KR20210005159A - 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은
하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물;
하나 이상의 하기 화학식 CO의 화합물; 및
하나 이상의 하기 화학식 OE의 화합물
을 포함하는 중합성 액정 물질에 관한 것이다:
Figure pct00079

상기 식에서, R1, R2, X, L1 내지 L4 및 n은 청구범위 제1항에 제시된 의미 중 하나를 갖는다. 또한, 본 발명은 이의 제조 방법, 상응하는 중합성 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전자 광학, 장식성 또는 보안 장치를 위한 상기 중합체 필름 및 상기 중합성 액정 물질의 용도에 관한 것이다.

Description

중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
본 발명은
- 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물;
- 하나 이상의 하기 화학식 CO의 화합물; 및
- 하나 이상의 하기 화학식 OE의 화합물
을 포함하는 중합성 액정 물질에 관한 것이다:
Figure pct00001
상기 식에서,
R1 및 R2는 H, 알킬, 알콕시, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 알킬이고;
X는 -O-, -S- 또는 -Se-이고;
L1은 H, 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 할로겐, CN, NO2, OCN, SCN, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 또는 -(Sp31-A31), 바람직하게는 H, 할로겐, CN 또는 NO2이고;
L2 및 L3은 각각 서로 독립적으로 H, 알킬, 알콕시, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬, 또는 -(Sp31-A31), 바람직하게는 H, 알킬 또는 -(Sp31-A31)이고;
L4는 H, 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 할로겐, CN, NO2, OCN, SCN, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 또는 -Sp31-R3, 바람직하게는 -Sp31-R3이고;
Sp31은 스페이서 기(spacer group) 또는 단일 결합이고;
A31은, 임의적으로 실릴, 설포, 설포닐, 포르밀, 아민, 이민, 니트릴, 머캅토, 할로겐, C1-12 알킬, C6-12 아릴, C1-12 알콕시, 하이드록시 또는 상기 기들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기를 갖는, 아릴, 헤테로아릴, (비방향족) 지방족고리 또는 헤테로고리 기, 바람직하게는 페닐, 사이클로헥실 또는 사이클로펜틸이고;
R3은 F, Cl, Br, I, -OH, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Yx, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx 또는 -N(Rx)2이되, Rx는 바람직하게는 H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 고리 알킬이고, 여기서 하나 이상의 비인접 및 비말단 C 원자는 -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 불소로 대체될 수 있고, Yx는 할로겐이고;
n은 0 또는 1, 바람직하게는 1이다.
또한, 본 발명은 이의 제조 방법, 상응하는 중합성 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전자 광학, 장식성 또는 보안 장치를 위한 상기 중합체 필름 및 상기 중합성 액정 물질의 용도에 관한 것이다.
중합성 액정 물질은 균일한 배향을 갖는 이방성 중합체 필름의 제조 방법에 대해 선행기술에 공지되어 있다. 통상적으로, 상기 필름은 기판에 중합성 액정 혼합물의 박층을 코팅하고, 상기 혼합물을 균일한 배향으로 정렬하고, 상기 혼합물을 중합함으로써 제조된다. 필름의 배향은 평면형(즉 액정 분자가 상기 층에 대해 실질적으로 평행하게 배향됨), 호메오트로픽형(homeotropic)(상기 층에 직각이거나 수직임) 또는 경사형이다.
이러한 광학 필름은, 예를 들어 EP 0 940 707 B1, EP 0 888 565 B1 및 GB 2 329 393 B1에 설명되어 있다.
중합성 액정 물질은 실온에서 안정하지만 고온에서는 분해될 수 있다. 예를 들어, 일정 시간 가열될 때, 광학 필름의 광학적 특성, 예컨대 분산 또는 지연(retardance)이 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.
JP 5054456 B2에는 하나 이상의 2반응성 메소젠 화합물 및 시판되는 광개시제 치바(Ciba)의 Oxe02 및 아데카(Adeka)의 N-1919(T)를 포함하는 중합성 액정 물질이 기재되어 있다.
특히, 광학 지연 필름의 목적하는 특성, 예를 들어 메소젠 화합물의 균일한 정렬, 필름 구조, 필름 접착력, 온도 안정성 및 광학적 성능은 특히 1반응성 및 2반응성 메소젠 화합물의 비율 및 선택과 관련하여 중합성 액정 물질의 조성에 매우 의존적이다.
예를 들어, 광학 필름 두께의 감소인 중합체 축소는 하기 수학식 1에 따라 통과하는 광의 지연을 감소시킨다:
[수학식 1]
R = dΔn
상기 식에서,
R은 지연이고;
d는 복굴절 필름 두께이고;
Δn은 복굴절률이다.
중합체 수축은 예컨대 하나 초과의 중합성 기를 가져 더 가교연결되고 더 고강도의 중합체를 형성할 수 있는 중합성 화합물, 예를 들어 2반응성 또는 다반응성 화합물을 이용함으로써 감소될 수 있다.
그럼에도 불구하고, 광학 지연 필름의 목적하는 특성은 액정 물질의 조성에 매우 의존적이다. 이와 관련하여, 필름 평면에 수직인 방향으로 정렬 프로파일을 조정하는 하나의 가능한 방법은 1반응성 메소젠 화합물, 즉 하나의 중합성 기를 갖는 화합물과 2반응성 메소젠 화합물, 즉 2개의 중합성 기를 갖는 화합물의 비율을 적절하게 선택하는 것이다. 또한, 다이아크릴레이트 저함량 반응성 메소젠 필름은 기판에 대한 반응성 메소젠 필름의 우수한 접착력이 중요한 적용례에 매우 적합하다. 그러나, 전술된 바와 같이 다이아크릴레이트 저함량 필름에서, 특히 중합체 수축에 기인하여, 광학 지연이 종종 상당히 저하된다.
열-산화성 분해는 고온에서 산화에 의해 촉매되는 중합체 망상구조(polymer network)의 파괴이다. 통상적으로 공지되어 있는 바와 같이, 항산화성 첨가제, 또는 단형(short) 항산화제가 고온에서 중합체의 열-산화성 분해를 감소시키는데 사용될 수 있다. 이는 광학 필름이 셀내(in-cell) 적용례에 이용될 때 고온에 기인하여 특히 중요하다. 특히, 광학 필름은 액정 셀의 폴리이미드 층을 소둔(annealing)할 때를 견뎌내야 한다. 이와 관련하여, 문서 WO 2009/86911 A1 및 JP 5354238 B1에는 시판되는 항산화제 이르가녹스(Irganox:등록상표)1076을 포함하는 액정 물질이 기재되어 있다.
전술된 물질 모두는 이용되는 액정 물질에 기인하여 생성되는 중합체 필름의 내열성이 불충분하거나, 가시광선에 대한 이의 투과성이 제한되거나, 추가의 첨가제의 이용이 요구되거나, 적용 대역이 제한되는 것과 같은 뚜렷한 단점들을 갖는다.
따라서, 선행기술의 물질의 단점을 나타내지 않거나 이를 약소한 정도로만 나타내는 신규하고 바람직하게는 향상된 중합성 액정 물질 또는 혼합물에 대한 필요성이 여전하다.
유리하게는, 이러한 중합성 액정 물질은 바람직하게는 다양한 균일 정렬된 중합체 망상구조, 예컨대 중합체 필름 또는 중합체 액정 적용례의 제조에 적용가능해야 하고, 특히 동시에 하기 요건을 성취하여야 한다:
- 기판에 대한 바람직하게 높은 접착력을 나타내고;
- 가시광에 대해 매우 투과성이고;
- 시간 경과에 따른 황색 착색(황화)이 감소하고;
- 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 성취될 수 있음을 발견하였다.
따라서, 본 발명은 청구범위의 제1항에 제시된 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물, 하나 이상의 화학식 CO의 화합물, 및 하나 이상의 화학식 OE의 화합물을 포함하는 중합성 액정 물질에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 이러한 중합성 액정 물질의 상응하는 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 중합성 액정 물질로부터 수득가능한, 바람직하게는 수득되는 중합체 필름 및 상기 전술 및 후술된 중합체 망상구조 또는 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 화학식 CO-1의 화합물을 중합 전의 액정 물질에 첨가함으로써 전술 및 후술된 중합성 액정 물질로부터 수득가능한, 바람직하게는 수득되는 중합체 필름의 내구성을 증가시키는 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 광학, 전자 광학, 정보 저장장치, 장식성 및 보안 적용례(예컨대 액정 디스플레이, 영사 시스템, 편광기, 보상기, 정렬층, 원형 편광기, 색상 필터, 장식성 이미지, 액정 안료, 반사 색상을 공간적으로 변화시킴에 의한 반사성 필름, 다색상 이미지 및 위조불가 서류(예컨대 신분증, 신용카드 및 은행권)에서 전술 및 후술된 중합체 망상구조, 중합체 필름 또는 중합성 액정 물질의 용도에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 하나 이상의 중합체 필름 또는 중합성 액정 물질을 포함하는 광학 부품 또는 장치, 편광기, 패턴화된 지연기, 보상기, 정렬층, 원형 편광기, 색상 필터, 장식성 이미지, 액정 렌즈, 액정 안료, 반사 색상을 공간적으로 변화시킴에 의한 반사성 필름, 장식성 또는 정보 저장을 위한 다색상 이미지에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 하나 이상의 중합체 망상구조, 중합체 필름, 중합성 액정 물질 또는 이로부터 수득된 광학 부품을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 전술 및 후술된 중합체 망상구조, 중합체 필름 또는 중합성 액정 물질을 포함하는 인증용, 입증용 또는 보안용 표시, 보안용 색상 또는 다색상 이미지, 유가(有價)의 위조불가 물품 또는 서류(예컨대 신분증, 신용카드 또는 은행권) 또는 광학 부품에 관한 것이다.
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 "액정" 또는 "LC"는 일부 온도 범위(열방성 액정) 또는 용액 중 일부 농도 범위(유방성 액정)에서 액정 메소상을 갖는 물질에 관한 것이다. 이는 메소젠 화합물을 필히 함유한다.
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. 이는 저분자량 비반응성 액정 화합물, 반응성 또는 중합성 액정 화합물, 및 액정 중합체를 포함한다.
칼라미틱 메소젠 기는 통상적으로 서로 직접 또는 연결기를 통해 연결된 하나 이상의 방향족 또는 비방향족 고리 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"은 중합성 메소젠 또는 액정 화합물, 바람직하게는 단량체 화합물을 의미한다. 이러한 화합물은 순수한 화합물로서, 또는 광개시제, 억제제, 계면활성제, 안정화제, 쇄 전달제, 비중합성 화합물 등으로서 기능하는 다른 화합물과의 혼합물로서 사용될 수 있다.
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" 또는 "비중합성" 화합물로서 지칭된다.
용어 "비메소젠 화합물 또는 비메소젠 물질"은 상기 정의된 메소젠 기를 함유하지 않는 화합물 또는 물질을 의미한다.
가시광은 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 액정의 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.
용어 "정렬" 또는 "배향"은 물질, 예컨대 작은 분자, 또는 거대 분자의 단편의 이방성 단위의 "정렬 방향"으로 지칭되는 공통 방향으로의 정렬(배향 질서화)에 관한 것이다. 액정 물질 또는 반응성 메소젠 물질의 정렬된 층에서, 액정 방향자는 정렬 방향과 일치함으로써, 상기 정렬 방향이 물질의 이방성 축의 방향과 상응하게 된다.
용어 액정 물질 또는 반응성 메소젠 물질의, 예를 들어 상기 물질의 층에서의 "균일 배향" 또는 "균일 정렬"은 액정 분자 또는 반응성 메소젠 분자의 분자 장축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 분자 단축(디스코틱 화합물의 경우)이 실질적으로 동일한 방향으로 배향됨을 의미한다. 즉, 액정 방향자의 선들은 서로 평행하다.
용어 "호메오트로픽 구조" 또는 "호메오트로픽 배향"은 광학 축이 필름 평면에 실질적으로 수직인 필름을 지칭한다.
용어 "평면형 구조" 또는 "평면형 배향"은 광학 축이 필름 평면에 실질적으로 평행한 필름을 지칭한다.
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.
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 갖는다.
본 발명에서, 달리 언급되지 않는 한, "광학 분산"은 지연 분산, 즉 R(450)/R(550)의 비를 갖는다.
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 4와 같이 정의된다:
[수학식 4]
Δn = ne - no
상기 식에서,
ne는 이상 굴절률이고;
no은 정상 굴절률이고,
평균 굴절률 nav.는 하기 수학식 5에 의해 제시된다.
[수학식 5]
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.
명확히 달리 제시되지 않는 한, 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.
불명확한 경우, 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에서 제시된 정의를 적용하도록 한다.
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 헤테로원자, 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 고리일 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. 더욱 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.
더욱 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 1 내지 40개, 바람직하게는 1 내지 25개, 보다 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 고리 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 고리 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 일고리 또는 다고리일 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 헤테로원자, 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로원자를 함유한다.
융합된 고리를 임의적으로 함유하고 임의적으로 치환된 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 1-, 2- 또는 3-고리 아릴 기, 또는 2 내지 25개의 C 원자를 갖는 1-, 2- 또는 3-고리 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) 지방족고리 및 헤테로고리 기는 단일 결합만을 함유하는 포화된 고리, 및 다중 결합도 함유할 수 있는 부분적으로 불포화된 고리 둘 다를 포함한다. 헤테로고리 고리는 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로원자를 함유한다.
비방향족 지방족고리 및 헤테로고리 기는 일고리(즉, 단지 하나의 고리를 함유함, 예컨대 사이클로헥산) 또는 다고리(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 일고리, 이고리 또는 삼고리 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 탄소고리 기가 더욱 바람직하다.
바람직한 지방족고리 및 헤테로고리 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) 지방족고리 및 헤테로고리 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 헤테로아릴이거나, 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 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 고리 알킬 쇄이다.
상기 및 하기 나타낸 화학식에서, 치환된 페닐렌 고리
Figure pct00002
는 바람직하게는
Figure pct00003
Figure pct00004
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(-C=C-) 또는 C≡C 삼중 결합(-C≡C-)을 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 pct00005
Figure pct00006
, 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, 페닐이거나, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고;
W2는 H이거나, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고;
W3 및 W4는 각각 서로 독립적으로 H, Cl이거나, 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 pct00007
및
Figure pct00008
이되, W2는 H이거나, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이다.
더욱 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 pct00009
상기 식에서,
알킬은 단일 결합이거나, 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 H이거나, 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 예컨대 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 pct00010
는 1,4-사이클로헥실렌, 바람직하게는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
Figure pct00011
는 1,4-페닐렌이다.
본 발명에 있어서, 기 -COO- 또는 -CO2-는 화학식
Figure pct00012
의 에스터 기이고, 기 -OCO-, -O2C- 또는 -OOC-는 화학식
Figure pct00013
의 에스터 기이다.
"중합체 망상구조"는 모든 중합체 쇄가 다수의 가교연결에 의해 단일의 거시적인 실체를 형성하도록 상호연결된 망상구조이다.
중합체 망상구조는 하기 유형으로 나타날 수 있다.
- 그라프트(graft) 중합체 분자는 하나 이상의 측쇄가 주쇄와는 구조적 또는 배열상 상이한 분지쇄 중합체 분자이다.
- 성형(star) 중합체는 단일 분지점이 다수의 선형 쇄 또는 팔(arm)을 생성하는 분지쇄 중합체 분자이다. 팔이 동일한 경우, 성형 중합체 분자는 규칙성인 것으로 언급된다. 인접하는 팔이 상이한 반복되는 하위-단위로 구성되는 경우, 성형 중합체 분자는 변칙성인 것으로 언급된다.
- 빗형(comb) 중합체 분자는 2개 이상의 3개 방향 분지점을 갖는 주쇄 및 선형 분지쇄로 이루어진다. 팔이 동일한 경우, 빗형 중합체 분자는 규칙성인 것으로 언급된다.
- 솔형(brush) 중합체 분자는 선형 분지쇄 및 분지되지 않은 측쇄로 이루어지되, 하나 이상의 분지점이 4개 방향 이상의 작용기를 갖는다.
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.
모든 농도는 중량%이고 각각의 완전 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨온도(셀시우스) 및 섭씨온도의 온도 차이로 제시된다.
상세한 설명
바람직한 화학식 CO의 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
Figure pct00014
상기 식에서,
L1은 H, Br, CN, 또는 NO2이고;
L2, L3 및 n은 화학식 CO에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
특히 바람직한 화학식 CO의 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
Figure pct00015
상기 식에서, L2 및 L3은 상기 화학식 CO하에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
하기 화학식으로부터 선택되는 화학식 CO의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pct00016
상기 식에서, L2 및 L3은 상기 화학식 CO하에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
더욱 바람직한 화학식 CO의 화합물은 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00017
상기 식에서, L3은 상기 화학식 CO하에 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 알킬 또는 1,4-페닐이다.
상기 화학식 CO 및 이의 하위 화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
바람직하게는, 화학식 CO의 화합물 및 이의 하위 화학식의 화합물은 WO 2016/076652 A1, WO 2015/108386 A1 또는 EP 2,845,845 A1에 개시된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
바람직하게는, 전체 중합성 액정 물질 중 화학식 CO의 화합물의 최소량은 전체 혼합물의 0.1% 초과, 바람직하게는 0.2% 초과, 보다 바람직하게는 0.3% 초과, 가장 바람직하게는 0.4% 초과이다.
바람직하게는, 화학식 CO의 화합물의 최소량은 전체 중합성 액정 물질의 중량을 기준으로 바람직하게는 10% 미만, 매우 바람직하게는 6% 미만, 특히 2% 미만이다.
화학식 OE의 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다.
Figure pct00018
상기 식에서, L4, L2 및 L3은 상기 화학식 OE하에 제시된 의미를 갖는다.
화학식 OE-2의 더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
Figure pct00019
상기 식에서, L2 및 L4는 상기 화학식 OE하에 제시된 의미를 갖는다.
화학식 OE-2b의 더욱 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
Figure pct00020
상기 식에서,
Sp'은 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌이되, F, Cl, Br, I 또는 CN으로 임의적으로 일치환 또는 다치환되고, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 서로 독립적으로 O 및/또는 S 원자가 서로 직접 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 결합, 바람직하게는 -O-, -S-CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRxx-, -NRxx-CO-, -NRxx-CO-NRyy- 또는 단일 결합, 보다 바람직하게는 -O-, -COO- 또는 -OCO-이고;
Rxx 및 Ryy는 각각 서로 독립적으로 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
Yxx 및 Yyy는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고;
R3은 상기 화학식 OE하에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
화학식 OE-2b-1의 보다 바람직한 화합물은 하기 화학식의 화합물 군으로부터 선택된다:
Figure pct00021
상기 식에서,
Sp'은 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -(CH2CH2COO)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2- 또는 -CH2CH2-NH-CH2CH2-이고;
p1은 1 내지 12의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3, 4 또는 5이고;
q1은 1 내지 10의 정수, 1, 2, 3, 4, 또는 5이고;
R3은 OH이다.
상기 화학식 OE 및 이의 하위 화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
바람직하게는, 화학식 OE의 화합물 및 이의 하위 화학식의 화합물은 EP 2,327,689에 개시된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
바람직하게는, 전체 중합성 액정 물질 중 화학식 OE의 화합물의 최소량은 전체 혼합물의 0.1% 초과, 바람직하게는 0.2% 초과, 보다 바람직하게는 0.3% 초과, 가장 바람직하게는 0.4% 초과이다.
바람직하게는, 화학식 CO의 화합물의 최소량은 전체 중합성 액정 물질의 중량을 기준으로 바람직하게는 10% 미만, 매우 바람직하게는 6% 미만, 특히 2% 미만이다.
바람직하게는, 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물은 하기 화학식 DRM의 화합물로부터 선택된다:
P1-Sp1-MG-Sp2-P2 DRM
상기 식에서,
P1 및 P2는 서로 독립적으로 중합성 기이고;
Sp1 및 Sp2는 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
MG는 막대형 메소젠 기이되, 바람직하게는 하기 화학식 MG로부터 선택된다:
-(A1-Z1)n-A2- MG
상기 식에서,
A1 및 A2는 다수의 경우 서로 독립적으로 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 임의적으로 함유하고 L1로 임의적으로 일치환 또는 다치환되는 방향족 또는 지방족고리 기이고;
L1은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR00R000, -C(=O)OR00, -C(=O)R00, -NR00R000, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 실릴, 아릴 또는 헤테로아릴이거나, 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;
R00 및 R000은 서로 독립적으로 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
Z1은 다수의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR00-, -NR00-CO-, -NR00-CO-NR000, -NR00-CO-O-, -O-CO-NR00-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)n1, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR00-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고;
n은 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 1 또는 2, 가장 바람직하게는 2이고;
n1은 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4이다.
바람직한 기 A1 및 A2는 비한정적으로 퓨란, 피롤, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 티아다이아졸, 이미다졸, 페닐렌, 사이클로헥실렌, 바이사이클로헥실렌, 사이클로헥센일렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 아줄렌, 인단, 플루오렌, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 및 다이티에노티오펜을 포함하되, 이들 모두는 치환되지 않거나 1, 2, 3 또는 4개의 상기 정의된 기 L로 치환된다.
특히 바람직한 기 A1 및 A2는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 티오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 및 1,4-사이클로헥실렌으로부터 선택되되, 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체될 수 있고, 상기 기는 치환되지 않거나 1, 2, 3 또는 4개의 상기 정의된 기 L로 치환된다.
특히 바람직한 기 Z11은 각각의 경우 서로 독립적으로 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -C≡C-, -CH=CH-,-OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO- 및 단일 결합으로부터 선택된다.
매우 바람직한 화학식 DRM의 2반응성 메소젠 화합물은 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00022
Figure pct00023
상기 식에서,
P0은 다수의 경우 서로 독립적으로 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 헵타다이엔, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스티렌 기이고;
L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 화학식 DRM의 L1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 다수의 경우 서로 독립적으로 F, Cl 또는 CN이거나, 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고;
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 동일하거나 상이하게 1 내지 12의 정수이고;
z는 각각 독립적으로 0 또는 1이되, z는 x 또는 y가 0인 경우 0이다.
화학식 DRMa1, DRMa2, DRMa3, DRMa7, DRMe 또는 DRMf의 화합물, 특히 화학식 DRMa1, DRMa7 또는 DRMf의 화합물이 특히 바람직하다.
상기 화학식 DRM 및 이의 하위 화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 중합성 액정 물질 전체 중 전술한 2반응성 또는 다반응성 액정 화합물의 비율은 바람직하게는 30 내지 99.9 중량%, 보다 바람직하게는 40 내지 99.9 중량%, 보다 바람직하게는 50 내지 99.9 중량%이다.
바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 액정 물질 전체 중 2반응성 또는 다반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 99 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 97 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 95 중량%이다.
바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 키랄 액정(CLC) 필름을 제공하기 위해 하나 이상의 키랄 화합물을 추가로 포함할 수 있다.
반응성 메소젠(RM)으로부터 제조되는 CLC 필름은 예컨대 반사성 편광기 또는 명도 강화 필름(BEF)에 사용하기에 적합하다. CLC 필름의 광학적 특성, 예컨대 최대 반사 파장 및 반사된 파장 대역(band)의 대역폭은 RM 물질의 굴절률 및/또는 키랄성을 변화시킴으로써 제어될 수 있다.
예컨대, 콜레스테릭 액정 필름은 콜레스테릭 나선의 회전 방향에 상응하는 광 벡터의 회전 방향에 의해 원형-편광된 광의 선택적 반사를 나타낸다. 하기 수학식 6에 따라, 반사 파장 λ는 콜레스테릭 나선의 피치(pitch) 및 콜레스테릭 액정 필름의 평균 복굴절률 n에 의해 제시된다:
[수학식 6]
λmax　=　n . p
상기 식에서,
λmax는 선택 반사의 최대 파장이고;
n은 평균 굴절률(nmean= [(no+ne)]/2)이고;
피치(p)는 2π 회전하는 CLC 상의 배향 축(방향자(director))에 대한 거리이다.
중합성 CLC는 예컨대 중합성 액정 물질을 높은 비틀림력(twisting power)을 갖는 키랄 도펀트(chiral dopant)로 도핑함으로써 제조될 수 있다. 유도되는 콜레스테릭 나선의 피치 p는 하기 수학식 7에 따라 농도 c 및 키랄 도펀트의 나선 비틀림력 HTP에 의해 제시된다.
[수학식 7]
p = (HTP c)-1
또한, 예컨대 개별 도펀트의 HTP의 온도 의존도를 상쇄함으로써 CLC 매질의 나선 피치 및 반사 파장의 온도 의존도를 낮추기 위해, 2개 이상의 도펀트를 사용할 수 있다. 전체 HTP(HTPtotal)는 대략 하기 수학식 8을 만족한다:
[수학식 8]
HTPtotal = ΣiciHTPi
상기 식에서,
ci는 각각의 개별 도펀트의 농도이고;
HTPi는 각각의 개별 도펀트의 나선 비틀림력이다.
바람직하게는, 본 발명에 따라 이용되는 키랄 화합물은 단독 또는 서로와의 조합으로 5　μm-1 이상, 바람직하게는 40　μm-1 이상, 보다 바람직하게는 60　μm-1 이상, 가장 바람직하게는 80　μm-1 이상 내지 260　μm-1의 나선 비틀림력 절대값(│HTPtotal│)을 갖는다.
하나 이상의 하기 화학식 CD의 키랄 화합물을 추가로 포함하는 중합성 액정 물질이 바람직하다:
Figure pct00024
상기 식에서,
R0*은 H 또는 P0이되, P0은 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스티렌 기이고;
A0 및 B0는 다수의 경우 서로 독립적으로 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 상기 정의된 기 L로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
X1 및 X2는 서로 독립적으로 -O-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O- 또는 단일 결합이고;
Z0*은 다수의 경우 서로 독립적으로 -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
t는 서로 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
u은 0, 1 또는 2이고;
x는 0이거나, 1 내지 12의 정수이고;
z는 0 또는 1이되,
상기 나프탈렌 고리는 상기 화학식 DRM하에 정의된 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가 치환될 수 있다.
바람직한 화학식 CD의 화합물은 하기 화학식 CDa로부터 선택된다:
Figure pct00025
상기 식에서,
A0, B0, Z0*, R0*, u 및 x는 화학식 CD의 의미, 또는 상기 및 하기 제시된 바람직한 의미 중 하나를 갖고;
(OCO)는 -O-CO- 또는 단일 결합이다.
매우 바람직한 화학식 CD의 화합물은 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
Figure pct00029
상기 식에서,
R은 화학식 CDa에 정의된 -X2-(CH2)x-R0*이고;
벤젠 및 나프탈렌 고리는 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 상기 및 하기 정의된 기 L로 치환된다. 바람직하게는, R0*은 화학식 CD에 정의된 P0이다.
화학식 CD 및 이의 하위 화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
혼합물 중 화학식 CD의 화합물의 농도는 바람직하게는 0.2 내지 10%, 매우 바람직하게는 2 내지 5%이다.
또다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 하나 이상의 1반응성 메소젠 화합물이되, 바람직하게는 하기 화학식 MRM으로부터 선택된다:
P1-Sp1-MG-R MRM
상기 식에서,
P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에 제시된 의미를 갖고;
R은 F, Cl, Br, I, -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)X, -C(=O)ORx, -C(=O)Ry, -NRxRy, -OH, -SF5 또는 임의적으로 치환된 실릴이거나, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이되, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체되고;
X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고;
Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
바람직하게는, 화학식 MRM의 임의적인 1반응성 메소젠 화합물 하나 이상은 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
상기 식에서,
P0, L, r, x, y 및 z는 화학식 DRMa-1 내지 DRMe에 대해 제시된 바와 같고;
R0은 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0이고;
Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN 또는 SF5이거나, 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 일불화, 올리고불화 또는 다불화된 알킬 또는 알콕시이고;
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,-OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO- 또는 단일 결합이고;
A0은 다수의 경우 서로 독립적으로 비치환되거나, 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고;
w는 0 또는 1이되,
상기 벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가 치환될 수 있다.
화학식 MRM1, MRM2, MRM3, MRM4, MRM5, MRM6, MRM7, MRM9 및 MRM10, 특히 MRM1, MRM4, MRM6 및 MRM7, 특히 MRM1 및 MRM7의 화합물이 더욱 바람직하다.
화학식 MRM 및 이의 하위 화학식의 화합물은 당업자에게 공지되어 있고 유기 화학 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재된 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
또다른 바람직한 양태에서, 본 발명에 따른 중합성 액정 물질 전체 중 1반응성 중합성 메소젠 화합물이 존재하는 경우, 이의 비율은 바람직하게는 5 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 75 중량%, 보다 더 바람직하게는 15 내지 70 중량%이다.
더욱 바람직한 양태에서, 특히 음의 광학 분산 적용례의 경우, 전술한 중합성 액정 물질은 하나 이상의 하기 화학식 ND의 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00034
상기 식에서,
U1 및 U2는 서로 독립적으로
Figure pct00035
및 이들의 거울성 이성질체로부터 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 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-은 비방향족 기 이외에는 방향족 기를 함유하지 않고, 바람직하게는 하나 초과의 방향족 기를 함유하지 않고;
Z1 내지 Z4는 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -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 헤테로원자를 포함하는 카빌 또는 하이드로카빌이거나, P 또는 P-Sp-이거나 P 또는 P-Sp-로 치환되고, 이때 상기 화합물은 P 또는 P-Sp-이거나 P 또는 P-Sp-로 치환된 기 R1 내지 R5 중 하나 이상을 포함하고;
P는 중합성 기이고;
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이다.
바람직하게는, 화학식 ND의 가교 기 B를 형성하는 하위 기는 120° 이상, 바람직하게는 180°의 결합각을 갖는 기로부터 선택된다. -C≡C- 기, 또는 인접한 기들에 파라 위치로 연결된 2가 방향족 기, 예컨대 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 제시된 의미를 가진다.
바람직하게는, 화학식 ND의 가교 기 또는 -(B)q-는 -C≡C-, 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌 및 임의적으로 치환된 9H-플루오렌-2,7-다이일로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 기를 포함한다. 화학식 ND의 하위 기 또는 B는 바람직하게는 -C≡C-, 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌 및 임의적으로 치환된 9H-플루오렌-2,7-다이일로 이루어진 군으로부터 선택되되, 플루오렌 기에서, 9-위치의 H 원자는 카빌 또는 하이드로카빌 기로 임의적으로 대체된다.
화학식 ND의 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 pct00036
로부터 선택되되,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
L은 후술한 의미를 갖는다.
바람직하게는, 가교 기가 부착된 메소젠 기의 비방향족 고리, 예컨대 화학식 ND의 U1 및 U2는 바람직하게는
Figure pct00037
로부터 선택되되, R5는 화학식 ND에 정의된 바와 같다.
바람직하게는, 화학식 ND의 A1 내지 A4는 1핵성, 즉 단지 하나의 방향족 고리를 갖거나(예컨대 페닐 또는 페닐의 경우), 다핵성, 즉 2개 이상의 융합된 고리를 갖는다(예컨대 나프틸 또는 나프틸렌의 경우). 융합된 고리를 포함할 수 있고 임의적으로 치환되는 25개의 C 원자를 갖는 1고리, 2고리 또는 3고리 방향족 또는 헤테로방향족 기가 특히 바람직하다.
바람직하게는, 화학식 ND의 화합물에서 비방향족 탄소고리 및 헤테로고리 A1 내지 A4는 포화된 것("완전 포화"로도 지칭됨), 즉 단일 결합에 의해 연결된 C 원자 또는 헤테로원자들만을 함유하는 것, 불포화된 것("부분 포화"로도 지칭됨), 즉 2중 결합에 의해 연결된 C 원자 또는 헤테로원자들도 함유하는 것을 포함한다. 또한, 비방향족 고리는 하나 이상의 헤테로원자, 바람직하게는 Si, O, N 및 S로부터 선택되는 것을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 화학식 ND에서 비방향족 및 방향족 고리, 또는 A1 내지 A4는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌 및 1,4-페닐렌(하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환됨)으로부터 선택된다.
m 및 p가 1이고, n 및 o가 1 또는 2인, 화학식 ND의 화합물이 매우 바람직하다. m 및 p가 1 또는 2이고, n 및 o가 0인, 화학식 ND의 화합물이 추가로 바람직하다. m, n, o 및 p가 2인, 화합물이 추가로 바람직하다.
화학식 ND의 화합물에서, 메소젠 기의 방향족 및 비방향족 기를 연결하는 연결 기, 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.
바람직하게는, 화학식 ND의 화합물에서, 고리에서의 치환기, 예컨대 L은 바람직하게는 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 및 임의적으로 치환된 실릴로부터 선택되거나, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴, 및 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알킬카보닐옥시로부터 선택되되, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체되고, R0 및 R00은 화학식 ND에 정의된 바와 같고, X는 할로겐이다.
바람직하게는, 화학식 ND의 화합물은 2개 이상의 중합성 기 P 또는 P-Sp-(다작용성 중합성 기)로 치환된 하나 이상의 말단기, 예컨대 R1 내지 R4, 또는 치환기, 예컨대 R5를 포함한다. 이러한 유형의 적합한 다작용성 중합성 기는 예컨대 US 7,060,200 B1 또는 US 2006/0172090 A1에 개시되어 있다.
매우 바람직한 화학식 ND의 화합물은 하기 하위 화학식의 화합물이다:
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
상기 식에서,
R1 내지 R5, A1 내지 A4, Z1 내지 Z4, B, m, n, o, p 및 q는 상기 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
하기 하위 화학식의 화합물이 특히 바람직하다:
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
상기 식에서,
Z는 상기 제시된 Z1의 의미 중 하나를 갖고;
R은 상기 제시된 R1의 의미 중 하나를 갖되, P-Sp-와는 상이하고;
P, Sp, L 및 r은 상기 정의된 바와 같고,
메소젠 기에서 벤젠 고리는 상기 정의된 하나 이상의 기 L로 임의적으로 치환된다.
또한, 화학식 ND의 화합물이 화학식 ND25 또는 ND26의 화합물, 특히 Z가 -COO-이고, r은 각각의 경우 0이고, P 및 Sp는 상기 정의된 바와 같은, 화합물 군으로부터 선택되는, 중합성 액정 물질이 바람직하다.
상기 바람직한 화합물에서 P-Sp-는 바람직하게는 P-Sp'-X'이되, X'는 바람직하게는 -O-, -COO- 또는 -OCOO-이다.
화학식 ND 및 이의 하위 화학식의 화합물 및 이의 합성에 적합한 방법은 WO 2008/119427 A1에 기재되어 있다.
중합성 액정 물질 중 화학식 ND의 화합물의 양은 (존재하는 경우) 바람직하게는 1 내지 50%, 매우 바람직하게는 5 내지 40%이다.
더욱 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 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의적으로 포함한다.
또다른 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 1작용기, 2작용기 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; 1작용기 알콜(예를 들어 라우릴, 미리스틸, 팔미틸 및 스테아릴 알콜)의 알릴 및 비닐 에터, 및 메트아크릴산 및 아크릴산 에스터; 및 2작용기 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 2작용기 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; 3작용기 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 pct00054
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, 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 화학적으로 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 장쇄 (불화) 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, 예컨대 3M으로부터 FC4430(등록상표)으로 이용가능하다.
또한, 이러한 보조제는, 예컨대 사이토닉스(Cytonix)로서 FluorN(등록상표)61 또는 FluorN(등록상표)62로서 이용가능하다.
이러한 보조제는, 예를 들어 메르크 카게아아(Merck KGaA)로부터 티비다(Tivida: 등록상표) FL 2300 및 티비다(등록상표) FL 2500으로서도 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) Ÿ‡(Wet) KL 245, 테고(등록상표) Ÿ‡ 250, 테고(등록상표) Ÿ‡ 260 및 테고(등록상표) Ÿ‡ 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 특히 플러딩(flooding) 및 플로팅(floating), 및 안료의 침전을 방지하는데 사용되고, 이에 따라, 필요에 따라 안료화된 조성물에 적합하다.
이러한 보조제는 이러한 첨가제를 함유하는 안료 입자의 정전기 방지 및/또는 입체장해를 통해 안료 분산액을 안정화시키고, 여기서 후자의 경우, 보조제와 주위 매질(예컨대 결합제)의 상호작용이 주요한 역할을 한다.
이러한 습윤 및 분산 보조제의 사용이, 예컨대 인쇄용 잉크 및 페인트의 기술분야의 경우 통상적인 실시임에 기임하여, 이러한 유형의 적합한 보조제의 선정은 사용되는 경우 당업자에게 어떠한 어려움 없이 실시된다.
이러한 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 생성물;
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.
또다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 하나 이상의 특정한 항산화성 첨가제, 바람직하게는 스위스 소재의 치바로부터 시판되는 이르가녹스(Irganox: 등록상표) 시리즈, 예컨대 이르가녹스(등록상표) 1076 및 이르가녹스(등록상표) 1010으로부터 선택되는 하나 이상의 특정 항산화성 첨가제를 포함한다.
또다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은 2개 초과의 광개시제의 조합을 포함한다. 전형적으로, 화학식 CO 및 OE의 화합물과 함께 이용될 수 있는 추가의 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.
중합성 액정 물질 중 전체 상기 중합 개시제의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 10%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 8%, 보다 바람직하게는 1 내지 6%이다.
바람직하게는, 중합성 액정 물질은 하나 이상의 화학식 CO 및 OE의 화합물, 및 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 중합성 메소젠 화합물 이외에도,
a) 임의적으로, 하나 이상의 1반응성 중합성 메소젠 화합물;
b) 임의적으로, 하나 이상의 화학식 CD의 화합물;
c) 임의적으로, 하나 이상의 화학식 ND의 화합물;
d) 임의적으로 ,하나 이상의 항산화성 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;
m) 임의적으로, 하나 이상의 희석제; 및
n) 임의적으로, 비중합성 네마틱 성분
을 포함한다.
보다 바람직하게는, 중합성 액정 물질은
a) 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 하나 이상의 화학식 CO의 광개시제;
b) 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%의 하나 이상의 화학식 OE의 광개시제;
c) 존재하는 경우, 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 매우 바람직하게는 15 내지 75 중량%의, 바람직하게는 DRMa-1 및/또는 DRMa7 및/또는 DRMf의 화합물로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 2반응성 중합성 메소젠 화합물;
d) 임의적으로, 바람직하게는 0.2 내지 10%, 매우 바람직하게는 2 내지 5%의, 바람직하게는 화학식 CD의 화합물로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 1개 또는 2개 이상의 키랄 중합성 메소젠 화합물;
e) 임의적으로, 바람직하게는 10 내지 95 중량%, 매우 바람직하게는 25 내지 85 중량%의, 바람직하게는 MRM-1 및/또는 MRM-7로부터 선택되는 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 1반응성 중합성 메소젠 화합물;
f) 임의적으로, 바람직하게는 0 내지 50 중량%, 매우 바람직하게는 0 내지 40 중량%의 하나 이상의 화학식 ND의 화합물;
g) 임의적으로, 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%의 양의, 바람직하게는 비치환 및 치환된 벤조산의 에스터, 특히 이르가녹스(등록상표) 1076의 에스터로부터 선택되는 하나 이상의 항산화성 첨가제;
h) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 BYK(등록상표) 388, FC4430 및/또는 FluorN 562로부터 선택되는 하나 이상의 윤활제 및 유동 보조제; 및
i) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 n-도데칸올로부터 선택되는 하나이상의 희석제
를 포함한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 화학식 CO 및 OE의 화합물과 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물을 혼합하는 단계를 포함하는 전술 및 후술한 중합성 액정 물질의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은
- 전술 및 후술된 중합성 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계;
- 상기 중합성 액정 물질의 중합성 성분을 광중합에 의해 중합하는 단계; 및
- 임의적으로, 상기 중합된 액정 물질을 기판으로부터 제거하고/거나 임의적으로 또다른 기판 상에 제공하는 단계
에 의한 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 중합성 액정 물질은 적합한 용매 중에 용해될 수 있다.
또다른 바람직한 양태에서, 중합성 액정 물질은, 바람직하게는 유기 용매로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함한다. 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, 지방족고리 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 용매를 함유하는 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 플라스틱 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 균일한 호메오트로픽 정렬을 나타낸다.
반응성 메소젠 층 및 기판의 표면 에너지를 비교함으로써 프리델-크리그-멧츠 법칙(Friedel-Creagh-Kmetz rule)이 혼합물이 평면 또는 호메오트로픽 정렬을 수용할 것인지 여부를 예측하는데 사용될 수 있다.
γ반응성 메소젠이 γ기판보다 큰 경우, 반응성 메소젠 화합물은 호메오트로픽 정렬을 나타낼 것이다. γ반응성 메소젠이 γ기판보다 작은 경우, 반응성 메소젠 화합물은 평면 정렬을 나타낼 것이다.
기판의 표면 에너지가 비교적 낮을 때, 반응성 메소젠 간의 분자간 힘은 반응성 메소젠-기판 계면 간 힘보다 강하다. 따라서, 반응셍 메소젠은 분자간 힘을 극대화하기 위해 기판에 수직으로 정렬(호메오트로픽 정렬)된다.
또한, 호메오트로픽 정렬은 양쪽 친매성 물질을 사용함으로써 성취될 수 있다. 상기 물질은 중합성 액정 물질에 바로 첨가될 수 있거나, 기판이 호메오트로픽 정렬 층 형태의 상기 물질로 처리될 수 있다. 양쪽 친매성 물질의 극성 머리 부분는 기판에 화학적으로 결합하고, 탄화수소 꼬리는 기판에 수직으로 향한다. 양쪽 침내성 물질과 반응성 메소젠 간의 분자 간 상호 작용이 호메오트로픽 정렬을 촉진한다. 통상적으로 사용되는 양쪽 친매성 계면활성제는 전술되어 있다.
호메오트로픽 정렬을 촉진하기 위해 사용되는 또다른 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.
기판의 표면 장력이 반응성 메소젠의 표면 장력보다 클 ‹š, 계면을 가로지르는 힘이 우세하다. 계면 에너지는 반응성 메소젠이 기판과 평행하게 정렬되어 반응성 메소젠의 장축이 기판과 상호작용할 수 있는 경우에 최소화된다.
평면 정렬이 촉진될 수 있는 한가지 방법은 기판을 폴리이미드 층으로 코팅한 후, 정렬 층을 벨벳 헝겊으로 마찰시키는 것이다.
다른 적합한 정렬 평면 층은, 예를 들어 US 5,602,661, US 5,389,698 또는 US 6,717,644에 기재되어 있는 바와 같이 마찰된 폴리이미드 또는 광중합된 정렬층으로 당업계에 공지되어 있다.
일반적으로, 정렬 기술의 개관은, 예를 들어 문헌[I. Sage in "Thermotropic Liquid Crystals", edited by G. W. Gray, John Wiley & Sons, 1987, pages 75-77]; 및 문헌[T. Uchida and H. Seki in "Liquid Crystals - Applications and Uses Vol. 3", edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore 1992, pages 1-63]에 제시되어 있다. 정렬 물질 및 기술의 추가의 개관은 문헌[J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), pages 1-77]에 제시되어 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).
바람직한 제조 방법에서, 예를 들어 WO 01/20394, GB 2,315,072 또는 WO 98/04651에 기재된 바와 같이, 중합성 액정 물질은 기판 상에 코팅된 후, 예를 들어 화학선 복사에 대한 노출에 의해 광중합된다.
액정 물질의 광중합은 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 ‹š, 경화시간이 감소될 수 있다. 광 복사를 위한 또다른 가능한 광원은 레이저(예컨대 자외선 레이저, 적외선 레이저 또는 가시광선 레이저)이다.
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 9에 의해 정의된다:
[수학식 9]
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 10과 같이 정의된다:
[수학식 10]
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 발명에 따른 중합체 필름의 복굴절률(Δn)은 바람직하게는 0.01 내지 0.30, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.25, 보다 더 바람직하게는 0.01 내지 0.16이다.
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.
또한, 본 발명의 중합체 필름은 기타 액정 또는 RM 물질을 위한 정렬 필름으로서 사용될 수 있다. 예컨대, 이는 LCD에서 전환가능한 액정 매질의 정렬을 유도 또는 향상시키거나, 이에 코팅되는 중합성 액정 물질의 후속 층을 정렬하도록 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 중합된 액정 필름의 적층이 제조될 수 있따.
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 저장 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 또다른 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.
실시예
내구성 시험
각각의 경화된 필름의 지연(Rin)을 측정하기 위해, 액소스캔(Axoscan) 타원계를 사용한다. Rin은 550 nm의 파장을 갖는 광원을 사용하여 분석한다. 지연 분산 Rin-450/Rin-550을 측정하기 위해, 물질의 지연을 450 nm 및 550 nm에서 측정한다. 이어서, 달리 언급이 없는 한, 각각의 필름을 85℃에서 총 100시간 동안 둔다. 달리 언급이 없는 한, 필름을 100시간 후 오븐에서 꺼내고 실온으로 냉각한 후, 다시 지연 프로파일을 기록한다. 오븐 시험 전후의 Rin 및 Rin-450/Rin-550의 차이에 의해 내구성을 정량화한다.
부착 시험
기판에 대한 필름의 부착은 니치반 305 테이프 시험(Nichiban 305 tape test)을 사용하여 시험한다. 이에 따라, 305 테이프를 상기 중합체 위에 도포하고 예리하게 제거한다. 상기 필름이 제거되지 않는 경우, 부착은 통과인 것으로 간주한다. 기호는 하기를 의미한다: X는 기판으로부터의 완전 박리(delamination)이고, Δ는 일정 정도의 부착이고, O는 기판에 대한 완전 부착이다.
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
Figure pct00062
Figure pct00063
Figure pct00064
Figure pct00065
Figure pct00066
실험 1 - 음의 분산
비교용 실험 1.1
혼합물 CM-1을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바(Meyer bar) #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(75% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
비교용 실험 1.2
혼합물 CM-2를 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(75% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
비교용 실험 1.3
혼합물 CM-3을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(75% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
요약 1.4
Figure pct00067
실험 2 - 양의 분산
비교용 실험 2.1
혼합물 CM-3을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(50% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
비교용 실험 2.2
혼합물 CM-4를 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(50% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
비교용 실험 2.3
혼합물 CM-5를 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(50% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
비교용 실험 2.4
혼합물 M-2를 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 정렬층으로 코팅된 TAC 기판에서 메이어 바 #5로 바 코팅 하였다. 필름을 66℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 H 전구 램프를 사용하여(50% 출력, 10 m/분) N2 대기하에 경화시켰다.
필름을 압력 민감성 접착제에 라미네이팅하고 원료 유리로 피복하여 전체 필름 적층이 TAC/중합체 필름/압력 민감성 접착제/유리가 되도록 하고, 상기 필름을 내구성에 대해 실험하였다.
요약 2.5
Figure pct00068
실험 3 - CLC
비교용 실시예 3.1
혼합물 CM-6을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 러빙(rubbing)된 PI 유리 기판에 2000 rpm으로 30분 동안 스핀 코팅하였다. 필름을 60℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 LH 6 컨베이어(conveyor) 시스템(20 mJ/cm2, UVB)을 사용하여 N2 대기하에 경화시킴으로써 중합된 콜레스테릭 필름을 수득하였다.
상기 필름을 내구성에 대해 실험하고(230℃/3시간), 최대 반사 파장을 내구성 실험 전후에 측정하였다.
비교용 실시예 3.2
혼합물 CM-7을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 러빙된 PI 유리 기판에 2000 rpm으로 30분 동안 스핀 코팅하였다. 필름을 60℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 LH 6 컨베이어 시스템(20 mJ/cm2, UVB)을 사용하여 N2 대기하에 경화시킴으로써 중합된 콜레스테릭 필름을 수득하였다.
상기 필름을 내구성에 대해 실험하고(230℃/3시간), 최대 반사 파장을 내구성 실험 전후에 측정하였다.
비교용 실시예 3.3
혼합물 CM-8을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 러빙된 PI 유리 기판에 2000 rpm으로 30분 동안 스핀 코팅하였다. 필름을 60℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 LH 6 컨베이어 시스템(20 mJ/cm2, UVB)을 사용하여 N2 대기하에 경화시킴으로써 중합된 콜레스테릭 필름을 수득하였다.
상기 필름을 내구성에 대해 실험하고(230℃/3시간), 최대 반사 파장을 내구성 실험 전후에 측정하였다.
비교용 실시예 3.4
혼합물 M-3을 톨루엔/사이클로헥산온(7/3) 중 33% 고체로 용해시켰다. 용액을 러빙된 PI 유리 기판에 2000 rpm으로 30분 동안 스핀 코팅하였다. 필름을 60℃에서 120초 동안 소둔하고 융합 LH 6 컨베이어 시스템(20 mJ/cm2, UVB)을 사용하여 N2 대기하에 경화시킴으로써 중합된 콜레스테릭 필름을 수득하였다.
상기 필름을 내구성에 대해 실험하고(230℃/3시간), 최대 반사 파장을 내구성 실험 전후에 측정하였다.
요약 3.5
Figure pct00069

Claims (18)

  1. 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물;
    하나 이상의 하기 화학식 CO의 화합물; 및
    하나 이상의 하기 화학식 OE의 화합물
    을 포함하는 중합성 액정 물질:
    Figure pct00070

    상기 식에서,
    R1 및 R2는 H, 알킬, 알콕시, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 바람직하게는 알킬이고;
    X는 -O-, -S- 또는 -Se-이고;
    L1은 H, 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 할로겐, CN, NO2, OCN, SCN, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 또는 -(Sp31-A31)이고;
    L2 및 L3은 각각 서로 독립적으로 H, 알킬, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬, 또는 -(Sp31-A31)이고;
    L4는 H, 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시, 알콕시카보닐옥시, 할로겐, CN, NO2, OCN, SCN, 또는 일불화, 올리고불화 또는 다불화 알킬 또는 알콕시, 또는 -Sp31-R3이고;
    Sp31은 스페이서 기(spacer group) 또는 단일 결합이고;
    A31은, 임의적으로 실릴, 설포, 설포닐, 포르밀, 아민, 이민, 니트릴, 머캅토, 할로겐, C1-12 알킬, C6-12 아릴, C1-12 알콕시, 하이드록시 또는 상기 기들의 조합을 포함하는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기를 갖는, 아릴, 헤테로아릴, (비방향족) 지방족고리 또는 헤테로고리 기, 바람직하게는 페닐, 사이클로헥실 또는 사이클로펜틸이고;
    R3은 F, Cl, Br, I, -OH, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)N(Rx)2, -C(=O)Yx, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx 또는 -N(Rx)2이되, Rx는 바람직하게는 H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지쇄 또는 고리 알킬이고, 여기서 하나 이상의 비인접 및 비말단 C 원자는 -O-, S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO- 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 하나 이상의 H 원자는 불소로 대체될 수 있고, Yx는 할로겐이고;
    n은 0 또는 1이다.
  2. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물이 하기 화학식 DRM의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 물질:
    P1-Sp1-MG-Sp2-P2 DRM
    상기 식에서,
    P1 및 P2는 서로 독립적으로 중합성 기이고;
    Sp1 및 Sp2는 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합이고;
    MG는 막대형 메소젠 기이되, 바람직하게는 하기 화학식 MG로부터 선택된다:
    -(A1-Z1)n-A2- MG
    상기 식에서,
    A1 및 A2는 다수의 경우 서로 독립적으로 N, O 및 S로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로원자를 임의적으로 함유하고 L1로 임의적으로 일치환 또는 다치환되는 방향족 또는 지방족고리 기이고;
    L1은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NR00R000, -C(=O)OR00, -C(=O)R00, -NR00R000, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 실릴, 아릴 또는 헤테로아릴이거나, 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;
    R00 및 R000은 서로 독립적으로 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이고;
    Z1은 다수의 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NR00-, -NR00-CO-, -NR00-CO-NR000, -NR00-CO-O-, -O-CO-NR00-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)n1, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR00-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
    Y1 및 Y2는 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN이고;
    n은 1, 2, 3 또는 4이고;
    n1은 1 내지 10의 정수이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    하나 이상의 2반응성 메소젠 화합물이 하기 화학식의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 물질:
    Figure pct00071

    Figure pct00072

    상기 식에서,
    P0은 다수의 경우 서로 독립적으로 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 헵타다이엔, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스티렌 기이고;
    L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 화학식 DRM의 L1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고;
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고;
    x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 동일하거나 상이하게 1 내지 12의 정수이고;
    z는 각각 독립적으로 0 또는 1이되, z는 x 또는 y가 0인 경우 0이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느한 항에 있어서,
    2반응성 또는 다반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율이 5 내지 99 중량%인, 중합성 액정 물질.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느한 항에 있어서,
    하나 이상의 하기 화학식 CD의 키랄 화합물을 포함하는 액정 물질:
    Figure pct00073

    상기 식에서,
    R0*은 H 또는 P0이되, P0은 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메트아크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스티렌 기이고;
    A0 및 B0는 다수의 경우 서로 독립적으로 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 상기 정의된 기 L로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
    X1 및 X2는 서로 독립적으로 -O-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O- 또는 단일 결합이고;
    Z0*은 다수의 경우 서로 독립적으로 -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -C≡C-, -CH=CH-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고;
    t는 서로 독립적으로 0, 1, 2 또는 3이고;
    u은 0, 1 또는 2이고;
    x는 0이거나, 1 내지 12의 정수이고;
    z는 0 또는 1이되,
    상기 나프탈렌 고리는 상기 제3항의 화학식 DRM하에 정의된 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가 치환될 수 있다.
  6. 제5항에 있어서,
    혼합물 중 화학식 CD의 화합물의 비율이 0.2 내지 10%인, 중합성 액정 물질.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 MRM의 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 1반응성 메소젠 화합물을 포함하는 중합성 액정 물질:
    P1-Sp1-MG-R MRM
    상기 식에서,
    P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에 제시된 의미를 갖고;
    R은 F, Cl, Br, I, -CN, -NO2 , -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)X, -C(=O)ORx, -C(=O)Ry, -NRxRy, -OH, -SF5 또는 임의적으로 치환된 실릴이거나, 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;
    X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고;
    Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H이거나, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
  8. 제7항에 있어서,
    하나 이상의 1반응성 메소젠 화합물이 하기 화학식의 화합물로부터 선택되는, 중합성 액정 물질:
    Figure pct00074

    Figure pct00075

    Figure pct00076

    상기 식에서,
    P0, L, r, x, y 및 z는 제3항에 제시된 바와 같이 정의되고;
    R0은 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0이고;
    Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN 또는 SF5이거나, 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 일불화, 올리고불화 또는 다불화된 알킬 또는 알콕시이고;
    Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,-OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO- 또는 단일 결합이고;
    A0은 다수의 경우 서로 독립적으로 비치환되거나, 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고;
    u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고;
    w는 0 또는 1이되,
    상기 벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가 치환될 수 있다.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    1반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율이 5 내지 80 중량%인, 중합성 액정 물질.
  10. 제1항 내지 제4항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 하기 화학식 ND의 화합물을 포함하는 중합성 액정 물질:
    Figure pct00077

    상기 식에서,
    U1 및 U2는 서로 독립적으로
    Figure pct00078

    및 이들의 거울성 이성질체로부터 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 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-은 비방향족 기 이외에는 방향족 기를 함유하지 않고, 바람직하게는 하나 초과의 방향족 기를 함유하지 않고;
    Z1 내지 Z4는 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR0-, -NR0-CO-, -NR0-CO-NR00-, -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 헤테로원자를 포함하는 카빌 또는 하이드로카빌이거나, P 또는 P-Sp-이거나 P 또는 P-Sp-로 치환되고, 이때 상기 화합물은 P 또는 P-Sp-이거나 P 또는 P-Sp-로 치환된 기 R1 내지 R5 중 하나 이상을 포함하고;
    P는 중합성 기이고;
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이다.
  11. 제10항에 있어서,
    화학식 ND의 화합물의 비율이 1 내지 50 중량%인, 중합성 액정 물질.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    항산화제, 계면활성제, 추가 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 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 첨가제를 임의적으로 포함하는 중합성 액정 물질.
  13. 적어도, 하나 이상의 화학식 CO의 화합물 및 하나 이상의 화학식 OE의 화합물을 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 물질의 제조 방법.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계;
    상기 중합성 액정 물질을 광중합하는 단계; 및
    임의적으로, 상기 중합된 액정 물질을 기판으로부터 제거하고/거나 임의적으로 또다른 기판 상에 제공하는 단계
    에 의한 중합체 필름의 제조 방법.
  15. 중합성 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계;
    상기 중합성 액정 물질을 광중합하는 단계; 및
    임의적으로, 상기 중합된 액정 물질을 기판으로부터 제거하고/거나 임의적으로 또다른 기판 상에 제공하는 단계
    를 포함하는 방법에 의해 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름.
  16. 중합 전, 하나 이상의 화학식 CO의 화합물 및 하나 이상의 화학식 OE의 화합물을 첨가함으로써 하나 이상의 2반응성 또는 다반응성 메소젠 화합물을 포함하는 중합성 액정 물질로부터 수득되는 중합체 필름의 내구성을 증가시키는 방법.
  17. 광학, 전자 광학, 정보 저장장치, 장식성 및 보안 적용례, 예컨대 액정 디스플레이, 3D 디스플레이, 영사 시스템, 편광기, 보상기, 정렬층, 원형 편광기, 색상 필터, 장식성 이미지, 액정 안료, 반사 색상을 공간적으로 변화시킴에 의한 반사성 필름, 다색상 이미지 또는 위조불가 서류, 예컨대 신분증, 신용카드 또는 은행권에서 제15항에 따른 중합체 필름 또는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 물질의 용도.
  18. 제15항에 따른 하나 이상의 중합체 필름 또는 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 중합성 액정 물질을 포함하는 광학 부품 또는 장치, 편광기, 패턴화된 지연기, 보상기, 정렬층, 원형 편광기, 색상 필터, 장식성 이미지, 액정 렌즈, 액정 안료, 반사 색상을 공간적으로 변화시킴에 의한 반사성 필름, 장식성 또는 정보 저장을 위한 다색상 이미지.
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