KR101820978B1 - 액정 혼합물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 액정 혼합물과, 본 발명의 액정 혼합물을 소중합 또는 중합함으로써 얻을 수 있는 올리고머 또는 폴리머, 본 발명의 액정 혼합물을 적용한 후 중합함으로써 기재를 인쇄 또는 코팅하는 방법과, 본 발명의 액정 혼합물 또는 본 발명의 올리고머 또는 폴리머를 광학 또는 전기광학 구성요소의 제조에 사용하는 용도에 관해 기술한다.
본 발명은 또한 단열층의 제조를 위한 1종 이상의 키랄 도펀트를 포함하는 본 발명의 액정 혼합물의 용도 및 그러한 단열층에 관한 것이다.

Description

액정 혼합물{LIQUID-CRYSTALLINE MIXTURES}
본 발명은, 액정 혼합물과, 본 발명의 액정 혼합물을 소중합 또는 중합함으로써 얻을 수 있는 올리고머 또는 폴리머, 본 발명의 액정 혼합물을 적용한 후 중합함으로써 기재를 인쇄 또는 코팅하는 방법과, 본 발명의 액정 혼합물 또는 본 발명의 올리고머 또는 폴리머를 광학 또는 전기광학 구성요소의 제조에 사용하는 용도에 관해 기술한다.
본 발명은 또한 단열층의 제조를 위한 1종 이상의 키랄 도펀트를 포함하는 본 발명의 액정 혼합물의 용도 및 그러한 단열층에 관한 것이다.
다수의 화합물은, 가열될 경우, 분자의 정해진 단거리 규칙 및 장거리 규칙을 갖는 결정질 상태로부터 액체의 불규칙한 상태로 바로 전환되지 않으며, 오히려 분자가 이동할 수 있지만 분자 축이 규칙적인 구조를 형성하는 액정상을 거친다. 길이가 긴 분자는 종종 분자의 세로방향 축의 평행한 정렬을 통한 장거리 배향을 특징으로 하는 네마틱 액정상을 형성한다. 이러한 네마틱 상이 키랄 화합물 또는 키랄 분자 부분을 포함할 경우, 나선형의 상부 구조를 특징으로 하는 키랄 네마틱 또는 콜레스테릭 상이 형성될 수 있다. 주어진 계에서 키랄 화합물 또는 키랄 분자 부분의 비율이 더 적거나 더 많을수록 나선형의 상부 구조의 피치가 더 크거나 더 작아진다. 비교적 긴 파장의, 예를 들어 NIR 방사선의 영역에서의 비교적 긴 파장의 전자기 방사선이 충분한 정도로 반사될 수 있도록 하기 위해서는, 키랄-네마틱 상의 최대 층 두께의 형성이 필요한데, 그러나 이것은 일반적으로 나선형의 상부 구조의 오배향 증가와 관련되어 있다.
게다가, 액정 물질의 적용을 위해, 액정상이 요구되는 온도 범위 내에 있고 충분한 상 폭을 갖는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 적용 조건 하에서 액정상으로 존재하고 충분히 큰 상폭을 가지며, 추가적으로 비교적 두꺼운 층 두께에서도 저결함 층을 제조할 수 있게 하는, 비교적 높은 복굴절 특성을 갖는 액정 물질을 제공하는 것이었다.
따라서, 성분 A로서의 하기 일반식 I의 1종 이상의 화합물:
Figure 112012057151927-pct00001
(상기 식에서, 변수는 다음과 같이 정의된다:
Z1, Z2 는 각각 독립적으로
Figure 112012057151927-pct00002
이고,
A1, A2 는 각각 독립적으로 4∼8개의　탄소 원자를 갖는 스페이서이며,
Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 화학 결합, 산소, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-이고,
R1은 수소, C1-C6-알킬 또는 CO-O-C1-C6-알킬이다);
성분 B로서의 하기 일반식 II의 1종 이상의 화합물:
Figure 112012057151927-pct00003
(상기 식에서, 변수는 다음과 같이 정의된다:
Z3, Z4는 각각 독립적으로
Figure 112012057151927-pct00004
이고,
A3, A4는 각각 독립적으로 4∼8개의 탄소 원자를 갖는 스페이서이며,
Y3, Y4 는 각각 독립적으로 단일 화학 결합, 산소, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-이고,
R2는 수소, C1-C6-알킬 또는 CO-O-C1-C6-알킬이다);
성분 C로서의 하기 C.1∼C.12:
C.1 광개시제;
C.2 광중합 가능한 기를 포함하는 반응성 희석제;
C.3 용매;
C.4 소포제 및 탈기제;
C.5 윤활제 및 레벨링제;
C.6 열경화성 및/또는 방사선 경화성 보조제;
C.7 기재 습윤 조제;
C.8 습윤 및 분산 조제;
C.9 소수화제;
C.10 접착 촉진제;
C.11 내긁힘성을 개선하기 위한 보조제; 및
C.12 키랄 도펀트
로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질; 및
경우에 따라 성분 D로서의 하기 D.1 및 D.2:
D.1 염료; 및
D.2 안료
로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질
을 포함하고, 여기서, 성분 A 및 B의 총 몰량을 기준으로 성분 A의 비율은 22.5 mol%∼32.5 mol%이고, 성분 B의 비율은 67.5 mol%∼77.5 mol%이며, 성분 A와 성분 B의 비율의 합계는 100 mol%인 액정 혼합물을 발견하였다.
바람직하게는, 일반식 I에서의 Z1 및 Z2 라디칼과 일반식 II에서의 Z3 및 Z4 라디칼은 동일하다. 더 특히, Z1∼Z4 라디칼 모두가 비닐 기이다.
성분 A의 일반식 I에서의 Z1-Y1 및 Y2-Z2와 성분 B의 일반식 II에서의 Z3-Y3 및 Y4-Z4가 하기 반응성 부분:
Figure 112012057151927-pct00005
인 액정 혼합물이 바람직하다.
더 특히, Z1-Y1 및 Y2-Z2 및 Z3-Y3 및 Y4-Z4 부분이 각각 서로 동일하다. 더 바람직하게는, Z1-Y1, Y2-Z2, Z3-Y3 및 Y4-Z4 부분이 모두 아크릴로일옥시 기이다.
스페이서 A1 및 A2는 4∼8개의　탄소 원자를 포함하고, 주로 선형인 지방족 기로 이루어진다. 이들은 인접하지 않은 산소 원자에 의해 사슬 내에서 중단될 수 있다. 스페이서 사슬에 대한 가능한 치환기로는, 예를 들어, 불소, 염소, 브롬, 시아노, 메틸 및 에틸을 들 수 있다.
스페이서 A1 및 A2와 A3 및 A4는 바람직하게는 각각 서로 동일하다.
대표적인 비치환 스페이서 A1, A2, A3 및 A4는, 예를 들어 다음과 같다:
-(CH2)p- 또는 -(CH2CH2O)mCH2CH2-;
대표적인 치환 스페이서 A1, A2, A3 및 A4는, 예를 들어 다음과 같다:
Figure 112012057151927-pct00006
(상기 식에서, p는 4∼8의 정수를 나타내고, m은 1∼3의 정수를 나타내며, q는 3∼7의 정수를 나타냄).
일반식 I 또는 II에서 R1 및 R2 라디칼의 정의 또는 R1 및 R2 라디칼의 정의에서의 CO-O-C1-C6-알킬 부분에서의 C1-C6-알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 네오펜틸, tert-펜틸, 헥실 및 2-메틸펜틸을 의미하는 것으로 이해된다. C3-C6-알킬 라디칼은 비분지형인 것이 바람직하다. 바람직한 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및 헥실이다.
성분 A의 일반식 I의 화합물의 제조에 대해서는, 예를 들어, 국제 공개 공보 WO 97/00600 A2에 기재되어 있으며; 성분 B의 일반식 II의 화합물의 제조에 대해서는, 예를 들어, 국제 공개 공보 WO 2006/120220 A1에 기재되어 있다.
본 발명의 액정 혼합물을 광화학적으로 중합시키고자 할 경우, 일반적으로 시판되는 광개시제를 여기에 성분 C.1로서 첨가한다. 그러나, 전자 빔에 의한 경화를 위해서는, 그러한 광개시제가 불필요하다.
적절한 광개시제(C.1)는, 예를 들어, 이소부틸 벤조인 에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드, 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)푸란-1-온, 벤조페논과 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤의 혼합물, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 과불화 디페닐티타노센, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]-페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로파논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐 2-하이드록시-2-프로필 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐 설파이드, 에틸 4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-이소프로필티오크산톤과 4-이소프로필티오크산톤의 혼합물, 2-(디메틸아미노)에틸 벤조에이트, d,l-캠포퀴논, 에틸-d,l-캠포퀴논, 벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물, 벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아민)벤조페논, (η5-사이클로펜타디에닐)(η6-이소프로필페닐)철(II) 헥사플루오로포스페이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오로포스페이트 또는 트리페닐설포늄 염의 혼합물, 및 부탄디올 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 헥산디올 디아크릴레이트, 4-(1,1-디메틸에틸)사이클로헥실 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트이다.
이러한 광개시제(C.1)는 상표명 Lucirin®, Irgacure® 및 Darocure®로 시판된다. 개시제 Lucirin® TPO, Lucirin® TPO-L, Irgacure® Oxe 01, Irgacure® Oxe 02, Irgacure® 1300, Irgacure® 184, Irgacure® 369, Irgacure® 907 또는 Darocure® 1173을 사용하는 것이 바람직하며, 개시제 Lucirin® TPO, Lucirin® TPO-L, Irgacure® Oxe 01, Irgacure® Oxe 02, Irgacure® 1300 또는 Irgacure® 907을 사용하는 것이 특히 바람직하다.
광개시제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.1∼5.0 중량%의 비율로 사용된다. 특히, 경화를 비활성 기체 분위기 하에 수행할 경우, 현저히 더 적은 양의 광개시제를 사용할 수 있다. 이 경우, 광개시제는 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 0.1∼1.0 중량%, 바람직하게는 0.2∼0.6 중량%의 비율로 사용된다.
일반적으로 광중합할 수 있는 반응성 희석제(C.2)는, 예를 들어, 하나 이상의 올레핀성 이중 결합을 갖는 일작용기성, 이작용기성 또는 다작용기성 화합물을 포함한다. 그 예로는 디카복실산의 비닐 에스테르, 예를 들어 라우르산, 미리스트산, 팔미트산 또는 스테아르산의 비닐 에스테르, 또는 디카복실산의 비닐 에스테르, 예를 들어 숙신산 및 아디프산의 비닐 에스테르, 일작용기성 알코올의 알릴 또는 비닐 에테르 또는 메타크릴산 또는 아크릴산 에스테르, 예를 들어 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 팔미틸 알코올 또는 스테아릴 알코올의 알릴 또는 비닐 에테르 또는 메타크릴산 또는 아크릴산 에스테르, 또는 이작용기성 알코올의 디알릴 또는 디비닐 에테르, 예를 들어 에틸렌 글리콜 및 부탄-1,4-디올의 디알릴 또는 디비닐 에테르를 들 수 있다.
그 밖의 유용한 예로는 다작용기성 알코올, 특히 하이드록실 기와 함께 추가의 작용기를 포함하지 않거나 기껏해야 에테르 기를 포함하는 알코올의 메타크릴산 또는 아크릴산 에스테르가 있다. 그러한 알코올의 예로는, 예를 들어, 이작용기성 알코올, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 이들의 보다 고도로 축합된 대표물, 예를 들어 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 등, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 알콕시화 페놀성 화합물, 예컨대 에톡시화 또는 프로폭시화 비스페놀, 사이클로헥산디메탄올, 삼작용기성 및 더 고작용기성의 알코올, 예컨대 글리세롤, 트리메틸올프로판, 부탄트리올, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 디트리메틸올프로판, 디펜타에리트리톨, 솔비톨, 만니톨 및 상응하는 알콕시화, 특히 에톡시화 및 프로폭시화 알코올을 들 수 있다.
추가적인 유용한 반응성 희석제(C.2)는 폴리에스테롤의 (메트)아크릴산 에스테르인 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트를 포함한다.
유용한 폴리에스테롤은, 예를 들어, 폴리카복실산, 바람직하게는 디카복실산을 폴리올, 바람직하게는 디올에 의해 에스테르화함으로써 제조할 수 있는 것들을 포함한다. 이러한 하이드록실 함유 폴리에스테르의 출발 물질은 당업자에게 공지되어 있다. 사용되는 디카복실산은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산, o-프탈산, 및 이들의 이성체 및 수소화 생성물과, 언급된 산의 에스테르화 가능한 또는 트랜스에스테르화 가능한 유도체, 예를 들어 무수물 또는 디알킬 에스테르일 수 있다. 유용한 폴리올은 상기에 언급된 알코올, 바람직하게는 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산디메탄올 및 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜류의 폴리글리콜을 포함한다.
또한, 그룹 C.2의 반응성 희석제로서 1,4-디비닐벤젠, 트리알릴 시아누레이트, 디하이드로디사이클로펜타디에닐 아크릴레이트라는 명칭으로도 알려져 있는 하기 일반식의 트리사이클로데세닐 알코올의 아크릴산 에스테르:
Figure 112012057151927-pct00007
및 아크릴산, 메타크릴산 및 시아노아크릴산의 알릴 에스테르가 유용하다.
반응성 희석제를 사용할 경우, 그 양과 특성은, 한편으로는 만족스러운 원하는 효과, 예를 들어 본 발명의 액정 혼합물의 원하는 반사 파장이 달성되고, 다른 한편으로는 액정 혼합물의 상 거동이 너무 많이 손상되지 않도록 특정 조건에 맞게 조정되어야 한다. 저가교(고가교) 액정 혼합물의 제조를 위해서는, 예를 들어, 분자당 비교적 적은(많은) 수의 반응성 단위를 갖는 적절한 반응성 희석제를 사용할 수 있다.
반응성 희석제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.5∼20.0 중량%의 비율로 사용된다.
용매(C.3)는, 예를 들어, C1-C4-알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, 및 C5-C12-알코올, n-펜탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올, n-운데칸올 및 n-도데칸올 및 이들의 이성체, 글리콜, 예를 들어 1,2-에틸렌 글리콜, 1,2- 또는 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-, 2,3- 또는 1,4-부틸렌 글리콜, 디- 또는 트리에틸렌 글리콜 또는 디- 또는 트리프로필렌 글리콜, 에테르, 예를 들어 개환 에테르, 예컨대 메틸 tert-부틸 에테르, 1,2-에틸렌 글리콜 모노메틸 또는 디메틸 에테르, 1,2-에틸렌 글리콜 모노에틸 또는 디에틸 에테르, 3-메톡시프로판올 또는 3-이소프로폭시프로판올, 또는 환형 에테르, 예컨대 테트라하이드로푸란 또는 디옥산, 개환 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 또는 디아세톤 알코올 (4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논), 환형 케톤, 예컨대 사이클로펜타논 또는 사이클로헥사논, C1-C5-알킬 에스테르, 예를 들어 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트 또는 아밀 아세테이트, C1-C4-알콕시-C1-C4-알킬 에스테르, 예컨대 1-메톡시프로프-2-일 아세테이트, 카복사미드, 예컨대 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드, N-복소환, 예컨대 N-메틸피롤리돈, 지방족 또는 방향족 탄화수소, 예를 들어 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄, 석유 에테르, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 테트랄린, 데칼린, 디메틸나프탈렌, 화이트 스피릿, Shellsol® 또는 Solvesso®를 포함한다. 물론, 이들 용매의 혼합물도 본 발명의 혼합물에 사용하기에 유용하다.
본 발명의 액정 혼합물에서 특히 적합한 희석제는 선형 또는 분지형 에스테르, 특히 아세트산 에스테르, C1-C4-알콕시-C1-C4-알킬 에스테르, 예컨대 1-메톡시프로프-2-일 아세테이트, 환형 에스테르, 카복사미드, 예컨대 디메틸포름아미드 및 디메틸아세트아미드, 개환 및 환형 에테르, 알코올, 락톤, 개환 및 환형 케톤, 예컨대 사이클로펜타논 및 사이클로헥사논, 및 지방족 및 방향족 탄화수소, 예컨대 톨루엔, 크실렌 및 사이클로헥산이다.
용매는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 50∼95 중량%, 바람직하게는 약 65∼80 중량%의 비율로 사용된다. 그러나, 그 비율은 목적하는 용도에 따라 명시된 한계보다 더 많아도 더 적어도 된다.
성분 C 아래에 열거된, 소포제 및 탈기제(C.4), 윤활제 및 레벨링제(C.5), 열 경화성 또는 방사선 경화성 보조제(C.6), 기재 습윤 조제(C.7), 습윤 및 분산 조제(C.8), 소수화제(C.9), 접착 보조제(C.10) 및 내긁힘성을 개선하기 위한 보조제(C.11)는 통상적으로 서로 엄격하게 경계를 정할 수는 없다. 예를 들어, 윤활제 및 레벨링제는 종종 추가적으로 소포제 및/또는 탈기제 및/또는 내긁힘성을 개선하기 위한 보조제로서 작용한다. 또한, 방사선 경화성 보조제는 윤활제 및 레벨링제 및/또는 탈기제 및/또는 기재 습윤 조제로서 작용할 수 있다. 각각의 경우에, 이들 보조제 중 일부는 접착 촉진제(C.11)의 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 상기 기재에 따르면, 특정 첨가제는 이하에 기재하는 그룹 C.4∼C.11 중 하나 이상에 속할 수 있다.
그룹 C.4의 소포제는 규소 비함유 및 규소 함유 폴리머를 포함한다. 규소 함유 폴리머는, 예를 들어, 비변성 또는 변성 폴리디알킬실록산 또는 폴리디알킬실록산 및 폴리에테르 단위(이것은 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드로부터 얻을 수 있음)로 이루어진 분지형 코폴리머, 빗살형 코폴리머 또는 블록 코폴리머이다.
그룹 C.4의 탈기제는, 예를 들어, 유기 폴리머, 예를 들어 폴리에테르 및 폴리아크릴레이트, 디알킬폴리실록산, 특히 디메틸폴리실록산, 유기 변성 폴리실록산, 예를 들어 아릴알킬 변성 폴리실록산, 또는 플루오로실리콘을 포함한다. 소포제의 작용은 실질적으로 폼 형성을 방지하거나 이미 형성된 폼을 파괴하는 것을 기초로 한다. 탈기제는 실질적으로 탈기하고자 하는 매질(예를 들어, 본 발명의 혼합물) 중에서의 미세하게 분산된 기체 또는 공기 버블이 더 큰 버블로 융합하는 것을 촉진함으로써 작용하며, 이로써 기체(또는 공기)의 이탈을 촉진한다. 소포제는 종종 탈기제로서 사용될 수 있기 때문에(그 반대도 가능함), 이들 첨가제를 그룹 C.4 하에 함께 기재하였다.
이러한 보조제는, 예를 들어, Tego로부터 TEGO® Foamex 800, TEGO® Foamex 805, TEGO® Foamex 810, TEGO® Foamex 815, TEGO® Foamex 825, TEGO® Foamex 835, TEGO® Foamex 840, TEGO® Foamex 842, TEGO® Foamex 1435, TEGO® Foamex 1488, TEGO® Foamex 1495, TEGO® Foamex 3062, TEGO® Foamex 7447, TEGO® Foamex 8020, Tego® Foamex N, TEGO® Foamex K 3, TEGO® Antifoam 2-18, TEGO® Antifoam 2-57, TEGO® Antifoam 2-80, TEGO® Antifoam 2-82, TEGO® Antifoam 2-89, TEGO® Antifoam 2-92, TEGO® Antifoam 14, TEGO® Antifoam 28, TEGO® Antifoam 81, TEGO® Antifoam D 90, TEGO® Antifoam 93, TEGO® Antifoam 200, TEGO® Antifoam 201, TEGO® Antifoam 202, TEGO® Antifoam 793, TEGO® Antifoam 1488, TEGO® Antifoam 3062, TEGOPREN® 5803, TEGOPREN® 5852, TEGOPREN® 5863, TEGOPREN® 7008, TEGO® Antifoam 1-60, TEGO® Antifoam 1-62, TEGO® Antifoam 1-85, TEGO® Antifoam 2-67, TEGO® Antifoam WM 20, TEGO® Antifoam 50, TEGO® Antifoam 105, TEGO® Antifoam 730, TEGO® Antifoam MR 1015, TEGO® Antifoam MR 1016, TEGO® Antifoam 1435, TEGO® Antifoam N, TEGO® Antifoam KS 6, TEGO® Antifoam KS 10, TEGO® Antifoam KS 53, TEGO® Antifoam KS 95, TEGO® Antifoam KS 100, TEGO® Antifoam KE 600, TEGO® Antifoam KS 911, TEGO® Antifoam MR 1000, TEGO® Antifoam KS 1100, Tego® Airex 900, Tego® Airex 910, Tego® Airex 931, Tego® Airex 935, Tego® Airex 960, Tego® Airex 970, Tego® Airex 980 및 Tego® Airex 985로서, BYK로부터 BYK® 011, BYK® 019, BYK® 020, BYK® 021, BYK® 022, BYK® 023, BYK® 024, BYK® 025, BYK® 027, BYK® 031, BYK® 032, BYK® 033, BYK® 034, BYK® 035, BYK® 036, BYK® 037, BYK® 045, BYK® 051, BYK® 052, BYK® 053, BYK® 055, BYK® 057, BYK® 065, BYK® 067, BYK® 070, BYK® 080, BYK® 088, BYK® 141 및 BYK® A 530으로서 상업적으로 입수할 수 있다.
그룹 C.4의 보조제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량으로 기준으로 약 0.05∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
윤활제 및 레벨링제의 그룹 C.5는 일반적으로, 예를 들어, 규소 비함유 폴리머뿐만 아니라 규소 함유 폴리머, 예를 들어 폴리아크릴레이트 또는 변성 저분자량 폴리디알킬실록산을 포함한다. 변성은 알킬 기의 일부를 다종 다양한 유기 라디칼로 치환하는 것으로 이루어진다. 이러한 유기 라디칼은, 예를 들어, 폴리에테르, 폴리에스테르 또는 장쇄 알킬 라디칼이며, 전자가 가장 흔하게 사용된다.
상응하는 변성 폴리실록산의 폴리에테르 라디칼은 일반적으로 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드 단위에 의해 형성된다. 변성 폴리실록산 내의 이러한 알킬렌 옥시드 단위의 비율이 높을수록, 얻어지는 생성물의 친수성이 일반적으로 더 커진다.
이러한 보조제는, 예를 들어, Tego로부터 TEGO® Glide 100, TEGO® Glide ZG 400, TEGO® Glide 406, TEGO® Glide 410, TEGO® Glide 411, TEGO® Glide 415, TEGO® Glide 420, TEGO® Glide 435, TEGO® Glide 440, TEGO® Glide 450, TEGO® Glide A 115, TEGO® Glide B 1484(소포제 및 탈기제로서도 사용될 수 있음), TEGO® Flow ATF, TEGO® Flow ATF2, TEGO® Flow 300, TEGO® Flow 460, TEGO® Flow 425 및 TEGO® Flow ZFS 460으로서 상업적으로 입수할 수 있다. 추가적으로 내긁힘성을 개선하는 역할도 하는, 사용되는 방사선 경화성 윤활제 및 레벨링제는 역시 Tego로부터 입수할 수 있는 제품 TEGO® Rad 2100, TEGO® Rad 2200, TEGO® Rad 2300, TEGO® Rad 2500, TEGO® Rad 2600, TEGO® Rad 2700 및 TEGO® Twin 4000일 수 있다. BYK로부터 입수할 수 있는 보조제의 예로는 BYK® 300, BYK® 306, BYK® 307, BYK® 310, BYK® 320, BYK® 322, BYK® 331, BYK® 333, BYK® 337, BYK® 341, Byk® 354, Byk® 361 N, BYK® 378 및 BYK® 388이 있다.
그룹 C.5의 보조제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.01∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
그룹 C.6은, 방사선 경화성 보조제로서, 특히, 예를 들어 아크릴레이트 기의 일부인 말단 이중 결합을 갖는 폴리실록산을 포함한다. 이러한 보조제는 화학선 또는 예를 들어 전자빔 방사선에 의해 가교결합될 수 있다.
이러한 보조제는 일반적으로 하나가 여러 특성들을 겸비하고 있다. 비가교결합 상태에서 이들은 소포제, 탈기제, 윤활제 및 레벨링제 및/또는 기재 습윤 조제로서 작용할 수 있고, 가교결합된 상태에서 이들은 특히 내긁힘성, 예를 들어 본 발명의 혼합물에 의해 제조될 수 있는 코팅 또는 필름의 내긁힘성을 증가시킨다. 광택 성능의 개선, 예를 들어, 코팅 또는 필름의 광택 성능의 개선은 실질적으로 이들 보조제의 소포제, 탈기제 및/또는 윤활제 및 레벨링제(비가교결합된 상태에서)로서의 작용 효과로서 간주될 수 있다. 사용될 수 있는 방사선 경화성 보조제로는, 예를 들어, Tego로부터 얻을 수 있는 제품 TEGO® Rad 2100, TEGO® Rad 2200, TEGO® Rad 2500, TEGO® Rad 2600 및 TEGO® Rad 2700과 BYK로부터 얻을 수 있는 제품 BYK® 371이 있다.
그룹 C.6의 보조제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.01∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
기재 습윤 조제의 그룹 C.7의 보조제는 특히 본 발명의 액정 혼합물에 의해 인쇄 또는 코팅될 수 있는 기재의 습윤성을 증가시키는 작용을 한다. 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 윤활 및 레벨링 성능에 있어서 관련된 개선이 있으며, 이것은 완성된(예를 들어, 가교결합된) 인쇄물 또는 완성된(예를 들어, 가교결합된) 층의 외관에 영향을 미친다. 다종 다양한 이러한 보조제는, 예를 들어 Tego로부터 TEGO® Wet KL 245, TEGO® Wet 250, TEGO® Wet 260 및 TEGO® Wet ZFS 453으로서, BYK로부터 BYK® 306, BYK® 307, BYK® 310, BYK® 333, BYK® 344, BYK® 345, BYK® 346 및 Byk® 348로서 상업적으로 입수할 수 있다.
Dupont으로부터의 상표명 Zonyl®의 제품, 예컨대 Zonyl® FSA 및 Zonyl® FSG 역시 매우 적합하다. 이들은 불화 계면활성제/습윤제이다.
그룹 C.7의 보조제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.01∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
습윤 및 분산 조제의 그룹 C.8의 보조제는 특히 안료의 부유 및 침강을 방지하는 작용을 하며, 따라서, 필요에 따라, 특히 안료화된 본 발명의 액정 혼합물에 유용하게 사용될 수 있다.
이러한 보조제는 실질적으로 부가된 안료 입자의 정전기적 반발력 및/또는 입체 장애에 의해 안료 분산을 안정화시키며, 후자의 경우 보조제와 주변 매질(예를 들어 결합제)의 상호작용이 주요 역할을 한다. 이러한 습윤 및 분산 조제의 사용은, 예를 들어 인쇄 잉크 및 페인트의 기술 분야에서 통상적으로 실시되는 것이기 때문에, 임의의 주어진 경우에 있어서의 이러한 적절한 보조제의 선택은 일반적으로 당업자에게 어려움을 부과하지 않는다.
이러한 습윤 및 분산 조제는, 예를 들어, Tego에 의해 TEGO® Dispers 610, TEGO® Dispers 610 S, TEGO® Dispers 630, TEGO® Dispers 700, TEGO® Dispers 705, TEGO® Dispers 710, TEGO® Dispers 720 W, TEGO® Dispers 725 W, TEGO® Dispers 730 W, TEGO® Dispers 735 W 및 TEGO® Dispers 740 W로서, BYK에 의해 Disperbyk®, Disperbyk® 107, Disperbyk® 108, Disperbyk® 110, Disperbyk® 111, Disperbyk® 115, Disperbyk® 130, Disperbyk® 160, Disperbyk® 161, Disperbyk® 162, Disperbyk® 163, Disperbyk® 164, Disperbyk® 165, Disperbyk® 166, Disperbyk® 167, Disperbyk® 170, Disperbyk® 174, Disperbyk® 180, Disperbyk® 181, Disperbyk® 182, Disperbyk® 183, Disperbyk® 184, Disperbyk® 185, Disperbyk® 190, Anti-Terra® U, Anti-Terra® U 80, Anti-Terra® P, Anti-Terra® 203, Anti-Terra® 204, Anti-Terra® 5 206, BYK® 151, BYK® 154, BYK® 155, BYK® P 104 S, BYK® P 105, Lactimon®, Lactimon® WS 및 Bykumen®으로서 상업적으로 공급되고 있다. 상기에 언급한 DuPont의 상표명 Zonyl®의 제품, 예컨대 Zonyl® FSA 및 Zonyl® FSG도 여기에 유용하다.
그룹 C.8의 보조제의 사용량은 안료 상의 커버하고자 하는 표면적과 보조제의 평균 몰 질량에 주로 좌우된다.
무기 안료 및 저분자량 보조제의 경우, 저분자량 보조제의 함량은 일반적으로 안료의 총 중량을 기준으로 약 0.5∼2.0 중량%이다. 고분자량 보조제의 경우, 그 함량은 약 1.0∼30 중량%까지 증가된다.
유기 안료 및 저분자량 보조제의 경우, 저분자량 보조제의 함량은 안료 및 보조제의 총 중량을 기준으로 약 1.0∼5.0 중량%이다. 고분자량 보조제의 경우, 그 함량은 약 10.0∼90 중량%의 범위일 수 있다. 따라서, 모든 경우에 있어서, 예비 실험이 권장되나, 이러한 실험은 당업자가 용이하게 수행할 수 있다.
그룹 C.9의 소수화제는, 예를 들어, 본 발명의 액정 혼합물을 사용함으로써 발수성을 갖는 인쇄물 또는 코팅을 제공할 목적으로 사용될 수 있다. 이것은, 예를 들어 인쇄물 또는 코팅의 광학 특성에서 물 흡수에 의한 팽윤과 그로 인한 변화가 더 이상 가능하지 않거나 적어도 크게 억제됨을 의미한다. 또한, 혼합물이, 예를 들어 오프셋 인쇄에서 인쇄 잉크로서 사용될 경우, 그들의 물의 흡수가 방지되거나 적어도 크게 억제될 수 있다.
이러한 소수화제는, 예를 들어 Tego로부터 Tego® Phobe WF, Tego® Phobe 1000, Tego® Phobe 1000　S, Tego® Phobe 1010, Tego® Phobe 1030, Tego® Phobe 1040, Tego® Phobe 1050, Tego® Phobe 1200, Tego® Phobe 1300, Tego® Phobe 1310 및 Tego® Phobe 1400으로서 상업적으로 입수할 수 있다.
그룹 C.9의 보조제는 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.05∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
그룹 C.10의 접착 촉진제는 접촉하고 있는 두 계면 사이의 접착력을 향상시키는 작용을 한다. 실질적으로 한 쪽 계면, 다른 쪽 계면 또는 양쪽 계면에 존재하는 접착 촉진제의 비율만이 유효하다는 것이 이것으로부터 자명해진다. 그 의도가, 예를 들어 액체 또는 페이스트상 인쇄 잉크, 코팅 또는 페인트를 고체 기재에 도포하고자 하는 것일 경우, 이것은 일반적으로 접착 촉진제가 기재에 바로 첨가되거나 기재가 접착 촉진제로 전처리(프라이밍으로도 알려짐)되어야 한다는 것, 즉 변경된 화학적 및/또는 물리적 표면 특성이 이 기재에 부여되어야 한다는 것을 의미한다.
기재가 언더코트로 사전에 프라이밍되었다면, 이것은 접촉하고 있는 계면이 한편으로는 언더코트의 것이고 다른 한편으로는 본 발명의 액정 혼합물의 것임을 의미한다. 따라서, 이 경우, 기재와 언더코트 사이의 접착 특성뿐만 아니라 언더코트와 본 발명의 액정 혼합물 사이의 접착 특성이 기재에 대한 전체 조합의 접착력에 있어서 중요하다. 또한, 그룹 C.7에서 이미 상술한 기재 습윤 조제도 더 넓은 의미에서 접착 촉진제로서 언급할 수 있으나, 이들은 일반적으로 접착 촉진에 대해 동일한 성능을 갖고 있지 않다.
파악되는, 예를 들어 인쇄 또는 코팅에 대해 파악되는 기재와 본 발명의 액정 혼합물과 기재의 다종 다양한 물리적 및 화학적 특성에 비추어 볼 때, 접착 촉진제계가 많은 것은 놀랍지 않다. 실란계 접착 촉진제로는, 예를 들어 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필-트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란 또는 비닐트리메톡시실란이 있다. 이와 같은, 또 추가적인 실란은, 예를 들어 Huels로부터 상표명 DYNASILAN®으로 입수할 수 있다.
티타네이트/지르코네이트계 및 티탄/지르코늄 비스아세틸아세토네이트계 접착 촉진제는, 예를 들어 하기 화학식에 해당한다:
Figure 112012057151927-pct00008
상기 식에서, M은 티탄 또는 지르코늄이고, R, R1 및 R2는 각각 C1-C4-알킬, 예를 들어 이소프로필 또는 n-부틸이다. 이러한 화합물의 예로는, 예를 들어, 테트라이소프로필 티타네이트, 테트라-n-부틸 티타네이트, 티탄 비스(아세틸아세토네이트)디이소프로폭시드, 티탄 비스(아세틸아세토네이트)디부톡시드, 티탄 비스(아세틸아세토네이트)모노부톡시드 모노이소프로폭시드 또는 티탄 비스(아세틸아세토네이트)모노에톡시드 모노이소프로폭시드가 있다.
접착 촉진제로서 유용한 추가적인 티탄 및 지르코늄 화합물로는 n-부틸 폴리티타네이트, 이소프로필 트리이소스테아로일티타네이트, 이소프로필 트리스(N-에틸아미노에틸아미노)티타네이트 및 지르코늄 비스(디메틸시트레이트)디이소프로폭시드를 들 수 있다. 이같은, 또 추가적인 티탄 및 지르코늄 화합물은, 예를 들어, 상표명 TYZOR®(DuPont 제품), Ken-React®(Kenrich Petrochemicals Inc. 제품) 및 Tilcom®(Tioxide Chemicals 제품)으로 입수 가능하다. 사용되는 접착 촉진제는 또한 예를 들어 상표명 Manchem®(Rhone Poulenc 제품)으로 입수할 수 있는 지르코늄 알루미네이트일 수 있다. 인쇄 잉크 또는 페인트에서의 유용한 접착 촉진 첨가제의 추가적인 예로는 염소화 폴리올레핀(예를 들어, Eastman Chemical 및 Toyo Kasei로부터 입수 가능함), 폴리에스테르(예를 들어, Huels AG, BASF SE, Gebr. Borchers AG, Pluess-Staufer AG, Hoechst AG 및 Worlee로부터 입수 가능함), 수크로스에 기초한 화합물, 예를 들어 수크로스 벤조에이트 또는 수크로스 아세토이소부티레이트(후자는, 예를 들어, Eastman Chemical로부터 입수 가능함), 인산 에스테르(예를 들어, The Lubrizol Company 및 Hoechst AG로부터 입수 가능함) 및 폴리에틸렌이민(예를 들어, BASF SE로부터 입수 가능함)이 있으며, 플렉소그래픽 인쇄, 필름 인쇄 및 패키징 인쇄를 위한 인쇄 잉크에 있어서의 유용한 접착 촉진 첨가제의 예로는 로진 에스테르(예를 들어, Robert Kraemer GmbH로부터 입수 가능함)가 있다.
일반적으로, 인쇄 또는 코팅하고자 하는 기재를 적절하게 전처리하며, 즉 그러한 첨가제가 프라이머로서 사용된다. 이러한 목적을 위한 적절한 기술 정보는 일반적으로 그러한 첨가제의 제조업체로부터 입수할 수 있거나, 당업자라면 적절한 예비 실험을 통해 간단한 방식으로 이러한 정보를 얻을 수 있다.
그러나, 이러한 첨가제를 그룹 C.10의 보조제로서 본 발명의 액정 혼합물에 첨가하는 경우, 그 함량은 일반적으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.05∼5.0 중량%이다. 이러한 농도 데이터는 단순히 표시를 위한 것인데, 왜냐하면 첨가제의 양과 유형은 임의의 각각의 경우에 기재 또는 인쇄/코팅 조성물의 성질에 따라 결정되기 때문이다. 일반적으로, 여기서 적절한 기술 정보는 그러한 첨가제의 제조업체로부터 입수 가능하거나, 당업자가 적절한 예비 실험을 통해 간단한 방식으로 확인할 수 있다.
내긁힘성을 개선하기 위한 그룹 C.11의 보조제는, 예를 들어, Tego로부터 얻을 수 있는 제품 TEGO® Rad 2100, TEGO® Rad 2200, TEGO® Rad 2500, TEGO® Rad 2600 및 TEGO® Rad 2700을 포함하며, 이것들은 이미 앞에서 언급하였다.
이들 첨가제는 일반저기으로 본 발명의 액정 혼합물의 총 중량을 기준으로 약 0.1∼5.0 중량%의 비율로 사용된다.
바람직한 키랄 도펀트(C.12)는 일반식 (P-Y-)pX, (P-Y-A-Y-)pX 및 (P-Y-A-Y-M-Y-)p-X(여기서, 변수 P는 반응성 또는 비반응성 라디칼을 나타내고, Y는 결합 단위, 예를 들어 단일 화학 결합, 산소 원자, CO, COO 또는 O-COO를 나타내며, A는 스페이서를 나태나고, M은 메소제닉 기를 나타내고, p는 1, 2, 3, 4, 5 또는 6의 값을 나타내며, X는 적절한 p가 키랄 라디칼을 나타내고, 여기서 키랄 X 라디칼에 결합된 p 부분은 동일하거나 상이할 수 있다)에 해당한다.
가능한 X 라디칼은, 예를 들어, 국제 공개 공보 WO 95/16007 A1의 5∼9면에 제시되어 있으며, 특히 이하의 2가 라디칼을 언급해야 한다:
Figure 112012057151927-pct00009
언급된 키랄 X 라디칼 또는 다른 적절한 키랄 X 라디칼을 포함하는 추가적인 키랄 도펀트는, 예를 들어 특허 문헌 EP 0 747 382 A1, EP 0　750 029 A1, EP 1 136 478 A1 및 DE 198 43 724 A1에 기재되어 있다.
본 발명은 본 발명의 액정 혼합물을 소중합 또는 중합함으로써 얻을 수 있는 올리고머 또는 폴리머를 추가로 제공한다. 이러한 본 발명의 올리고머 또는 폴리머는 또한 특히 필름의 형태로, 즉 균일한 두께의 자립층으로 존재할 수 있다. 이들 필름은 기재 상에 존재할 수 있으며, 그 특성은 적절한 수단이 용이한 탈착과 다른 기재에의 영구 이전을 가능하게 하는 것이다. 그러한 필름은, 예를 들어 필름 코팅 분야 및 라미네이션 공정에 유용할 수 있다.
또한, 그 특성이 특정 최종 목적에 적합화된 그러한 필름은 다종 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 필름은 시각 정보를 디스플레이하기 위한 디바이스에 사용될 수 있다. 그러한 디바이스는, 예를 들어, 비디오 또는 오버헤드 프로젝터, 전기영동 디스플레이 디바이스, 교통 정보 표시 장치, 컴퓨터 모니터 또는 텔레비전용 LCD, 또는 프린터 또는 주방 가전의 영상 표시 장치, 및 광고판, 조명 장치 및 안내판과, 추가로 이동형 영상 표시 장치, 예를 들어 휴대폰, 휴대용 컴퓨터, 디지털 카메라, 차량 및 버스 및 열차의 행선지 표시 장치의 영상 표시 장치이다. 이러한 필름은 이들 디바이스에서, 다양한 기능을 위해, 예를 들어 컬러 필터 또는 파장 선택적 또는 광대역 편광의 생성을 위한 필름으로서 존재할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 액정 혼합물을 기재에 적용한 후 이를 중합하는 것을 포함하는 기재를 인쇄 또는 코팅하는 방법을 추가로 제공한다.
기재를 액정 물질로 인쇄 또는 코팅하는 절차와 관련하여, 문헌 WO 96/02597 A2를 적절히 참조할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되고 원래의 기판 표면을 부분적으로 또는 완전히 커버하는 중합된 층도 본 출원의 내용에서 기재로서 간주되어야 하며, 따라서, 다중 인쇄 및/또는 코팅 기재의 제조도 본 발명에 포함된다.
여기서, "인쇄"는 일반적으로 기재 표면의 불완전한 커버를 의미하는 것으로 이해되고, "코팅"은 기재 표면의 완전한 커버를 의미하는 것으로 이해된다는 점에 추가로 주목해야 한다.
추가적으로, 예를 들어 캐리어 백, 잡지, 브로셔, 선물 포장재 및 소비재, 소모품 및 사치품 포장재를 위한 종이 및 카드 제품 이외의 유용한 기재로는, 필름, 예를 들어 장식 및 비장식 포장 목적을 위한 필름, 및 임의의 유형의 텍스타일 및 가죽이 있다. 그 밖에도, 유용한 기재는 또한 은행권, 유가증권, 입장권 등을 제조하는 데 사용되는 재료이다.
추가적인 기재는 또한 전자 제품(엔터테인먼트용 제품), 예를 들어 뮤직 카세트(MC), SVHS 및 VHS 카세트, 미니디스크(MD), 콤팩트 디스크(CD), 디지털 다목적 디스크(DVD), 블루레이 디스크(BD) 및 상응하는 재생 및/또는 기록 장치, 텔레비전, 라디오, 전화/휴대폰, 컴퓨터 등과, 레저 부문, 스포츠 부문, 가정 부문 및 게임 부문의 제품, 예를 들어 자전거, 아동용 탈것, 스키, 스노보드 및 서핑보드, 인라인 스케이트, 롤러 스케이트 및 아이스 스케이트 및 가전 제품이다. 또, 이러한 기재는 또한, 예를 들어, 필기구 및 안경테를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.
추가적인 기재는 또한 광학 또는 전기광학 구성요소 또는 그 제조에 사용되는 다종 다양한 필름이다. 이러한 필름은, 예를 들어, 폴리비닐 알코올(PVA), 트리아세틸셀룰로스(TAC), 폴리이미드(PI), 폴리비닐 신나메이트(PVC) 또는 폴리올레핀, 예를 들어 폴리노르보넨으로 이루어지며, 예를 들어, (광대역) 편광판, LCD의 백그라운드 조명을 위한 도광 장치("광 가이드"로서 알려짐), 배광 필름("BEF", 즉 "휘도 향상 필름(brightness enhancement film)"으로서 알려짐) 및 LCD에서의 편광 발생 필름("DBEF", 즉 "이중 휘도 향상 필름(dual brightness enhancement film)"으로서 알려짐)일 수 있다. 이러한 문맥에서 추가적인 기재는 또한 LCD의 특정 구조 모듈, 예를 들어, 경우에 따라 인듐 주석 옥시드(ITO) 등의 투명 전도성 코팅을 갖는, 유리 또는 폴리머 시트일 수 있다.
광 가이드 또는 BEF는, 예를 들어, 본 발명의 네마틱(즉, 키랄 화합물(C.12)이 존재하지 않음) 또는 키랄 네마틱(즉, 키랄 화합물(C.12)이 존재함) 혼합물로 직접 코팅될 수 있으며, 그 후 혼합물은 중합될 수 있다. 코팅 공정은, 상응하는 광학 구성요소, 예를 들어 지연 필름, (광대역) 편광판 및 광학 필터를 얻기 위해 동일하거나 상이한 조성의 본 발명의 액정 혼합물을 사용하여 임의의 횟수로 반복할 수 있다. 이렇게 하여 LCD의 광학 구성요소의 상응하는 더 복잡한 구조를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 원형 편광을 제공하는 (광대역) 편광판에 지연 필름으로서 적절한 네마틱 층을 적용하는 데 이용될 수 있다. 이렇게 하여 원형 편광을 선형 편광으로 전환시킬 수 있다. 이 경우, (광대역) 편광판 역시, 경우에 따라 본 발명에 따른 방법을 이용하여, 본 발명의 혼합물로부터 제조할 수 있다.
본 발명의 단열 층 또는 단열 필름 및 라미네이트의 제조에 특히 유용한 추가적인 기재는 국제 PCT 출원 PCT/EP2009/057533에 상세히 기재된 백킹 필름이다.
백킹 필름 재료로서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 클로라이드, 연질 폴리비닐 클로라이드, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리카보네이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 폴리에테르 설폰, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 아크릴 수지를 명시적으로 예로 들 수 있다. 이 중에서도, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 클로라이드, 연질 폴리비닐 클로라이드 및 폴리메틸 메타크릴레이트가 바람직하다.
백킹 필름은 바람직하게는 이축 연신 필름이다.
그러나, 추가적인 기재는, 건물 벽 또는 창 유리와 같은 건축 부문에서 접하는 표면이다. 후자의 경우, 장식 효과 이외에도 기능적 효과가 요망될 수 있다. 예를 들어, 창 재료에, 개개의 층이 상이한 물리화학적 특성을 갖는 복수의 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 반대 방향 회전을 갖는 중합된 액정 혼합물의 개개의 층을 적용하기 위해, 키랄 화합물(C.12)의 하나의 거울상이성체 및 상응하는 광학 거울상체의 첨가가 이용되거나, 동일한 회전 방향을 갖지만 각각 상이한 피치를 가짐으로써 상이한 반사 특성을 갖는 중합된 액정 혼합물의 개개의 층을 적용하기 위해 상이한 농도의 키랄 화합물(C.12)의 첨가가 이용될 경우, 특정 파장 또는 파장 범위의 광 스펙트럼을 반사시키는 것이 제어된 방식으로 가능하다. 이것은, 예를 들어 IR 반사성 또는 UV 반사성 윈도우 코팅을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명은, 파장 밤위, 바람직하게는 750 nm∼2000 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 40% 이상, 특히 45% 이상을 반사하는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층을 제조하기 위한, 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 본 발명의 액정 혼합물을 사용하는 용도를 추가로 제공한다.
따라서, 본 발명은, 390 nm∼750 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 80% 이상, 특히 90% 이상을 투과시키는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층을 제조하기 위한, 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 본 발명의 액정 혼합물을 사용하는 용도를 추가로 제공한다.
더 특히, 성분 C로서 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 포함하는 본 발명의 액정 혼합물을 사용하여 얻을 수 있는, 적외선 파장 범위, 바람직하게는 750 nm∼2000 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 40% 이상, 특히 45% 이상을 반사하는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층이 본 발명의 범위 내에서 청구된다.
추가로, 성분 C로서 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 포함하는 본 발명의 액정 혼합물을 사용하여 얻을 수 있는, 390 nm∼750 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 80% 이상, 특히 90% 이상을 투과하는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층이 본 발명의 범위 내에서 청구된다.
이러한 문맥에서 본 발명의 단열 층은 본 발명의 키랄 네마틱(즉, 키랄 화합물 C.12가 존재함) 중합 혼합물로만 이루어진 자립 층 또는 필름, 또는 일체형 구성요소로서 상기에 이미 언급된 백킹 필름(들)을 포함하는 라미네이트일 수 있다.
백킹 필름은 추가로 본 발명의 키랄 네마틱(즉, 키랄 화합물 C.12가 존재함) 및 중합 혼합물로 한면 또는 양면이 코팅될 수 있다.
단면 코팅의 경우, 백킹 필름은 단열층에 남아서 그것의 일체형 구성요소가 되거나, 또는 백킹 필름은 단순히 단열층의 제조 중에 백킹의 기능만 하고, 그 후 자립 단열 필름 또는 자립 단열 층을 남기도록 제거될 수 있다.
양면 코팅의 경우, 백킹 필름은 물론 단열층에 남아서 그것의 일체형 구성요소가 된다.
본 발명의 액정 혼합물의 이러한 양태와 관련해서는, 특히 단열층과 관련해서는, 선행 PCT 출원 PCT/EP2009/057533뿐만 아니라 국제 공개 공보 WO 99/19267 A1를 적절히 참조할 수 있다.
본 발명은 광학 또는 전기광학 구성요소의 제조를 위한 본 발명의 올리고머 또는 폴리머 또는 본 발명의 액정 혼합물의 용도를 추가로 제공한다. 그 예로는 LCD 및 그 구성요소, 예를 들어 (광대역) 편광판, 광학 필터, 지연 필름 및 BEF를 들 수 있다.
중합 가능한 액정 물질에 기초한 구성요소의 제조와 관련해서는, 예를 들어 문헌 WO 00/37585 A1을 적절히 참조할 수 있다.
(광대역) 편광판의 제조를 위한 본 발명의 키랄 네마틱 혼합물의 사용과 관련해서는, 예를 들어, 문헌 US 6,421,107, US 6,417,902, US 6,061,108, US 6,099,758, US 6,016,177, US 5,948,831, US 5,793,456, US 5,691,789 및 US 5,506,704를 적절히 참조할 수 있다.
DBEF의 제조를 위한 본 발명의 액정 혼합물의 사용과 관련해서는, 예를 들어, 문헌 US 4,525,413, US 5,828,488 및 US 5,965,247를 적절히 참조할 수 있다. 후자의 두 문헌은, 하나의 층 S1이 등방성 또는 비등방성 광학 거동을 나타내지만, 인접하는 층 S2가 S1과는 다른 비등방성 광학 거동을 나타내도록 하는 광학 특성을 갖는 폴리머 층의 라미네이트에 관해 기재한다. S1의 하나의 평면 방향으로의 굴절률값 n1 1은 S2의 동일한 평면 방향으로의 굴절률 n1 2와 실질적으로 같지만, 그에 대한 직각에서의 개개의 평면 방향으로의 S1 및 S2에 대한 굴절률 n2 1 및 n2 2는 상이하다. 따라서, 이들 라미네이트 상에 입사하는 광선은 이들의 편광 방향에 따라 투과되거나(n1 1과 n1 2가 실질적으로 동일할 때) 반사된다(n2 1과 n2 2가 서로 다를 때). 따라서, 비등방성 층 S2는 적절한 등방성 또는 비등방성 굴절률을 갖는 폴리머 층과 교대로 본 발명의 네마틱 혼합물의 중합에 의해 얻어진 상응하는 폴리머 또는 올리고머로 이루어진다. 유용한 폴리머 층 S1의 예는 또한 비등방성 층 S2를 서로 결합시키는 접착제이거나, 적절한 유리 전이 온도를 갖는 폴리머 필름이며, 이것은 적절한 열 처리를 할 경우 층 S2와 함께 원하는 라미네이트를 형성한다. 또한, 폴리머 층 S1을 본 발명의 네마틱 혼합물로 코팅하고, 추가의 폴리머 층 S1을 적용하고, 그 후 2개의 폴리머 층 S1 사이의 혼합물의 중합시킬 수 있다. 이러한 라미네이트의 제조를 위해 선택된 절차에 관계없이, 층 S1과 S2의 서로에 대한 충분히 우수한 접착력이 담보되어야 한다.
본 발명의 액정 혼합물은 또한 폴리머 분산 액정(polymer-dispersed liquid crystal: PDLC)으로서 사용될 수 있다. 이러한 PDLC는 원칙적으로 등방성 폴리머 매트릭스와, 거시적 등방성 분산 액정상과 비등방성 액정상을 둘 다 갖거나, 또는 비등방성 폴리머 매트릭스와, 거시적 등방성 분산 액정상과 비등방성 액정상을 둘 다 가질 수 있으며, 이 경우 거시적 등방성 상은 거시적 비등방성 도메인의 랜덤 분포로부터 비롯된다.
일반적으로, 이러한 PDLC는 액정상이 초미세 봉입체의 형태로, 일반적으로 마이크로미터 또는 서브마이크로미터 크기 범위로 균질하게 분산되어 존재하는 (일반적으로 광학적 비등방성의) 폴리머 필름을 형성하는 것으로부터 출발하여 제조된다. 폴리머 필름의 연신은 폴리머 매트릭스와 분산 상 둘 다에 비등방성 광학 거동을 부여한다. 본 발명의 액정 혼합물이 사용될 경우, 분산 상의 비등방성 상태는 중합에 의해 동결될 수 있으며, 따라서, 예를 들어 매우 우수한 열적(사이클링) 안정성이 얻어질 수 있다. 여기에서 사용되는 폴리머 매트릭스는 통상적으로 폴리비닐 알코올이다.
또한, 본 발명의 키랄 네마틱 혼합물(이들은 1종 이상의 키랄 도펀트(C.12)를 포함함)은, 예를 들어, 문헌 US 5,235,443 및 US 5,050,966에 기재된 바와 같이 광학 구성요소를 제조하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 액정 혼합물은 추가적으로 액정 착색제로서 또는 액정 착색제의 제조에 사용될 수 있다. 착색제로서의 용도는 혼합물 그 자체가 착색될 때 가능하다. 이러한 색은 존재하는 키랄 네마틱 상의 간섭 효과 및/또는 존재하는 염료 및/또는 안료의 흡수 효과에 기초한 것일 수 있다. 또한, 이 혼합물은(이것의 착색 여부에 관계없이) 착색제의 제조를 위해 사용될 수도 있다. 액정 착색제의 제조 및 기재의 인쇄 또는 코팅을 위한 그 용도에 대해서는, 문헌 WO 96/02597 A2를 적절히 참조할 수 있다.
본 발명의 액정 혼합물은 추가적으로, 바람직하게는 수계인, 분산액 및 에멀션의 제조에 사용될 수 있다. 액정 물질을 사용한 이러한 분산액 및 에멀션의 제조를 위해서는, WO 문헌 96/02597 A2 및 98/47979 A1을 참조할 수 있다. 이러한 분산액 및 에멀션 역시 예를 들어 상기에 이미 기재한 기재의 인쇄 및 코팅에 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 혼합물은 안료 제조에도 사용될 수 있다. 이러한 안료의 제조는 공지되어 있고, 예를 들어, 문헌 WO 99/11733 A1에 상세히 기재되어 있다. 또한, 간극이 액정 혼합물을 포함하는 망상구조를 이용하거나 인쇄 기법을 이용하여 형상 및 크기를 미리 조정한 안료를 제조할 수도 있다. 여기서, 액정 혼합물의 후속 중합에 이어, 기재 및 망상구조로부터의 제거 또는 침출이 수행된다. 이러한 절차는 WO 문헌 96/02597 A1, 97/27251 A1, 97/27252 A1, 및 문헌 EP 0 931 110 A1에 상세히 기재되어 있다.
이러한 안료들은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 다층 구조의 안료는 일반적으로, 복수의 연속하는 층을 중첩하고 마지막으로 기계적 분쇄를 수행하는 코팅 공정이 이용될 경우에만 제조될 수 있다.
이하의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.
실시예:
I. 본 발명의 액정 혼합물 및 비교예 혼합물의 제조
네마틱 화합물:
LC 1(성분 A):
Figure 112012057151927-pct00010
및 LC 2(성분 B):
Figure 112012057151927-pct00011
및 키랄 도펀트 DS(성분 C.12):
Figure 112012057151927-pct00012
에 기초하여 혼합물 A∼E를 제조하였다. LC 1 및 LC 2의 상대 비율(중량% 및 mol%)은 각각 표 1a 및 1b에 기재하였으며, 절대량은 표 2에 기재하였다.
Figure 112012057151927-pct00013
Figure 112012057151927-pct00014
모든 혼합물 A∼E 중의 한편으로는 LC 1 및 LC 2의 비율과 다른 한편으로는 DS의 비율의 합은 LC 1, LC 2 및 DS의 총 중량을 기준으로 각각 95 중량% 및 5 중량%였다.
혼합물 A∼E는, 50℃에서 자석 교반기를 사용하여 5분 동안 성분들을 교반한 후 여과하여(Whatman Puradisc 25TF, 1 ㎛ 막 필터) 제조하였다.
그 후, 2∼2.5 ml의 각각의 혼합물을 폴리머 기재(PET Lumirror 4001, 필름 두께 50 ㎛, 혼합물의 더 우수한 배향을 위해 전체 면적에 Torray로부터 입수한 벨벳으로 5회 문지름)에 도포하고, 30　㎛ 스파이럴 바 코터를 사용하여 필름으로 연신하였다. 밀폐된 퓸후드(환기 안 됨)에서 120℃로 2분 동안 용매를 증발시킨 후, UV 광(석영 필터를 갖는 UV-AB) 아래에서 중합을 수행하였다. 이로써 약 4.5∼5 ㎛의 층 두께를 얻었다.
얻어진 필름은 확대 배율 100:1의 광학 현미경 하에서 정성적으로 평가하였다. 상이한 품질의 필름의 이미지에 대해 비교를 수행하였고(도 1∼6), 표시된 점수는 1(제일 우수; 도 1)∼6(제일 나쁨; 도 6)의 범위였다
표 3은 혼합물 A∼E로부터 얻은 폴리머 필름의 결과를 기재한다.
Figure 112012057151927-pct00015
폴리머 필름의 분광 반사율의 폭 및 복굴절은 100% LC 1(0% LC 2)에 대한 값∼100% LC 2(0% LC 1)에 대한 값 사이에서 실질적으로 선형으로 변화하였다.
II. 혼합물 A∼E의 성분들의 변경:
용매를 변경하고(성분 C.3), 광개시제를 변경하고(성분 C.1), 레벨링 조제의 첨가량을 변경한 경우(성분 C.5)에도 유사한 결과가 얻어졌다.
용매: 80:20 사이클로헥사논/에틸 아세테이트(사이클로펜타논 대신)
광개시제: Irgacure OXE01(Irgacure 907 대신)
레벨링 조제(Byk 361 N)의 양: 0.825 g(1.649 g 대신)
III. 기재 및 도포 방법의 변경:
혼합물 A∼E에 대한 도포 방법 및 기재를 변경한 경우에도 유사한 결과가 얻어졌다.
기재: 폴리이미드 코팅 유리(Lumirror 4001 대신)
도포 방법: 스핀코팅(스파이럴 코팅 바 대신)
물론 모든 기재가 적절한 것은 아니다. 그러나, 기재 상의 본 발명의 액정 혼합물의 배향이 달성될 수 있거나 기재가 본 발명의 액정 혼합물에 의해 습윤화될 수 있는 한, 얻어진 필름의 품질 및 배향에 있어서의 명백한 개선이 관찰된다.

Claims (12)

  1. 성분 A로서의 하기 일반식 I의 1종 이상의 화합물:
    Figure 112012057705775-pct00016

    (상기 식에서, 변수는 다음과 같이 정의된다:
    Z1, Z2 는 각각 독립적으로
    Figure 112012057705775-pct00017
    이고,
    A1, A2 는 각각 독립적으로 4∼8개의　탄소 원자를 갖는 스페이서이며,
    Y1, Y2는 각각 독립적으로 단일 화학 결합, 산소, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-이고,
    R1은 수소, C1-C6-알킬 또는 CO-O-C1-C6-알킬이다);
    성분 B로서의 하기 일반식 II의 1종 이상의 화합물:
    Figure 112012057705775-pct00018

    (상기 식에서, 변수는 다음과 같이 정의된다:
    Z3, Z4는 각각 독립적으로
    Figure 112012057705775-pct00019
    이고,
    A3, A4는 각각 독립적으로 4∼8개의 탄소 원자를 갖는 스페이서이며,
    Y3, Y4 는 각각 독립적으로 단일 화학 결합, 산소, -CO-, -O-CO- 또는 -CO-O-이고,
    R2는 수소, C1-C6-알킬 또는 CO-O-C1-C6-알킬이다);
    성분 C로서의 하기 C.1∼C.12:
    C.1 광개시제;
    C.2 광중합 가능한 기를 포함하는 반응성 희석제;
    C.3 용매;
    C.4 소포제 및 탈기제;
    C.5 윤활제 및 레벨링제;
    C.6 열경화성 및/또는 방사선 경화성 보조제;
    C.7 기재 습윤 조제;
    C.8 습윤 및 분산 조제;
    C.9 소수화제;
    C.10 접착 촉진제;
    C.11 내긁힘성을 개선하기 위한 보조제; 및
    C.12 키랄 도펀트
    로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질; 및
    경우에 따라 성분 D로서의 하기 D.1 및 D.2:
    D.1 염료; 및
    D.2 안료
    로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 물질
    을 포함하고, 여기서, 성분 A 및 B의 총 몰량을 기준으로 성분 A의 비율은 22.5 mol%∼32.5 mol%이고, 성분 B의 비율은 67.5 mol%∼77.5 mol%이며, 성분 A와 성분 B의 비율의 합계는 100 mol%인 액정 혼합물.
  2. 제1항에 있어서, 성분 A의 일반식 I에서의 Z1-Y1 및 Y2-Z2와 성분 B의 일반식 II에서의 Z3-Y3 및 Y4-Z4가 하기 반응성 부분:
    Figure 112012057151927-pct00020
    인 액정 혼합물.
  3. 제1항에 따른 액정 혼합물을 소중합함으로써 얻을 수 있는 올리고머.
  4. 제1항에 따른 액정 혼합물을 중합함으로써 얻을 수 있는 폴리머.
  5. 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 기재에 적용한 후 이를 중합하는 것을 포함하는 기재의 인쇄 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 기재에 적용한 후 이를 중합하는 것을 포함하는 기재의 코팅 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물 또는 제3항에 따른 올리고머를 포함하는 광학 또는 전기광학 구성요소.
  8. 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물 또는 제4항에 따른 폴리머를 포함하는 광학 또는 전기광학 구성요소.
  9. 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 사용하여, 적외선 파장 범위에서 입사 방사선의 40% 이상을 반사하는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층을 제조하는 방법.
  10. 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 사용하여, 390 nm∼750 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 80% 이상을 투과시키는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층을 제조하는 방법.
  11. 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 사용하여 얻을 수 있는, 적외선 파장 범위에서 입사 방사선의 40% 이상을 반사하는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층.
  12. 1종 이상의 키랄 도펀트(성분 C.12)를 성분 C로서 포함하는 제1항 또는 제2항에 따른 액정 혼합물을 사용하여 얻을 수 있는, 390 nm∼750 nm의 파장 범위에서 입사 방사선의 80% 이상을 투과시키는 하나 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 단열층.
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