KR20190088501A - 평탄 광학 분산을 갖는 중합성 액정 매질 및 중합체 필름 - Google Patents

평탄 광학 분산을 갖는 중합성 액정 매질 및 중합체 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평탄(flat) 광학 분산을 갖는 액정 매질, 이러한 물질로부터 수득가능한 평탄 광학 분산을 갖는 중합체 필름, 및 상기 중합성 액정 매질 및 중합체 필름의 광학, 전자 광학, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에서의 용도에 관한 것이다.

Description

평탄 광학 분산을 갖는 중합성 액정 매질 및 중합체 필름
본 발명은 평탄(flat) 광학 분산을 갖는 액정 매질, 이러한 물질로부터 수득가능한 평탄 광학 분산을 갖는 중합체 필름, 및 상기 중합성 액정 매질 및 중합체 필름의 광학, 전자 광학, 전자, 반도체 또는 발광 부품 또는 장치에서의 용도에 관한 것이다.
이방성 중합체 필름의 제조를 위한 중합성 액정 물질이 선행 기술에 공지되어 있다. 통상적으로, 이러한 필름은 중합성 액정 혼합물의 박층을 기판에 고팅하고, 상기 혼합물을 균일한 배향으로 정렬하고, 최종적으로는, 중합성 액정 물질을 중합함으로써 액정 분자의 배향을 고정함으로써 제조된다. 이에 따라, 중합된 필름에서 액정 분자의 배향은 평면, 즉 액정 분자가 층과 실질적으로 평행, 호메오트로픽(homeotropic)(층에 직각 또는 수직임) 또는 경사지게 배향될 수 있다. 상응하는 광학 필름은, 예를 들어 EP 0 940 707 B1, EP 0 888 565 B1 및 GB 2 329 393 B1에 기재되어 있다.
당업자에게 통상적으로 공지되어 있는 바와 같이, 중합성 액정 물질을 기반으로 하는 광학 필름은 전형적으로 파장 의존적 지연(retardation)을 나타낸다. 이와 관련하여, 광학 거동의 하기 3개의 주요 유형이 공지되어 있다:
(i) "통상(normal)" 또는 "양성" 광학 분산(예컨대 EP 0 940 707 B1에 기재되어 있음);
(ii) "역전" 또는 "음성" 광학 분산(예컨대 WO 2016/020035 A1에 기재되어 있음); 및
(iii) "평탄" 광학 분산(예컨대 WO 2009/058396 A1에 기재되어 있음).
예를 들어, 평탄 분산 중합성 액정 물질은 수학식에서 정상 굴절률(no)이 이상 굴절률(ne)보다 큰 하나 이상의 성분을 첨가함으로써 제조될 수 있다. 따라서, 고도로 공액된 치환기가 분자의 장축에 대해 직교 위치에 있도록 요구된다. 상기 물질은 광학 필름을 경화시킬 때 자외선량의 일부를 흡수하고, 이는 저조한 수준의 경화 및 경화된 필름의 저조한 내열성을 야기한다. 또한, 상기 분자는 산소의 존재하에 고온에서 쉽게 산화될 수 있다. 이는 고도로 공액된 반응성 메소젠을 함유하는 고 복굴절 제형에도 동일하게 적용되고, 이는 경화된 필름의 내열성을 감소시키고 황화에 전형적으로 취약하다.
예를 들어, WO 2008/119427 A1에는 음성 광학 분산을 갖는 복굴절 중합체 필름이 기재되어 있고, 이는 하기 화학식의 구조를 갖는 화합물 또는 이의 유도체를 음의 분산 성분으로서 포함하는 중합성 액정 물질로부터 수득가능하다.
Figure pct00001
중합성 액정 물질에서 음성 분산 성분의 비는 WO 2008/119427 A1에 개시되어 있고, 예를 들어 고체의 총량을 기준으로(즉 용매 없이) 50 내지 60%이다.
그러나, 전형적으로, 선행기술에 따른 벌키(bulky)한 성질의 음성 분산 화합물은 정렬이 어렵거나 소둔(annealing) 온도에 있어서 협소한 공정 범위를 야기하고, 이는 대량 생산에 편리하지 않다.
또한, 선행 기술의 평탄 분산 필름은 이용되는 액정 물질의 낮은 복굴절률에 기인하여 바람직하지 않게 두껍다(30 내지 100 ㎛). 광학 지연 필름의 지연이 이의 복굴절률과 필름 두께의 곱으로 주어지고, 일반적으로, 더 얇은 필름이 평탄 패널 디스플레이 적용례에 바람직하기 때문에, 동일한 지연을 성취하는 한편, 필름의 복굴절률을 증가시켜 필름의 두께를 줄이는 것이 필요하다. 또한, 선행 기술의 평탄 분산 필름은 이의 바람직하지 않은 두께에 기인하여 종종 바람직하지 않은 가공 단계를 요하고, 이는 대량 생산 공정에 적합하지 않다.
또 다른 양상은 평탄 분산 필름을 위한 중합성 액정 물질이 실온에서는 안정하지만, 고온에서는 분해될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 일정 시간 가열될 때, 광학 필름의 광학적 특성, 예컨대 분산 또는 지연이 시간 경과에 따라 감소한다. 이는 특히 낮은 정도의 중합 및 중합체에서 상응하는 고함량의 잔류성 유리 라디칼, 중합체 수축 및/또는 열-산화성 분해에 기인할 수 있다. 그러나, 분해의 감소는 광학 필름이 셀내(in-cell) 적용례에 이용될 때 고온에 기인하여 특히 중요하다. 특히, 광학 필름은 액정 셀의 폴리이미드 층을 소둔할 때를 견뎌내야 한다.
전술된 문제를 해결하기 위해, 높은 정도의 중합은, 예를 들어 이용되는 광 개시제의 선택 및 이의 고체 함량을 증가시킴에 의해 영향을 받을 수 있다. 특히, 광개시제의 고체 함량을 증가시킴으로써, 전형적으로, 중합률(polymerisation rate)의 증가가 성취될 수 있고, 이는 더 높은 정도의 경화를 야기한다. 그러나, 전형적으로, 광개시제의 고체 함량을 증가시키는 것은 매우 높은 중합률에 기인하여 액정 분자의 균일한 정렬의 손실을 초래한다.
다반응성 물질이 가교연결 밀도를 증가시킴으로써 중합된 필름의 중합체 축소를 감소시키는데 사용될 수 있다. 중합체 축소는 광학 필름 두께의 감소이고, 하기 수학식 1에 따라 통과하는 광의 지연을 감소시킨다:
[수학식 1]
R = dΔn
상기 식에서,
R은 지연이고;
d는 복굴절 필름 두께이고;
Δn은 복굴절률이다.
그러나, 광학 지연 필름의 목적하는 특성, 예를 들어 액정 분자의 균일한 정렬, 필름 구조, 필름 접착력, 온도 안정성 및 광학 성능은 특히 1반응성 및 2반응성 메소젠 화합물의 비율 및 선택과 관련하여 중합성 액정 물질의 조성에 매우 의존적이다.
열-산화성 분해는 고온에서 산화에 의해 촉매되는 중합체 네트워크의 파괴이다. 통상적으로 공지되어 있는 바와 같이, 항산화성 첨가제, 또는 단형(short) 항산화제가 고온에서 중합체의 열-산화성 분해를 감소시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 여기서, 항산화제의 양을 증가시키는 것도 전형적으로 액정 분자의 균일한 정렬의 손실을 초래한다.
요약하면, 선행 기술의 모든 예들은 특정 첨가제, 예컨대 광개시제 또는 항산화제의 첨가 또는 중합체 네트워크의 가교연결 밀도를 증가시킴에 의해 내열성을 향상시키거나 상이한 방법을 기재하고 있다. 그러나, 상기 방법을 상용할 때, 경화된 필름의 저조한 접착력, 겔화 효과 또는 오정렬과 같은 단점이 야기된다.
따라서, 선행기술의 물질의 단점을 나타내지 않거나 이를 약소한 정도로만 나타내는 신규하고 바람직하게는 향상된 중합성 액정 물질 또는 생성되는 중합체 필름에 대한 필요성이 여전하다.
필름 제조에 사용되는 상기 중합성 액정 물질을 포함하는 중합성 액정 매질은 우수한 열 특성, 특히 중간 정도의 융점, 액정 호스트 및 유기 용매에서의 우수한 용해성 및 합리적인 외삽 등명점을 나타내야 하고, 뛰어난 광학적 특성을 추가로 나타내야 한다.
유리하게는, 전술된 중합성 액정 물질은 바람직하게는 다양한 균일 정렬된 중합체 필름의 제조에 적용가능해야 하고, 특히 동시에 하기 요건을 성취하여야 한다:
- 기판에 대한 바람직한 접착을 나타내고;
- 가시광에 대해 매우 투과성이고;
- 시간 경과에 따른 황색 착색(황화)이 감소하고;
- 필름 두께를 줄이기 위해 높은 복굴절률을 나타내고;
- 바람직한 고온 안정성 또는 내구성을 나타내고; 추가로
- 균일 정렬된 중합체 필름이 대량 생산에 통상적으로 공지되어 있는 방법과 호환성 있게 제조되어야 한다.
본 발명의 다른 목적은 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 즉시 자명하다.
놀랍게도, 본 발명자들은 청구범위 제1항에 따른 중합성 액정 물질을 사용함으로써 상기 요건 중 하나 이상, 바람직하게는 모두가, 바람직하게는 동시에 충족될 수 있음을 발견하였다.
본 발명은 하나 이상의 하기 화학식 A의 화합물 20 중량% 이하 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물 20 중량% 이하를 포함하는 중합성 액정 매질에 관한 것이다:
Figure pct00002
Figure pct00003
상기 식에서,
P는 서로 독립적으로, 바람직하게는 하기 P에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖는 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 3-에틸옥세탄, 에폭시, 비닐옥시 또는 스티렌 기이고;
Sp는, 바람직하게는 하기 Sp에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
La는 다수의 경우 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, SCN, SF5이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 임의적으로 1불화 또는 다불화된 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나(여기서 알킬 및 알콕시 이외의 기들은 2개 이상의 C 원자를 갖고 분지쇄 기는 3개 이상의 C 원자를 가짐), 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
U1 및 U2는 서로 독립적으로
Figure pct00004
및 이들의 거울상으로부터 선택되되, 고리 U1 및 U2는 각각 축방향 결합을 통해 기 -(B)q-에 결합되고, 상기 고리들에서 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체되고, 고리 U1 및 U2는 하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환되고;
Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 CH 또는 SiH이고;
Q3은 C 또는 Si이고;
B는 각각의 경우 서로 독립적으로 -C≡C-, -CY1=CY2-이거나, 임의적으로 치환된 방향족 기 또는 헤테로방향족 기이고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN 또는 R0이고;
q는 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 7이고;
A1 내지 A4는 서로 독립적으로 각각의 경우 하나 이상의 기 R5로 임의적으로 치환된 비방향족, 방향족, 헤테로방향족, 카보사이클릭 및 헤테로사이클릭 기로부터 선택되되, -(A1-Z1)m-U1-(Z2-A2)n- 및 -(A3-Z3)o-U2-(Z4-A4)p- 각각은 비방향족 기 이외에는 방향족 기를 함유하지 않고, 바람직하게는 하나 초과의 방향족 기를 함유하지 않고;
Z1 내지 Z4는 서로 독립적으로 각각의 경우 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2 ) 3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 또는 단일 결합이고;
R0 및 R00은 서로 독립적으로 H 이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
o 및 p는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
R1 내지 R5는 서로 독립적으로 동일하거나 상이하게 H, 할로겐, -CN, -NC, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X0, -C(=O)R0, -NH2, -NR0R00, -SH, -SR0, -SO3H, -SO2R0, -OH, -NO2, -CF3, -SF5, P-Sp-, 임의적으로 치환된 실릴이거나, 1 내지 40개의 C 원자를 갖되 임의적으로 치환되고 임의적으로 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 카빌 또는 하이드로카빌이거나, P 또는 P-Sp-이거나 P-Sp-로 치환되고, 여기서 화합물은 P 또는 P-Sp-이거나 이로 치환된 기 R1 내지 R5 중 하나 이상을 포함하고;
P는 중합성 기이고;
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 중합성 액정 매질 또는 중합체 필름의 평탄 광학 분산을 갖는 광학, 전자 및 전자 광학 부품 또는 장치, 바람직하게는 광학 필름, 지연기 또는 보상기에서의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 바람직하게는 배향된 상태의 액정 상의 후술 및 전술된 중합성 액정 매질을 박막 형태로 중합함에 의해 수득가능하거나 수득되는 복굴절 중합체 필름에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 전술 및 후술된 중합체 필름, 즉 A 플레이트 또는 C 플레이트, 바람직하게는 양성 A 플레이트(+A 플레이트) 또는 양성 C 플레이트(+C 플레이트)에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 중합성 액정 매질을 포함하는 광학, 전자 또는 전자 광학 부품 또는 장치에 관한 것이다.
전술된 장치들은 비한정적으로 전자 광학 디스플레이, LCD, 비선형 광학(NLO) 장치, 광학 정보 저장 장치, 전자 장치, 전자 발광 디스플레이, 유기 광전(OPV) 장치, 조명 장치, 센서 장치, 전자 사진 기록 장치 및 유기 메모리 장치를 포함한다.
전술된 부품들은 비한정적으로 광학 필름, 지연기, 보상기, 편광기, 빔 스플리터(beam splitter), 반사성 필름, 정렬 층, 색상 필터, 홀로그래픽 소자, 핫 스탬핑(hot stamping) 호일, 유색 이미지, 장식성 또는 보안성 표시, 액정 안료, 접착제, 유기 반도체, 유기 전계 효과 트랜지스터(OFET), 집적 회로(IC), 박막 트랜지스터(TFT), 라디오 주파수 식별(RFID) 태그, 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 발광 트랜지스터(OLET), 유기 태양 전지(O-SC), 유기 레이저 다이오드(O-레이저), 유기 집적 회로(O-IC), 전극 물질, 광전도체, 광검출기, 캐퍼시터, 전하 주입 층, 쇼트키(Schottky) 다이오드, 평면화 층, 정전기 방지 필름, 전도성 기판, 전도성 패턴, 전자 사진 적용례, 전자 사진 기록, 바이오센서 및 바이오칩을 포함한다.
용어 및 정의
본원에 사용된 용어 "중합체"는 하나 이상의 구별되는 유형의 반복단위 골격을 포함하는 분자를 의미하는 것으로 이해될 것이고, 통상적으로 공지되어 있는 용어 "올리고머(oligomer)", "공중합체" 및 "동종중합체" 등을 포함한다. 또한, 상기 용어 "중합체"가 중합체 자체 이외에도, 상기 중합체의 합성에 참여한 개시제로부터의 잔류물, 촉매 및 기타 요소를 포함하는 것으로 이해되되, 상기 잔류물은 이에 공유결합에 의해 혼입되지는 않는다. 또한, 상기 잔류물 및 기타 요소는 통상적으로는 중합 후 정제 과정에서 제거되지만, 용기간에, 또는 용매 또는 분산 매질간에 옮겨질 때 일반적으로 중합체와 함께 유지되도록 상기 중합체와 전형적으로 혼합되거나 합쳐진다.
본원에 사용되는 용어 "(메트)아크릴산 중합체"는 아크릴산 중합체, 즉 메트아크릴산 단량체로부터 수득가능한 중합체, 및 상기 공단량체의 혼합물로부터 수득가능한 상응하는 공중합체를 포함한다.
용어 "중합"은 다수의 중합성 기 또는 이러한 중합성 기를 함유하는 중합체 전구체(중합성 화합물)를 서로 결합시킴으로써 중합체를 형성하는 화학적 과정을 의미한다.
용어 "필름" 및 "층"은 지지성 기판 상의, 또는 2개의 기판들 사이의 기계적 안정성을 갖는 견고성 또는 가요성이고, 자체-지지성 또는 자립성 필름, 및 코팅 또는 층을 포함한다.
용어 "메소젠 화합물" 및 "액정 화합물"은 하나 이상의 칼라미틱(calamitic)(막대형 또는 라스(lath)형) 또는 디스코틱(discotic)(원판형) 메소젠 기를 포함하는 화합물을 의미한다. 용어 "메소젠 기"는 액정상(또는 메소상(mesophase)) 거동을 포함하는 능력을 갖는 기를 의미한다. 메소젠 기를 포함하는 화합물은 자체적으로 액정 메소상을 나타낼 필요가 없다. 또한, 이는 다른 화합물과의 혼합물에서만, 또는 메소젠 화합물 또는 물질, 또는 이의 혼합물이 중합될 때 액정 메소상을 나타낼 수 있다. 간단함을 위해, 용어 "액정"은 이후로 메소젠 물질 및 액정 물질 둘 다에 사용된다. 정의의 개관을 위해, 문헌[Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]을 참고한다.
칼라미틱 메소젠 기는 통상적으로 서로 직접 또는 연결기를 통해 연결된 하나 이상의 방향족 또는 비방향족 환 기로 이루어진 메소젠 코어를 포함하고, 상기 메소젠 코어의 장방향 측면(long side)에 부착된 하나 이상의 측기에 부착된 말단기를 임의적으로 포함하되, 상기 말단 기 및 측기는 통상적으로, 예를 들어 카빌 또는 하이드로카빌 기, 극성 기, 예컨대 할로겐, 니트로, 하이드록시 등으로부터 선택되거나, 중합성 기이다.
용어 "반응성 메소젠(RM)"은 중합성 메소젠 또는 액정 화합물을 의미한다.
또한, 하나의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물은 "1반응성" 화합물로서, 2개의 중합성 기를 갖는 화합물은 "2반응성" 화합물로서, 2개 초과의 중합성 기를 갖는 화합물은 "다반응성" 화합물로서 지칭된다. 또한, 중합성 기를 갖지 않는 화합물은 "비반응성" 화합물로서 지칭된다.
용어 "중합성 액정 물질"은 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과, 바다 바람직하게는 98 중량% 초과의 전술 및 후술된 중합성 화합물을 포함하는 물질을 의미한다.
용어 "비메소젠 화합물 또는 비메소젠 물질"은 상기 정의된 메소젠 기를 함유하지 않는 화합물 또는 물질을 의미한다.
가시광선 또는 VIS 광은 약 400 내지 약 740 nm의 파장을 갖는 전자기 복사이다. 자외선(UV)은 약 200 내지 약 450 nm의 파장을 갖는 전자기 복사이다.
복사 조도(Ee) 또는 복사 전력은 표면에 입사하는 단위 면적(dA)당 전자기 복사의 전력(dθ)으로서 정의된다(하기 수학식 2).
[수학식 2]
Ee = dθ/dA
복사 노출량 또는 복사량(He)은 시간(t)과 복사 조도(Ee) 또는 복사 전력의 곱이다(하기 수학식 3).
[수학식 3]
He = Ee·t
모든 온도, 예컨대 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱상(S)으로부터 네마틱상(N)으로의 전이온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)는 섭씨온도로 인용된다. 모든 온도 차이는 도의 차이로 인용된다.
용어 "등명점"은 메소상(최고온도 범위에 의함)과 등방성 상 간의 전이가 일어나는 온도를 의미한다.
용어 "방향자"는 당업계에 공지되어 있고, 액정 분자 또는 반응성 메소젠 분자의 분자 장축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 분자 단축(디스코틱 화합물의 경우)의 바람직한 배향 방향을 의미한다. 이러한 이방성 분자의 단일축 질서화의 경우, 상기 방향자는 이방성의 축이다.
모든 물리적 특성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 측정되고, 20℃의 온도에 대해 제시된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3 nm의 파장에서 측정된다.
정의가 명확하지 않은 경우, 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 제시된 바가 적용될 것이다.
화학식에서 명확히 달리 제시되지 않는 한, 하기 용어들은 하기 의미들을 갖는다:
"카빌 기"는 하나 이상의 C 원자를 함유하되 추가의 원자를 함유하지 않거나(예를 들어 -C≡C-) 하나 이상의 추가 원자, 예컨대 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 임의적으로 함유하는(예를 들어 카보닐 등) 일가 또는 다가 유기 기를 나타낸다. "하이드로카빌 기는" 하나 이상의 H 원자 및 임의적으로 하나 이상의 헤테로 원자, 예컨대 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 추가로 함유하는 카빌 기이다.
카빌 또는 하이드로카빌 기는 포화 기 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화 기는, 예를 들어 아릴 기, 알켄일 기 또는 알킨일 기이다. 3개 초과의 C 원자를 갖는 카빌 또는 하이드로카빌 기는 직쇄, 분지쇄 및/또는 환일 수 있고 스피로 연결 또는 응축된 고리를 함유할 수 있다.
바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 특히 바람직하게는 1 내지 18개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시, 또는 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시, 또는 6 내지 40개, 바람직하게는 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다. 추가로 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 C1-C40 알킬, C2-C40 알켄일, C2-C40 알킨일, C3-C40 알릴, C4-C40 알킬다이엔일, C4-C40 폴리엔일, C6-C40 아릴, C6-C40 알킬아릴, C6-C40 아릴알킬, C6-C40 알킬아릴옥시, C6-C40 아릴-알킬옥시, C2-C40 헤테로아릴, C4-C40 사이클로알킬, C4-C40 사이클로알켄일 등이다. C1-C22 알킬, C2-C22 알켄일, C2-C22 알킨일, C3-C22 알릴, C4-C22 알킬다이엔일, C6-C12 아릴, C6-C20 아릴알킬 및 C2-C20 헤테로아릴이 특히 바람직하다.
추가로 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 보다 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환 알킬 라디칼이되, 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다치환될 수 있고, 여기서 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있다.
상기 RX는 바람직하게는 H, 할로겐, 또는 하나 이상의 비인접 C 원자는 -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 불소로 대체될 수 있는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환 알킬, 6 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기 또는 2 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기로 대체될 수 있다.
바람직한 알킬 기는, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, s-부틸, t-부틸, 2-메틸부틸, n-펜틸, s-펜틸, n-헥실, 2-에틸헥실, n-헵틸, n-옥틸, n-노닐, n-데실, n-운데실, n-도데실, 도데칸일, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-부틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이다.
바람직한 알켄일 기는, 예를 들어 에텐일, 프로펜일, 부텐일, 펜텐일, 사이클로펜텐일, 헥센일, 사이클로헥센일, 헵텐일, 사이클로헵텐일, 옥텐일, 사이클로옥텐일 등이다.
바람직한 알킨일 기는, 예를 들어 에틴일, 프로핀일, 부틴일, 펜틴일, 헥신일, 옥틴일 등이다.
바람직한 알콕시 기는, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 2-메톡시에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, i-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, 2-메틸부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, n-헵틸옥시, n-옥틸옥시, n-노닐옥시, n-데실옥시, n-운데실옥시, n-도데실옥시 등이다.
바람직한 아미노 기는, 예를 들어 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.
아릴 및 헤테로아릴 기는 일환 또는 다환일 수 있다, 즉 이는 하나의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 페닐), 2개 이상의 고리를 가질 수 있거나, 융합될 수 있는 2개 이상의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 나프틸), 공유 결합될 수 있는 2개 이상의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 바이페닐), 융합되고 연결된 고리의 조합을 가질 수 있다. 헤테로아릴 기는 하나 이상의 헤테로 원자, 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로 원자를 함유한다.
융합된 고리를 임의적으로 함유하고 임의적으로 치환된 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 1-, 2- 또는 3-환 아릴 기, 또는 2 내지 25개의 C 원자를 갖는 1-, 2- 또는 3-환 헤테로아릴 기가 특히 바람직하다. 또한, O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않도록 하나 이상의 CH 기가 N, S 또는 O로 대체될 수 있는 5-, 6- 또는 7-원 아릴 및 헤테로아릴 기가 바람직하다.
바람직한 아릴 기는, 예를 들어 페닐, 바이페닐, 터페닐, [1,1':3',1"]터페닐-2'-일, 나프틸, 안트라센, 바이나프틸, 페난트렌, 피렌, 다이하이드로피렌, 크리센, 페릴렌, 테트라센, 펜타센, 벤조피렌, 플루오렌, 인덴, 인데노플루오렌, 스피로바이플루오렌 등이다.
바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들어 5-원 고리, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이소옥사졸, 1,2-티아졸, 1,3-티아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-티아다이아졸, 1,2,4-티아다이아졸, 1,2,5-티아다이아졸, 1,3,4-티아다이아졸; 6-원 고리, 예컨대 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 1,3,5-트라이아진, 1,2,4-트라이아진, 1,2,3-트라이아진, 1,2,4,5-테트라진, 1,2,3,4-테트라진, 1,2,3,5-테트라진; 또는 축합된 기, 예컨대 인돌, 이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 퓨린, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리딘이미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤즈옥사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이소옥사졸, 벤조티아졸, 벤조퓨란, 이소벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조이소퀴놀린, 아크리딘, 페노티아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 티에노[2,3b]티오펜, 티에노[3,2b]티오펜, 다이티에노티오펜, 이소벤조티오펜, 다이벤조티오펜, 벤조티아다이아조티오펜 또는 이들 기의 조합이다. 또한, 헤테로아릴 기는 알킬, 알콕시, 티오알킬, 불소, 플루오로알킬 또는 추가적 아릴 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수 있다.
(비방향족) 지환 및 헤테로환 기는 단일 결합만을 함유하는 포화된 고리, 및 다중 결합도 함유할 수 있는 부분적으로 불포화된 고리 둘 다를 포함한다. 헤테로환 고리는 하나 이상의 헤테로 원자, 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로 원자를 함유한다.
비방향족 지환 및 헤테로환 기는 일환(즉, 단지 하나의 고리를 함유함, 예컨대 사이클로헥산) 또는 다환(즉, 복수의 고리를 함유함, 예컨대 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄)일 수 있다. 포화된 기가 특히 바람직하다. 또한, 임의적으로 융합된 고리를 함유하고 임의적으로 치환된 3 내지 25개의 C 원자를 갖는 일환, 이환 또는 삼환 기가 바람직하다. 하나 이상의 C 원자는 Si로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기가 N으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 비인접 CH2 기가 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있는 5-, 6-, 7- 또는 8-원 탄소환 기가 추가로 바람직하다.
바람직한 지환 및 헤테로환 기는, 예를 들어 5-원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘; 6-원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘; 7-원 기, 예컨대 사이클로헵탄; 및 융합된 기, 예컨대 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 인단, 바이사이클로[1.1.1]펜탄-1,3-다이일, 바이사이클로[2.2.2]옥탄-1,4-다이일, 스피로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일이다.
아릴, 헤테로아릴, (비방향족) 지환 및 헤테로환 기는 임의적으로는 바람직하게는 실릴, 설포, 설폰일, 포름일, 아민, 이민, 니트릴, 머캅토, 니트로, 할로겐, C1-12 알킬, C6-12 아릴, C1-12 알콕시, 하이드록시 또는 이들 기의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기를 갖는다.
바람직한 치환기는, 예를 들어 용해도-촉진기, 예컨대 알킬 또는 알콕시, 전자-끄는기, 예컨대 불소, 니트로 또는 니트릴, 또는 중합체에서 유리전이 온도(Tg)를 증가시키는 치환기, 특히 벌키기, 예컨대 t-부틸 또는 임의적으로 치환된 아릴 기이다.
하기 "L"로도 지칭되는 바람직한 치환기는, 예를 들어 F, Cl, Br, I, -OH, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Y1, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx 또는 -N(Rx)2이되, Rx는 전술된 의미를 갖고, Yx는 할로겐, 임의적으로 치환된 실릴, 또는 4 내지 40개, 바람직하게는 4 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이되, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체될 수 있다.
"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, RY, -ORY, -CO-RY, -CO-O-RY, -O-CO-RY 또는 -O-CO-O-RY로 치환되는 것을 의미하되, RY는 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 환 알킬 쇄이다.
상기 및 하기 나타낸 화학식에서, 치환된 페닐렌 고리
Figure pct00005
는 바람직하게는
Figure pct00006
Figure pct00007
이되, L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 및 하기 정의된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, CH2CH(CH3)C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 또는 P-Sp-, 매우 바람직하게는 F, Cl, CN, CH3, C2H5, OCH3, COCH3, OCF3 또는 P-Sp-, 가장 바람직하게는 F, Cl, CH3, OCH3, COCH3 또는 OCF3이다.
"할로겐"은 F, Cl, Br 또는 I, 바람직하게는 F 또는 Cl, 보다 바람직하게는 F이다.
"중합성 기(P)"는 바람직하게는 C=C 이중 결합 또는 C≡C 삼중 결합을 함유하는 기, 및 개환에 의한 중합에 적합한 기, 예컨대 옥세탄 기 또는 에폭사이드 기로부터 선택된다.
바람직하게는, 중합성 기(P)는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure pct00008
Figure pct00009
, CH2=CW2-(O)k3-, CW1=CH-CO-(O)k3-, CW1=CH-CO-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, (CH2=CH-CH2)2N-CO-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, CH2=CH-(CO)k1-Phe-(O)k2- 및 Phe-CH=CH-로 이루어지는 군으로부터 선택되되,
W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고;
W2는 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고;
W3 및 W4는 각각 서로 독립적으로 H, Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬이고, Phe는 상기 정의된 하나 이상의 라디칼 L로 임의적으로 치환되되 P-Sp와는 상이한 1,4-페닐렌이고, 바람직한 치환기 L은 F, Cl, CN, NO2, CH3, C2H5, OCH3, OC2H5, COCH3, COC2H5, COOCH3, COOC2H5, CF3, OCF3, OCHF2, OC2F5 또는 페닐이고;
k1, k2 및 k3은 각각 서로 독립적으로 0 또는 1이고, k3은 바람직하게는 1이고, k4는 1 내지 10의 정수이다.
특히 바람직한 중합성 기 P는 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CF-COO-, CH2=CH-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure pct00010
Figure pct00011
이되, W2는 H 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이다.
추가로 바람직한 중합성 기 P는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메트아크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드, 가장 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트, 특히 아크릴레이트이다.
바람직하게는, 모든 다반응성 중합성 화합물 및 이의 하위-화학식의 화합물은 하나 이상의 라디칼 P-Sp- 대신, 2개 이상의 중합성 기 P를 함유하는 하나 이상의 분지쇄 라디칼(다반응성 중합성 라디칼)을 함유한다.
이러한 유형의 적합한 라디칼, 및 이를 함유하는 중합성 화합물은, 예를 들어 US　7,060,200 B1 또는 US　2006/0172090 A1에 기재되어 있다.
하기 화학식의 화합물로부터 선택되는 다반응성 중합성 라디칼이 특히 바람직하다:
Figure pct00012
상기 식에서,
알킬은 단일 결합, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌이되, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 연결되지 않도록 -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN으로 대체될 수 있고, RX는 전술된 의미중 하나를 갖고;
aa 및 bb는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6이고;
X는 X'에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖고;
Pv 내지 Pz는 각각 서로 독립적으로 P에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 스페이서 기 Sp는 라디칼 "P-Sp-"가 화학식 "P-Sp'-X'-"와 일치하도록 화학식 Sp'-X'으로부터 선택되되,
Sp'은 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 임의적으로 일치환 또는 다치환되는 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌이되, 하나의 비인접 CH2 원자는 각각 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 연결되지 않도록 -O-, -S-, -NH-, -NRxx-, -SiRxxRyy-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -S-CO-, -CO-S-, -NRxx-CO-O-, -O-CO-NR0xx-, -NRxx-CO-NRyy-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 대체될 수 있고;
X'은 O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRxx-, -NRxx-CO-, -NRxx-CO-NRyy-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CRxx-, -CYxx=CYxx-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
Rxx 및 Ryy는 각각 서로 독립적으로 H 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
Yxx 및 Yyy는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고;
X'은 바람직하게는 -O-, -S- -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRxx-, -NRxx-CO-, -NRxx-CO-NRyy- 또는 단일 결합이다.
전형적인 스페이서 기 Sp'은, 예를 들어 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiRxxRyy-O)p1-이되, p1은 1 내지 12의 정수이고, q1은 1 내지 3의 정수이고, Rxx 및 Ryy는 전술된 의미를 갖는다.
특히 바람직한 기 -X'-Sp'-은 -(CH2)p1-, -O-(CH2)p1-, -OCO-(CH2)p1- 또는 -OCOO-(CH2)p1-이되, p1은 1 내지 12의 정수이다.
특히 바람직한 기 Sp'은, 예를 들어 각각의 경우 직쇄 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸렌이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 부텐일렌이다.
본 발명에 있어서,
Figure pct00013
는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
Figure pct00014
는 1,4-페닐렌이다.
본 발명에 있어서, 기 -COO-, -C(=O)O- 또는 -CO2-는 화학식
Figure pct00015
의 에스터 기이고, 기 -OCO-, -OC(=O)-, -O2C- 또는 -OOC-는 화학식
Figure pct00016
의 에스터 기이다.
분자 수준에서, 액정의 복굴절률은 분극률의 이방성(Δα = α∥ - α⊥)에 의존한다. "분극률"은 원자 또는 분자에서 전자 분포가 왜곡될 수 있는 여유분(ease)을 의미한다. 분극률은 전자가 많을수록, 확산성 전자 구름이 많을 수록 증가한다. 분극률은, 예를 들어 문헌[Jap. J. Appl. Phys. 42, (2003) p. 3463]에 기재되어 있는 방법을 사용하여 계산될 수 있다.
액정 또는 복굴절 물질의 층의 주어진 파장 R(λ)(mm)에서의 "광학 지연"은 상기 파장에서의 복굴절률 Δn(λ)과 층 두께 d(nm)의 곱으로서 하기 수학식 4에 따라 정의된다.
[수학식 4]
R(λ) = Δn(λ)ㆍd
광학 지연 R은 S-편광 및 P-편광된 광이 복굴절 물질을 통과하는 동안 지나는 광학적 경로 길이(nm)의 차를 나타낸다. "축상(on-axis)" 지연은 샘플 표면에 대해 직각 입사각에서의 지연을 의미한다.
용어 "음의 (광학) 분산"은 역 복굴절 분산을 나타내는 액정 물질 또는 층의 복굴절률을 지칭하되, 복굴절률의 강도(Δn)는 파장(λ)이 증가함에에 따라 증가하고(즉 ｜Δn(450)｜<｜Δn(550)｜, 또는 Δn(450)/Δn(550) < 1), 여기서 Δn(450) 및 Δn(550)은 각각 450 nm 및 550 nm에서 측정된 물질의 복굴절률이다. 이와는 반대로, "양의 (광학) 분산"은 ｜Δn(450)｜>｜Δn(550)｜, 또는 Δn(450)/Δn(550) > 1을 갖는 물질 또는 층을 의미한다. 예를 들어, 문헌[A. Uchiyama, T. Yatabe "Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units". J. Appl. Phys. Vol. 42 pp 6941-6945 (2003)]을 참고한다. "평탄 (광학) 분산"은 ｜Δn(450)｜>｜Δn(550)｜, 또는 Δn(450)/Δn(550)이 약 1인 물질 또는 층을 의미한다.
제시된 파장에서 광학 지연이 전술된 복굴절률 및 층 두께의 결과로서 정의되기 때문에[R(λ) = Δn(λ) . d], 광학 분산은 비 Δn(450)/Δn(550)에 의해 "복굴절 분산"으로서, 또는 비 R(450)/R(550)에 의해 "지연 분산"으로서 표현될 수 있되, R(450) 및 R(550)은 450 내지 550 nm 각각의 파장에서 측정된 물질의 지연이다. 층 두께 d가 파장에 의해 변하지 않기 때문에, R(450)/R(550)은 Δn(450)/Δn(550)과 동일하다. 따라서, 음의 또는 역의 분산을 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550) < 1 또는 ｜R(450)｜ < ｜R(550)｜을 갖고, 양 또는 중간의 분산을 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550) > 1 또는 ｜R(450)｜ > ｜R(550)｜을 갖고, 평탄 분산을 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550)이 약 1이거나, ｜R(450)｜과 ｜R(550)｜이 대략적으로 같다.
본 발명에서 달리 언급되지 않는 한, "광학 분산"은 지연 분산, 즉 R(450)/R(550)을 의미한다.
용어 "고 분산"은 분산의 절대값이 1로부터 큰 편차를 나타냄을 의미하고, "저 분산"은 분산의 절대값이 1로부터 작은 편차를 나타냄을 의미한다. 따라서, "음의 고 분산"은 분산값이 1보다 상당히 작음을 의미하고, "음의 저 분산"은 분산값이 1보다 약간만 작음을 의미한다.
물질의 지연(R(λ))은 분광 타원계(spectroscopic ellipsometer), 예를 들어 제이. 에이. 울람 컴퍼니(J. A. Woollam Co.)에 의해 제조된 M2000 분광 타원계를 사용하여 측정될 수 있다. 상기 계기는 복굴절 샘플의 광학 지연을 나노미터 단위로 측정할 수 있다(예를 들어, 석영에 대한 파장 범위는 370 내지 2000 nm임). 상기 데이터로부터, 물질의 분산 R(450)/R(550) 또는 Δn(450)/Δn(550)을 계산할 수 있다.
이러한 측정을 수행하기 위한 방법은 문헌[National Physics Laboratory (London, UK) by N. Singh in October 2006 and entitled "Spectroscopic Ellipsometry, Part1 - Theory and Fundamentals, Part 2 - Practical Examples and Part 3 - measurements]에 제시되어 있다. 문헌[Retardation Measurement (RetMeas) Manual (2002)] 및 문헌[Guide to WVASE (2002) (Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) published by J. A. Woollam Co. Inc (Lincoln, NE, USA)]에 기재되어 있는 측정 절차에 따라 측정될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 상기 방법은 본 발명에 대해 기재되어 있는 물질, 필름 및 장치의 지연을 측정하는데 사용된다.
용어 "A 플레이트"는 층의 평면에 평행하게 배향된 이상(extraordinary) 축을 갖는 단일축 복굴절 물질의 층을 이용하는 광학 지연기를 지칭한다.
용어 "C 플레이트"는 층의 평면에 수직하게 배향된 이상 축을 갖는 단일축 복굴절 물질의 층을 이용하는 광학 지연기를 지칭한다. 균일 배향을 갖는 광학 단일축 복굴절 액정 물질을 포함하는 A 플레이트/C 플레이트에서, 필름의 광학 축은 이상 축의 방향에 의해 제시된다. 양의 복굴절률을 갖는 광학 단일축 복굴절 물질을 포함하는 A(또는 C) 플레이트는 "양의 A(또는 C) 플레이트" 또는 "+A(또는 +C) 플레이트"로도 지칭된다. 음의 복굴절률을 갖는 광학 단일축 복굴절 물질, 예컨대 디스코틱 이방성 물질을 포함하는 A(또는 C) 플레이트는 디스코틱 물질의 배향에 따라 "음의 A(또는 C) 플레이트" 또는 "-A(또는 -C) 플레이트"로도 지칭된다. 스펙트럼의 자외선 부분에서 반사 대역을 갖는 콜레스테릭 칼라미틱 물질도 음의 C 플레이트의 광학적 특성을 갖는다.
복굴절률 Δn은 하기 수학식 5와 같이 정의된다:
[수학식 5]
Δn = ne - no
상기 식에서,
ne는 이상 굴절률이고;
no은 정상 굴절률이고,
유효 평균 굴절률 nav.는 하기 수학식 6에 의해 제시된다.
[수학식 6]
nav. = ((2no 2 + ne 2)/3)½
평균 굴절률 nav . 및 정상 굴절률 no은 아베(Abbe) 굴절계를 사용하여 측정될 수 있다. Δn은 상기 수학식들로부터 계산될 수 있다.
명확히 달리 제시되지 않는 한, 본원에 사용된 용어의 복수형은 단수형을 포함하는 것으로 이해되고, 이의 역도 마찬가지이다.
본 명세서의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다" 및 "함유하다", 및 상기 단어의 변형, 예를 들어 "포함하는" 등은 "비한정적으로 포함함"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않도록 의도된다(배제하지 않는다). 즉, 단어 "포함하다"는 용어 "~로 이루어지다"도 포함하되 이로 한정되지 않는다.
본 명세서의 설명 및 청구범위 전반에 걸쳐, 용어 "수득가능하다" 및 "수득되다", 및 상기 단어의 변형은 "비한정적으로 포함함"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않도록 의도된다(배제하지 않는다). 즉, 단어 "수득가능하다"는 용어 "수득되다"도 포함하되 이로 한정되지 않는다.
본원 전반에 걸쳐 명확히 달리 언급되지 않는 한, 모든 농도는 중량%이고 각각의 완전 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨온도(셀시우스) 및 섭씨온도의 온도 차이로 제시된다.
발명의 상세한 설명
바람직하게는, 중합성 액정 매질은 하나 또는 2개 이상의 하기 화학식 A의 화합물, 보다 바람직하게는 하나의 화학식 A의 화합물을 포함한다.
바람직하게는, 결정화 문제를 피하기 위해, 중합체 액정 매질을 전체로 하여 이 중 화학식 A의 화합물의 양은 20% 미만, 바람직하게는 12 내지 18%, 보다 바람직하게는 10 내지 15%이다.
바람직하게는, 중합성 액정 매질은 1 또는 2개 이상의 화학식 I의 화합물, 보다 바람직하게는 하나의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
바람직하게는, 중합성 액정 물질을 전체로 하여 이 중 화학식 I의 화합물의 양은 20% 미만, 바람직하게는 12 내지 18%, 보다 바람직하게는 10 내지 15%이다.
바람직한 양태에서, 화학식 A의 화합물은 하기 하위 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00017
상기 식에서,
P는 상기 화학식 A에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖고;
x, y 및 z는 서로 독립적으로 0이거나 동일하거나 상이하게 1 내지 12의 정수이다.
또한, 화학식 A의 화합물이 하기 하위 화학식의 화합물로부터 선택되는 중합성 액정 매질이 바람직하다.
Figure pct00018
Figure pct00019
추가로 바람직한 양태에서, 화학식 A의 화합물은 화학식 A2 및 A6, 특히 화학식 A2의 화합물 군으로부터 선택된다.
또 다른 바람직한 양태에서, 화학식 I의 가교 기 B를 형성하는 하위 기는 120°이상, 바람직하게는 180°의 결합각을 갖는 기로부터 선택된다. -C≡C- 또는 2가 방향족 기가 파라-위치로 이의 인접한 기에 연결되는 것, 예를 들어 1,4-페닐렌, 나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,6-다이일 또는 티에노[3,2-b]티오펜-2,5-다이일이 매우 바람직하다.
추가로 가능한 하위 기는 -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N- 및 -CH=CR0-을 포함하되, Y1, Y2 및 R0은 상기 정의된 의미를 갖는다.
바람직하게는, 화학식 I의 가교 기 또는 -(B)q-는 -C≡C-, 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌 및 임의적으로 치환된 9H-플로오렌-2,7-다이일로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 기를 포함한다. 하위 기 또는 화학식 I의 B는 바람직하게는 -C≡C-, 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌 및 임의적으로 치환된 9H-플로오렌-2,7-다이일로 이루어지는 군으로부터 선택되되, 상기 플루오렌 기에서 9-위치에서의 H 원자는 카빌 또는 하이드로카빌 기로 임의적으로 대체된다.
매우 바람직하게는, 화학식 I의 가교 기 또는 -(B)q-는 C≡C-, -C≡C-C≡C-, -C≡C-C≡C-C≡C-, -C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-,
Figure pct00020
이되, r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고, L은 후술된 의미를 갖는다.
본 발명의 게스트(guest) 화합물에서, 가교 기가 부착되는 메소젠 기의 비방향족 고리, 예컨대 화학식 I의 U1 및 U2는
Figure pct00021
로부터 선택되되, R5는 화학식 I에 정의된 바와 같다.
바람직하게는, 화학식 I에서 방향족 기 A1 내지 A4는 단핵(mononuclear)(즉 단 하나의 방향족 고리를 가짐(예를 들어 페닐 또는 페닐렌)) 또는 다핵(즉 2개 이상의 융합된 고리를 가짐(예를 들어 나프틸 또는 나프틸렌))일 수 있다. 융합된 고리를 포함하고 임의적으로 치환될 수 있는 25개 이하의 C 원자를 갖는 1환, 2환 또는 3환 방향족 또는 헤테로방향촉 기가 특히 바람직하다.
m 및 p가 1이고 n 및 o가 1 또는 2인 화학식 I의 화합물이 매우 바람직하다. m 및 p가 1 또는 2이고, n 및 o가 0인 화학식 I의 화합물이 더욱 바람직하다. m, n, o 및 p가 2인 화합물이 더욱 바람직하다.
화학식 I의 화합물에서, 메소젠 기의 방향족 및 비방향족 고리 기를 연결하는 연결기 또는 Z1 내지 Z4는 바람직하게는 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-,-CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-,-CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2 ) 3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 및 단일 결합, 매우 바람직하게는 -COO-, -OCO- 및 단일 결합으로부터 선택된다.
R0 및 R00는 바람직하게는 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬이다.
-CY1=CY2-는 바람직하게는 -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -CH=C(CN)-이다.
R1 내지 R5는 비키랄 또는 키랄 기일 수 있다. 특히 바람직한 키랄 기는, 예를 들어 2-부틸(=1-메틸프로필), 2-메틸부틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 2-에틸헥실, 2-프로필펜틸, 특히 2-메틸부틸, 2-메틸부톡시, 2-메틸펜톡시, 3-메틸펜톡시, 2-에틸헥속시, 1-메틸헥속시, 2-옥틸옥시, 2-옥사-3-메틸부틸, 3-옥사-4-메틸펜틸, 4-메틸헥실, 2-헥실, 2-옥틸, 2-노닐, 2-데실, 2-도데실, 6-메톡시옥톡시, 6-메틸옥톡시, 6-메틸옥타노일옥시, 5-메틸헵틸옥시카보닐, 2-메틸부티릴옥시, 3-메틸발레로일옥시, 4-메틸헥사노일옥시, 2-클로로프로피오닐옥시, 2-클로로-3-메틸부티릴옥시, 2-클로로-4-메틸발레릴옥시, 2-클로로-3-메틸발레릴옥시, 2-메틸-3-옥사펜틸, 2-메틸-3-옥사헥실, 1-메톡시프로필-2-옥시, 1-에톡시프로필-2-옥시, 1-프로폭시프로필-2-옥시, 1-부톡시프로필-2-옥시, 2-플루오로옥틸옥시, 2-플루오로데실옥시, 1,1,1-트라이플루오로-2-옥틸옥시, 1,1,1-트라이플루오로-2-옥틸 및 2-플루오로메틸옥틸옥시이다. 2-헥실, 2-옥틸, 2-옥틸옥시, 1,1,1-트라이플루오로-2-헥실, 1,1,1-트라이플루오로-2-옥틸 및 1,1,1-트라이플루오로-2-옥틸옥시가 매우 바람직하다.
바람직한 비키랄 분지쇄 기는 이소프로필, 이소부틸(=메틸프로필), 이소펜틸(=3-메틸부틸), 이소프로폭시, 2-메틸-프로폭시 및 3-메틸부톡시이다.
또 다른 바람직한 양태에서, 화학식 I의 화합물은 2개 이상의 중합성 기 P 또는 P-Sp-(다작용성 중합성 기)로 치환되는 하나 이상의 말단기, 예컨대 R1 내지 R4, 또는 치환기, 예컨대 R5를 포함한다.
화학식 I의 매우 바람직한 화합물은 하기 하위 화학식의 화합물이다:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
Figure pct00025
Figure pct00026
상기 식에서,
R1 내지 R5, A1 내지 A4, Z1 내지 Z4, B, m, n, o, p 및 q는 상기 정의된 의미를 갖는다.
하기 하위 화학식의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
상기 식에서,
Z는 상기 Z1에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖고;
R은 P-Sp-가 아닌 상기 R1에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖고;
P, Sp, L 및 r은 상기 정의된 바와 같고;
메소젠 기의 벤젠 고리는 상기 정의된 하나 이상의 L로 임의적으로 치환된다.
화학식 I의 화합물이 특히 Z가 -COO-이고, r이 각각의 경우 O이고, P 및 Sp가 상기 정의된 바와 같은 화학식 I25 및 I26의 화합물 군으로부터 선택되는 중합성 액정 매질이 더욱 바람직하다.
상기 바람직한 화합물에서 P-Sp-는 바람직하게는 P-Sp'-X'이고, X'은 바람직하게는 -O-, -COO- 또는 -OCOO-이다.
화학식 I의 화합물 및 이의 합성에 적합한 방법은 WO 2008/119427 A1에 개시되어 있다.
추가적으로, 추가의 중합성 화합물이 본 발명에 따른 중합성 액정 물질에 첨가될 수 있다. 이러한 화합물을 바람직하게는 메소젠 또는 액정이다. 보다 바람직하게는, 액정 물질은 반응성 메소젠, 가장 바람직하게는 1반응성 및 2반응성 메소젠으로부터 선택되는 하나 이상의 추가 화합물을 포함한다.
추가의 반응성 메소젠을 그 자체로 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예를 들어 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있다. 적합한 반응성 메소젠은, 예를 들어 WO 93/22397, EP 0 261 712, DE 195 04 224, WO 95/22586, WO 97/00600, US 5,518,652, US 5,750,051, US 5,770,107 및 US 6,514,578에 개시되어 있다. 특히 적합하고 바람직한 반응성 메소젠의 예는 하기 목록에 제시된다:
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
상기 식에서,
P0은 다수의 경우 서로 독립적으로 상기 P에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖는 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 3-에틸옥세탄, 에폭시, 비닐옥시 또는 스티렌 기이고;
Sp0은 상기 Sp'에 대해 정의된 의미 중 하나를 갖는 스페이서 기이고;
X0은 상기 X'에 대해 정의된 의미 중 하나를 가고;
Sp0-X0은 바람직하게는 -(CH2)p1-, -(CH2)p1-O-, -(CH2)p1-CO-O- 및 -(CH2)p1-O-CO-O-로부터 선택되되, p1은 1 내지 12의 정수이고, 상기 기는 존재하는 경우 O 원자를 통해 인접하는 고리에 연결되고;
A0 및 B0는 다수의 경우 서로 독립적으로 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 임의적으로 치환되는 1,4-페닐렌 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
Z0은 다수의 경우 서로 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
R0은 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 임의적으로 불화된 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0 또는 P-Sp0-X0-이고;
Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, SF5이거나, 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 임의적으로 불화된 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, 또는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 1불화, 올리고불화 또는 다불화된 알킬 또는 알콕시이고;
X00은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
R01은 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
R*은 4개 이상, 바람직하게는 4 내지 12개의 C 원자를 갖는 키를 알킬 또는 알콕시 기, 예컨대 2-메틸부틸, 2-메틸옥틸, 2-메틸부톡시 또는 2-메틸옥톡시이고;
Ch는 콜레스테릴, 에스트라다이올 또는 터페노이드 라디칼, 예컨대 멘틸 또는 시트로넬일이고;
L은 다수의 경우 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, SCN, SF5이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 1불화 또는 다불화된 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐 또는 알킬카보닐옥시이거나(여기서 알킬 및 알콕시가 아닌 기는 2개 이상의 C 원자를 함유하고, 분지쇄 기는 3개 이상의 C 원자를 함유함), 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
u는 0 또는 1이고;
v 및 w는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이되,
벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가로 치환될 수 있다.
특히 바람직하게는, 중합성 액정 호스트(host) 성분은 비키랄 화합물만을 함유하거나 키랄 화합물을 함유하지 않는다.
추가로 바람직하게는, 중합성 액정 호스트 성분은 화학식 MR3, MR4, MR7, MR8, MR9, MR10, MR18, MR27, MR28, DR1, DR5, DR6, DR7, DR8 및 DR9의 화합물 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다.
추가로 바람직하게는, 중합성 액정 호스트 성분은 하기 화학식의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함한다:
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
상기 식에서,
P0 및 R0은 상기 정의된 바와 같고, R0은 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시 또는 알킬카보닐옥시이고;
L은 CH3이고;
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 동일하거나 상이하게 1 내지 12의 정수이고;
z는 각각의 경우 서로 독립적으로 0 또는 1이되, z는 인접하는 x 또는 z가 0인 경우 0이다.
추가로 바람직하게는, 중합성 액정 호스트 성분은 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
상기 식에서,
L은 H 또는 CH3이다.
전술된 반응성 메소젠 및 이의 합성법은 선행 기술에 공지되어 있다. 예를 들어, 화합물 DR1a1 및 DR1a2는 문헌[D. J. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59]에 기재되어 있고, 화합물 MR10a1 및 MR10a2는 US 6,183,822에 기재되어 있고, 화합물 MR7a1 및 MR7a2는 US 5, 720, 900에 기재되어 있다.
추가로 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 추가의 중합 개시제, 항산화제, 계면활성제, 안정화제, 촉매, 감광제, 억제제, 쇄전달제, 동반-반응성 단량체, 반응성 시너, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수화제, 접착제, 유동 개선제, 탈가스제 또는 소포제, 탈기제, 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 및 나노입자로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의적으로 포함한다.
또 다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 중합성 비메소젠 화합물(반응성 시너)로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의적으로 포함한다. 중합성 액정 물질 중 이러한 첨가제의 양은 바람직하게는 0 내지 30%, 매우 바람직하게는 0 내지 25 중량%이다.
사용되는 반응성 시너는 실제적 기준에서 반응성 시너로 지칭되는 물질일 뿐만 아니라, 하나 이상의 보충적인 반응성 단위 또는 중합성 기 P, 예를 들어 하이드록시, 티올, 또는 아미노 기를 함유하는 이미 전술된 보조 화합물이고, 이를 통해 액정 화합물의 중합성 단위에 의한 반응이 일어날 수 있다.
광중합이 통상적으로 가능한 물질은, 예를 들어 하나 이상의 올레핀 이중 결합을 함유하는 일작용기, 이작용기 및 다작용기 화합물이다. 이의 예는 카복시산(예를 들어 라우르산, 미리스트산, 팔미트산 및 스테아르산)의 비닐 에스터; 다이카복시산(예를 들어 숙신산 및 아디프산)의 비닐 에스터; 일작용기 알콜(예를 들어 라우릴, 미리스틸, 팔미틸 및 스테아릴 알콜)의 알릴 및 비닐 에터, 및 메트아크릴산 및 아크릴산 에스터; 및 이작용기 알콜(예를 들어 에틸렌 글리콜 및 1,4-부탄다이올)의 다이알릴 및 다이비닐 에터이다.
예를 들어, 다작용기 알콜의 메트아크릴산 및 아크릴산 에스터, 특히 추가의 작용기, 또는 하이드록시 기 이외의 최대한 작용기를 함유하지 않는 것도 적합하다. 이러한 알콜의 예는 이작용기 알콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 보다 더 응축된 예들, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜 등, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜; 알콕시화된 페놀 화합물, 예컨대 에톡시화 및 프로폭시화된 비스페놀, 사이클로헥산다이메탄올; 삼작용기 및 다작용기 알콜, 예컨대 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨; 및 상응하는 알콕시화된, 특히 에톡시화 및 프로폭시화된 알콜이다.
다른 적합한 반응성 시너는 폴리에스터롤의 (메트)아크릴산 에스터인 폴리에스터 (메트)아크릴레이트이다.
적합한 폴리에스터롤의 예는 폴리올, 바람직하게는 다이올을 사용하여 폴리카복시산, 바람직하게는 다이카복시산의 에스터화에 의해 제조될 수 있는 것들이다. 이러한 하이드록시 함유 폴리에스터를 위한 출발 물질은 당업자에게 공지되어 있다. 사용될 수 있는 다이카복시산은 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바크산, o-프탈산, 및 이의 이성질체 및 수소화 생성물, 및 전술된 산의 에스터화 및 트랜스에스터화가 가능한 유도체, 예를 들어 무수물 및 다이알킬 에스터이다. 적합한 폴리올은 전술된 알콜, 바람직하게는 에틸렌글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,4-부탄다이올, 1,6-헥산다이올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산다이메탄올, 및 에틸렌 글리콜 및 프로필렌 글리콜 유형의 폴리글리콜이다.
적합한 반응성 시너는 추가로 1,4-다이비닐 벤젠; 트라이알릴 시아누레이트; 다이하이드로사이클로펜타다이엔일 아크릴레이트로도 공지되어 있는 하기 화학식의 트라이사이클로데센일의 아크릴산 에스터; 및 아크릴산, 메트아크릴산 및 시아노아크릴산의 알릴 에스터이다.
Figure pct00053
예로 언급된 반응성 시너 중에서, 광중합성 기를 함유하는 것들이 특히, 전술된 바람직한 조성에 따라 사용된다.
이러한 기는, 예를 들어 이가 및 다가 알콜, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 보다 더 응축된 예, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜; 알콕시화된 페놀 화합물, 예컨대 에톡시화 및 프로폭시화된 비스페놀, 사이클로헥산다이메탄올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨; 및 상응하는 알콕시화된, 특히 에톡시화 및 프로폭시화된 알콜이다.
또한, 상기 기는, 예를 들어 알콕시화된 페놀 화합물, 예를 들어 에톡시화 및 프로폭시화된 비스페놀도 포함한다.
또한, 이러한 반응성 시너는, 예를 들어 에폭사이드 또는 우레탄 (메트)아크릴레이트일 수 있다.
에폭사이드 (메트)아크릴레이트는, 예를 들어 당업자에게 공지되어 있는 (메트)아크릴산에 의한 에폭사이드화된 올레핀, 또는 폴리글리시딜 에터 또는 다이글리시딜 에터(예컨대 비스페놀 A 다이글리시딜 에터)의 반응에 의해 수득가능한 것들이다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는, 특히 당업자에게 공지되어 있는 바와 마찬가지로 폴리이소시아네이트 또는 다이이소시아네이트에 의한 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트의 반응 생성물이다.
이러한 에폭사이드 및 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 나열된 화합물 중에 "혼합된 형태"로서 포함된다.
반응성 시너가 사용되는 경우, 이의 양 및 특성은 만족스러운 목적 효과, 예를 들어 본 발명에 따른 화합물의 목적 색상이 성취되되 액정 조성물의 상 거동이 과도하게 손상되지 않도록 개별적인 조건들에 부합하여야 한다. 저-가교연결 또는 고-가교연결 액정 조성물은, 예를 들어 상응하는 반응성 시너를 사용하여 제조될 수 있고, 분자당 비교적 적은 또는 많은 반응성 단위의 수를 갖는다.
희석제의 군은, 예를 들어 하기를 포함한다:
C1-C4-알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 2차-부탄올, 특히 C5-C12-알콜, n-펜탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올, n-운데칸올 및 n-도데칸올, 및 이의 이성질체; 글리콜, 예를 들어 1,2-에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-, 2,3- 및 1,4-부틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜 및 트라이프로필렌 글리콜; 에터, 예를 들어 메틸 3차-부틸 에터, 1,2-에틸렌 글리콜 모노- 및 다이-메틸에터, 1,2-에틸렌 글리콜 모노- 및 다이-에틸에터, 3-메톡시프로판올, 3-이소프로폭시프로판올, 테트라하이드로퓨란 및 다이옥산; 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 에틸 이소부틸 케톤 및 다이아세톤 알콜(4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온), C1-C5-알킬 에스터, 예를 들어 메틸 아세테이트, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트 및 아밀 아세테이트; 지방족 및 방향족 탄화수소, 예를 들어 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 이소옥탄, 석유 에터, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 테트랄린, 데칼린, 다이메틸나프탈렌, 화이트 스피릿(white spirit), 쉘로(Shello: 등록상표) 및 솔브쏘(Solvesso: 등록상표); 광유, 예를 들어 가솔린, 케로신, 디젤유 및 가열유; 및 천연 오일, 예를 들어 올리브유, 대두유, 평지씨유, 아마씨유 및 해바라기유.
희석제의 혼합물을 본 발명에 따른 조성물에 사용하는 것도 당연히 가능하다.
적어도 부분적으로 혼화성이 있는 한, 상기 희석제는 물과도 혼합될 수 있다. 여기서, 적합한 희석제의 예는 C1-C4-알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 및 2차-부탄올; 글리콜, 예를 들어 1,2-에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-, 2,3- 및 1,4-부틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜 및 트라이에틸렌 글리콜, 및 다이프로필렌 글리콜 및 트라이프로필렌 글리콜; 에터, 예를 들어 테트라하이드로퓨란 및 다이옥산; 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 다이아세톤 알콜(4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온); 및 C1-C4-알킬 에스터, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 아세테이트이다.
희석제는 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 5.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
소포제 및 탈기제(c1), 윤활제 및 유동 보조제(c2), 열경화 보조제 또는 복사-경화 보조제(c3), 기판 습윤 보조제(c4), 습윤 보조제 및 분산 보조제(c5), 소수화제(c6), 접착 촉진제(c7) 및 내긁힘성 촉진 보조제(c8)는 이들의 작용에 있어서 서로를 엄격히 제한할 수는 없다.
예를 들어, 윤활제 및 유동 보조제는 종종 소포제 및/또는 탈기제 및/또는 내긁힘성 촉진 보조제로서도 작용한다. 복사-경화 보조제는 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 탈기제 및/또는 기판 습윤 보조제로서도 작용할 수 있다. 개별적인 경우에서, 이러한 보조제의 일부는 접착 촉진제(c7)의 기능도 충족할 수 있다.
전술된 바에 상응하여, 이에 따라 특정 첨가제들은 후술되는 군 c1 내지 c8의 숫자로 분류될 수 있다.
군 c1의 소포제는 규소를 함유하는 중합체 및 규소를 함유하지 않는 중합체를 포함한다. 규소를 함유하는 중합체는, 예를 들어 폴리다이알킬실록산 및 폴리에터 단위를 포함하는 개질되지 않거나 개질된 폴리다이알킬실록산 또는 분지쇄 공중합체, 빗형 또는 블럭 공중합체이고, 후자는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드로부터 수득가능하다.
군 c1의 탈기제는, 예를 들어 유기 중합체, 예를 들어 폴리에터 및 폴리아크릴레이트, 다이알킬폴리실록산, 특히 다이메틸폴리실록산, 유기 화합물에 의해 개질된 폴리실록산, 예를 들어 아릴알킬에 의해 개질된 폴리실록산, 및 플루오로실리콘을 포함한다.
소포제의 작용은 본질적으로 포말 형성을 방지하거나 이미 형성된 포말을 파괴하는 것에 기초한다. 소포제는 본질적으로 미분된 기체 또는 공기 기포의 유착을 촉진함으로써 탈기될 매질, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물에서 보다 큰 기포가 생성되게 하고, 이에 따라 기체(공기)의 배출을 가속화한다. 또한, 소포제는 탈기제로서 사용될 수 있고 이의 역도 가능하기 때문에, 이러한 첨가제는 군 c1에 함께 포함되어 있다.
이러한 보조제는, 예를 들어 테고(Tego)로부터 테고(TEGO: 등록상표) 포멕스(Foamex) 800, 테고(등록상표) 포멕스 805, 테고(등록상표) 포멕스 810, 테고(등록상표) 포멕스 815, 테고(등록상표) 포멕스 825, 테고(등록상표) 포멕스 835, 테고(등록상표) 포멕스 840, 테고(등록상표) 포멕스 842, 테고(등록상표) 포멕스 1435, 테고(등록상표) 포멕스 1488, 테고(등록상표) 포멕스 1495, 테고(등록상표) 포멕스 3062, 테고(등록상표) 포멕스 7447, 테고(등록상표) 포멕스 8020, 테고(등록상표) 포멕스 N, 테고(등록상표) 포멕스 K 3, 테고(등록상표) 안티폼(Antifoam) 2-18, 테고(등록상표) 안티폼 2-18, 테고(등록상표) 안티폼 2-57, 테고(등록상표) 안티폼 2-80, 테고(등록상표) 안티폼 2-82, 테고(등록상표) 안티폼 2-89, 테고(등록상표) 안티폼 2-92, 테고(등록상표) 안티폼 14, 테고(등록상표) 안티폼 28, 테고(등록상표) 안티폼 81, 테고(등록상표) 안티폼 D 90, 테고(등록상표) 안티폼 93, 테고(등록상표) 안티폼 200, 테고(등록상표) 안티폼 201, 테고(등록상표) 안티폼 202, 테고(등록상표) 안티폼 793, 테고(등록상표) 안티폼 1488, 테고(등록상표) 안티폼 3062, 테고프렌(TEGOPREN: 등록상표) 5803, 테고프렌(등록상표) 5852, 테고프렌(등록상표) 5863, 테고프렌(등록상표) 7008, 테고(등록상표) 안티폼 1-60, 테고(등록상표) 안티폼 1-62, 테고(등록상표) 안티폼 1-85, 테고(등록상표) 안티폼 2-67, 테고(등록상표) 안티폼 WM 20, 테고(등록상표) 안티폼 50, 테고(등록상표) 안티폼 105, 테고(등록상표) 안티폼 730, 테고(등록상표) 안티폼 MR 1015, 테고(등록상표) 안티폼 MR 1016, 테고(등록상표) 안티폼 1435, 테고(등록상표) 안티폼 N, 테고(등록상표) 안티폼 KS 6, 테고(등록상표) 안티폼 KS 10, 테고(등록상표) 안티폼 KS 53, 테고(등록상표) 안티폼 KS 95, 테고(등록상표) 안티폼 KS 100, 테고(등록상표) 안티폼 KE 600, 테고(등록상표) 안티폼 KS 911, 테고(등록상표) 안티폼 MR 1000, 테고(등록상표) 안티폼 KS 1100, 테고(등록상표) 에어렉스(Airex) 900, 테고(등록상표) 에어렉스 910, 테고(등록상표) 에어렉스 931, 테고(등록상표) 에어렉스 935, 테고(등록상표) 에어렉스 936, 테고(등록상표) 에어렉스 960, 테고(등록상표) 에어렉스 970, 테고(등록상표) 에어렉스 980 및 테고(등록상표) 에어렉스 985; 및 BYK로부터 BYK(등록상표) 011, BYK(등록상표) 019, BYK(등록상표) 020, BYK(등록상표) 021, BYK(등록상표) 022, BYK(등록상표) 023, BYK(등록상표) 024, BYK(등록상표) 025, BYK(등록상표) 027, BYK(등록상표) 031, BYK(등록상표) 032, BYK(등록상표) 033, BYK(등록상표) 034, BYK(등록상표) 035, BYK(등록상표) 036, BYK(등록상표) 037, BYK(등록상표) 045, BYK(등록상표) 051, BYK(등록상표) 052, BYK(등록상표) 053, BYK(등록상표) 055, BYK(등록상표) 057, BYK(등록상표) 065, BYK(등록상표) 066, BYK(등록상표) 070, BYK(등록상표) 080, BYK(등록상표) 088, BYK(등록상표) 141 및 BYK(등록상표) A 530으로서 시판된다.
군 c1의 보조제는 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c2의 윤활제 및 유동 보조제는 전형적으로 실리콘을 함유하는 중합체 및 실리콘을 함유하지 않는 중합체, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 개질제, 또는 저분자량 폴리다이알킬실록산을 포함한다. 개질제는 다양한 유기 라디칼로 대체된 일부의 알킬 기로 이루어진다. 이러한 유기 라디칼은, 예를 들어 폴리에터, 폴리에스터 또는 (불화된) 장쇄 알킬 라디칼이고, 전자가 가장 빈번하게 사용된다.
상응하게 개질된 폴리실록산에서 폴리에터 라디칼은 통상적으로 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 단위로 구성된다. 일반적으로, 개질된 폴리실록산에서 이러한 알킬렌 옥사이드 단위의 비율이 보다 높을수록, 생성물이 보다 친수성이게 된다.
이러한 보조제는, 예를 들어 테고로부터 TEGO(등록상표) 글라이드(Glide) 100, TEGO(등록상표) 글라이드 ZG 400, TEGO(등록상표) 글라이드 406, TEGO(등록상표) 글라이드 410, TEGO(등록상표) 글라이드 411, TEGO(등록상표) 글라이드 415, TEGO(등록상표) 글라이드 420, TEGO(등록상표) 글라이드 435, TEGO(등록상표) 글라이드 440, TEGO(등록상표) 글라이드 450, TEGO(등록상표) 글라이드 A 115, TEGO(등록상표) 글라이드 B 1484(소포제 및 탈기제로서도 사용됨), TEGO(등록상표) 플로우(Flow) ATF, TEGO(등록상표) 플로우 300, TEGO(등록상표) 플로우 460, TEGO(등록상표) 플로우 425 및 TEGO(등록상표) 플로우 ZFS 460으로서 시판된다. 내긁힘성을 향상시키는데도 사용될 수 있는 적합한 복사-경화 윤활제 및 유동 보조제는 제품 TEGO(등록상표) 라드(Rad) 2100, TEGO(등록상표) 라드 2200, TEGO(등록상표) 라드 2500, TEGO(등록상표) 라드 2600 및 TEGO(등록상표) 라드 2700이고, 마찬가지로 테고로부터 시판된다.
이러한 보조제는 BYK로부터 BYK(등록상표)-300 BYK(등록상표)-306, BYK(등록상표)-307, BYK(등록상표)-310, BYK(등록상표)-320, BYK(등록상표)-333, BYK(등록상표)-341, BYK(등록상표) 354, BYK(등록상표)361, BYK(등록상표)361N 및 BYK(등록상표)388로서도 시판된다.
이러한 보조제는, 예를 들어 3M으로부터 FF4430(등록상표)으로 시판된다.
이러한 보조제는, 예를 들어 사이토닉스(Cytonix)로부터 플루오N(FluorN: 등록상표)561 또는 플루오N(등록상표)562로 시판된다.
이러한 보조제는, 예를 들어 메르크 카게아아(Merck KGaA)로부터 티비다(Tivida: 등록상표) FL 2300 및 티비다(등록상표) FL 2500으로 시판된다.
군 c2의 보조제는 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c3에서, 복사-경화 보조제는, 특히, 예를 들어 아크릴레이트 기의 요소인 말단 이중 결합을 갖는 폴리실록산을 포함한다. 이러한 보조제는, 예를 들어 화학선 또는 전자 복사에 의해 가교연결될 수 있다. 이러한 보조제는 일반적으로 다수의 특성을 함께 조합한다. 가교연결되지 않은 상태에서, 이는 소포제, 탈기제, 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 기판 습윤 보조제로서 작용할 수 있는 반면, 가교연결된 상태에서, 이는 내긁힘성, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 제조될 수 있는 코팅 또는 필름의 내긁힘성을 증가시킨다. 광택 특성의 향상, 예를 들어 엄밀히는 이러한 코팅 또는 필름의 광택 특성의 향상은 본질적으로 소포제, 탈기제 및/또는 윤활제 및 유동 보조제로서의 이러한 보조제(가교연결되지 않은 상태)의 작용의 결과로서 여겨진다.
적합한 복사-경화 보조제의 예는 테고로부터 시판되는 제품 테고(등록상표) 라드 2100, 테고(등록상표) 라드 2200, 테고(등록상표) 라드 2500, 테고(등록상표) 라드 2600 및 테고(등록상표) 라드 2700; 및 BYK로부터 시판되는 제품 BYK(등록상표)-371이다.
군 c3의 열경화 보조제는, 예를 들어 결합제의 이소시아네이트 기와 반응할 수 있는, 예를 들어 1차 OH 기를 함유한다.
사용될 수 있는 열경화 보조제의 예는 BYK로부터 시판되는 BYK(등록상표)-370, BYK(등록상표)-373 및 BYK(등록상표)-375이다.
군 c3의 보조제는 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c4의 기판 습윤 보조제는, 특히, 예를 들어 인쇄용 잉크 또는 코팅 조성물, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물에 의해 인쇄되거나 코팅될 기판의 습윤성을 증가시킨다. 이러한 인쇄용 잉크 또는 코팅 조성물에의 윤활 및 유동 거동에 있어서 일반적으로 나타나는 향상은 마감된(예를 들어 가교연결된) 인쇄 또는 코팅의 외양에 영향을 준다.
다양한 이러한 보조제는, 예를 들어 테고로부터 테고(등록상표) ?(Wet) KL 245, 테고(등록상표) ? 250, 테고(등록상표) ? 260 및 테고(등록상표) ? ZFS 453; 및 BYK로부터 BYK(등록상표)-306, BYK(등록상표)-307, BYK(등록상표)-310, BYK(등록상표)-333, BYK(등록상표)-344, BYK(등록상표)-345, BYK(등록상표)-346 및 BYK(등록상표)-348로서 시판된다.
군 c4의 보조제는 액정 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 1.5 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c5의 습윤 및 분산 보조제는, 예를 들어 테고로부터 테고(등록상표) 디스퍼스(Dispers) 610, 테고(등록상표) 디스퍼스 610 S, 테고(등록상표) 디스퍼스 630, 테고(등록상표) 디스퍼스 700, 테고(등록상표) 디스퍼스 705, 테고(등록상표) 디스퍼스 710, 테고(등록상표) 디스퍼스 720 W, 테고(등록상표) 디스퍼스 725 W, 테고(등록상표) 디스퍼스 730 W, 테고(등록상표) 디스퍼스 735 W 및 테고(등록상표) 디스퍼스 740 W; 및 BYK로부터 디스퍼비크(Disperbyk: 등록상표), 디스퍼비크(등록상표)-107, 디스퍼비크(등록상표)-108, 디스퍼비크(등록상표)-110, 디스퍼비크(등록상표)-111, 디스퍼비크(등록상표)-115, 디스퍼비크(등록상표)-130, 디스퍼비크(등록상표)-160, 디스퍼비크(등록상표)-161, 디스퍼비크(등록상표)-162, 디스퍼비크(등록상표)-163, 디스퍼비크(등록상표)-164, 디스퍼비크(등록상표)-165, 디스퍼비크(등록상표)-166, 디스퍼비크(등록상표)-167, 디스퍼비크(등록상표)-170, 디스퍼비크(등록상표)-174, 디스퍼비크(등록상표)-180, 디스퍼비크(등록상표)-181, 디스퍼비크(등록상표)-182, 디스퍼비크(등록상표)-183, 디스퍼비크(등록상표)-184, 디스퍼비크(등록상표)-185, 디스퍼비크(등록상표)-190, 안티-테라(Anti-Terra: 등록상표)-U, 안티-테라(등록상표)-U 80, 안티-테라(등록상표)-P, 안티-테라(등록상표)-203, 안티-테라(등록상표)-204, 안티-테라(등록상표)-206, BYK(등록상표)-151, BYK(등록상표)-154, BYK(등록상표)-155, BYK(등록상표)-P 104 S, BYK(등록상표)-P 105, 락티몬(Lactimon: 등록상표), 락티몬(등록상표)-WS 및 바이큐멘(Bykumen: 등록상표)으로서 시판된다.
군 c5의 보조제의 양은 보조제의 평균 분자량에 의해 사용된다. 임의의 경우에서, 이에 따라 예비 실험이 권장되기는 하지만, 이는 당업자에 의해 간단히 수행될 수 있다.
군 c6의 소수화제는, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 생성된 인쇄 또는 코팅에 배수성 특성을 부여한다. 이는 물 흡수에 기인하는 용출 및 이에 따른 이러한 인쇄 또는 코팅의 광학적 특성의 변화를 방지하거나 적어도 크게 억제한다. 또한, 조성물이, 예를 들어 오프셋-인쇄의 인쇄용 잉크로서 사용될 때, 이에 따라 물 흡수가 방지되거나 적어도 크게 감소될 수 있다.
이러한 소수화제는, 예를 들어 테고로부터 테고(등록상표) 포브(Phobe) WF, 테고(등록상표) 포브 1000, 테고(등록상표) 포브 1000 S, 테고(등록상표) 포브 1010, 테고(등록상표) 포브 1030, 테고(등록상표) 포브 1010, 테고(등록상표) 포브 1010, 테고(등록상표) 포브 1030, 테고(등록상표) 포브 1040, 테고(등록상표) 포브 1050, 테고(등록상표) 포브 1200, 테고(등록상표) 포브 1300, 테고(등록상표) 포브 1310 및 테고(등록상표) 포브 1400으로서 시판된다.
군 c6의 보조제는 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c7로부터의 추가적인 접착 촉진제는 접촉하는 2개의 계면의 접착성을 증가시킨다. 이는 둘 중 하나, 또는 둘 다의 계면에 위치하는 단지 소량의 접착 촉진제가 효과적인 것으로부터 직접적으로 자명하다. 예를 들어, 액체 또는 페이스트성 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트를 고체 기판에 적용하는 것을 목적으로 하는 경우, 이는 일반적으로 접착 촉진제가 직접적으로 기판에 첨가되어야 하거나 기판이 접착 촉진제에 의해 사전 처리(밑칠(priming)로도 공지되어 있음)되어야 함을 의미하고, 이는 즉 즉 상기 기판에 개질된 화학적 및/또는 물리적 표면 특성이 부여된다.
기판이 사전에 프라이머에 의해 밑칠된 경우, 이는 접촉하는 계면이 한편으로는 프라이머의 계면이고 다른 한편으로는 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트의 계면임을 의미한다. 이러한 경우, 기판과 프라이머간의 접착 특성뿐만 아니라, 기판과 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트간의 접착 특성이 기판 상의 전체적인 다층 구조의 접착에 부분적인 역할을 한다.
언급될 수 있는 넓은 의미에서의 접착 촉진제는 군 c4하에 이미 나열된 기판 습윤 보조제이기도 하지만, 이는 일반적으로 동일한 접착 촉진 능력을 갖지 않는다.
기판, 인쇄 잉크, 코팅 조성물 및 페인트의 의도되는 다양한 물리적 및 화학적 성질에 있어서, 예를 들어 이의 인쇄 또는 코팅을 위해, 접착 촉진제 시스템의 다양성은 의외의 것이 아니다.
실란을 기반으로 하는 접착 촉진제는, 예를 들어 3-아미노프로필트라이메톡시실란, 3-아미노프로필트라이에톡시실란, 3-아미노프로필메틸다이에톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필트라이메톡시실란, N-아미노에틸-3-아미노프로필메틸다이메톡시실란, N-메틸-3-아미노프로필트라이메톡시실란, 3-우레이도프로필트라이에톡시실란, 3-메트아크릴오일옥시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트라이메톡시실란, 3-머캅토프로필트라이메톡시실란, 3-클로로프로필트라이메톡시실란 또는 비닐트라이메톡시실란이다. 상기 및 기타 실란은 휠스(Huls)로부터, 예를 들어 상표명 다이나실란(DYNASILAN: 등록상표)하에 시판된다.
일반적으로, 상기 첨가제의 제조자로부터의 상응하는 기술적 정보가 사용되어야 하거나, 당업자가 상응하는 예비 실험들을 통해 간단한 방식으로 이러한 정보를 수득할 수 있다.
그러나, 이러한 첨가제가 본 발명에 따른 중합성 액정 조성물에 군 c7로부터의 보조제로서 첨가되는 경우, 이의 비율은 임의적으로 중합성 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%에 상응한다. 첨가제의 양 및 실체(identity)가 각각 개별적인 경우에 기판, 및 인쇄/코팅 조성물의 성질에 의해 결정되기 때문에, 이러한 농도 데이터는 단지 지침으로서 역할한다. 상응하는 기술적 정보는 이러한 경우에 대한 상기 첨가제의 제조자로부터 통상적으로 이용가능하거나, 상응하는 예비 실험들을 통해 당업자에 의해 간단한 방식으로 결정될 수 있다.
군 c8의 내긁힘성 향상 보조제는, 예를 들어 테고로부터 시판되는 전술된 제품 테고(등록상표) 라드 2100, 테고(등록상표) 라드 2200, 테고(등록상표) 라드 2500, 테고(등록상표) 라드 2600 및 테고(등록상표) 라드 2700을 포함한다.
이러한 보조제에 있어서, 군 c3에 대해 제시된 양의 데이터가 마찬가지로 적합한데, 즉 상기 첨가제는 임의적으로 액정 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
광, 열 및/또는 산화 안정화제로 언급될 수 있는 예는 하기와 같다:
알킬화된 모노페놀, 예컨대 2,6-다이-3차-부틸-4-메틸페놀, 2-3차-부틸-4,6-다이메틸페놀, 2,6-다이-3차-부틸-4-에틸페놀, 2,6-다이-3차-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-다이-3차-부틸-4-이소부틸페놀, 2,6-다이사이클로펜틸-4-메틸페놀, 2-(α-메틸사이클로헥실)-4,6-다이메틸페놀, 2,6-다이옥타데실-4-메틸페놀, 2,4,6-트라이사이클로헥실페놀, 2,6-다이-3차-부틸-4-메톡시메틸페놀, 직쇄 또는 분지쇄 측쇄를 갖는 노닐페놀, 예를 들어 2,6-다이노닐-4-메틸페놀, 2,4-다이메틸-6-(1'-메틸운데크-1'-일)페놀, 2,4-다이메틸-6-(1'-메틸헵타데크-1'-일)페놀, 2,4-다이메틸-6-(1'-메틸트라이데크-1'-일)페놀 및 상기 화합물의 혼합물, 알킬티오메틸페놀, 예컨대 2,4-다이옥틸티오메틸-6-3차-부틸페놀, 2,4-다이옥틸티오메틸-6-메틸페놀, 2,4-다이옥틸티오메틸-6-에틸페놀 및 2,6-다이도데실티오메틸-4-노닐페놀;
하이드로퀴논 및 알킬화된 하이드로퀴논, 예컨대 2,6-다이-3차-부틸-4-메톡시페놀, 2,5-다이-3차-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-3차-아밀하이드로크래인온, 2,6-다이페닐-4-옥타데실옥시페놀, 2,6-다이-3차-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐 스테아레이트 및 비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐)아디페이트;
토코페롤, 예컨대 α-토코페롤, β-토코페롤, γ-토코페롤, δ-토코페롤 및 상기 화합물의 혼합물, 및 토코페롤 유도체, 예컨대 토코페릴 아세테이트, 숙시네이트, 니코티네이트 및 폴리옥시에틸렌숙시네이트("토코페르솔레이트(tocofersolate)");
하이드록시화된 다이페닐 티오에터, 예컨대 2,2'-티오비스(6-3차-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-티오비스(4-옥틸페놀), 4,4'-티오비스(6-3차-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스(6-3차-부틸-2-메틸페놀), 4,4'-티오비스(3,6-다이-2차-아밀페놀) 및 4,4'-비스(2,6-다이메틸-4-하이드록시페닐)다이설파이드;
알킬리덴비스페놀, 예컨대 2,2'-메틸렌비스(6-3차-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-3차-부틸-4-에틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[4-메틸-6-(α-메틸사이클로헥실)페놀], 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-사이클로헥실페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-노닐-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-다이-3차-부틸페놀), 2,2-에틸리덴비스(4,6-다이-3차-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(6-3차-부틸-4-이소부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스[6-(α-메틸벤질)-4-노닐페놀], 2,2'-메틸렌비스[6-(α,α-다이메틸벤질)-4-노닐페놀], 4,4'-메틸렌비스(2,6-다이-3차-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-3차-부틸-2-메틸페놀), 1,1-비스(5-3차-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 2,6-비스(3-3차-부틸-5-메틸-2-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 1,1,3-트리스(5-3차-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 1,1-비스(5-3차-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-3-n-도데실-머캅토부탄, 에틸렌 글리콜 비스[3,3-비스(3'-3차-부틸-4'-하이드록시페닐)부티레이트], 비스(3-3차-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)다이사이클로펜타다이엔, 비스[2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸벤질)-6-3차-부틸-4-메틸페닐]테레프탈레이트, 1,1-비스(3,5-다이메틸-2-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(5-3차-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-4-n-도데실-머캅토부탄 및 1,1,5,5-테트라키스(5-3차-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)펜탄;
O-, N- 및 S-벤질 화합물, 예컨대 3,5,3',5'-테트라-3차-부틸-4,4'-다이하이드록시다이벤질 에터, 옥타데실 4-하이드록시-3,5-다이메틸벤질머캅토아세테이트, 트라이데실 4-하이드록시-3,5-다이-3차-부틸벤질머캅토아세테이트, 트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)아민, 비스(4-3차-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)다이티오테레프탈레이트, 비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)설파이드 및 이소옥틸-3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질머캅토아세테이트;
방향족 하이드록시벤질 화합물, 예컨대 1,3,5-트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트라이메틸-벤젠, 1,4-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)-2,3,5,6-테트라메틸-벤젠 및 2,4,6-트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)페놀;
트라이아진 화합물, 예컨대 2,4-비스(옥틸머캅토)-6-(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,3,5-트라이아진, 2,4,6-트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,2,3-트라이아진, 1,3,5-트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-3차-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)이소시아누레이트, 2,4,6-트리스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐에틸)-1,3,5-트라이아진, 1,3,5-트리스-(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)헥사하이드로-1,3,5-트라이아진, 1,3,5-트리스(3,5-다이사이클로헥실-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트 및 1,3,5-트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트;
벤질포스포네이트, 예컨대 다이메틸 2,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트, 다이에틸 3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트, 다이옥타데실 3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트 및 다이옥타데실 5-3차-부틸-4-하이드록시-3-메틸벤질포스포네이트;
아크릴아미노페놀, 예컨대 4-하이드록시라우로일아닐레이트라우로일아닐리드, 4-하이드록시스테아로일아닐리드 및 옥틸 N-(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐)카바메이트;
프로피온산 에스터 및 아세트산 에스터, 예를 들어 일가 또는 다가 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-옥탄올, i-옥탄올, 옥타데카놀, 1,6-헥산다이올, 1,9-노난다이올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판다이올, 네오펜틸 글리콜, 티오다이에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(하이드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(하이드록시에틸)옥살아미드, 3-티아운데카놀, 3-티아펜타데카놀, 트라이메틸헥산다이올, 트라이메틸올프로판 및 4-하이드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트라이옥사바이사이클로[2.2.2]-옥탄;
아민 유도체를 기반으로 하는 프로피온아미드, 예컨대 N,N'-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)헥사메틸렌다이아민, N,N'-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)트라이메틸렌다이아민 및 N,N'-비스(3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)하이드라진;
아스코르브산(비타민 C) 및 아스코르브산 유도체, 예컨대 아스코르빌 팔미테이트, 라우레이트 및 스테아레이트, 및 아스코르빌 설페이트 및 아스코르빌 포스페이트;
아민 화합물을 기반으로 하는 항산화제, 예컨대 N,N'-다이이소프로필-p-페닐렌다이아민, N,N'-다이-2차-부틸-p-페닐렌다이아민, N,N'-비스(1,4-다이메틸펜틸)-p-페닐렌다이아민, N,N'-비스(1-에틸-3-메틸펜틸)-p-페닐렌다이아민, N,N'-비스(1-메틸헵틸)-p-페닐렌다이아민, N,N'-다이사이클로헥실-p-페닐렌다이아민, N,N'-다이페닐-p-페닐렌다이아민, N,N'-비스(2-나프틸)-p-페닐렌다이아민, N-이소프로필-N'-페닐-p-페닐렌다이아민, N-(1,3-다이메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌다이아민, N-(1-메틸헵틸)-N'-페닐-p-페닐렌다이아민, N-사이클로헥실-N'-페닐-p-페닐렌다이아민, 4-(p-톨루엔설파모일)다이페닐아민, N,N'-다이메틸-N,N'-다이-2차-부틸-p-페닐렌다이아민, 다이페닐아민, N-알릴다이페닐아민, 4-이소프로폭시다이페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-(4-3차-옥틸페닐)-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸-치환된 다이페닐아민, 예컨대 p,p'-다이-3차-옥틸다이페닐아민, 4-n-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스[4-메톡시페닐)아민, 2,6-다이-3차-부틸-4-다이메틸아미노메틸페놀, 2,4-다이아미노다이페닐메탄, 4,4'-다이아미노다이페닐메탄, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-다이아미노다이페닐메탄, 1,2-비스[(2-메틸페닐)아미노]에탄, 1,2-비스(페닐아미노)프로판, (o-톨릴)바이구아니드, 비스[4-(1',3'-다이메틸부틸)페닐]아민, 3차-옥틸-치환된 N-페닐-1-나프틸아민, 모노- 및 다이알킬화된 3차-부틸/3차-옥틸다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 노닐다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 도데실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 이소프로필/이소헥실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 3차-부틸다이페닐아민의 혼합물, 2,3-다이하이드로-3,3-다이메틸-4H-1,4-벤조티아진, 페노티아진, 모노- 및 다이알킬화된 3차-부틸/3차-옥틸페노티아진의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 3차-옥틸페노티아진의 혼합물, N-알릴페노티아진, N,N,N',N'-테트라페닐-1,4-다이아미노부트-2-엔, N,N-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민, 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-온 및 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-올;
포스핀, 포스파이트 및 포스포나이트, 예컨대 트라이페닐포스핀 트라이페닐포스파이트, 다이페닐 알킬 포스파이트, 페닐 다이알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트라이라우릴 포스파이트, 트라이옥타데실 포스파이트, 다이스테아릴 펜타에리트리톨다이포스파이트, 트리스(2,4-다이-3차-부틸페닐)포스파이트, 다이이소데실 펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-3차-부틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,6-다이-3차-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 다이이소데실옥시 펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-3차-부틸-6-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4,6-트리스(3차-부틸페닐))펜타에리트리톨다이포스파이트, 트리스테아릴 소르비톨 트라이포스파이트, 테트라키스(2,4-다이-3차-부틸페닐)4,4'-바이페닐렌다이포스포나이트, 6-이소옥틸옥시-2,4,8,10-테트라-3차-부틸-12H-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 6-플루오로-2,4,8,10-테트라-3차-부틸-12-메틸-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 비스(2,4-다이-3차-부틸-6-메틸페닐)메틸 포스파이트 및 비스(2,4-다이-3차-부틸-6-메틸페닐)에틸 포스파이트;
2-(2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 예컨대 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3차-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(5'-3차-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3차-부틸-2'-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-2차-부틸-5'-3차-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3차-아밀-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3,5'-비스-(α,α-다이메틸벤질)-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시 페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-3차-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시 페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-도데실-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸 및 2-(3'-3차-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-이소옥틸옥시카보닐에틸)페닐 벤조트라이아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-벤조트라이아졸-2-일페놀]의 혼합물; 2-[3'-3차-부틸-5'-(2-메톡시카보닐에틸)-2'-하이드록시페닐]-2H-벤조트라이아졸과 폴리에틸렌 글리콜 300의 완전 에스터화 혼합물;
황-함유 퍼옥사이드 소거제 및 황-함유 항산화제, 예컨대 3,3'-티오다이프로피온산의 에스터, 예를 들어 라우릴, 스테아릴, 미리스틸 및 트라이데실 에스터, 머캅토벤즈이미다졸 및 2-머캅토벤즈이미다졸, 다이부틸아연 다이티오카바메이트의 아연 염, 다이옥타데실 다이설파이드 및 펜타에리트리톨테트라키스(β-도데실머캅토)프로피오네이트;
2-하이드록시벤조페논, 예컨대 4-하이드록시, 4-메톡시, 4-옥틸옥시, 4-데실옥시, 4-도데실옥시, 4-벤질옥시, 4,2',4'-트라이하이드록시 및 2'-하이드록시-4,4'-다이메톡시 유도체;
비치환 및 치환된 벤조산의 에스터, 예컨대 4-3차-부틸페닐 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 옥틸페닐 살리실레이트, 다이벤조일레소르시놀, 비스(4-3차-부틸벤조일)레소르시놀, 벤조일레소르시놀, 2,4-다이-3차-부틸페닐 3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 옥타데실-3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤조에이트 및 2-메틸-4,6-다이-3차-부틸페닐-3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤조에이트;
아크릴레이트, 예컨대 에틸 α-시아노-β,β-다이페닐아크릴레이트, 이소옥틸 α-시아노-β,β-다이페닐아크릴레이트, 메틸 α-메톡시카보닐신나메이트, 메틸 α-시아노-β-메틸-p-메톡시신나메이트, 부틸-α-시아노-β-메틸-p-메톡시신나메이트 및 메틸-α-메톡시카보닐-p-메톡시신나메이트, 입체 장애 아민, 예컨대 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)숙시네이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)-n-부틸-3,5-다이-3차-부틸-4-하이드록시벤질말로네이트, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘 및 숙신산의 축합 생성물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민 및 4-3차-옥틸아미노-2,6-다이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물, 트리스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)니트릴로트라이아세테이트, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)1,2,3,4-부탄테트라카복실레이트, 1,1'-(1,2-에틸렌)비스(3,3,5,5-테트라메틸피페라진온), 4-벤조일-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)2-n-부틸-2-(2-하이드록시-3,5-다이-3차-부틸벤질)말로네이트, 3-n-옥틸-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트라이아자스피로[4.5]데칸-2,4-다이온, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)숙시네이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민 및 4-모르폴리노-2,6-다이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물, 2-클로로-4,6-비스(4-n-부틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)-1,3,5-트라이아진 및 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄의 축합 생성물, 2-클로로-4,6-다이(4-n-부틸아미노-1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)-1,3,5-트라이아진 및 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄의 축합 생성물, 8-아세틸-3-도데실-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트라이아자스피로[4.5]-데칸-2,4-다이온, 3-도데실-1-(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)피롤리딘-2,5-다이온, 3-도데실-1-(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)피롤리딘-2,5-다이온, 4-헥사데실옥시- 및 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 혼합물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민 및 4-사이클로헥실아미노-2,6-다이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물, 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄 및 2,4,6-트라이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물, 4-부틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘, N-(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)-n-도데실숙신이미드, N-(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)-n-도데실숙신이미드, 2-운데실-7,7,9,9-테트라메틸-1-옥사-3,8-다이아자-4-옥소-스피로[4.5]-데칸, 7,7,9,9-테트라메틸-2-사이클로운데실-1-옥사-3,8-다이아자-4-옥소스피로-[4.5]데칸 및 에피클로로하이드린스피로, 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 및 테트라메틸올아세틸렌다이우레아의 축합 생성물, 및 폴리(메톡시프로필-3-옥시)-[4(2,2,6,6-테트라메틸)피페리딘일]-실록산;
옥살아미드, 예컨대 4,4'-다이옥틸옥시옥사닐리드, 2,2'-다이에톡시옥사닐리드, 2,2'-다이옥틸옥시-5,5'-다이-3차-부톡사닐리드, 2,2'-다이도데실옥시-5,5'-다이-3차-부톡사닐리드, 2-에톡시-2'-에틸옥사닐리드, N,N'-비스(3-다이메틸아미노프로필)옥살아미드, 2-에톡시-5-3차-부틸-2'-에톡사닐리드 및 이의 2-에톡시-2'-에틸-5,4'-다이-3차-부톡사닐리드와의 혼합물, 및 오르토-, 파라-메톡시-다이치환된 옥사닐리드의 혼합물, 및 오르토- 및 파라-에톡시-다이치환된 옥사닐리드의 혼합물; 및
2-(2-하이드록시페닐)-1,3,5-트라이아진, 예컨대 2,4,6-트리스-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2,4-다이하이드록시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2,4-비스(2-하이드록시-4-프로필옥시페닐)-6-(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(4-메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-도데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-트라이데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-부틸옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-옥틸옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸)-1,3,5-트라이아진, 2-[4-(도데실옥시/트라이데실옥시-2-하이드록시프로폭시)-2-하이드록시페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-도데실옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스-(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-헥실옥시페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-메톡시페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진, 2,4,6-트리스[2-하이드록시-4-(3-부톡시-2-하이드록시프로폭시)페닐]-1,3,5-트라이아진 및 2-(2-하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-6-페닐-1,3,5-트라이아진.
또 다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 하나 이상의 특정한 항산화성 첨가제, 바람직하게는 스위스 소재의 치바(Ciba)로부터 시판되는 항산화제 이르가녹스(Irganox: 등록상표) 시리즈, 예컨대 이르가녹스(등록상표) 1076 및 이르가녹스(등록상표) 1010으로부터 선택되는 하나 이상의 특정 항산화성 첨가제를 포함한다.
또 다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 광개시제를 포함한다. 전형적으로, 라디칼 광개시제는, 예를 들어 시판되는 이르가큐어(등록상표) 및 다로큐어(Darocure: 등록상표) 시리즈 (치바 아게(Ciba AG)), 특히 이르가큐어 127, 이르가큐어 184, 이르가큐어 369, 이르가큐어 651, 이르가큐어 817, 이르가큐어 907, 이르가큐어 1300, 이르가큐어, 이르가큐어 2022, 이르가큐어 2100, 이르가큐어 2959 및 다로큐어 TPO로부터 선택된다. 추가로 적합한 광개시제는 바람직하게는 시판되는 옥심 에스터 광개시제, 예컨대 Oxe02(치바) 또는 N-1919 T(아데카(Adeka))로부터 선택된다.
중합성 액정 물질 중 전체 상기 중합 개시제의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 10%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 8%, 보다 바람직하게는 2 내지 6%이다.
바람직하게는, 중합성 액정 물질은 하나 이상의 화학식 A 및 화학식 I의 화합물 이외에도,
a. 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 중합성 메소젠 화합물;
b. 하나 이상의 광개시제;
c. 임의적으로, 하나 이상의 1반응성 중합성 메소젠 화합물;
d. 임의적으로, 하나 이상의 항산화 첨가제;
e. 임의적으로, 하나 이상의 접착 촉진제;
f. 임의적으로, 하나 이상의 계면활성제;
g. 임의적으로, 하나 이상의 안정화제
h. 임의적으로, 하나 이상의 1반응성, 2반응성 또는 다반응성 중합성 비메소젠 화합물;
i. 임의적으로, 광중합을 개시하는데 사용되는 파장에서 최대 흡수를 나타내는 하나 이상의 염료;
j. 임의적으로, 하나 이상의 쇄 전달제;
k. 임의적으로, 하나 이상의 안정화제;
l. 임의적으로, 하나 이상의 윤활제 및 유동 보조제; 및
m. 임의적으로, 하나 이상의 희석제
를 포함한다.
보다 바람직하게는, 중합성 액정 물질은
(a) 20 중량% 이하의, 바람직하게는 화학식 A2 및 A6, 보다 바람직하게는 화학식 A2의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 화학식 A의 화합물;
(b) 20 중량%의, 바람직하게는 화학식 I-25 및 I-26의 화합물로부터 선택되는 화학식 I의 화합물;
(c) 바람직하게는 10 내지 95 중량%, 매우 바람직하게는 25 내지 85 중량% 양의, 바람직하게는 화학식 MRM-1 및/또는 MRM-7의 화합물로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 1반응성 중합성 메소젠 화합물;
(d) 바람직하게는 0.1 내지 10 중량% 양의 하나 이상의 광개시제;
(e) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 매우 바람직하게는 15 내지 75 중량% 양의, 바람직하게는 화학식 DRMa-1의 화합물로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 2반응성 중합성 메소젠 화합물;
(f) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%의 양의 비치환 및 치환된 벤조산의 에스터, 특히 이르가녹스(등록상표)1076로부터 선택되는 하나 이상의 항산화성 첨가제;
(g) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 BYK(등록상표)310, BYK(등록상표)388, FC4430 및/또는 플루오N562로부터 선택되는 하나 이상의 윤활제 및 유동 보조제; 및
(h) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 n-도데칸올로부터 선택되는 하나 이상의 희석제
를 포함한다.
또한, 본 발명은 20 중량% 이하의 하나 이상의 화학식 A의 화합물을 20 중량% 이하의 하나 이상의 화학식 I의 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는 전술되고 후술된 중합성 액정 물질의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
- 전술 및 후술된 중합성 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계;
- 상기 중합성 액정 물질을 광중합에 의해 중합하는 단계; 및
- 임의적으로, 상기 중합된 액정 물질을 기판으로부터 제거하고/거나 임의적으로 또 다른 기판 상에 제공하는 단계
에 의한 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질의 층은 먼저 상기 중합성 액정 물질을, 바람직하게는 유기 용매로부터 선택되는 하나 이상의 용매에 용해시킴으로써 기판에 제공된다. 상기 용매는 바람직하게는 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 사이클로헥산온; 아세테이트, 예컨대 메틸, 에틸 및 부틸 아세테이트, 및 메틸 아세토아세테이트; 알콜, 예컨대 메탄올, 에탄올 및 이소프로필 알콜; 방향족 용매, 예컨대 톨루엔 또는 자일렌, 지환 탄화수소, 예컨대 사이클로펜탄 또는 사이클로헥산; 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄 또는 트라이클로로메탄; 글리콜 및 이의 에스터, 예컨대 PGMEA(프로필 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트), γ-부티로락톤으로부터 선택된다. 또한, 상기 용매의 이원 또는 삼원 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
중합성 액정 물질이 하나 이상의 용매에 용해되는 경우, 반응성 메소젠을 비롯한 모든 고체의 용매 중 총 농도는 바람직하게는 10 내지 60%이다.
이어서, 상기 용액은, 예를 들어 스핀-코팅, 인쇄 또는 다른 공지된 기법에 의해 기판에 코팅되거나 인쇄되고, 용매는 중합 전에 증발제거된다. 대부분의 경우에서, 용매의 증발을 용이하게 하기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적합하다.
중합성 액정 물질은 통상적인 코팅 기법, 예컨대 스핀 코팅, 바 코팅 또는 블레이드 코팅에 의해 기판에 적용될 수 있다. 또한, 이는 당업자에게 공지되어 있는 통상적인 인쇄 기법, 예를 들어 스크린(screen) 인쇄, 오프셋(offset) 인쇄, 릴-투-릴(reel-to-reel) 인쇄, 레터 프레스(letter press) 인쇄, 그라비어(gravure) 인쇄, 로토그라비어(rotogravure) 인쇄, 플렉소그래픽(flexographic) 인쇄, 인타글리오(intaglio) 인쇄, 패드(pad) 인쇄, 열-밀폐식(heat-seal) 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 스탬프(stamp) 또는 인쇄판에 의한 인쇄에 의해 기판에 적용될 수 있다.
적합한 기판 물질 및 기판은, 예를 들어 광학 필름 산업에 사용되는 통상적인 기판, 예컨대 유리 또는 플라스틱으로서 당업자에게 공지되어 있고 문헌에 기재되어 있다. 중합에 특히 적합하고 바람직한 기판은 폴리에스터, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알콜(PVA), 폴리카보네이트(PC), 트라이아세틸셀룰로스(TAC) 또는 사이클로 올레핀 공중합체(COP), 또는 통상적으로 공지되어 있는 색상 필터 물질, 특히 트라이아세틸셀룰로스(TAC), COP, 또는 통상적으로 공지되어 있는 필터 물질이다.
중합성 액정 물질은 바람직하게는 전체 층 전반에 걸쳐 균일한 정렬을 갖는다. 바람직하게는, 중합성 액정 물질은 균일한 평면 또는 호메오트로픽 정렬을 나타낸다.
호메오트로픽 정렬을 보조하는데 사용되는 적합한 방법은 코로나 방전 처리를 플라스틱 기판에 적용하여, 상기 기판에 알콜 또는 케톤 작용기를 생성하는 것이다. 이러한 극성 기는 반응성 메소젠 또는 계면활성제에 존재하는 극성 기와 상호작용하여 호메오트로픽 정렬을 촉진할 수 있다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 제조를 위해, 중합성 액정 물질 중 중합성 화합물은 제자리(in situ) 광중합에 의해 중합되거나 가교결합(하나의 화합물이 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우)된다.
광중합은 하나의 단계로 수행될 수 있다. 또한, 제1 단계에서 반응하지 않은 화합물을 제2 단계에서 광중합하거나 가교결합할 수 있다(마무리 경화).
액정 물질의 중합은 바람직하게는 화학선 복사에 이를 노출시킴으로써 성취된다. 화학선 복사는 광(예컨대 자외선, 적외선 또는 가시광선)에 의한 복사, X-선 또는 감마선에 의한 복사, 또는 고에너지 입자(예컨대 이온 또는 전자)에 의한 복사를 의미한다. 바람직하게는, 중합은 광 복사에 의해, 특히 자외선에 의해 수행된다. 화학선 복사를 위한 광원으로서, 예를 들어 단일 자외선 램프 또는 자외선 램프의 세트가 사용될 수 있다. 고출력 램프를 사용할 ?, 경화시간이 감소될 수 있다. 광 복사를 위한 또 다른 가능한 광원은 레이저(예컨대 자외선 레이저, 적외선 레이저 또는 가시광선 레이저)이다.
전형적으로, 경화 시간은, 특히 중합성 액정 물질의 반응성, 코팅된 층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 자외선 램프의 출력에 의존적이다. 경화 시간은 바람직하게는 5분 이하, 매우 바람직하게는 3 분 이하, 가장 바람직하게는 1분 이하이다. 대량 생산을 위해서는, 30초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
적합한 자외선 복사 출력은 바람직하게는 5 내지 200 mWcm-2, 보다 바람직하게는 50 내지 175 mWcm-2, 가장 바람직하게는 100 내지 150 mWcm-2이다.
적용되는 자외선 복사와 관련하여, 및 시간의 함수로서, 적합한 자외선 양은 바람직하게는 25 내지 7200 mJcm-2, 보다 바람직하게는 500 내지 7200 mJcm-2, 가장 바람직하게는 3000 내지 7200 mJcm-2이다.
광중합은 바람직하게는 불활성 기체 대기하에, 바람직하게는 가열된 질소 대기 중에서 수행되되, 공기 중 중합도 가능하다.
광중합은 바람직하게는 1 내지 70℃, 보다 바람직하게는 5 내지 50℃, 보다 더 바람직하게는 15 내지 30℃의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 중합된 액정 필름은 플라스틱 기판, 특히 TAC, COP 및 색상 필터에 대한 우수한 접착성을 갖는다. 따라서, 이는 기판에 잘 접착되지 않을 수 있는 후속 액정 층을 위한 접착제 또는 베이스(base) 코팅으로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 중합된 액정 필름의 바람직한 두께는 필름 또는 최종 제품으로부터 목적되는 광학적 특성에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 중합된 액정 필름이 광학 층이 아닌, 예를 들어 접착제, 정렬층 또는 보호층으로서 주로 작용하는 경우, 이의 두께는 바람직하게는 1 ㎛ 이하, 특히 0.5 ㎛ 이하, 매우 바람직하게는 0.2 ㎛ 이하이다.
예를 들어, 본 발명의 균일한 호메오트로픽 또는 평면 정렬된 중합체 필름이 큰 시야각에서 대비 및 명도를 향상시키고 색도(chromaticity)를 감소시키기 위해, 예를 들어 LCD에서 지연 필름 또는 보상 필름으로서 사용될 수 있다. 이는 LCD에서 전환가능한 액정 셀 외부, 또는 기판(통상적으로는 유리 기판) 사이에 사용되어 전환가능한 액정 셀을 형성하고 전환가능한 액정 매질(셀 적용례)을 함유하게 한다.
중합체 필름의 광학적 적용례를 위해, 이는 바람직하게는 0.5 내지 10 ㎛, 매우 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛, 특히 0.5 내지 3 ㎛의 두께를 갖는다.
입사 광선의 파장(λ)의 함수로서 중합체 필름의 광학적 지연(δ(λ))은 하기 수학식 7에 의해 정의된다:
[수학식 7]
δ(λ) = (2πΔn·d)/λ
상기 식에서,
Δn은 필름의 복굴절률이고;
d는 필름의 두께이고;
λ는 입사 광선의 파장이다.
스넬리우스의 법칙에 따라, 입사 광선의 방향의 함수로서 복굴절률은 하기 수학식 8과 같이 정의된다:
[수학식 8]
Δn = sinΘ / sinΨ
상기 식에서,
sinΘ는 필름 내 광학 축의 입사각 또는 경사각이고;
sinΨ는 상응하는 반사각이다.
상기 법칙들에 근거하여, 복굴절률 및 이에 따른 광학 지연은 필름의 두께 및 필름 내 광학 축의 경사각에 의존한다(베렉 보상기(Berek's compensator) 참조). 따라서, 당업자는 상이한 광학 지연 또는 상이한 복굴절률이 중합체 필름에서 액정 분자의 배향을 조정함으로써 유도될 수 있음을 알 것이다.
본 발명의 바람직한 광학 필름은 R(450)/R(550) ≤ 1.07 및 R(650)/R(650) ≥ 0.95를 나타낸다. R(450), R(550) 및 R(650)은 450, 550 및 650 nm에서의 축상 지연을 의미한다.
본 발명에 따른 바람직한 광학 필름은 0.07 초과, 보다 바람직하게는 0.08 내지 0.150의 복굴절률을 나타낸다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 두께의 함수로서 광학 지연은 200 nm 미만, 바람직하게는 180 nm 미만, 보다 바람직하게는 150 nm 미만이다.
특히 셀 적용례에 있어서, 본 발명에 따른 중합체 필름은 고온 안정성을 나타낸다. 따라서, 중합체 필름은 300℃ 이하, 바람직하게는 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 230℃ 이하의 온도 안정성을 나타낸다.
요약하면, 본 발명에 따른 중합된 액정 필름 및 중합성 액정 물질은 광학 요소, 예컨대 디스플레이 또는 영사 시스템에서의 편광기, 보상기, 정렬층, 원형 편광기 또는 색상 필터, 액정 안료 또는 효과 안료, 특히, 반사 색상을 공간적으로 변화시킴에 의한 반사성 필름, 예를 들어 장식성을 위한 다색상 이미지, 정보 저장장치 또는 보안 용도, 예컨대 위조불가 문서(예를 들어 신분증 또는 신용카드, 은행권 등)에 유용하다.
본 발명에 따른 중합된 액정 필름은 투과성 또는 반사성 유형의 디스플레이에 사용될 수 있다. 이는 통상적인 OLED 디스플레이 또는 LCD, 특히 DAP(정렬된 상의 변형)의 LCD 또는 VA(수직 정렬) 방식, 예를 들어 ECB(전기 제어된 복굴절), CHS(색상 슈퍼(super) 호메오트로픽), VAN 또는 VAC(수직 정렬된 네마틱 또는 콜레스테릭) 디스플레이, MVA(다중-도메인 수직 정렬된) 또는 PVA(패턴화된 수직 정렬된) 디스플레이, 벤드(bend) 방식의 디스플레이 또는 하이브리드 유형 디스플레이, 예를 들어 OCB(광학 보상된 벤드 셀 또는 광학 보상된 복굴절), R-OCB(반사성 OCB), HAN(하이브리드 정렬된 네마틱) 또는 파이-셀(π-셀) 디스플레이, 또한, TN(비틀린 네마틱), HTN(고도로 뒤틀린 네마틱) 또는 STN(슈퍼 비틀린 네마틱) 방식의 디스플레이, AMD-TN(능동 매트릭스 구동 TN) 디스플레이, '슈퍼 TFT' 디스플레이로도 공지되어 있는 IPS(평면 내 전환) 방식의 디스플레이에 사용될 수 있다. VA, MVA, PVA, OCB 및 파이-셀 디스플레이가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합성 액정 물질 및 중합체 필름은 EP 0 829 744, EP 0 887 666 A2, EP 0 887 692, US 6,046,849, US 6,437,915 및 문헌["Proceedings of the SID 20th International Display Research Conference, 2000", page 280]에 기재된 3D 디스플레이에 특히 유용하다. 본 발명에 따른 중합체 필름을 포함하는 상기 유형의 3D 디스플레이는 본 발명의 또 다른 목적이다.
본 발명은 바람직한 양태에 대한 특정 참조에 의해 전술되고 후술된다. 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남 없이 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
전술되고 후술된 다수의 화합물 또는 혼합물은 시판된다. 이러한 화합물 모두는, 문헌(예를 들어 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart])에 그 자체로 기재되어 있는 방법에 의해 언급된 반응에 대해 공지되고 적합한 반응 조건하에 정밀하게 제조될 수 있다. 또한, 용도가 자체적으로 공지되어 있는 변형으로 이루어질 수 있되, 여기서 언급되지는 않는다.
본 발명의 상기 실시양태에 대한 변형이 있을 수 있고 이들 역시 본 발명의 범주에 포함됨을 알 수 있을 것이다. 본원에 개시된 각각의 특징은 달리 기재되지 않는 한 동일하거나 등가 또는 유사한 목적을 제공하는 다른 특징들로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 기재되지 않는 한, 본원에 개시된 각각의 특징은 단지 일반적인 일련의 등가 또는 유사한 특징들의 예시일 뿐이다.
본원에 개시된 특징들 모두는 이들 특징 및/또는 단계의 적어도 일부가 서로 상충하는 조합인 경우를 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 특징들은 본 발명의 모든 양태에 적용될 수 있으며 임의의 조합으로도 사용될 수 있다. 유사하게, 비-필수적인 조합으로 기술된 특징들은 (조합되지 않고) 별개로 사용될 수도 있다.
전술한 특징들, 특히 바람직한 실시양태의 특징들 중 많은 것들이 본 발명의 실시양태의 부분으로서만이 아닌 본질적으로 독창적이라는 점을 이해할 것이다. 현재 청구되는 발명에 부가하여 또는 대안으로서 이러한 특징에 대해 독립적인 보호가 요구될 수 있다.
이후로, 본 발명은 하기 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 기재될 것이고, 이는 단지 예시적인 것이고 본 발명의 범주를 한정하지 않는다.
하기 실시예는 본 발명을 한정함 없이 예시하기 위한 것이다.
실시예
이용되는 화합물
하기 혼합물의 제조를 위해, 하기 화합물 및 약어를 사용한다.
Figure pct00054
LC242는 바스프 아게(BASF AG, 독일 루트비히스하펜)가 시판하는 중합성 키랄 물질이다. 이르가녹스1076(등록상표)은 시판되는 안정화제이다(스위스 바젤 소재의 치바 아게). 플루오N562 및 플루오N561은 시판되는 계면활성제이다(미국 소재의 사오토닉스).
이용되는 광개시제
Figure pct00055
중합체 필름 제조를 위한 일반적인 방법
먼저, 톨루엔/사이클로헥산 용액(7:3) 중 33.3 중량%의 상응하는 매질을 제조한다.
상기 용액을 4400 rpm으로 30초 동안 마찰된 폴리이미드로 코팅된 유리 슬라이드(호메오트로픽 정렬됨)에 스핀 코팅한다. 샘플을 68℃에서 60초 동안 온도가 제어되는 핫 플레이트에서 소둔한다. 샘플을 질소 대기 하에 20℃까지 냉각한 후, 60초 동안 20℃에서 자외선 경화시킨다(365 nm 필터, 80mW/cm2).
지연 R(450), R(550) 및 R(650)을 20℃ 및 각각 450 nm, 550 nm 및 650 nm의 파장에서 측정한다.
내구성은 오븐 시험 전후의 R(450), R(550) 및 R(650), 및 R(450)/R(550)의 값의 차이에 의해 정량화할 수 있다.
실험 1
1.1. 비교 실시예
하기 혼합물 CM-1을 제조하였다.
Figure pct00056
상응하는 중합체 필름을 전술된 방법에 따라 제조하였고, 생성된 중합체 필름은 각각 1.61의 R(450)/R(550) 값 및 0.964의 R(650)/R(550) 값을 나타냈다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 필름을 230℃에서 40분 이하의 시간 동안 노출시켰다.
하기 표 1.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 1.1]
Figure pct00057
1.2. 실시예
하기 혼합물 M-1을 제조하였다.
Figure pct00058
상응하는 중합체 필름을 전술된 방법에 따라 제조하였고, 생성된 중합체 필름은 각각 1.044의 R(450)/R(550) 값 및 0.970의 R(650)/R(550) 값을 나타냈다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 필름을 230℃에서 40분 이하의 시간 동안 노출시켰다.
하기 표 1.2에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 1.2]
Figure pct00059
1.3. 요약
R(450)/R(550)의 값과 R(650)/R(550)의 값의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름은 향상된 평탄 분산 특성을 나타낸다.
또한, 내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름은 내구성의 상당한 향상을 나타낸다.
실험 2
2.1. 비교 실시예
하기 혼합물 CM-2를 제조하였다.
Figure pct00060
상응하는 중합체 필름을 전술된 방법에 따라 제조하였고, 생성된 중합체 필름은 각각 1.056의 R(450)/R(550) 값 및 0.966의 R(650)/R(550) 값을 나타냈다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 필름을 230℃에서 40분 이하의 시간 동안 노출시켰다.
하기 표 2.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 2.1]
Figure pct00061
2.2. 실시예
하기 혼합물 M-2을 제조하였다.
Figure pct00062
상응하는 중합체 필름을 전술된 방법에 따라 제조하였고, 생성된 중합체 필름은 각각 1.045의 R(450)/R(550) 값 및 0.971의 R(650)/R(550) 값을 나타냈다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 필름을 230℃에서 40분 이하의 시간 동안 노출시켰다.
하기 표 2.2에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 2.2]
Figure pct00063
2.3. 요약
R(450)/R(550)의 값과 R(650)/R(550)의 값의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름은 향상된 평탄 분산 특성을 나타낸다.
또한, 내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름은 내구성의 상당한 향상을 나타낸다.
실험 3
하기 혼합물 M-3 및 CM-3을 제조하였다.
Figure pct00064
혼합물 M-3 및 CM-3을 2:1, 1:1 및 1:2로 배합하여 각각의 혼합물 M-4, M-5 및 M-6을 제조하였다. 상응하는 중합체 필름을 혼합물 CM-3 및 각각의 혼합물 M-3 내지 M-6으로부터 전술된 방법에 따라 제조하였다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 각각의 필름을 230℃에서 40℃ 이하의 온도로 노출시켰다.
하기 표 3.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 3.1]
Figure pct00065
요약
내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름(M-3 내지 M-6)은 모두 CM-3에 비해 내구성의 상당한 향상을 나타낸다.
실험 4
하기 혼합물 CM-4를 제조하였다.
Figure pct00066
실험 3의 혼합물 M-3 및 CM-4를 2:1, 1:1 및 1:2로 배합하여 각각의 혼합물 M-7, M-8 및 M-9를 제조하였다. 상응하는 중합체 필름을 혼합물 CM-4 및 각각의 혼합물 M-3 내지 M-9로부터 전술된 방법에 따라 제조하였다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 각각의 필름을 230℃에서 40℃ 이하의 온도로 노출시켰다.
하기 표 4.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 4.1]
Figure pct00067
요약
내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 본 발명에 따른 중합체 필름(M-3 및 M-7 내지 M-9)은 모두 CM-3에 비해 내구성의 상당한 향상을 나타낸다.
실험 5
하기 혼합물 M-10을 제조하였다.
Figure pct00068
99 중량%의 혼합물 M-10에 1 중량%의 광개시제 PI-1 내지 PI-7 중 하나를 첨가하여 혼합물 M-11 내지 M-17을 제조하였다. 상응하는 중합체 필름을 각각의 혼합물 M-11 내지 M-17로부터 전술된 방법에 따라 제조하였다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 각각의 필름을 230℃에서 40℃ 이하의 온도로 노출시켰다.
하기 표 5.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 5.1]
Figure pct00069
실험 6
하기 혼합물 CM-5 및 CM-6을 제조하였다.
Figure pct00070
혼합물 CM-5 및 CM-6을 배합하여 각각 25%, 22%, 18% 및 10%의 C 5 함량을 갖는 혼합물 CM-7, CM-8, M-18 및 M-19를 제조하였다.
경화 전, 결정화 시험을 각각의 샘플의 코팅된 습윤-필름에서 1시간 동안 60초마다 사진을 촬영함으로써 수행하였다. 상기 시간 동안 결정화가 일어나는 경우, 시험을 불합격으로 처리하였다. 또한, 상응하는 중합체 필름을 각각의 혼합물 CM-7, CM-8, M-18 및 M-19로부터 전술된 방법에 따라 제조하였다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 각각의 필름을 230℃에서 40℃ 이하의 온도로 노출시켰다.
하기 표 6.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 6.1]
Figure pct00071
요약
표 6.1에 제시된 결과의 비교로부터, C 5를 20% 초과의 양으로 포함하는 비교 혼합물 CM-7 및 CM-8은 시험을 통과하지 못했다. 그러나, 본 발명에 따른 혼합물 M-18 및 M-19는 어떠한 결정화도 나타내지 않았다.
내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 혼합물 M-18 및 M-19로부터 제조되는 본 발명에 따른 중합체 필름은 CM-6에 비해 내구성의 상당한 향상을 나타내는 한편, 550 nm에서 복굴절률 Δn에 대해 여전히 바람직한 값을 나타낸다.
실험 7
하기 혼합물 CM-9 및 CM-10을 제조하였다.
Figure pct00072
혼합물 CM-9 및 CM-10을 배합하여 각각 18% 및 10%의 C 5 함량을 갖는 혼합물 M-20 및 M-21를 제조하였다.
상응하는 중합체 필름을 각각의 혼합물 CM-10, M-20 및 M-21로부터 전술된 방법에 따라 제조하였다.
중합체 필름의 내구성을 시험하기 위해, 각각의 필름을 230℃에서 40℃ 이하의 온도로 노출시켰다.
하기 표 7.1에 내구성 시험의 결과를 요약하였다(3반복).
[표 7.1]
Figure pct00073
요약
내구성 시험의 결과들의 비교로부터, 혼합물 M-20 및 M-21로부터 제조되는 본 발명에 따른 중합체 필름은 CM-10에 비해 내구성의 상당한 향상을 나타내는 한편, 550 nm에서 복굴절률 Δn에 대해 여전히 바람직한 값을 나타낸다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 하기 화학식 A의 화합물 20 중량% 이하 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물 20 중량% 이하를 포함하는 중합성 액정 매질:
    Figure pct00074

    Figure pct00075

    상기 식에서,
    P는 서로 독립적으로 중합성 기이고;
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
    La는 다수의 경우 동일하거나 상이하게 F, Cl, CN, SCN, SF5이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 임의적으로 1불화 또는 다불화된 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알켄일, 알킨일, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    U1 및 U2는 서로 독립적으로
    Figure pct00076

    및 이들의 거울상으로부터 선택되되, 고리 U1 및 U2는 각각 축방향 결합을 통해 기 -(B)q-에 결합되고, 상기 고리들에서 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체되고, 고리 U1 및 U2는 하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환되고;
    Q1 및 Q2는 서로 독립적으로 CH 또는 SiH이고;
    Q3은 C 또는 Si이고;
    B는 각각의 경우 서로 독립적으로 -C≡C-, -CY1=CY2-이거나, 임의적으로 치환된 방향족 기 또는 헤테로방향족 기이고;
    Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl, CN 또는 R0이고;
    q는 1 내지 10의 정수이고;
    A1 내지 A4는 서로 독립적으로 각각의 경우 하나 이상의 기 R5로 임의적으로 치환된 비방향족, 방향족, 헤테로방향족, 카보사이클릭 및 헤테로사이클릭 기로부터 선택되되, -(A1-Z1)m-U1-(Z2-A2)n- 및 -(A3-Z3)o-U2-(Z4-A4)p- 각각은 비방향족 기 이외에는 방향족 기를 함유하지 않고;
    Z1 내지 Z4는 서로 독립적으로 각각의 경우 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2 ) 3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 또는 단일 결합이고;
    R0 및 R00은 서로 독립적으로 H 이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
    m 및 n은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    o 및 p는 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    R1 내지 R5는 서로 독립적으로 동일하거나 상이하게 H, 할로겐, -CN, -NC, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X0, -C(=O)R0, -NH2, -NR0R00, -SH, -SR0, -SO3H, -SO2R0, -OH, -NO2, -CF3, -SF5, P-Sp-, 임의적으로 치환된 실릴이거나, 1 내지 40개의 C 원자를 갖되 임의적으로 치환되고 임의적으로 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 카빌 또는 하이드로카빌이거나, P 또는 P-Sp-이거나 P-Sp-로 치환되고, 여기서 화합물은 P 또는 P-Sp-이거나 이로 치환된 기 R1 내지 R5 중 하나 이상을 포함한다.
  2. 제1항에 있어서,
    화학식 A의 화합물이 하기 하위 화학식의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 매질:
    Figure pct00077

    상기 식에서,
    매개변수 P는 제1항에 정의된 의미 중 하나를 갖고;
    x, y 및 z는 서로 독립적으로 0이거나, 1 내지 12의 동일하거나 상이한 정수이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    화학식 I의 가교 기 또는 -(B)q-가 C≡C-, -C≡C-C≡C-, -C≡C-C≡C-C≡C-, -C≡C-C≡C-C≡C-C≡C-,
    Figure pct00078

    이되,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR0R00, -C(=O)X, -C(=O)OR0, -C(=O)R0, -NR0R00, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 아릴이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이되, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체되고, R0 및 R00은 제1항에 정의된 바와 같고;
    X는 할로겐이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    가교 기가 부착되는 메소젠 기의 비방향족 고리 또는 화학식 I의 U1 및 U2가
    Figure pct00079
    Figure pct00080

    로부터 선택되되, R5는 제1항에 정의된 의미 중 하나를 갖는, 중합성 액정 매질.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 I의 방향족 기 및 비방향족 기, 또는 A1 내지 A4가 제3항에 정의된 하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환된 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 및 1,4-페닐렌으로부터 선택되는, 중합성 액정 매질.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 I의 방향족 고리 기 및 비방향족 고리 기를 연결하는 연결기, 또는 Z1 내지 Z4가 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR0-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2 ) 3-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CY1=CY2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR0-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH-, CR0R00 및 단일 결합으로부터 선택되되, R0, R00, Y1 및 Y2는 제1항에 정의된 의미를 갖는, 중합성 액정 매질.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 I의 중합성 화합물이 하기 하위 화학식의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 매질:
    Figure pct00081

    Figure pct00082

    Figure pct00083

    Figure pct00084

    상기 식에서,
    R1 내지 R5, A1 내지 A4, Z1 내지 Z4, B, m, n, o, p 및 q는 제1항에 정의된 의미를 갖는다.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 I의 중합성 화합물이 하기 하위 화학식의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 매질:
    Figure pct00085

    Figure pct00086

    Figure pct00087

    Figure pct00088

    Figure pct00089

    Figure pct00090

    Figure pct00091

    Figure pct00092

    Figure pct00093

    상기 식에서,
    Z는 제1항에 정의된 Z1의 의미 중 하나를 갖고;
    R은 P-Sp-가 아닌 제1항에 정의된 R1의 의미 중 하나를 갖고;
    P, Sp, L 및 r은 제1항에 정의된 바와 같고;
    메소젠 기의 벤젠 고리는 제1항에 정의된 하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환된다.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 I의 중합성 화합물이 Z가 -COO-이고, r이 각각의 경우 0이고, R이 P-Sp-가 아닌 제1항에 정의된 R1의 의미 중 하나를 갖고, P 및 Sp가 제1항에 정의된 바와 같은 하위 화학식 I25 내지 I26의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 매질.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 정의된 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 하나 이상의 화학식 A의 화합물 및 임의적으로 중합성이고/거나 메소젠 또는 액정 화합물인 하나 이상의 추가의 화합물을 포함하는 중합성 액정 매질.
  11. 배향된 상태의 액정 상의 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 정의된 중합성 액정 매질을 박막 형태로 중합시킴에 의해 수득가능한 중합체 필름.
  12. 제11항에 따른 중합체 필름 또는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 매질의 광학, 전자 또는 전자 광학 장치, 또는 이의 부품에서의 용도.
  13. A 플레이트, C 플레이트, 음성 C 플레이트 또는 O 플레이트, 비틀림 광학 지연기, 비틀림 4분의 1 파장 호일(QWF), 2축 광학 필름, 무색 지연기, 무색 QWF 또는 2분의 1 파장 호일(HWF), 콜레스테릭(cholesteric), 스멕틱(smectic), 네마틱(nematic) 또는 청색 상을 갖는 필름, 호메오트로픽(homeotropic), 펼침, 경사, 평면 또는 청색 상 정렬을 갖는 필름이되, 균일하게 배향되거나 상이한 배향의 패턴을 나타내는 광학 부품.
  14. 제13항에 있어서,
    LCD의 시야각 강화를 위한 광학 보상 필름, 명도 강화 필름의 성분, 또는 반사성 또는 투과-반사성(transflective) LCD의 무색 소자인 광학 부품.
  15. 제11항에 따른 중합체 필름 또는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 매질을 포함하는 광학, 전자 또는 전자 광학 장치, 또는 이의 부품.
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