、NH、C(C1-C6烷基)、NR4、OC、OOC、OCONH、OCONR12、SCS、SC,其中R12为环状、直链或支链、取代或未取代的C1-C24烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可彼此独立地被连接基团替代;和
A表示卤素、或取代或未取代的C1-C24烷基、取代或未取代的C1-C24烯基、取代或未取代的C1-C24炔基、或羧酸,其中一个或多个-C-、-CH-、-CH2-基团可彼此独立地被杂原子替代;和
Z2表示具有其电子密度离域作用和/或诱导其相邻原子的电子密度离域作用的化学基团;和
T表示单键、未取代或取代的直链C1-C16烷基;和
其中*表示至聚合物主链的连接;和
ii.具有式(II)侧链的第二单体
其中
n5和n6彼此独立地为0、1或2;和
E1为桥联基团,选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR6-、-NR6CO-、-CONR6-、-NR6COO-、-OCONR6-、-NR6CONR6-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;和
S3为间隔基团,选自单键、直链或支链C1-C24亚烷基,其未被取代或被氰基或卤素取代,且其中一个或多个CH2基团可彼此独立地被杂原子替代或被选自以下的基团替代:-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OOC-、-NR6-、-NR6CO-、-CONR6-、-NR6COO-、-OCONR6-、-NR6CONR6-、-C=C-、-C≡C-、-O-COO-;和
Y1和X1彼此独立地为氰基或氢;和
Ar1和Ar2彼此独立地表示5-40个原子的环系,其中每个环系包括至少一个通过电子共轭(π-π键)直接连接至式(II)的双键的不饱和度;和
R1、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素、直链或支链、取代或未取代的C1-C24烷基、腈;或R1和R4为氢,且R2和R3一起形成给电子环的残基,其稠合至Ar2环;和
R5、R6和R7彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素、直链或支链的、取代或未取代的C1-C24烷基、腈、或给电子单取代基;或R5和R6一起形成给电子环的残基,其稠合至Ar1环;和
*表示至聚合物主链的连接;和
其中聚合物主链为聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的共聚物,其中第一单体中和第二单体中聚合物主链的单体由式(VI)表示
其中
Ra表示OH、Cl、具有1-20个碳的取代或未取代烷氧基、具有1-20个碳的烷基、或具有1-20个碳的芳基;和
R0表示OH、Cl、具有1-20个碳的直链或支链、取代或未取代的烷氧基,其中-C-、-CH-、-CH2-可被未取代或取代的C6-C20芳基替代;
S1表示单键或直链或支链、取代或未取代的C1-C24亚烷基,特别为C1-C12亚烷基,更特别为C1-C8亚烷基,更特别为C1-C6亚烷基,最特别为C1-C4亚烷基,最特别为C1-C2亚烷基,其中一个或多个-C-、-CH-、CH2-基团可被连接基团替代;和
z为0-15的整数;和
Z1表示单键、或C3-C12的取代或未取代的脂族或脂环族基团;和
*表示至式(I)单体的连接。
3.根据权利要求2所述的共聚物,其中
Ra、R0如上所述;和
Z1表示取代或未取代的C5-C6脂环族基团;和
S1表示取代或未取代的C1-C24直链烷基。
4.根据权利要求2或3所述的共聚物,其中
Ra、R0如上所述;和
Z1表示取代或未取代的环己醇基团或取代或未取代的环己醚基团;和
S1表示乙基。
5.根据权利要求1所述的共聚物,其中在具有式(I)侧链的第一单体中,
n0、n1、n2、n3、S2、T如上所述;和
A表示H、一个或多个卤素、一个或多个甲氧基或一个或多个羧基;和
E表示O、或S或NH;和
X、Y为H;和
Z2为CN。
6.根据权利要求5所述的共聚物,其中在具有式(I)侧链的第一单体中,
n0、n1、n2、n3、S2、T、A、X、Y和Z2如上所述;和
E表示O。
7.根据权利要求1所述的共聚物,其中在具有式(II)侧链的第二单体中,
S3、Ar1、Ar2、X1、Y1、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、n5和n6如上所定义;和
E1选自-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OOC-。
8.根据权利要求7所述的共聚物,其中在具有式(II)侧链的第二单体中,
S3为直链或支链的C1-C24亚烷基,其为未取代的且其中一个或多个CH2基团可彼此独立地被-O-取代。
9.根据权利要求7或8所述的共聚物,其中
R1、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素、直链或支链、取代或未取代的C1-C24烷基、腈。
10.根据权利要求7或8所述的共聚物,其中
R1和R4为氢;和
R2和R3一起形成稠合至Ar2环的给电子环的残基;
或其中R1、R2、R3和R4彼此独立地为氢、C1-C12烷氧基、卤素、直链或支链、具有卤素取代或未取代的C1-C24烷基、腈。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的共聚物,其中
R5、R6和R7为氢。
12.组合物,其包含至少一种根据权利要求1-11中任一项所述的第一共聚物和与第一共聚物不同的第二聚合物或共聚物,和任选的添加剂。
13.取向层,其包含至少一种根据权利要求1至11中任一项所述的共聚物,或根据权利要求12所述的组合物。
14.根据权利要求13所述的取向层用于液晶取向的用途。
15.光学或电光学非结构化或结构化元件,优选液晶显示器单元、多层和混合层元件,其包含至少一种根据权利要求1-11中任一项所述的线性、支链或交联共聚物,或根据权利要求12所述的组合物,或根据权利要求13所述的取向层。
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