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Die Erfindung betrifft neue photoaktive
Polymere und deren Verwendung als Orientierungsschichten für Flüssigkristalle
und zum Aufbau unstrukturierter und strukturierter optischer Elemente
und Mehrschichtsysteme.
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Unterschiedliche elektro-optische
Effekte, die in Flüssigkristallanzeigen
(LCD's) verwendet werden, benötigen
Orientierungsschichten mit äusserst
hohen Vorkippwinkeln. vertikal ausgerichtete nematische (VAN) LCDs
benötigen
zum Beispiel, gemessen von der Oberflächenebene, Vorkippwinkel zwischen
85° und 90°. Im Falle
von hybrid ausgerichteten, nematischen (HAN)-LCDs muss der Vorkippartikel
bei einem der Substrate im obigen Bereich liegen, während der
Kippwinkel beim anderen Substrat niedrig ist (typischerweise 0–10°). Geriebene
Polyamide, die hohe Vorkippwinkel induzieren, können leiden unter den wohlbekanntere Nachteilen
des Reibverfahrens. Andererseits sind stabilale, photoausrichtbare
Materialien für
hohe Vorkippwinkel, die die obigen Probleme losen werden, bis anhin
nicht bekannt.
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Die meisten der bekannten elektro-optischen
LCD Betriebsarten leiden unter restlicher Doppelbrechung der Flüssigkristallschicht,
was zu vermindertem Kontrast, intrinsichen Farben und/oder begrenzten Blickwinkeln
führt.
Optische Verzögerungsmittel
werden auf das LCD aufgetragen, um für die restliche Doppelbrechung
au kompensieren. Gekippte LC-Konfigurationen, die sich nach Anlegen
einer Spannung an das LCD bilden, werden in den meisten der kommerzialisierten
LCDs verwendet, um die Grauskala anzupasenn. Die äusserst
unsymmetrische Blickwinkelabhän gigkeit
solcher gekippter LC-Bonfigurationen wird optimal kompensiert wenn
die optische Achse des kompensierenden Verzögerungsmittels ebenfalls gekippt
wird. Flüssigkristallpolymere
(LCP) die vor der Polymerisation durch LPP-Materialien photoausgerichtet
wurden, sind für
solch eine Anwendung ideell geeignet, da die Neigung der optischen
Achse durch die benachbarte Ausrichtungsschicht prinzipiell auf
jeglichem wert zwischen 0° und
90° eingestellt
werden kann. Ein Nachteil der bekannten Ausrichtuagsmaterialien,
die sehr hohe Vorkippwinkel induzieren, ist deren Oberflächenapsanung,
die Benetzungsprobleme verursachen kann. Deshalb ist es nicht möglich, eine
einheitliche Schicht eines LCP-Präpolymers oben auf solchen Ausrichtungsschichten
zu beschichten.
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EP-A-0 611 786 (F. Hoffmann-La Roche
AG) offenbart Polymere mit Isomerisierungs/Dimerisierungs Einheiten
der allgemeinen Formel:
worin
M
a,
M
b, M
c Monomereneinheiten
für Homo-
oder Copolymere bedeuten;
x, y, z Molbrche der Copolymere bedeuten,
worin in jedem Fall 0 < x ≤ 1; 0 < y ≤ 1, und 0 < z ≤ 1 ist;
Sa,
Sb Spacereinheiten bedeuten;
Za, Zb Moleküleinheiten, die eine photochemische
Isomerisierung/Dimerisierung untergehen können bedeuten;
n von 4–100000
bedeutet; und
m 0 oder 1 bedeutet.
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Diese linearen und zyklischen Polymere
oder Oligomere haben eine photoreaktive Ethengruppe zum Gebrauch
als Orientierungsschichten für
Flüssigkristalle.
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WO-A-96/10049 (F. Hoffmann-La Roche
AG) offenbart Polymere der allgemeinen Formel:
worin
M
1 und
M
2 Monomereinheiten für Homo- oder Copolymere bedeuten;
x
und y Molbrüche
der Copolymere bedeuten, worin in jedem Fall 0 < x ( 1 und 0 < y ≤ 1
und x + y = 1 ist;
p von 4 bis 30 000 bedeutet;
S
1 und S
2 Spacereinheiten
bedeuten;
Q
1 eine Struktureinheit der
Formel -A-(Z
1-B)
z-Z
2- IIa bedeutet;
Q
2 eine
Struktureinheit der Formel -A-(Z
1-B)
z-R
1- IIb bedeutet
A
und B unabhängig
voneinander Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, 1,4-Dicyclohexylen,
1,3-Dioxan-2,5-diyl oder
gegebenenfalls substituiertes 1,4-Phenylen bedeuten; Z
2 und
Z
2 unabhängig
voneinander einen kovalente Einfachbindung, -CH
2-CH
2-, -CH
2O-, -OCH
2-, -CONR-, -RNCO- , -COO- oder -OOC- bedeuten;
R
Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten;
R
1 Wasserstoff,
gegebenenfalls substituiertes Alkyl oder Alkoxy mit in jedem Fall
1 bis 12 Kohlenstoffatomen, Cyano, Nitro oder Halogen bedeuten;
z
0 oder 1 bedeutet;
C eine photochemisch dimerisierbare Cumarin
oder Quinolinon Derivat bedeutet; und
m und n unabhängig voneinander
0 oder 1 bedeuten.
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Diese linearen und zyklischen Polymere
aber Oligomere von Cumarin oder Quinolinon Derivaten besitzen eins
photoreaktive Ethengruppe und können
als Orientierungsschichten für
Flüssigkristalle
verwendet werden.
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EP-A-0 763 552 (Rolic AG) offenbart
Polymer Zusammensetzungen in welchen Wiederholungseinheiten der
allgemeinen Formel I vorhanden sind:
worin
M
1 eine
sich wiederholende Monomereinheit von der Gruppe; Acrylat, Methacrylat,
2-Chloroacrylat, 2-Phenylacrelat;
gegebenenfalls N-niederes Alkyl substituiertes Acrylamid, Methacrylamid,
2-chloroacrylamid
und 2-Phenylacrylamid; Vinylether, Vinylester, Styrol Derivate,
Siloxan bedeutet;
S
1 Spacereinheitan
wie z. B. eine Einfachbindung, eine geradkettige oder verzweigte
Alkylen Gruppierung dargestellt im folgenden durch -(CH
2)
r- sowie - (CH
2)
2-O-, -(CH
2)
r-O-(CH
2)
s-, -(CH
2)
r-O-(CH
2)
s-O, -(CH
2)
r-CO-, (CH
2)
r-CO-O-, -(CH
2)
r-O-CO, -(CH
2)
r-NR
2-, -(CH
2)
r-NR
2-CO, -(CH
2)
r-NR
2-CO-O oder -(CH
2)
r-NR
2-CO-NR
3- bedeutet, welche gegebenenfalls einfach
oder mehrfach mit Fluor, Chlor oder Cyano substituiert ist und in
welcher r + s jeweils eine ganze Nummer von 1 bis 20 bedeutet, mit
der Massgabe dass r + s ≤ 20
ist und R
2 und R
3 je
unabhängig
voneinander Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeuten;
Ring
A Pehenylen, welches unsubstituiert oder gegebenenfalls mit Fluor,
Chlor, Cyano, Alkyl oder Alkoxy substituiert ist, Pyridin-2,5-diyl,
Pyrimidin-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl,
Cyclohexan-1,4-diyl, Piperidin-l,4-diyl, Piperazin-1,4-diyl bedeutet;
Ring
B Phenylen, welches unsubstituiert oder gegebenenfalls mit Fluor,
Chlor, Cyano, Alkyl oder Alkoxy substituiert ist, Pyridin-2,5-diyl,
Pyrimidin-2,5-diyl, 1,4oder 2,6-Naphtylen, 1,3-Dioxan-3,5-diyl,
Cyclohexan-1,4-diyl bedeutet;
Y
1, Y
2 je unabhängig voneinander
eine einfache Kovalenzbindung, -(CH
2)-,
-O-, -CO-, -CO-O-, -O-OC-, NR
4-, -CO-NR
4-,
R
4N-CO-, (CH
2)
u-O-, -O-(CH
2)
u-, -(CH
2)
u-NR
4- oder -NR
4-(CH
2)
u-
bedeuten, in welchen
R
4 Waserstoff
oder niederes Alkyl bedeutet;
t eine ganze Zahl von 1 bis 4
bedeutet;
u eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet;
m, n
je unabhängig
voneinander 0 oder bedeuten;
Ring C Phenylen, welches unsubstituiert
oder gegebenenfalls mit Fluor, Chlor, Cyano, Alkyl oder Alkoxy substituiert
ist, oder Pyrimidin-2,3-diyl, Pyridin-2,5-diyl, 2,5-Thiophenylen,
2,5-Furanylen, 1,4- oder 2,6- Naphthylen bedeutet;
Z
-O- oder NR
5 bedeutet, in welchem R
5 Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeutet
oder eine zweite Gruppe der Formel D, in welcher
D eine geradkettige
oder verzweigte Alkylengruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatom bedeutet,
welche gegebenenfalls mit Fluor oder Chlor substituiert ist, einen
Cycloalkyl Rest mit 3 bis 8 Ringatomen gelcher gegebenebfalls mit
Fluor, Clorine, Alkyl oder Alkoxy substituiert ist.
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Diese vernetzbaren photoaktiven Polymermaterialien
mit 3-Arylacrylasäureestern
und Amiden können als
Orientierungsschichten für
Flüssigkristalle
und zur Herstellung von nicht strukturiertem und strukturierten optisches
Elementen und Mehrschtchtsystemen verwendet werden.
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EP-A-0860455 (Rolic AG) offenbart
Polymere der allgemeinen Formel I:
worin
M
1,
M
1 eine sich wiederholende Monomereinheit
der Gruppe:
Acrylat, Methacrylat, 2-Chloroacrylat, 2-Phenylacrylat gegebenenfalls
durch niederes Alkyl N- substituiertes Acrylamid,
Methacrylamid, 2-Chloroacrylamid
und 2-Phenylacrylamid; Vinylether, Vinylester, Styrol Derivate, Siloxan,
bedeutet;
M
2 ein sich wiederholende
Moromereinheit von der Gruppe:
Acrylat, Methacrylat, 2-Chloroacrylat,
2-Phenylacrylat,
gegebenenfalls durch niederes Alkyl N-substituiertes Aarylamid, Methacxylamid,
2-Chloroacrylamid
und 2-Phenylacrylamid; Vinylether, Vinylester; geradkettige oder
verzweigte Alkylester von Acryl- oder Methacrylsäure, Allylester von Acryloder
Methacrylsäure,
Alkylvinylether oder Ester, Phenoxyalkylacrylat oder Phenoxyalkylmethacrylat
oder Hydroacyalkylacrylat oder Hydroxyalkylmethacrylat, Phenylalkylacrylat
oder Phenylalkylmethacrylat, in welchem die Alkyl Gruppen 1 bis
20, vorzugsweise 5 bis 20, jedoch vor allem 5 bis 18 Kohlenatoffatome
haben; Acrylonitril, Methacrylonitril, Styrol, 4-Methylsyrol oder Siloxan, bedeutet;
w,
w
1, w
2 Molbrüche der
Comonomere mit 0 < w ≤ 1.0 ≤ w
1 < 1
und 0 ≤ w
2 5 ≤ 0.5
bedeuten;
S
1, S
1 unabhängig voneinander
einer Spacereinheit bedeuten, wie z. B. eine gegebenenfalls durch
Fluor, Chlor oder Cyano monosubstituierte oder polysubstituierte,
geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe -(CH
2)
r- oder in Kette der Formel -(CH
2)
r-L-(CH
2)
s-, in welcher L eine Einfachbindung bedeutet
oder eine verknüpfende funktionelle
Gruppe wie z. B. -O-, -COO-, OOC- NR
1-,
-NR
1-CO-, -CO-NR
1-,
-NR
1-COO-, -OCO-NR
1-, NR
1-CO-NR
1-, -CH=CH-,
-C≡C-;
in
welchen R
1 Wasserstoff oder niederes Alkyl
bedeutet und r und s je eine ganze Zahl von 1 bis 20 bedeutet, mit
der Massgabe dass r + s ≤ 24
ist;
D, D' unabhängig
voneinander -O- oder NR
2- bedeuten; in welchem
R
2 Wasserstoff oder niederes Alkyl bedeutet;
X,
X', Y, Y' unabhängig
voneinander Wasserstoff, Fluor, Chlor, Cyano; Alkyl mit 1 bis 32
Kohlenstoffatomen bedeuten, welcheθ gegebenenfalls mit Fluor substituiert
ist und in welchem gegebenenfalls eine CH
2 Gruppe oder
eine Mehrheit von nicht benachbarten CH
2 Gruppen
durch -O, -COO-, -OOC- und/oder -CH=CH- ersetzt werden können;
A,
A' unabhängig
voneinander Phenylen, Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, 1,3-Dioxan-2,5-diyl,
Cyclohexan-1,4-diyl,
Piperidin-1,4-diyl, Piperazin-1,4-diyl bedeuten, welches unsubstituiert
oder gegebenenfalls mit Fluor, Chlor, Cyano, Alkyl, Alkoxy oder
Fluoralkoxy substituiert ist;
B, B' unabhängig voneinander Phenylen,
Pyridin-2,5-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, 1,4- oder 2,6-Naphtylen, 1,3-Dioxan-2,5-diyl,
Cyclohexan-1,4-diyl bedeuten, welches unsubstituiert oder gegebenenfalls
mit Fluor, Chlor, Cyano, Alkyl, Alkoxy oder Fluoralkoxy substituiert
ist;
C, C' unabhängig
voneinander Phenylen oder Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl, 2,5-Thiophenylen,
2,5-Furanylen, 1,4-
oder 2,6-Naphthylen bedeuten, welches unsubstituiert oder gegebenenfalls
mit Fluor, Chlor, Cyano, Alkyl, Alkoxy oder Fluoralkoxy substituiert
ist;
K, K' unabhängig
voneinander Wasserstoff, Fluor, Chlor, Cyano, Nitro oder eine geradkettige
oder verzweigte Alkyl-, Alkoxy-alkyl-COO, Alkyl-CO-NR
3 oder
Alkyl-OCO-Gruppe
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeuten, die gegebenenfalls mit
Fluor, Chlor, Cyano oder Nitro substituiert ist, in welcher gegebenenfalls
eine CH
2 Gruppe oder eine Mehrheit von nicht
benachbarten CH
2 Gruppen durch -O-, -CH=CH-
oder -C≡C-
substituiert ist und in welchen R
3 Wasserstoff
oder niederes Alkyl bedeutet;
mit der Massgabe, dass mindestens
einer der Ringe A, B, C und/oder mindestens einer der Ringe A',
B', C' eine Phenylen Gruppe bedeutet, welche substituiert ist mit
mindestens einer Alkoxy Gruppe oder Fluoralkoxy Gruppe, in welcher,
falls K Alkoxy oder Fluoralkoxy bedeutet, mindestens einer der Ringe
A, B, C und/oder mindestens einer der Ringe A', B', C' ein Phenylen
Gruppe bedeutet, welche mit mindestens einer weiteren Alkoxy Gruppe
oder Fluoralkoxy Gruppe substituiert ist;
Z, Z', Z
1,
Z
1 unabhängig
voneinander eine einfach kovalente Bindung -(CH
2)
t-, -O-, -CO-, -O-OC-, NR
4-, -CO-NR
4-, -R
4N-CO-, (CH
2)
u-O-, -O-(CH
2)
u-, -( CH
2)
u-NR
4-
oder -NR
4-(CH
2)
u- bedeuten;
in welchen R
4 Wasserstoff
oder niederes Alkyl bedeutet;
t eine ganze Zahl von 1 bis 4
bedeutet;
u eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet;
p, p',
n, n' unabhängig
voneinander 0 oder 1 bedeuten.
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Diese vernetzbaren, photoaktiven
Polymere können
als Orientierungsschichten in Flüssigkristalle
verwendet werden und zur Herstellung von unstrukturierten und strukturierten
optischen Elementen und Mehrschichtsystemen.
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Die vorliegende Erfindung stellt
optisch aktive oder inaktive photoaktive Polymere der allgemeinen Formel
I dar:
worin:
P eine photoaktive
Gruppe, die photoisomerisieren und/oder. photodimerisieren kann,
darstellt;
B eine aromatische oder alicyclische Gruppe bedeutet,
die unubstituiert oder substituiert ist mit Fluor, Chlor oder Cyano,
oder mit einer einfach rnit Cyano oder Halogen oder mehrfach mit
Halogen substituierten, cyclischen, geradkettigen oder verzweigtem
Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, in der eine oder mehrere
CH
2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-,
-CO-, -CO-O-, -O-CO-,
-Si(CH
2)
2-O-Si(CH
2)
2-, -NR
2-, -NR
2-CO-, -CO-NR
2-, -NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
2-,
-NR
2-CO-NR
2-, -CH=CH-,
-C≡C-,
-O-CO-O- ersetzt sein
können,
mit der Massgabe, dass die Saueretoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, und worin R
2 ein Wasserstaffatom oder
niederes Alkyl bedeutet, oder H zusätzlich ein Stickstoffatom oder
-CR
2bedutet;
A,C,D unabhängig voneinander eine aromatische
oder alicyclische Gruppe bedeuten, die unsubstituiert oder substituiert
ist mit Fluor, Chlor oder Cyano, oder mit einer einfach mit Cyano
oder Halogen oder mehrfach mit Halogen substituierten,
cyclischen, geradkettigen oder verzweigten Al- kylgruppierung mit
1 bis 18 Kohlenstoffatomen in der eine oder mehrere CH
2 Cruppen
unabhängig
voneinander durch -O- , -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH
3)
2-O-Si (CH
3)
2-, NR
2-, -NR
2 CO-, -CO-NR
2-,
-NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
2-,
-NR
2-CO-NR
2-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O-
ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
und worin R
2 ein Waseerstoffatom oder niederes
Alkyl bedeutet;
M eine sich wiederholende Monmereinheit in
einem Homooder Copolymer bedeutet;
S
1,
S
2, S
3, S
4, S
5 eine einfache
Kovalenzbindung oder eine Spacereinheit bedeuten, die eine unsubstituierte, einfach
mit Cyano oder Halogen oder mehrfach mit Halogen substituierte,
geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung mit 2 bis 24 Kohlenstoffatomen
umfasst, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen
unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-,
-O-CO-, -Si(CH
3)
2-O-Si(CH
3)
2-, -NR
2-CO-, -CO-NR
2-, -NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
2-,
-NR
2-CO-NR
2-, -CH=CH-,
-C≡C-
, -O-CO-O- ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, und worin R
2 ein Wasserstoffatom oder
niederes Alkyl bedeutet;
n
1, n
2 unabhängig
voneinander 0, 1 oder 2 bedeuten mit der Massgabe, dass n
1 + n
2 ≤ 2 ist;
R
1 ein Wasserstoffatom oder eine unsubstituierte,
einfach mit Cyano oder Halogen oder mehrfach mit Halogen substi
tuierte, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppierung mit 1 bis
18 Kohlenstoffatomen bedeutet, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-n -Si(CH
3)
2-O-Si(CH
3)
2-, -NR
2-, -NR
2-CO- , -CO-NR
2-, -NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
2-, -NR
2-CO-NR
2-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O- ersetzt sein
können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
und worin R
2 ein Wasserstoffatom oder niederes
Alkyl bedeutet.
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Die neuen photoaktiven Materialien
weisen eine hervorragende Ausrichtung auf und induzieren in der Flüssigkristallschicht
in LCDs sehr hohe Vorkippwinkel.
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Diese Materiallien können überraschenderweise
leicht mit LCP-Präpolymeren
ohne Benetzungsprobleme beschichtet werden. zum Beispiel ist in
einer Fltissigkriatallzelle der Vorkippwinkel der optischen Achse in
einer LCP-Schicht äusserst
hoch. Kippbereiche, die bisweilen in gekippten LCP-Schichten beobachtet
werden, erscheinen nicht.
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Bevorzugte photoaktive Gruppen P
sind Gruppen, die einer Photocyclisierung unterworfen werden und
die allgemeinen Formeln II und III besitzen:
worin die gestrichelte Linie
den Verknüpfungspunkt
zu S
1 anzeigt und worin
E Phenylen
bedeutet, das unsubstituiert oder substituiert ist mit Fluor, Chlor
oder Cyano, oder mit einer einfach mit Cyano oder Halogen oder mehrfach
mit Halogen substituierten, cyclischen, geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppierung
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-,
-CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH
3)
2-O-Si(CH
3)
2-, -NR
2-, -NR
2-CO, -CO-NR
2-, -NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
3-,
-NR
2-CO-NR-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O- erstetzt sein
können,
mit der Massgabe, daa die Sauerstoffatome nicht direkt miteinan
-
ne oder mehrere CHa Gruppen unabhängig voneinander
durch
-
-O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, -NR2-, -NR2-CO-, -CO-NR2-, -NR2-CO-O-, -O-CO-NR2-, -NR2-CO-NR2-, -CH=CH-, -C≡C-, -O-CO-O- ersetzt sein
können,
mit der Massgabe, dass die Saueratoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, und worin R2 ein Wasserstoffatom oder
niederes Alkyl bedeutet, oder 8 zusätzlich Pyramidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl,
2,5-Thiophenylen, 2,5-Furanylen, oder 1,4- oder 2,6-Naphthylen bedeutet;
F
-OR4-, -NR5R6 oder ein in ortho Position mit Ring E verknüpftes Sauerestoffatom
unter Bildung einer Cumarineinheit bedeutet, worin R4,
R5 und R6 ein Wasserstoffatom
oder eine unsubstituierte, einafach mit Halogen oder mehrfach mit
Halogen substituierte, cyclische, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppierung
mit 1 bin 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, in der eine oder mehrere
CH2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -CO-,
-CO-O-, -O-CO-,
-CH=CH- ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, und worin R5 und R6 unter
Bildung eines alicyclischen Rings mit 5 bis 8 Ringatomen miteinander
verknüpft
sind;
X, Y unabhängig
voneinander Wasserstoff, Fluor, Chlor, Cyano, gegebenenfalls mit
Fluor substituiertes Alkyl mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen bedeuten,
in welchen gegebenenfalls eine oder mehrere, nicht benachbarte CH,
Gruppen durch -O-,
-CO-O-, -O-CO-, und/oder -CH=CH ersetzt, sein können;
R3 ein
Wasserstoffatom oder eine unsubstituierte, einfach mit Cyano oder
Halogen oder mehrfach mit Halogen substituierte, geradkettige oder
verzweigte Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet,
in der eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, - knüpft sind,
und worin R2 ein Wasserstoffatom oder niederes
Alkyl bedeutet.
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Aussergewöhnlich bevorzugte photoaktive
Gruppen P haben die allgemein Formel IV und V:
worin die gestrichelte Linie
den Verknüpfungspunkt
zu S
1 anzeigt und worin R
3 die
unter Formel II und III in Anspruch 2 angegebene Bedeutung hat;
F
-OR
4- oder -NR
5R
6 bedeutet, worin R
4 und
R
5 eine unsubstituierte, einfach mit Halogen
oder mehrfach mit Halogen substituierte, cyclische, geradkettige
oder verzweigte Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
bedeuten, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen
unabhängig
voneinander durch -O- oder -CH=CH – ersetzt sein können, mit
der Massgabe, dass die Sauerstoffatom nicht direkt miteinander verknüpft sind,
bedeuten, und worin R
6 ein Wasserstoffatom
oder eine unsubstituierte, einfach mit Halogen oder mehrfach mit
Halogen substituierte, geradkettige oder verzweigte Alkylgruppierung
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet, in der eine oder mehrere
CH
2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-
oder -CH=CH – ersetzt
sein können, mit
der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, oder R
5 und R
4 unter
Bildung eines alicyclischen Rings mit 5 bis 8 Ringatomen miteinander
verknüpft
sind; und
atome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
oder R
5 und R
6 unter
Bildung eines alicyclischen Rings mit 5 bis 8 Ringatomen miteinander
verknüpft
sind; und
E Phenylen bedeutet, das unsubstituiert oder substituiert
ist mit einer unsubstituierten, einfach mit Halogen oder mehrfach
mit Halogen substituierten, cyclischen, geradkettigen oder verzweigten
Alkylgruppierung mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, in der eine oder
mehrere CH
2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH-, -C≡C- ersetzt sein können, mit
der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, oder 8 zusätzlich
Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl,
2,5-Thiophenylen, 2,5-Furanylen, 1,4- oder 2,6-Naphthylen bedeutet.
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Äusserst
bevorzugte photoaktive P Gruppen haben die allgemeine Formel VI
worin:
E Phenylen bedeutet, das unsubstituiert oder substituiert
ist mit einer unsubstituierten oder einfach oder mehrfach mit Fluor
substituierten, geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppierung
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, in der eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-,
-CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- ersetzt sein können, mit der Massgabe, dass
die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
oder zuzätzlich
Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl, 2,5-Furanylen, 1,4-oder 2,6-Naphthylen
bedeutet;
F -OR4- oder -NHR5 bedeutet, worin R4 und
R5 eine unsubstituierte oder einfach oder
mehrfach mit Fluor substituierte, cyclische, geradkettige oder verzweigte
Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeuten, in der
eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O ersetzt sein können,
mit der Massgabe, daß die
Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind.
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Die bevorzugten Polymere der Formel
I können
ferner folgendermassen unterteilt werden:
- a)
Polymere der Formel I, worin B eine aromatische oder allcyclische
Gruppe bedeutet und worin n1 + n2 = 1 ist;
- b) Polymere der Formel I, worin B eine aromatische oder allcyclische
Gruppe bedeutet und worin n1 + n2 0 ist;
- c) Polymere der Formel I, worin H eine -CR2-
Gruppe bedeutet und worin 0 < n1 + n2 ≤ 2 ist; und
- d) Optisch inaktive Polymere der Formel I
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Bevorzugte Gruppen B sind aromatisch,
die unsubstituiert oder substituiert sind mit Fluor, Chlor oder Cyano,
oder mit einer einfach mit Cyano oder Halogen oder mehrfach mit
Halogen substituierten, cyclischen, geradkettigen oder verzweigten
Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, in der eine oder
mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- ersetzt sein können, mit der
Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
oder B bedeutet zusätzlich -CR2-, worin R2 ein
Wasserstoffatom oder niederes Alkyl bedeutet.
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Besonders bevorzugte Gruppen
B sind 1,2,5-Benzoltriyl- oder 1,3,5-Benzoltriylgruppen, die unsubstituiert
oder mit Fluor substituiert ist, bedeutet und worin die Spacereinheit
S9 in Position 1 ist.
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Bevorzugte Gruppen A, C und D sind
Phenylen, das unsubstituiert oder substituiert ist mit Fluor, Chlor oder
Cyano, oder mit ei ner einfach mit Cyano
oder Anlogen oder mehrfach mit Halogen substituierten, cyclischen,
geradkettigen oder verzweigten Al kylgruppierung mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen,
in der eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-,
-O-CO-, -CH=CH-, -C≡C-,
oder -O-CO-O- ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft sind,
oder A, C und D bedeuten zusätzlich
Cyclohexan-1,4-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl, 1,4-
oder 2,6-Taphthylen.
-
Besonders bevorzugte Gruppen A, C
und D sind Phenylen, das unsubstituiert oder substituiert ist mit Fluor,
oder mit einer unsubstituierten oder einfach oder mehrfach mit Fluor
substituierten, geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppierung
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, in der eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-,
-CO-, -CO-O-, -O-CO- oder -CH=CH- ersetzt sein können, mit der Massgabe, dass die
Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, oder A, C und D bedeuten
zusätzlich
Cyclohexan-1,4-diyl, Pyrimidin-2,5-diyl, Pyridin-2,5-diyl oder 2,6-Naphthylen.
-
Bevorzugte Spacereinheiten S1, S2, S3,
S4 und S5 bedeuten
im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung eine einfache Kovalenzbindiug
oder eine gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit Fluor-, Chlor-
oder Cyano substituierte, geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung
repräsentiert
durch -(CH2)r-,
oder eine Rette der Formel -L1-(CH2)r-L2-
Oder -L1-(CH2)r-L2-(CH2)s-L3-, worin L1, L2 und L3 unabhängig
voneinander eine Einfachbindung oder eine verknüpfende funktionelle Gruppe
bedeuten wie -O-, -CO-O-, -O-CO-, -NR2-, -NR2-CO-, -CO-NR2-,
-NR2-CO-O-, -O-CO-NR2,
-NR2-CO-NR2-, -CH=CH-,
-C≡C-,
-O-CO-O-, -Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-, worin R2 ein Wasserstoffatom oder niederes Alkyl
bedeutet und r und s jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 20 darstellt
mit dar Massgabe, dass r + a ≤ 24
ist und mit der Massgabe, dass falls die sich wiederholende Monmereinheit
via ein Stickstoffatom oder ein Sauerstoffatom, welches gemäss Definition
teil von M ist, mit S5 verknüpft ist,
L1 eine Einfachbindung bedeutet.
-
Besonders bevorzugte "Spacereinheiten"
S1, S2, S3, S4 und S5 bedeuten im Zusammenhang der vorliegenden
Erfindung eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung repräsentiert
durch -(CH2)r- und ebenso -(CH2)r-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-CO-NR2-, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-NR2-, -O-(CH2)r-, -CO-O-CH2)r-, -O-CO-(CH2)r-, -NR2-CO-(CH2)r-, -CO-NR2-(CH2)r-,
-NR2-(CH2)r-, -O-(CH2)r-CO-O-, -O-(CH2)r-O-CO-, -O-, (CH2)r-CO-NR2-, -O-(CH2)r-NR2-,
-O-(CH2)-O-, -O- (CH2)r-NR2-CO-, -NR2-(CH2)r-CO-O, -NR2-(CH2)r-O-, -NR2-(CH2)r-NR2-, -NR2-(CH2)r-O-CO-, -CO-NR2-(CH2)r-O-,
-CO-NR2-(CH2)r-NR2-, -CO-NR2-(CH2)r-O-CO-,
-O-CO-(CH2)r-CO-,
-O-CO-(CH2)r-O-, -O-CO-(CH2)r-NR2-,
-O-CO-(CH2)r-CO-O-, -O-CO-(CH2)r-CO-NR2-,
-O-CO-(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-O- (CH2)r-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)r-, (CH2)r-O-CO-(CH2)r-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)r-, -(CH2) r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -(CR2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-,-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-, (CH2)r-NR2-CO-(CH2) s-O-, -(CH2)r-NR2-CO-O-(CR2)r-O-, -O-(CH2)r-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-CO-O- (CH2)s-, -O-(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-, O-(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-, -O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -O-(CH2)s-NR2-CO-(CH2)s-O-, -O-(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-O-, -CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-, -CO-O-(CH2)r-O- (CH2)s-O-, worin r und
s jeweils eine ganaue Zahl von 1 bis 20 darstellt mit der Massgabe,
dass r + s ≤ 21
ist, und worin R2 Wasserstoff oder niederes
Alkyl bedeutet.
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Am meisten bevorzugte Spaeereinheiten
S1, S2, S3, S4 und S5 sind eine geradkettige Alkylengruppierung
repräseatiert
durch -(CH)rund ebenso -(CH2)r-O-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-CO-NH- , -(CH2)r-NH-CO-, -O-(CH2)r-, -CO-O-(CH2)r-, -CO-NH-(CH2)r-, -O-CO-(CH2)r-, -O-CO-(CH2)r-CO-O-, -O-(CH2)r-O-CO-, -O-(CH2)r-CO-NH-, -O-(CH2)r-NH-CO-, -CO-O-(CH2)r-O-, -CO-NH-(CH2)r-O-, -O-(CH2)r-O-, -(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NH-CO-O-, -(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NH-CO-O- (CH2)s-O-, -O-(CH2)2-NH-CO-(CH2)r-, -O-(CH2)s-O-(CH2)s-O-, -O-CO- (CH2)r-O-(CH2)s-O-, -CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -O-(CH2)s-NH-CO- (CH2)s-O-, -O-CO-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-, worin r und
s jeweils eine ganze Zahl von 2 bis 12 darstellt und die Summe r
+ s ≤ 15
ist.
-
Beispiele bevorzugter Spacereinheiten
S1, S2, S3, S4 und S5 sind 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen, 1,4-Butylen,
1,5-Pentylen, 1,6-Hexylen,
1,7-Heptylan, 1,8-Octylen, 1,9-Nonylen, 1,10-Decylen, 1,11-Undecylen, 1,12-Dodecylne,
3-Methyl-l,4-butylen, 3-Prapylanoxy,
3-Ethylencarbonyloxy, 4-Butylenoxy, 4-Butylenoxycarboxyl, 3-Propylencarbonyloxy,
5-Pentylenoxy, 5-Pentylenoxycarbonyl,
4-Butylencarbonyloxy, 6-Hexylenoxy, 6-Hexylenexycarbonyl, 5-Pentylencarbonyloxy,
7-Heptylenoxy, 7-Heptylenoxycarbonyl,
6-Hexylencarbonyloxy, 8-Octylenoxy, 8-Octylenoxycarbonyl, 7-Heptylencarboxyloxy,
9-Nonylenoxy, 9-Nonylenoocycaxbonyl, 8-Octylencarbonyloxy,
10-Decylenoxy, 10-Decylenoanrcarboxyl,
9-Nonylencarbonyloxy, 11-Undecylenoxy, 11-Undecylenaxycarbonyl, 10-becyleacarbonyloxy,
12-Dodecylenoxy, 12-Dodecylenyloxycarbonyl, 11-Undecylencarbonyloxy,
3-Propylenaminocarbonyl,
4-Butyleniminocarbonyl, 5-Pentylenimiaocarbonyl,
6-Xexyleniminocarbonyl, 7-Heptyleniminocarbonyl,
8-Octyleniminocarbonyl, 9-Nonylenimiaocarbonyl,
10-Decyleniminocarbonyl, 11-Undecylaniminocarbonyl,
12-Dodecylenimiaocarbonyl, 2-Ethylencarbanyliamino,
3-Propylencarbonylimino, 4-Butylancarbonylimino,
5-pentylencarbonylimino, 6-Hexylencarbonylimono,
7-Haptylencarbonylimino, 8-Octylencarbanylimino,
9-Nonylencerbonylimino, 10-Decylencaxbonylimino,
11-Undecylancarbonylimino, 6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hexylen,
6-(3-Propylenoxy)hexylen, 6-(3-Propylenoxy)hexylenoxy, 6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hoxylenoxy,
6-(3- Propylenaminocarbonyl)hexyl,
6-(3-Propylenaminocarbonyl)hexyloxy,
1,2-Ethylendioxy, 1,3-Propylendioxy,
1,4-Butylendioxy, 1,5-Pentylendioxy, 1,6-Hexylendioxy, 1,7-Heptylendioxy, 1,8-Octylendioxy,
1,9-Nonylendioxy,
1,10-Decylendioxy, 1,11-Undecylendioxy, 1,12-Dodecylendioxy und ähnliches.
-
Bevorzugte Gruppen R1 sind
ein Wasserstoffatom oder eine unsubstituierte, mit Halogen oder
mehrfach mit Halogen substituierte, geradkettige oder verzweigte
Alkylgruppierung mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, in der eine oder
mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH- oder -C∀C- ersetzt sein können, mit
der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind.
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Besonders bevorzugte Gruppen R1 und eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppierung
mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, in der eine oder mehrere CH2 Gruppen unabhängig voneinander durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-
oder -CH=CH- ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind. Zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Isobutyl, Pentyl,
Hexyl, Octyl, Allyl, But-3-en-1-yl, Pent-4-en-1-yl, Hex-5-n-1-yl,
Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy, Hexyloxy, Heptyloxy, Octyloxy,
3-Methylpentyloxy, But-3-enyloxy, Pent-4-enyloxy und ähnliches.
-
Bevorzugte sich wiederholende Monomereinheiten
M sind Acrylat, Mathacrylat, 2-Chloroacrylat, 2-Phenylacrylat, gegebenenfalls
durch N-niederes Alkyl substituiertes Acrylamid, Methacrylamid,
2-Chloroacrylamid, 2-Phenylacrylamid, Vinylether, Vinylester, Styrol
Derivate, Siloxan, Imide, Amidsäuren
und deren Ester, Amidimide, Maleinsäurederivate, Fumarsäurederivate.
-
Am meisten bevorzugte sich wiederholende
Monomereinheiten M sind Acrylat, Methacrylat, Styrol Derivate, Imide,
Amidsäuren
und deren Ester, Amidimide.
-
Bevorzugte Imideinheiten M, von welches
die Hauptketten der Seitenkettenpolymere gemäss der Erfindung im allgemeinen
synthetisiert werden, sind Gruppen der allgemeinen Formeln IV, v
und VII und/oder die analoges Amidsäuregruppen und Amidestergruppen
der allgemeinen Formeln IV, VI und VIII:
in denen die gestrichelte
Linie die Verknüpfung
zu S
5 symbolisiert und worin
T
1 den tetravalenten organischen Rest eines
Tetracarbonsäuredianhydrids
nach formaler Abspaltung der beiden -CO-O- CO- Gruppen, dessen vier
Valenzen auf vier verschiedene Kohlenstoffatom des Restes verteilt sind,
bedeutet;
T
2, T
3 unabhängig voneinander
eine aromatische oder alicyclische trivalente Gruppe, deren drei
Valenzen auf drei verschiedene Kohlenstoffatome der Gruppe verteilt
sind, bedeutet, wobei die Gruppe unsubstituiert oder substituiert
ist mit Fluor, Chlor, Cyano oder mit einer unsubstituierten, einffach
mit Halogen oder mehrfach mit Halogen substituierten, cyclischen,
geradkettigen oder verzweigten Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
bedeutet, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen
unabhängig
voneinander durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -CH=CH-, -C≡C- ersetzt
sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatom nicht direkt miteinander
verknüpft
sind;
S
1, S
2,
S
3, S
4, S
5 eine einfache Kovalenzbindung oder eine
Spacereinheit bedeutet, die eine unsubstituierte, einfach mit Cyano
oder Halogen. oder mehrfach mit Halogen substituierte, geradkettige
oder verzweigte Alkylengruppierung mit 1 bis 24 Kohlenstoffatomen
umfassen, in der eine oder mehrere CHa Gruppen unabhängig voneinander
durch -O-, -CO-, -CO-O-,
-O-CO-, -Si(CH
3)
2-O-Si(CH
3)
2-, -NR
2-, -NR
2-CO-, -CO-NR
2-, -NR
2-CO-O-, -O-CO-NR
2-,
-NR
2-CO-NR
2-, -CH=CH-,
-C≡C-
, -O-CO-O- ersetzt sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, und worin R
2 ein Wasserstoffatom oder niederes
Alkyl bedeutet;
J eine aromatische oder alicyclische divalente,
trivalente oder tetravalente Gruppe, deren drei Valenzen auf verschiedenen
Kohlenstoffatomen der Gruppe verteilt sind, bedeutet, wobei die
Gruppe unsubstituiert oder substituiert ist mit Fluor, Chlor, Cyano
oder mit einer unsubstituierten, einfach mit Cyans oder Halogen
oder mehrfach mit Halogen substituierten, cyclischen, geradkettigen
oder verzweigten Alkylgruppierung mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen
bedeutet, in der eine oder mehrere CH
2 Gruppen
unabhängig
voneinander durch -O-, -CO-, -O-, -O- CO-, -CH=CH-, -C≡C- ersetzt
sein können,
mit der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind, oder J zusätzlich
ein Stickstoffatom oder -CR
2- bedeutet und
worin R
2 ein Wasserstoffatom oder niederes
Alkyl bedeutet:
K den Rest eines aliphatischen, alicyclischen
oder aromatischen Diamine nach formaler Entfernung der zwei Aminogruppen
bedeutet; und
G ein Wasserstoffatom oder eine monovalente,
organische Gruppe, die von einem Alkokol nach formaler Entfernung
der Hydroxygruppe hergeleitet ist, bedeutet.
-
Die Tetracarbonsuredianhydride, auf
welches das tetravalente, organische Radikal T1 basiert,
kann aliphatisch, alicyclisch oder aromatisch sein.
-
Bevorzugte Beispiele aliphatischer
oder alicyclischer Tetracarbonsäuedianhydride
sind:
-
- – Butantetracarbonsäuredianhydrid;
- – Ethylenmaleinsäuredianhydrid;
- – 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid;
- – 1,2,3,4-Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid;
- – 2,3,5-Tricarboxycyclopentylessigsäuredianhydrid;
- – 3,5,6-Tricarboxynorbonylessigsäuredianhydrid;
- – 2,3,4,5-Tetrahydrofurantetracarbonsäuredianhydrid;
- – 4-(2,5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl)tetrahydronaphtalene- 1,2-dicarbonsäuredianhydrid;
- – 5-(2,5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3-methyl-3-cyclohexen- 1,2-dicarbonsäuredianhydrid;
- – Bicyclo(2.2.2)oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid;
- – Bicyclo(2.2.2)octane-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid;
und
- – 1,8-Dimethylbicyclo(2.2.2)oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid
-
Beispiele bevorzugter, aromatischer
Tetracarbonsäuredianhydride
sind:
-
- – Pytomelliteäuredianhydrid;
- – 3,3',4,4-Benzophenonetetracarbosäuredianhydrid;
- – 4,4'-Oxydiphthalsäuredianhydrid;
- – 3,3',4,4'-Diphenylsulfontetracarbonsäuredianhydrid;
- – 1,4,5,8-Naphthalentetracarbonsäuredianhydrid;
- – 2,3,6,7-Naphthalnetetracarbonsäuredianhydrid;
- – 3,3',4,4'-Dimethyldiphenylsilantetracarbonsäuredianhydrid;
- – 3,3',4,4'-Tetraphenylsilanetracarbonsäuredianhydrid;
- – 1,2,3,4-Furaatetracarbonsäredianhydrid;
- – 4,4'-bis(3,4-Dicarboxyphenoxy)diphenylsulfiddianhydrid;
- – 4,4'-bis(3,4-Dicarboxyphenoxy)diphenylsulfondianhydrid;
- – 4,4'-bis(3,4-Dicarboxyphenoxy)diphenylpropandianhydrid;
- – 3,3',4,4'-Biphenyltetracarbonsäurendiahydrid;
- – Bthylenglycol
bis(Trimellisäure)dianhydrid;
- – 4,4'-(1,4-Phenylen)bis(Phthalsäure)dianhydrid;
- – 4,4'-(1,3-Phenylea)bis(Phthalsäure)dianhydrid;
- – 4,4'(Hexafluoroisopropyliden)diphthalsäuredianhydrid;
- – 4,4'-Oxydi(1,4-phenylen)bi(phthalsäure)dianhydrid;
und
- – 4,4'-Methylendi(1,4-phenylen)bis(phthalsäure)dianhydrid.
-
Besonders bevorzugt sind:
-
- – 1,2,3,4-Cyclobutautetracarbonsäuredianhydrid;
- – 1,2,3,4-Cyclopentantetracabon säuredianhydrid;
- – 2,3,5-Tricarboxycyclopentylessigsäuredianhydrid;
- – 5-(2,5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3-methyl-3-cyclohexen-1,2-dicarbonsuredianhydrid;
- – 4-(2,5-Dioxotetrahydrofuran-3-yl)tetrahydronaphthalen-
- – 1,2-diacrbonsäuredianhydrid;
- – 4,4'-(Hexafluoroisopropyliden)diphthalsäuredianhydrid;
und Bicyclo[2.2.2]oct-7-en-2,3,5,6-tetracarbonsäuredianhydrid.
-
Die Gruppen T2 und
T3 können
von aliphatischen, alicyclischen oder aromtischen Dicarbonsaüreanhydriden
hergeleitet werden.
-
Bevorzugte Gruppen T2 und
T3 sind trivalente, aromatische oder carbocyclische
Gruppen, wobei deren drei Valenzen derart
zwischen drei verschiedenes Kohlenstoffatomen verteilt sind, dass
zwei dieser Valenzen auf benachbarten Kohlenstoffatomen lokalisiert
sind.
-
Besonders bevorzugte Gruppen T2 und T3 sind trivalente
Benzolderivate, wobei deren drei Valenzen derart zwischen drei verschiedenen
Kohlenstoffatomen verteilt sind, dass zwei dieser Valenzen relativ
zueinander in ortho Position stehen.
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Bevorzugte "Spacereinheiten" S6 im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung
sind eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung repräsentiert
durch -(CH2)2- und
ebenso -(CH2)r-O-,
-(CH2)r-CO-, -(CH2)-r-CO-O-, -(CH2)r-CO-, -(CH2) r-CO-NR2-, -(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-NR2-,
-(CH2)r-O-(CH2)r-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -(CH2) rO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)r-CO-O- (CH2)s-O-, -(CH2)r-O-CO-(CH2)r-O-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-O-(CH2)s-CO-O- (CH2)r-O-(CH2)s-O-CO-, worin r und s jeweils eine ganze Zahl
von 1 bis 20 darstellt mit der Massgabe dass r + s ≤ 21 ist, und
worin R2 Wasserstoff oder niedres Alkyl bedeutet.
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Beispiele bevorzugter „Spacereinheiten"
S6 sind 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen, 1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,6-Proxylen,
1,7-Heptylen, 1,8-Octylen, 1,9-Nonylen, 1,10-Decylen, 1,11-Undecylen,
1,12-Dodecylen,
3-Methyl-1,4-butylen, 3-Propylenoxy, 3-Propylenoxycarbonyl, 2-Ethylencarbonyloxy,
4-Butylenoxy, 4-Butylenoxycarboryl,
3-Prapylencarbouyloxy, 5-Pentylenoxy, 5-Pentylenoxycarbonyl, 4-Butylencarbonyloxy,
6-Hexylenoxy, 6-Hexylenoxycarbonyl,
5-Pentylencarbonyloxy, 7-Heptylenoxy, 7-FIeptylenoocycarbonyl, 6-Hexylencarbonylaoxy,
8-Octylenoxy, 8-Octylenoxycarbonyl,
7-Heptylencarbonyloxy, 9-Nonylenoxy, 9- Nonylenoxycarbonyl, 8-Octylencarbonyloxy,
10-Decylenoxy, 10-Decylenoxycarbonyl,
9-Nonylencarbonyloxy, 11-Undecylenoxy, 11-Undecylenoxycarbynyl, 10-Decylencarbonyloxy,
12-Dodecylenoxy, 12-Dodecyleneoxycarbonyl, 11-Undecylencarbonyloxy.
3-Propyleniminocarbonyl,
4-Butyleniminocarbonyl, 5-Pentyleniminocarbonyl,
6-Hexyleniminocarbonyl, 7-Heptyleniminocarbonyl,
8-Octyleniminocarbonyl, 9-Nonyleniminocarbonyl,
10-Decyleniminocarbonyl, 11-Undecyleniminocarbonyl,
12-Dodecyleniminocarboxyl, 2-Ethylencarbonylimino,
3-Propylencarbonylimino, 4-Butylencarbonylimino,
5-Pentylencarbonylimino, 6-Hexylencarbonylimino,
7-Heptylencarbanylimino, 8-Octyleacarboxylimino,
9-Nonylencarbonylimino, 10-Decylencarbonylimino,
11-Undecylencarbonylimino, 6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hexylen,
6-(3-Propylenoxy)hexylen, 6-(3-Propylenoxy)hexylenoxy,
6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hexylenoxy,
6-(3-propyleniminocarbonyl)hexylen,
6-(3-Propyleniminocarbonyl)hexylenoxy
und ähnliches.
-
Bevorzugte "Spacereinheiten" S7 und S10 sind eine
geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung repräsentiert
durch -(CH2)r- und
ebenso -O-(CH)r-, -CO-(CH2)r-, -CO-O-(CH2),
-O-CO-(CH2)r-, -NR2-CO-(CH2)r-, NR2-(CH2), -CO-NR2- (CH)r, -NR2-CO-(CH2)r-, -O-(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-CO-O- (CH2)s-, -(CH2)r-O-CO-(CH2)s-, --(CH2)r-NR2-CO-(CH)s-, -(CH2) r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-O- (CH2)s-, -O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-O-CO- (CH2)s-, -O-(CH)r-NR2-CO-(CH2)s-, -O-(CH)r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -O-CO-(CH2)r-O-(CH2)s-, -CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-, worin r und
s jeweils eine ganze Zahl von 1 bis 20 darstellt mit der Massgabe
dass r + s ⩽ 21
ist, und worin R2 Wasserstoff oder niederes
Alkyl bedeutet.
-
Beispiele bevorzugter "Spacereinheiten"
S7 und S10 und 1,2-Ethylen, 1,3-Propylen,
1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,6-Hexylen, 1,7-Heptylen, 1,8-Octylen,
1,9-Nonylen, 1,10-Decylen, 1,11-Undecylen,
1,12-Dodecylen, 3-Methyl-1,4-Butylen, 2-Oxyethylene, 3-Oxypropylene,
4-Oxybutylene, 5-Oxypentylen, 6-Oxyhexylen, 7-Oxyheptylen, 8-Oxycotylen, 9-Oxynonylen,
10-Oxydecylen, 11-Oxyundecylen,
12-Oxydodecylen, 2-(Oxycarbonyl)ethyl, 3-(Oxycarboxyl)propylen, 4-(Oxycarbaoxyl)butylen,
5-(oxycarbonyl)pentylen,
6-(Oxycarbonyl)hexylen, 7-(Oxycarbonyl)hephtylen,
8-(Oxycarbonyl)octylen, 9-(Oarbonyl)norlen,
10-(Oxycarbonyl)decylen, 11-(Oxycarbonyl)undecylen,
12-(Oxycarbonyl)dodecyi, 2-(Carbonyloxy)ethylen,
3-(Carbonyloxy)propylen, 4-(Carbonyloxy)butylen,
5-(Carbonyloxy)pentylen, 6(Carbonyloxy)hexylen,
7-(Carbonyloxy)heptylen, 8-(Carboxyloxy)octylen,
9-(Carbonyloxy)nonylen, 10-(Carbonyloxy)decylen,
11-(Carbonyloxy)undecylen, 12(Carbonyloxy)dodecylen, 2-(Carbonylimino)ethylen,
3-(Carbonylimino)propylen,
4-(Carboanylimino)butylen, 5-(Carbonylimiao)pentylen,
6-(Carbonylimino)hexylen, 7-(Carboxylimino)hephtylen,
8-(Carbonylimino)octylen, 9-(Carbonylimino)nonylen,
10-(Carbonylimino)decylen, 11-(Carbonylimino)undecylen,
12-(Carbonylimino)dodecylen, 2-Iminoethylen,
3-Iminopropylen, 4-Iminobutylen, 5-Iminopentylen, 6-Iminohexylan, 7-Iminoheptylen,
8-Tminooctylen, 9-Iminononylen, 10-Iminodecylen, 11-Iminoundecylen,
12-Iminododecylen, 2-Iminocarbonylethylen,
3-Iminocarbonylpropylen, 4-Iminocarbonylbutylen,
5-Iminocarbonylpentylen, 6-Imiaocarboxylhexylen,
7-Iminocarbonylheptylen, 8-Iminocarbonyloctylen,
9-Iminocarbonylnonylen, 10-Iminocarbonyldecylen,
11-Iminocarbonylundecylen, 12-Imiaocarbonyldodecylen,
2-(2-Ethylenoxy)ethylen, 2-(3-Propylenoxy)ethylen,
6-(4-Butylenoxy)hexylen, 2-(2- Ethyleniminocarbonyl)ethylen,
2-(3-Propyleniminocarbonyl)ethyl, 6-(4-Butyleniminocarbonyl)hexylen,
6(3-Propylenimiaocarbonyloxy)hexylen,
6-(3-Propyleniminocarbonyl)hexylen
und ähnliches.
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Bevorzugte Spacereinheiten
S8 und S9 sind eine
geradkettige oder verzweigte Alkylengruppierung repräsentiert
durch -(CH2)r- und
ebeneo -(CH2)r-O-,
-(CH2)r-CO-, -(CH2)r-CO-O-, -(CH2)r-O-CO-, -(CH2)r-CO-NR2, -(CH2)r-CO-, -(CH2)r-NR2)-,
-O-(CH2)r-, -CO-O-(CH2)r-, -O-CO-(CH2)r-, -CO-NR2-(CH2)r-,
-CO-NR2-(CH2)r-, -NR2-(CH2)r- , -O-(CH2)r-CO-O-, -O-(CH2)r-O-CO-, -O-(CH2)r-CO-O-, -O-(CH2)r-NR2-, -O-(CH2)O-, -O-(CH2)r-NR2-CO-,
-NR2-(CH2)r-O-, -NR3-(CH2)r-O-, -O-(CH2)r-CO-O-, -O-(CH2)r-NR2-CO-,
-NR2-(CH2)r-NR2, -NR2(CH2)r-O-CO-,
-CO-NR2-(CH2)r-O-, -CO-NR2-(CH2)r-NR2-, -CO-NR2-(CH2)r-O-CO-,
-O-CO- (CH2)r-CO-, -O-CO-(CH2)r-O- , -O-CO-(CH2)r-NR2-,
-O-CO-(CH2)r-CO-O-,
-O-CO-(CH2)r-CO-NR2-, -O-CO-(CH2)r-NR2-CO-, -(CH2)r-O-(CH2)s-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)s-, -(CH2)r-O-CO-(CH2)s-, -(CH2)x-NR2-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-, -(CH2)r-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-, -(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-O-, -(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-O-, -O-(CH2)r-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-, -O-(CH2)r-NR2-CO-O-(CH2)s-, -O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-, -O-(CH2)r-O-(CH2)2-O-, -O-(CH2)r-NR2-CO-(CH2)s-O-, -O-(CH2)r-NR2-CO-O-(CH)2-O-, -CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-, -CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-, worin r und jeweils eine ganze Zahl
von 1 bis 20 darstellt mit der Massgabe dass r + s ≤ 21 ist, und
worin R1 Wasserstoff oder niederes Alkyl
bedeutet.
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Beispiele bevorzugter "Spacereinheiten
S7 und S10 sind
1,2-Ethylen, 1,3-Propylen,
1,4-Butylen, 1,5-Pentylen, 1,6-Hexylen, 1,7-Heptylen, 1,8-Octylen,
1,9-Nonylen, 1,10-Decylen, 1,11-Undecylen,
1,12-Dodecylen, 3-Methyl-l,4-Butylen, 3-Propylenoxy, 3-Propylenoxycarbonyl,
2-Ethylencarbonyloxy, 4-Butylenoxy, 4-Butylenoxycarbonyl, 3-Propylencarbonyloxy,
5-Pentylenoxy, 5- Pentylenoxycarbonyl,
4-Butylencarbonyloxy, 6-Hexylenoxy, 6-Hexylenoxycarbonyl, 5-Pentylencarbonyloxy,
7-Heptylenoxy, 7-Heptylenoxycarbonyl,
6-Hexylencarbonyl, 8-Octylenoxy, 8-Octylenoxycarbonyl, 7-Heptylencarbonyloxy,
9-Nonylenoxy, 9-Nnylenoxycarbonyl,
8-Octylencarbonyloxy, 10-Decylenoxy, 10-Decylenoxycarbonyl, 9-Nonylenxarbonyloxy,
11-Undecylenoxy, 11-Dodecylenoxycarbonyl,
10-Decylencarbonyloxy, 11-Dodecylenoxy, 12-Dodecylenoxycarbonyl,
11-Undecylencarbomyloxy, 3-Propyleniminocarbonyl,
4-Butyleniminocarbonyl, 5-Pentyleniminocarbonyl,
6-Hexyleniminocarbonyl, 7-Heptyleniminocarbony,
8-Octyleniminocarbonyl, 9-Nonyleniminocarbonyl,
10-Decyleniminocarbonyl, 11-Undecyleniminocarbonyl,
12-Dodecyleniminocarbonyl, 2-Ethylencarbonylimino,
3-Propylencarbonylimino, 4-Butylencarbonylimino,
5-Pentylencarbonylimino, 6-Heptylencarbonylimino,
7-Heptylencarbonylimino, 8-Octylencarbonylimino,
9-Nonylencarbonylimino, 10-Decylencarbonylimino, 11-Undecylencarbonylimino, 6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hexylen,
5-(3-Propylenoxy)hexylen, 6-(3-Propylenoxy)hexylenoxy, 6-(3-Propyleniminocarbonyloxy)hexylenoxy,
6-(-Propyleniminocarbonyl)hexyl,
6-(3-Propyleniminocarbonyl)hexyloxy,
1,2-Ethylendioxy, ,3-Propylendioxy,
1,4-Butylendioxy, 1,5-Pentylendioxy, 1,6-Hexylendioxy, 1,7-Heptylendioxy, 1,8-Octyleadioxy,
1,9-Nonylendioxy,
1,10-Decylendioxy, 1,11-Undecylendioxy, 1,12-Dodecylendioxy und ähliches.
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Die Radikale R sind divalante Gruppen,
die aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Diaminen durch
formale Entfernung der Aminogruppen hergeleitet werden können.
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Bevorzugte Beispiele solcher aliphatischer
und alicyclischer Diamine sind:
Ethylendiamin, 1,3-Propylendiamin,
1,4-Butylendiamin, 1,5-Pentylendiamin,
1,6-Hexylendiamin, 1,7-Heptylendiamin, 1,8-Octylendiamin, 1,9-Nonylendiamin, 1,10-Decylendiamin,
1,11-Undecalendiamin,
1,12-Dodecylendiamin, α,α'-Diamino-m-xylene, α,α'-Diamino-p-xylene,
(5-Amino-2,2,4-trimethylcyclopentyl)methylamin, 1,2-Diaminocyclohexein,
4,4'-Diamitnodicyclohexylmethan,
1,3-bis(Methylamino)cyclohexan, und 4,9-Dioxadodecan-1,1a-diamin.
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Bevorzugte Beispiele aromatischer
Diamine sind:
3,5-Diaminobenzoesäuremethylester; 3,5-Diaminobenzoesäuremethylester;
3,5-Diaminabenzoesäurendodecylester;
3,5-Diaminobenzoesäureisopropylester;
4,4'-Methylendianilin; 4,4'-Ethylendiamilin;
4,4'-Bthylendianilin; 4,4'-Diamino-3,3'-Dimethyldiphenylmethan; 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidin;
4,4'-Diaminodiphenylsulfone; 4,4'-Diaminodiphenylether;
1,5-Diaminoaphtalen,
3,3'-Dimethyl-4,4'-Diaminobiphenyl; 3,4'-Diaminodiphenylether; 3,3'-Diaminobenzophenone;
4,4'-Diaminobenzophenone;
4,4'-Diamino-2,2'-Dimethylbibenzyl; 2,2 bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]sulfone;
1,4-bis(4-Aminophenoxy)benzol;
1,3-bis(4-Aminophenoxy)benzol; 1,3-bis(3-Aminaphenoxy)benzol; 2,7-Diaminofluorene;
9,9-bis(4-Aminophenyl)fluorene;
4,4'-Methylene bis (2-chloroaniline); 4,9-bis(4-Aminophenoxy)biphenyl; 2,2',5,5'-Tetrachloro-4,4'-diaminobiphenyl;
2,2'-Dichloro-4,4'-diamino-5,5'-dimethoxybiphenyl;
3,3'-Dimethoxy-4,4'-diaminobiphenyl; 4,4'-(1,4-Phenylenisopropyliden)bisanilin;
2,2'-(1,3-phenylenisopropyliden)bisanilin;
2,2-bis[4-(4-Aminophenoxy)phenyl]propan; 2,2-bis[3-(4-Aminophenoxy)phenyl]hexafluoropropan;
2,2-bis-[3-amino-4- methylphenyl]hexafluoropr opan; 2,2-bis(4-Aminophenyl)hexafluoropropan; 2,2'-bis[4-(4-Amino-2-trifluoromethylphenoxy)phenyl]hexafluoropropan;
4,4'-Diamio-2,2'-bis(trifluoromethyl)biphenyl;
und 4,4'-bis[(4-Amino-2-trifluoromethyl)phenoxy)-2,3,5,6,2',3',5',6'-octafluorobiphenyl.
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Die divalente, trivalente oder tetravalente
Gruppe J dient im wesentlichen als Gruppierung um die Polymerhauptkette
mit der Seitenkette, die die ganze Formel I ausser M umfasst, zu
verbinden. Zwei der Valenzen in J dienen, wie in Formeln III bis
VIII angegeben, als Verknüpfungen
via S6 bis S10 innerhalb
der Hauptkette. Die dritte und gegebenenfalls vierte Valenz dient
als Verknüpfung
zu einer der zwei Seitenkette(n) der Formel I (Formel I ausser M).
Die Polymerkette kann jedoch Bausteine der Formeln III bis VIII
umfassen, in denen die Seitenkette der Formel IFehlt, das heisst
worin die Gruppe J bloss divalent ist. Die Proportion der Bausteine
der Formeln III bis VIII, in welchen J bivalet ist, das heisst in
welchen es keine vernetzbare Seitenkette der Formel I gibt, ist
im allgemeinen weniger als 75 %, aber vorzugsweise weniger als 50
und am meisten bevorzugt weniger als 30%. Von den trivalenten und
tetravalenten Gruppen J, die eine oder zwei vernetzbare Seitenketten
der Formel I enthalten, sind die trivalenten Gruppen, das heissst
diejenigen Gruppen, die nur zu einer vernetzbaren Seitenkette der
Formel I verknüpft
sind, bevorzugt.
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Das photoaktive Polymer der Formel
I kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein. Das Copolymer wird
jedoch bevorzugt.
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Vorzugsweise sind mindestens 50 der
die Hauptkette des photoaktiven Polymer der Formel I bildenden Monomerbausteine
mit einer oder zwei Seitenketten verknüpft, die mit Ausnahme von M
die gesamte Formel I umfasst. Besonders bevorzugt ist ein Polymer,
worin
mindestens 70% der die Hauptkette bildenden Monomerbausteine mit
einer oder zwei Seitenketten verknüpft sind,
Vorzugsweise
sind die eine Seitenkette, tragenden Monomerbausteine nur mit je
einer Seitenkette verknüpft.
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Die Bausteine der Formeln IV, VI
und VIII sind Amidsäure
Gruppierungen oder Amidester Gruppierungen (das heisst CarbAmtiB-Carbonsäure Gruppierungen
oder Carboxamid-Carbonsäureester
Gruppierungen) welche einerseits als Folge von unvollständiger Imidisierung
in der Polyimidkette entstehen können.
Andererseits sind Polymere die nur aus Bausteinen der Formeln IV,
VI oder VIII bestehen, das heisst Polyamidsäuren oder Polyamidsäureester,
wichtige Vorläufer
zur Herstellung der Polyamide gemäß der Erfindung und sind ebenfalls
in der vorliegender Erfindung eingeschlossen. von diesen Polymeren,
die Gruppen der IV, IV oder VIII enthalten, werden diejenigen bevorzugt,
in welchen Wasserstoff ist, das heisst diejenigen, welche ausschliesesslich
au Polyamidsäure
Gruppen bestehen oder zumindest gewisse Polyamidsäure Gruppen
enthalten.
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Der Begriff Phenylen umfasst im Zusammenhang
der vorliegenden Erfindung 1,2-, 1,3- oder 1,4-Phenylen, welches
unsubstituiert oder mono- oder polysubstituiert ist. 1,3- oder 1,4-Phenylen
werden bevorzugt, aber insbesondere 1,4-Phenylene.
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Der Ausdruck "unsubstituierte, einfach
mit Halogen oder mehrfach mit Halogen substituierte, cyclische,
geradkettige oder verzweigte Alkylgruppierung mit 1 bis 13 Kohleastoffatomen,
in der eine oder mehrere CHa Gruppen unbhängig voneinander durch -O-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-,
-CH=CH-, -C≡C-
ersetzt sein können, mit
der Massgabe, dass die Sauerstoffatome nicht direkt miteinander
verknüpft
sind" bedeutet z. B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Bu tyl, Isobutyl,
sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Isopentyl, Cyclopentyl, Hexyl, Cyclohexyl, Heptyl,
Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl, 3-Methylpentyl, Allyl, But-3-en-1-yl,
Pent-4-en-1-yl, Hex-5-en-1-yl, Propynyl, Butynyl, Pentynyl, Methoxy,
Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Isobutoxy, sec-Butoxy, tert-Butoxy,
Pentyloxy, Isopentyloxy; Cyclopentyloxy, Hexyloxy, Cyclohexyloxy,
Heptyloxy, Octyloxy, Nonyloxy, Decyloxy, Undecyloxy, Dodecyloxy,
3-Methylpentyloxy, Allyloxy, But-3-enyloxy, Pent-4-enyloxy, Cyclohexylmethoxy,
Cyclopentylmethoxy, Methoxycorbanyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl,
Isapropoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Isobutoxycarbonyl, sec-Butoxycarbonyl,
tert-Butoxycarbonyl,
Pentyloxycarboxyl, Isopentyloxycarbonyl, Cyclopentyloxycarbonyl,
Hexyloxycarbonyl, Cyclohexyloxycarbanyl, Octyloxycarbonyl, Nonyloxycarbonyl,
Decyloxycarbonyl, Undecyloxycarbonyl, Dodecyloxycarbonyl, 3-Methylpentyloxycarbonyl,
Allyloxycarbonyl, But-3-enyloxycarbonyl, Pent-4-enyloxycarboxyl,
Cylohexylmethoxycarbonyl, Cyclopentylmethoxycarbonyl, Acetoxy, Ethylcarbonyloxy,
Propylcarbonyloxy, Isopropylcarbonyloxy, Butylcarbonyloxy,
Isobutylcarbonyloxy, sec-Butylcarbonyloxy, tert-Butylcarbonyloxy, Pentylcarbonyloxy,
Isopentylcarbonyloxy, Cyclopentylcarbonyloxy, Hexylcarbonyloxy,
Cyclohexylcarbonyloxy, Octylcarbonyloxy, Nonylcarbonyloxy, Decylcarbonyloxy,
Undecylcarbonyloxy, Dodecylcarbonyloxy, 3-Methylpentylcarboxyloxy,
But-3-enyloxy, Pent-4-enyloxy,
Acetyl, Ethylcarbonyl, Propylcarbonyl, Isapropylcarbonyl, Butylcarbonyl,
Isobutylcarbonyl, sec-Butylcarbonyl,
Pentylcarbonyl, Isopentylcarbonyl, Cyclohexylcarbonyl, Octylcarbonyl,
Nonylcarbonyl, Decylcarbonyl, Undecylcarbonyl, Dodecylcarboxyl,
Methoxyacatoxy, 1-Methoxy-2-propoxy, 3-Methoxy-1-propoxy, 2-Methoxyethoxy, 2-Isopropoxyethoxy,
1-Ethoxy-3-pentyloxy,
3-Butny-1-oxy, 4-Pentyn-1-oxy, 5-Chloro-1-pentyn, 4-Pentynecarbonyloxy, 6-Propyloxyhexyl,
6-Propyloxyhexyloxy,
2-Fluoroerthyl, Trifluorethyl, 2,2,2-Trifluoroethyl, 1H,1H-Pentadecafluorooctyl,
1H,1H,7H- Dodecafluoroheptyl,
2-(Perfluorooctyl)ethyl, 2-(Perfluorobutyl)ethyl, 2-(Perfluorohexyl)ethyl,
2-(Perfluorodecyl)ethyl,
Perfluoropropyl, Perfluorobutyl, Perfluoroheptyl, Perfluorooctyl,
Perfluorononyl, 1-Fluoropropoxy, 1-Fluoropentyloxy, 2-Fluoropropoxy, 2,2-Difluoropropoxy,
3-Fluoropropoxy,
3,3-Difluoropropoxy, 3,3,3-Trifluoropropoxy, Trifluoromethoxy und ähnliches.
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Der Begriff „aliphatisch" bedeutet, falls
es der Zusammenhang nicht anders verlangt, geradkettiges oder verzweigtes
Alkyl sowie gesättigte
und ungesättigte
Gruppen. Mögliche
Substituenten umfassen Alkyl, Aryl, (demzufolge eine araliphatische
Gruppe) und Cycloalkyl sowie Amino, Cyano, Epoxy, Halogen, Hydroxy, Nitro,
Oxo etc. mögliche
Heteroatome, die Kohlenstoffatome ersetzten können, umfassen Stickstoff,
Sauerstoff und Schwefel. Im Falle von Stickstoff ist eine weitere
Substitution mit Gruppen wie z. B. Alkyl, Acryl und Cycloalkyl möglich.
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Der Begriff „Alkyl" umfasat gleichermassen,
falls es der Zusammenhang nicht andere verlangt, geradkettiges oder
verzweigtes Alkyl sowie gesättigte
und ungesättigte
Gruppen.
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Der Begriff "niederes Alkyl" bedeutet
geradkettige und verzweigte gesättigte
Kohlenwasserstoffradikal mit von 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
wie z. B. Methyl, Ethyl, Propyl oder Isopropyl und ähnliches.
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Der Begriff "aromatisch" umfasst
carbocylische und heterocyclische Gruppen, entweder unsubstituiert oder
durch eine oder mehrere Gruppen substituiert.
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Die Seitenkettenpolymere gemäß der Erfindung
können
in Form von Homopolymeren sowie Copolymeren vorhanden sein. Unter
dem Beg riff „Copolymere"
versteht man vor allem statistische Copolymere.
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Die Polymere der Formel 1 werden
dadurch charakterisiert, dass sie leicht zugänglich sind. Die verfahren
zur Herstellung sind einem Fachmann bekannt.
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Die Polymere der Formel I mit Acrylat,
Methacrylat und Styrolderivat als der sich wiederholenden Monomereinheit,
können
prinzipiell gemäss
zwei verschiedener verfahren hergestellt werden. zusätzlich zu
der direkten Polymerisation von vorgefertigten Monomeren existiert
die Möglichkeit
einer Polymer-analogen Reaktion von reaktiven, photoaktiven, Derivaten
mit funktionellen Polymeren.
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Für
die direkte Polymerisation werden die Monomere und die Comonomere
zuerst getrennt aus den individuellen Komponenten hergestellt. Die
Herstellung der Polymere wird anschliessend auf eine per se bekannte
weise unter dem Einfluss von UV Strahlung oder Hitze
oder durch die Aktion eines Radikal oder ionischen Katalysators
ausgeführt.
Kaliumperoxodisulfat, Dibenzoylperoxid, Azobisisobutyronitril oder
di-tert-Butylperoxid sind Beispiele von Radikalinitiatoren. Ionische
Katalysatoren sind alkaliorganische Verbindungen, wie z. B. Phenyllithium
oder Naphtylnatrium oder Lewis Säuren,
wie z. B BF3, ALCL3,
SnCL3 oder TiCl4.
Die Monomere können
in Lösung,
Suspension, Emulsion oder als Substanz polymerisiert werden.
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Im zweiten Verfahren kann ein Polymer
der Formel I ebenso in einer Polymer-analogen Reaktion ausgehend
von einem vorgefertigten, funktionellen Polymer und einem geeigneten,
funktionalisierten, photoaktiven Derivat hergestellt werden. Viele
bekannte Verfahren, wie z. B. Veresterung trans-Veresterung, Amidierung oder
Vertäherung
sind geeignet für
solche Polymer-analogen Reaktionen.
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Diese Polymere haben ein Malekulargewicht
Mw zwischen 1.000 und 5'000'000, vorzugsweise
jedoch zwischen 5'000 und 2'000'040. insbesondere bevorzugt jedoch
zwischen 10'000 und 1'000'000.
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Die Herstellung der Polyamidsäuren und
Polyimide gem äss der Erfindung wird im allgemeinen
analog zu den oft in der Polyamidliteratur beschriebenen Verfahren
wie z. B. Plast. Eng. 36 (1996) (Polyamides, fundamentale and applications)
durchgeführt.
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Zum Beispiel wird die Polykondensationsreaktion
zur Herstellung der Polyamidsäure
in Losung in einem polaren, aprotischen, organischen Lösungsmittel,
wie z.B. γ-Butyrolaetone,
N,N-Dimethylacetamid,
x-Methylpyrrolidin oder N,N-Dimethylformamid durchgeführt. In
den meisten Fällen
werden equimolare Mengen des Dianhydrides und des Diamines verwendet,
das heisst eine Aminogruppe pro Anhydridgruppe. Falls eine Stabilisierung
des Molekulargewicht den Polymer erwünscht ist, ist es möglich für diesen
Zweck ein Überschuss oder
eine weniger als stoichiometrische Menge von einer der zwei Komponenten
hinzuzufügen
oder eine monofunktionelle Verbindung in Form eines Dicarbonsäuremonoanhydrides
oder in der Form eines Monoamins hinzuzufügen. Beispiele solcher monofunktionellen
Verbindungen sind Maleinsäureanhydride,
Phtalsäureanhydride,
Aniline und so weiter. Die Reaktion wird vorzugsweise bei einer
Temperatur von weniger als 100°C durchgeführt.
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Die Cyclisierung von Polyamidsäuren zur
Bildung von Polyamiden, kann durch Erhitzen durchgeführt werden,
das heisst durch Kondensation mit Wasserabscheidung oder durch andere
Imidisierungsreaktionen mit Reagenzien. Bei ausschliesslich thermaler
Durch führung,
ist die Imidierung der Polyamidsäuren
nicht immer vollständig,
das heisst die entstandenen Polyimide können immer noch Proportionen
von Polyamdisäuren enthalten.
Die Imidisierungsreaktionen werden im allgemeinen bei einer Temperatur
von 60 bis 250° Grad,
vorzugsweise aber bei weniger als 200° Grad durchgeführt. Um
eine Imidisierung bei eher tieferen Temperaturen zu erzielen, werden
zusätzlich
in das Reaktionsgemisch Reagenzien hinzugefügt, die Wasserabscheidung erleichtern
sollen. Solche Reagenzien sind z. B. Gemische enthaltend Säureanhydride,
wie z. B. Essigsäureanhydrid,
Propionsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid,
Trifluoroessigsäureauhydrid
und tertiäre
Amine, wie z. B. Triethylamin, Trimtethylamin, Tributylamin, Pyridine,
N,N-Dimenthylanilin,
Lutidin, Collidin etc.. Die Menge der verwendeten Reagenzien ist
in diesem Fall vorzugsweise mindestens zwei Equivalente von Amin
und vier equivalente des Säurenhydriden
pro Equivalent der zu kondensierenden Polyamidsäure.
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Die Imidisierungsreaktion kann vor
oder anderseits auch nach Auftragung auf einen Träger durchgeführt werden.
Die letztere Variante wird insbesondere dann bevorzugt, wenn das
in Frage stehende Polyamid eine geringe Löslichkeit in den
gebräuchlichen
Lösungsmitteln
besitzt.
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Die Polyamidsäuren und die Polyimide der
vorliegenden Erfindung haben vorzugsweise eine intrinsische Viskosität im Bereich
von 0.05 bis 10 dL/g, mehr bevorzugt 0.05 bis 5 dL/g. Hierin wird
die intrinsische Viskosität
(ηinh = ln ηrel/C) durch Messen einer Lösung, die
das Polymer in einer Konzentration von 0,5 g/100 ml enthält, bestimmt
und zwar auf dessen Viskosität
bei 30°C
unten Verwendung von N-Methyl-2-Pyrrolidon als Lösungsmittel.
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Die Zahl der Monomer Bausteine von
welchen die Polymerketten gemäß der Erfindung
synthetisiert werden, können
sich innerhalb eines breiten Bereiches unterscheiden. Sie betragen
im allgemeinen von 2 bis 2'000 aber insbesondere von 3 bis 200.
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Das Polymer gemäss der Erfindung kann Additive
wie z. B. Silan-enthaltende
Verbindungen und Epoxy-enthaltende Vernetzungsmittel enthalten,
um ferner die Adhäsion
des Polymars and das Substrat zu verbessern. Zum Beispiel für Promotoren
zur Silanadhäsion
werden in der Literatur beschrieben, wie z.
B. in Plast. Eng. 36 (1996) (Polyamides, fundamentals and applications).
Die obenerwähnte
Epoxy-enthalteden Vernetzungsmittel umfassen vorzugsweise 4,4'-Methylenbis(N,N-diglycidylanilin),
Trimethylolpropan triglycidylether, Benzol-1,2,4,5-tetracarbonsure-1,2:4,5-N,N'-diglycidyldiimid,
Polyethylenglycol diglycidylether, N,N-Diglycidylcyclohexylamin und ähnliche.
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Das Polymer gemäss der Erfindung
kann Additive, wie z. B, einen Photosensitiser enthalten, einen Photoradikalerzeuger
und/oder einen kationischen Photoinitiator. Beispiele für solche
Additive sind 2,2 Dimenthoxyphenylethanol, ein Gemisch vom Diphenylmethanon
und N,N-Dimethylbenzolamin oder Ethyl 4-(dimenthylamino)benzoat, Xanthon, Thioxanthon,
IRGACURETM 184, 369, 500, 651 UND 907 (Ciba),
Michler's Ketane, Triarylsulfoniumsalz und ähnliche.
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Die Polymere gemäss der Erfindung können als
einzelnes Polymer oder als Gemisch mit anderen Polymeren, Oligomeren,
Monomeren, photoaktiven Polymeren, photoaktiven Oligomeren und/oder
photoaktiven Monomeren verwendet werden. Demzufolge können die
Eigenschaften der Schicht modifiziert werden, um das Erwünschte ergeben.
So können
z. B. ein induzierter Vorkippwinkel, gute Oberflächenbenetzung, hohe Spannungs
Holding Rations, eine spezifische Verankerungsenergie etc. erhalten
werden.
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Die Polymere gemäss der Erfindung können dann
auf einen Träger
aufgetragen werden und, nach jeglichem, möglicherweise notwendigen Imidisierungschritt,
durch Einstrahlung mit linear polarisiertem Licht vernetzt werden,
das heisst durch Cycloaddition von deren Seitenketten, die die photoreaktive
Gruppe enthalten, kann je nach Polarisationsausrichtung des eingestrahltes
Lichtes eine bevorzugte Ausrichtung der Orientierung und des Kippwinkels
für die
Flüssigkristalle,
die in Kontakt mit der Orientierungsschicht gebracht werden, erhalten
werden. Durch räumlich
selektive Einstrahlung der Molekulareinheiten gemäss der Erfindung
ist es demzufolge möglich
sehr spezifische Regionen einer Oberfläche auszurichten und mit einem
bestimmten Kippwinkel zu versehen. Gleichzeitig wird die so erhaltene
Orientierungsschicht ebenso durch die Cycloaddition stabilisiert.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
demzufolge auch die Verwendung der Polymere gemäss der Erfindung als Orientierungsschichten
für Flüssigkristalle
sowie deren Verwendung in, optischen Konstruktionselementen insbesondere
in der Herstellung von Hybridschichtelementen.
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Solche Orientierungsschichten können z.
B. dadurch hergestellt werden, dass als erstes eine Lösung des
erhaltenen Polymermaterials hergestellt wird, welche auf einen Träger aufgetragen
wird, welcher gegebenenfalls in einem Spin-coating Apparat mit einer
Elektrode (z. B. eine Glasplatte beschichtet mit Indiumzinnoxid (ITO))
beschichtet wurde, so dass homogenene Schichten von 0,05 bis 50 μm Dicke hergestellt
werden. Dann, oder gegebenenfalls nach vorheriger Imidierung, können die
zu orientierenden Regionen bestrahlt werden z. B. mit einer Hochdruck
Quecksilberdampflampe, einer Xenonlampe oder einem pulsierenden
UV Laser, unter Verwendung eines Polarisators und gegebenenfalls
einer Maske, um Strukturbilder zu erzeugen. Die Einstrahlungs zeit
hängt von
der Stärke
der individuellen Lampen ab und kann von einigen Sekunden bis zu
einiges Stunden variieren. Die Dimerisation kann jedoch ebenfalls
durch Bestrahlung der homogenen Schicht unter Verwendung von Filtern,
die z. B. nur die für
die Vernetzungsreaktion geeignete Strahlung durchtreten lassen, durchgeführt werden.
-
Weitere Aspekte der vorliegenden
Erfindung sind:
- a) Optische
oder elektro-optischen Geräte
mit mindestens einer Orientierungsschicht, dadurch gegenzeichnet,
dass die Orientierungsschicht Polymere gemäss der Formel I besitzen; und
- b) Verwendung des Polymers gemäss Formel I in der Konstruktion
von unstrukturierten und strukturierten optischen Elementen und
Mehrschichtsystemen.
-
Die Polymere gemäss der Erfindung werden in
grösserem
Detail durch die folgenden Beispiele beschrieben, In den nachfolgenden
Beispielen bedeutet Tg die Glastemperatur,
C die kristalline Phase, N die nematische Phase, I die isotropische
Phase und P die Anzahl von sich wiederholenden Einheiten im Polymer. Relative
Molekulargewichte wurden durch Gelpermationschromatographie (GPC)
bei 35°C
unter Verwendung von THF als dem Lösungsmittel mit einem Polystyrolstandard
bestimmt.
-
Beispiel
1
Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-methoxycarbonylviny)]benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
-
Bin Gemisch von 0.89 g (1.22 mmol)
(E)-5-[4-(2-ethoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-4-propylbenzoyloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester
und 2.0 mg (0.012 mmol) α,α'-Azoisoibutyronitril
(AIBN) in 2.45 ml trockenem Tetrahydrofuran (THF) wurden in einem
verschliessbarem Röhrchen
entgast. Das Röhrchen
wurde dann unter Argon verschlossen und bei 60°C für 17 h gerührt. Das Polymer wurde mit
2.5 ml THF verdünnt,
in 500 ml Diethylether gefällt
und gesammelt. Das Polymer wurde nochmals aus TRF (7.0 ml) in 750 ml
Methanol gefüllt,
um 0.71 g (80%) Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-methoxycarboxylvinyl)]benzoyloxy]-2-(4-propylbenaoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
in Form eines Festkörpers
zu erhalten; Mn = 7.4 × 104,
pdi = 6.59, Tg = 49.5°C,
Klp. (N/I) 127.3°C.
-
Die Substanz (E)-5-(4-(2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester,
die als Ausgangsmaterial verwendet wurde, wurde gemäss des folgenden
Verfahrens hergestellt:
-
(E)-4-Carboxyl-zimtsäuremethylester
-
10.0 g (66.6 mmol) 4-Carboxybenzaldehyd
wurden in 100 ml Toluol gelöst
und 23.6 g (69.9 mmol) C(Methoxycarbonyl)methyl]triphenylphosphoran
wurden hinzugegeben. Die Reaktion war leicht exotherm. Die dicke
Suspension wird mit 50 ml. Toluol verdünnt. Nach 18 h bei Raumtemperatur
wurde das Produkt durch Filtration gesammelt und in 100 ml Isopropylalkahol
bei Rückflustemperatur
für 1 Stunde
verdaut. Der Festkörper
wurde dann bei 0°C
abfiltriert, über
Nacht bei 45°C
unter Vakuum getrocknet, um 8.9 g (65%) (E)-4-Carboxyl-zimtsäuremethylester
in Form eines weissen Pulvers au ergeben.
-
2-Methylacrylsäure 11-bromoundecylester
-
19.2 g (76.4 mmol) 11-Bromo-1-undecanol,
7.2 g (84.1 mmol) Methacrylsäure
und 1.03 g (8.4 mmol) 4-Dimethylaminopyridin wurden in 157 ml Dichloromethan
gelöst.
Die Lösung
wurde anschliessend auf 0°C abgekühlt und
danach wurde eine Lösung
von 17.4 g (84.2 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid in 80 ml Dichloromethan
im Verlauf von 45 Minuten bei 0°C
tropfenweise hinzugegeben. Man liess die Reaktion auf Rautemperatur
aufwärmen,
rührte
für 19
h und filtrierte. Das Filtrat morde durch Einengung konzentriert.
Chromatographie des Überrestes
an 170 g Silicagel unter Verwendung von Toluol ergab 19.3 g (98.4%)
2-Methylacrylsäurebromoundecylester.
-
2,5-Dihydroxybenzoesäure 11-(2-methylacryloxyloxy)ester
-
8.96 g (54.9 mmol) 2,5-Dihydroxybenzoesäure wurden
in 55 ml Acetonitril suspendiert. 8.24 ml (54.9 mmol) 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene(1,5-5)
(DBU) wurden über
einen 1 Zeitraum von 10 Miauten tropfenweise
hinzugegeben. Die Reaktionstemperatur stieg bis auf 40°C. 19.38
(60.4 mmol) 2-Methylacrylsäure 11-bromo-undecylester
wurden bei Raumtemperatur hinzugegeben und das Gemisch wurde
dann bei Rückflusstemperatur
für 11.5
Stunden erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt und
dann zwischen Dimethylether und Wasser geteilt; die organische Phase
wurde mit Wasser, mit 1 N Schwefelsäure und dann wieder mit Wasser
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mittels Rotationsverdampfer
konzentriert. Der Überrest
wurde umkristallisiert, zuerst aus einem Gemisch von Ethylacetat
(17 ml) und Hexan (100 ml) und dann nochmals aus einem Gemisch von
tert-Butylmethylether
(50 ml) und Hexan (100 ml) um 17.1 g (79%) 2,5-Dihydroxybenzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)ester
in Form von weissen Kristallen zu ergeben.
-
(E)-2-Hydroxy-5-[4-(2-methoxycarboxylviny)benzoyloxy]benzoesäure
11-(2-methylacryloxy)undecylester
-
4.76 (12.1 mmol) 2, 5-Dihydx oxbenzoesäure
11-(2-methylacryloxy)ester,
2.50 g (12.1 mmol) (E)-4-Carboxylzimtsäuremethylester und 0.37 g (3.0
mmol) 4-Dimethylaminopyridin
wurden in 30 ml Dichloranethan gelöst eine Suspension von 2.32g
(12.1 mmol ) N-(3-Dimethylaminopropyl),4-ethylcarbodiimid hydrochloride und 25
ml Dichloromethan wurden. im Verlauf von 1 Stunde tropfenweise hinzugegeben.
Nach 1.5 Stunden bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch zwischen
Dichloromethan uad Wasser aufgeteilt: die organische Phase wurden
wiederholt mit Wasser gewaschen, über Natritumsulfat getrocknet,
filtriert und mittels Rotationsverdampfer konzentriert. Chromatographie
des Restes an 240 g Silicagel unter Verwendung von
Cyclohexan : Ethylacetat 9 : 1 ergab 6.1 g (87%) (E)-2-Hydroxy-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester
in Form eines weissen Pulvers zu ergeben, Schmp. = 51°C.
-
(E)-5-[4-(2-[Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester
-
1.0 g (1.72 mmol) (E)-2-Hydroxy-5-[4-(2-methoxycarbonylviny)benzoyloxy]benzoesäure 11-(2-methylacryloxy)undecylester,
0.37 g (2.24 mmol) 4-Propylbenzoesäure und
50 mg (0.47 mmol) 4-Dimethylaminopyridin wurden in 20 ml Dichlormethan
gelost. Eine Suspension von 0.43 g (2.24 mmol) N-(-Dimethylyminopropyl)-N''-ethylcarbodiimidhydrochlorid
und 10 ml Dichlorormethan wurden im Verlauf von 45 Minuten tropfenweise
hizugegeben. Nach 65 Stunden bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch
zwischen Dichlormethan und Waser aufgeteilt; die organische Phase
wurde wiederholt mit Wasser gewaschen, über Natriumsullat getrocknet,
filtriert und mittels Rotationsverdampfer konzentriert. Chromatographie
des Restes an 120 g Silicagel unter Verwendung von Cyclohexan :
Ethylacetat 4 : 1 und anschliessende Rristallisatian aus 50 ml Isopropylalkohol
ergaben 0.99 g (79%)(E)-5-[4-(2-Methoxycarbonylviny)benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoylyoxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester
in Form eines weissen Pulvers, Schmp. (C/N) 86.8°C, Klp (N/I) 102.° C.
-
Die folgenden verbindungen wurden
auf analoge weise hergestellt:
- – Poly[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxyl-2-(4-pentylbenzoyloxy)benzoyloxy)undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen], Mn = 6.9 × 104, pdi = 5.08, Tg = 45.9°C, Klp. (N/I) 127.3°C
- – Poly[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonyl-vinyl]-benzoyloxy]-2-(4-heptylbenzoyloxylbenzoyloxyl-undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen], Mn 1.00 × 105, pdi = 7.04, Tg = 41.7 °C, Klp. (N/I) 133.6°C.
- – Poly[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarboxylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-propylcyclohexanoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen], Mn = 7.2 × 104, pdi = 4.29, Tg = 45.4°C, Klp. (N/I) 113.6°C.
- – Poly-[1-[8-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-
(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]octyloxycarbonyl)-1-methylethylen], Mn = 1.68 × 105,
pdi = 2.96, Tg = 62.7°C,
Klp. (N/I) 132.6°C. – Poly-[1-[6-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]hexyloxycarbonyl)-1-methylethylen], Mn = 1.17 × 105,
pdi = 2.61, Tg = 62.7°C,
Klp. (N/I) 138.8°C.
- – Paly-[1-[11-[2-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-5-(4-propylbenroyloxy)Benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen], Mn = 4.7 × 104, pdi = 2.31, Tg = 54.8°C, Klp. (N/I) 124.3°C.
-
Beispiel
2
Poly-[1-[11-[2-[4-Pentylbenzoyloxy]-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)-phenoxy]oxyhexyl]benzcyloxy]undecycloxycarbonyl]-1-methylethylen]
-
Die Herstellung wurde analog zu Beispiel
1 durchgeführt
unter Verwendung von 1.0 g (1.17 mmol) (E)-2-[4-Pentylbenzoyloxy)-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)phenoxy]oxyhexyl]benzoesäure 1 1-(2-methylacryloyloxy]undecylester
und ergab 0.84 g (84%) Poly-[1-[11-[2-[4-Pentylbenzoyloxy]-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)-phenoxy]oxyhexyl]benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
in Form eines Festkörpers;
Mn = 7.3 × 104,
pdi = 4.40, Tg = 34.0 °C,
Klp. (N/I) 54,2°C.
-
Die Substanz
(E)-2-[4-Pentylbenzoyloxy)-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)phenoxy]oxyhexyl]benzoesäure 11-(2-mathylacryloyloxy]undecylester,
die als Ausgangsmaterial verwen- det wurde, wurde gemäss des folgenden
Verfahrens hergestellt:
-
(E)-4-Hydroxy-3-methoxyzimtsäuremethylester
-
25 g (0.13 mol) von (E)-4-Hydroxy-3-methoxyzimtsäure wurden
in 180 ml Methanol gelöst,
5 ml konzentrierte Schwefelsäure
wurde hizugegeben. Die Lösung
wurde unter Rückfluss
für 2 Stunden
erhitzt. Die grösste
Menge an Methanol (ungefähr
150 ml) wurde dann abdestiliert und der Rückstand wurde in 500 ml Eiswasser
gegossen. Der ausgefallene Ester wurde unter Saugwirkung abfiltriert,
und danach in Folge mit kaltem Wasser, mit einer geringen Menge
an kalter, gesättigter
Natriumbicarbonatlösung
und wiederum mit kaltem Wasser gewaschen und bei 50°C unter einem
Wasserstrahlvakuum getrocknet. Chromatographie an 250 g Silicagel
unter Verwendung von Dichloromethan : Dimethylether (19 : 1) ergaben
21.78 g (E)-4-Hydroxy-3-methoxyzimtsäuremethylester in Form eines
leicht gelblichen Öls.
-
(E)-4-(6-Hydroxyhexyloxy)-3-methoxyzimtsäuremethylester
-
3.92 ml (25.2 mmol) 1,6-Hexandiolvinylether
wurden zu einer Lösung
von 5.0 g (24.0 mmol) von (E)-4-Hydroxy-3-methoxyzimtsäuremethylester und 6.61 g (25.2
mmol) Triphenylphosphin in 150 ml Tetrahydrofuran gegeben. Die farblose
Lösung
wurde anschliessend auf 0° gekühlt und danach wurden 11.5
ml (25.3 mmol) einer wir Azodicarbonsäuredimethylesterlösung in
Toluol über
einen Verlauf von 30 Miauten tropfenweise hinzugegeben. Anschliessend
liess man das Gemisch zuerst für 30 Minuten
bei 0°C
und darin für
22.5 Stunden bei Raumtemperatur reagieren. 150 ml Methanol und 10
Tropfen konzentrierte Schwefelsäure
wurden dann zu der Reaktionalösung
hinzugegeben und das Gemisch wurde für 1.5 Stunden gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde dann zwischen Ethylacetat und Wasser aufgeteilt;
die organische Phase wurde mit einer gesättigten Natriumbicarbonatlösung und
wiederholt mit gesättigter
Natriumchloridlösung
gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und durch Einengung konzentriert.
Chromatographie des Restes an 470 g Silicagel unter Verwendung von
Toluol : Ethylacetat 1 : 1 und anschliessende Kristallisation aus
Ethylacetat : Hexan 3 : 5 ergaben 6.13 g 4-(6-Hydroxyhexyloxy)-3-methoxyzimtsäuremethylester.
-
(E)-2-Hydroxy-5-[5-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)phenoxy]oxyhexyl]benzoesäure 11-(2-methylacryloxy)undecylester
-
1.27g (3.4 mmol) 2,5-Dihydroxybenzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)ester,
1.0 g (3.24 mmol) 4-(4-Hydroxyhexyloxy)-3-methoxyzimtsäuremethylester
und 0.89 g (3.40 mmol) Triphenylphosphin wurden in 20 ml Tetrahydrofuran
gelöst.
Die farblose Lösung
wurde anschliessend auf 0°C
abgekühlt
und danach wurden 1.48 ml (3.40 mmol) einer 40% Azodicarboxylsäuredimethylesterlösung in
Toluol über
einen Verlauf von 10 Minuten tropfenweise hinzugegeben. Man liese
das Gemisch anschliessend für
3 Stunden bei 0°C
reagieren. Das Reaktionsgemisch wurde dann zwischen Ethylacetat
und Wasser aufgeteilt; die organische Phase wurde wiederholt mit
gesättigter
Natriumchloridlösung
gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und durch Einengung konzentriert.
Der Rest wurde in einem Gemisch von Me thanol
und Wasser 3 : 2 verdaut. Der Festkörper wurde dann abfiltriert
und über
Nacht bei 45°C
unter Vakuum getrocknet. Chromatographie des Festkörpers an
150 g Silicagel unten Verwendung von Toluol : Ethylacetat 1 : 1
ergaben 1.45 g (65%) an (E)-2-Hydroxy-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylv inyl)phenoxyloxyhexyl]benzoesäure 11-(2-methylacryloylxy)undecylester
in Form eines farblosen Öls.
-
(E)-2-[4-Pentylbenzyloxy)-5-[6-[2-methoxy-4-(metoxycarbonylvinyl)phenoxy]oxyhexyl]benzoesäure 11-(2-methylarcyloyloxy)undecylester
-
1.43 g (2.09 mmol) (E)-2-Hydroxy-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)phenoxy]oxyhexyl]benzoesäure 11-(2-methylacryloylxy)undecylester,
0.42 g (2.20 mmol) 4-Pentylbenzoesäure und
64 mg (0.52 mmol) 4-Dimethylamiaopyridin wurden in 30 ml Dichloromethan
gelöst.
Eine Suspension von 0.42 g (2.20 mmol) N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid
hydrochloride und 3 ml Dichloromethan wurde über einen Verlauf von 15 Minuten
tropfenweise hinzugegeben. Nach 20 Stunden bei Raumtemperatur wurde
das Reaktionsgemisch zwischen Dichloromethan und Wasser aufgeteilt;
die organische Phase wurde wiederholt, mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und mittels Rotationsverdampfer konzentriert.
Chromatographie des Resten an 150 g Silicagel unter Verwendung von
Cyclohe xan : Ethylacetat 4 : 1 und anschliessende Kristallisation
aus 20 ml Isopropylalkohol ergaben 1.40 g (78%) (E)-2-[4-Pentylbenzoyloxy)-5-[6-[2-methoxy-4-(methoxycarbonylvinyl)phenoxyloxyhexy]benzoesäure 11-(2-methylarcyloxy)undecylester
in Form von weissen Kristallen.
-
Beispiel 3
-
Polyimid
-
96.6 mg (0.493 mmol) von 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid
wurden zu euer Lösung
von 0.434 g (0.547 mmol) 3,5-Diaminobenzoesäure 11-[2-[4-pentylbenzoyloxy]-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester
in 3 ml Tetrahydrofuran hinzugegeben. Man, liess dann bei 0° C für
3 Stunden rühren.
10.7 mg (0.055 mmol), 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid
wurden hinzugegeben. Man liess das Gemisch anschliessend für 69 Stunden
bei Raumtemperatur reagieren. Das Polymergemisch wurde mit 3.0 ml
THF verdünnt,
in 150 ml Dimethylether gefällt
und gesammelt. Das Polymer wurde nochmals aus THF (10 ml) in 500
ml Wasser gefällt,
um, nach Trocknung bei Raumtemperatur unter Vakuum, 0.51 g Polyamidsäure A in
Form eines beigen Pulvers zu ergeben; [η] = 0.51 dL/g.
-
Die Substanz 3,5-Diaminobenzoesäur e 11-[2-4-pentylbenzoyloxy)-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)bensoyloxy]benzoyloxy)undecylester.
die als Ausgangsmaterial verwendet wunder, wurde gemäss des folgenden Verfahrens
hergestellt:
-
3,5-Dinitrobenzoesäure 11-bromoundecylester
-
11.4 g (45.4 mmol) 11-Bromo-1-undecanol,
11.0 g (47.7 mmol) 3,5-Dinitrobenzoylchlorid,
54 mg 4-Dimethylaminapyridin wurden in 94 ml Dichloromethan gelöst. Die
Lösung
wurde anschliessend auf 0°
C abgekühlt
und danach wurden 18.3 ml (227 mmol) Pyridin tropfenweise über einen
Verlauf von 25 Minuten hinzugegeben. Nach 4.5 Stunden bei 0°C wurde das
Reaktionsgemisch zwischen Dichloromethan und Wasser aufgeteilt die
organische Phase wurde wiederholt mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und mittels Rotationsverdampfer konzentriert.
Chromatographie des Restes an 200 g Silicagel unter Verwendung von
Toluol ergaben 18.1 g (90%) 3,5-Dimitrobenzoesäure 11-bromoundecylester in Form eines gelben Pulvers. 3,5-Dinitrobenzoesäure 11-[2,5-dihydrobenzoyloxy]undecylester
-
2.78 g (18.0 mml) 2,5-Dihydroxybenzoesäure wurden
in 36 ml Dimethylformamid gelöst.
2.96 ml (19.8 mmol) 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en-(1,5-5)
(DBU) wurden über
eine Zeitspanne von 15 Minuten tropfenweise hinzugegeben. Die Reakti onstemperatur
stieg auf 30°C
an, anschliessend wurden 8.83 g (19.8 mmol) 3,5-Dinitrobenzoesäure 11-bromoundecylester
in einer Portion, hinzugegeben. Das Gemisch wurde dann bei 80°C für 2 Stunden
erhitz. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt und dann zwischen Dichloromethan
und 1 N Salzsäure
aufgeteilt, die organische Phase wurde zweimal mit ausser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und mittels Rotationsverdampfer konzentriert.
Chromatographie des Restes an 200 g Silicagel unter Verwendung von
Toluol ergaben 5.28 g (57%) 3,5-Dinitrobenzoesäure 11-(2,5-dihydroxybenzoyloxy]undecylester
in Form eines gelben Pulvers.
-
3,5-Dinitrobenzoesäure 11-[2-hydroxy
5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester
-
2.50 g (4.82 mmol) 3,5-Dinitrobensoesäure 11-[2,5-dihydroxybenzoyloxy]undecylester,
0.99 g (4.82 mmol) (E)-4-Carboxylzimtsäuremethylester
und 0.15 g (1.20 mmo1) 4-Dimethylaminopyridin
wurden in 12 ml Dichloromethan gelöst. Eine Suspension von 0.92
g (4.82 mmol) N-(3-Dimethylaminapropyl)-N'-ethylcarbodiimidhydrochlorid und 10
ml Dichloromethan wurden über
eine Zeitspanne von 45 Minuten tropfenweise hinzugegeben. Mach 3
stunden bei Rauraternperaitur wurde das Reaktionsgemich zwischen
Dichlormethan und Wasser aufgeteilt; die organische Phase wurde
wiederholt mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet,
filtriert und mittels Rotatioasverdampfer konzent riert. Chromatographie
des Restes an 100 g Silicagel unter Verwendung von Toluol ergaben
2.63 g (77) 3,5-Dinitrobenzoesäure
11-[2-hydroxy 5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester
in Form gelben Pulvers.
-
3,5-Dinitrobenzoesäure 11-[3-[4-pentylbenzoyloxy]-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzyloxy]undecylester
-
1.31 g (1.86 mmol) 3,5-Dinitrobenzoesäure 11-[2-hydroxy5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester,
0.34 g (2,05 mmol) 4-Propylbenzoesäure und 63 g (0.51 mmol) 4-Dimethylaminopyridin
wurden in 26 ml Dichloromethan gelöst. Eine Suspension von 0.3698
(2.05 mmol) N-(3-Dianethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimid hydrochlorid und 11
ml Dichloromethan wurden über
eine Zeitspanne von 40 Minuten tropfenweise hinzugegeben. Nach 27.5
stunden bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch zwischen Dichloromethan
und Wasser aufgeteilt, die organische Phase wurde wiederholt mit
Wasser gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und mittels Rotationsverdampfer
konzentriert . Chromatographie des Restes
van 50 g Silicagel unter Verwendung von zuerst Toluol dann Toluol
: Ethylacetat und anschliessende Kristalisation aus 300 ml Isopropylalkohol
ergaben 1.23 g (77%) 3,5-Dinitrobenzoesäue 11-[2-[4-pentylbenzoyloxy]-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester
in Form von weissen Kristallen.
-
3,5-Diminobenzoesäure 11-[2-[4-pentylbenzoyloxy]-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy]undecylester
-
1.23 g (1.44 mmol) 3,5-Dinitrobenzosäure 11-[2-[4-pentylbenzoyloxy-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloxy)undecylester
und 0.31 g (5.76 mmol) Ammononiumchlorid wurden in 15 ml eines Gemischs
bestehend aus Methanol : Wasser 9 : 1 suspendiert. 1.88 g (28.8
mmol) Zink wurden dann in einer Portion hinzugegeben, Nach 0.5 Stunden
bei Raumtemperatur wurde ein Gemisch bestehend aus Methanol : Wasser
9 : 1 zu der dicken Suspension hinzugegeben. Nach weiteren 21 Stunden
wurde die Reaktionssuspension zwischen Dichloromethan und Wasser
aufgeteilt. Die erhaltene Suspension wurde filtriert, die organische
Phase wurde mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
und wiederholt mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde
dann über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und durch Einengung konzentriert.
Chromatographie des Reste an 25 g Silicagel unter Verwendung von
Toluol, Toluolo : Ethylacetat 9 : 1 und Tolual : Ethylacatat 1 :
1 und anschliessende doppelte Kristallisation aus einem Gemisch
von 5 ml Ethylacetat und 3.5 ml Hexan ergaben 0.434 g (38%) 3,5-Diaminobenzoesäure 11-[2-[4-pentylbenzoyλoxy)-5-[4-(2-methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]benzoyloyloxy)undecylester
in Form von gelben Kristallen.
-
Beispiel
4
Copolymer Beispiel
Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-[4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylenco-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-pentylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
-
Die Herstellung kann analog zu Beispiel
1 durchgeführt
werden, unter Verwendung von 0.89 g (1.22 mmol) (E)-5-[4-(2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undecylester,
0.10 g (0.13 mmol) (E)-5-[4-(2-Methoxycarbonylvinyl)benzoyloxy]-2-(4-pentylbenzoyloxy)benzoesäure 11-(2-methylacryloyloxy)undscylester
und (0.013 mmol) α,α'-Azoisobutyrylnitril, um Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy)-2-(4-propylbenzyloxy)benzoyloxy]undecyloacycarbonyl]-1-methylethylen-co-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-pentylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbony]-1-methylethylen] zu
ergeben.
-
Die folgenden Copolymere können auf
analoge Weise synthetisiert werden:
- – Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxyl-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen-co-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-heptylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
- – Poly-[1-[11-[5-[4-[(E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzyyloxy]-2-(4-pentylbenzoyloxy)benzoyloxylundecyloxycarbonyl]-1-methylethylen-co-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-heptylbenzoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
- – Poly-[1-[11-[5-[4-[((E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-propylbeazoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen-co-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy)-2-(4-propoyclohexanoyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
- – Poly-[1-[8-[5-[4-[((E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxy]octyloxycarbonyl]-1-methylethyle-co-1-[8-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-heptylbenzoyloxy)benzoyloxy]octyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
- – Poly-[1-[8-[5-[4-[((E)-2-Methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4-propylbenzoyloxy)benzoyloxyloctyloxycarbonyl]-1-methylethylen-co-1-[11-[5-[4-[((E)-2-methoxycarbonylvinyl]benzoyloxy]-2-(4- heptylbenzeyloxy)benzoyloxy]undecyloxycarbonyl]-1-methylethylen]
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Beispiel 5
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Eine zwei gewichtsprozentige Lösung S1
des photoaktiven Polymers A wurde unter Verwendung von Cyclopentanon
als dem Lösungsmittel
hergestellt. Die Lösung
wurde für
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
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Die Lösung 61 wurde mittels Schleuderbeschichtung
bei 2000 rpm auf zwei ITO (Indium-Zinnoxid) beschichtets Glassplatten
aufgetragen, welche dann bei 180°C
für 10
Minuten getrocknet wurden.
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Anschliessend wurden beide Substrate
für sechs
Minuten polarisiertem Ultraviolett Licht von einer 2001 Hochdruck
Quecksilber Lampe ausgesetzt. Die Intensität des UV-Lichtes, gemessen
in einer Oberfläche senkrecht
zur Ausbreitung des Lichtes betrug 1.6 mW/cm2.
Ein Filmpolarisator HNP'B von Polaroid wurde verwendet, um das UV-Licht
zu polarisieren. Während
der Einstrahlung wurden die Substrate um 70° bezüglich der Richtung des eintreffenden
Lichtes gekippt.
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Die zwei Platten wurden mit den beschichteten
Seiten enawärts
gerichtet zu einer parallen Zelle zusammengefügt unter Verwendung einer Glasfaser
von 20 μm
als Spacer. Die Zelle wurde unmittelbar mit einem nematischen Flüssigkristall
Gemisch MLC12000-000 (Merck) bei einer Temperatur nur gerade oberhalb der
nematisch-isotropischen Übergangstemperatur
von 89°C
gefüllt.
Nach dem Füllen
wurde die Zelle langsam abgekühlt.
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Unter Verwendung des Kristallrotations-Verfahrens
wurde der Vorkippwinkel in der obigen Flüssigkristallzelle als 88° bestimmt.
Ein Gemisch M
LCP wurde hergestellt umfaasend
die folgendes flüssigkristallinen
Diacrylatmonomere:
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Zusätzlich zu den Diacrylatmonomeren
wurde der Photainitiator IRGACURE
TM 369
von Ciba SC sowie BHT, das als ein Inhibitor diente, zu dem Gemisch
hinzugegeben. Demnach setzte sich die Zum measetzung des Gemische
M
LCP wiefolgt zusammen:
Mon1 | 77
Gew.% |
Mon2 | 14.5
Gew.% |
Mon3 | 4.7
Gew.% |
IRGACURETM 369 | 1.9
Gew.% |
BHT | 1.9
Gew.% |
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Schlussendlich entstand die Lösung S(LCP)
durch Lösen
von 20 Gew.% des Gemisches MLCP in Anisol.
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Die in Beispiel 5 wurde die Lösung S1
mittels Schleuderbeschichtung auf eine Glassplatte aufgetragen,
getrocknet und anschiessend polarisiertem UV-Licht mit einem Einfallswinkel
von 70° ausgeätzt. Dann wurde
die Diacrylatl8suag S(LCP) mittels Schleuderbeschichtung bei 800
rpm für
2 Miauten voan auf die bestrahlte LPP-Schicht aufgetragen. Um die
Diacrylate zu vernetzen, wurde die Platte isotropischem UV-Licht
unter Stickstoffatom mosphäre
für 5 Minuten
ausgesetzt.
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Es wurde gefunden, dass die LCP-Schicht
zwischen gekreuzten Polarisatoren gut gemäss der Richtung des LPP-einstrahlenden
polarisierten UV-Lichtes ausgerichtet war. Aus der starken asymmetrischen Blickwinkelabhängigkeit
des LCP-Retarders wurde geschlossen, dass die optische Achse der
LCP-Schacht äusserst
gekippt war.
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Um den mittleren Kippwinkel der optische
Achse abzuschätzen,
wurde die effaktive optische Anisotropie Δn, mit Blickrichtung senkrecht
durch die Schicht, von Messungen der Schichtdicke d und der Retardation, Δnd als Δneff = 0.033 bestimmt. Ausgehend vom bekannten Δn = 0.13
des LCP Materials wurde der mittlere Kippwinkel der optischen Achse
als 58° berechnet.