ES2352176T3 - Películas de spd que tienen propiedades mejoradas y válvulas de luz que comprenden las mismas. - Google Patents

Películas de spd que tienen propiedades mejoradas y válvulas de luz que comprenden las mismas. Download PDF

Info

Publication number
ES2352176T3
ES2352176T3 ES01937692T ES01937692T ES2352176T3 ES 2352176 T3 ES2352176 T3 ES 2352176T3 ES 01937692 T ES01937692 T ES 01937692T ES 01937692 T ES01937692 T ES 01937692T ES 2352176 T3 ES2352176 T3 ES 2352176T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
film
polymer matrix
light valve
viscosity
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES01937692T
Other languages
English (en)
Inventor
Steven M. Slovak
Srinivasan Chakrapani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Frontiers Inc
Original Assignee
Research Frontiers Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Research Frontiers Inc filed Critical Research Frontiers Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2352176T3 publication Critical patent/ES2352176T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/17Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on variable-absorption elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169
    • G02F1/172Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on variable-absorption elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169 based on a suspension of orientable dipolar particles, e.g. suspended particles displays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

Una película adecuada para su uso como la unidad moduladora de luz de una válvula de luz, que comprende una matriz de polímero reticulada que tiene gotas de una suspensión en válvula de luz líquida distribuidas en la matriz de polímero reticulada cuya matriz de polímero comprende un copolímero obtenible por copolimerización de difenildialkil siloxano silanoltermínado y un comonómero seleccionado de 3-(met) acriloxi alkil dialkoxialkil silano o un alkidialkoxi silano que tiene un grupo vinilo o un grupo polimerizable por un radical libre ó catiónicamente y la protección del final de cadena del copolímero, en la que dicha película permanece intacta gracias al reticulado y en la que la matriz de polímero, antes del reticulado, comprende un polímero que tiene una viscosidad en viscómetro Brookfield de al menos 2000 unidades de viscosidad estándar [2 Pa.s].

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a películas de SPD y, concretamente, a mejoras en la matriz de polímero usada o usable en dichas películas, y a válvulas de luz que comprenden dichas películas.
ANTECEDENTES
Las válvulas de luz han sido conocidas desde hace más de sesenta años para modulación de luz. Tal como se usa en la presente, una válvula de luz se puede describir como una célula formada de dos paredes que están separadas por una pequeña distancia, siendo transparente al menos una de las paredes, teniendo las paredes electrodos sobre las mismas normalmente en forma de capas conductoras eléctricamente transparentes. La célula contiene un elemento modulador de luz (a veces en la presente denominado “material activable”), que puede ser bien una suspensión de partículas en líquido o una película plástica en la que están distribuidas gotas de una suspensión en líquido.
La suspensión en líquido (a veces en la presente denominada "suspensión de válvula de luz líquida") comprende pequeñas partículas suspendidas en un medio de suspensión líquido. En ausencia de un campo eléctrico aplicado, las partículas de la suspensión en líquido adoptan posiciones aleatorias debido al movimiento Browniano, y por lo tanto un haz de luz que pasa hacia dentro de la célula es reflejado, transmitido o absorbido, dependiendo de la estructura de la célula, la naturaleza y concentración de las partículas y el contenido de energía de la luz. Por lo tanto, la válvula de luz es relativamente oscura en el estado desconectado. Sin embargo, cuando se aplica un campo eléctrico a la válvula de luz a través de la suspensión en válvula de luz líquida, las partículas llegan a alinearse y en muchas suspensiones la mayor parte de la luz puede pasar a través de la célula. Por lo tanto, la válvula de luz es relativamente transparente en el estado conectado. Las válvulas de luz del tipo descrito en la presente también son conocidas como “dispositivos de partículas suspendidas” o “SPDs".
Las válvulas de luz han sido propuestas para su uso en numerosas aplicaciones que incluyen, por ejemplo, presentaciones alfanuméricas y presentaciones de televisión; filtros de lámparas, cámaras, fibras ópticas y presentaciones; y ventanas, techos corredizos, tapasoles, anteojos, gafas y espejos de seguridad y similares para controlar la cantidad de luz que pasa a su través o se refleja de la misma según el caso. Ejemplos de ventanas, sin limitación, incluyen ventanas arquitectónicas para edificios comerciales, invernaderos y residencias, ventanas para vehículos automóviles, barcos, trenes, aeroplanos y naves espaciales, ventanas para puertas que incluyen mirillas, y ventanas para electrodomésticos tales como hornos y frigoríficos que incluyen compartimentos de los mismos.
En muchas aplicaciones es preferible que el material activable, es decir, el elemento modulador de luz, sea una película plástica en vez de una suspensión en líquido. Por ejemplo, en una válvula de luz usada como ventana de transmisión de luz variable es preferible una película plástica en la que están distribuidas gotas de suspensión en líquido a una suspensión en líquido sola porque se pueden evitar los efectos de la presión hidrostática, por ejemplo, edificio asociado con una columna alta de suspensión en líquido, mediante el uso de una película, y se puede evitar también el riesgo de posibles fugas. Otra ventaja del uso de una película plástica es que, en una película plástica, las partículas están generalmente presentes solamente dentro de gotas muy pequeñas y, por lo tanto, no se aglomeran sensiblemente cuando la película se activa repetidamente con un voltaje.
Una “película de válvula de luz” según su uso en la presente se refiere a una película que tiene gotas de una suspensión líquida de partícula distribuidas en la película o en parte de la película.
Se conocen películas de válvula de luz hechas por reticulado de emulsiones. Véanse las patentes de EE. UU. números 5.463.491, 5.463.492 y 5.728.251 y la solicitud de patente de EE. UU: nº. de serie 08/941,599, todas las cuales están transferidas al cesionario de la presente invención.
LA SUSPENSIÓN LÍQUIDA DE VÁLVULA DE LUZ
1. Medios de Suspensión Líquidos y Estabilizadores
Una suspensión líquida de válvula de luz puede ser cualquier suspensión líquida de válvula de luz conocida en la técnica y se puede formular de acuerdo con técnicas conocidas para un experto en la técnica. La expresión “suspensión de válvula de luz líquida” usada en la presente significa un “medio de suspensión líquido " en el que una pluralidad de pequeñas partículas están dispersas. El “medio de suspensión líquido” comprende uno o más líquidos resistentes eléctricamente en los que, preferiblemente, están disueltos al menos un tipo de estabilizador polimérico que actúa para reducir la tendencia de las partículas a aglomerarse y para mantenerlas dispersas y en suspensión.
La suspensión líquida de válvula de luz útil en la presente invención puede incluir cualquier medio de suspensión líquido antes propuesto para su uso en suspensiones de válvula de luz de las partículas. Los medios de suspensión líquidos conocidos en la técnica que son útiles en la presente, incluyen, pero no se limitan a los medios de suspensión líquidos revelados en las patentes de EE. UU. números 4.247.175 y 4.407.565. En general uno o ambos de entre el medio de suspensión líquido o el estabilizador polimérico disuelto en el mismo se elige para mantener las partículas suspendidas en equilibrio gravitatorio.
El estabilizador polimérico empleado puede ser de un solo tipo de polímero sólido que se pega a la superficie de las partículas pero también se disuelve en el líquido o líquidos no acuosos del medio de suspensión líquido. Alternativamente, puede haber dos o más estabilizadores poliméricos sólidos que sirven de sistema estabilizador polimérico. Por ejemplo, las partículas pueden estar recubiertas con un primer tipo de estabilizador polimérico sólido tal como nitrocelulosa que, en efecto, establece un recubrimiento superficial liso de las partículas, y uno o más tipos complementarios de estabilizador polimérico sólido que se pega a o se asocia con el primer tipo de estabilizador polimérico sólido y se disuelve también en el medio de suspensión líquido para facilitar la dispersión y la protección amplia de las partículas. Asimismo, los estabilizadores poliméricos líquidos se pueden usar con ventaja, especialmente en películas de válvula de luz de SPD, como se describe en la patente de EE. UU. nº. 5,463,492.
2. Partículas.
En una suspensión de válvula de luz pueden usarse partículas inorgánicas y orgánicas, y dichas partículas pueden ser absorbentes o reflectantes de luz en todo o en parte de la parte visible del espectro electromagnético.
Las válvulas de luz de SPD convencionales han empleadas generalmente partículas de polihalida de tamaño coloidal. Según el uso en la presente, el término “coloidal” cuando se refiere a un tamaño de partícula significa que una partícula tiene una mayor dimensión promedio de 1 micrómetro o menor. Preferiblemente, la polihalida u otros tipos de partículas usadas o de uso previsto en una suspensión de válvula de luz de SPD tendrá como una mayor dimensión que es menor que una mitad de la longitud de onda de la luz azul, es decir, 2000 Angstroms o menos para mantener una dispersión de luz extremadamente baja.
PROBLEMAS DE LA PELÍCULA DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Las películas de SPD reticulables de la técnica anterior, descritas más adelante, han sufrido una variedad de problemas que han prevenido su producción en masa comercialmente.
Las patentes de EE-UU: números 5,463,491 y 5.463,492 describen películas de SPS reticuladas normalmente curadas con calor. Sin embargo, la cantidad de tiempo necesario para curar dichas películas con calor, con frecuencia aproximadamente 1 hora, es inconvenientemente largo para procedimientos de recubrimiento con película industriales. Por comparación, el curado con UV de películas recubiertas se logra con frecuencia industrialmente en varios segundos, lo que posibilita que una película recubierta lleve un refuerzo para desplazarse a alta velocidad. Asimismo, en el caso de las dos patentes antes mencionadas, con el fin de lograr una distribución relativamente uniforme de gotas en la matriz del polímero curada, fue necesario generalmente bien el uso de un emulsificador aparte o la incorporación de grupos éster pendientes sobre la matriz del polímero para servir de emulsificador, un denominado “emulsificador reticulable”. Aunque efectivo, el emulsificador reticulable era dificil de sintetizar, y no tenía una larga duración en estantería.
El recubrimiento ultravioleta de películas es una técnica industrial muy consolidada. El primer ensayo de uso de radiación ultravioleta para curar una película de SPD (véase la patente de EE. UU: nº. 5,463.491, Ejemplo 13) produjo una suspensión que está encapsulada dentro de la matriz, pero no era comercialmente viable debido a que la suspensión líquida en las gotas (cápsulas) se había degradado gravemente como se evidenció por un cambio de color de azul a rojo. Además el tiempo necesario para durar la película con radiación UV, 10 minutos, fue demasiado largo para ser útil comercialmente. Además, un desajuste en los índices de refracción de la matriz y de la suspensión en ese ejemplo produjo una neblina no deseada.
Las películas de SPD de la técnica anterior requieren generalmente el uso de al menos un monómero de difícil sintetización. Un ejemplo de dicho monómero es 1 ,4-bis (hidroxidimetilsilil) benceno, al que se hace referencia en el ejemplo 24 de la patente de EE. UU. nº. 5,463,492. Este monómero no solamente es difícil de fabricar, sino que también es muy costoso.
En la solicitud de patente de EE. UU: nº. de serie 08/94941.599 se describen películas curables con radiación ultravioleta. Aunque dichas películas pueden ser curadas rápidamente sin un cambio de color sustancial, y se pueden ajustar los índices de refracción de la matriz y de las gotas, las películas aún presentan deficiencias indeseadas. Por ejemplo, el monómero de difícil obtención mencionado en el párrafo anterior fue empleado no obstante en la solicitud de patente (véase el ejemplo 1). Asimismo, fue aún necesario usar bien un emulsificador reticulable o un emulsificador aparte con el fin de lograr una buena distribución de gotas en la matriz. Además, la viscosidad de los copolímeros de siloxano reticulables con UV hechos por el procedimiento de la solicitud de patente anterior fue generalmente muy baja. Por ejemplo, en el Ejemplo 1 de la solicitud de patente se explica un procedimiento de preparación de dicho copolímero que tiene una viscosidad de solamente 423 unidades de viscosidad estándar a 22,9°C.
Con el fin de lograr alguna duración en estantería para dicho polímero reticulable con UV, es necesaria su activación. Sin embargo, la síntesis polimérica de la técnica anterior, que empleaba catalizadores de ácido de Brönsted, producía geles y requería que la activación se hiciera a temperatura ambiente, en vez de a alta temperatura con el fin de mantener el peso molecular alto, pero el propio catalizador limitaba el peso molecular pico en menos de aproximadamente 10.000. Los rendimientos de menos de 55-65% eran típicos.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención supera las numerosas deficiencias de la técnica anterior, y hace posibles polímeros reticulables con UV de viscosidades moderadamente altas a sintetizar repetidamente con propiedades similares.
En vez de 1,4-bis(hidroxidimetilsilil) benceno, se usa un copolímero de difenildialkil siloxaneo silanol-terminado. Un ejemplo de dicho material es un copolímero de difenildimetil siloxano silanol-terminado que se compra a U.C.T. Corporation (Rocky Hill, Connecticut). En los ejemplos siguientes este copolímero (denominado "copodisilanol") debe ser purificado antes de su uso para eliminar siloxanos cíclicos, por destilación en vacío a 180°C.
Con respecto al copolímero de difenildialkil siloxano silanol-terminado, los alquilos pueden ser iguales o diferentes y son de cadena lineal o alquilos ramificados de C1 -C4, preferiblemente alquilos de C1-C3, lo más preferiblemente, metilo. En la preparación de los copolímeros de siloxano con fenilos pendientes empleados en esta invención, se contempla que el comonómero pueda ser un 3-(met) acriloxi alkyl dialkoxiyalkil siloxano en el que los grupos alkoxi pueden ser iguales o diferentes y pueden ser de cadena lineal o grupos C1 – C4 alkoxi ramificados. El alquilo puede ser como el definido anteriormente con respecto al alkil dialkoxialkil siloxano. Además, el comonómero puede ser un alkil-dialkoxi silano que contiene vinilo o un grupo polimerizable por radicales libres u otros grupos tales como una fracción polimerizable cationicamente, por ejemplo, un epoxi o vinil éter.
También se contempla que uno los materiales de silanol terminados útil en la presente invención pueda ser también un oligómero que contenga dihalo, preferiblemente, grupos dicloro finales, por ejemplo, polidimetil-siloxanos terminado en cloro
Por otra parte, sorprendentemente, se ha descubierto que los procedimientos de la presente invención, permitiendo hacer viscosidades relativamente altas, pueden eliminar la necesidad de bien un emulsificador aparte o de emulsificador reticulable de la técnica anterior si la viscosidad de la matriz del polímero es suficientemente alta, preferiblemente, una viscosidad mínima de 2000 unidades de viscosidad estándar (Brookfield), más preferiblemente, 6000 unidades estándar de viscosidad y lo más preferiblemente, una viscosidad en el rango de 8000-15000 unidades estándar de viscosidad. Esto representa una gran simplificación y ahorro en coste.
El uso de catalizadores de ácido de Brönsted ha sido eliminado. Usando catalizadores de ácido de Lewis, se han logrado mayores viscosidades y pesos moleculares, junto con la eliminación de un procedimiento de neutralización. Se puede emplear cualquier ácido de Lewis útil en reacciones de catalización tales como las reacciones instantáneas.
Mientras que los copolímeros reticulables con UV de la técnica anterior tienen una duración en estantería de pocos mese antes de que se produzca normalmente su gelificación, la duración en estantería de los copolímeros reticulables con UV de la presenta invención ha sido ampliada hasta más de 1 año, sin límite superior conocido.
Se han logrado rendimientos de 85% o más, mucho mayores que los logrados por los procedimientos de la técnica anterior.
En general las matrices de polímeros de la presente invención son también más claros y transparentes que las de las películas de SPD reticulables de la técnica anterior.
En general, para formar una emulsión adecuada para curado, se sigue el procedimiento de la patente de EE. UU. Nº. 5.463.492 o solicitud de patente de EE.UU. nº. de serie. 08/941,599 (ambas incorporadas expresamente en la presente por referencia), es decir, la matriz de polímero de la presente invención se mezcla vigorosamente con una suspensión en líquido inmiscible cuyo medio de suspensión líquido puede ser un polímero de suspensión líquido. Seguidamente, la emulsión se dispersa sobre un sustrato adecuado, por ejemplo, una lámina recubierta con un óxido de indio y estaño (HITO) bien de vidrio o plástico.
A condición de que una cara de película expuesta no se sobrecura para formar una corteza, las películas de SPD que emplean la matriz de polímeros de la presente invención son suficientemente pegajosos para presentar una buena adherencia a una amplia variedad de sustratos que incluyen sin limitación, sustratos de vidrio y plástico y dichos sustratos sobre los que está en contacto con la película un electrodo en forma recubrimiento de material conductor eléctricamente y transparente tal como (ITO), óxido de estaño, o un recubrimiento de baja emisividad tal como óxido de estaño mezclado con flúor o un electrodo recubierto con una capa dieléctrica. Las películas de SPD de la presente invención presentan también una excelente cohesión.
A continuación se explican los procedimientos para sintetizar tres copolímeros de silozano con diferentes viscosidades de la presente invención.
SÍNTESIS DE COPOLÍMERO DE SILOXANO CON FENILES PENDIENTES
Se pesan 1,31 gramos de copodisilanol (purificado, RI 1,4715 a 25° C), 11,75 g de PDMS disilanol, 4,00 9 de 3-acri-loxipropil dimetoximetil silano, 0,51 g de 2-etilhexanato estañoso en un matraz de destilación de 500 ml con tres cuellos. Se añaden 200 ml de heptano al matraz a temperatura ambiente. Un cuello del matraz es un puerto del instrumento agitador. A través de los otros cuello se añaden un termómetro y un recogedor Ocean-Stark (OS) de 25 ml. El O-S se llena con agua hasta la marca de los 25 ml de agua. El contenido del matraz se agita durante 10 minutos con agitación mecánica para obtener una mezcla homogénea. Seguidamente se calienta el contenido del matraz con reflujo del contenido durante 5 horas. La temperatura del reflujo es 101° C. Seguidamente, se introducen 14 ml de trimetil-etoxi silano a través de la parte superior del condensador y se continúa el reflujo durante otras 3 horas.
Tras finalizar la reacción de desactivado, los contenidos del matraz se enfrían y se transfieren a un vaso de 1 l. Se laval matraz con otros 50 ml de heptano y las lavazas se añaden también al vaso. A esta solución agitada se añade 166 ml de etanol y 333 ml de metanol Se continúa la agitación durante 10 minutos más y se transfieren los contenidos del vaso a una ampolla de decantación 2 litros. Se deja que la capa de separación continúe durante al menos un par de horas. La capa inferior contiene el polímero que se recupera después de la evaporación rotatoria del solvente a una presión reducida a 80°C. Las etapas de este párrafo eliminan las impurezas de bajo peso molecular y mucho del catalizador.
El rendimiento es 85,5%. El polímero tiene una viscosidad con viscómetro Brookfield de 3540 unidades estándar, y un valor de RI de 1,4526 (antes de pasar el polímero líquido a través de un aparato de destilación de película descendente para eliminar líquidos volátiles). Una repetición de este experimento dio lugar a un rendimiento de 84,15%, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 3530 unidades estándar con un RI de 1,4527. Se mezclaron las dos muestras de polímero y se pasaron a través de una unidad de destilación de película descendente sometida a vacío en reflujo de xileno. El polímero resultante tuvo un valor de RI de 1.4531, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 4550 unidades de viscosidad estándar y un pico de peso molecular de aproximadamente 12,700.
Los valores del peso molecular se basan en una calibración de polidimetilsiloxano y el peso molecular pico es el pico promedio de los pesos moleculares. Las mediciones de los valores del índice de refracción y de la viscosidad se hicieron a 25º C.
Se pesaron 2,31 gramos de copodisilanol (purificado, RI 1,4715 a 25° C), 11,75 g de PDMS disilanol, 4,00 g 3-acriloxi-propil dimetoximetil silano, 0,6 g de 2-etil-hexanoato estañoso dentro de un matraz de 500 ml con 3 cuellos. Se añadió 200 ml de heptano al matraz a temperatura ambiente. Un cuello del matraz es un puerto del astil agitador. A través de los otros cuellos se añaden un termómetro y un recogedor Ocean-Stark (O.S) de 25 ml. El recogedor O-S se llena con agua hasta la marca de agua de 20 ml. El contenido del matraz se agita durante 10 minutos con agitador mecánico para obtener una mezcla homogénea. Seguidamente se calienta el contenido del matraz hasta el reflujo durante 5 horas. El reflujo está a una temperatura de 101° C. A continuación se introduce 14 ml de trimetiletoxi silano a través de la parte superior del condensador y se continúa el reflujo durante otras 3 horas.
Tras finalizar la reacción de protección del final de cadena, el contenido del matraz se enfría y se transfiere a un vaso de 1 litro. Se laval matraz con otros 50 ml de heptano y las lavazas se añaden también al vaso. A esta solución agitada se añade 166 ml de etanol y 333 ml de metanol. Se continúa la agitación durante otros 10 minutos y se transfiere el contenido del vaso a una ampolla de decantación de 2 l. Se deja que la capa de separación continúe durante al menos un par de horas. La capa inferior contiene el polímero, que se recupera después de la evaporación rotatoria del solvente a presión reducida a 80° C. Las etapas de este párrafo eliminan las impurezas de bajo peso molecular y mucho del catalizador.
El rendimiento es 87,7%, con una viscosidad en viscómetro Brookfield de 6,680 unidades estándar y sobre un valor de RI de 1.4526 (antes de pasar el polímero líquido a través de un aparato de destilación de película descendente para eliminar líquidos volátiles). Una repetición de este experimento da lugar a un rendimiento de 89,9%, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 5760 unidades estándar con un RI de 1.4526. Se combinaron estos dos polímeros y se pasaron a través de la unidad de destilación de película descendente en vacío con reflujo de xileno. El polímero resultante tenía un valor de RI de 1.4534, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 8630 unidades estándar y un pico de peso molecular de aproximadamente 16.600.
Los valores de peso molecular mencionados se basan en una calibración de polidimetilsiloxano y los valores promedio fueron usados para determinar el pico del peso molecular. Las mediciones del índice de refracción y de la viscosidad se hicieron a 25°C.
Se pesaron 3,31 gramos de copodisilanol (purificado, R1 de 1.4715 a 25°C), 11,75 g de PDMS disilanol, 4,00 g de 3-acriloxi-propil dimetoximetil silano, 0,75 g de 2-etilhexanato estañoso en un matraz de 500 ml con tres cuellos. Se añadió 200 ml de heptano al matraz a temperatura ambiente. Un cuello del matraz es un puerto para el astil agitador. A través de los oros cuellos se añadieron un termómetro y un recogedor Dean-Satark D-S de 25 ml. El recogedor de D-S se llenó con agua hasta la marca de 20 ml de agua. El contenido del matraz se agitó durante 10 minutos con agitador mecánico para obtener una mezcla homogénea. A continuación, el contenido del matraz se calentó para refluir durante 5 horas. La temperatura de reflujo es 101°. Seguidamente, se introdujo 14 ml de trimetiletoxi silano a través de la parte superior del condensador y se continuó el reflujo durante otras 3 horas.
Tras finalizar la reacción de protección del final de cadena, el contenido del matraz se enfrió y se transfirió a un vaso de 1 litro. Se lavó el matraz con otros 50 ml de heptano y las lavazas se añadieron también al vaso. A esta solución agitada se añadió 166 ml de etanol y 333 ml de metanol. Se continuó la agitación durante más de 10 minutos y el contenido del vaso se transfirió a una ampolla de decantación de 2 litros. Se dejó que la capa de separación continuara durante al menos un par de horas. La capa inferior contiene el polímero, que se puede recuperar después de la evaporación rotatoria del solvente a presión reducida a 80° C. Las etapas de este párrafo eliminan las impurazas de bajo peso molecular y mucho del catalizador.
El rendimiento es 90,7%, una viscosidad 11.820 unidades estándar y sobre un valor de RI de 1,4529 antes del paso del polímero líquido a través de un aparato de película descendente para eliminar líquidos volátiles). Una repetición de este experimento da lugar a un rendimiento de 89,7%, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 13,480 unidades estándar con un RI de 1.4528. Las dos muestras de polímero fueron mezcladas y pasadas a través de la unidad de destilación de película descendente en vacío con reflujo de xileno. El polímero resultante tenía un valor de RI de 1,4535, una viscosidad en viscómetro Brookfield de 20.570 unidades estándar y un pico de peso molecular de aproximadamente 26300.
Se debe advertir que el peso molecular mencionado se basa en la calibración de un polidimetisiloxano y que el peso molecular promedio se usó para determinar el pico del peso molecular. Las mediciones del índice de refracción y de la viscosidad se hicieron a 25º C.
Las partículas y otros materiales comprendidos en la suspensión en válvula de luz líquida de esta invención son tales que, sin limitación de los mismos, los polímeros y el medio de suspensión líquido, todos tienen que ser compatibles entre sí y no degradarse unos a otros. Además, las películas de SPD de la presente invención pueden curarse fácilmente con bien radiación ultravioleta o haces de electrones sin degradación significativa.

Claims (8)



10
1.
Una película adecuada para su uso como la unidad moduladora de luz de una válvula de luz, que comprende una matriz de polímero reticulada que tiene gotas de una suspensión en válvula de luz líquida distribuidas en la matriz de polímero reticulada cuya matriz de polímero comprende un copolímero obtenible por copolimerización de difenildialkil siloxano silanoltermínado y un comonómero seleccionado de 3-(met) acriloxi alkil dialkoxialkil silano o un alkidialkoxi silano que tiene un grupo vinilo o un grupo polimerizable por un radical libre ó catiónicamente y la protección del final de cadena del copolímero, en la que dicha película permanece intacta gracias al reticulado y en la que la matriz de polímero, antes del reticulado, comprende un polímero que tiene una viscosidad en viscómetro Brookfield de al menos 2000 unidades de viscosidad estándar [2 Pa.s].
2.
La película de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho polímero activado tiene una viscosidad en viscómetro Brookfield de al menos 6000 unidades de viscosidad estándar [6 Pa.s].
3.
La película de acuerdo con la reivindicación 2, en la que dicho polímero activado tiene una viscosidad en viscómetro Brookfield de entre aproximadamente 8000 y 15.000 unidades de viscosidad estándar [8-15 Pa.s].
4.
La película de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho copolímero activado es obtenible por copolimerización de una mezcla de siloxano silanolterminado y un oligómero que contiene preferiblemente grupos finales dicloro
5.
Una válvula de luz que tiene paredes celulares enfrentadas, en la que la película de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 está entre dichas paredes celulares para servir como unidad moduladora de luz de la válvula de luz.
6.
Una película adecuada para su uso como la unidad moduladora de luz de una válvula de luz, que comprende una matriz de polímero reticulada en forma de película que tiene gotas de una suspensión de válvula de luz líquida distribuidas en la matriz de polímero reticulada, comprendiendo dicha suspensión en válvula de luz líquida partículas suspendidas en un medio de suspensión líquido, en la que la película es la película de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
7.
Una película de SPD formada curando una emulsión que comprende una matriz de polímero y una suspensión líquidqa de partículas coloidales, en la que dicha matriz de polímero comprende un polímero de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4.
5 8. La película de SPD de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, en la que la película es curada por radiación ultravioleta o un haz de electrones.
9. Una válvula de luz que comprende una unidad moduladora de luz que comprende una película de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7.
10
ES01937692T 2000-05-24 2001-05-23 Películas de spd que tienen propiedades mejoradas y válvulas de luz que comprenden las mismas. Expired - Lifetime ES2352176T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/577,803 US6301040B1 (en) 2000-05-24 2000-05-24 SPD films having improved properties and light valves comprising same
US577803 2000-05-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2352176T3 true ES2352176T3 (es) 2011-02-16

Family

ID=24310229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES01937692T Expired - Lifetime ES2352176T3 (es) 2000-05-24 2001-05-23 Películas de spd que tienen propiedades mejoradas y válvulas de luz que comprenden las mismas.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6301040B1 (es)
EP (1) EP1305665B1 (es)
JP (2) JP5225533B2 (es)
KR (1) KR100815642B1 (es)
AT (1) ATE480791T1 (es)
AU (2) AU6340301A (es)
DE (1) DE60143038D1 (es)
ES (1) ES2352176T3 (es)
PT (1) PT1305665E (es)
WO (1) WO2001090797A1 (es)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6416827B1 (en) * 2000-10-27 2002-07-09 Research Frontiers Incorporated SPD films and light valves comprising same
US20050137754A1 (en) * 2002-10-21 2005-06-23 Bartlett Alan L. Transportation notification, emergency response, and surveillance system
DE502005010780D1 (de) * 2004-02-23 2011-02-17 Volkswagen Ag Kraftfahrzeug mit einer in der Transparenz einstellbaren Fensterscheibe
PL1735156T3 (pl) * 2004-04-13 2017-01-31 Research Frontiers Incorporated Sposoby laminowania folii do zaworów świetlnych SPD i zawory świetlne SPD zawierające takie folie laminowane
US7791788B2 (en) * 2006-02-21 2010-09-07 Research Frontiers Incorporated SPD light valves incorporating films comprising improved matrix polymers and methods for making such matrix polymers
DE102007019655A1 (de) 2007-04-26 2008-10-30 Volkswagen Ag Blendschutz für ein Kraftfahrzeug
DE102007027296A1 (de) 2007-06-11 2008-12-18 Volkswagen Ag Automatische Sonnenblende für ein Kraftfahrzeug
DE102007027295A1 (de) 2007-06-11 2008-12-18 Volkswagen Ag Automatische Sonnenblende für ein Kraftfahrzeug
US20090241424A1 (en) * 2008-06-06 2009-10-01 Msa Aircraft Products Ltd. Modular Window For An Aircraft Including An SPD Lens And An Opaque Shade
GB0817296D0 (en) * 2008-09-22 2008-10-29 Pilkington Group Ltd Methods of switching and apparatus comprising an electrically actuated variable transmission material
US20110030290A1 (en) * 2009-08-07 2011-02-10 Slovak Steven M Energy efficient fenestration product with suspended particle device
EP2593833A4 (en) * 2010-07-13 2017-05-24 Research Frontiers Incorporated Spd films and light valve laminates with improved durabiltiy
ES2382277B1 (es) 2010-11-10 2013-05-06 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Material con transmisión óptica variable y dispositivo que comprende dicho material.
US20140327949A1 (en) 2011-12-29 2014-11-06 Kilolambda Technologies Ltd. Window Having Active Transparency Control
CN104885001B (zh) 2012-02-10 2017-03-08 尖端研究公司 具有较暗的关态透光率和较亮的开态透光率的spd膜
IL218364A0 (en) 2012-02-28 2012-04-30 Kilolambda Tech Ltd Responsivity enhancement for thermochromic compositions and devices
US9268158B2 (en) 2012-02-22 2016-02-23 Kilolambda Technologies Ltd. Responsivity enhancement of solar light compositions and devices for thermochromic windows
FR2987907B1 (fr) 2012-03-08 2014-02-21 Saint Gobain Valve optique et son procede de fabrication
DE102012112257A1 (de) 2012-12-14 2014-06-18 Conti Temic Microelectronic Gmbh Sichtfenster für ein Sensorsystem
US9417471B2 (en) 2013-04-30 2016-08-16 Research Frontiers Incorporated Method and device for protecting objects from degradation by light with suspended particle device light valves
US10137668B2 (en) 2015-03-26 2018-11-27 Research Frontiers Incorporated Laminated glazings with improved moisture protection
US10807347B2 (en) 2016-05-03 2020-10-20 Research Frontiers Incorporated Light valve films laminated between thin glass and plastic substrates

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4178326A (en) * 1977-11-14 1979-12-11 Owens-Corning Fiberglas Corporation Low-shrink thermosetting polyesters
US4273422A (en) * 1978-08-10 1981-06-16 Research Frontiers Incorporated Light valve containing liquid suspension including polymer stabilizing system
JPS59111102A (ja) * 1982-12-16 1984-06-27 Nippon Denso Co Ltd 防眩型反射鏡
US4585670A (en) * 1985-01-03 1986-04-29 General Electric Company UV curable silicone block copolymers
US4919521A (en) * 1987-06-03 1990-04-24 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Electromagnetic device
FR2629089A1 (fr) * 1988-03-24 1989-09-29 Rhone Poulenc Chimie Diorganopolysiloxane porteur a la fois de radicaux vinyle et de radicaux organique epoxy-fonctionnel
JPH0751582B2 (ja) * 1989-08-08 1995-06-05 信越化学工業株式会社 両末端にシラノール基を有する直鎖状オルガノテトラシロキサンの製造方法
US5103336A (en) * 1989-09-25 1992-04-07 General Electric Company Multilayered security window structure
CA2055957A1 (en) * 1990-12-18 1992-06-19 Edwin R. Evans Vinyl-containing, silanol-terminated silicone compositions for treatment of fillers
JP2998850B2 (ja) * 1991-02-28 2000-01-17 三菱化学株式会社 電解コンデンサ駆動用電解液
US5463492A (en) * 1991-11-01 1995-10-31 Research Frontiers Incorporated Light modulating film of improved clarity for a light valve
KR960014118B1 (ko) * 1992-01-10 1996-10-14 한국유리공업 주식회사 광편광현탁액이 고분자수지내에 분산된 투과도 가변창용 필름 및 그 제조방법
JP2623411B2 (ja) * 1992-07-16 1997-06-25 信越化学工業株式会社 末端シラノール停止直鎖状オルガノポリシロキサンの製造方法
JP2824950B2 (ja) * 1993-06-08 1998-11-18 信越化学工業株式会社 高分子量オルガノポリシロキサンの製造方法
JPH07224133A (ja) * 1994-02-10 1995-08-22 Three Bond Co Ltd 紫外線硬化型シリコーン樹脂組成物
JP3453430B2 (ja) * 1994-07-21 2003-10-06 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体の製造方法
US5728251A (en) * 1995-09-27 1998-03-17 Research Frontiers Inc Light modulating film of improved UV stability for a light valve
US6114405A (en) * 1997-10-09 2000-09-05 Research Frontiers Incorporated Ultraviolet radiation-curable light-modulating film for a light valve, and method of making same
JPH11302542A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Bridgestone Corp 表面保護艶出し剤
JP2000044544A (ja) * 1998-07-30 2000-02-15 Daicel Chem Ind Ltd ビピリミジン化合物及びその重合体とその利用法
US5973044A (en) * 1998-08-28 1999-10-26 Dow Corning Corporation Adhesion promoting organosilicon compositions

Also Published As

Publication number Publication date
AU6340301A (en) 2001-12-03
KR100815642B1 (ko) 2008-03-20
AU2001263403B2 (en) 2004-08-12
JP5613202B2 (ja) 2014-10-22
JP5225533B2 (ja) 2013-07-03
ATE480791T1 (de) 2010-09-15
US6301040B1 (en) 2001-10-09
EP1305665B1 (en) 2010-09-08
KR20030001505A (ko) 2003-01-06
WO2001090797A1 (en) 2001-11-29
JP2003534411A (ja) 2003-11-18
EP1305665A4 (en) 2003-07-09
EP1305665A1 (en) 2003-05-02
DE60143038D1 (de) 2010-10-21
PT1305665E (pt) 2010-12-09
JP2012238010A (ja) 2012-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2352176T3 (es) Películas de spd que tienen propiedades mejoradas y válvulas de luz que comprenden las mismas.
ES2411654T3 (es) Películas de SPD y moduladores de luz que las comprenden
KR100631254B1 (ko) 광밸브용 자외선 경화성 광-변조 필름 및 그 제조방법
CA2147868C (en) Light modulating film of improved clarity for a light valve
KR101046302B1 (ko) 실록산 매트릭스 폴리머 및 그를 포함하는 spd 광 밸브필름
AU2001263403A1 (en) SPD films having improved properties and light valves comprising same
AU2002216612A1 (en) SPD films and light valves comprising same
KR100917915B1 (ko) Spd 에멀젼 및 필름의 성질을 향상시키는 물질 및 방법
JP6891500B2 (ja) 電磁波調整用分散体及び電磁波調整素子
MXPA98008231A (es) Pelicula de modulacion de luz curable por radiacion ultravioleta, una valvula de haz de luz y el metodo para fabricar la misma