KR20230031361A - 중합가능 액정 물질 및 중합된 액정 필름 - Google Patents

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메르크 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합가능 액정 물질에 관한 것이다:
Figure pct00108

상기 식에서, 매개변수 R1, A1, Z1, Z2, n, Sp, P, p1, p2, L1, L2, r1, r2, m 및 R2는 청구항 제1항에서 제시된 의미 중 하나를 가진다.
본 발명은 또한, 상기 중합가능 액정 물질의 제조 방법, 대응하는 중합가능 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전광, 장식 또는 보안 장치를 위한 상기 중합체 필름 및 상기 중합가능 액정 물질의 용도에 관한 것이다.

Description

중합가능 액정 물질 및 중합된 액정 필름
본 발명은, 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합가능 액정 물질에 관한 것이다:
Figure pct00001
상기 식에서,
R1은 H 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때, 또한, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -CH=CH-, -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-,
Figure pct00002
, -O-, -CO-O-, 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고,
R2는 H 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬 라디칼, 특히 H, CH3, C2H5, C3H7, 또는 C4H9를 나타내고,
Figure pct00003
은
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
를 나타내고,
L1 및 L2는, 각각의 경우, 서로 독립적으로, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
L3은, 각각의 경우, 서로 독립적으로, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
m은 0, 1 또는 2를 나타내고,
n은 2를 나타내고,
P는 중합가능 기를 나타내고,
Sp는, 스페이서로도 불리는 스페이서 기, 또는 단일 결합을 나타내고,
Z1 및 Z2는, 각각의 경우, 서로 독립적으로, 단일 결합, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO- 또는 -OCO-CH=CH-를 나타내고,
p1은 1, 2 또는 3, 바람직하게는 2 또는 3을 나타내고,
r1 0, 1, 2 또는 3이고, p1+r1은 4 이하이고,
p2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
r2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, p2+r2는 4 이하이다.
본 발명은 또한, 상기 중합가능 액정 물질의 제조 방법, 대응하는 중합가능 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전광, 장식 또는 보안 장치를 위한 상기 중합체 필름 및 상기 중합가능 액정 물질의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 화학식 I의 화합물에 관한 것이다.
균일한 배향을 갖는 이방성 중합체 필름의 제조를 위한 중합가능 액정 물질은 종래 기술에 공지되어 있다. 상기 필름은 일반적으로, 중합가능 액정 혼합물의 박층을 기판 상에 코팅하고, 상기 혼합물을 균일한 배향으로 정렬하고, 상기 혼합물을 중합함으로써 제조된다. 상기 필름의 배향은 평면(즉, 액정 분자가 상기 층에 대해 실질적으로 평행하게 배향됨), 호메오트로픽(homeotropic)(상기 층에 직각이거나 수직임) 또는 경사진 것이다.
이러한 광학 필름은, 예를 들어 유럽 특허 제0 940 707 B1호, 유럽 특허 제0 888 565 B1호 및 영국 특허 제2 329 393 B1호에 기재되어 있다.
통상적인 호메오트로픽-정렬된 필름의 경우, 반응성 메소젠(RM)의 요구되는 호메오트로픽 배향을 유도하기 위해서는 폴리이미드(PI) 층이 필요하다. 이의 생산으로 인한 상당한 비용 외에도, PI와 반응성 메소젠 간의 바람직하지 않은 상호작용은 흔히 바람직하지 않은 암 상태 투과율을 야기한다. 따라서, 요구되는 균일한 호메오트로픽 배향을 제공하면서 PI를 제거하는 것이 바람직하다.
또한, PI 층의 존재를 방지하는 첨가제는, 국제 특허 출원 공개 제WO18/050608호에 기재된 바와 같이, 반응성 메소젠 코팅 전에 기판의 사전 처리를 필요로 하였다. 이는 코로나 방전(CD) 처리 또는 UV-오존 처리의 형태를 취할 수 있지만, 이러한 예에 제한되지 않는다. 사전 표면 처리의 필요 없이 +C 정렬을 가질 수 있는 해법을 제공하는 것이, 종래 기술에서 현재 가능한 것에 비해 유리하다.
따라서, 종래 기술 물질의 결점을 나타내지 않거나, 나타낸다 하더라도 더 적은 정도로만 나타내는, 신규하고 바람직하게 개선된 중합가능 액정 물질 또는 혼합물에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
유리하게는, 상기 중합가능 액정 물질은 바람직하게는, 다양하고 균일하게 정렬된 중합체 필름의 제조에 적용가능해야 하고, 특히, 동시에, 하기 요건을 달성하여야 한다:
- 기판에 대한 유리한 접착력을 나타내고,
- 가시광에 대해 고도로 투과성이고,
- 더 낮은 암 상태 투과율을 나타내고,
- 유리한 고온 안정성 또는 내구성을 나타내고, 추가로
- 균일하게 정렬된 중합체 필름이, 상용성이고 통상적으로 공지된 대량 생산 방법으로 제조되어야 한다.
본 발명의 다른 목적은 하기 상세한 설명으로부터 당업자에게 즉시 자명하다.
놀랍게도, 본 발명자들은, 청구범위 제1항에 따른 중합가능 액정 물질을 사용함으로써, 상기 요건 중 하나 이상, 바람직하게는 모두를, 바람직하게는 동시에 달성할 수 있음을 발견하였다.
따라서, 본 발명은, 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합가능 액정 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 중합가능 액정 물질의 대응 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 및 하기 기술되는 중합가능 액정 물질로부터 수득가능한, 바람직하게는 수득되는 중합체 필름, 및 상기 및 하기 기술되는 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 광학, 전광, 정보 저장, 장식 및 보안 용도, 예컨대 액정 디스플레이, 투사 시스템, 편광기, 보상기, 정렬 층, 원형 편광기, 칼라 필터, 장식성 이미지, 액정 안료, 공간적으로 변하는 반사 색상을 갖는 반사 필름, 멀티칼라 이미지, 위조불가 서류(예컨대, 신분증, 신용카드 또는 은행권)에서, 상기 및 하기 기술되는 중합체 필름 또는 중합가능 액정 물질의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 및 하기 기술되는 하나 이상의 중합체 필름 또는 중합가능 액정 물질을 포함하는, 광학 부품 또는 장치, 편광기, 패턴화된 위상차판, 보상기, 정렬 층, 원형 편광기, 칼라 필터, 장식성 이미지, 액정 렌즈, 액정 안료, 공간적으로 변하는 반사 색상을 갖는 반사 필름, 또는 장식 또는 정보 저장을 위한 멀티칼라 이미지에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 및 하기 기술되는 하나 이상의 중합체 필름 또는 중합가능 액정 물질 또는 광학 부품을 포함하는 액정 디스플레이에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상기 및 하기 기술되는 하나 이상의 중합체 필름 또는 중합가능 액정 물질 또는 광학 부품을 포함하는, 인증용, 입증용 또는 보안용 표시, 보안 용도를 위한 칼라 또는 멀티칼라 이미지, 또는 유가(有價)의 위조불가 물품 또는 서류(예컨대, 신분증, 신용카드 또는 은행권)에 관한 것이다.
용어 및 정의
본원에서 용어 "중합체"는, 하나 이상의 별개 유형의 반복 단위(분자의 최소 구성 단위)의 골격을 포함하는 분자를 의미하는 것으로 이해될 것이고, 통상적으로 공지된 용어 "올리고머(oligomer)", "공중합체" 및 "단독중합체" 등을 포함한다. 또한, 상기 용어 "중합체"가, 중합체 그 자체에 더하여, 상기 중합체의 합성에 참여하는 개시제, 촉매 및 기타 요소의 잔류물을 포함하는 것으로 이해되며, 이때 상기 잔류물은 공유결합적으로 상기 중합체 내로 혼입되지는 않는 것으로 이해된다. 또한, 상기 잔류물 및 기타 요소는 일반적으로는 중합 후 정제 과정에서 제거되지만, 용기간에, 또는 용매 또는 분산 매질간에 옮겨질 때 일반적으로 중합체와 함께 유지되도록 상기 중합체와 전형적으로 혼합되거나 합쳐진다.
본원에서 용어 "(메트)아크릴산 중합체"는, 아크릴산 단량체로부터 수득가능한 중합체, 메타크릴산 단량체로부터 수득가능한 중합체, 및 이들 단량체의 혼합물로부터 수득가능한 대응 공중합체를 포함한다.
용어 "중합"은, 복수개의 중합가능 기 또는 상기 중합가능 기를 함유하는 중합체 전구체(중합가능 화합물)를 함께 결합시킴으로써 중합체를 형성하는 화학적 과정을 의미한다.
용어 "필름" 및 "층"은, 기계적 안정성을 갖는 강성 또는 가요성 자가-지지형 또는 자립형 필름뿐만 아니라, 지지성 기판 상의 또는 2개의 기판들 사이의 코팅 또는 층을 포함한다.
용어 "액정" 또는 "LC"는, 일정 온도 범위 내에서(열방성 LC) 또는 일정 농도 범위 내에서(유방성 LC) 액정 메조상을 갖는 물질에 관한 것이다. 이는 의무적으로 메소젠성 화합물을 함유한다.
용어 "메소젠성 화합물" 및 "액정 화합물"은, 하나 이상의 칼라미틱(calamitic)(막대형 또는 라스(lath)형) 또는 디스코틱(discotic)(디스크형) 메소젠성 기를 포함하는 화합물을 의미한다. 용어 "메소젠성 기"는, 액정 상(또는 메조상) 거동을 유도하는 능력을 갖는 기를 의미한다. 메소젠성 기를 포함하는 화합물이 그 자체로 액정 메소상을 나타낼 필요는 없다. 또한, 이는 다른 화합물과의 혼합물에서만, 또는 메소젠성 화합물 또는 물질 또는 이의 혼합물이 중합될 때에 액정 메소상을 나타낼 수 있다. 이는 저분자량 비-반응성 액정 화합물, 반응성 또는 중합가능 액정 화합물 및 액정 중합체를 포함한다.
칼라미틱 메소젠성 기는 일반적으로, 서로 직접 또는 연결기를 통해 연결된 하나 이상의 방향족 또는 비-방향족 환형 기로 이루어진 메소젠성 코어를 포함하고, 임의적으로, 상기 메소젠성 코어의 말단에 부착된 말단 기를 포함하고, 임의적으로, 상기 메소젠성 코어의 장방향 측면(long side)에 부착된 하나 이상의 측부 기를 포함하며, 이때 상기 말단 기 및 측부 기는 일반적으로, 예를 들어 카빌 또는 하이드로카빌 기, 극성 기, 예컨대 할로겐, 나이트로, 하이드록시 및 중합가능 기로부터 선택된다.
용어 "반응성 메소젠"은, 중합가능 메소젠성 또는 액정 화합물, 바람직하게는 단량체성 화합물을 의미한다. 상기 화합물은 순수한 화합물로서, 또는 광개시제, 억제제, 계면활성제, 안정화제, 쇄-전달제, 비-중합가능 화합물 등으로 작용하는 다른 화합물과 반응성 메소젠의 혼합물로서 사용될 수 있다.
1개의 중합가능 기를 갖는 중합가능 화합물은 "일반응성" 화합물로도 지칭되고, 2개의 중합가능 기를 갖는 화합물은 "이반응성" 화합물로도 지칭되고, 2개 초과의 중합가능 기를 갖는 화합물은 "다반응성" 화합물로도 지칭된다. 중합가능 기를 갖지 않는 화합물은 "비-반응성" 또는 "비-중합가능" 화합물로도 지칭된다.
용어 "중합가능 액정 물질"은, 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과, 더욱 바람직하게는 98 중량% 초과의, 상기 및 하기 기술되는 중합가능 화합물을 포함하는 물질을 의미한다.
용어 "비-메소젠성 화합물 또는 물질"은, 상기 정의된 메소젠성 기를 함유하지 않는 화합물 또는 물질을 의미한다.
가시광은 약 400 내지 약 740 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 복사선이다. 자외선(UV) 광은 약 200 내지 약 450 nm의 파장을 갖는 전자기 복사선이다.
복사 조도(irradiance)(Ee) 또는 복사 전력은, 표면에 입사하는 단위 면적(dA) 당 전자기 복사선의 전력(dθ)으로서 정의된다:
Ee = dθ/dA.
복사선 노출량(exposure) 또는 복사선 조사량(dose)(He)은 시간(t) 당 복사 조도(Ee) 또는 복사 전력이다:
He = Ee·t.
모든 온도, 예컨대 액정의 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 온도 T(S,N), 및 등명점 T(N,I)는 섭씨 온도로 인용된다. 모든 온도차는 차등(differential) ℃로 인용된다.
용어 "등명점"은, 최고 온도 범위를 갖는 메소상과 등방성 상 간의 전이가 일어나는 온도를 의미한다.
용어 "방향자"는, 당분야에 공지되어 있고, 액정 또는 반응성 메소젠 분자의 분자 장축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 분자 단축(디스코틱 화합물의 경우)의 바람직한 배향 방향을 의미한다. 이러한 이방성 분자의 단축 배치(ordering)의 경우, 방향자가 이방성의 축이다.
용어 "정렬" 또는 "배향"은, 물질(예컨대, 소분자, 또는 거대 분자의 단편)의 이방성 단위를 "정렬 방향"으로 지칭되는 공통 방향으로 정렬(배향 배치)하는 것에 관한 것이다. 액정 또는 반응성 메소젠 물질의 정렬된 층에서, 액정 방향자가 상기 정렬 방향과 일치함으로써, 상기 정렬 방향이 상기 물질의 이방성 축의 방향에 대응하게 된다.
액정 물질 또는 반응성 메소젠 물질의, 예를 들어 상기 물질의 층에서의 "균일한 배향" 또는 "균일한 정렬"이라는 용어는, 액정 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 "평면 구조" 또는 "평면 배향"은, 광학 축이 필름 평면에 실질적으로 평행한 필름을 지칭한다.
용어 "음의 (광학) 분산"은, 역 복굴절 분산을 나타내는 복굴절성 또는 액정 물질 또는 층을 지칭하며, 여기서 복굴절률(Δn)의 크기는 파장(λ)이 증가함에 따라 증가한다(즉, ｜Δn(450)｜<｜Δn(550)｜, 또는 Δn(450)/Δn(550) < 1, 이때 Δn(450) 및 Δn(550)은 각각 450 nm 및 550 nm에서 측정된 물질의 복굴절률임). 이와 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 위상차는, 전술된 바와 같이 복굴절률과 층 두께의 곱으로서 정의되기 때문에[R(λ) = Δn(λ) . d], 광학 분산은 Δn(450)/Δn(550) 비에 의해 "복굴절 분산"으로서, 또는 R(450)/R(550) 비에 의해 "위상차 분산"으로서 표현될 수 있고, 이때 R(450) 및 R(550)은 450 내지 550 nm 각각의 파장에서 측정된 물질의 위상차이다. 층 두께(d)는 파장에 의해 변하지 않기 때문에, R(450)/R(550)은 Δn(450)/Δn(550)과 동일하다. 따라서, 음의 또는 역 분산을 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550) < 1 또는 ｜R(450)｜ < ｜R(550)｜을 갖고, 양의 또는 정상 분산을 갖는 물질 또는 층은 R(450)/R(550) > 1 또는 ｜R(450)｜ > ｜R(550)｜을 가진다.
본 발명에서 달리 언급되지 않는 한, "광학 분산"은 위상차 분산, 즉, R(450)/R(550) 비를 의미한다.
용어 "고 분산"은, 분산의 절대값이 1로부터의 큰 편차를 나타냄을 의미하고, "저 분산"은 분산의 절대값이 1로부터의 작은 편차를 나타냄을 의미한다. 따라서, "음의 고 분산"은 분산값이 1보다 상당히 작음을 의미하고, "음의 저 분산"은 분산값이 1보다 약간만 작음을 의미한다.
물질의 위상차(R(λ))는 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 장치는 복굴절 샘플의 광학 위상차를 나노미터 단위로 측정할 수 있다(예를 들어, 석영의 경우, 전형적으로 370 내지 2000 nm의 넓은 파장 범위에 걸쳐). 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. 이는 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 기술된 측정 절차에 따라 측정될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 상기 방법은 본 발명에 기술된 물질, 필름 및 장치의 위상차를 측정하는데 사용된다.
용어 "A 플레이트"는, 층의 평면에 평행하게 배향된 이상(extraordinary) 축을 갖는 단축 복굴절성 물질의 층을 이용하는 광학 위상차판을 지칭한다.
용어 "C 플레이트"는, 층의 평면에 수직으로 배향된 이상 축을 갖는 단축 복굴절성 물질의 층을 이용하는 광학 위상차판을 지칭한다.
균일한 배향을 갖는 광학 단축 복굴절성 액정 물질을 포함하는 A 플레이트/C 플레이트에서, 필름의 광학 축은 이상 축의 방향자에 의해 제시된다. 양의 복굴절률을 갖는 광학 단축 복굴절성 물질을 포함하는 A(또는 C) 플레이트는 "양의 A(또는 C) 플레이트" 또는 "+A(또는 +C) 플레이트"로도 지칭된다.
음의 복굴절률을 갖는 광학 단축 복굴절성 물질(예컨대, 디스코틱 이방성 물질)의 필름을 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 물질로부터 제조된 필름은 음의 C 플레이트의 광학 특성을 가진다.
복굴절률(Δn)은 하기 식과 같이 정의된다:
Δn = ne - no
상기 식에서,
ne는 이상 굴절률이고;
no은 정상 굴절률이고,
평균 굴절률(nav.)은 하기 식으로 제시된다:
nav. = ((2no 2 + ne 2)/3)½.
평균 굴절률(nav.) 및 정상 굴절률(no)은 아베(Abbe) 굴절계를 사용하여 측정될 수 있다. Δn은 상기 식들로부터 계산될 수 있다.
명확히 달리 제시되지 않는 한, 본원에서 용어의 복수형은 단수형을 포함하는 것으로 이해되고, 반대도 마찬가지이다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 모든 물리적 특성은 문헌["Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", Status Nov. 1997, Merck KGaA, Germany]에 따라 결정되고, 20℃의 온도에 대해 제시된다. 광학 이방성(Δn)은 589.3 nm의 파장에서 결정된다.
의심스러운 경우, 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에 제시된 정의가 적용될 것이다.
달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 일반 화학식에서, 하기 용어는 하기 의미를 가진다:
"카빌 기"는, 하나 이상의 탄소 원자를 함유하되 추가의 원자를 함유하지 않거나(예를 들어, -C≡C-) 하나 이상의 추가의 원자(예컨대, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 임의적으로 함유하는(예를 들어, 카보닐 등) 1가 또는 다가 유기 기를 나타낸다. "하이드로카빌 기"는, 하나 이상의 H 원자, 및 임의적으로, 하나 이상의 헤테로원자(예컨대, N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge)를 추가로 함유하는 카빌 기이다.
카빌 또는 하이드로카빌 기는 포화된 기 또는 불포화된 기일 수 있다. 불포화된 기는, 예를 들어 아릴, 알켄일 또는 알킨일 기이다. 탄소수 3 초과의 카빌 또는 하이드로카빌 기는 직쇄, 분지쇄 및/또는 환형일 수 있고, 스파이로 연결 또는 축합된 고리를 함유할 수 있다.
바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는, 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 탄소수 1 내지 25, 특히 바람직하게는 탄소수 1 내지 18의 임의적으로 치환된 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시, 또는 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 탄소수 6 내지 25의 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시, 또는 탄소수 6 내지 40, 바람직하게는 탄소수 6 내지 25의 임의적으로 치환된 알킬아릴, 아릴알킬, 알킬아릴옥시, 아릴알킬옥시, 아릴카보닐, 아릴옥시카보닐, 아릴카보닐옥시 및 아릴옥시카보닐옥시이다. 다른 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 아릴알킬옥시, 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.
다른 바람직한 카빌 및 하이드로카빌 기는 탄소수 1 내지 40, 바람직하게는 탄소수 1 내지 25, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 라디칼이고, 이는 비치환되거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중-치환될 수 있고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -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, 탄소수 1 내지 25의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬(이때, 또한, 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 있음), 탄소수 6 내지 40의 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 탄소수 2 내지 40의 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기를 나타낸다.
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 일환형 또는 다환형일 수 있다(즉, 이는 하나의 고리(예컨대, 페닐); 또는 융합될 수도 있거나(예컨대, 나프틸) 공유 결합될 수도 있거나(예컨대, 바이페닐) 또는 융합된 고리 및 공유 결합된 고리의 조합을 가질 수 있는, 2개 이상의 고리를 가질 수 있음). 헤테로아릴 기는, 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
융합된 고리를 임의적으로 함유하고 임의적으로 치환되는, 탄소수 6 내지 25의 일환형, 이환형 또는 삼환형 아릴 기, 또는 탄소수 2 내지 25의 일환형, 이환형 또는 삼환형 헤테로아릴 기가 특히 바람직하다. 또한, O 원자 및/또는 S 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, 하나 이상의 CH 기가 N, S 또는 O로 대체될 수 있는, 5원, 6원 또는 7원 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, 스파이로바이플루오렌 등이다.
바람직한 헤테로아릴 기는, 예를 들어 5원 고리, 예컨대 피롤, 피라졸, 이미다졸, 1,2,3-트라이아졸, 1,2,4-트라이아졸, 테트라졸, 퓨란, 티오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 이속사졸, 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; 6원 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, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 이속사졸, 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 다른 아릴 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수 있다.
(비-방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 포화된 고리(즉, 단일 결합을 배타적으로 함유하는 것) 및 부분적으로 불포화된 고리(즉, 다중 결합을 또한 함유할 수 있는 것) 둘 다를 포함한다. 헤테로환형 고리는, 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유한다.
(비-방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 일환형(즉, 하나의 고리만 함유함; 예컨대, 사이클로헥산) 또는 다환형(즉, 복수개의 고리를 함유함; 예컨대, 데카하이드로나프탈렌 또는 바이사이클로옥탄)일 수 있다. 포화된 기가 특히 바람직하다. 또한, 융합된 고리를 임의적으로 함유하고 임의적으로 치환된 탄소수 3 내지 25의 일환형, 이환형 또는 삼환형 기가 바람직하다. 또한, 5원, 6원, 7원 또는 8원 탄소환형 기가 바람직하며, 이때, 또한, 하나 이상의 C 원자는 Si로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 CH 기는 N으로 대체될 수 있고/있거나 하나 이상의 비인접 CH2 기는 -O- 및/또는 -S-로 대체될 수 있다.
바람직한 지환족 및 헤테로환형 기는, 예를 들어 5원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로티오퓨란, 피롤리딘; 6원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로티오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이티안, 피페리딘; 7원 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, 스파이로[3.3]헵탄-2,6-다이일, 옥타하이드로-4,7-메타노인단-2,5-다이일이다.
아릴, 헤테로아릴, (비-방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 임의적으로, 바람직하게는 실릴, 설포, 설폰일, 폼일, 아민, 이민, 나이트릴, 머캅토, 나이트로, 할로겐, C1-12 알킬, C6-12 아릴, C1-12 알콕시, 하이드록실 및 이들 기의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 치환기를 하나 이상 가진다.
바람직한 치환기는, 예를 들어 용해도-촉진 기, 예컨대 알킬 또는 알콕시; 전자-끄는 기, 예컨대 불소, 나이트로 또는 나이트릴; 또는 중합체에서 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키는 치환기, 특히 벌키 기, 예컨대 t-부틸 또는 임의적으로 치환된 아릴 기이다.
하기에서 "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)Yx, -C(=O)Rx, -C(=O)ORx, -N(Rx)2(이때, Rx는 전술된 의미를 갖고, 상기 Yx는 할로겐, 임의적으로 치환된 실릴, 4 내지 40개, 바람직하게는 4 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴, 및 탄소수 1 내지 25의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알켄일, 알킨일, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 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 치환된 것을 의미하며, 이때 Ry는 H 또는 탄소수 1 내지 12의 직쇄, 분지쇄 또는 환형 알킬 쇄를 나타낸다.
상기 및 하기 제시되는 화학식에서, 치환된 페닐렌 고리
Figure pct00007
은 바람직하게는
Figure pct00008
Figure pct00009
또는
Figure pct00010
이고, 이때 L은, 각각의 경우 동일하거나 상이하게, 상기 및 하기 제시된 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, 더욱 바람직하게는 F이다.
"중합가능 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 기)로부터 선택된다.
바람직하게는, 중합가능 기(P)는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure pct00011
,
Figure pct00012
, 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 이루어진 군으로부터 선택되고, 이때
W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3이고;
W2는 H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이고;
W3 및 W4는 각각, 서로 독립적으로, H, Cl, 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬이고, Phe는, 하나 이상의 라디칼 L(상기 정의된 바와 같지만 P-Sp는 아님)로 임의적으로 치환된 1,4-페닐렌이고, 바람직하게는, 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 중합가능 기(P)는 CH2=CH-COO-, CH2=C(CH3)-COO-, CH2=CF-COO-, CH2=CH-, CH2=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-,
Figure pct00013
및
Figure pct00014
이고, 이때 W2는 H 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필이다.
다른 바람직한 중합가능 기(P)는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드, 가장 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 특히 아크릴레이트이다.
바람직하게는, 모든 다반응성 중합가능 화합물 및 이의 하위-화학식의 화합물은, 하나 이상의 라디칼 P-Sp- 대신, 2개 이상의 중합가능 기(P)를 함유하는 하나 이상의 분지쇄 라디칼(다반응성 중합가능 라디칼)을 함유한다.
이러한 유형의 적합한 라디칼 및 이를 함유하는 중합가능 화합물은, 예를 들어 미국 특허 제7,060,200 B1호 또는 미국 특허 출원 공개 제2006/0172090 A1호에 기술되어 있다.
하기 화학식으로부터 선택된 다반응성 중합가능 라디칼이 특히 바람직하다:
Figure pct00015
상기 식에서,
알킬은 단일 결합 또는 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌을 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -C(Rx)=C(Rx)-, -C≡C-, -N(Rx)-, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, 또는 -O-CO-O-로 대체될 수 있고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN으로 대체될 수 있고, Rx는 전술된 의미 중 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 가진다.
바람직한 스페이서 기 Sp는 하기 기로부터 선택된다:
Sp는 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌이고, 이는 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중-치환되고, 이때, 또한, 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -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, 여기서
Rxx 및 Ryy는 각각, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내거나; 또는
Sp는, 라디칼 "P-Sp-"가 구조식 "P-Sp'-X'-"에 부합하도록 구조식 Sp'-X'이고, 여기서
Sp'는, 임의적으로 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환 또는 다중-치환된 탄소수 1 내지 20, 바람직하게는 탄소수 1 내지 12의 알킬렌을 나타내고, 이때 하나 이상의 비인접 CH2 원자는 각각, 서로 독립적으로, O 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -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'는 -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 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
Yxx 및 Yyy는 각각, 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.
X'는 바람직하게는 -O-, -S- -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRxx-, -NRxx-CO-, -NRxx-CO-NRyy- 또는 단일 결합이다.
전형적인 스페이서 기 Sp 또는 Sp'는, 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 가진다.
특히 바람직한 -X'-Sp'- 기는 -(CH2)p1-, -O-(CH2)p1-, -OCO-(CH2)p1- 또는 -OCOO-(CH2)p1-이되, p1은 1 내지 12의 정수이다.
특히 바람직한 기 Sp'는, 예를 들어, 각각의 경우 직쇄의 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌티오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에텐일렌, 프로펜일렌 및 부텐일렌이다.
본 발명에 있어서,
Figure pct00016
및
Figure pct00017
는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌을 나타내고,
Figure pct00018
및
Figure pct00019
는 1,4-페닐렌을 나타낸다.
본 발명에 있어서, -COO- 또는 -CO2- 기는 구조식
Figure pct00020
의 에스터 기를 나타내고, -OCO-, -O2C- 또는 -OOC- 기는 구조식
Figure pct00021
의 에스터 기를 나타낸다.
"중합체 네트워크"는, 모든 중합체 쇄가 상호연결되어 다수의 가교연결에 의해 단일의 거시적인 개체를 형성하는 네트워크이다.
중합체 네트워크는 하기 유형으로 나타날 수 있다:
- 그라프트(graft) 중합체 분자는, 하나 이상의 측쇄가 구조적으로 또는 배열상으로 주쇄와 상이한 분지쇄 중합체 분자이다.
- 별형(star) 중합체는, 단일 분지점이 다수의 선형 쇄 또는 암(arm)을 생성하는 분지된 중합체 분자이다. 암들이 동일한 경우, 별형 중합체 분자는 규칙성인 것으로 언급된다. 인접한 암이, 상이한 반복 하위-단위로 구성되는 경우, 별형 중합체 분자는 변칙성인 것으로 언급된다.
- 빗형(comb) 중합체 분자는, 2개 이상의 3방향 분지점을 갖는 주쇄 및 선형 분지쇄로 이루어진다. 암들이 동일한 경우, 빗형 중합체 분자는 규칙성인 것으로 언급된다.
- 솔형(brush) 중합체 분자는, 선형 비분지된 측쇄를 갖는 주쇄로 이루어지며, 이때 하나 이상의 분지점은 4방향 또는 그 이상의 작용기를 가진다.
본원 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다" 및 "함유하다", 및 상기 단어의 변형, 예를 들어 "포함하는" 및 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않는 것으로 의도된다(배제하지 않는다). 즉, 용어 "포함하다"는, 용어 "~로 이루어지다"도 포함하지만 이에 제한되지는 않는다.
본원 명세서 및 청구범위 전반에 걸쳐, 용어 "수득가능한" 및 "수득된", 및 상기 단어의 변형은 "포함하지만 이에 제한되지 않는"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않는 것으로 의도된다(배제하지 않는다). 즉, 용어 "수득가능한"은 용어 "수득된"도 포함하지만 이에 한정되지는 않는다.
모든 농도는 중량%로 인용되고 각각의 전체 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨 온도(℃)로 인용되고, 모든 온도차는 차등 ℃로 인용된다.
바람직한 화학식 I의 화합물에서, R1은 바람직하게는 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 특히 CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11, n-C6H13 또는 CH2C(C2H5)C4H9, 추가로 알켄일옥시, 특히 OCH2CH=CH2, OCH2CH=CHCH3, OCH2CH=CHC2H5, 알콕시, 특히 OC2H5, OC3H7, OC4H9, OC5H11 및 OC6H13을 나타낸다. 특히, R1은 직쇄 알킬 잔기, 바람직하게는 C5H11을 나타낸다.
화학식 I의 화합물에서, Z1 및 Z2는 바람직하게는 단일 결합, -C2H4-, -CF2O- 또는 -CH2O-를 나타낸다. 특히 바람직한 실시양태에서, Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 단일 결합을 나타낸다.
화학식 I의 화합물에서, L1 및 L2는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 F 또는 알킬, 바람직하게는 CH3, C2H5 또는 C3H7을 나타낸다. 바람직한 실시양태에서, r2는 1을 나타내거나, r1은 0을 나타낸다.
바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 하위 화학식 I-1 내지 I-17로 예시된다:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
상기 식에서,
R1, Z1, Z2, Sp, P, r1, 및 r2는 화학식 I에 대해 정의된 바와 같은 의미를 갖고,
L2 및 L3은, 서로 독립적으로, 화학식 I에 대해 정의된 바와 같은 L1 또는 L2에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
Ra는
Figure pct00025
(이때, 여기서 m은 0, 1 또는 2를 나타냄), 특히
Figure pct00026
또는
Figure pct00027
를 나타낸다.
바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 하위 화학식의 화합물이다:
Figure pct00028
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
상기 식에서,
Ra는
Figure pct00036
(이때, m은 0, 1 또는 2를 나타냄), 바람직하게는
Figure pct00037
, 특히
Figure pct00038
Figure pct00039
또는
Figure pct00040
를 나타내고,
R1은 제1항에서 제시된 의미를 갖고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 직쇄 알킬 라디칼, 바람직하게는 C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5H11, n-C6H13 또는 n-C7H15, 가장 바람직하게는 n-C5H11을 나타낸다.
본 발명에 따른 혼합물은 매우 특히 하기 화합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 자가-정렬 첨가제를 함유한다:
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
Figure pct00046
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
Figure pct00061
.
화학식 I 및 화학식 I의 하위-화학식의 화합물에서, Ra는 바람직하게는
Figure pct00062
Figure pct00063
또는
Figure pct00064
를 나타낸다.
화학식 I의 화합물은, 그 자체로 공지되고 유기 화학의 표준 작업, 예를 들어, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재되어 있는 방법으로 제조될 수 있다.
바람직하게는, 화학식 I의 화합물은, 예를 들어 국제 특허 출원 공개 제WO 2017/041893호에 제시된 바와 같이 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 매질은 바람직하게는, 화학식 I의 화합물, 바람직하게는 화학식 I-1 내지 I-17의 화합물로부터 선택된 자가-정렬 첨가제를 1, 2, 3, 4개 또는 그 이상, 바람직하게는 1개 함유한다.
화학식 I의 자가-정렬 첨가제는 바람직하게는, 전체 혼합물을 기준으로 0.1 내지 10 중량%의 양으로 상기 액정 매질에 사용된다. 전체 혼합물을 기준으로 0.5 내지 8 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%의 하나 이상의 자가-정렬 첨가제, 특히 화학식 I-1 내지 I-60의 화합물의 군으로부터 선택된 첨가제를 함유하는 액정 매질이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 1.0 내지 8 중량%의 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 사용하면, 통상적인 액정 두께(3 내지 4 μm) 및 디스플레이 산업에서 사용되는 기판 물질을 위한 액정 층의 완전한 호메오트로픽 정렬을 제공한다. 특별한 표면 처리는, 화학식 I의 화합물(들)의 양을 상당히 감소시킬 수 있다(이는, 1.0 중량% 미만을 의미함).
바람직하게는, 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물은 하기 화학식 DRM으로부터 선택된다:
Figure pct00065
상기 식에서,
P1 및 P2는, 서로 독립적으로, 중합가능 기를 나타내고,
Sp1 및 Sp2는, 서로 독립적으로, 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
MG는 막대형 메소젠성 기이고, 이는 바람직하게는 하기 화학식 MG로부터 선택되고:
Figure pct00066
,
A11 및 A12는, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 방향족 또는 지환족 기를 나타내고, 이는 임의적으로 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유하고, 임의적으로 L11로 일치환 또는 다중-치환되고,
L11은 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, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 아릴 또는 헤테로아릴, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
R00 및 R000은, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
Z11은, 여러 번 나타나는 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 결합을 나타내고,
Y1 및 Y2는, 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,
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 A11 및 A12 기는, 비제한적으로, 퓨란, 피롤, 티오펜, 옥사졸, 티아졸, 티아다이아졸, 이미다졸, 페닐렌, 사이클로헥실렌, 바이사이클로옥틸렌, 사이클로헥센일렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 아줄렌, 인단, 플루오렌, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 및 다이티에노티오펜을 포함하고, 이들은 모두 비치환되거나, 상기 정의된 바와 같은 1, 2, 3 또는 4개의 L 기로 치환된다.
특히 바람직한 A11 및 A12 기는 기는 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-사이클로헥실렌로부터 선택되고, 이때 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 임의적으로 O 및/또는 S로 대체되고, 상기 기는 비치환되거나, 상기 정의된 바와 같은 1, 2, 3 또는 4개의 L 기로 치환된다.
특히 바람직한 Z11 기는, 각각의 경우, 서로 독립적으로, 바람직하게는 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -C≡C-, -CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO-, 및 단일 결합으로부터 선택된다.
매우 바람직한 화학식 DRM의 이반응성 메소젠성 화합물은 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00067
Figure pct00068
상기 식에서,
P0은, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 중합가능 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 헵타다이엔, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스타이렌 기이고,
L은, 각각의 경우 동일하거나 상이하게, 화학식 DRM에서 L11에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, F, Cl, CN 및 탄소수 1 내지 5의 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
x 및 y는, 서로 독립적으로, 0 또는 동일하거나 상이한 1 내지 12의 정수이고,
z는, 각각 및 독립적으로, 0 또는 1이고, 인접한 x 또는 y가 0인 경우에 z는 0이다.
화학식 DRMa1, DRMa2 및 DRMa3의 화합물, 특히 화학식 DRMa1의 화합물이 특히 바람직하다.
바람직하게는, 상기 중합가능 액정 물질은 하기 화학식 MRM으로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠성 화합물을 추가로 포함한다:
Figure pct00069
상기 식에서,
P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에서 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, 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체되고,
X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고,
Rx 및 Ry는, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이다.
바람직하게는, 화학식 MRM의 일반응성 메소젠성 화합물은 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00070
Figure pct00071
Figure pct00072
상기 식에서,
P0, L, r, x, y 및 z는 화학식 DRMa-1 내지 화학식 DRMe에서 정의된 바와 같고,
R0은 탄소수 1 이상, 바람직하게는 탄소수 1 내지 15의 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0을 나타내고,
Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, SF5, 또는 탄소수 1 내지 4의 일불화, 올리고-불화 또는 다중-불화된 알킬 또는 알콕시이고,
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO-, 또는 단일 결합이고,
A0은, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 L 기로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
u 및 v는, 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고,
여기서 벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 L 기로 추가로 치환될 수 있다.
화학식 MRM1, MRM2, MRM3, MRM4, MRM5, MRM6, MRM7, MRM9 및 MRM10의 화합물, 특히 화학식 MRM1, MRM4, MRM6 및 MRM7의 화합물, 특히 화학식 MRM1 및 MRM7의 화합물이 또한 바람직하다.
화학식 DRM, MRM 및 이들의 하위 화학식의 화합물은, 당업자에게 공지되고 유기 화학의 표준 작업, 예를 들어, 문헌[Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart]에 기재되어 있는 공정과 유사하게 제조될 수 있다.
본 발명에 따른 중합가능 액정 물질 전체 중의 상기 일반응성, 이반응성 또는 다반응성 액정 화합물의 비율은 바람직하게는 30 내지 99.9 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 40 내지 99.9 중량% 범위, 더더욱 바람직하게는 50 내지 99.9 중량% 범위이다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 중합가능 액정 물질 전체 중의 상기 이반응성 또는 다반응성 중합가능 메소젠성 화합물의 비율은 바람직하게는 5 내지 99 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 10 내지 97 중량% 범위, 더더욱 바람직하게는 15 내지 95 중량%이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 중합가능 액정 물질 전체 중의 상기 일반응성 중합가능 메소젠성 화합물의 비율은, 존재하는 경우, 바람직하게는 5 내지 80 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 10 내지 75 중량% 범위, 더더욱 바람직하게는 15 내지 70 중량% 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 중합가능 액정 물질 전체 중의 상기 다반응성 중합가능 메소젠성 화합물의 비율은, 존재하는 경우, 바람직하게는 1 내지 30 중량% 범위, 더욱 바람직하게는 2 내지 20 중량% 범위, 더더욱 바람직하게는 3 내지 10 중량% 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 2개 초과의 중합가능 기를 갖는 중합가능 메소젠성 화합물을 함유하지 않는다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 2개 미만의 중합가능 기를 갖는 중합가능 메소젠성 화합물을 함유하지 않는다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은 비키랄 물질이다(즉, 이는 임의의 키랄 중합가능 메소젠성 화합물 또는 다른 키랄 화합물을 함유하지 않음).
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 화학식 MRM-1로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠성 화합물; 바람직하게는 화학식 DRMa-1로부터 선택된 하나 이상의 이반응성 메소젠성 화합물; 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 각각 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 화학식 MRM-7로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠성 화합물; 바람직하게는 화학식 DRMa-1로부터 선택된 하나 이상의 이반응성 메소젠성 화합물; 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 화학식 MRM-1 및/또는 MRM-7의 화합물로부터 선택된 2개 이상의 일반응성 메소젠성 화합물; 바람직하게는 화학식 DRMa-1로부터 선택된 하나 이상의 이반응성 메소젠성 화합물; 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 화학식 MRM-1 및/또는 MRM-7의 화합물로부터 선택된 2개 이상의 일반응성 메소젠성 화합물; 바람직하게는 화학식 DRMa-1의 화합물로부터 선택된 2개 이상의 이반응성 메소젠성 화합물; 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 화학식 DRMa-1의 화합물로부터 선택된 2개 이상의 이반응성 메소젠성 화합물; 및 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 포함한다.
다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은 임의적으로, 추가의 중합 개시제, 산화방지제, 계면활성제, 안정화제, 촉매, 감광제, 억제제, 쇄-전달제, 공-반응성 단량체, 반응성 시너, 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성화제, 접착제, 유동 개선제, 소포제(degassing or defoaming agent), 탈기제(deaerator), 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 및 나노입자로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은 임의적으로, 중합가능 비-메소젠성 화합물(반응성 시너)로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 상기 중합가능 액정 물질 중 이러한 첨가제의 양은 바람직하게는 0 내지 30%, 매우 바람직하게는 0 내지 25 중량%이다.
사용되는 반응성 시너는, 실제적 의미로 반응성 시너로 지칭되는 성분뿐만 아니라, 하나 이상의 보충적인 반응성 단위 또는 중합가능 기(P), 예를 들어 하이드록시, 티올, 또는 아미노 기(이를 통해 액정 화합물의 중합가능 단위와의 반응이 일어날 수 있음)를 함유하는 이미 전술된 보조 화합물이다.
일반적으로 광중합 가능한 성분은, 예를 들어 하나 이상의 올레핀형 이중 결합을 함유하는 일작용성, 이작용성 및 다작용성 화합물이다. 이의 예는, 카복실산(예를 들어, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산 및 스테아르산)의 비닐 에스터; 다이카복실산(예를 들어, 석신산 및 아디프산)의 비닐 에스터; 일작용성 알코올(예를 들어, 라우릴, 미리스틸, 팔미틸 및 스테아릴 알코올)의 메타크릴산 및 아크릴산 에스터 및 알릴 및 비닐 에터; 및 이작용성 알코올(예를 들어, 에틸렌 글리콜 및 1,4-부탄다이올)의 다이알릴 및 다이비닐 에터이다.
또한, 예를 들어, 다작용성 알코올의 메타크릴산 및 아크릴산 에스터, 특히, 하이드록실 기 이외에 추가의 작용기 또는 적어도 에터 기를 함유하지 않는 것도 적합하다. 이러한 알코올의 예는 이작용성 알코올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 더 고도로 축합된 예들, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜; 알콕실화된 페놀 화합물, 예컨대 에톡실화 및 프로폭실화된 비스페놀, 사이클로헥산다이메탄올; 삼작용성 및 다작용성 알코올, 예컨대 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨; 및 대응하는 알콕실화된, 특히 에톡실화된 및 프로폭실화된 알코올이다.
다른 적합한 반응성 시너는, 폴리에스테롤의 (메트)아크릴산 에스터인 폴리에스터 (메트)아크릴레이트이다.
적합한 폴리에스테롤의 예는, 폴리올, 바람직하게는 다이올을 사용한 폴리카복실산, 바람직하게는 다이카복실산의 에스터화에 의해 제조될 수 있는 것들이다. 이러한 하이드록실-함유 폴리에스터를 위한 출발 물질은 당업자에게 공지되어 있다. 사용될 수 있는 다이카복실산은 석신산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산, o-프탈산, 및 이들의 이성질체 및 수소화 생성물, 및 전술된 산의 에스터화가능 및 트랜스-에스터화가능 유도체, 예를 들어 무수물 및 다이알킬 에스터이다. 적합한 폴리올은 전술된 알코올, 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 공지된 구조식
Figure pct00073
의 트라이사이클로데센일의 아크릴산 에스터; 및 아크릴산, 메타크릴산 및 시아노아크릴산의 알릴 에스터이다.
예로서 언급된 반응성 시너 중에서, 광중합가능 기를 함유하는 것들이 특히, 전술된 바람직한 조성에 따라 사용된다.
이러한 기는, 예를 들어 2가 및 다가 알코올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 더 고도로 축합된 예들, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산다이메탄올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이트라이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨, 및 대응하는 알콕실화된, 특히 에톡실화 및 프로폭실화된 알코올이다.
또한, 상기 기는, 예를 들어 알콕실화된 페놀 화합물, 예를 들어 에톡실화된 및 프로폭실화된 비스페놀도 포함한다.
또한, 이러한 반응성 시너는, 예를 들어 에폭사이드 또는 우레탄 (메트)아크릴레이트일 수 있다.
에폭사이드 (메트)아크릴레이트는, 예를 들어, 당업자에게 공지된, 에폭사이드화된 올레핀, 또는 폴리글리시딜 에터 또는 다이글리시딜 에터(예컨대, 비스페놀 A 다이글리시딜 에터)와 (메트)아크릴산의 반응에 의해 수득가능한 것이다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는, 특히, 마찬가지로 당업자에게 공지된, 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 폴리이소시아네이트 또는 다이이소시아네이트의 반응 생성물이다.
이러한 에폭사이드 및 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 열거된 화합물 중에 "혼합된 형태"로서 포함된다.
반응성 시너가 사용되는 경우, 이의 양 및 특성은, 한편으로는, 만족스러운 목적하는 효과, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물의 목적하는 색상이 달성되고, 다른 한편으로는, 액정 조성물의 상 거동이 과도하게 손상되지 않도록 하는 방식으로, 개별적인 조건들에 부합하여야 한다. 저-가교결합(또는 고-가교결합) 액정 조성물은, 예를 들어, 대응하는 반응성 시너(이는, 이는 분자당 비교적 적은 또는 많은 반응성 단위의 수를 가짐)를 사용하여 제조될 수 있다.
희석제의 군은, 예를 들어 하기를 포함한다:
C1-C4-알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 2급-부탄올, 특히 C5-C12-알코올, n-펜탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올, n-운데칸올, n-도데칸올, 및 이들의 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 3급-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, 메틸 이소부틸 케톤 및 다이아세톤 알코올(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), 쉘솔(Shellsol)(등록상표) 및 솔베쏘(Solvesso)(등록상표); 광유, 예를 들어 가솔린, 케로신, 디젤유 및 가열유; 뿐만 아니라 천연 오일, 예를 들어 올리브유, 대두유, 평지씨유, 아마씨유 및 해바라기유.
물론, 희석제의 혼합물을 본 발명에 따른 조성물에 사용하는 것도 가능하다.
상기 희석제는, 적어도 부분적으로 혼화성이 있는 한, 물과도 혼합될 수 있다. 적합한 희석제의 예는 C1-C4-알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올 및 2급-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 알코올(4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온); 및 C1-C4-알킬 에스터, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 아세테이트이다.
희석제는 임의적으로, 상기 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 5.0 중량%의 비율로 사용된다.
소포제 및 탈기제(c1), 윤활제 및 유동 보조제(c2), 열경화 보조제 또는 복사선-경화 보조제(c3), 기판 습윤 보조제(c4), 습윤 보조제 및 분산 보조제(c5), 소수성화제(c6), 접착 촉진제(c7) 및 내긁힘성 촉진 보조제(c8)는 이들의 작용에 있어서 서로를 엄격히 제한할 수는 없다.
예를 들어, 윤활제 및 유동 보조제는 흔히 소포제 및/또는 탈기제 및/또는 내긁힘성 개선을 위한 보조제로도 작용한다. 복사선-경화 보조제는 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 탈기제 및/또는 기판 습윤 보조제로도 작용할 수 있다. 개별적인 경우에서, 이러한 보조제의 일부는 접착 촉진제(c7)의 기능도 충족할 수 있다.
따라서, 전술된 바에 상응하여, 특정 첨가제들은 후술되는 군 c1 내지 c8의 숫자로 분류될 수 있다.
군 c1의 소포제는 무-규소 및 규소-함유 중합체를 포함한다. 규소-함유 중합체는, 예를 들어, 개질되지 않거나 개질된 폴리다이알킬실록산 또는 분지쇄 공중합체; 또는 폴리다이알킬실록산 및 폴리에터 단위를 포함하는 빗형 또는 블럭 공중합체이고, 후자는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드로부터 수득가능하다.
군 c1의 탈기제는, 예를 들어 유기 중합체, 예를 들면 폴리에터 및 폴리아크릴레이트, 다이알킬폴리실록산, 특히 다이메틸폴리실록산, 유기적으로 개질된 폴리실록산, 예를 들어 아릴알킬-개질된 폴리실록산, 및 플루오로실리콘을 포함한다.
소포제의 작용은 본질적으로 거품 형성을 방지하거나 이미 형성된 거품을 파괴하는 것에 기초한다. 소포제는 본질적으로, 미분된 기체 또는 공기 방울의 유합을 촉진함으로써 탈기될 매질(예컨대,본 발명에 따른 조성물)에서 더 큰 기포를 생성시키고, 이에 따라 기체(공기)의 배출을 가속화한다. 또한, 소포제는 탈기제로서 사용될 수 있고 그 반대도 가능하기 때문에, 이러한 첨가제는 군 c1에 함께 포함되어 있다.
이러한 보조제는, 예를 들어 테고(Tego)로부터 테고(TEGO)(등록상표) 폼엑스(Foamex) 800, 테고(등록상표) 폼엑스 805, 테고(등록상표) 폼엑스 810, 테고(등록상표) 폼엑스 815, 테고(등록상표) 폼엑스 825, 테고(등록상표) 폼엑스 835, 테고(등록상표) 폼엑스 840, 테고(등록상표) 폼엑스 842, 테고(등록상표) 폼엑스 1435, 테고(등록상표) 폼엑스 1488, 테고(등록상표) 폼엑스 1495, 테고(등록상표) 폼엑스 3062, 테고(등록상표) 폼엑스 7447, 테고(등록상표) 폼엑스 8020, 테고(등록상표) 폼엑스 N, 테고(등록상표) 폼엑스 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) 에어엑스(Airex) 900, 테고(등록상표) 에어엑스 910, 테고(등록상표) 에어엑스 931, 테고(등록상표) 에어엑스 935, 테고(등록상표) 에어엑스 936, 테고(등록상표) 에어엑스 960, 테고(등록상표) 에어엑스 970, 테고(등록상표) 에어엑스 980 및 테고(등록상표) 에어엑스 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 임의적으로, 상기 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 사용된다.
군 c2에서, 윤활제 및 유동 보조제는 전형적으로, 무-실리콘 중합체뿐만 아니라 실리콘-함유 중합체, 예를 들어 폴리아크릴레이트 또는 개질제, 또는 저분자량 폴리다이알킬실록산을 포함한다. 상기 개질제는 각종 다양한 유기 라디칼로 대체된 일부의 알킬 기로 이루어진다. 이러한 유기 라디칼은, 예를 들어 폴리에터, 폴리에스터 또는 심지어 장쇄 (불화된) 알킬 라디칼이고, 전자가 가장 빈번하게 사용된다.
상응하게 개질된 폴리실록산에서 폴리에터 라디칼은 일반적으로 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 단위로 구성된다. 일반적으로, 개질된 폴리실록산에서 이러한 알킬렌 옥사이드 단위의 비율이 더 높을수록, 생성물은 더 친수성이 된다.
이러한 보조제는, 예를 들어 테고로부터 테고(등록상표) 글라이드(Glide) 100, 테고(등록상표) 글라이드 ZG 400, 테고(등록상표) 글라이드 406, 테고(등록상표) 글라이드 410, 테고(등록상표) 글라이드 411, 테고(등록상표) 글라이드 415, 테고(등록상표) 글라이드 420, 테고(등록상표) 글라이드 435, 테고(등록상표) 글라이드 440, 테고(등록상표) 글라이드 450, 테고(등록상표) 글라이드 A 115, 테고(등록상표) 글라이드 B 1484(소포제 및 탈기제로서도 사용됨), 테고(등록상표) 플로우(Flow) ATF, 테고(등록상표) 플로우 300, 테고(등록상표) 플로우 460, 테고(등록상표) 플로우 425 및 테고(등록상표) 플로우 ZFS 460으로서 시판된다. 내긁힘성을 향상시키는데도 사용될 수 있는 적합한 복사선-경화 윤활제 및 유동 보조제는 테고(등록상표) 라드(Rad) 2100, 테고(등록상표) 라드 2200, 테고(등록상표) 라드 2500, 테고(등록상표) 라드 2600 및 테고(등록상표) 라드 2700 제품이고, 이들도 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 플루오르N(FluorN)(등록상표)561 또는 플루오르N(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 임의적으로, 상기 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 사용된다.
군 c3에서, 복사선-경화 보조제는, 특히, 예를 들어 아크릴레이트 기의 요소인 말단 이중 결합을 갖는 폴리실록산을 포함한다. 이러한 보조제는, 예를 들어 화학선 또는 전자선에 의해 가교결합될 수 있다. 이러한 보조제는 일반적으로 복수의 특성을 함께 조합한다. 가교결합되지 않은 상태에서, 이는 소포제, 탈기제, 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 기판 습윤 보조제로서 작용할 수 있는 반면, 가교결합된 상태에서, 이는 내긁힘성, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 제조될 수 있는 코팅 또는 필름의 내긁힘성을 증가시킨다. 광택 특성의 향상, 예를 들어, 정확히는 이러한 코팅 또는 필름의 광택 특성의 향상은 본질적으로 소포제, 탈기제 및/또는 윤활제 및 유동 보조제로서의 이러한 보조제(가교결합되지 않은 상태)의 작용의 결과로서 여겨진다.
적합한 복사선-경화 보조제의 예는 테고로부터 시판되는 테고(등록상표) 라드 2100, 테고(등록상표) 라드 2200, 테고(등록상표) 라드 2500, 테고(등록상표) 라드 2600 및 테고(등록상표) 라드 2700 제품; 및 BYK로부터 시판되는 BYK(등록상표)-371 제품이다.
군 c3의 열경화 보조제는, 예를 들어 결합제의 이소시아네이트 기와 반응할 수 있는, 예를 들면 1급 OH 기를 함유한다.
사용될 수 있는 열경화 보조제의 예는 BYK로부터 시판되는 BYK(등록상표)-370, BYK(등록상표)-373 및 BYK(등록상표)-375이다.
군 c3의 보조제는 임의적으로, 상기 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 사용된다.
군 c4의 기판 습윤 보조제는, 특히, 예를 들어, 인쇄용 잉크 또는 코팅 조성물, 예를 들면 본 발명에 따른 조성물에 의해 인쇄되거나 코팅될 기판의 습윤성을 증가시킨다. 이러한 인쇄용 잉크 또는 코팅 조성물의 윤활 및 유동 거동에 있어서 일반적으로 나타나는 향상은 마감처리된(예를 들어, 가교결합된) 인쇄 또는 코팅의 외관에 영향을 준다.
각종 다양한 이러한 보조제는, 예를 들어 테고로부터 테고(등록상표) 웨트(Wet) KL 245, 테고(등록상표) 웨트 250, 테고(등록상표) 웨트 260 및 테고(등록상표) 웨트 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 임의적으로, 액정 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 1.5 중량%의 비율로 사용된다.
군 c5의 습윤 및 분산 보조제는, 특히, 안료의 범람, 부유 및 침전을 방지하는 기능을 하며, 이에 따라, 필요한 경우, 착색된 조성물에 특히 적합하다.
이러한 보조제는 본질적으로, 상기 첨가제를 함유하는 안료 입자의 정전기적 척력 및/또는 입체 장애성을 통해 안료 분산액을 안정화시키며, 이때, 후자의 경우, 상기 보조제와 주위 매질(예를 들어, 결합제)의 상호작용이 중요한 역할을 한다.
상기 습윤 및 분산 보조제의 사용은, 예를 들어 인쇄 잉크 및 도료의 기술 분야에서 통상적인 관행이기 때문에, 이러한 유형의 적합한 보조제를 선택하는 것은 일반적으로, 상기 보조제가 사용되는 경우, 당업자에게 아무런 어려움을 제공하지 않는다.
상기 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 디스퍼비와이케이(Disperbyk)(등록상표), 디스퍼비와이케이(등록상표)-107, 디스퍼비와이케이(등록상표)-108, 디스퍼비와이케이(등록상표)-110, 디스퍼비와이케이(등록상표)-111, 디스퍼비와이케이(등록상표)-115, 디스퍼비와이케이(등록상표)-130, 디스퍼비와이케이(등록상표)-160, 디스퍼비와이케이(등록상표)-161, 디스퍼비와이케이(등록상표)-162, 디스퍼비와이케이(등록상표)-163, 디스퍼비와이케이(등록상표)-164, 디스퍼비와이케이(등록상표)-165, 디스퍼비와이케이(등록상표)-166, 디스퍼비와이케이(등록상표)-167, 디스퍼비와이케이(등록상표)-170, 디스퍼비와이케이(등록상표)-174, 디스퍼비와이케이(등록상표)-180, 디스퍼비와이케이(등록상표)-181, 디스퍼비와이케이(등록상표)-182, 디스퍼비와이케이(등록상표)-183, 디스퍼비와이케이(등록상표)-184, 디스퍼비와이케이(등록상표)-185, 디스퍼비와이케이(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 비와이케이우멘(Bykumen)(등록상표)으로서 시판된다.
군 c5의 보조제의 양은 보조제의 평균 분자량에 의해 사용된다. 임의의 경우, 이에 따라 예비 실험이 권장되기는 하지만, 이는 당업자에 의해 간단히 수행될 수 있다.
군 c6의 소수성화제는, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 생성된 인쇄 또는 코팅에 방수 특성을 부여한다. 이는 물 흡수로 인한 팽윤 및 이에 따른 변화(예컨대, 상기 인쇄 또는 코팅의 광학적 특성의 변화)를 방지하거나 적어도 크게 억제한다. 또한, 상기 조성물이, 예를 들어 오프셋-인쇄의 인쇄용 잉크로서 사용될 때, 이에 따라 물 흡수가 방지되거나 적어도 크게 감소될 수 있다.
이러한 소수성화제는, 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 임의적으로, 상기 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 사용된다.
군 c7로부터의 추가적인 접착 촉진제는 접촉하는 2개의 계면의 접착성을 증가시킨다. 이는 2개의 계면 중 하나, 또는 다른 하나, 또는 이들 둘 다에 위치하는 본질적으로 단지 소량의 접착 촉진제가 효과적인 것으로부터 직접적으로 자명하다. 예를 들어, 액체 또는 페이스트성 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 도료를 고체 기판에 적용하는 것을 목적으로 하는 경우, 이는 일반적으로 접착 촉진제가 직접적으로 기판에 첨가되어야 하거나 기판이 접착 촉진제에 의해 사전-처리(프라이밍(priming)으로도 공지됨)되어야 함(즉, 상기 기판에, 개질된 화학적 및/또는 물리적 표면 특성이 부여됨)을 의미한다.
기판이 프라이머로 사전에 프라이밍된 경우, 이는, 접촉하는 계면이, 한편으로는, 프라이머의 계면이고, 다른 한편으로는, 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 도료의 계면임을 의미한다. 이러한 경우, 기판과 프라이머간의 접착 특성뿐만 아니라, 기판과 인쇄 잉크, 코팅 조성물 또는 도료간의 접착 특성이 기판 상의 전체적인 다층 구조의 접착에 부분적인 역할을 한다.
언급될 수 있는 더 넓은 의미에서의 접착 촉진제는 군 c4 하에 이미 열거된 기판 습윤 보조제이기도 하지만, 이들은 일반적으로 동일한 접착 촉진 능력을 갖지는 않는다.
기판, 인쇄 잉크, 코팅 조성물 및 도료의 의도되는 각종 다양한 물리적 및 화학적 성질의 관점에서, 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-메타크릴오일옥시프로필트라이메톡시실란, 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 제조사로부터의 대응하는 기술적 정보가 사용되어야 하거나, 당업자가 대응하는 예비 실험들을 통해 간단한 방식으로 이러한 정보를 수득할 수 있다.
그러나, 이러한 첨가제가 본 발명에 따른 중합가능 액정 물질에 군 c7로부터의 보조제로서 첨가되는 경우, 이의 비율은 임의적으로, 중합가능 액정 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%에 대응한다. 첨가제의 양 및 실체(identity)가 각각 개별적인 경우에 기판 및 인쇄/코팅 조성물의 성질에 의해 결정되기 때문에, 이러한 농도 데이터는 단지 지침으로서만 기능한다. 대응하는 기술적 정보는 일반적으로, 이러한 경우에 대한 상기 첨가제의 제조사로부터 통상적으로 이용가능하거나, 대응하는 예비 실험들을 통해 당업자에 의해 간단한 방식으로 결정될 수 있다.
군 c8의 내긁힘성 향상 보조제는, 예를 들어 테고로부터 시판되는 전술된 테고(등록상표) 라드 2100, 테고(등록상표) 라드 2200, 테고(등록상표) 라드 2500, 테고(등록상표) 라드 2600 및 테고(등록상표) 라드 2700 제품을 포함한다.
이러한 보조제에 있어서, 군 c3에 대해 제시된 양 데이터가 마찬가지로 적합하다(즉, 상기 첨가제는 임의적으로, 상기 액정 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 사용됨).
광, 열 및/또는 산화 안정화제로 언급될 수 있는 예는 하기와 같다:
알킬화된 모노페놀, 예컨대 2,6-다이-3급-부틸-4-메틸페놀, 2-3급-부틸-4,6-다이메틸페놀, 2,6-다이-3급-부틸-4-에틸페놀, 2,6-다이-3급-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-다이-3급-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-3급-부틸-4-메톡시메틸페놀, 선형 또는 분지형 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 이들 화합물의 혼합물, 알킬티오메틸페놀, 예컨대 2,4-다이옥틸티오메틸-6-3급-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-3급-부틸-4-메톡시페놀, 2,5-다이-3급-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-3급-아밀하이드로크래인온, 2,6-다이페닐-4-옥타데실옥시페놀, 2,6-다이-3급-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐 스테아레이트 및 비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐)아디페이트;
토코페롤, 예컨대 α-토코페롤, β-토코페롤, γ-토코페롤, δ-토코페롤 및 이들 화합물의 혼합물, 및 토코페롤 유도체, 예컨대 토코페릴 아세테이트, 석시네이트, 니코티네이트 및 폴리옥시에틸렌석시네이트("토코페르솔레이트(tocofersolate)");
하이드록실화된 다이페닐 티오에터, 예컨대 2,2'-티오비스(6-3급-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-티오비스(4-옥틸페놀), 4,4'-티오비스(6-3급-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-티오비스(6-3급-부틸-2-메틸페놀), 4,4'-티오비스(3,6-다이-2급-아밀페놀) 및 4,4'-비스(2,6-다이메틸-4-하이드록시페닐)다이설파이드;
알킬리덴비스페놀, 예컨대 2,2'-메틸렌비스(6-3급-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-3급-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-3급-부틸페놀), 2,2-에틸리덴비스(4,6-다이-3급-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(6-3급-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-3급-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-3급-부틸-2-메틸페놀), 1,1-비스(5-3급-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 2,6-비스(3-3급-부틸-5-메틸-2-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 1,1,3-트리스(5-3급-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 1,1-비스(5-3급-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-3-n-도데실-머캅토부탄, 에틸렌 글리콜 비스[3,3-비스(3'-3급-부틸-4'-하이드록시페닐)부티레이트], 비스(3-3급-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)다이사이클로펜타다이엔, 비스[2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸벤질)-6-3급-부틸-4-메틸페닐]테레프탈레이트, 1,1-비스(3,5-다이메틸-2-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(5-3급-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-4-n-도데실-머캅토부탄 및 1,1,5,5-테트라키스(5-3급-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)펜탄;
O-, N- 및 S-벤질 화합물, 예컨대 3,5,3',5'-테트라-3급-부틸-4,4'-다이하이드록시다이벤질 에터, 옥타데실 4-하이드록시-3,5-다이메틸벤질머캅토아세테이트, 트라이데실 4-하이드록시-3,5-다이-3급-부틸벤질머캅토아세테이트, 트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)아민, 비스(4-3급-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)다이티오테레프탈레이트, 비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)설파이드 및 이소옥틸-3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질머캅토아세테이트;
방향족 하이드록시벤질 화합물, 예컨대 1,3,5-트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트라이메틸-벤젠, 1,4-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)-2,3,5,6-테트라메틸-벤젠 및 2,4,6-트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)페놀;
트라이아진 화합물, 예컨대 2,4-비스(옥틸머캅토)-6-(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,3,5-트라이아진, 2,4,6-트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,2,3-트라이아진, 1,3,5-트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-3급-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)이소시아누레이트, 2,4,6-트리스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐에틸)-1,3,5-트라이아진, 1,3,5-트리스-(3,5-다이-3급-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-3급-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트, 다이에틸 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트, 다이옥타데실 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트 및 다이옥타데실 5-3급-부틸-4-하이드록시-3-메틸벤질포스포네이트;
아실아미노페놀, 예컨대 4-하이드록시라우로일아닐라이드, 4-하이드록시스테아로일아닐라이드 및 옥틸 N-(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐)카바메이트;
프로피온산 에스터 및 아세트산 에스터, 예를 들어 1가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-옥탄올, i-옥탄올, 옥타데칸올, 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)옥살아마이드, 3-티아운데칸올, 3-티아펜타데칸올, 트라이메틸헥산다이올, 트라이메틸올프로판 및 4-하이드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트라이옥사바이사이클로[2.2.2]-옥탄;
아민 유도체를 기반으로 하는 프로피온아마이드, 예컨대 N,N'-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)헥사메틸렌다이아민, N,N'-비스(3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)트라이메틸렌다이아민 및 N,N'-비스(3,5-다이-3급-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 산화방지제, 예컨대 N,N'-다이이소프로필-p-페닐렌다이아민, N,N'-다이-2급-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-2급-부틸-p-페닐렌다이아민, 다이페닐아민, N-알릴다이페닐아민, 4-이소프로폭시다이페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-(4-3급-옥틸페닐)-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸-치환된 다이페닐아민, 예컨대 p,p'-다이-3급-옥틸다이페닐아민, 4-n-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스[4-메톡시페닐)아민, 2,6-다이-3급-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)바이구아나이드, 비스[4-(1',3'-다이메틸부틸)페닐]아민, 3급-옥틸-치환된 N-페닐-1-나프틸아민; 모노- 및 다이알킬화된 3급-부틸/3급-옥틸다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 노닐다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 도데실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 이소프로필/이소헥실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 3급-부틸다이페닐아민의 혼합물; 2,3-다이하이드로-3,3-다이메틸-4H-1,4-벤조티아진, 페노티아진; 모노- 및 다이알킬화된 3급-부틸/3급-옥틸페노티아진의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 3급-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-3급-부틸페닐)포스파이트, 다이이소데실 펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-3급-부틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,6-다이-3급-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 다이이소데실옥시 펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-3급-부틸-6-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4,6-트리스(3급-부틸페닐))펜타에리트리톨다이포스파이트, 트라이스테아릴 소르비톨 트라이포스파이트, 테트라키스(2,4-다이-3급-부틸페닐)4,4'-바이페닐렌다이포스포나이트, 6-이소옥틸옥시-2,4,8,10-테트라-3급-부틸-12H-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 6-플루오로-2,4,8,10-테트라-3급-부틸-12-메틸-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 비스(2,4-다이-3급-부틸-6-메틸페닐)메틸 포스파이트 및 비스(2,4-다이-3급-부틸-6-메틸페닐)에틸 포스파이트;
2-(2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 예컨대 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3급-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(5'-3급-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3급-부틸-2'-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-2급-부틸-5'-3급-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-3급-아밀-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3,5'-비스-(α,α-다이메틸벤질)-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸; 2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-3급-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-도데실-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸 및 2-(3'-3급-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'-3급-부틸-5'-(2-메톡시카보닐에틸)-2'-하이드록시페닐]-2H-벤조트라이아졸과 폴리에틸렌 글리콜 300의 완전 에스터화 생성물;
황-함유 퍼옥사이드 소거제 및 황-함유 산화방지제, 예컨대 3,3'-티오다이프로피온산의 에스터, 예를 들어 라우릴, 스테아릴, 미리스틸 및 트라이데실 에스터, 머캅토벤즈이미다졸 및 2-머캅토벤즈이미다졸의 아연 염, 다이부틸아연 다이티오카바메이트, 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;
비치환된 및 치환된 벤조산의 에스터, 예컨대 4-3급-부틸페닐 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 옥틸페닐 살리실레이트, 다이벤조일레조르시놀, 비스(4-3급-부틸벤조일)레조르시놀, 벤조일레조르시놀, 2,4-다이-3급-부틸페닐 3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 옥타데실-3,5-다이-3급-부틸-4-하이드록시벤조에이트 및 2-메틸-4,6-다이-3급-부틸페닐-3,5-다이-3급-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)석시네이트, 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-3급-부틸-4-하이드록시벤질말로네이트; 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘과 석신산의 축합 생성물; N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민과 4-3급-옥틸아미노-2,6-다이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물; 트리스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)나이트릴로트라이아세테이트, 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-3급-부틸벤질)말로네이트, 3-n-옥틸-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트라이아자스파이로[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)석시네이트; N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민과 4-모폴리노-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-트라이아진과 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-트라이아진과 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄의 축합 생성물; 8-아세틸-3-도데실-7,7,9,9-테트라메틸-1,3,8-트라이아자스파이로[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-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘과 4-스테아릴옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘의 혼합물; N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민과 4-사이클로헥실아미노-2,6-다이클로로-1,3,5-트라이아진의 축합 생성물; 1,2-비스(3-아미노프로필아미노)에탄과 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-도데실석신이미드, N-(1,2,2,6,6-펜타메틸피페리딘-4-일)-n-도데실석신이미드, 2-운데실-7,7,9,9-테트라메틸-1-옥사-3,8-다이아자-4-옥소-스파이로[4.5]-데칸; 7,7,9,9-테트라메틸-2-사이클로운데실-1-옥사-3,8-다이아자-4-옥소스파이로-[4.5]데칸과 에피클로로하이드린의 축합 생성물; 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘과 테트라메틸올아세틸렌다이우레아의 축합 생성물; 및 폴리(메톡시프로필-3-옥시)-[4(2,2,6,6-테트라메틸)피페리딘일]-실록산;
옥살아마이드, 예컨대 4,4'-다이옥틸옥시옥사닐라이드, 2,2'-다이에톡시옥사닐라이드, 2,2'-다이옥틸옥시-5,5'-다이-3급-부톡사닐라이드, 2,2'-다이도데실옥시-5,5'-다이-3급-부톡사닐라이드, 2-에톡시-2'-에틸옥사닐라이드, N,N'-비스(3-다이메틸아미노프로필)옥살아마이드; 2-에톡시-5-3급-부틸-2'-에톡사닐라이드 및 이와 2-에톡시-2'-에틸-5,4'-다이-3급-부톡사닐라이드의 혼합물; 오르쏘- 및 파라-메톡시-이치환된 옥사닐라이드의 혼합물; 및 오르쏘- 및 파라-에톡시-이치환된 옥사닐라이드의 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 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은 하나 이상의 특정한 산화방지 첨가제, 바람직하게는 스위스 소재의 시바(Ciba)로부터 시판되는 산화방지제 이르가녹스(Irganox)(등록상표) 시리즈, 예컨대 이르가녹스(등록상표) 1076 및 이르가녹스(등록상표) 1010으로부터 선택되는 것을 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 광개시제를 포함한다. 전형적으로, 사용될 수 있는 라디칼 광개시제는, 예를 들어, 시판되는 이르가큐어(등록상표) 또는 다로큐어(Darocure)(등록상표) 시리즈(시바 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. 다른 적합한 광개시제는 바람직하게는 시판되는 옥심 에스터 광개시제, 예를 들어 Oxe02(시바) 또는 N-1919 T(아데카(Adeka))로부터 선택된다.
상기 중합가능 액정 물질 중 총 중합 개시제(들)의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 10%, 매우 바람직하게는 0.5 내지 8%, 더욱 바람직하게는 2 내지 6%이다.
바람직하게는, 상기 중합가능 액정 물질은, 하나 이상의 화학식 I의 화합물 외에, 하기를 포함한다:
a) 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 중합가능 메소젠성 화합물,
b) 임의적으로, 하나 이상의 광개시제,
c) 임의적으로, 하나 이상의 일반응성 중합가능 메소젠성 화합물,
d) 임의적으로, 하나 이상의 산화방지 첨가제,
e) 임의적으로, 하나 이상의 접착 촉진제,
f) 임의적으로, 하나 이상의 계면활성제,
g) 임의적으로, 하나 이상의 안정화제,
h) 임의적으로, 하나 이상의 일반응성, 이반응성 또는 다반응성 중합가능 비-메소젠성 화합물,
i) 임의적으로, 광중합을 개시하는데 사용되는 파장에서 흡수 최대를 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.
더욱 바람직하게는, 상기 중합가능 액정 물질은 하기를 포함한다:
a) 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%의 양의, 바람직하게는 화학식 I-1 내지 I-60의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 화학식 I의 화합물,
b) 바람직하게는 10 내지 95 중량%, 매우 바람직하게는 25 내지 85 중량%의, 바람직하게는 화학식 MRM-1 및/또는 MRM-7의 화합물로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 일반응성 중합가능 메소젠성 화합물,
c) 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%의 하나 이상의 광개시제,
d) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 10 내지 90 중량%, 매우 바람직하게는 15 내지 75 중량%의 양의, 바람직하게는 화학식 DRMa-1의 화합물로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 2개 이상의 이반응성 중합가능 메소젠성 화합물,
e) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%의 양의, 바람직하게는 비치환 및 치환된 벤조산의 에스터로부터 선택된 하나 이상의 산화방지 첨가제, 특히 이르가녹스(등록상표)1076,
f) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 BYK 388, FC 4430 및/또는 플루오르(Fluor) N 562로부터 선택된 하나 이상의 윤활제 및 유동 보조제, 및
g) 임의적으로, 존재하는 경우, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 매우 바람직하게는 0.2 내지 3 중량%의 양의, 바람직하게는 n-도데칸올로부터 선택된 하나 이상의 희석제.
본 발명은 또한, 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는, 상기 및 하기 기술되는 중합가능 액정 물질의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한,
- 상기 및 하기 기술되는 중합가능 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계;
- 상기 중합가능 액정 물질을 광중합에 의해 중합하는 단계; 및
- 임의적으로, 중합된 액정 물질을 상기 기판으로부터 제거하고/하거나, 임의적으로 이를 또 다른 기판 상에 제공하는 단계
에 의한 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 상기 중합가능 액정 물질을 적합한 용매에 용해시키는 것도 가능하다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 상기 중합가능 액정 물질은, 바람직하게는 유기 용매로부터 선택되는 하나 이상의 용매를 포함한다. 상기 용매는 바람직하게는 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 또는 사이클로헥산온; 아세테이트, 예컨대 메틸, 에틸 또는 부틸 아세테이트, 또는 메틸 아세토아세테이트; 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올 또는 이소프로필 알코올; 방향족 용매, 예컨대 톨루엔 또는 자일렌, 지환족 탄화수소, 예컨대 사이클로펜탄 또는 사이클로헥산; 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 다이클로로메탄 또는 트라이클로로메탄; 및 글리콜 또는 이의 에스터, 예컨대 PGMEA(프로필 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트), 또는 γ-부티로락톤으로부터 선택된다. 또한, 상기 용매의 2성분, 3성분 또는 그 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
상기 중합가능 액정 물질이 하나 이상의 용매를 함유하는 경우, 용매 중 모든 고체(반응성 메소젠 포함)의 총 농도는 바람직하게는 10 내지 60%이다.
이어서, 상기 용액은, 예를 들어 스핀-코팅, 인쇄 또는 다른 공지된 기술에 의해 기판에 코팅되거나 인쇄되고, 용매는 중합 전에 증발 제거된다. 대부분의 경우에서, 용매의 증발을 용이하게 하기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적합하다.
상기 중합가능 액정 물질은 통상적인 코팅 기술, 예컨대 스핀 코팅, 바 코팅 또는 블레이드 코팅에 의해 기판에 적용될 수 있다. 또한, 이는 당업자에게 공지된 통상적인 인쇄 기술, 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 당업자에게 공지되어 있고 문헌에 기술되어 있으며, 예를 들어 광학 필름 산업에 사용되는 통상적인 기판, 예컨대 유리 또는 플라스틱이다. 상기 중합에 특히 적합하고 바람직한 기판은 폴리에스터, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리카보네이트(PC), 트라이아세틸셀룰로스(TAC) 또는 사이클로 올레핀 공중합체(COP), 또는 통상적으로 공지된 칼라 필터 물질, 특히 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로 올레핀 중합체(COP), 또는 통상적으로 공지된 필터 물질이다.
마찬가지로, 다른 중합가능 액정 물질로부터 수득되거나 수득가능하고 심지어 상이한 배향의 광학 필름, 예를 들면 O-플레이트 또는 A-플레이트가 기판으로 작용할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 중합가능 액정 물질은 바람직하게는 전체 층에 걸쳐 균일한 정렬을 나타낸다. 바람직하게는, 상기 중합가능 액정 물질은 균일한 호메오트로픽 정렬을 나타낸다.
호메오트로픽 정렬을 지원하는 데 사용되는 또 다른 방법은, 코로나 방전 처리를 플라스틱 기판에 적용하여, 상기 기판에 알코올 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, 상기 중합가능 액정 물질 중 중합가능 화합물은 동일 반응계 내(in situ) 광중합에 의해 중합되거나 가교결합된다(하나의 화합물이 2개 이상의 중합가능 기를 함유하는 경우).
광중합은 하나의 단계로 수행될 수 있다. 또한, 제1 단계에서 반응하지 않은 화합물을 제 2 단계에서 광중합하거나 가교결합할 수 있다(최종 경화).
바람직한 제조 방법에서, 예를 들어 국제 특허 출원 공개 제WO 01/20394호, 영국 특허 제2,315,072호 또는 국제 특허 출원 공개 제WO 98/04651호에 기술된 바와 같이, 상기 중합가능 액정 물질은 기판 상에 코팅되고, 후속적으로, 예를 들어 화학선에 대한 노출에 의해 광중합된다.
액정 물질의 광중합은 바람직하게는, 이를 화학선에 노출시킴으로써 달성된다. 화학선 조사는 광(예컨대, UV 광, IR 광 또는 가시광)을 사용한 조사, X-선 또는 감마선을 사용한 조사, 또는 고에너지 입자(예컨대, 이온 또는 전자)를 사용한 조사를 의미한다. 바람직하게는, 상기 중합은 광 조사에 의해, 특히 UV 광에 의해 수행된다. 화학선을 위한 광원으로서, 예를 들어 단일 UV 램프 또는 UV 램프 세트가 사용될 수 있다. 고출력 램프를 사용하는 경우, 경화 시간이 감소될 수 있다. 광 조사를 위한 또 다른 가능한 광원은 레이저(예컨대, UV 레이저, IR 레이저 또는 가시광 레이저)이다.
경화 시간은, 특히, 상기 중합가능 액정 물질의 반응성, 코팅된 층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 자외선 램프의 출력에 의존적이다. 경화 시간은 바람직하게는 5분 이하, 매우 바람직하게는 3분 이하, 가장 바람직하게는 1분 이하이다. 대량 생산의 경우, 30초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
적합한 UV 조사 출력은 바람직하게는 5 내지 200 mW·cm-2, 더욱 바람직하게는 50 내지 175 mW·cm-2, 가장 바람직하게는 100 내지 150 mW·cm-2이다.
적용되는 UV 조사와 관련하여, 및 시간의 함수로서, 적합한 UV 조사량은 바람직하게는 25 내지 7200 mJ·cm-2, 더욱 바람직하게는 500 내지 7200 mJ·cm-2, 가장 바람직하게는 3000 내지 7200 mJ·cm-2이다.
광중합은 바람직하게는 불활성 기체 분위기 하에, 바람직하게는 가열된 질소 분위기 중에서 수행되되, 공기 중 중합도 가능하다.
광중합은 바람직하게는 1 내지 70℃, 더욱 바람직하게는 5 내지 50℃, 더더욱 바람직하게는 15 내지 30℃의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 중합된 액정 필름은 플라스틱 기판, 특히 TAC, COP 및 칼라 필터에 대한 우수한 접착성을 가진다. 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 제품으로부터의 목적하는 광학적 특성에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 중합된 액정 필름이 광학 층이 아닌, 예를 들어 접착제, 정렬 층 또는 보호층으로서 주로 작용하는 경우, 이의 두께는 바람직하게는 1 μm 이하, 특히 0.5 μm 이하, 매우 바람직하게는 0.2 μm 이하이다.
예를 들어, 예를 들어, LCD에서 큰 시야각에서의 콘트라스트 및 명도를 향상시키고 색도(chromaticity)를 감소시키기 위해, 본 발명의 균일한 호메오트로픽- 또는 평면-정렬된 중합체 필름이 위상차 필름 또는 보상 필름으로서 사용될 수 있다. 이는 LCD에서 스위칭가능한 액정 셀 외부, 또는 기판들(통상적으로, 유리 기판) 사이에 사용되어, 스위칭가능 액정 셀을 형성하고 스위칭가능 액정 매질(셀내 용도)을 함유하게 한다.
중합체 필름의 광학적 용도를 위해, 이는 바람직하게는 0.5 내지 10 μm, 매우 바람직하게는 0.5 내지 5 μm, 특히 0.5 내지 3 μm의 두께를 가진다.
입사 광선의 파장(λ)의 함수로서 중합체 필름의 광학 위상차(δ(λ))는 하기 수학식 7에 의해 정의된다:
[수학식 7]
δ(λ) = (2πΔn·d)/λ
상기 식에서,
Δn은 필름의 복굴절률이고;
d는 필름의 두께이고;
λ는 입사 광선의 파장이다.
스넬리우스(Snellius)의 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 대응 반사각이다.
상기 법칙들에 기초하여, 복굴절률 및 이에 따른 광학 위상차는 필름의 두께 및 필름 내 광학 축의 경사각에 의존한다(베렉 보상기(Berek compensator) 참조). 따라서, 당업자는 상이한 광학 위상차 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 범위, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.25 범위, 더더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.16 범위이다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 두께의 함수로서의 광학 위상차는 200 nm 미만, 바람직하게는 180 nm 미만, 더욱 바람직하게는 150 nm 미만이다.
특히 셀내 용도에 있어서, 본 발명에 따른 중합체 필름은 고온 안정성을 나타낸다. 따라서, 상기 중합체 필름은 300℃까지, 바람직하게는 250℃까지, 더욱 바람직하게는 230℃까지 온도 안정성을 나타낸다.
본 발명의 중합체 필름은 또한, 다른 액정 또는 반응성 메소젠 물질용 정렬 필름으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 이는, 스위칭가능 액정 매질의 정렬을 유도 또는 개선하기 위해, 또는 상부에 코팅된 중합가능 액정 물질의 후속 층을 정렬시키기 위해 LCD에 사용될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 중합된 액정 필름 및 중합가능 액정 물질은 광학 소자, 예컨대 디스플레이 또는 투사 시스템에서의 편광기, 보상기, 정렬 층, 원형 편광기 또는 칼라 필터에서, 액정 안료 또는 효과 안료의 제조를 위한, 및 특히, 공간적으로 변하는 반사 색상을 갖는 반사 필름에서, 예를 들어 장식, 정보 저장 또는 보안 용도를 위한 멀티칼라 이미지, 예컨대 위조불가 문서(예를 들어, 신분증 또는 신용카드, 은행권 등)로서 유용하다.
본 발명에 따른 중합된 액정 필름은 투과형 또는 반사형 디스플레이에 사용될 수 있다. 이는 통상적인 OLED 디스플레이 또는 LCD, 특히 DAP(정렬된 상의 변형) 또는 VA(수직 정렬) 모드의 LCD, 예를 들어 ECB(전기 제어된 복굴절), CHS(칼라 슈퍼(super) 호메오트로픽), VAN 또는 VAC(수직 정렬된 네마틱 또는 콜레스테릭) 디스플레이, MVA(다중-도메인 수직 정렬된) 또는 PVA(패턴화되고 수직 정렬된) 디스플레이, 굽힘(bend) 방식의 디스플레이 또는 하이브리드 유형 디스플레이, 예를 들어 OCB(광학 보상된 굽힘 셀 또는 광학 보상된 복굴절), R-OCB(반사성 OCB), HAN(하이브리드 정렬된 네마틱) 또는 파이-셀(π-셀) 디스플레이, 추가로, TN(비틀린 네마틱), HTN(고도로 비틀린 네마틱) 또는 STN(슈퍼 비틀린 네마틱) 모드의 디스플레이, AMD-TN(능동 매트릭스 구동 TN) 디스플레이, 또는 '슈퍼 TFT' 디스플레이로도 공지된 IPS(평면 내 스위칭) 방식의 디스플레이에 사용될 수 있다. VA, MVA, PVA, OCB 및 파이-셀 디스플레이가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 중합가능 액정 물질 및 중합체 필름은 유럽 특허 제0 829 744호, 유럽 특허 출원 제0 887 666 A2호, 유럽 특허 제0 887 692호, 미국 특허 제6,046,849호, 미국 특허 제6,437,915 호 및 문헌["Proceedings of the SID 20th International Display Research Conference, 2000", page 280]에 기술된 3D 디스플레이에 특히 유용하다. 본 발명에 따른 중합체 필름을 포함하는 상기 유형의 3D 디스플레이가 본 발명의 또 다른 목적이다.
본 발명은 바람직한 실시양태에 대한 특정 참조에 의해 상기 및 하기 기술된다. 본 발명의 진의 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.
상기 및 하기 기술되는 다수의 화합물 또는 혼합물은 시판된다. 이러한 모든 화합물은 공지되어 있거나, 문헌(예를 들어, 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart])에 기술되어 있는 바와 같이 그 자체로 공지된 방법에 의해, 상기 반응에 대해 적합하고 공지된 반응 조건 하에 정밀하게 제조될 수 있다. 또한, 그 자체로 공지된 변형이 또한 사용될 수 있지만, 여기서 언급하지는 않는다.
본 발명의 전술된 실시양태에 대한 변형이 수행될 수 있고 이들 역시 본 발명의 범주에 포함됨이 이해될 것이다. 본원 명세서에 개시된 각각의 특징은, 달리 언급되지 않는 한, 동일한, 등가의 또는 유사한 목적을 제공하는 다른 특징들로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 본원에 개시된 각각의 특징은 단지 일반적인 일련의 등가의 또는 유사한 특징들의 예시일 뿐이다.
본원에 개시된 모든 특징들은, 이들 특징 및/또는 단계의 적어도 일부가 상호 배타적인 조합의 경우를 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 특징들은 본 발명의 모든 양태에 적용가능하며, 임의의 조합으로도 사용될 수 있다. 유사하게, 비-필수적인 조합으로 기술된 특징들은 (조합되지 않고) 개별적으로 사용될 수도 있다.
전술된 특징들, 특히 바람직한 실시양태의 특징들 중 다수가 본 발명의 실시양태의 부분으로서만이 아닌 그 자체로 독창적이라는 점이 이해될 것이다. 본원에 청구된 임의의 발명에 추가적으로 또는 대안적으로, 이러한 특징에 대해 독립적인 보호가 요구될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예를 참조로 하여 더 상세히 기술될 것이며, 이는 단지 예시적인 것이고, 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
하기 실시예는 본 발명을 제한하지 않고 예시하는 역할을 한다.
실시예
사용된 RM
하기 혼합물의 경우, 하기 RM이 사용된다:
Figure pct00074
.
사용된 표면-활성 첨가제:
Figure pct00075
.
사용된 첨가제:
Figure pct00076
Figure pct00077
플루오르N 562(미국 사이토닉스 엘엘씨(Cytonix LLC)로부터 시판되는 비반응성 불소-함유 에틸렌 글리콜계 중합체 플루오로계면활성제 S-1
BYK-3565(독일 BYK로부터 시판되는 실리콘 및 폴리에터 매크로머-개질된 폴리아크릴레이트) S-2
테고 라드 2300(독일 에보닉(Evonik)으로부터 시판되는 라디칼-가교결합가능 실리콘아크릴레이트) S-3
사용된 혼합물
하기 비교 혼합물 CM-1을 제조하였다.
Figure pct00078
하기 비교 혼합물 CM-2를 제조하였다.
Figure pct00079
하기 혼합물 M-1을 제조하였다.
Figure pct00080
하기 혼합물 M-2를 제조하였다.
Figure pct00081
하기 혼합물 M-3을 제조하였다.
Figure pct00082
하기 혼합물 M-4를 제조하였다.
Figure pct00083
하기 혼합물 M-5를 제조하였다.
Figure pct00084
하기 혼합물 M-6을 제조하였다.
Figure pct00085
하기 혼합물 M-7을 제조하였다.
Figure pct00086
하기 혼합물 M-8을 제조하였다.
Figure pct00087
하기 혼합물 M-9를 제조하였다.
Figure pct00088
하기 혼합물 M-10을 제조하였다.
Figure pct00089
하기 혼합물 M-11을 제조하였다.
Figure pct00090
하기 혼합물 M-12를 제조하였다.
Figure pct00091
각각의 경우, 상기 혼합물을 톨루엔:사이클로헥사논(7:3)에 30% 고형분으로 용해시켰다.
실험 1
하기 방법을 사용하여, 혼합물 CM-1 및 M-1로부터 중합체 필름을 각각 제조하였다:
ㆍ 용해된 혼합물을 메이어 바(Mayer Bar) 4를 사용하여 기판 상에 바 코팅하였다.
ㆍ 기판은 코팅 전에 코로나 처리가 되었거나 코로나 방전 처리가 되어 있지 않았다.
ㆍ 실온에서 60초 동안 어닐링하고, 이어서 50℃에서 60초 동안 어닐링하였다.
ㆍ N2 하에, 컨베이어 벨트 융합 램프인 광 해머(Light Hammer) 6(74% 전력, 3.6 m·min-1)을 사용하여 경화시켰다.
각각의 필름을, 각각의 어닐링 단계 후 및 경화 후, 교차 편광판 사이에서 +C 정렬에 대해 육안으로 검사하였으며, 이 데이터를 하기에 제시한다.
Figure pct00092
CSA-1을 사용하는 경우, 코로나 처리 없이는 +C 정렬이 관찰되지 않았다.
실험 2
하기 방법을 사용하여, 혼합물 M-2 내지 M-5로부터 중합체 필름을 각각 제조하였다:
ㆍ 용해된 혼합물을 메이어 바 4를 사용하여 기판 상에 바 코팅하였다.
ㆍ 기판은 코팅 전에 코로나 방전 처리가 되어 있지 않았다.
ㆍ 실온에서 60초 동안 어닐링하고, 이어서 50℃에서 60초 동안 어닐링하였다.
ㆍ N2 하에, 컨베이어 벨트 융합 램프인 광 해머 6(74% 전력, 3.6 m·min-1)을 사용하여 경화시켰다.
각각의 필름을, 각각의 어닐링 단계 후 및 경화 후, 교차 편광판 사이에서 +C 정렬에 대해 육안으로 검사하였으며, 이 데이터를 하기에 제시한다.
Figure pct00093
실험 3
하기 방법을 사용하여, 혼합물 CM-2 및 M-6 내지 M-10로부터 중합체 필름을 각각 제조하였다:
ㆍ 용해된 혼합물을 메이어 바 4를 사용하여 기판 상에 바 코팅하였다.
ㆍ 기판은 코팅 전에 코로나 방전 처리가 되어 있지 않았다.
ㆍ 실온에서 60초 동안 어닐링하고, 이어서 50℃에서 60초 동안 어닐링하였다.
ㆍ N2 하에, 컨베이어 벨트 융합 램프인 광 해머 6(74% 전력, 3.6 m·min-1)을 사용하여 경화시켰다.
각각의 필름을, 각각의 어닐링 단계 후 및 경화 후, 교차 편광판 사이에서 +C 정렬에 대해 육안으로 검사하였으며, 이 데이터를 하기에 제시한다.
Figure pct00094
실험 4
하기 방법을 사용하여, 혼합물 M11 및 M12로부터 중합체 필름을 각각 제조하였다:
ㆍ M11을 1500 rpm에서 30초 동안 PI 유리 상에 스핀 코팅하였다.
ㆍ 필름을 60℃에서 60초 동안 어닐링하였다.
ㆍ 필름을, N2 하에, 컨베이어 벨트 융합 램프인 광 해머 6(74% 전력, 3.6 m·min-1)을 사용하여 경화시켰다.
ㆍ M12를 경화된 1500rpm에서 30초 동안 M11 필름 상에 스핀 코팅하였다.
ㆍ 필름을 실온에서 60초 동안 어닐링하였다.
ㆍ 필름을, N2 하에, 컨베이어 벨트 융합 램프인 광 해머 6(74% 전력, 3.6 m·min-1)을 사용하여 경화시켰다.
각각의 필름을, 각각의 어닐링 단계 후 및 경화 후, 교차 편광판 사이에서 정렬에 대해 육안으로 검사하였으며, 이 데이터를 하기에 제시한다.
Figure pct00095
본 실시예로부터, 경화된 M-11 필름 상에 M-12를 코팅하는 경우, 우수한 비축(off-axis) 성능이 확인됨을 알 수 있다.
이중 층 필름이 비축으로 경사진 경우, 보이는 색상의 눈에 띄는 변화는 없었다. 그러나, 상부에 M-12 필름이 없는 경우, 교차 편광판 사이에서 봤을 때, 눈에 띄는 색상 변화가 있었다.

Claims (16)

  1. 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성(mesogenic) 화합물 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합가능 액정 물질:
    Figure pct00096

    상기 식에서,
    R1은 H 또는 탄소수 1 내지 15의 알킬 또는 알콕시 라디칼을 나타내고, 이때, 또한, 이들 라디칼에서 하나 이상의 CH2 기는 각각, 서로 독립적으로, O 원자들이 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, -CH=CH-, -C≡C-, -CF2O-, -CH=CH-,
    Figure pct00097
    , -O-, -CO-O-, 또는 -O-CO-로 대체될 수 있고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 할로겐으로 대체될 수 있고,
    R2는 H 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬 라디칼, 특히 H, CH3, C2H5, C3H7, 또는 C4H9를 나타내고,
    Figure pct00098
    은
    Figure pct00099

    를 나타내고,
    L1 및 L2는, 각각의 경우, 서로 독립적으로, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
    L3은, 각각의 경우, 서로 독립적으로, H, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, 탄소수 1 내지 5의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이때, 또한, 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
    m은 0, 1 또는 2를 나타내고,
    n은 2를 나타내고,
    P는 중합가능 기를 나타내고,
    Sp는, 스페이서(spacer)로도 불리는 스페이서 기, 또는 단일 결합을 나타내고,
    Z1 및 Z2는, 각각의 경우, 서로 독립적으로, 단일 결합, -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -OCO-, -O-CO-O-, -OCH2-, -CH2-, -CH2O-, -CF2O-, -OCF2-, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=CH-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO- 또는 -OCO-CH=CH-를 나타내고,
    p1은 1, 2 또는 3, 바람직하게는 2 또는 3을 나타내고,
    r1 0, 1, 2 또는 3이고, p1+r1은 4 이하이고,
    p2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고,
    r2는 0, 1, 2 또는 3을 나타내고, p2+r2는 4 이하이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물이 하기 화학식 DRM으로부터 선택되는, 중합가능 액정 물질:
    Figure pct00100

    상기 식에서,
    P1 및 P2는, 서로 독립적으로, 중합가능 기를 나타내고,
    Sp1 및 Sp2는, 서로 독립적으로, 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
    MG는 막대형 메소젠성 기이고, 이는 바람직하게는 하기 화학식 MG로부터 선택되고:
    Figure pct00101
    ,
    A11 및 A12는, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 방향족 또는 지환족 기를 나타내고, 이는 임의적으로 N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로원자를 함유하고, 임의적으로 L11로 일치환 또는 다중-치환되고,
    L11은 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, 탄소수 1 내지 12의 아릴 또는 헤테로아릴, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
    R00 및 R000은, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬을 나타내고,
    Z11은, 여러 번 나타나는 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 결합을 나타내고,
    Y1 및 Y2는, 서로 독립적으로, H, F, Cl 또는 CN을 나타내고,
    n은 1, 2, 3 또는 4이고,
    n1은 1 내지 10의 정수이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 하나 이상의 이반응성 메소젠 화합물이 하기 화학식으로부터 선택되는, 중합가능 액정 물질:
    Figure pct00102

    Figure pct00103

    상기 식에서,
    P0은, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 헵타다이엔, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스타이렌 기이고,
    L은, 각각의 경우, 동일하거나 상이하게, 화학식 DRM에서 L11에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고,
    r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    x 및 y는, 서로 독립적으로, 0, 또는 동일하거나 상이한 1 내지 12의 정수이고,
    각각의 z는 독립적으로 0 또는 1이고, 인접한 x 또는 y가 0인 경우에 z는 0이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 MRM으로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠성 화합물을 포함하는 중합가능 액정 물질:
    Figure pct00104

    상기 식에서,
    P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에서 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, 임의적으로 치환된 실릴, 탄소수 1 내지 12의 직쇄 또는 분지쇄 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체될 수 있고,
    X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고,
    Rx 및 Ry는, 서로 독립적으로, H 또는 탄소수 1 내지 12의 알킬이다.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 일반응성 메소젠성 화합물이 하기 화학식으로부터 선택되는, 중합가능 액정 물질:
    Figure pct00105

    Figure pct00106

    Figure pct00107

    상기 식에서,
    P0, L, r, x, y 및 z는 제3항에서 제시된 바와 같이 정의되며,
    R0은 탄소수 1 이상, 바람직하게는 탄소수 1 내지 15의 알킬, 알콕시, 티오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0을 나타내고,
    Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, SF5, 또는 탄소수 1 내지 4의 일불화, 올리고-불화 또는 다중-불화된 알킬 또는 알콕시이고,
    Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO-, 또는 단일 결합이고,
    A0은, 여러 번 나타나는 경우, 서로 독립적으로, 비치환되거나 1, 2, 3 또는 4개의 L 기로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
    u 및 v는, 서로 독립적으로, 0, 1 또는 2이고,
    w는 0 또는 1이고,
    여기서 벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 L 기로 추가로 치환될 수 있다.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이반응성 또는 다반응성 중합가능 메소젠성 화합물의 비율이 5 내지 99 중량% 범위인, 중합가능 액정 물질.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일반응성 중합가능 메소젠성 화합물의 비율이 5 내지 80 중량% 범위인, 중합가능 액정 물질.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 광개시제를 포함하는 중합가능 액정 물질.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    임의적으로, 계면활성제, 추가의 안정화제, 촉매, 감광제, 억제제, 쇄-전달제, 공-반응성 단량체, 반응성 시너(thinner), 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수성화제, 접착제, 유동 개선제, 소포제(degassing or defoaming agent), 탈기제(deaerator), 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 및 나노입자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함하는 중합가능 액정 물질.
  10. 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠성 화합물과 혼합하는 단계
    를 포함하는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질의 제조 방법.
  11. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계,
    - 상기 중합가능 액정 물질을 광중합시키는 단계, 및
    - 임의적으로, 중합된 액정 물질을 상기 기판으로부터 제거하고/하거나, 임의적으로, 이를 또 다른 기판 상에 제공하는 단계
    에 의한, 중합체 필름의 제조 방법.
  12. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질의 층을 기판 상에 제공하는 단계,
    - 상기 액정 물질을 광중합시키는 단계, 및
    - 임의적으로, 중합된 액정 물질을 상기 기판으로부터 제거하고/하거나, 임의적으로, 이를 또 다른 기판 상에 제공하는 단계
    를 포함하는 방법에 의해 상기 중합가능 액정 물질로부터 수득가능한 중합체 필름.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 액정 물질이 호메오트로픽(homeotropically) 정렬된 것을 특징으로 하는, 중합체 필름.
  14. 광학, 전광, 정보 저장, 장식 및 보안 용도, 예컨대 액정 디스플레이, 3D 디스플레이, 투사 시스템, 편광기, 보상기, 정렬 층, 원형 편광기, 칼라 필터, 장식성 이미지, 액정 안료, 공간적으로 변하는 반사 색상을 갖는 반사 필름, 멀티칼라 이미지, 위조불가 문서, 예컨대 신분증, 신용 카드 또는 은행권에서의, 제12항 또는 제13항에 따른 중합체 필름 또는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질의 용도.
  15. 제12항 또는 제13항에 따른 하나 이상의 중합체 필름 또는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질을 포함하는, 광학 부품 또는 장치, 편광기, 패턴화된 위상차판(retarder), 보상기, 정렬 층, 원형 편광기, 칼라 필터, 장식성 이미지, 액정 렌즈, 액정 안료, 공간적으로 변하는 반사 색상을 갖는 반사 필름, 또는 장식 또는 정보 저장을 위한 멀티칼라 이미지.
  16. 제15항에 있어서,
    제12항 또는 제13항에 따른 하나 이상의 중합체 필름 또는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 중합가능 액정 물질, 및 상이한 중합가능 액정 물질로부터 수득되거나 수득가능한 하나 이상의 광학 필름을 포함하는, 광학 부품 또는 장치.
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