CN112679662A - 聚合性组合物、液晶调光元件、调光窗、智能窗及液晶复合体的用途 - Google Patents

聚合性组合物、液晶调光元件、调光窗、智能窗及液晶复合体的用途 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种含有如下液晶组合物的聚合性组合物、液晶调光元件、调光窗、智能窗及液晶复合体的用途,所述液晶组合物满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、正介电常数各向异性大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大之类的特性的至少一种。一种聚合性组合物,含有:作为第一成分的包含特定化合物(1)、特定化合物(2)及特定化合物(3)的液晶组合物;作为第二成分的聚合性化合物;以及作为第三成分的光聚合引发剂。

Description

聚合性组合物、液晶调光元件、调光窗、智能窗及液晶复合体 的用途
技术领域
本发明主要涉及一种含有液晶组合物的聚合性组合物以及由所述聚合性组合物所获得的液晶调光元件、调光窗、智能窗及液晶复合体的用途。
背景技术
液晶组合物通过调节施加的电压来改变液晶分子的排列。通过利用所述液晶组合物的特性,可控制光的透过。液晶调光元件是利用了所述液晶组合物的特性的元件,通常包括基板(例如玻璃基板之类的硬质基板、塑料基板之类的软质基板)及基板所夹持的液晶组合物。液晶调光元件作为显示器、光学快门、调光窗(现有文献1)、智能窗(smart window)(现有文献2)等,广泛应用于建筑材料、车载零件等各种用途。
液晶调光元件的一例是光散射模式的高分子分散型液晶调光元件。在所述液晶调光元件中,液晶组合物是分散在聚合物中的液晶复合体。高分子分散型液晶调光元件具有以下特征:(1)元件的制作容易;(2)容易大面积地进行膜厚控制,因此能够制作大画面的元件;(3)无需偏光板,因此能够进行明亮的显示;(4)由于利用光散射,因此视角广。高分子分散型液晶调光元件由于具有此种特征,因此期待调光玻璃、投影型显示器、大面积显示器等用途。
液晶调光元件的另一例是聚合物网络(polymer network)型液晶调光元件。此类型的元件是在聚合物的三维网络中存在液晶组合物的液晶复合体。聚合物网络型液晶调光元件中,与高分子分散型的不同点在于,液晶组合物具有连续的结构。聚合物网络型液晶调光元件也具有与高分子分散型液晶调光元件相同的特征。另外,还存在聚合物网络型与高分子分散型混合存在的液晶调光元件。
在液晶调光元件中使用具有适当的特性的液晶组合物。通过提高所述液晶组合物的特性,可获得具有良好的特性的液晶调光元件。将两种特性的关系归纳于下述表1中。基于此表1的内容进一步说明。液晶组合物的向列相的温度范围与元件的可使用的温度范围相关联。向列相的优选的上限温度为约90℃以上,而且向列相的优选的下限温度为约-20℃以下。液晶组合物的粘度与元件的响应时间相关联。为了控制光的透过率,优选为响应时间短。即使是1毫秒也希望响应时间更短。因此,优选为液晶组合物的粘度小。进而优选为低温下的粘度小。液晶组合物的弹性常数与元件的响应时间相关联。为了在元件中实现响应时间短,更优选为组合物的弹性常数大。
液晶组合物的光学各向异性与元件的雾度(haze)相关联。雾度是扩散光相对于总透过光的比例。当阻挡光时优选为雾度大。对于大的雾度而言优选为光学各向异性大。液晶组合物的介电常数各向异性大有助于元件的阈电压低或消耗电力小。因此,优选为介电常数各向异性大。液晶组合物的比电阻大有助于元件的电压保持率大。因此,优选为在初始阶段具有大的比电阻的液晶组合物。优选为在长时间使用后,具有大的比电阻的液晶组合物。液晶组合物对光或热的稳定性或耐候性与元件的寿命相关联。当所述稳定性或耐侯性良好时,寿命长。对元件期待这些特性。
[表1]
表1.液晶组合物与液晶调光元件的特性
编号 液晶组合物的特性 液晶调光元件的特性
1 向列相的温度范围广 可使用的温度范围广
2 粘度小 响应时间短
3 光学各向异性大 雾度大
4 正或负的介电常数各向异性大 阈电压低、消耗电力小
5 比电阻大 电压保持率大
6 对光及热稳定 寿命长
7 弹性常数大 响应时间短
液晶调光元件有正常模式(normal mode)与反向模式(reverse mode)。在正常模式下,当不施加电压时为不透明,当施加电压时变为透明。在反向模式下,当不施加电压时为透明,当施加电压时变为不透明。在具有正常模式的元件中使用具有正的介电常数各向异性的液晶组合物。具有反向模式的元件有使用具有负的介电常数各向异性的液晶组合物的情况及使用具有正的介电常数各向异性的液晶组合物的情况。正常模式的元件得到广泛使用。这一元件具有廉价、制作容易的优点。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开平06-273725号公报
[专利文献2]国际公开2011/96386号
[专利文献3]日本专利特开昭63-278035号公报
[专利文献4]日本专利特开平01-198725号公报
[专利文献5]日本专利特开平07-104262号公报
[专利文献6]日本专利特开平07-175045号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
本发明的一个目的在于提供一种含有如下液晶组合物的聚合性组合物、由所述聚合性组合物所获得的液晶调光元件,所述液晶组合物满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、正介电常数各向异性大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大之类的特性的至少一种。另一目的在于提供一种聚合性组合物、由所述聚合性组合物所获得的液晶调光元件,所述聚合性组合物含有兼具液晶组合物的两种以上的这些特性的液晶组合物。又一目的在于提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、雾度大、寿命长之类的特性的至少一种的液晶调光元件。又一目的在于提供一种具有大的雾度及对光的高稳定性的液晶调光元件。
[解决问题的技术手段]
本发明人等为了解决所述课题进行了研究,结果发现:通过如下的聚合性组合物及由所述聚合性组合物所获得的液晶调光元件,可解决所述问题,从而完成了本发明,所述聚合性组合物包含含有特定化合物的液晶组合物。
即,本发明提供包含下述[1]-[26]的事项。
[1]一种聚合性组合物,含有:作为第一成分的包含式(1)所表示的化合物、式(2)所表示的化合物及式(3)所表示的化合物的液晶组合物;
作为第二成分的聚合性化合物;以及作为第三成分的光聚合引发剂。
[化1]
Figure BDA0002726138610000031
(式(1)中,R1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基,L1及L2中的一个为氢,另一个为氟)
[化2]
Figure BDA0002726138610000032
(式(2)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环A独立地为1,4-亚环己基、或者至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基;a为1、2或3)
[化3]
Figure BDA0002726138610000033
(式(3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R4为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基、或氰基;环B独立地为1,4-亚环己基、或者一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基;b为1、2或3)
[2]根据[1]所述的聚合性组合物,其中基于第一成分及第二成分的总重量,第一成分的比例为40重量%以上且95重量%以下的范围。
[3]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(2-1)所表示的化合物及式(2-2)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[化4]
Figure BDA0002726138610000041
(式(2-1)及式(2-2)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基)
[4]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-1)所表示的化合物、式(3-2)所表示的化合物及式(3-3)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[化5]
Figure BDA0002726138610000042
(式(3-1)、式(3-2)及式(3-3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R4为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基、或氰基)
[5]根据[1]所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(1)所表示的化合物的比例为5重量%以上且40重量%以下的范围。
[6]根据[1]所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(2)所表示的化合物的比例为5重量%以上且60重量%以下的范围。
[7]根据[1]所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(3)所表示的化合物的比例为10重量%以上且90重量%以下的范围。
[8]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-1-1)所表示的化合物、式(3-2-1)所表示的化合物、式(3-3-1)所表示的化合物、式(3-1-2)所表示的化合物、式(3-2-2)所表示的化合物及式(3-3-2)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[化6]
Figure BDA0002726138610000051
(式(3-1-1)、式(3-2-1)、式(3-3-1)、式(3-1-2)、式(3-2-2)及式(3-3-2)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R5为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基)
[9]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-2-3)所表示的化合物及式(3-3-3)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[化7]
Figure BDA0002726138610000052
(式(3-2-3)及式(3-3-3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基)
[10]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(2-3)所表示的化合物及式(2-4)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
[化8]
Figure BDA0002726138610000053
(式(2-3)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环C独立地为1,4-亚环己基、或1,4-亚苯基;c为1或2)
[化9]
Figure BDA0002726138610000061
(式(2-4)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环D独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基;d为1或2)
[11]根据[1]所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,还包含式(4)所表示的化合物。
[化10]
Figure BDA0002726138610000062
(式(4)中,R6为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基;环E独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基、4,6-二噁烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基;Z1为单键、亚乙基、羰基氧基、或二氟亚甲基氧基,其中至少一个Z1为二氟亚甲基氧基;e为1、2或3)
[12]根据[1]至[11]中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(5)所表示的聚合性化合物。
[化11]
Figure BDA0002726138610000063
(式(5)中,M1为氢或甲基;Z2为单键、或碳数1至50的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至12的烷基、氟或氯取代,另外,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-N(P1)2-、-CH=CH-、或-C≡C-取代,此处P1为氢或碳数1至12的烷基,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代;
R6为氢、或者、通过自碳环式或杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式或杂环式的不饱和脂肪族化合物、或者碳环式或杂环式的芳香族化合物中去除一个氢而生成的碳数5至35的一价基,所述一价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代)
[13]根据[1]至[12]中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(6)所表示的聚合性化合物。
[化12]
Figure BDA0002726138610000071
(式(6)中,M2及M3独立地为氢或甲基;Z3为碳数1至50的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基、氟或氯取代,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-COO-或-OCO-NH-取代,或者所述至少一个-CH2-可经通过自碳环式的饱和脂肪族化合物、杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式的不饱和脂肪族化合物、杂环式的不饱和脂肪族化合物、碳环式的芳香族化合物、或杂环式的芳香族化合物中去除两个氢而生成的碳数5至35的二价基取代,所述二价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代)
[14]根据[1]至[11]中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含具有两个以上的(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
[15]根据[1]至[11]中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(15)所表示的聚合性化合物。
[化13]
Figure BDA0002726138610000072
(式(15)中,M100为氢、或碳数1至5的烷基;R100及R101独立地为氢、或者碳数1至12的烷基或羟烷基,这些烷基或羟烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-N(R102)-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代,R102为氢、或碳数1至12的烷基)
[16]根据[1]至[15]中任一项所述的聚合性组合物,还含有间隔物作为添加物。
[17]一种液晶调光元件,其使用根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物且切换透明及散射状态。
[18]一种液晶调光元件,其具有将根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得的液晶复合体作为调光层,所述调光层由一对透明基板夹持,透明基板具有透明电极。
[19]根据[18]所述的液晶调光元件,其中透明基板为玻璃板或塑料板。
[20]根据[18]所述的液晶调光元件,其中透明基板为塑料膜。
[21]一种调光窗,其使用根据[18]至[20]中任一项所述的液晶调光元件。
[22]一种智能窗,其使用根据[18]至[20]中任一项所述的液晶调光元件。
[23]一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于液晶调光元件中。
[24]一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于具有塑料板作为透明基板的液晶调光元件中。
[25]一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于调光窗中。
[26]一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将根据[1]至[16]中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于智能窗中。
[发明的效果]
本发明的聚合性组合物的一个优点是含有如下液晶组合物,其满足向列相的上限温度高、向列相的下限温度低、粘度小、光学各向异性大、正介电常数各向异性大、比电阻大、对光的稳定性高、对热的稳定性高、弹性常数大之类的特性的至少一种。
本发明的液晶调光元件的一个优点是提供一种具有响应时间短、电压保持率大、阈电压低、雾度大、寿命长之类的特性的至少一种的液晶调光元件。本发明的液晶调光元件的另一个优点是提供一种具有大的雾度及对光的高稳定性的液晶调光元件。
附图说明
图1是表示本发明的液晶调光元件的结构的一例的剖面图。
图2是表示本发明的液晶调光元件的结构的一例的剖面图。
[符号的说明]
1:具有电极层的基板
2:液晶组合物
3:透明物质(聚合物)
具体实施方式
本说明书中,使用“液晶性化合物”、“聚合性化合物”、“液晶组合物”、“聚合性组合物”、“液晶复合体”、“液晶调光元件”等用语。“液晶性化合物”是具有向列相、近晶相等液晶相的化合物,以及虽不具有液晶相但出于调节向列相的温度范围、粘度、介电常数各向异性之类的特性的目的而添加于液晶组合物中的化合物的总称。所述化合物具有例如1,4-亚环己基或1,4-亚苯基之类的六元环,其分子结构为棒状(rod like)。“聚合性化合物”是以使液晶复合体中形成聚合物为目的而添加的化合物。具有烯基的液晶性化合物在此意义上并非聚合性。
“液晶组合物”是通过混合多种液晶性化合物来制备。根据需要向所述液晶组合物中添加光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、极性化合物之类的添加物。即便在添加有添加物的情况下,液晶性化合物的比例也是由基于不含添加物的液晶组合物(即,液晶组合物中所含的全部液晶性化合物)的重量百分率(重量%)来表示。添加物的比例是由基于不含添加物的液晶组合物的重量百分率(重量%)来表示。即,液晶性化合物或添加物的比例是基于液晶性化合物的总重量来算出。
“聚合性组合物”是通过在液晶组合物中混合聚合性化合物来制备。即,聚合性组合物是至少一个聚合性化合物与液晶组合物的混合物。在聚合性化合物中根据需要添加聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物之类的添加物。即便在添加有添加物的情况下,聚合性化合物或液晶性化合物的比例也是由基于不含添加物的液晶组合物(即,聚合性组合物中所含的全部液晶性化合物及聚合性化合物)的重量百分率(重量%)来表示。聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物之类的添加物的比例由基于液晶性化合物与聚合性化合物的总和的重量百分率(重量%)来表示。“液晶复合体”含有液晶组合物及聚合物。液晶复合体通过聚合性组合物的聚合而生成。此时,液晶组合物不参与聚合。“液晶调光元件”是具有液晶复合体且用于调光的液晶面板及液晶模块的总称。
有时将液晶组合物的“向列相的上限温度”简称为“上限温度”。有时将“向列相的下限温度”简称为“下限温度”。“比电阻大”是指液晶组合物在初始阶段具有大的比电阻,并且在长时间使用后具有大的比电阻。“电压保持率大”是指液晶调光元件在初始阶段不仅在室温下,而且在接近于上限温度的温度下也具有大的电压保持率,并且,在长时间使用后不仅在室温下,而且在接近于上限温度的温度下也具有大的电压保持率。有时通过经时变化试验来研究液晶组合物或液晶调光元件的特性。“提高介电常数各向异性”的表述在介电常数各向异性为正的液晶组合物时,是指其值正向地增加,在介电常数各向异性为负的液晶组合物时,是指其值负向地增加。
有时将式(1)所表示的化合物简称为“化合物(1)”。有时将选自式(1)所表示的化合物中的至少一种化合物简称为“化合物(1)”。“化合物(1)”是指式(1)所表示的一种化合物、两种化合物的混合物或三种以上化合物的混合物。对于其他式所表示的化合物也相同。“至少一个‘A’”的表述是指‘A’的数量为任意。“至少一个‘A’可经‘B’取代”的表述是指在‘A’的数量为一个时,‘A’的位置为任意,在‘A’的数量为两个以上时,它们的位置也可无限制地选择。所述规则也适用于“至少一个‘A’经‘B’取代”的表述。
有时在本说明书中使用“至少一个-CH2-可经-O-取代”之类的表述。在所述情况下,-CH2-CH2-CH2-可通过不邻接的-CH2-经-O-取代而转换为-O-CH2-O-。然而,邻接的-CH2-不会经-O-取代。其原因在于:所述取代中生成-O-O-CH2-(过氧化物)。即,所述表述是指“一个-CH2-可经-O-取代”与“至少两个不邻接的-CH2-可经-O-取代”两者。所述规则不仅适用于取代为-O-的情况,也适用于取代为-CH=CH-或-COO-之类的二价基的情况。
在第一成分中所含的式(1)所表示的化合物(化合物(1))的化学式中,有时将末端基R1的记号用于多种化合物。这些多种化合物中,任意的两个R1所表示的两个基可相同,或者也可不同。例如,有时化合物(1-1)的R1为乙基、化合物(1-2)的R1为乙基。也有时化合物(1-1)的R1为乙基、化合物(1-2)的R1为丙基。所述规则也适用于表示化合物(1)或化合物(1)以外的化学式中所含的基R1以外的基的其他记号。在第一成分中所含的式(2)所表示的化合物(化合物(2))的化学式中,当下标‘a’为2时,存在两个环A。所述化合物中,两个环A所表示的两个基可相同,或者也可不同。当下标‘a’大于2时,所述规则也适用于任意的两个环A。所述规则也适用于化合物(2)或化合物(2)以外的化学式中所含的下标。另外,所述规则也适用于化合物具有由同一符号所表示的取代基的情况。
由六边形包围的A、B、C、D等记号分别与环A、环B、环C、环D等环相对应,且表示六元环、缩合环等环。“环A及环B独立地为X、Y、或Z”的表述中,由于主语为多个,故使用“独立地”。当主语为“环A”时,由于主语为单数,故不使用“独立地”。当“环A”在多个式中使用时,“可相同,或者也可不同”的规则适用于“环A”。对于其他基也同样。
2-氟-1,4-亚苯基是指下述两种二价基。化学式中,氟可朝左(L),也可朝右(R)。所述规则还适用于四氢吡喃-2,5-二基之类的通过自环去除两个氢而生成的左右非对称的二价基。另外,所述规则还适用于羰基氧基(-COO-或-OCO-)之类的二价的键结基。
[化14]
Figure BDA0002726138610000101
液晶性化合物的烷基为直链状或分支状,不包含环状烷基。在液晶性化合物中,直链烷基优于分支烷基。这些情况对于烷氧基、烯基等末端基也同样。为了提高上限温度,与1,4-亚环己基有关的立体构型(configuration)是反式优于顺式。
按以下顺序说明本发明的聚合性组合物、液晶复合体及液晶调光元件。第一,说明液晶复合体的结构。第二,说明液晶组合物的结构。第三,说明液晶组合物即第一成分中所含的各化合物的主要特性、以及这些化合物对液晶组合物所带来的主要效果。第四,对液晶组合物中所含的各化合物的优选形态进行说明。第五,说明液晶组合物中的各化合物的优选的比例及各化合物的优选的组合。第六,说明聚合性组合物中所含的作为第二成分的聚合性化合物及其优选形态。第七,说明第二成分中的各聚合性化合物的优选的比例及各聚合性化合物的优选的组合。第八,对作为第一成分的液晶组合物及作为第二成分的聚合性化合物的优选的比例进行说明。第九,说明聚合性组合物中所含的各化合物的获取方法。第十,对添加至聚合性组合物中的作为第三成分的光聚合引发剂进行说明。第十一,说明可添加至聚合性组合物中的添加物。第十二,对液晶复合体的制备方法进行说明。最后,说明液晶复合体的用途及液晶调光元件。
第一,说明液晶复合体的结构。液晶复合体可通过聚合性组合物的聚合而获得。聚合性组合物是液晶组合物、聚合性化合物及光聚合引发剂的混合物,聚合性组合物根据需要还包含光聚合引发剂以外的聚合引发剂。聚合性组合物中也可添加添加物。添加物为极性化合物等。通过将聚合性组合物聚合,含有通过聚合而生成的聚合物的相与含有液晶组合物的相发生相分离,因此获得液晶复合体。即,生成将聚合物与液晶组合物组合而得的液晶复合体。所述液晶复合体适合于不施加电压时为不透明、施加电压时变为透明的正常模式的元件。液晶组合物的光学各向异性及聚合物的折射率与液晶调光元件的透明性相关联。液晶组合物的光学各向异性(Δn)一般优选为高。光学各向异性优选为0.16以上,更优选为0.18以上。
在用作高分子分散型液晶调光元件的液晶复合体中,包含液晶组合物的相如液滴那样分散于包含聚合物的基体相中。各个液滴独立而不连续。另一方面,在用作聚合物网络型液晶调光元件的液晶复合体中,包含聚合物的相形成三维的网眼结构,包含液晶组合物的相被所述网眼包围,但形成连续的相。在这些液晶调光元件中,为了有效率地使光散射,基于液晶复合体的液晶组合物的比例优选为大。另外,在液晶调光元件中,由于通过增大基体相、减小液滴来提高对热的耐久性,因此基于液晶复合体的聚合物的比例优选为大。
基于液晶复合体的重量,液晶组合物的优选的比例为50重量%至95重量%的范围。进而优选的比例为55重量%至90重量%的范围。特别优选的比例为70重量%至80重量%的范围。基于液晶复合体的重量,聚合物的优选的比例为5重量%至50重量%。进而优选的比例为5重量%至45重量%的范围。特别优选的比例为5重量%至40重量%的范围。
第二,说明液晶组合物的结构。所述液晶组合物含有化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)。液晶组合物也可含有多种液晶性化合物。所述组合物也可含有添加物。添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。就液晶性化合物的观点而言,所述液晶组合物被分类为组合物A与组合物B。组合物A除了含有化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)以外,也可还含有其他液晶性化合物、添加物等。“其他液晶性化合物”是与化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)不同的液晶性化合物。此种化合物是出于进一步调整特性的目的而混合于组合物中。
组合物B实质上仅包含化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)。“实质上”是指组合物B虽可含有添加物,但不含其他液晶性化合物。与组合物A比较,组合物B的成分的数量少。就降低成本的观点而言,组合物B优于组合物A。就可通过混合其他液晶性化合物来进一步调整特性的观点而言,组合物A优选。
第三,说明液晶组合物即第一成分中所含的各化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)的主要特性、以及这些化合物对液晶组合物所带来的主要效果。将化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)的主要特性归纳于表2中。在表2的记号中,L是指大或高,M是指中等程度,S是指小或低。记号L、M、S是基于成分化合物之间的定性比较的分类,记号0(零)是指极小。此外,液晶组合物的介电常数各向异性优选为正。
[表2]
表2.化合物的特性
化合物 化合物(1) 化合物(2) 化合物(3)
上限温度 M~L S~L S~L
粘度 M~L S~M S~L
光学各向异性 L S~M S~M
介电常数各向异性 L S~M S~L
比电阻 S~M M~L S~L
耐光性 S~M M~L S~L
化合物(1)~化合物(3)对液晶组合物的特性带来的主要效果如下所述。化合物(1)提高光学各向异性。化合物(2)提高耐光性。提高上限温度或降低下限温度。化合物(3)提高上限温度或降低下限温度。
在液晶组合物为所述组合物A的情况下,所述液晶组合物中进一步包含的优选化合物的例子为化合物(4)。化合物(4)增大介电常数各向异性。
第四,对液晶组合物中所含的各化合物的优选方式进行说明。化合物(1)中,R1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基。为了提高对光或热的稳定性,优选的R1为碳数1至12的烷基。
化合物(2)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基。为了提高对光或热的稳定性,优选的R2为碳数1至12的烷基。此外,在作为化合物(2)的优选的例子的化合物(化合物(2-1)~化合物(2-4)等)中,R2的定义、优选方式等也相同。
化合物(3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基。为了提高对光或热的稳定性,优选的R3为碳数1至12的烷基。此外,在作为化合物(3)的优选的例子的化合物(化合物(3-1)~化合物(3-3)、化合物(3-1-1)~化合物(3-3-3)等)中,R3的定义、优选方式等也相同。
化合物(3)中,R4为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基、或氰基。为了提高上限温度,优选的R4为氰基,为了降低下限温度,优选的R4为碳数1至6的烷氧基或碳数1至6的烷基。
在作为化合物(3)的优选的一例的化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)、化合物(3-3-1)、化合物(3-1-2)、化合物(3-2-2)及化合物(3-3-2)中,R5为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基。为了降低下限温度,优选的R5为碳数1至6的烷氧基。
化合物(4)中,R6为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基。为了提高对光或热的稳定性,优选的R6为碳数1至12的烷基。
烷基的优选的例子为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。为了降低下限温度,烷基的更优选的例子为甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基。
烷氧基的优选的例子为甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。为了降低下限温度,烷氧基的更优选的例子为甲氧基或乙氧基。
烯基的优选的例子为碳数2~5的烯基。为了降低下限温度,烯基的更优选的例子为碳数2的烯基。
至少一个氢经氟取代的烷基的优选的例子为氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基、7-氟庚基、或8-氟辛基。为了提高介电常数各向异性,所述氟取代烷基的更优选的例子为2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、或5-氟戊基。
至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基的优选的例子是键结于烯基的末端碳的两个氢经两个氟取代的基。为了提高与聚合性化合物的溶解性,所述氟取代烯基的更优选的例子是键结于末端碳的两个氢经两个氟取代的2,2-二氟乙烯基。
化合物(2)中,环A独立地为1,4-亚环己基、或者至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基。环A的优选的例子为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、或3,5-二氟-1,4-亚苯基。为了提高耐热性及耐光性,环A的更优选的例子为1,4-亚苯基或3-氟-1,4-亚苯基。为了提高介电常数各向异性,优选为3,5-二氟-1,4-亚苯基。为了提高上限温度,与1,4-亚环己基有关的立体构型是反式优于顺式。
化合物(3)中,环B独立地为1,4-亚环己基、或者一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基。环B的优选的例子为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、或3-氟-1,4-亚苯基。为了提高光学各向异性,环B的更优选的例子为1,4-亚苯基或3-氟-1,4-亚苯基。为了提高上限温度,与1,4-亚环己基有关的立体构型是反式优于顺式。
在作为化合物(2)的优选的一例的化合物(2-3)及化合物(2-4)中,环C及环D独立地为1,4-亚环己基、或1,4-亚苯基。为了提高上限温度,环C及环D的优选的例子为1,4-亚苯基,为了降低下限温度,环C及环D的优选的例子为1,4-亚环己基。
化合物(4)中,环E独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基、4,6-二噁烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基。为了提高介电常数各向异性,环E的优选的例子为1,4-亚苯基、3-氟-1,4-亚苯基、或3,5-二氟-1,4-亚苯基。
化合物(4)中,Z1为单键、亚乙基、羰基氧基、或二氟亚甲基氧基,其中至少一个Z1为二氟亚甲基氧基。作为Z1,若含有二氟亚甲基氧基,则可提高介电常数各向异性。化合物(4)中,在e为2以上的情况下,若作为Z1,除了二氟亚甲基氧基之外还含有单键,则可提高对光或热的稳定性。
化合物(2)中,a为1、2或3。为了降低下限温度,优选的a的例子为1或2,为了提高光学各向异性,优选的a的例子为2或3。
化合物(3)中,b为1、2、或3。为了降低下限温度,优选的b的例子为1,为了提高上限温度,优选的b的例子为2或3。
在作为化合物(2)的优选的一例的化合物(2-3)中,c为1或2。为了降低下限温度,优选的c的例子为1,为了提高上限温度,优选的c的例子为2。
在作为化合物(2)的优选的一例的化合物(2-4)中,d为1或2。为了降低下限温度,优选的d的例子为1,为了提高上限温度,优选的d的例子为2。
化合物(4)中,e为1、2或3。为了降低下限温度,优选的e的例子为1,为了提高介电常数各向异性,优选的e的例子为2。
化合物(1)中,L1及L2的一个为氢,另一个为氟。关于优选的L1及L2的组合,为了降低下限温度,L1为氟及L2为氢,此化合物由式(1-1)所表示。为了提高介电常数各向异性,L1为氢及L2为氟,此化合物由式(1-2)所表示。
[化15]
Figure BDA0002726138610000131
在作为化合物(2)而在聚合性组合物中包含选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,可提高液晶相的上限温度。在作为化合物(2)而在聚合性组合物中包含选自由化合物(2-3)及化合物(2-4)所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,可提高液晶组合物的介电常数各向异性。
为了提高耐光性、或者提高液晶相的上限温度,优选的化合物(2)的例子为化合物(2-1),为了提高折射率各向异性,优选的化合物(2)的例子为化合物(2-2)。
为了提高耐光性、或者提高液晶相的上限温度,优选的化合物(2-3)的例子为下述式(2-3-1)所表示的化合物,为了提高介电常数各向异性、或者降低液晶相的下限温度,优选的化合物(2-3)的例子为下述式(2-3-2)所表示的化合物。
[化16]
Figure BDA0002726138610000141
为了提高介电常数各向异性,优选的化合物(2-4)的例子为下述式(2-4-1)所表示的化合物,为了提高液晶相的上限温度,优选的化合物(2-4)的例子为下述式(2-4-2)所表示的化合物。
[化17]
Figure BDA0002726138610000142
为了提高与聚合性化合物的溶解性或降低液晶相下限温度,优选的化合物(3)的例子为化合物(3-1),为了提高耐光性或提高液晶相上限温度,优选的化合物(3)的例子为化合物(3-2),为了提高折射率各向异性,优选的化合物(3)的例子为化合物(3-3)。
在作为化合物(3)而在聚合性组合物中包含选自由化合物(3-1)、化合物(3-2)及化合物(3-3)所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,在将由聚合性组合物所获得的液晶复合体用作液晶调光元件的情况下,能够扩大驱动温度区域。
为了提高与聚合性化合物的溶解性或降低液晶相下限温度,优选的化合物(3-1)的例子为化合物(3-1-1),为了提高与聚合性化合物的溶解性或提高介电常数各向异性,优选的化合物(3-1)的例子为化合物(3-1-2)。
为了提高耐光性,优选的化合物(3-2)的例子为化合物(3-2-1),为了提高介电常数各向异性,优选的化合物(3-2)的例子为化合物(3-2-2),为了降低液晶相下限温度、增大介电常数各向异性,优选的化合物(3-2)的例子为化合物(3-2-3)。
为了提高折射率各向异性,优选的化合物(3-3)的例子为化合物(3-3-1),为了提高液晶相的上限温度、提高折射率各向异性,优选的化合物(3-3)的例子为化合物(3-3-2),为了提高折射率各向异性与介电常数各向异性,优选的化合物(3-3)的例子为化合物(3-3-3)。
在作为化合物(3)而在聚合性组合物中包含选自由化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)、化合物(3-3-1)、化合物(3-1-2)、化合物(3-2-2)、及化合物(3-3-2)所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,液晶相的上限温度、下限温度可调整,与液晶组合物或聚合性化合物的溶解性提高。
在作为化合物(3)而在聚合性组合物中包含选自由化合物(3-2-3)及化合物(3-3-3)所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,液晶相的上限温度上升,液晶组合物在低温区域(例如-10℃~-30℃)的保存稳定性提高。
在作为化合物(4)而在聚合性组合物中包含选自由下述式(4-1)所表示的化合物、下述式(4-2)所表示的化合物及下述式(4-3)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物的情况下,介电常数各向异性或折射率各向异性提高,特别是介电常数各向异性有效果地提高。为了提高与聚合性化合物的溶解性,优选的化合物(4)的例子为化合物(4-1),为了提高介电常数各向异性及折射率各向异性,优选的化合物(4)的例子为化合物(4-2),为了提高介电常数各向异性及折射率各向异性、进一步提高与聚合性化合物的溶解性,优选的化合物(4)的例子为化合物(4-3)。
[化18]
Figure BDA0002726138610000151
第五,说明液晶组合物中的各化合物的优选的比例及各化合物的优选的组合。
基于液晶组合物的重量(液晶组合物中所含的液晶性化合物的总重量),为了提高光学各向异性,化合物(1)的优选的比例为约5重量%以上,为了降低下限温度,化合物(1)的优选的比例为约40重量%以下。进而优选的比例为约5重量%以上且约30重量%以下的范围。特别优选的比例为约5重量%以上且约20重量%以下的范围。
基于液晶组合物的重量(液晶组合物中所含的液晶性化合物的总重量),为了提高耐光性,化合物(2)的优选的比例为约5重量%以上,为了提高光学各向异性,化合物(2)的优选的比例为约60重量%以下。进而优选的比例为约10重量%以上且约40重量%以下的范围。特别优选的比例为约15重量%以上且约30重量%以下的范围。
基于液晶组合物的重量(液晶组合物中所含的液晶性化合物的总重量),为了提高上限温度或降低下限温度,化合物(3)的优选的比例为约10重量%以上,为了提高光学各向异性,化合物(3)的优选的比例为约90重量%以下。进而优选的比例为约20重量%以上且约80重量%以下的范围。特别优选的比例为约30重量%以上且约60重量%以下的范围。
作为化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)的组合的优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在低温区域(例如-10℃至-30℃)也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为另一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-2)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-2)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作在低温区域(例如-10℃~-30℃)也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-3-1)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-3-2)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-3-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体可制作在高温区域(例如80℃~110℃)也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-2)及化合物(3-3-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作散射特性优异的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-3-1)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,可制作能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-2)及化合物(3-3-2)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-2)及化合物(3-3-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作散射特性良好的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)、化合物(3-3-1)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,可制作在高的温度区域散射特性良好的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,可制作能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-3-1)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够在高的温度区域驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;与化合物(3-2-1)及化合物(3-3-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在广温度范围内散射特性良好的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);与选自由化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)所组成的群组中的至少一种化合物的组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作在广温度范围内也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在高的温度区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-1-2)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-1-2)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作在低温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在高温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在高温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在低温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);与化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在高温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-1-2)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-1-2)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作在低温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作在高温区域也能够驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);与化合物(3-1-1)及化合物(3-2-1)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);与化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);与化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);与化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
作为化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)及化合物(4)的组合的优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-1-2)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3);与化合物(4-1)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-1-1)、化合物(3-1-2)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-1-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-1)、化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在高的温度范围内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2);与化合物(4-1)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);选自由化合物(2-1)及化合物(2-2)所组成的群组中的至少一种化合物;化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作散射特性优异、能够在广温度范围内驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2);与化合物(4-1)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-3-1);化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-3-1);化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-1)、化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
由包含所述组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);化合物(3-1-1)、化合物(3-2-1)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-3-2);化合物(3-2-2)及化合物(3-2-2);与化合物(4-2)的组合。
这些组合的液晶组合物与聚合性化合物的溶解性优异,聚合性组合物的制备变得容易,由所述聚合性组合物所获得的液晶复合体的耐光性优异,由所述液晶复合体,可制作能够在低的温度范围内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2);与化合物(4-1)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1);化合物(2-4-1);化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够在低的温度范围内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-2);化合物(2-1)及化合物(2-4-1);化合物(3-2-1)、化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-1)及化合物(4-3)的组合。
由包含所述组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够在高的温度区域内以低电压驱动的液晶调光元件。
另外,作为又一优选的例子,可列举以下组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);化合物(3-2-1)及化合物(3-2-2);与化合物(4-1)及化合物(4-3)的组合。
化合物(1-1)及化合物(1-2);化合物(2-4-2);化合物(3-2-2)及化合物(3-2-3);与化合物(4-2)及化合物(4-3)的组合。
由包含这些组合的液晶组合物的聚合性组合物,可获得耐光性优异的液晶复合体,由所述液晶复合体,可制作能够在广温度范围内以低电压驱动的散射特性良好的液晶调光元件。
第六,说明聚合性组合物中所含的作为第二成分的聚合性化合物及其优选形态。
液晶复合体中所含的聚合物可通过将聚合性组合物中所含的第二成分的聚合性化合物聚合而获得。聚合性化合物可为单一化合物,也可为多个化合物的混合物。
作为聚合性化合物,为了在室温或加温下使用光聚合引发剂且通过紫外线照射来制造聚合物,优选为通过自由基反应来生成聚合物。可通过自由基反应来生成聚合物的聚合性化合物中所含的优选的聚合基的例子为丙烯酸基、甲基丙烯酸基、乙烯基、乙烯基醚基、丙烯酰胺基。
也有使用如下聚合性化合物的情况:使用热聚合引发剂且通过加热而聚合的聚合性化合物;或者使用光酸产生引发剂、光碱产生引发剂、酸催化剂或碱性催化剂,活性种为阳离子的聚合性化合物或活性种为阴离子的聚合性化合物。通过这些反应来生成聚合物的聚合性化合物中所含的优选的聚合基的例子为环氧乙烷基、乙烯基醚基、烯丙基醚基。
用作第二成分的优选的聚合性化合物的例子为非液晶性单体,非液晶性单体大致分为非液晶性单官能单体及非液晶性多官能单体。此外,所述单体中还包含在其结构中结构单元的重复数为2以上的寡聚物。非液晶性单官能单体的主要作用是提高第二成分相对于作为第一成分的液晶组合物的溶解性。通过保持聚合性组合物的均匀性,可使聚合后的液晶复合体(例如液晶调光元件的调光层)具有均匀的散射特性。另外,单官能单体可控制所获得的聚合物的玻璃化转变温度。具有直链烷基、分支烷基等线状结构的基的非液晶性单官能单体有所获得的聚合物的玻璃化转变温度变低的倾向,具有环状结构的基的非液晶性单官能单体有所获得的聚合物的玻璃化转变温度变高的倾向。若聚合物的玻璃化转变温度低,则能够降低液晶复合体中所含的液晶组合物的驱动温度范围。另外,若聚合物的侧链的链长变长,则聚合物表面与液晶的相互作用降低,有液晶复合体中所含的液晶组合物的驱动电压变低的倾向。若在聚合物的侧链包含醚结构,则有所获得的液晶复合体中所含的液晶组合物的驱动电压变低的倾向。
与包含由具有直链烷基、分支烷基等线状结构的基的非液晶性单官能单体所获得的聚合物的液晶复合体相比,包含由具有环状结构的基的非液晶性单官能单体所获得的聚合物的液晶复合体,有与其他材料的密合性(例如,在使用液晶复合体作为液晶调光元件的调光层的情况下,在电极(例如氧化铟锡(indiumtin oxide,ITO)膜)界面与所述调光层的密合性)变高的倾向。此外,密合性可通过剥落试验进行评价。剥落试验中的剥离有在层内发生的凝聚剥离及在界面发生的界面剥离。
在包含由具有环状结构的基的非液晶性单官能单体所获得的聚合物的液晶复合体中,有所述聚合物的弹性系数提高、凝聚剥离强度提高、与其他材料的密合性提高的倾向。另外,为了提高液晶复合体的界面剥离强度,使用与其他材料(例如成为电极基板材料的ITO)界面的相互作用高、具有极性基或极性键的非液晶性单官能单体。优选的极性基或极性键的例子有:如诱发作为电极基板材料的一例的ITO表面所存在的羟基及氢键的羟基、羰基、氨基、羧基、磺酸基、磷酸基、酰胺键(-(C=O)-N-)、氨基甲酸酯键(-NH(C=O)O-)、异氰脲酸酯键。另外,通过使用具有含氮或氧元素的杂环结构的单官能单体、作为硅烷衍生物的单官能单体、作为异氰酸酯衍生物的单官能单体(所谓的偶合剂),能够提高液晶复合体与其他材料(例如液晶调光元件的调光层与基板界面)的密合性。
优选的非液晶性单官能单体的例子为下述式(5)所表示的化合物。
[化19]
Figure BDA0002726138610000231
式(5)中,M1为氢或甲基;
Z2为单键、或碳数1至50的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至12的烷基、氟或氯取代,另外,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-N(P1)2-、-CH=CH-、或-C≡C-取代,此处P1为氢或碳数1至12的烷基,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代;
R6为氢、或者、通过自碳环式或杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式或杂环式的不饱和脂肪族化合物、或者碳环式或杂环式的芳香族化合物中去除一个氢而生成的碳数5至35的一价基,所述一价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
优选的式(5)所表示的化合物的例子为下述式(5-1)~式(5-15)、式(5-16)~式(5-22)所表示的化合物。下述式中M1为氢或甲基。此外,下述式(5-1)所表示的化合物为丙烯酸己酯,下述式(5-3)所表示的化合物为丙烯酸十二烷基酯。
[化20]
Figure BDA0002726138610000241
[化21]
Figure BDA0002726138610000251
[化22]
Figure BDA0002726138610000261
可赋予密合性的非液晶性单官能单体的例子为下述通式(15)所表示的化合物。
[化23]
Figure BDA0002726138610000262
式(15)中,M100为氢、或碳数1至5的烷基;R100及R101独立地为氢、或者碳数1至12的烷基或羟烷基,这些烷基或羟烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-N(R102)-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代,R102为氢、或碳数1至12的烷基。
能够赋予密合性的非液晶性单官能单体的例子有N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、二甲基氨基丙基丙烯酰胺、异丙基丙烯酰胺、N-(丁氧基甲基)丙烯酰胺、N-(2-羟基乙基)丙烯酰胺、N-[3-(二甲基氨基)丙基]丙烯酰胺、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基己内酰胺、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮。
非液晶性多官能单体的主要作用是提高所获得的聚合物的交联度。若交联密度提高,则构筑牢固的网络结构,关系到耐湿、耐热、耐光性等可靠性的提高。另一方面,若使用非液晶性多官能单体作为聚合性化合物,则交联度变高,因此在(甲基)丙烯酸基等聚合基中,产生硬化收缩,成为密合性降低的一个因素。另外,若因交联度的提高,聚合物的玻璃化转变温度变高,则与液晶组合物的相互作用也提高,有时还会导致调光层的驱动电压的上升。为了在维持可靠性的同时进行低电压驱动,理想的是降低所获得的交联度。就所述观点而言,优选为分子量比较大的非液晶性多官能单体、聚合后的玻璃化转变温度低的非液晶性多官能单体、含有大量醚键的非液晶性多官能单体。
优选的非液晶性多官能单体的例子为下述通式(6)所表示的化合物。
[化24]
Figure BDA0002726138610000271
式(6)中,M2及M3独立地为氢或甲基;Z3为碳数1至50的亚烷基,典型的是碳数1至40的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基、氟或氯取代,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-COO-或-OCO-NH-取代,或者所述至少一个-CH2-可经通过自碳环式的饱和脂肪族化合物、杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式的不饱和脂肪族化合物、杂环式的不饱和脂肪族化合物、碳环式的芳香族化合物、或杂环式的芳香族化合物中去除两个氢而生成的碳数5至35的二价基取代,所述二价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。
说明聚合性组合物中可包含的化合物(6)的作用、优选方式等。化合物(6)中,在聚合性基多的情况下,通过交联来包围液滴的聚合物变硬或网眼变密。优选的聚合性化合物具有至少一个丙烯酰氧基(-OCO-CH=CH2)或甲基丙烯酰氧基(-OCO-(CH3)C=CH2)。化合物(6)通过聚合而提供对应的聚合物。在化合物(6)为挥发性的情况下,也可使用其寡聚物。优选的聚合物无色透明,不溶于液晶组合物。优选的聚合物与元件的基板的密合性优异,降低驱动电压。为了提高所述效果,也可并用与化合物(6)不同的聚合性化合物。
化合物(6)为二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯。Z3为亚烷基等,因此聚合物容易形成网眼结构。当Z3的分子链短时,聚合物的交联部位接近,因此网眼变小。当Z3的分子链长时,聚合物的交联部位分离,分子运动的自由度提高,因此驱动电压下降。当Z3为分支状时,自由度进一步提高,因此驱动电压进一步下降。为了提高所述效果,也可并用与化合物(6)不同的聚合性化合物。
式(6)中,为了提高反应性,M2或M3的优选的例子为氢,为了提高耐热性,M2或M3的优选的例子为甲基。
作为Z3,为了进行低电压驱动,优选为碳数9至35的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,至少一个-CH2-可经-O-、-COO-或-OCO-取代。
为了提高与液晶的溶解性、或者为了进行低电压驱动,优选的Z3的例子为直链亚烷基中所含的至少一个氢经烷基取代的分支亚烷基。另外,在直链亚烷基的两个氢经烷基取代的分支亚烷基的情况下,优选为防止位阻。为了防止所述分支亚烷基的位阻,例如使两个烷基键结于直链亚烷基的碳原子间的距离充分远,或者将一个烷基的碳数设为1至15,将另一个烷基的碳数设为1~5。直链亚烷基的至少三个氢经烷基取代的分支亚烷基的情况也同样。
优选的非液晶性多官能单体的例子为下述式(6-1)~式(6-19)所表示的化合物。此外,下述式(6-3)所表示的化合物为四乙二醇二丙烯酸酯,下述式(6-17)所表示的化合物为二季戊四醇五丙烯酸酯单丙酸酯。另外,作为优选的式(6)所表示的化合物,可列举三乙二醇二丙烯酸酯。
[化25]
Figure BDA0002726138610000291
[化26]
Figure BDA0002726138610000301
[化27]
Figure BDA0002726138610000311
x+y+z=3.5
Figure BDA0002726138610000312
a+b为R的总数4(6-16)
[化28]
Figure BDA0002726138610000313
Figure BDA0002726138610000321
a+b为R的总数6(6-18)
Figure BDA0002726138610000322
a+b为R的总数6(6-19)
优选的非液晶性多官能单体的其他例子为具有两个以上的丙烯酰氧基(-OCO-CH=CH2)或甲基丙烯酰氧基(-OCO-(CH3)C=CH2)(甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基总称为(甲基)丙烯酰氧基)的氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物或氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯寡聚物(丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯总称为(甲基)丙烯酸酯)。
此处,氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物是具有(甲基)丙烯酰氧基、具有多元醇与聚异氰酸酯的反应产物作为主骨架的化合物,且是其主骨架中含有异氰酸酯键(-OCO-NH-)的化合物。
通过包含具有两个以上的(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物作为非液晶性多官能单体,例如在用作液晶调光元件的情况下,由于液晶复合体中的氨基甲酸酯键结部与ITO电极的界面或与取向膜的界面处的氢键,在与透明基板的界面处剥离强度变高。进而赋予粘弹性,因此所获得的液晶复合体的凝聚剥离强度也变高。由此,将透明基板与聚合性组合物聚合而获得的液晶复合体的密合性提高,可抑制涂敷时或其他工艺中的剥落,可提高生产性。
所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物优选为:使选自由(i-1)脂肪族聚异氰酸酯化合物和/或脂环族聚异氰酸酯化合物、及(i-2)芳香族聚异氰酸酯化合物所组成的群组中的一种以上的异氰酸酯化合物(i);选自由(ii-1)聚醚系多元醇、(ii-2)聚酯系多元醇、(ii-3)聚碳酸酯系多元醇、及(ii-4)其他多元醇所组成的群组中的一种以上的多元醇化合物(ii);与(iii)具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而成的化合物。
作为所述脂肪族聚异氰酸酯化合物,例如可列举:六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯的异氰脲酸酯改性体、三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。作为所述脂环族聚异氰酸酯化合物,例如可列举:异佛尔酮二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯等。作为所述芳香族聚异氰酸酯化合物,例如可列举:2,4-甲苯二异氰酸酯及其异构体、二苯基甲烷二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯等。
作为所述聚醚系多元醇,例如可列举聚醚二醇、聚(氧化四亚甲基)二醇、聚(氧化亚丁基)二醇等。作为所述聚醚二醇的具体例,可列举聚丙二醇、聚乙二醇、聚四亚甲基二醇、丙烯改性聚四亚甲基二醇等。
作为所述聚酯系多元醇,例如可列举使二醇类与二羧酸反应而成的酯化合物。作为所述二醇类,例如可列举:3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇等。作为二羧酸,可列举癸二酸、己二酸、二聚酸、琥珀酸、壬二酸、马来酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、柠康酸等,也可为它们的酸酐。
作为所述聚碳酸酯系多元醇,例如可列举碳酸酯衍生物与二醇类的反应产物。作为所述碳酸酯衍生物的例子,可列举碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烯丙酯。另外,作为所述二醇类,可列举以上所述的化合物。
作为所述具有羟基的(甲基)丙烯酸酯,可列举:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物可使所述聚异氰酸酯化合物、多元醇化合物、具有羟基的(甲基)丙烯酸酯通过一并投入来进行反应。或者,还可使具有羟基的(甲基)丙烯酸酯与聚异氰酸酯化合物反应,暂时制造异氰酸酯基过剩的预聚物,接着,使残留的异氰酸酯基与多元醇化合物反应。
或者,可使聚异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应,暂时制造异氰酸酯基过剩的预聚物,接着,使残留的异氰酸酯基与具有羟基的(甲基)丙烯酸酯反应。
本发明中,优选为使用聚醚系多元醇作为其原料多元醇化合物的聚醚系氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸脂寡聚物的重量平均分子量(Mw)优选为5,000~50,000,更优选为9,000~40,000的范围。若使用所述范围的Mw的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物,则处理性优异,聚合性组合物的硬化性优异。
作为氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物,还可使用市售品。作为所述市售品,例如可列举:氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN-6202(根上工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约11,000)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN-6207(根上工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约27,000)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN-6200(根上工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约15,000~40,000)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物EBECRYL(艾巴克力)230(大赛璐奥奈科斯(Daicel-Allnex)公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约5,000)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物SUA-008(亚细亚工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约16,000)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物SUA-023(亚细亚工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约1,200)、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物SUA-017(亚细亚工业股份有限公司制造;聚醚系氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物、Mw约6,300)等。
另外,用作第二成分的优选的聚合性化合物的例子为液晶性单体,液晶性单体大致分为液晶性单官能单体及液晶性多官能单体。此外,所述单体中还包含在其结构中结构单元的重复数为2以上的寡聚物。液晶性单官能单体的主要作用是提高第二成分相对于作为第一成分的液晶组合物的溶解性。
在聚合性组合物呈液晶相的情况下,若聚合性化合物的溶解性低则会成为结晶析出的原因。在聚合性组合物中析出结晶的情况下,光入射至聚合后的液晶复合体时产生的光的散射特性有可能恶化,在将聚合性组合物聚合而获得的液晶复合体用作液晶调光元件的情况下,其驱动特性的品质有可能恶化。与液晶性单官能单体相比,液晶性多官能单体有溶解性降低的倾向。为了维持品质,优选为使用具有与液晶的溶解性比较高的结构的液晶性多官能单体。优选的液晶性多官能单体的例子是间隔物的链长为3以上的液晶性多官能单体、具有连结聚合基与液晶原结构的间隔物且对称性低(例如在环结构部分具有取代基作为侧链)的液晶性多官能单体。
若聚合性组合物中的液晶性单官能单体的含量多,则有所获得的液晶复合体中所含的聚合物的玻璃化转变温度低的倾向。另外,有时其聚合物本身呈现液晶相。此种情况下,在将液晶复合体用作液晶调光元件的情况下确认到,所述调光层的驱动电压与下限温度的降低、以及电压施加与散射特性中的滞后的减少。
在将液晶复合体用作液晶调光元件的情况下,为了改善耐热性及耐光性,需要提高调光层内的交联度。优选的聚合性化合物的例子是可提高液晶复合体中所含的聚合物的交联度的液晶性多官能单体。
优选的液晶性单官能单体的例子为下述通式(7)所表示的化合物。另外,优选的液晶性多官能单体的例子为作为液晶性二官能单体的下述通式(8)所表示的化合物、作为液晶性三官能单体的下述通式(9)所表示的化合物。
[化29]
Figure BDA0002726138610000341
式(7)、式(8)及式(9)中,环F、环G、环I、环J、环K、环L及环M独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、1,4-亚环己烯基、吡啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、萘-2,6-二基、或芴-2,7-二基,这些二价基中,至少一个氢可经氟、氯、氰基、羟基、甲酰基、三氟乙酰基、二氟甲基、三氟甲基、碳数1至5的烷基、碳数1至5的烷氧基、碳数2至5的烷氧基羰基、或碳数2至5的烷酰基取代。优选的环F、环G、环I、环J、环K、环L或环M为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、2-氟-1,4-亚苯基、2-甲基-1,4-亚苯基、2-甲氧基-1,4-亚苯基、或2-三氟甲基-1,4-亚苯基。更优选的环F、环G、环I、环J、环K、环L或环M为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基。
Z4、Z6、Z8、Z9、Z12及Z14独立地为单键、-O-、-COO-、-OCO-、或-OCOO-。Z5、Z7、Z10及Z13独立地为单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-OCOO-、-CONH-、-NHCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-、或-C≡C-。Z11为单键、-O-或-COO-。优选的Z4、Z6、Z8、Z9、Z12或Z14为单键或-O-。优选的Z5、Z7、Z10或Z13为单键、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CH2CH2COO-、或-OCOCH2CH2-。
Y1为氢、氟、氯、三氟甲基、三氟甲氧基、氰基、碳数1至20的烷基、碳数2至20的烯基、碳数1至20的烷氧基、或碳数2至20的烷氧基羰基。优选的Y1为氰基、烷基或烷氧基。
g及i独立地为1至4的整数;m及p独立地为0至3的整数,n为0至2的整数;f、h、j、k、o及q独立地为0至20的整数。
M4~M9独立地为氢或甲基。
说明聚合性组合物中可包含的作为液晶性单体的化合物(7)、化合物(8)、化合物(9)的作用、优选方式等。化合物(7)、化合物(8)及化合物(9)具有至少一个丙烯酰氧基(-OCO-CH=CH2)或甲基丙烯酰氧基(-OCO-(CH3)C=CH2)。液晶性化合物具有液晶原(表现液晶性之类的刚性部位),但这些化合物也具有液晶原。因此,这些化合物与液晶性化合物一起通过取向层的作用而在同一方向上取向。所述取向在聚合后也得以维持。此种液晶复合体具有高透明性。为了提高其他特性,也可并用与化合物(7)、化合物(8)及化合物(9)不同的聚合性化合物。
化合物(7)的优选的例子为下述式(7-1)~式(7-24)所表示的化合物。
[化30]
Figure BDA0002726138610000361
[化31]
Figure BDA0002726138610000371
式(7-1)至式(7-24)中,M4为氢或甲基,f1为1至20的整数。
化合物(8)的优选的例子为下述式(8-1)~式(8-31)所表示的化合物。
[化32]
Figure BDA0002726138610000381
[化33]
Figure BDA0002726138610000391
[化34]
Figure BDA0002726138610000401
式(8-1)至式(8-31)中,M5及M6独立地为氢或甲基,h1及j1独立地为1至20的整数。
化合物(9)的优选的例子为下述式(9-1)~式(9-11)所表示的化合物。
[化35]
Figure BDA0002726138610000411
[化36]
Figure BDA0002726138610000421
式(9-1)至式(9-11)中,M7、M8及M9独立地为氢或甲基,k1、o1及q1独立地为1至20的整数。
第七,说明第二成分中的各聚合性化合物的优选的比例及各聚合性化合物的优选的组合。
基于聚合性组合物中所含的聚合性化合物的总重量,为了维持密合性、使驱动电压低、提高与液晶组合物的溶解性,非液晶性单官能单体的优选的比例为约10重量%以上,为了维持涂敷所需的粘性、维持密合性、维持耐热性,非液晶性单官能单体的优选的比例为约80重量%以下。进而优选的比例为约20重量%以上且约75重量%以下的范围。特别优选的比例为约30重量%以上且约50重量%以下的范围。
基于聚合性组合物中所含的聚合性化合物的总重量,为了维持涂敷所需的粘性、维持密合性、维持耐热性,非液晶性多官能单体的优选的比例为约20重量%以上,为了维持密合性、使驱动电压低、提高与液晶组合物的溶解性,非液晶性多官能单体的优选的比例为约80重量%以下。进而优选的比例为约20重量%以上且约75重量%以下的范围。特别优选的比例为约25重量%以上且约70重量%以下的范围。
基于聚合性组合物中所含的聚合性化合物的总重量,为了显现出散射特性,液晶性单官能单体的优选的比例为约3重量%以上,为了维持与液晶组合物的溶解性,液晶性单官能单体的优选的比例为约50重量%以下。进而优选的比例为约5重量%以上且约30重量%以下的范围。特别优选的比例为约5重量%以上且约20重量%以下的范围。
基于聚合性组合物中所含的聚合性化合物的总重量,为了显现出散射特性,液晶性多官能单体的优选的比例为约3重量%以上,为了维持与液晶组合物的溶解性,液晶性多官能单体的优选的比例为约40重量%以下。进而优选的比例为约5重量%以上且约30重量%以下的范围。特别优选的比例为约5重量%以上且约20重量%以下的范围。
第八,对作为第一成分的液晶组合物与作为第二成分的聚合性化合物的优选的比例进行说明。基于聚合性组合物中所含的第一成分及第二成分的总重量,为了显现出散射特性或使驱动电压低,作为第一成分的液晶性组合物的优选的比例为约40重量%以上,为了保持散射特性及耐久性,作为第一成分的液晶组合物的优选的比例为约95重量%以下。进而优选的比例为约40重量%以上且约70重量%以下的范围。特别优选的比例为约45重量%以上且约65重量%以下的范围。
基于聚合性组合物中所含的第一成分及第二成分的总重量,为了显现出散射特性,作为第二成分的聚合性化合物的优选的比例为约3重量%以上,为了与液晶组合物的溶解性,作为第二成分的聚合性化合物的优选的比例为约60重量%以下。进而优选的比例为约5重量%以上且约60重量%以下的范围。特别优选的比例为约30重量%以上且约55重量%以下的范围。
第九,说明聚合性组合物中所含的各化合物的获取方法。聚合性组合物中所含的化合物可作为市售品获取,或者可基于已知的方法来合成。已知的方法例如在《有机合成(Organic Syntheses)》(约翰威立父子公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《有机反应(Organic Reactions)》(约翰威立父子公司(John Wiley&Sons,Inc.))、《综合有机合成(Comprehensive Organic Synthesis)》(培格曼出版社(PergamonPress))、《新实验化学讲座》(丸善)等成书中有记载。聚合性组合物是利用公知的方法,由以所述方式获得的化合物来制备。例如,将成分化合物混合,然后通过加热而使其相互溶解。
第十,对添加至聚合性组合物中的作为第三成分的光聚合引发剂进行说明。聚合性组合物中所含的聚合性化合物典型的是通过紫外线照射进行聚合。因此,在本发明的聚合性组合物中含有光聚合引发剂作为第三成分。用于聚合的适当条件、或引发剂的适当类型及量已为本领域技术人员所知,且在文献中有记载。例如作为光聚合引发剂的艳佳固(Irgacure)651(注册商标;巴斯夫(BASF))、艳佳固(Irgacure)184(注册商标;巴斯夫)、或德牢固(Darocur)1173(注册商标;巴斯夫)适合于自由基聚合。此外,在本发明的聚合性组合物中也可包含光聚合引发剂以外的聚合引发剂。
第十一,说明可添加至聚合性组合物中的添加物。此种添加物为光学活性化合物、抗氧化剂、紫外线吸收剂、色素、消泡剂、光聚合引发剂以外的聚合引发剂、聚合抑制剂、极性化合物等。出于引起聚合性组合物中所含的液晶分子的螺旋结构来赋予扭转角(torsionangle)的目的,将光学活性化合物添加至聚合性组合物中。此种化合物的例子为化合物(13-1)至化合物(13-5)。基于液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物),光学活性化合物的优选的比例为约5重量%以下。进而优选的比例为约0.01重量%至约2重量%的范围。
[化37]
Figure BDA0002726138610000441
为了防止由大气中的加热所引起的比电阻的下降,或者为了在长时间使用元件后不仅在室温下,而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率,将抗氧化剂添加至聚合性组合物中。抗氧化剂的优选的例子是n为1至9的整数的化合物(14)等。
[化38]
Figure BDA0002726138610000442
化合物(14)中,优选的n为1、3、5、7、或9。进而优选的n为7。n为7的化合物(14)的挥发性小,因此对于在长时间使用元件后,不仅在室温下,而且在接近于上限温度的温度下也维持大的电压保持率而言有效。为了获得所述效果,基于液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物),抗氧化剂的优选的比例为约50ppm以上,为了不降低上限温度、或者为了不提高下限温度,抗氧化剂的优选的比例为约600ppm以下。进而优选的比例为约100ppm至约300ppm的范围。
紫外线吸收剂的优选的例子为二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外,具有位阻的胺之类的光稳定剂也优选。为了获得所述效果,基于液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物),这些紫外线吸收剂及光稳定剂的优选的比例为约50ppm以上,为了不降低上限温度、或者为了不提高下限温度,基于液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物),这些紫外线吸收剂及光稳定剂的优选的比例为约10000ppm以下。基于液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物),进而优选的比例为约100ppm至约10000ppm的范围。
在使用液晶复合体作为液晶调光元件的情况下,为了适合于宾主(guest host,GH)模式的元件,将像偶氮系色素、蒽醌系色素等这样的二向色性色素(dichroic dye)添加至液晶组合物中。液晶组合物(液晶组合物中所含的全部液晶性化合物)中,色素的优选的比例为约0.01重量%至约10重量%的范围。为了防止起泡,将二甲基硅酮油、甲基苯基硅酮油等消泡剂添加至聚合性组合物中。为了获得所述效果,基于聚合性组合物(聚合性组合物中所含的全部液晶性化合物及全部聚合性化合物),消泡剂的优选的比例为约1ppm以上,为了防止显示不良,基于聚合性组合物(聚合性组合物中所含的全部液晶性化合物及全部聚合性化合物),消泡剂的优选的比例为约1000ppm以下。进而优选的比例为约1ppm至约500ppm的范围。
当保管聚合性组合物时,为了防止聚合也可添加聚合抑制剂。在工业上可获取的聚合性化合物中,通常添加聚合抑制剂。聚合性化合物通常在不去除聚合抑制剂的状态下添加至组合物中。聚合抑制剂的例子为对苯二酚、甲基对苯二酚之类的对苯二酚衍生物、4-叔丁基邻苯二酚、4-甲氧基苯酚、吩噻嗪等。
在液晶组合物中也可添加极性化合物。极性化合物是具有极性的有机化合物。此处,所述极性化合物中不含具有离子键的化合物。氧、硫及氮之类的原子的电性偏阴性且存在带有部分负电荷的倾向。碳及氢为中性,或者存在带有部分正电荷的倾向。极性是因部分电荷在化合物中的不同种的原子间不均等地分布而产生。例如,极性化合物具有-OH、-COOH、-SH、-NH2、>NH、>N-之类的极性基的至少一种。所述化合物的极性基与玻璃、金属氧化物(例如玻璃基板、金属氧化物膜)等的表面具有非共价键性的相互作用。在将本发明中所获得的液晶复合体用作液晶调光元件的情况下,所述化合物通过极性基的作用而吸附于基板表面,并控制液晶分子的取向。极性化合物不仅控制液晶分子,有时还控制聚合性化合物的取向。
第十二,对液晶复合体的制备方法进行说明。液晶复合体是通过将本发明的聚合性组合物聚合而获得。关于由聚合性组合物制备液晶复合体的方法,只要聚合性组合物中所含的聚合性化合物可聚合,则并无特别限制。聚合性化合物通常可通过热或光聚合。聚合优选为通过光照射、典型的是紫外线照射来进行。用于紫外线照射的紫外线照射灯的例子是金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯及发光二极管(Light Emitting Diode,LED)。在利用紫外线照射来使包含光聚合引发剂的聚合性组合物聚合时,紫外线的波长优选为光聚合引发剂的吸收波长区域。另外,作为所使用的紫外线的波长,理想的是避开液晶组合物的吸收波长区域。优选的紫外线波长为330nm以上。进而优选的紫外线波长为350nm以上。反应可在室温附近进行,或者也可加热进行。
通过此种聚合,聚合物自聚合性组合物进行相分离,获得液晶复合体。
在将液晶复合体用作液晶调光元件的液晶调光层的情况下,可使用聚合性组合物,例如以如下方式制备液晶调光元件。首先,在一对基板之间夹持聚合性组合物。此时,在室温附近或者高于上限温度的温度下通过真空注入法或液晶滴注法来夹持聚合性组合物。接着,利用热或光来使聚合性化合物聚合。此时,如上所述聚合优选为通过紫外线照射来进行。通过聚合,聚合物自聚合性组合物进行相分离。由此,在基板之间形成调光层,所述调光层具有包含具有调光功能的液晶组合物的层及包含聚合物的层。所述调光层分类为高分子分散型、聚合物网络型、两者混合存在型。网络结构的网眼优选为小。优选的网眼为0.2μm至10μm,进而优选为0.5μm至2μm,特别优选为0.5μm至1.5μm。
最后,说明液晶复合体的用途及液晶调光元件。以如上所述的方式获得的液晶复合体的优选的用途的例子为液晶调光元件。液晶调光元件具有包含液晶复合体的调光层及一对基板,所述调光层由一对基板夹持。基板具有电极,所述电极通常以朝向调光层侧(内侧)的方式配置。作为液晶调光元件中所含的基板,优选为透明基板,并且在液晶调光元件中优选为以夹持调光层的方式包括一对透明基板。另外,作为基板所具有的电极,优选为透明电极。
液晶调光元件中所含的透明基板的一例是以玻璃板、石英板、亚克力板为代表的塑料板(典型的是透明性塑料板)之类的由不易变形的材质制成的板。优选的透明基板的一例是玻璃板及塑料板(典型的是透明性塑料板)。
优选的透明基板的另一例是聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)膜、亚克力膜、聚碳酸酯膜之类的塑料膜(典型的是柔性的透明性塑料膜)。根据用途,基板的其中一个也可为硅树脂等不透明的材料。所述基板在其上具有电极,典型的是透明电极。在透明电极上也可具有取向膜等。透明电极的例子是氧化铟锡(tin-doped indium oxide,ITO)或导电性聚合物。
可设置在基板上的取向层合适的是聚酰亚胺或聚乙烯醇之类的薄膜。例如,聚酰亚胺取向膜可通过将聚酰亚胺树脂组合物涂布于透明基板上,并在180℃以上的温度下使其热硬化,且根据需要利用棉布或人造丝布进行摩擦处理而获得。
一对基板典型的是以透明电极层成为内侧(调光层侧)的方式相向。为了使基板间的厚度均匀,也可放入间隔物。间隔物的例子为玻璃粒子、塑料粒子、氧化铝粒子、光学间隔物(photo spacer)等。所述间隔物也可包含在本发明的聚合性组合物中,使用其作为所述液晶调光元件的原料。调光层的优选的厚度为2μm至50μm,进而优选为5μm至30μm。将一对基板贴合时,可使用通用的密封剂。密封剂的例子为环氧系热硬化性组合物。
根据需要,此种元件可在元件的背面配置光吸收层、扩散反射板等。还可附加镜面反射、漫反射、复归性反射、全息反射等功能。
本发明的液晶调光元件可用作切换透明及散射状态的元件。例如,通过以不施加电压时不透明(光散射状态)、施加电压时透明的状态进行切换,可将液晶调光元件用作切换元件。
根据本发明,可获得一种对外部光的耐久性高、驱动电压低的液晶调光元件。以下参照附图对液晶调光元件进行说明。图1及图2是以正常模式进行驱动的液晶调光元件的一例。正常模式下,在如图2所示不对基板间施加电压的情况下,液晶分子(液晶性化合物的分子)无取向地存在。在光入射至调光层时,由于作为透明物质的聚合物与液晶组合物的折射率的不同,在界面产生入射光的强散射。因此,妨碍光的透过。在如图1所示在基板间施加有电场的情况下,液晶分子取向。此时,作为透明物质的聚合物与液晶组合物的折射率之差变小,所入射的光的散射少,光透过调光层。
反向模式中,在电极界面装备取向膜,在未施加电压时显示液晶分子取向的状态(正常模式的电压施加时的状态)。此时作为透明物质的聚合物与液晶组合物的折射率之差变小,入射至调光层的光的散射少,光穿过调光层。反向模式中,若在基板间施加电压,则液晶分子的取向打乱,产生与聚合物的折射率的差异,使入射光散射,从而妨碍光的透过。
此种元件具有作为调光膜或调光玻璃的功能。在元件为膜状的情况下,可贴附至已有的窗,或者利用一对玻璃板夹住而制成层合玻璃。此种元件被用于设置于外壁的窗、或会议室与走廊的隔断。即,存在电子百叶窗(electronic blind)、调光窗、智能窗等用途。进而,可将作为光开关的功能用于液晶快门等中。
[实施例]
通过实施例来更详细地说明本发明的具体例。本发明不受这些实施例限制。本发明还包含将实施例的聚合性组合物的至少两种混合而得的混合物。所合成的聚合性化合物通过核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)分析等进行鉴定。聚合性化合物、聚合性组合物及液晶调光元件的特性通过下述方法进行测定。
液晶组合物的物性的测定方法:利用下述方法进行物性的测定。这些方法大多是日本电子信息技术产业协会(Japan Electronics and Information TechnologyIndustries Association;称为JEITA)所审议制定的JEITA标准(JEITA·ED-2521B)中记载的方法、或者对其进行了修饰的方法。用于测定的扭曲向列(twisted nematic,TN)元件中,未安装薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)。
(1)自液晶相向各向同性液体相的转变温度(NI;℃):将试样置于具备偏光显微镜的熔点测定装置的热板,以1℃/分钟的速度进行加热。对试样的一部分自液晶相(向列相)变化为各向同性液体相时的温度进行测定。此外,所述自液晶相向各向同性液体相的转变温度与向列相的上限温度为相同含义。有时将向列相的上限温度简称为“上限温度”。
(2)向列相的下限温度(TC;℃):将具有向列相的试样放入至玻璃瓶中,在0℃、-10℃、-20℃、-30℃及-40℃的冷冻器中保管10日后,观察液晶相。例如,当试样在-20℃下保持向列相的状态、在-30℃下变化为结晶或近晶相时,将TC记载为<-20℃。有时将向列相的下限温度简称为“下限温度”。
(3)自各向同性液体相向液晶与聚合性化合物的相分离状态的转变温度(℃):将试样(包含液晶与聚合性化合物的聚合性组合物)置于具备偏光显微镜的日本高新技术(Japan High Tech)公司制造的显微镜用冷却加热台,以1℃/分钟的速度进行冷却。对试样的一部分自各向同性液晶相变化为液晶与聚合性化合物的相分离状态时的温度进行测定。
(4)粘度(体积粘度;η;在20℃下测定;mPa·s):测定时使用东京计器股份有限公司制造的E型旋转粘度计。
(5)粘度(旋转粘度;γ1;在25℃下测定;mPa·s):依照M.今井(M.Imai)等人的《分子晶体与液晶(Molecular Crystals andLiquid Crystals)》(第259卷、37(1995))中所记载的方法进行测定。将试样放入至扭曲角为0°、并且两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为5μm的TN元件中。在16V至19.5V的范围内,以0.5V为单位对所述元件阶段性地施加电压。在未施加电压0.2秒后,以仅施加一个矩形波(矩形脉冲;0.2秒)与未施加(2秒)的条件反复施加电压。测定通过所述施加而产生的暂态电流(transient current)的峰值电流(peakcurrent)与峰值时间(peaktime)。根据这些测定值与M.今井等人的论文中的第40页所记载的计算式(8),获得旋转粘度的值。所述计算中所需的介电常数各向异性的值是使用测定了所述旋转粘度的元件,利用以下所记载的方法来求出。
(6)折射率及光学各向异性(折射率各向异性;Δn;在25℃下测定):使用波长589nm的光,利用接目镜上安装有偏光板的阿贝折射计来进行测定。对主棱镜的表面向一个方向上摩擦后,将试样滴加至主棱镜。当偏光的方向与摩擦的方向平行时测定折射率n∥。当偏光的方向与摩擦的方向垂直时测定折射率n⊥。光学各向异性的值是根据Δn=n∥-n⊥的式子来计算。
(7)介电常数及介电常数各向异性(Δε;在25℃下测定):将试样放入至两片玻璃基板的间隔(单元间隙)为9μm且扭曲角为80度的TN元件中。对所述元件施加正弦波(10V、1kHz),2秒后测定液晶分子的长轴方向上的介电常数(ε∥)。对所述元件施加正弦波(0.5V、1kHz),2秒后测定液晶分子的短轴方向上的介电常数(ε⊥)。介电常数各向异性的值是根据Δε=ε∥-ε⊥的式子来计算。
液晶调光元件的物性的测定方法:利用下述方法进行物性的测定。
(1)单元的雾度的测定
以光源光相对于单元面垂直的方式,将单元(液晶调光元件)设置于日本电色工业股份有限公司(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD)制造的雾度计(HAZE METER)NDH5000,在室温下测量雾度(%)。
(2)雾度的变化率
将各实施例及比较例中获得的单元在后述的条件下放入至氙灯耐候测试仪(Xexon weathermeter)中并照射长波紫外线(UltravioletA,UVA),对所述单元在室温下测量雾度。
根据UVA照射前的单元的雾度及UVA照射后的雾度,如以下所示算出雾度的变化率(%)。
雾度的变化率(%)=(((UVA照射前的雾度(%))-(UVA照射后的雾度(%)))/(UVA照射前的雾度(%)))×100
(3)色差变化率
(3-1)单元的色差的确认
使用日本分光(股)制造的佳司科(JASCO)V-650型分光光度计,照射380nm~780nm的波长,在各波长下测定单元的透过率。然后,通过使用符合日本工业标准(JapaneseIndustrial Standards,JIS)Z8729-2004中所记载的计算式的色彩计算程序软件(视窗操作系统用JASCO V-600(JASCO V-600for windows))的光谱分析,根据L*a*b*表色系进行b*的计算。此外,后述单元的色差变化率的算出中使用的色差的值是在室温下对单元施加60V的电场时的值。
(3-2)单元的色差变化率的算出方法
将各实施例及比较例中获得的单元在后述的条件下放入至氙灯耐候测试仪中并照射UVA,对所述单元测定单元的色差(室温、施加60V电场)。
以如下所示的方式算出色差的变化率(%)。
色差的变化率(%)=(((UVA照射前的色差)-(UVA照射后的色差))/(UVA照射前的色差))×100
(4)驱动的确认
将在室温下自未施加电压的状态起施加电压,在100V以下雾度(%)为10%以下的情况评价为可驱动。
(实施例1)
<液晶组合物(1)的制备>
以成为表3的组成比的方式混合表3中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(1)。此外,液晶组合物(1)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利特公昭63-007169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、欧洲专利0062470号说明书、《华东理工大学学报(Huadong Ligong Daxue Xuebao)》(1996)217-220页、欧洲专利119756号说明书、日本专利特开昭54-016457号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表3]
Figure BDA0002726138610000491
依照所述方法测定液晶组合物(1)的物性。将测定结果记载于表4中。
[表4]
Figure BDA0002726138610000501
<组合物(1-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(1)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(1-1)。此外,艳佳固(Irgacure)(商标)651为2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮。
<聚合性组合物>
将组合物(1-1)、三乙二醇二丙烯酸酯及丙烯酸十二烷基酯(本申请说明书中记载的化合物(5-3))以各自的重量比计为w/w/w=60/35/5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-1。
<单元PDLC-1-1的制作>
单元PDLC-1-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为10μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-1,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(1)的NI点以上的温度的100℃的热板上加热2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-1聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-1-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-1-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-1-2的制作>(耐候性试验)
使用须贺试验机(Suga Test Instruments)股份有限公司制造的氙灯耐候测试仪SX75,在黑面板温度63±2℃、槽内温度35℃、槽内相对湿度40%RH的条件下,将单元PDLC-1-1设置于专用的样品保持器,照射300小时照度180W/m2的UVA。制成通过UVA照射而获得的单元PDLC-1-2。对于所得的单元PDLC-1-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-1-1与单元PDLC-1-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
(实施例2)
<液晶组合物(2)的制备>
以成为表5的组成比的方式混合表5中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(2)。此外,液晶组合物(2)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利特公昭63-007169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、欧洲专利0062470号说明书、《华东理工大学学报(Huadong Ligong Daxue Xuebao)》(1996)217-220页、欧洲专利119756号说明书、日本专利特开昭54-016457号公报、日本专利特开H04-257535号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表5]
Figure BDA0002726138610000511
依照所述方法测定液晶组合物(2)的物性。将测定结果记载于表6中。
[表6]
Figure BDA0002726138610000521
<组合物(2-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(2)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(2-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(2-1)、四乙二醇二丙烯酸酯及丙烯酸己酯(本申请说明书中记载的化合物(5-1))以各自的重量比计为w/w/w=60/35/5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-2。
<单元PDLC-2-1的制作>
将聚合性组合物MLC-1变更为聚合性组合物MLC-2,除此以外,利用与单元PDLC-1-1相同的方法来制作单元PDLC-2-1。对于所得的单元PDLC-2-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-2-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-2-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-2-2。对于所得的单元PDLC-2-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-2-1与单元PDLC-2-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
(实施例3)
<液晶组合物(3)的制备>
以成为表7的组成比的方式混合表7中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(3)。此外,液晶组合物(3)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利特公昭63-007169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、欧洲专利0062470号说明书、《华东理工大学学报(Huadong Ligong Daxue Xuebao)》(1996)217-220页、欧洲专利119756号说明书、日本专利特开昭54-016457号公报、日本专利特公昭64-4496号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表7]
Figure BDA0002726138610000531
依照所述方法测定液晶组合物(3)的物性。将测定结果记载于表8中。
[表8]
Figure BDA0002726138610000532
<组合物(3-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(3)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(3-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(3-1)、二季戊四醇五丙烯酸酯单丙酸酯(化学文摘服务社(ChemicalAbstracts Service,CAS)登记号(Registry Number)83045-04-9)及丙烯酸十二烷基酯以各自的重量比计为w/w/w=60/24/16的方式混合,制备聚合性组合物MLC-3。
<单元PDLC-3-1的制作>
将聚合性组合物MLC-1变更为聚合性组合物MLC-3,除此以外,利用与单元PDLC-1-1相同的方法来制作单元PDLC-3-1。对于所得的单元PDLC-3-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-3-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-3-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-3-2。对于所得的单元PDLC-3-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-3-1与单元PDLC-3-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
(比较例1)
<液晶组合物(A)的制备>
以成为表9的组成比的方式混合表9中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(A)。此外,液晶组合物(A)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利2649339号、《有机化学杂志(Zhurnal Organicheskoi Khimii)》(1976)1054-7页、《华东理工大学学报(Huadong Ligong Daxue Xuebao)》(1996)217-220页等中记载的方法作为参考来合成。
[表9]
Figure BDA0002726138610000541
依照所述方法测定液晶组合物(A)的物性。将测定结果记载于表10中。
[表10]
Figure BDA0002726138610000551
<组合物(A-1)的制备>
以重量比100/1.0混合液晶组合物(A)及艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(A-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(A-1)、三乙二醇二丙烯酸酯及丙烯酸十二烷基酯以各自的重量比计为w/w/w=60/35/5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-A1。
<单元PDLC-A1的制作>
将聚合性组合物MLC-1变更为聚合性组合物MLC-A1,除此以外,利用与单元PDLC-1-1相同的方法来制作单元PDLC-A1。对于所得的单元PDLC-A1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-A2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-A1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-A2。对于所得的单元PDLC-A2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-A1与单元PDLC-A2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
(比较例2)
<液晶组合物(B)的制备>
以成为表11的组成比的方式混合表11中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(B)。此外,液晶组合物(B)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利2649339号、《有机化学杂志(Zhurnal Organicheskoi Khimii)》(1976)1054-7页、《分子晶体与液晶(Molecular Crystals andLiquid Crystals)》(1980)157-61页等中记载的方法作为参考来合成。
[表11]
Figure BDA0002726138610000552
Figure BDA0002726138610000561
依照所述方法测定液晶组合物(B)的物性。将测定结果记载于表12中。
[表12]
Figure BDA0002726138610000562
<组合物(B-1)的制备>
以重量比100/1.0混合液晶组合物(B)及艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(B-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(B-1)、三乙二醇二丙烯酸酯及丙烯酸十二烷基酯以各自的重量比计为w/w/w=60/35/5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-B1。
<单元PDLC-B1的制作>
将聚合性组合物MLC-1变更为聚合性组合物MLC-B1,除此以外,利用与单元PDLC-1-1相同的操作来制作单元PDLC-B1。对于所得的单元PDLC-B1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-B2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-B1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-B2。对于所得的单元PDLC-B2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-B1与单元PDLC-B2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
(比较例3)
<液晶组合物(C)的制备>
以成为表13的组成比的方式混合表13中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(C)。此外,液晶组合物(C)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、《化学学会化学通讯杂志(Journal ofthe Chemical Society,ChemicalCommunications)》(1974)431-2页、《有机化学杂志(Zhurnal Organicheskoi Khimii)》(1976)1054-7页、日本专利特公昭53-44153号公报、日本专利特公昭58-33224号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表13]
Figure BDA0002726138610000571
依照所述方法测定液晶组合物(C)的物性。将测定结果记载于表14中。
[表14]
Figure BDA0002726138610000572
<组合物(C-1)的制备>
以重量比100/1.0混合液晶组合物(C)及艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(C-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(C-1)、三乙二醇二丙烯酸酯及丙烯酸十二烷基酯以各自的重量比计为w/w/w=60/35/5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-C1。
<单元PDLC-C1的制作>
将聚合性组合物MLC-1变更为MLC-C1,除此以外,利用与单元PDLC-1-1相同的方法来制作单元PDLC-C1。对于所得的单元PDLC-C1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表15中。
<单元PDLC-C2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-C1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-C2。对于所得的单元PDLC-C2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场)。根据通过单元PDLC-C1与单元PDLC-C2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表15中。
[表15]
Figure BDA0002726138610000581
(实施例4)
<液晶组合物(4)的制备>
以成为表16的组成比的方式混合表16中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(4)。此外,液晶组合物(4)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利特公昭63-007169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、《应用化学(Yingyong Huaxue)》(2007)489-473页、日本专利特开昭54-016457号公报、CN102399117A、国际公开2015/141811号、日本专利6213553号公报、日本专利2582031号公报、日本专利特公平04-257535号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表16]
Figure BDA0002726138610000591
依照所述方法测定液晶组合物(4)的物性。将测定结果记载于表17中。
[表17]
Figure BDA0002726138610000601
<组合物(4-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(4)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(4-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(4-1)、丙烯酸十二烷基酯及三丙二醇二丙烯酸酯以各自的重量比计为w/w/w=60/36/4的方式混合,制备聚合性组合物MLC-4。
<单元PDLC-4-1的制作>
单元PDLC-4-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为10μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-4,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(4)向各向同性液体相的转变点以上的温度的40℃的热板上加热2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在40℃的热板上照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-4聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-4-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-4-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-4-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-4-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-4-2。对于所得的单元PDLC-4-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-4-1与单元PDLC-4-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例5)
<液晶组合物(5)的制备>
以成为表18的组成比的方式混合表18中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(5)。此外,液晶组合物(5)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、CN104744208A、CN107021883A、《应用化学(Yingyong Huaxue)》(2007)489-473页、国际公开2015/141811号、日本专利6213553号公报、国际公开2016/70708号、日本专利5633150号公报、日本专利特开昭56-68636号公报等中记载的方法作为参考来合成。
[表18]
Figure BDA0002726138610000621
依照所述方法测定液晶组合物(5)的物性。将测定结果记载于表19中。
[表19]
Figure BDA0002726138610000631
<组合物(5-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(5)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(5-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(5-1)、丙烯酸十二烷基酯及三丙二醇二丙烯酸酯以各自的重量比计为w/w/w=60/36/4的方式混合,制备聚合性组合物MLC-5。
<单元PDLC-5-1的制作>
将聚合性组合物MLC-4变更为聚合性组合物MLC-5,除此以外,利用与单元PDLC-4-1相同的方法来制作单元PDLC-5-1。对于所得的单元PDLC-5-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-5-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-5-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-5-2。对于所得的单元PDLC-5-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-5-1与单元PDLC-5-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例6)
<液晶组合物(6)的制备>
以成为表20的组成比的方式混合表20中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(6)。此外,液晶组合物(6)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、《应用化学(Yingyong Huaxue)》(2007)489-473页、日本专利特公平04-257535号、欧洲专利119756号说明书、CN106316881A、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表20]
Figure BDA0002726138610000641
依照所述方法测定液晶组合物(6)的物性。将测定结果记载于表21中。
[表21]
Figure BDA0002726138610000651
<组合物(6-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(6)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(6-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(6-1)、丙烯酸十二烷基酯及三丙二醇二丙烯酸酯以各自的重量比计为w/w/w=60/36/4的方式混合,制备聚合性组合物MLC-6。
<单元PDLC-6-1的制作>
单元PDLC-6-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为10μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-6,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(6)向各向同性液体相的转变点以上的温度的50℃的热板上加热2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在50℃的热板上照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-6聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-6-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-6-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-6-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-6-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-6-2。对于所得的单元PDLC-6-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-6-1与单元PDLC-6-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例7)
<液晶组合物(7)的制备>
以成为表22的组成比的方式混合表22中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(7)。此外,液晶组合物(7)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号、日本专利特公昭63-007169号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、欧洲专利119756号说明书、CN106316881A、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表22]
Figure BDA0002726138610000661
依照所述方法测定液晶组合物(7)的物性。将测定结果记载于表23中。
[表23]
Figure BDA0002726138610000662
<组合物(7-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(7)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(7-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(7-1)、丙烯酸十二烷基酯及三丙二醇二丙烯酸酯以各自的重量比计为w/w/w=65/31.5/3.5的方式混合,制备聚合性组合物MLC-7。
<单元PDLC-7-1的制作>
单元PDLC-7-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为5μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-7,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(7)向各向同性液体相的转变点以上的温度的30℃的热板上加热2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在室温下照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-7聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-7-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-7-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-7-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-7-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-7-2。对于所得的单元PDLC-7-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-7-1与单元PDLC-7-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例8)
<液晶组合物(8)的制备>
以成为表24的组成比的方式混合表24中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(8)。此外,液晶组合物(8)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利1004496号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、欧洲专利119756号说明书、CN106316881A、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表24]
Figure BDA0002726138610000681
依照所述方法测定液晶组合物(8)的物性。将测定结果记载于表25中。
[表25]
Figure BDA0002726138610000682
<组合物(8-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(8)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(8-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(8-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-21)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/10/10/20的方式混合,制备聚合性组合物MLC-8。
<单元PDLC-8-1的制作>
单元PDLC-8-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为15μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-8,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(8)向各向同性液体相的转变点以上的温度的室温下静置2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在室温下照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-8聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-8-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-8-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-8-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-8-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-8-2。对于所得的单元PDLC-8-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-8-1与单元PDLC-8-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例9)
<液晶组合物(9)的制备>
以成为表26的组成比的方式混合表26中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(9)。此外,液晶组合物(9)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公昭63-7169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、欧洲专利62470号说明书、欧洲专利119756号说明书、日本专利3203739号公报、CN106316881A等中记载的方法作为参考来合成。
[表26]
Figure BDA0002726138610000701
依照所述方法测定液晶组合物(9)的物性。将测定结果记载于表27中。
[表27]
Figure BDA0002726138610000702
<组合物(9-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(9)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(9-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(9-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/10/5/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-9。
<单元PDLC-9-1的制作>
将聚合性组合物MLC-4变更为聚合性组合物MLC-9,除此以外,利用与单元PDLC-4-1相同的方法来制作单元PDLC-9-1。对于所得的单元PDLC-9-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-9-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-9-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-9-2。对于所得的单元PDLC-9-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-9-1与单元PDLC-9-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例10)
<液晶组合物(10)的制备>
以成为表28的组成比的方式混合表28中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(10)。此外,液晶组合物(10)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公昭63-7169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、欧洲专利62470号说明书、欧洲专利119756号说明书、日本专利3203739号公报、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表28]
Figure BDA0002726138610000721
依照所述方法测定液晶组合物(10)的物性。将测定结果记载于表29中。
[表29]
Figure BDA0002726138610000731
<组合物(10-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(10)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(10-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(10-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202、本申请说明书中记载的化合物(5-8)及M1为氢的化合物(5-16)以各自的重量比计为w/w/w/w/w=60/5/10/23/2的方式混合,制备聚合性组合物MLC-10。
<单元PDLC-10-1的制作>
单元PDLC-10-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为15μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-10,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(1)向各向同性液体相的转变点以上的温度的30℃的热板上加热2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在30℃的热板上照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-10聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-10-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-10-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-10-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-10-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-10-2。对于所得的单元PDLC-10-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-10-1与单元PDLC-10-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例11)
<液晶组合物(11)的制备>
以成为表30的组成比的方式混合表30中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(11)。此外,液晶组合物(11)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、欧洲专利119756号说明书、日本专利特开昭54-16457号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、日本专利3203739号公报、欧洲专利119756号说明书、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表30]
Figure BDA0002726138610000751
依照所述方法测定液晶组合物(11)的物性。将测定结果记载于表31中。
[表31]
Figure BDA0002726138610000761
<组合物(11-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(11)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(11-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(11-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/10/5/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-11。
<单元PDLC-11-1的制作>
将聚合性组合物MLC-10变更为聚合性组合物MLC-11,除此以外,利用与单元PDLC-10-1相同的方法来制作单元PDLC-11-1。对于所得的单元PDLC-11-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-11-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-11-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-11-2。对于所得的单元PDLC-11-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-11-1与单元PDLC-11-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例12)
<液晶组合物(12)的制备>
以成为表32的组成比的方式混合表32中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(12)。此外,液晶组合物(12)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公昭63-7169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、日本专利3203739号公报、欧洲专利119756号说明书、CN106316881A等中记载的方法作为参考来合成。
[表32]
Figure BDA0002726138610000771
依照所述方法测定液晶组合物(12)的物性。将测定结果记载于表33中。
[表33]
Figure BDA0002726138610000781
<组合物(12-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(12)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(12-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(12-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/10/5/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-12。
<单元PDLC-12-1的制作>
将聚合性组合物MLC-10变更为聚合性组合物MLC-12,除此以外,利用与单元PDLC-10-1相同的方法来制作单元PDLC-12-1。对于所得的单元PDLC-12-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-12-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-12-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-12-2。对于所得的单元PDLC-12-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-12-1与单元PDLC-12-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例13)
<液晶组合物(13)的制备>
以成为表34的组成比的方式混合表34中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(13)。此外,液晶组合物(13)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公昭63-7169号公报、日本专利特开昭58-121248号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、日本专利特开昭56-68636号公报、日本专利2582031号公报、日本专利3203739号公报、欧洲专利119756号说明书、CN102399117A、CN106316881A等中记载的方法作为参考来合成。
[表34]
Figure BDA0002726138610000791
依照所述方法测定液晶组合物(13)的物性。将测定结果记载于表35中。
[表35]
Figure BDA0002726138610000801
<组合物(13-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(13)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(13-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(13-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/10/5/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-13。
<单元PDLC-13-1的制作>
将聚合性组合物MLC-10变更为聚合性组合物MLC-13,除此以外,利用与单元PDLC-10-1相同的方法来制作单元PDLC-13-1。对于所得的单元PDLC-13-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-13-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-13-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-13-2。对于所得的单元PDLC-13-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-13-1与单元PDLC-13-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例14)
<液晶组合物(14)的制备>
以成为表36的组成比的方式混合表36中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(14)。此外,液晶组合物(14)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、欧洲专利119756号说明书、日本专利特公平01-4496号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、CN102399117A、CN106316881A等中记载的方法作为参考来合成。
[表36]
Figure BDA0002726138610000811
依照所述方法测定液晶组合物(14)的物性。将测定结果记载于表37中。
[表37]
Figure BDA0002726138610000821
<组合物(14-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(14)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(14-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(14-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/4/11/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-14。
<单元PDLC-14-1的制作>
单元PDLC-14-1按照以下顺序制作。
(1)将未实施取向处理的两片形成有透明导电膜(铟锡氧化物(ITO)膜)的电极(大小:10mm×10mm)的玻璃基板配置成玻璃基板之间的距离为15μm,且电极成为内侧,在所述玻璃基板间插入聚合性组合物MLC-14,制作单元。
(2)将所述单元在为液晶组合物(14)向各向同性液体相的转变点以上的温度的室温下静置2分钟。
(3)将光源的光设定为与所述玻璃基板垂直,且设定为所述玻璃基板的表面在利用牛尾电机公司制造的UVD-S365进行测量时照度为15mW/cm2后,在室温下照射1分钟,使单元内的聚合性组合物MLC-14聚合。
(4)在室温下放置。
使用具备偏光显微镜的熔点测定装置,在室温下进行观察,结果所得的单元PDLC-14-1中的玻璃基板之间所形成的液晶复合体在室温下维持液晶相。另外,通过对玻璃基板的电极间施加电场,可对玻璃基板间的液晶复合体中所含的液晶组合物施加电场。对于所得的单元PDLC-14-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-14-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-14-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-14-2。对于所得的单元PDLC-14-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-14-1与单元PDLC-14-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例15)
<液晶组合物(15)的制备>
以成为表38的组成比的方式混合表38中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(15)。此外,液晶组合物(15)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、欧洲专利119756号说明书、日本专利特公平01-4496号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、CN102399117A、CN106316881A等中记载的方法作为参考来合成。
[表38]
Figure BDA0002726138610000831
依照所述方法测定液晶组合物(15)的物性。将测定结果记载于表39中。
[表39]
Figure BDA0002726138610000841
<组合物(15-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(15)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(15-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(15-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/5/10/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-15。
<单元PDLC-15-1的制作>
将聚合性组合物MLC-10变更为聚合性组合物MLC-15,除此以外,利用与单元PDLC-10-1相同的方法来制作单元PDLC-15-1。对于所得的单元PDLC-15-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-15-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-15-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-15-2。对于所得的单元PDLC-15-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-15-1与单元PDLC-15-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例16)
<液晶组合物(16)的制备>
以成为表40的组成比的方式混合表40中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(16)。此外,液晶组合物(16)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公平01-4496号公报、CN102399117A、日本专利特开昭54-16457号公报、CN106316881A、欧洲专利119756号说明书等中记载的方法作为参考来合成。
[表40]
Figure BDA0002726138610000851
依照所述方法测定液晶组合物(16)的物性。将测定结果记载于表41中。
[表41]
Figure BDA0002726138610000852
<组合物(16-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(16)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(16-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(16-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6202及本申请说明书中记载的化合物(5-8)以各自的重量比计为w/w/w/w=60/5/10/25的方式混合,制备聚合性组合物MLC-16。
<单元PDLC-16-1的制作>
将聚合性组合物MLC-14变更为聚合性组合物MLC-16,除此以外,利用与单元PDLC-14-1相同的方法来制作单元PDLC-16-1。对于所得的单元PDLC-16-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-16-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-16-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-16-2。对于所得的单元PDLC-16-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-16-1与单元PDLC-16-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例17)
<液晶组合物(17)的制备>
以成为表42的组成比的方式混合表42中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(17)。此外,液晶组合物(17)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、日本专利特公平01-4496号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、欧洲专利119756号说明书、CN106316881A、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表42]
Figure BDA0002726138610000861
Figure BDA0002726138610000871
依照所述方法测定液晶组合物(17)的物性。将测定结果记载于表43中。
[表43]
Figure BDA0002726138610000872
<组合物(17-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(17)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(17-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(17-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6207、本申请说明书中记载的化合物(5-8)、丙烯酸4-羟基丁酯、及本申请说明书中记载的化合物(5-5)以各自的重量比计为w/w/w/w/w/w=60/5/10/15/2/8的方式混合,制备聚合性组合物MLC-17。
<单元PDLC-17-1的制作>
将聚合性组合物MLC-14变更为聚合性组合物MLC-17,除此以外,利用与单元PDLC-14-1相同的方法来制作单元PDLC-17-1。对于所得的单元PDLC-17-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-17-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-17-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-17-2。对于所得的单元PDLC-17-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-17-1与单元PDLC-17-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
(实施例18)
<液晶组合物(18)的制备>
以成为表44的组成比的方式混合表44中记载的各化合物,制备仅由液晶性化合物组成的液晶组合物(18)。此外,液晶组合物(18)中所含的各化合物可通过将国际公开89/12621号公报、欧洲专利119756号说明书、日本专利特公平01-4496号公报、日本专利特开昭54-16457号公报、CN106316881A、CN102399117A等中记载的方法作为参考来合成。
[表44]
Figure BDA0002726138610000881
依照所述方法测定液晶组合物(18)的物性。将测定结果记载于表45中。
[表45]
Figure BDA0002726138610000891
<组合物(18-1)的制备>
以重量比100/1.0混合作为第一成分的液晶组合物(18)及作为第三成分的艳佳固(Irgacure)(商标)651,制备组合物(18-1)。
<聚合性组合物>
将组合物(18-1)、N,N-二乙基丙烯酰胺、氨基甲酸酯丙烯酸酯寡聚物UN6207、本申请说明书中记载的化合物(5-8)、丙烯酸4-羟基丁酯、及本申请说明书中记载的M1为氢的化合物(5-20)以各自的重量比计为w/w/w/w/w/w=60/5/10/19/3/3的方式混合,制备聚合性组合物MLC-18。
<单元PDLC-18-1的制作>
将聚合性组合物MLC-14变更为聚合性组合物MLC-18,除此以外,利用与单元PDLC-14-1相同的方法来制作单元PDLC-18-1。对于所得的单元PDLC-18-1,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加60V电场),进行驱动的确认。将雾度及驱动的确认结果记载于表46中。
<单元PDLC-18-2的制作>(耐候性试验)
将单元PDLC-1-1变更为单元PDLC-18-1,除此以外,利用与单元PDLC-1-2相同的操作来制作单元PDLC-18-2。对于所得的单元PDLC-18-2,依照所述方法,测定雾度及色差(室温、施加80V电场)。根据通过单元PDLC-18-1与单元PDLC-18-2中的测定而获得的值,依照所述方法算出雾度变化率(%)、色差变化率(%)。将这些值记载于表46中。
[表46]
Figure BDA0002726138610000901
在所述评价中,雾度变化率<2%评价为○,另外色差变化率<3%评价为○。
由以上结果得出结论,通过使用本发明的聚合性组合物,可获得具有大的雾度及对光的高稳定性的液晶调光元件。
[产业上的可利用性]
使用本发明的聚合性组合物而制作的液晶调光元件的雾度大。另外,所述液晶调光元件的耐候性试验后的雾度变化率、色差变化率小,耐候性优异。因此,可实用地用作适合调光窗、智能窗等用途的材料。

Claims (26)

1.一种聚合性组合物,含有:作为第一成分的包含式(1)所表示的化合物、式(2)所表示的化合物及式(3)所表示的化合物的液晶组合物;
作为第二成分的聚合性化合物;以及作为第三成分的光聚合引发剂,
Figure FDA0002726138600000011
式(1)中,R1为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者碳数2至12的烯基,L1及L2中的一个为氢,另一个为氟;
Figure FDA0002726138600000012
式(2)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环A独立地为1,4-亚环己基、或者至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基;a为1、2或3;
Figure FDA0002726138600000013
式(3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R4为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基、或氰基;环B独立地为1,4-亚环己基、或者一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基;b为1、2或3。
2.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中基于第一成分及第二成分的总重量,第一成分的比例为40重量%以上且95重量%以下的范围。
3.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(2-1)所表示的化合物及式(2-2)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物,
Figure FDA0002726138600000014
式(2-1)及式(2-2)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基。
4.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-1)所表示的化合物、式(3-2)所表示的化合物及式(3-3)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物,
Figure FDA0002726138600000021
式(3-1)、式(3-2)及式(3-3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R4为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基、或氰基。
5.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(1)所表示的化合物的比例为5重量%以上且40重量%以下的范围。
6.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(2)所表示的化合物的比例为5重量%以上且60重量%以下的范围。
7.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中基于液晶组合物的重量,式(3)所表示的化合物的比例为10重量%以上且90重量%以下的范围。
8.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-1-1)所表示的化合物、式(3-2-1)所表示的化合物、式(3-3-1)所表示的化合物、式(3-1-2)所表示的化合物、式(3-2-2)所表示的化合物及式(3-3-2)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物,
Figure FDA0002726138600000022
式(3-1-1)、式(3-2-1)、式(3-3-1)、式(3-1-2)、式(3-2-2)及式(3-3-2)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基,R5为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基。
9.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(3-2-3)所表示的化合物及式(3-3-3)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物,
Figure FDA0002726138600000031
式(3-2-3)及式(3-3-3)中,R3为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基。
10.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,包含选自由式(2-3)所表示的化合物及式(2-4)所表示的化合物所组成的群组中的至少一种化合物,
Figure FDA0002726138600000032
式(2-3)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环C独立地为1,4-亚环己基、或1,4-亚苯基;c为1或2;
Figure FDA0002726138600000033
式(2-4)中,R2为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数2至12的烯基;环D独立地为1,4-亚环己基或1,4-亚苯基;d为1或2。
11.根据权利要求1所述的聚合性组合物,其中作为第一成分,还包含式(4)所表示的化合物,
Figure FDA0002726138600000034
式(4)中,R6为碳数1至12的烷基、碳数1至12的烷氧基、或者至少一个氢经氟取代的碳数1至12的烷基;环E独立地为1,4-亚环己基、1,4-亚苯基、至少一个氢可经氟取代的1,4-亚苯基、1,3-二噁烷-2,5-二基、4,6-二噁烷-2,5-二基或四氢吡喃-2,5-二基;Z1为单键、亚乙基、羰基氧基、或二氟亚甲基氧基,其中至少一个Z1为二氟亚甲基氧基;e为1、2或3。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(5)所表示的聚合性化合物,
Figure FDA0002726138600000041
式(5)中,M1为氢或甲基;Z2为单键、或碳数1至50的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至12的烷基、氟或氯取代,另外,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-N(P1)2-、-CH=CH-、或-C≡C-取代,此处P1为氢或碳数1至12的烷基,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代;
R6为氢、或者、通过自碳环式或杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式或杂环式的不饱和脂肪族化合物、或者碳环式或杂环式的芳香族化合物中去除一个氢而生成的碳数5至35的一价基,所述一价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-或-OCO-取代。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(6)所表示的聚合性化合物,
Figure FDA0002726138600000042
式(6)中,M2及M3独立地为氢或甲基;Z3为碳数1至50的亚烷基,所述亚烷基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基、氟或氯取代,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NH-COO-或-OCO-NH-取代,或者所述至少一个-CH2-可经通过自碳环式的饱和脂肪族化合物、杂环式的饱和脂肪族化合物、碳环式的不饱和脂肪族化合物、杂环式的不饱和脂肪族化合物、碳环式的芳香族化合物、或杂环式的芳香族化合物中去除两个氢而生成的碳数5至35的二价基取代,所述二价基中,至少一个氢可经碳数1至20的烷基取代,所述烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含具有两个以上的(甲基)丙烯酰氧基的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯寡聚物。
15.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性组合物,其中作为第二成分,包含式(15)所表示的聚合性化合物,
Figure FDA0002726138600000051
式(15)中,M100为氢、或碳数1至5的烷基;R100及R101独立地为氢、或者碳数1至12的烷基或羟烷基,这些烷基或羟烷基中,至少一个-CH2-可经-O-、-N(R102)-、-CO-、-COO-、或-OCO-取代,R102为氢、或碳数1至12的烷基。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的聚合性组合物,还含有间隔物作为添加物。
17.一种液晶调光元件,其使用如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物且切换透明及散射状态。
18.根据权利要求17所述的液晶调光元件,其具有将如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得的液晶复合体作为调光层,所述调光层由一对透明基板夹持,透明基板具有透明电极。
19.根据权利要求18所述的液晶调光元件,其中透明基板为玻璃板或塑料板。
20.根据权利要求18所述的液晶调光元件,其中透明基板为塑料膜。
21.一种调光窗,其使用如权利要求18至20中任一项所述的液晶调光元件。
22.一种智能窗,其使用如权利要求18至20中任一项所述的液晶调光元件。
23.一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于液晶调光元件中。
24.一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于具有塑料板作为透明基板的液晶调光元件中。
25.一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于调光窗中。
26.一种液晶复合体的用途,所述液晶复合体是将如权利要求1至16中任一项所述的聚合性组合物聚合而获得,用于智能窗中。
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