KR20230070300A - 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름 - Google Patents

중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20230070300A
KR20230070300A KR1020237013595A KR20237013595A KR20230070300A KR 20230070300 A KR20230070300 A KR 20230070300A KR 1020237013595 A KR1020237013595 A KR 1020237013595A KR 20237013595 A KR20237013595 A KR 20237013595A KR 20230070300 A KR20230070300 A KR 20230070300A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
independently
compounds
registered trademark
tego
Prior art date
Application number
KR1020237013595A
Other languages
English (en)
Inventor
스티븐 멀케이
오웨인 리아 패리
사라보트 카우르
Original Assignee
메르크 파텐트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메르크 파텐트 게엠베하 filed Critical 메르크 파텐트 게엠베하
Publication of KR20230070300A publication Critical patent/KR20230070300A/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3833Polymers with mesogenic groups in the side chain
    • C09K19/3842Polyvinyl derivatives
    • C09K19/3852Poly(meth)acrylate derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K19/2014Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups containing additionally a linking group other than -COO- or -OCO-, e.g. -CH2-CH2-, -CH=CH-, -C=C-; containing at least one additional carbon atom in the chain containing -COO- or -OCO- groups, e.g. -(CH2)m-COO-(CH2)n-
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/58Dopants or charge transfer agents
    • C09K19/586Optically active dopants; chiral dopants
    • C09K19/588Heterocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • C09K2019/188Ph-C≡C-Ph-C≡C-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/20Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/2092Ph-C≡C-Ph-COO-Ph
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K2019/528Surfactants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542Macromolecular compounds
    • C09K2019/548Macromolecular compounds stabilizing the alignment; Polymer stabilized alignment
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133365Cells in which the active layer comprises a liquid crystalline polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

본 발명은 하나 이상의 반응성 메소젠 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물, 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합성 LC 물질에 관한 것이다:
Figure pct00095

상기 식에서, 개별적인 라디칼은 청구항에 주어진 의미 중 하나를 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 중합성 액정 물질의 제조 방법, 상응하는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한 개선된 열 안정성 및 UV 안정성을 갖는 중합체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전기광학, 장식성 또는 보안 장치에서의 상기 중합체 필름 및 상기 중합성 LC 물질의 용도에 관한 것이다.

Description

중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
본 발명은 하나 이상의 반응성 메소젠(mesogenic) 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물, 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합성(polymerizable) 액정(LC) 물질에 관한 것이다:
Figure pct00001
상기 식에서, 개별적인 라디칼은 청구항에 주어진 의미 중 하나를 갖는다. 또한, 본 발명은 상기 중합성 액정 물질의 제조 방법, 상응하는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한 개선된 열 안정성 및 UV 안정성을 갖는 중합 체 필름, 상기 중합체 필름의 제조 방법, 및 광학, 전기광학, 장식성 또는 보안 장치에서의 상기 중합체 필름 및 상기 중합성 LC 물질의 용도에 관한 것이다.
반응성 메소젠(RM), 이를 포함하는 혼합물 또는 제형, 및 이의 수득된 중합체는 광학 컴포넌트(optical component), 예컨대 보상, 지연 또는 편광 필름, 또는 렌즈를 제조하는 데 사용할 수 있다. 이러한 광학 컴포넌트는 광학 또는 전기광학 장치, 예컨대 LC 디스플레이에 사용할 수 있다. 일반적으로 RM 또는 RM 혼합물은 동일반응계 중합 공정을 통해 중합된다.
고 복굴절률을 갖는 RM 필름 제품의 제조는 최신 디스플레이 장치, 예컨대 LCD의 광학 컴포넌트의 제조에 매우 중요하다. 예를 들어, 밝기 향상 필름, 예컨대 3M DBEF(상표)는 밝기를 증가시키거나 백라이트 유닛의 광원의 수를 감소시키기 위해 흔히 디스플레이에 포함된다. 또한, 광대역 콜레스테릭(cholesteric) 필름이 이러한 목적을 위해 사용될 수 있고, 광학 특성은 처리 동안 달성될 수 있는 확장에 좌우된다. 보다 양호하게 확장될 수 있는 필름은 생산 라인에서 더 빨리 처리될 수 있고, 추가로 개선된 광학 특성을 가질 수 있다.
이와 관련하여, 나선형 피치(pitch)의 구배가 수득되도록, 콜레스테릭 반응성 메소젠 필름을 중합하여 필름의 반사 대역을 확장하는 것이 가능하다. 우수한 광학 특성을 갖는 박막은 하나 이상의 적절한 고 복굴절률 RM의 포함에 좌우된다.
콜레스테릭 필름의 확장은 반응성 메소젠 혼합물에서 고 복굴절 물질의 구조에 의해 좌우된다. 화합물은 고 복굴절률을 가져야 하며, 바람직하게는 융점이 너무 높아지지 않으면서, 양호한 용해도 및 넓은 네마틱(nematic) 범위를 갖는 동시에 대역 확장을 가능하게 해야 한다. 이러한 특성으로 현재까지 만들어진 고 복굴절률 반응성 메소젠은 필름이 흐릿해지기 전에 콜레스테릭 필름이 일정량만큼 확장되는 것만을 허용한다.
RM의 복굴절을 증가시키면서 이를 중합성인 상태로 유지하고 우수한 물리적 특성을 가지도록 유지하는 것이 가능하지만, 예를 들어 특정 화학적 기, 예를 들어 톨란 기를 화합물 내로 혼입하는 것이 필요하다.
메소젠 톨란 유도체는 예를 들어 US 6,514,578 B1, GB 2 388 599 B1, US 7,597,942 B1, US 2003-072893 A1 및 US 2006-0119783 A1에 공지되어 있다.
일반적으로 톨란 기는 비교적 반응성이고 대부분 광 노출에 적합하지 않아, 황변 또는 기타 변성 효과로 인해 이들을 많은 광학 용도에서 활용하기 어렵게 만든다. 또한, 메소젠 톨란 유도체는 흔히 RM 혼합물에서 제한된 용해도를 나타내고, 따라서 이의 사용이 제한된다.
또한, 콜레스테릭 액정(CLC) 물질은, 평면 정렬을 갖는 박층으로 형성될 때(즉 이때 콜레스테릭 나선 축이 층의 평면에 실질적으로 수직으로 배향됨), 주지된 광의 선택적 반사 효과를 나타내며, 이때 반사된 광의 파장은 콜레스테릭 나선의 피치에 좌우된다. 중합성 CLC 물질을 사용함으로써, 정렬된 CLC 층을 원래 물질의 선택적 반사 특성을 유지하는 간섭성(coherent) 중합체 필름으로 전환할 수 있다.
CLC 중합체 필름은 선행 기술에 알려져 있으며 다양한 용도를 위해, 예를 들어 광대역 또는 노치(notch) 편광자로서, 디스플레이 또는 프로젝션 시스템의 컬러 필터로서, 또는 장식성 및 보안용 목적, 예컨대 유색 이미지 필름 또는 콜레스테릭 안료 플레이크의 제조를 위해 제안되었다.
일부 용도의 경우, 예를 들어 상이한 반사 파장을 나타내는, 2개 이상의 콜레스테릭 층을 포함하는 다층 콜레스테릭 필름을 형성하는 것이 바람직하다.
다층 콜레스테릭 중합체 필름은 선행 기술, 예컨대 US 6,417,902에 기재되어 있다. 더욱이, EP 0 634 674는 한 쌍의 키랄 네마틱 액정 중합체 필름을 브릿징하고 압력을 가하고 필름이 접착되도록 중합체를 이의 유리 전이 온도 이상으로 가열함으로써 다층 콜레스테릭 액정 중합체 필름을 제조할 것을 제안하다.
문헌[Maurer et al., SID 90 Digest, Vol. 21, pp. 110 (1990)]은 상이한 반사 파장을 갖는 여러 편광 필름을 조합하여 수득한 편광 색 필터를 기재한다. 각각의 필름의 제조를 위해, 키랄 및 비키랄 측기를 포함하는 CLC 측쇄 폴리실록산의 층을 두 개의 유리 플레이트 사이에 두고 고온에서 전단하여 배향시킨다.
JP 01-133003-A(Sumitomo Chem. Ind.) 및 JP 08-271731-A(Nitto Denko)는 1/4 파장 플레이트에 하나 이상의 CLC 중합체 층의 적층에 의해 수득되는 편광 플레이트를 개시하고 있다.
그러나, 상기 문헌에 기재된 바와 같은 다층 콜레스테릭 필름의 제조 방법은 몇 가지 단점이 있다. 따라서, CLC 중합체 층에서 균일한 정렬을 달성하는 것은 흔이 매우 어렵고 고온이 필요하다. 예를 들어, Maurer 등은 150℃의 정렬 온도를 언급한 반면에, JP 01-133003-A 및 JP 08-271731-A는 CLC 중합체의 유리 온도보다 훨씬 높은 온도가 필요하다고 언급한다. 이는 고 유리 온도를 갖는 중합체, 예컨대 아크릴레이트, 스티렌 또는 메타크릴레이트가 사용되는 경우 특히 불리하며, 특히 대량 생산에 매우 부적합하다.
또한, 예를 들어 JP 01-133003-A에 기재된 바와 같이, 다층 제조 방법에 따라, 상이한 중합체 층이 상이한 유리 온도를 나타내도록 중합체가 선택되어야 한다. 따라서, 예를 들어 제1 층의 상부에 제2 층을 적층하고 정렬할 때, 제2 층의 정렬 온도(및 이에 따른 유리 온도)는 제1 층 등의 균일한 배향에 영향을 미치지 않도록 제1 층의 유리 온도보다 낮아야 한다. 이는 적합한 재료의 선택을 엄격하게 제한하고 제조 공정을 더 복잡하게 만든다.
또 다른 양상은, 생성된 CLC 중합체의 양호한 정렬을 달성하기 위해 레벨링제(leveling agent), 예컨대 계면활성제를 포함하는 중합성 LC 물질이 일반적으로 필요하다는 것이다. 전형적으로, 제형에서 계면활성제를 사용하지 않으면, 증가된 헤이즈, CLC 중합체에서 나선의 불량한 정렬, 및 필름에 걸친 불균일한 두께가 관찰될 수 있다. 다른 한편으로는, 이러한 제형에 일반적으로 사용되는 레벨링제로 인해, 다층 용도에 필요한 CLC 물질의 제2 코팅 때문에 우수한 정렬 및 코팅 품질을 달성하기 어려울 수 있다.
이와 관련하여, 디웨팅(dewetting)은 기판 상의 액체 박막의 파열 및 액적의 형성으로서 정의된다. 다층 용도의 경우, 이는 건조시 제2 CLC 물질의 불균일한 두께를 야기할 수 있다. 일부 경우에는, 필름이 가장자리로부터 후퇴할 수 있으며, 최악의 경우에는 제2 코팅된 층의 극단적인 비딩(beading)이 존재하고, 이는 코팅된 영역의 제로 커버리지(zero coverage)를 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술로부터 공지된 물질의 단점을 갖지 않는, 개선된 중합성 LC 물질 또는 RM 혼합물 및 RM 제형을 제공하는 것이다. 특히, 동일반응계 UV 광 중합에 의해 중합체를 제조하기에 적합하고 동시에 높은 복굴절률을 나타내고, 우수한 용해도를 나타내고, 개선된 확장 가능성을 나타내고, 유리한 전이 온도를 갖고, UV 광에 대한 노출 후 황변에 대한 높은 내성을 나타내는 RM 혼합물 및 RM 제형을 제공하는 것을 목적으로 한다. 다른 목적은 선행 기술로부터 공지된 물질의 단점을 나타내지 않는 개선된 다층 스택(stack)을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 하기 설명으로부터 전문가에게 즉시 명백하다.
놀랍게도, 본 발명의 발명자들은 청구항 1에 따른 중합성 LC 물질이 상기에 정의된 필요요건 중 하나 이상을 충족하고 바람직하게는 동시에 모든 목적에 도달한다는 것을 밝혀냈다.
요약하면, 본 발명은 하나 이상의 반응성 메소젠 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물, 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합성(polymerizable) 액정(LC) 물질에 관한 것이다:
Figure pct00002
상기 식에서,
R1은 각각 서로 독립적으로, 알킬 라디칼 또는 아릴 라디칼이되, 라디칼 R1의 적어도 80%는 메틸 라디칼이고,
R2는 각각 서로 독립적으로,
(a)
Figure pct00003
[상기 식에서,
R3는 각각 서로 독립적으로, 수소 또는 알킬 라디칼을 나타내고,
R4는 각각 서로 독립적으로, 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼을 나타내고,
c는 1 내지 20의 정수를 나타내고,
d는 0 내지 50의 정수를 나타내고,
e는 0 내지 50의 정수를 나타냄];
(b) -(CH2-)fOR5
[상기 식에서,
R5는 각각 서로 독립적으로, 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼, 또는 원하는 경우 에터 기를 포함하는 다이메틸 프로판 라디칼을 나타내고,
f는 2 내지 20의 정수를 나타냄]; 또는
(c) -(CH2-)g(OC2H4-)h(OC3H8)j(OCH2CH(C6H5))kOR6
[상기 식에서,
R6는 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼이고,
g는 2 내지 6의 수이고,
h는 0 내지 20의 수이고,
i는 1 내지 50의 수이고,
j는 0 내지 10의 수이고,
k는 0 내지 10의 수임]
를 나타내거나; 또는
(d) 라디칼 R1에 해당하되,
단, 평균 분자에서 적어도 하나의 라디칼 R2는 정의 (a)를 갖고, 이때 a는 1 내지 500, 바람직하게는 1 내지 200, 특히 1 내지 50의 수이고, b는 0 내지 10, 바람직하게는 <5의 수, 특히 0이다.
실록산 구조는 직쇄(b=0) 또는 분지형(>0 내지 10)일 수 있다. b의 값과 a의 값은 중합체 분자의 평균값으로 이해되어야 하는데, 본원에 따라 사용하기 위한 폴리실록산이 일반적으로 평형 혼합물의 형태이기 때문이다.
당업자는 중합체 특성으로 인해 화합물이 본질적으로 통계법칙에 의해 지배되는 분포를 갖는 혼합물 형태임을 잘 알고 있다. 따라서 모든 지수의 값은 평균값을 나타낸다.
추가로, 본 발명은 또한 하나 이상의 반응성 메소젠 화합물, 하나 이상의 키랄 메소젠 화합물 및 화학식 I의 화합물을 혼합하는 단계를 적어도 포함하는 중합성 LC 물질의 상응하는 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 및 하기에 기재되는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한, 바람직하게는 수득되는 중합체 네트워크 또는 중합체 필름; 및 상기 및 하기에 기재되는 중합체 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 중합 전에 화학식 I의 화합물을 중합성 LC 물질에 첨가함으로써 상기 및 하기에 기재되는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한, 바람직하게는 수득되는 중합체 필름의 디웨팅 거동을 개선하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 하나 이상의 광학 필름(이들 중 하나는 상기 및 하기에 기재되는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한 중합체 필름으로부터 선택됨)을 포함하는 광학 컴포넌트에 관한 것이다.
본 발명은 또한 광학, 전기광학, 정보 저장, 장식성 및 보안 용도, 예컨대 액정 디스플레이, 프로젝션 시스템, 편광자, 보상기, 정렬 층, 원형 편광자, 색 필터, 장식성 이미지, 액정 안료, 반사 색이 공간에 따라 변하는 반사 필름, 다색 이미지, 위조 방지 서류, 예컨대 신분증, 신용카드, 또는 은행권에서의 상기 및 하기에 기재되는 광학 컴포넌트, 중합체 필름 또는 중합성 LC 물질의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 상기 및 하기에 기재되는 하나 이상의 광학 컴포넌트, 중합체 필름 또는 중합성 LC 물질을 포함하는 전기광학 장치, 예컨대 LCD 또는 OLED에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 및 하기에 기재되는 하나 이상의 광학 컴포넌트, 중합체 필름 또는 중합성 물질을 포함하는 증강 현실 또는 가상 현실 분야의 전기광학 장치, 예컨대 머리에 착용하는 장치에 관한 것이다.
용어 및 정의
본 발명에 사용된 용어 "중합체"는 하나 이상의 구별되는 유형의 반복 단위(분자의 최소 구조 단위)의 골격을 포함하는 분자를 의미하는 것으로 이해될 것이고, 통상적으로 공지되어 있는 용어 "올리고머", "공중합체" 및 "단독중합체" 등을 포함한다. 또한, 용어 "중합체"가 중합체 자체 이외에도, 상기 중합체의 합성에 참여한 개시제로부터의 잔기, 촉매 및 기타 요소로부터의 잔기를 포함하는 것으로 이해되되, 이때 상기 잔기는 이에 공유결합에 의해 혼입되지는 않는 것으로 이해된다. 또한, 상기 잔기 및 기타 요소는 통상적으로는 중합 후 정제 공정에서 제거되지만, 용기들 사이에 또는 용매들 또는 분산 매질들 사이에 이동될 때 일반적으로 중합체와 함께 유지되도록 상기 중합체와 전형적으로 혼합되거나 합쳐진다.
본 발명에 사용되는 용어 "(메트)아크릴산 중합체"는 아크릴산 단량체로부터 수득되는 중합체, 메타크릴산 단량체로부터 수득가능한 중합체, 및 상기 단량체의 혼합물로부터 수득가능한 상응하는 공중합체를 포함한다.
용어 "중합"은 다수의 중합성 기 또는 이러한 중합성 기를 함유하는 중합체 전구체(중합성 화합물)를 함께 결합시킴으로써 중합체를 형성하는 화학적 공정을 의미한다.
용어 "필름" 및 "층"은 기계적 안정성을 갖는 견고성 또는 가요성 자기-지지 또는 독립적 필름, 뿐만 아니라 지지 기판 상의 또는 2개의 기판들 사이의 코팅 또는 층을 포함한다.
용어 "액정" 또는 "LC"는 일부 온도 범위(열방성 LC) 또는 일부 용액 중 농도 범위(유방성 LC)에서 액정 메소상(mesophase)을 갖는 물질에 관한 것이다. 이는 메소젠 화합물을 필히 함유한다.
용어 "메소젠 화합물" 및 "액정 화합물"은 하나 이상의 칼라미틱(calamitic)(막대형 또는 넓은/라스(lath)형) 또는 디스코틱(discotic)(디스크형) 메소젠 기를 함유하는 화합물을 의미한다. 용어 "메소젠 기"는 액정상(또는 메소상) 거동을 유도하는 능력을 갖는 기를 의미한다. 메소젠 기를 포함하는 화합물은 자체적으로 액정 메소상을 반드시 나타낼 필요는 없다. 또한, 이것이 다른 화합물과의 혼합물에서만, 또는 메소젠 화합물 또는 물질, 또는 이의 혼합물이 중합될 때, 액정 메소상을 나타내는 것이 가능하다. 이는 저 분자량 비반응성 액정 화합물, 반응성 또는 중합성 액정 화합물, 및 액정 중합체를 포함한다.
칼라미틱 메소젠 기는 일반적으로 서로 직접 또는 연결기를 통해 연결된 하나 이상의 방향족 또는 비방향족 환형 기로 이루어진 메소젠 코어를 포함하고, 상기 메소젠 코어의 말단에 부착된 말단기를 임의적으로 포함고, 상기 메소젠 코어의 장측에 부착된 하나 이상의 측기를 임의적으로 포함하되, 이때 이들 말단기 및 측기는 일반적으로 예를 들어 카빌 또는 하이드로카빌 기, 극성 기, 예컨대 할로겐, 니트로, 하이드록시 등, 또는 중합성 기로부터 선택된다.
용어 "반응성 메소젠"은 중합성 메소젠 또는 액정 화합물, 바람직하게는 단량체 화합물을 의미한다. 이러한 화합물은 순수한 화합물로서, 또는 광 개시제, 억제제, 계면활성제, 안정화제, 쇄-전달제, 비중합성 화합물 등으로서 작용하는 다른 화합물과 반응성 메소젠의 혼합물로서 사용될 수 있다.
또한, 하나의 중합성 기를 갖는 중합성 화합물은 "일반응성" 화합물로서 지칭되고, 2개의 중합성 기를 갖는 화합물은 "이반응성" 화합물로서 지칭되고, 2개 초과의 중합성 기를 갖는 화합물은 "다반응성" 화합물로서 지칭된다. 또한, 중합성 기를 갖지 않는 화합물은 "비반응성" 또는 "비중합성" 화합물로서 지칭된다.
용어 "비-메소젠 화합물 또는 물질"은 상기 정의된 메소젠 기를 함유하지 않는 화합물 또는 물질을 의미한다.
가시광은 약 400 nm 내지 약 740 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선이다. 자외선(UV) 광은 약 200 nm 내지 약 450 nm 범위의 파장을 갖는 전자기 방사선이다.
복사 조도(Ee) 또는 복사 전력은 표면에 입사하는 단위 면적(dA) 당 전자기 방사선의 전력(dθ)으로서 정의된다:
Ee = dθ/dA
복사 노출량 또는 방사선량(He)은 시간(t)에 대한 복사 조도 또는 복사 전력(Ee) 이다:
He = Ee·t
모든 온도, 예컨대 액정의 융점 T(C,N) 또는 T(C,S), 스멕틱(smectic) 상(S)으로부터 네마틱 상(N)으로의 전이 온도 T(S,N) 및 등명점 T(N,I)는 섭씨 온도로 제시된다. 모든 온도 차이는 도의 차이로 제시된다.
용어 "등명점"은 최고 온도 범위를 갖는 메소상과 등방성 상 사이에 전이가 발생하는 온도를 의미한다.
용어 "방향자"는 당업계에 공지되어 있고, 액정 또는 RM 분자의 분자 장축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 분자 단축(디스코틱 화합물의 경우)의 바람직한 배향 방향을 의미한다. 이러한 이방성 분자의 단축 배치의 경우, 상기 방향자는 이방성의 축이다.
용어 "정렬" 또는 "배향"은 "정렬 방향"으로 지칭되는 공통 방향으로의 물질의 이방성 단위, 예컨대 작은 분자 또는 큰 분자의 단편의 정렬(배향 배치)에 관한 것이다. 액정 또는 RM 물질의 정렬된 층에서, 액정 방향자는 정렬 방향과 일치함으로써, 상기 정렬 방향이 물질의 이방성 축의 방향과 상응하게 된다.
예를 들어, 물질의 층에서의, 용어 액정 또는 RM 물질의 "균일 배향" 또는 "균일 정렬"은 액정 또는 RM 분자의 분자 장축(칼라미틱 화합물의 경우) 또는 분자 단축(디스코틱 화합물의 경우)이 실질적으로 동일한 방향으로 배향됨을 의미한다. 다른 말로는, 액정 방향자의 선들이 서로 평행하다.
용어 "호메오트로픽(homeotropic) 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 "A 플레이트"는 층의 평면에 평행하게 배향된 이상(extraordinary) 축을 갖는 단축 복굴절 물질의 층을 사용하는 광학 지연기를 지칭한다.
용어 "C 플레이트"는 층의 평면에 수직하게 배향된 이상 축을 갖는 단축 복굴절 물질의 층을 사용하는 광학 지연기를 지칭한다.
균일 배향을 갖는 광학 단축 복굴절 액정 물질을 포함하는 A/C-플레이트에서, 필름의 광학 축은 이상 축의 방향에 의해 제시된다. 양의 복굴절률을 갖는 광학 단축 복굴절 물질을 포함하는 A(또는 C) 플레이트는 "양의 A(또는 C) 플레이트" 또는 "+A(또는 +C) 플레이트"로도 지칭된다.
음의 복굴절률을 갖는 광학 단축 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 UV 부분에서 반사 대역을 갖는 콜레스테릭 칼라미틱 물질로 제조된 필름이 또한 음의 C 플레이트의 광학적 특성을 갖는다.
복굴절률(Δn)은 하기와 같이 정의된다:
Δn = ne - no
상기 식에서,
ne는 이상 굴절률이고;
no은 정상 굴절률이고,
평균 유효 굴절률 nav.는 하기 식에 의해 제시된다:
nav. = ((2no 2 + ne 2)/3)½
평균 유효 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, 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 결정된다.
불명확한 경우, 문헌[C. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368]에서 제시된 정의를 적용하도록 한다.
주어진 화학식에서 명확히 달리 제시되지 않는 한, 하기 용어들은 하기 의미를 갖는다:
"카빌 기"는 하나 이상의 C 원자를 함유하되 추가의 원자를 함유하지 않거나(예를 들어 -C≡C-) 하나 이상의 추가 원자, 예컨대 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 임의적으로 함유하는(예를 들어 카보닐 등) 일가 또는 다가 유기 기를 나타낸다. "하이드로카빌 기는" 하나 이상의 H 원자 및 임의적으로 하나 이상의 헤테로 원자, 예컨대 N, O, S, P, Si, Se, As, Te 또는 Ge를 추가로 함유하는 카빌 기이다.
카빌 또는 하이드로카빌 기는 포화 기 또는 불포화 기일 수 있다. 불포화 기는 예를 들어 아릴, 알케닐 또는 알키닐 기이다. 3개 초과의 C 원자를 갖는 카빌 또는 하이드로카빌 기는 직쇄, 분지형 및/또는 환형일 수 있고 스피로 연결 또는 축합된 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, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 및 알콕시카보닐옥시; 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 알케닐, C2-C40 알키닐, C3-C40 알릴, C4-C40 알킬다이에닐, C4-C40 폴리에닐, C6-C40 아릴, C6-C40 알킬아릴, C6-C40 아릴알킬, C6-C40 알킬아릴옥시, C6-C40 아릴알킬옥시, C2-C40 헤테로아릴, C4-C40 사이클로알킬, C4-C40 사이클로알케닐 등이다. C1-C22 알킬, C2-C22 알케닐, C2-C22 알키닐, C3-C22 알릴, C4-C22 알킬다이에닐, 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, 분지형 또는 환형 알킬 라디칼이되, 이는 치환되지 않거나 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 일치환되거나 다치환될 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.
상기에서, Rx는 바람직하게는 H, 할로겐, 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 쇄(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), 6 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 아릴옥시 기, 또는 2 내지 40개의 C 원자를 갖는 임의적으로 치환된 헤테로아릴 또는 헤테로아릴옥시 기이다.
바람직한 알킬 기는 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, 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, 도데카닐, 트라이플루오로메틸, 퍼플루오로-n-부틸, 2,2,2-트라이플루오로에틸, 퍼플루오로옥틸, 퍼플루오로헥실 등이고, 이때 또한 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로
Figure pct00004
로 대체될 수 있다.
바람직한 알케닐 기는 예를 들어 에텐엘, 프로펜일, 부테닐, 펜테닐, 사이클로펜테닐, 헥세닐, 사이클로헥세닐, 헵테닐, 사이클로헵테닐, 옥테닐, 사이클로옥테닐 등이다.
바람직한 알키닐 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 등이고, 이때 또한 하나 이상의 비인접 CH2 기는 각각 서로 독립적으로
Figure pct00005
로 대체될 수 있다.
바람직한 아미노 기는, 예를 들어 다이메틸아미노, 메틸아미노, 메틸페닐아미노, 페닐아미노 등이다.
아릴 및 헤테로아릴 기는 일환형 또는 다환형일 수 있고, 즉 이는 하나의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 페닐), 융합될 수 있는 2개 이상의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 나프틸), 공유결합될 수 있는 2개 이상의 고리를 가질 수 있거나(예컨대 바이페닐), 융합되고 연결된 고리의 조합을 함유할 수 있다. 헤테로아릴 기는 하나 이상의 헤테로 원자, 바람직하게는 O, N, S 및 Se로부터 선택된 헤테로 원자를 함유한다.
융합된 고리를 임의적으로 함유하고 임의적으로 치환된, 6 내지 25개의 C 원자를 갖는 일환형, 이환형 또는 삼환형 아릴 기, 또는 2 내지 25개의 C 원자를 갖는 일환형, 이환형 또는 삼환형 헤테로아릴 기가 바람직하다. 또한, O 원자 및/또는 S 원자가 서로 직접 연결되지 않는 방식으로, 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, 푸란, 싸이오펜, 셀레노펜, 옥사졸, 아이속사졸, 1,2-싸이아졸, 1,3-싸이아졸, 1,2,3-옥사다이아졸, 1,2,4-옥사다이아졸, 1,2,5-옥사다이아졸, 1,3,4-옥사다이아졸, 1,2,3-싸이아다이아졸, 1,2,4-싸이아다이아졸, 1,2,5-싸이아다이아졸, 1,3,4-싸이아다이아졸, 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, 아이소인돌, 인돌리진, 인다졸, 벤즈이미다졸, 벤조트라이아졸, 푸린, 나프티미다졸, 페난트리미다졸, 피리디미다졸, 피라진이미다졸, 퀴녹살린이미다졸, 벤족사졸, 나프톡사졸, 안트록사졸, 페난트록사졸, 아이속사졸, 벤조싸이아졸, 벤조푸란, 아이소벤조푸란, 다이벤조푸란, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 프테리딘, 벤조-5,6-퀴놀린, 벤조-6,7-퀴놀린, 벤조-7,8-퀴놀린, 벤조아이소퀴놀린, 아크리딘, 페노싸이아진, 페녹사진, 벤조피리다진, 벤조피리미딘, 퀴녹살린, 페나진, 나프티리딘, 아자카바졸, 벤조카볼린, 페난트리딘, 페난트롤린, 싸이에노[2,3b]싸이오펜, 싸이에노[3,2b]싸이오펜, 다이싸이에노싸이오펜, 아이소벤조싸이오펜, 다이벤조싸이오펜, 벤조싸이아다이아조싸이오펜 또는 이들 기의 조합이다. 또한, 헤테로아릴 기는 알킬, 알콕시, 싸이오알킬, 불소, 플루오로알킬, 또는 추가적 아릴 또는 헤테로아릴 기로 치환될 수 있다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 포화된 고리(즉 단일 결합만을 함유하는 것), 및 부분적으로 불포화된 고리(즉 다중결합도 함유할 수 있음) 둘 다를 포함한다. 헤테로환형 고리는 하나 이상의 헤테로 원자, 바람직하게는 Si, O, N, S 및 Se로부터 선택되는 헤테로 원자를 함유한다.
(비방향족) 지환족 및 헤테로환형 기는 일환형(즉 하나의 고리만을 함유함)(예컨대 사이클로헥산) 또는 다환형(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 일환형, 이환형 또는 삼환형 기가 바람직하다. 하나 이상의 C 원자가 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 탄소환형 기가 더욱 바람직하다.
바람직한 지환족 및 헤테로환형 기는 예를 들어 5-원 기, 예컨대 사이클로펜탄, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로싸이오푸란, 피롤리딘; 6-원 기, 예컨대 사이클로헥산, 실리난, 사이클로헥센, 테트라하이드로피란, 테트라하이드로싸이오피란, 1,3-다이옥산, 1,3-다이싸이안, 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) 지환족 및 헤테로환형 기는 임의적으로 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 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 치환기를 갖는다.
바람직한 치환기는, 예를 들어 용해도-촉진기, 예컨대 알킬 또는 알콕시, 전자-끄는기, 예컨대 불소, 니트로 또는 니트릴, 또는 중합체에서 유리 전이 온도(Tg)를 증가시키는 치환기, 특히 벌키(bulky) 기, 예컨대 t-부틸 또는 임의적으로 치환된 아릴 기이다.
하기에 "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 또는 -N(Rx)2이되, Rx는 전술한 의미를 갖고, Yx는 할로겐; 임의적으로 치환된 실릴; 4 내지 40개, 바람직하게는 4 내지 20개의 고리 원자를 갖는 임의적으로 치환된 아릴 또는 헤테로아릴; 또는 1 내지 25개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알케닐, 알키닐, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내되, 이때 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체될 수 있다.
"치환된 실릴 또는 아릴"은 바람직하게는 할로겐, -CN, Ry, -ORy, -CO-Ry, -CO-O-Ry, -O-CO-Ry 또는 -O-CO-O-Ry로 치환되는 것을 의미하되, Ry는 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄, 분지형 또는 환형 알킬 쇄를 나타낸다.
상기 및 하기에 나타내는 화학식에서, 치환된 페닐렌 고리
Figure pct00006
는 바람직하게는
Figure pct00007
Figure pct00008
이되,
이때 L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 상기 및 하기에 주어지는 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 F를 나타낸다.
"중합성 기"(P)는 바람직하게는 C=C 이중결합 또는 C≡C 삼중결합을 함유하는 기, 및 개환을 수반하는 중합에 적합한 기, 예컨대 옥세탄 또는 에폭사이드 기로부터 선택된다.
바람직하게는, 중합성 기(P)는 CH2=CW1-COO-, CH2=CW1-CO-,
Figure pct00009
Figure pct00010
, 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 선택되되, 이때
W1은 H, F, Cl, CN, CF3, 페닐, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, F, Cl 또는 CH3을 나타내고,
W2는 H, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타내고,
W3 및 W4는 각각 서로 독립적으로, H, Cl, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Phe는 1,4-페닐렌을 나타내되, 이는 상기에 정의된 바와 같으나 P-Sp는 아닌 하나 이상의 라디칼 L로 임의적으로 치환되고, 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 1을 나타내고, k3은 바람직하게는 1을 나타내고, 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 pct00011
이되, 이때 W2는 H, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 알킬, 특히 H, 메틸, 에틸 또는 n-프로필을 나타낸다.
추가로 바람직한 중합성 기(P)는 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 또는 에폭사이드, 가장 바람직하게는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 특히 아크릴레이트이다.
바람직하게는, 모든 다반응성 중합성 화합물 및 이의 하위 화학식은 하나 이상의 라디칼 P-Sp- 대신에, 2개 이상의 중합성 기 P를 함유하는 하나 이상의 분지형 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 화학식으로부터 선택된 다반응성 중합성 라디칼 특히 바람직하다:
Figure pct00012
상기 식에서,
알킬은 단일 결합, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬렌을 나타내되, 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, 또한 하나 이상의 H 원자는 F, Cl 또는 CN으로 대체될 수 있고, 이때 Rx는 전술된 의미 중 하나를 갖고,
aa 및 bb는 각각 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3, 4, 5 또는 6을 나타내고,
X는 X'에 대해 나타낸 의미 중 하나를 갖고,
Pv 내지 Pz는 각각 서로 독립적으로 P에 대해 상기에 나타낸 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 스페이서 기 Sp는 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 임의적으로 일치환되거나 다치환되는, 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌으로부터 선택되되, 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, Rxx 및 Ryy는 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타낸다.
추가로 바람직한 스페이서 기 Sp는 화학식 Sp'-X'로부터 선택되어, 라디칼 "P-Sp-"는 화학식 "P-Sp'-X'-"에 일치하고, 이때
Sp'은 F, Cl, Br, I 또는 CN으로 임의적으로 일치환되거나 다치환된, 1 내지 20개, 바람직하게는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬렌을 나타내되, 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,
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 결합을 나타내고,
Rxx 및 Ryy는 각각 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Yxx 및 Yyy는 각각 서로 독립적으로 H, F, Cl 또는 CN을 나타낸다.
X'은 바람직하게는 -O-, -S- -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NRxx-, -NRxx-CO-, -NRxx-CO-NRyy- 또는 단일 결합이다.
전형적이고 바람직한 스페이서 기 Sp 및/또는 Sp'은 예를 들어 -(CH2)p1-, -(CH2CH2O)q1-CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-NH-CH2CH2- 또는 -(SiRxxRyy-O)p1-이되, 이때 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, 이때 p1은 1 내지 12의 정수이다.
특히 바람직한 기 Sp 및/또는 Sp'은 예를 들어 각각의 경우 직쇄, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 노닐렌, 데실렌, 운데실렌, 도데실렌, 옥타데실렌, 에틸렌옥시에틸렌, 메틸렌옥시부틸렌, 에틸렌싸이오에틸렌, 에틸렌-N-메틸이미노에틸렌, 1-메틸알킬렌, 에테닐렌, 프로펜일렌 및 부테닐렌이다.
용어 "키랄"은 일반적으로 거울상 이미지에 겹쳐지지 않는 대상을 기술하는 데 사용된다.
"비키랄"(비-키랄) 대상은 이의 거울상 이미지와 동일한 대상이다.
달리 명확이 언급되지 않는 한, 용어 "키랄 네마틱" 및 "콜레스테릭"은 본원에서 동의어로 사용된다.
키랄 네마틱 텍스처(texture) 또는 콜레스테릭 액정(CLC)은 원형 편광된 광의 선택적 반사를 나타내되, 광 벡터의 회전의 방향은 콜레스테릭 나선의 회전의 방향에 상응한다.
반사 파장(λ)은 하기 식에 따라 콜레스테릭 나선의 피치(p) 및 콜레스테릭 액정의 평균 복굴절률(n)에 의해 제시된다:
λ = n·p
CLC 매질은 네마틱 LC 매질을 고 비틀림력을 갖는 키랄 도판트로 도핑함으로써 제조될 수 있다. 이어서, 유도된 콜레스테릭 나선의 피치(p)가 하기 식에 따라 농도(c) 및 키랄 도판트의 나선 비틀림력(HTP)으로 제시된다:
p = (HTP c)-1
또한, 예를 들어 개별적 도판트의 HTP의 온도 의존성을 보상하고 이에 따라 나선 피치의 저온 의존성 및 CLC 매질의 반사 파장을 달성하기 위해, 2개 이상의 도판트를 사용하는 것이 가능하다. 전체 HTP(HTP전체)는 대략 하기 식을 갖는다:
HTP전체 = ∑i ci HTPi
상기 식에서, ci는 각각의 개별적 도판트의 농도이고, HTPi는 각각의 개별적 도판트의 나선 비틀림력이다.
본 발명에서,
Figure pct00013
는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌을 나타내고,
Figure pct00014
는 1,4-페닐렌을 나타낸다.
본 발명에서, 기 -COO- 또는 -CO2-는 화학식
Figure pct00015
의 에스터 기를 나타내고, 기 -OCO-, -O2C- 또는 -OOC-는 화학식
Figure pct00016
의 에스터 기를 나타낸다.
"중합체 네트워크"는 모든 중합체 쇄가 다수의 가교결합에 의해 단일의 거시적인 독립체를 형성하도록 상호연결된 네트워크이다.
중합체 네트워크 하기 유형으로 발생할 수 있다:
- 그래프트(graft) 중합체 분자는 하나 이상의 측쇄가 주쇄와는 구조적으로 또는 배열상 상이한 분지형 중합체 분자이다.
- 스타(star) 중합체 분자는 단일 분지점이 다수의 선형 쇄 또는 아암(arm)을 생성하는 분지형 중합체 분자이다. 아암이 동일한 경우, 스타 중합체 분자는 규칙적인 것이라고 할 수 있다. 인접 아암이 상이한 반복 하위 단위로 구성되는 경우, 스타 중합체 분자는 변칙적인 것이라고 할 수 있다.
- 콤(comb) 중합체 분자는 2개 이상의 3개 방향(three-way)의 분지점을 갖는 주쇄 및 선형 측쇄로 이루어진다. 아암이 동일한 경우, 콤 중합체 분자는 규칙적인 것이라고 할 수 있다.
- 브러쉬(brush) 중합체 분자는 선형의 분지되지 않은 측쇄를 갖는 주쇄로 이루어지되, 이때 분지점 중 하나 이상은 4개 방향 이상의 작용기를 갖는다.
본원의 설명부 및 청구범위 전반에 걸쳐, "포함하다" 및 "함유하다", 및 상기 용어의 변형, 예를 들어 "포함함" 등은 "비제한적을 포함함"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않도록 의도된다(배제하지 않는다). 다른 한편으로는, 용어 "포함하다"는 또한 용어 "~로 이루어지다"를 포함하되 이에 제한되지 않는다.
본원의 설명부 및 청구범위 전반에 걸쳐, 용어 "수득가능한" 및 "수득된", 및 상기 용어의 변형은 "비제한적으로 포함함"을 의미하고, 다른 요소를 배제하지 않도록 의도된다(배제하지 않는다). 다른 한편으로는, 용어 "수득가능한"은 용어 "수득된"을 포함하되 이에 제한되지 않는다.
모든 농도는 중량%로 제시되고 각각의 전체 혼합물에 관한 것이고, 모든 온도는 섭씨 온도로 제시되고, 모든 온도 차이는 섭씨 온도의 차이로 제시된다.
상세한 설명
하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 본 발명에 따른 LC 중합성 물질이 바람직하며, 상기 식에서,
라디칼 R1은 알킬 라디칼, 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 메틸, 에틸, 프로필 또는 부틸 라디칼, 또는 아릴 라디칼(이 경우 페닐 라디칼이 바람직함)을 나타낸다. 제조 및 가격상의 이유로 메틸 라디칼이 바람직하므로 라디칼 R1의 적어도 80%가 메틸 라디칼이다. 모든 라디칼 R1이 메틸 라디칼인 폴리실록산이 특히 바람직하다.
라디칼 R2는 평균 분자 내에서 적어도 하나의 라디칼 R2가 하기 정의 (a)를 갖는다는 조건 하에 동일하거나 상이할 수 있다.
바람직한 라디칼 R2는 하기에 상세히 기술되어 있다.
하기 라디칼 (a)에서,
Figure pct00017
라디칼 R3는 바람직하게는 수소 또는 알킬 라디칼, 특히 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 저급 알킬 라디칼을 나타낸다. 수소가 바람직하다.
바람직하게는 라디칼 R4는 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼, 특히 아실 라디칼이다. 하나의 특정 실시양태에서, R4는 수소이다.
지수 c는 1에서 20 사이의 수, 바람직하게는 1이다.
지수 d 및 e는 서로 독립적으로 0 내지 50의 정수이다.
라디칼 R3 및 R4 수소이고, 지수 c가 1이고, 지수 d 및 e가 서로 독립적으로 각각 0 내지 10인 라디칼 (a)가 바람직하다.
이러한 지수는 당업자가 알고 있는 바와 같이 평균 수치인데, 이는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드와 같은 알킬렌 옥사이드가 알코올에 부가 반응하면 사슬 길이가 다른 화합물의 혼합물이 생성되는 것으로 알려져 있기 때문이다.
라디칼 (b) -(CH2-)fOR5에서, 바람직하게는 R5는 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼 또는 에터 기를 갖거나 갖지 않는 다이메틸올프로판 라디칼이다. 더욱 바람직하게는 R5는 수소 라디칼 또는 다이메틸올프로판 유도체이다. 지수 f는 2 내지 20의 정수이며, 3 내지 6의 수치가 바람직하다.
라디칼 (c) -(CH2-)g(OC2H4-)h(OC3H6-)i(OC4H8)j(OCH2CH(C6H5))kOR6에서,
R6는 바람직하게는 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼이다. 더욱 바람직하게는 R6는 수소 또는 메틸 라디칼이다. 바람직하게는 지수 g는 2 내지 6의 수이고, 지수 h는 0 내지 20의 수이고, 지수 i는 1 내지 50의 수이고, 지수 j는 0 내지 10의 수이고, 지수 k는 0 내지 10의 수이다.
바람직하게는 지수 g는 3의 값을 갖고, 지수 h는 0 내지 12의 값을 갖고, 지수 i는 8 내지 30의 값을 갖고, 지수 j 및 k는 바람직하게는 <5, 특히 0이다.
대안적으로 (d) 라디칼 R2 또한 라디칼 R1에 상응할 수 있으며, 이 경우 다시 메틸 라디칼이 특히 바람직하다.
상기 및 하기에 기재되는 화학식 I의 화합물을 중합성 LC 물질에 포함시키는 것은, 가시적 헤이즈가 없는 정렬된 CLC 상의 용이한 형성을 가능하게 하면서, 또한 또 다른 층이 상부가 코팅되는 것을 가능하게 하여 제2 정렬 층에 대한 필요 없이 양호한 정렬을 제공한다.
또한, 이러한 화합물 유형의 선택은, 계면활성제 첨가제 사용시 흔한 층 스택의 상부 층의 디웨팅에 대한 어떠한 문제점도 갖지 않는다.
중합성 LC 물질에서 상기 및 하기에 기재되는 화학식 I 및 이의 하위 화학식의 화합물의 농도는 바람직하게는 0.01% 내지 1%, 보다 바람직하게는 0.03% 내지 0.5%, 특히 0.05% 내지 0.1%이다.
화학식 I의 화합물은 유리하고 바람직하게는 US 특허 제6,858,663호에 제공된 개시내용에 따라 제조될 수 있거나, Tego®Twin4000로서 상업적으로 입수가능하다.
바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 하기 화학식 RMT로부터 선택된 하나 이상의 반응성 메소젠을 포함한다:
Figure pct00018
상기 식에서,
P는 중합성 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
r2 및 r3은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
R11은 P-Sp-, 또는 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖고, 보다 바람직하게는 임의적으로 불소화된 알킬, 알콕시, 싸이오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
고리 A 및 B는 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 임의적으로 함유하고 L로 임의적으로 일치환되거나 다치환된 방향족 또는 지환족 기, 바람직하게는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 싸이오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 또는 1,4-사이클로헥실렌을 나타내되, 이때 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체되고, 이들 기는 치환되지 않거나 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환되고,
L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)ORx, -C(=O)Rx, -NRxRy, -OH, -SF5, 또는 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체됨), 바람직하게는 F, -CN, 또는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Z11 및 Z12는 여러 번 존재하는 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 결합, 바람직하게는 -COO-, -OCO-, -C≡C- 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 1이고,
m은 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0 또는 1, 가장 바람직하게는 0이고,
n1은 1 내지 10의 정수, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4이다.
바람직한 화학식 I의 화합물은 하기 화학식 RMTa 또는 RMTb에서 선택된 것이다:
Figure pct00019
상기 식에서,
P는 중합성 기이고,
Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
r1, r2 및 r3은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 0,1 또는 2이고,
L, R11, Z12, 고리 B 및 m은 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 화학식 RMTa의 화합물은 하기 화학식 RMTa0 내지 RMTa6에서 선택된 것이다:
Figure pct00020
Figure pct00021
상기 식에서, L, P, Sp 및 R11은 화학식 RMT에서 정의된 바와 같고, r1 내지 r3은 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 1 또는 2를 나타낸다.
바람직한 화학식 RMTa0 내지 RMTa6의 화합물은 하기 화학식에서 선택된다:
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
상기 식에서, P11은 헵타다이엔, 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기로 이루어진 군으로부터, 매우 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 옥세탄 기, 특히 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기, 특히 아크릴레이트 기로부터 선택되고, x는 0 내지 12의 정수, 바람직하게는 1 내지 8의 정수, 보다 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6이고, 특히 x는 3 또는 6, 특히 6을 나타내고, R11은 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖고, 보다 바람직하게는 임의적으로 불소화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, L은 각각의 경우 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
화학식 RMTa2의 화합물이 특히 바람직하고, 이는 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00025
Figure pct00026
Figure pct00027
Figure pct00028
상기 식에서, R11은 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 가지며, 바람직하게는 R11은 알킬 또는 알콕시, 보다 바람직하게는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 아이소프로필 또는 아이소부틸, 특히 메톡시를 나타낸다.
바람직한 화학식 RMTb의 화합물은 하기 화학식 RMTb0 내지 RMTb6에서 선택된 것이다:
Figure pct00029
상기 식에서, L, P, Sp 및 R11은 화학식 RMT에서 정의된 바와 같고, r1 내지 r3은 1, 2, 3 또는 4, 바람직하게는 1 또는 2를 나타낸다.
바람직한 화학식 RMTb0 내지 RMTb6의 화합물은 하기 화학식에서 선택된다:
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
상기 식에서, P11은 헵타다이엔, 비닐옥시, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 플루오로아크릴레이트, 클로로아크릴레이트, 옥세탄 및 에폭사이드 기로 이루어진 군으로부터 선택된 기를 나타내고, 매우 바람직하게는 아크릴레이트, 메타크릴레이트 또는 옥세탄 기, 특히 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기, 특히 아크릴레이트 기를 나타내고, x는 0 내지 12의 정수, 바람직하게는 1 내지 8의 정수, 보다 바람직하게는 3, 4, 5 또는 6이고, 특히 x는 3 또는 6, 특히 6을 나타내고, R11은 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내고, 이는 보다 바람직하게는 임의적으로 불소화되고, L은 각각의 경우 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 갖는다.
화학식 RMTb2의 화합물이 특히 바람직하고, 이는 바람직하게는 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00033
Figure pct00034
Figure pct00035
Figure pct00036
상기 식에서, R11은 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 갖는다. 바람직하게는 R11은 알킬 또는 알콕시를 나타낸다.
화학식 RMTb2-A1의 화합물이 추가로 바람직하고, 이는 하기 화학식의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00037
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
상기 식에서, R11은 화학식 RMT 하에 상기에 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는 R11은 알킬 또는 알콕시, 보다 바람직하게는, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 아이소프로필 또는 아이소부틸, 특히 메톡시를 나타낸다.
바람직하게는 중합성 LC 물질은 화학식 RMTa2-A3 내지 RMTa2-A6 또는 RMTb2-A3으로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 화합물을 포함하고, 특히 중합성 LC 물질은 화학식 RMTb2-A3의 화합물을 포함하고, 특히 중합성 LC 물질은 화학식 RMTa2-A4 및/또는 RMTa2-A5의 화합물과 화학식 RMTb2-A3의 화합물의 조합을 포함한다.
중합성 LC 물질에서 하나 이상의 화학식 RMT의 화합물을 사용함으로써 중합체 필름의 복굴절률이 유익하게 증가될 수 있다. 상응하는 반사 대역폭은 하기 수학식에 의해 복굴절률과 관련된다:
대역폭 = Δn * 피치
콜레스테릭 중합체 필름의 복굴절률을 증가시킴으로써, 반사의 보다 넓은 대역폭을 달성하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 중합성 LC 물질에서 화학식 RMT의 화합물과 함께 화학식 I의 화합물을 사용함으로써, 필름 특성, 예컨대 습윤 필름 결정화 또는 디웨팅에 부정적으로 영향을 미치지 않으면서, 상응하는 중합체 필름의 반사 대역폭을 유의미하게 넓히는 것이 가능하다.
중합성 LC 물질에서 화학식 RMT의 화합물 및 이의 하위 화학식의 농도는 바람직하게는 40% 내지 99%, 보다 바람직하게는 45 내지 95%, 특히 50 내지 90%이다.
화학식 RMT의 화합물은 Merck KGaA, Darmstadt로부터 상업적으로 입수가능하거나 예를 들어 US 6,514,578 또는 US 15/575,415에 제시된 절차에 따라 합성될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 바람직하게는 하기 화학식 DRM으로부터 선택된 하나 이상의 이반응성 또는 다반응성 메소젠을 포함하되, 이때 화학식 RMT의 화합물은 화학식 DRM의 화합물로부터 제외된다:
Figure pct00041
상기 식에서,
P1 및 P2는 서로 독립적으로 중합성 기를 나타내고,
Sp1 및 Sp2는 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
MG은 막대형 메소젠 기이고, 이는 바람직하게는 하기 화학식 MG에서 선택되고:
Figure pct00042
A1 및 A2는 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 임의적으로 함유하고 L로 임의적으로 일치환되거나 다치환된 방향족 또는 지환족 기를 나타내고,
L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)ORx, -C(=O)Rx, -NRxRy, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴, 또는 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체됨)이고,
Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
Z1은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NRx-, -NRx-CO-, -NRx-CO-NRy, -NRx-CO-O-, -O-CO-NRx-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CRx-, -CY1=CY2-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합, 바람직하게는 -COO-, -OCO- 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 기 A1 및 A2는 비제한적으로 푸란, 피롤, 싸이오펜, 옥사졸, 싸이아졸, 싸이아다이아졸, 이미다졸, 페닐렌, 사이클로헥실렌, 바이사이클로옥틸렌, 사이클로헥세닐렌, 피리딘, 피리미딘, 피라진, 아줄렌, 인단, 플루오렌, 나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 안트라센, 페난트렌 및 다이싸이에노싸이오펜을 포함하고, 이들 모두는 치환되지 않거나 상기에 정의된 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된다.
특히 바람직한 기 A1 및 A2는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 싸이오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 또는 1,4-사이클로헥실렌로부터 선택되되, 이때 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 O 및/또는 S로 임의적으로 대체되고, 이들 기는 치환되지 않거나 상기에 정의된 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된다.
바람직한 화학식 DRM의 RM은 하기 화학식 DRMa에서 선택된다:
Figure pct00043
상기 식에서,
P0은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 중합성 기, 바람직하게는 아크릴, 메타크릴, 옥세탄, 에폭시, 비닐, 헵타다이엔, 비닐옥시, 프로펜일 에터 또는 스티렌 기이고,
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -C≡C-, -CH=CH-,-OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO- 또는 단일 결합이고,
L은 각각의 경우 동일하거나 상이하게 화학식 I에서 L1에 대해 제시된 의미 중 하나를 갖고, 바람직하게는, 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, F, Cl, CN, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 임의적으로 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시로부터 선택되고,
r은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
x 및 y는 서로 독립적으로 0이거나, 동일하거나 상이한 1 내지 12의 정수이고,
z는 0 또는 1이되, 인접 x 또는 y가 0인 경우, z는 0이다.
매우 바람직한 화학식 DRM의 RM은 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00044
Figure pct00045
상기 식에서, P0, L, r, x, y 및 z는 화학식 DRMa에서 정의된 바와 같다.
화학식 DRMa1, DRMa2 및 DRMa3의 화합물, 특히 화학식 DRMa1의 화합물이 특히 바람직하다.
RM 혼합물에서 이반응성 또는 다반응성 RM, 바람직하게는 화학식 DRM 및 하위 화학식의 이반응성 또는 다반응성 RM의 농도는 바람직하게는 1% 내지 60%, 매우 바람직하게는 5 내지 40%이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, RM 혼합물은 하나 이상의 일반응성 RM을 포함한다. 이들 추가적 일반응성 RM은 바람직하게는 하기 화학식 MRM으로부터 선택되되, 이때 화학식 RMT의 화합물은 화학식 MRM의 화합물로부터 제외된다:
Figure pct00046
상기 식에서,
P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에서 주어진 의미를 갖고,
R은 P-Sp-, 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, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내되, 이때 하나 이상의 H 원자는 임의적으로 F 또는 Cl로 대체되고,
X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고,
Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
바람직하게는 화학식 MRM의 화합물은 하기 화학식으로부터 선택된다:
Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
상기 식에서,
P0, L, r, x, y 및 z는 화학식 DRMa에서 정의된 바와 같고,
R0은 1개 이상, 바람직하게는 1 내지 15개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시, 싸이오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이거나, Y0 또는 P-(CH2)y-(O)z-를 나타내고,
X0은 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-COO-, -CO-NR01-, -NR01-CO-, -NR01-CO-NR01-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CR01-, -CF=CF-, -C≡C-, -CH=CH-COO-, -OCO-CH=CH- 또는 단일 결합이고,
Y0은 F, Cl, CN, NO2, OCH3, OCN, SCN, SF5, 또는 1 내지 4개의 C 원자를 갖는 단일-, 올리고-, 또는 다중불소화된 알킬 또는 알콕시이고,
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2-, -CF2O-, -OCF2-, -CH=CH-,-OCO-CH=CH-, -CH=CH-COO- 또는 단일 결합이고,
A0은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 치환되지 않거나 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된 1,4-페닐렌, 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
R01 및 R02는 서로 독립적으로 H, R0 또는 Y0이고,
u 및 v는 서로 독립적으로 0, 1 또는 2이고,
w는 0 또는 1이고,
벤젠 및 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가적으로 치환될 수 있다.
화학식 MRM1, MRM2, MRM3, MRM4, MRM5, MRM 및 MRM7, 특히 화학식 MRM1, MRM4, MRM6 및 MRM7의 화합물이 특히 바람직하다.
중합성 LC 물질에서 화학식 RMT의 것을 포함하는 모든 일반응성 RM의 농도는 바람직하게는 1 내지 80%, 매우 바람직하게는 5 내지 20%이다.
화학식 DRM, MRM 및 이들의 바람직한 하위 화학식에서, L은 바람직하게는 F, Cl, CN, NO2, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시(이때 알킬 기는 임의적으로 과불화됨), 또는 P-Sp-로부터 선택된다.
매우 바람직하게는 L은 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-, 특히 F, Cl, CN, CH3, C2H5, C(CH3)3, CH(CH3)2, OCH3, COCH3 또는 OCF3, 가장 바람직하게는 F, Cl, CH3, C(CH3)3, OCH3, COCH3, 또는 P-Sp-로부터 선택된다.
바람직하게는 본 발명에 따른 중합성 LC 물질은 하나 이상의 키랄 화합물을 포함한다. 이들 키랄 화합물은 비-메소젠 화합물 또는 메소젠 화합물일 수 있다. 또한, 이들 키랄 화합물은, 메소젠이거나 비-메소젠인 것에 무관하게, 비-반응성, 일반응성 또는 다반응성일 수 있다.
바람직하게는 사용된 키랄 화합물은, 각각 단독으로 또는 서로와 조합되어, 20 μm-1 이상, 바람직하게는 40 μm-1 이상, 보다 바람직하게는 60 μm-1 이상, 가장 바람직하게는 80 μm-1 이상 내지 260 μm-1 범위, 특히 WO 98/00428에 개시된 나선 비틀림력의 절대값(│HTP전체│)을 갖는다.
바람직하게는, 비-중합성 키랄 화합물은 하기 화학식 C-I 내지 C-III의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되되, 후자의 것들은 각각의 (S,S) 거울상 이성질체를 포함한다:
Figure pct00051
상기 식에서,
E 및 F는 각각 독립적으로 1,4-페닐렌 또는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌이고,
v는 0 또는 1이고,
Z0은 -COO-, -OCO-, -CH2CH2- 또는 단일 결합이고,
R은 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬, 알콕시 또는 알카노일이다.
하나 이상의 키랄 화합물을 포함하는 특히 바람직한 중합성 LC 물질은 반드시 액정상을 가질 필요는 없다.
화학식 C-II의 화합물 및 이의 합성은 WO 98/00428에 기재되어 있다. 하기 표 D에 나타낸 화합물 CD-1이 특히 바람직하다. 화학식 C-III의 화합물 및 이의 합성은 GB 2 328 207에 기재되어 있다.
또한, 전형적으로 사용되는 키랄 화합물은 예를 들어 상업적으로 입수가능한 R/S-5011, CD-1, R/S-811 및 CB-15(Merck KGaA, Darmstadt, Germany)이다.
전술된 키랄 화합물 R/S-5011 및 CD-1, 및 화학식 C-I, C-II 및 C-III의 (기타) 화합물은 매우 높은 나선 비틀림력(HTP)을 나타내고, 따라서 본 발명의 목적을 위해 특히 유용하다.
중합성 LC 물질은 바람직하게는 상기 화학식 C-II, 특히 CD-1, 및/또는 화학식 C-III 및/또는 R-5011 또는 S-5011로부터 선택된 1 내지 5개, 특히 1 내지 3개, 매우 바람직하게는 1 또는 2개의 키랄 화합물을 포함하고, 매우 바람직하게는, 키랄 화합물은 R-5011, S-5011 또는 CD-1이다.
바람직하게는 중합성 LC 물질은 하나 이상의 비-반응성 키랄 화합물 및/또는 하나 이상의 반응성 키랄 화합물(이는 바람직하게는 일반응성 및/또는 다반응성 키랄 화합물로부터 선택됨)을 포함한다.
적합한 메소젠 반응성 키랄 화합물은 바람직하게는 직접 결합에 의해 또는 연결기를 통해 함께 연결된 하나 이상의 고리 요소를 포함하고, 이때 이들 고리 요소 중 2개는 임의적으로 직접 또는 언급된 연결기와 동일하거나 상이할 수 있는 연결기를 통해 서로 연결될 수 있다. 고리 요소는 바람직하게는 4-, 5-, 6- 또는 7-원, 바람직하게는 5- 또는 6원 고리로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직한 일반응성 키랄 화합물은 하기 화학식 CRMa 내지 CRMc의 화합물로부터 선택된다:
Figure pct00052
상기 식에서,
P0*는 중합성 기 P를 나타내고,
Sp*는 스페이서 Sp를 나타내고,
A0 및 B0은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 치환되지 않거나 상기에 정의된 1, 2, 3 또는 4개의 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*는 여러 번 존재하는 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,
a는 0, 1 또는 2이고,
b는 0, 또는 1 내지 12의 정수이고,
z는 0 또는 1이고,
화학식 CRMa의 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가로 치환될 수 있고,
L은 서로 독립적으로 F, Cl, CN, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이다.
화학식 CRMa의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CRMa-1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00053
상기 식에서, X2, A0, B0, Z0*, P0*및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖고, (OCO)는 -O-CO- 또는 단일 결합을 나타낸다.
특히 바람직한 화학식 CRM의 화합물은 하기 하위 화학식으로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00054
Figure pct00055
상기 식에서, R은 화학식 CRM-a에서 정의된 바와 같은 -X2-(CH2)x-P0*이고, 벤젠 및 나프탈렌 고리는 치환되지 않거나 상기 및 하기에 정의되는 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환된다.
화학식 CRMb의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CRMb-1 내지 CRMb-3의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00056
상기 식에서, X2, A0, B0, Z0*, P0* 및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 화학식 CRMb-1의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CRMb-1a 및 CRMb-1b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00057
상기 식에서, X2, Z0*, P0* 및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다. 바람직하게는 화학식 CRMb-1a 및 CRMb-1b의 화합물에서, Z0은 OCOO, COO, OCO 또는 단일 결합을 나타낸다. 바람직하게는 화학식 CRMb-1a 및 CRMb-1b의 화합물에서, X2는 OCOO, OCO, COO 또는 단일 결합을 나타낸다. 하기 화학식의 화합물로부터 선택된 화학식 CRMb-1b의 화합물이 바람직하다:
Figure pct00058
상기 식에서, P0* 및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다.
P0*가 각각의 경우 아크릴레이트 기를 나타내고, b가 각각의 경우 4를 나타내는, 화합물 CRMb-1bI이 특히 바람직하고, 상표명 LC756 하에 BASF, Germany로부터 상업적으로 입수가능하다.
화학식 CRMc의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CRMc-1의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00059
상기 식에서, X2, A0, B0, Z0*, P0* 및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다.
바람직한 화학식 CRMc-1의 화합물은 바람직하게는 하기 화학식 CRMc-1a 및 CRMc-1b의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된다:
Figure pct00060
상기 식에서, X2, Z0*, P0*및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다. 바람직하게는 화학식 CRMc-1a 및 CRMc-1b의 화합물에서, Z0은 OCOO, COO, OCO 또는 단일 결합을 나타낸다. 바람직하게는 화학식 CRMc-1a 및 CRMc-1b의 화합물에서, X2는 O, OCOO, OCO, COO 또는 단일 결합을 나타낸다. 하기 화합물로부터 선택된 화학식 CRMc-1a의 화합물이 바람직하다:
Figure pct00061
상기 식에서, P0* 및 b는 화학식 CRMa에서 제시된 의미 또는 상기 및 하기에 제시되는 바람직한 의미 중 하나를 갖는다.
P0*가 각각의 경우 아크릴레이트 기를 나타내고, b가 각각의 경우 3 또는 6을 나타내고, X2가 각각의 경우 O 또는 단일 결합을 나타내는, 화합물 CRMc-1aI이 특히 바람직하다.
액정 매질에서 키랄 화합물의 양은 바람직하게는 전체 혼합물의 1 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 보다 더 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 7 중량%이다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 전체 중합성 액정 물질에서 중합성 메소젠 화합물의 비율은 30 내지 99 중량% 범위, 보다 바람직하게는 40 내지 97 중량% 범위, 보다 더 바람직하게는 50 내지 95 중량% 범위이다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 전체 중합성 액정 물질에서 바람직하게는 상기 및 하기에 제시되는 화학식 DRM 및 MRM의 화합물로부터 선택된 상기 일반응성, 이반응성 또는 다반응성 액정 화합물의 비율은 바람직하게는 30 내지 99.9 중량% 범위, 보다 바람직하게는 40 내지 99.9 중량% 범위, 보다 더 바람직하게는 50 내지 99.9 중량% 범위이다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 전체 중합성 액정 물질에서 이반응성 또는 다반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율은 바람직하게는 1 내지 70 중량% 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 60 중량% 범위, 보다 더 바람직하게는 3 내지 50 중량% 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 전체 중합성 액정 물질에서 화학식 RMT의 화합물을 제외한 화학식 MRM의 일반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율은, 존재하는 경우, 바람직하게는 1 내지 50 중량% 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 45 중량% 범위, 보다 더 바람직하게는 5 내지 40 중량% 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 전체 중합성 액정 물질에서 다반응성 중합성 메소젠 화합물의 비율은, 존재하는 경우, 바람직하게는 1 내지 30 중량% 범위, 보다 바람직하게는 2 내지 20 중량% 범위, 보다 더 바람직하게는 3 내지 10 중량% 범위이다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 2개 초과의 중합성 기를 갖는 중합성 메소젠 화합물을 함유하지 않는다.
추가로 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 바람직하게는 화학식 MRM-1, MRM-4, MRM-6 및/또는 MRM-7로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠 화합물, 및 바람직하게는 화학식 DRMa-1로부터 선택된 하나 이상의 이반응성 메소젠 화합물을 포함한다.
중합성 LC 물질은 또한 상이한 반사 파장, 특히 VIS 광 영역에서의 것이 간단하고 표적화된 변화에 의해 달성될 수 있는 성질의 것이어야 한다. 바람직하게는 중합성 LC 물질의 콜레스테릭 피치는 이의 반사 파장이 전자기 스펙트럼의 적외선 범위, 즉 300 nm 내지 900 nm, 보다 바람직하게는 350 내지 850 nm 범위에 있도록 선택된다. 특히, 액정 매질의 반사 파장은 400 nm 내지 800 nm 범위에 있다.
본 발명에 따른 중합성 LC 물질은 자체로 통상적인 방법으로, 예를 들어 전술된 중합성 화합물 중 하나 이상을 하나 이상의 화학식 I의 화합물, 및 하나 이상의 키랄 화합물(둘 모두 상기에 정의된 바와 같음), 및 임의적으로 추가적 액정 화합물 및/또는 첨가제 및/또는 용매와 혼합함으로써 제조된다.
추가로 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 임의적으로 추가적 중합 개시제, 산화 방지제, 계면활성제, 안정화제, 촉매, 증감제, 억제제, 쇄-전달제, 공반응 단량체, 반응성 시너(thinner), 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수화제, 접착제, 유동 개선제, 탈기제 또는 소포제, 디에어레이터(deaerator), 희석제, 반응성 희석제, 보조제(auxiliary), 착색제, 염료, 안료 및 나노 입자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 임의적으로 중합성 비-메소젠 화합물(반응성 시너)로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 중합성 LC 물질에서 이들 첨가제의 양은 바람직하게는 0 내지 30%, 매우 바람직하게는 0 내지 25%이다.
사용되는 반응성 시너는 실제 의미의 반응성 시너로 지칭되는 물질일 뿐만 아니라, 하나 이상의 상보적 반응성 단위 또는 중합성 기 P, 예를 들어 하이드록시, 싸이올, 또는 아미노 기(이를 통해 액정 화합물의 중합성 단위와의 반응이 발생할 수 있음)를 함유하는 이미 전술된 보조 화합물이다.
일반적으로 광 중합을 할 수 있는 물질은 예를 들어 하나 이상의 올레핀 이중결합을 함유하는 일작용성, 이작용성 및 다작용성 화합물을 포함한다. 이의 예는 카복시산(예를 들어 라우르산, 미리스트산, 팔미트산 및 스테아르산)의 비닐 에스터; 다이카복시산(예를 들어 석신산 및 아디프산)의 비닐 에스터; 일작용성 알코올(예를 들어 라우릴, 미리스틸, 팔미틸 및 스테아릴 알코올)의 알릴 및 비닐 에터, 및 메타크릴산 및 아크릴산 에스터; 및 이작용성 알코올(예를 들어 에틸렌 글리콜 및 1,4-부탄다이올)의 다이알릴 및 다이비닐 에터이다.
예를 들어, 다작용성 알코올의 메타크릴산 및 아크릴산 에스터, 특히 추가의 작용기를 함유하지 않거나 하이드록시 기 이외의 최대한 작용기를 함유하지 않는 것이 또한 적합하다. 이러한 알코올의 예는 이작용성 알코올, 예컨대 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 보다 축합된 예들, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜 등, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜; 알콕시화된 페놀 화합물, 예컨대 에톡시화된 비스페놀 및 프로폭시화된 비스페놀, 사이클로헥산다이메탄올; 삼작용성 및 다작용성 알코올, 예컨대 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이트라이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨; 및 상응하는 알콕시화된 알코올, 특히 에톡시화된 알코올 및 프로폭시화된 알코올이다.
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 석신산, 글루타르산, 아디프산, 세바크산, o-프탈산, 및 이들의 이성질체 및 수소화 생성물, 및 전술한 산의 에스터화 및 트랜스에스터화가 가능한 유도체, 예를 들어 무수물 및 다이알킬 에스터이다. 적합한 폴리올은 전술한 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-다이비닐벤젠; 트라이알릴 시아누레이트; 명칭 다이하이드로사이클로펜타다이에닐 아크릴레이트 하에 또한 공지되어 있는 하기 화학식의 트라이사이클로데세닐 알코올의 아크릴산 에스터; 및 아크릴산, 메타크릴산 및 시아노아크릴산의 알릴 에스터이다:
Figure pct00062
.
예로 언급된 반응성 시너 중에서, 광 중합성 기를 함유하는 것이 특히 전술한 바람직한 조성에 따라 사용된다.
이러한 기는 예를 들어 이가 및 다가 알코올, 예를 들어 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 이의 보다 축합된 예, 예를 들어 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이프로필렌 글리콜 등, 부탄다이올, 펜탄다이올, 헥산다이올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산다이메탄올, 글리세롤, 트라이메틸올프로판, 부탄트라이올, 트라이메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 다이트라이메틸올프로판, 다이펜타에리트리톨, 소르비톨, 만니톨; 및 상응하는 알콕시화된 알코올, 특히 에톡시화된 알코올 및 프로폭시화된 알코올을 포함한다.
또한, 상기 기는 예를 들어 알콕시화된 페놀 화합물, 예를 들어 에톡시화된 비스페놀 및 프로폭시화된 비스페놀을 또한 포함한다.
또한, 이러한 반응성 시너는 예를 들어 에폭사이드 또는 우레탄 (메트)아크릴레이트일 수 있다.
에폭사이드 (메트)아크릴레이트는 예를 들어 당업자에게 공지되어 있는 에폭사이드화된 올레핀, 또는 폴리- 또는 다이글리시딜 에터(예컨대 비스페놀 A 다이글리시딜 에터)와 (메트)아크릴산의 반응에 의해 수득가능한 것이다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는 특히 당업자에게 공지되어 있는 바와 마찬가지로 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트와 폴리- 또는 다이이소시아네이트의 반응 생성물이다.
이러한 에폭사이드 및 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상기 나열된 화합물 중에 "혼합된 형태"로서 포함된다.
반응성 시너가 사용되는 경우, 이의 양 및 특성은, 한편으로는 만족스러운 목적 효과, 예를 들어 본 발명에 따른 조성물의 목적 색상이 달성되되, 다른 한편으로는 액정 조성물의 상 거동이 과도하게 손상되지 않도록 개별적인 조건들에 부합하여야 한다. 저-가교결합(고-가교결합) 액정 조성물은 예를 들어 상응하는 반응성 시너를 사용하여 제조될 수 있고, 분자 당 비교적 적은(많은) 반응성 단위의 수를 갖는다.
희석제의 군은 예를 들어 하기를 포함한다:
C1-C4-알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 아이소프로판올, 부탄올, 아이소부탄올, sec-부탄올, 및 특히 C5-C12-알코올, 예를 들어 n-펜탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-노난올, n-데칸올, n-운데칸올 및 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, 다이- 및 트라이에틸렌 글리콜, 및 다이- 및 트라이프로필렌 글리콜, 에터, 예를 들어 메틸 tert-부틸 에터, 1,2-에틸렌 글리콜 모노- 및 다이메틸 에터, 1,2-에틸렌 글리콜 모노- 및 다이에틸에터, 3-메톡시프로판올, 3-이소프로폭시프로판올, 테트라하이드로푸란 및 다이옥산, 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤 및 다이아세톤 알코올(4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논), 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, 아이소옥탄, 페트롤륨 에터, 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 테트랄린, 데칼린, 다이메틸나프탈렌, 화이트 스피릿(white spirit), Shellsol(등록상표) 및 Solvesso(등록상표) 무기 오일, 예를 들어 가솔린, 케로신, 디젤 오일 및 난방 오일; 및 천연 오일, 예를 들어 올리브 오일, 대두 오일, 평지씨 오일, 아마씨 오일 및 해바라기 오일.
또한, 이들 희석제의 혼합물을 본 발명에 따른 조성물에 사용하는 것이 당연히 가능하다.
적어도 부분적으로 혼화성이 있는 한, 상기 희석제는 또한 물과 혼합될 수 있다. 이때, 적합한 희석제의 예는 C1-C4-알코올, 예를 들어 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 아이소프로판올, 부탄올, 아이소부탄올 및 sec-부탄올, 글리콜, 예를 들어 1,2-에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로필렌 글리콜, 1,2-, 2,3- 및 1,4-부틸렌 글리콜, 다이- 및 트라이에틸렌 글리콜, 및 다이- 및 트라이프로필렌 글리콜, 에터, 예를 들어 테트라하이드로푸란 및 다이옥산, 케톤, 예를 들어 아세톤, 메틸 에틸 케톤 및 다이아세톤 알코올(4-하이드록시-4-메틸-2-펜타논), 및 C1-C4-알킬 에스터, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 아세테이트이다.
희석제는 중합성 LC 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 10.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 5.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
소포제 및 디에어레이터(c1), 윤활제 및 유동 보조제(c2), 열-경화 보조제 또는 방사선-경화 보조제(c3), 기판 습윤 보조제(c4), 습윤 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 디에어레이터 및/또는 내긁힘성 개선 보조제로서도 작용한다. 또한, 방사선-경화 보조제는 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 디에어레이터 및/또는 기판 습윤 보조제로서도 작용할 수 있다. 개별적인 경우에서, 이러한 보조제의 일부는 또한 접착 촉진제(c7)의 기능도 실행할 수 있다.
전술한 바에 상응하여, 이에 따라 특정 첨가제는 하기에 기재되는 c1 내지 c8의 번호로 분류될 수 있다.
군 c1의 소포제는 규소-미함유 및 규소-함유 중합체를 포함한다. 규소-함유 중합체는 예를 들어 개질되지 않거나 개질된 폴리다이알킬실록산, 또는 폴리다이알킬실록산 및 폴리에터 단위를 포함하는 분지형 공중합체, 콤 또는 블록 공중합체이고, 후자는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드로부터 수득가능하다.
군 c1의 디에어레이터는 예를 들어 유기 중합체, 예를 들어 폴리에터 및 폴리아크릴레이트, 다이알킬폴리실록산, 특히 다이메틸폴리실록산, 유기적으로 개질된 폴리실록산, 예를 들어 아릴알킬-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 디에어레이터로서 사용될 수 있고 이의 역도 마찬가지이기 때문에, 이들 첨가제는 군 c1 하에 함께 포함되었다.
이러한 보조제는 예를 들어 Tego로부터 TEGO(등록상표) Foamex 800, TEGO(등록상표) Foamex 805, TEGO(등록상표) Foamex 810, TEGO(등록상표) Foamex 815, TEGO(등록상표) Foamex 825, TEGO(등록상표) Foamex 835, TEGO(등록상표) Foamex 840, TEGO(등록상표) Foamex 842, TEGO(등록상표) Foamex 1435, TEGO(등록상표) Foamex 1488, TEGO(등록상표) Foamex 1495, TEGO(등록상표) Foamex 3062, TEGO(등록상표) Foamex 7447, TEGO(등록상표) Foamex 8020, Tego(등록상표) Foamex N, TEGO(등록상표) Foamex K 3, TEGO(등록상표) Antifoam 2-18,TEGO(등록상표) Antifoam 2-18, TEGO(등록상표) Antifoam 2-57, TEGO(등록상표) Antifoam 2-80, TEGO(등록상표) Antifoam 2-82, TEGO(등록상표) Antifoam 2-89, TEGO(등록상표) Antifoam 2-92, TEGO(등록상표) Antifoam 14, TEGO(등록상표) Antifoam 28, TEGO(등록상표) Antifoam 81, TEGO(등록상표) Antifoam D 90, TEGO(등록상표) Antifoam 93, TEGO(등록상표) Antifoam 200, TEGO(등록상표) Antifoam 201, TEGO(등록상표) Antifoam 202, TEGO(등록상표) Antifoam 793, TEGO(등록상표) Antifoam 1488, TEGO(등록상표) Antifoam 3062, TEGOPREN(등록상표) 5803, TEGOPREN(등록상표) 5852, TEGOPREN(등록상표) 5863, TEGOPREN(등록상표) 7008, TEGO(등록상표) Antifoam 1-60, TEGO(등록상표) Antifoam 1-62, TEGO(등록상표) Antifoam 1-85, TEGO(등록상표) Antifoam 2-67, TEGO(등록상표) Antifoam WM 20, TEGO(등록상표) Antifoam 50, TEGO(등록상표) Antifoam 105, TEGO(등록상표) Antifoam 730, TEGO(등록상표) Antifoam MR 1015, TEGO(등록상표) Antifoam MR 1016, TEGO(등록상표) Antifoam 1435, TEGO(등록상표) Antifoam N, TEGO(등록상표) Antifoam KS 6, TEGO(등록상표) Antifoam KS 10, TEGO(등록상표) Antifoam KS 53, TEGO(등록상표) Antifoam KS 95, TEGO(등록상표) Antifoam KS 100, TEGO(등록상표) Antifoam KE 600, TEGO(등록상표) Antifoam KS 911, TEGO(등록상표) Antifoam MR 1000, TEGO(등록상표) Antifoam KS 1100, Tego(등록상표) Airex 900, Tego(등록상표) Airex 910, Tego(등록상표) Airex 931, Tego(등록상표) Airex 935, Tego(등록상표) Airex 936, Tego(등록상표) Airex 960, Tego(등록상표) Airex 970, Tego(등록상표) Airex 980 및 Tego(등록상표) Airex 985로서 상업적으로 입수가능하고, 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 상업적으로 입수가능하다.
군 c1의 보조제는 중합성 LC 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c2에서, 윤활제 및 유동 보조제는 전형적으로 규소-미함유 중합체, 뿐만 아니라 규소-함유 중합체, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 개질제, 또는 저분자량 폴리다이알킬실록산을 포함한다. 다양한 유기 라디칼로 대체된 알킬 기의 일부에서 변형이 있다. 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 보다 높을수록, 생성된 생성물이 보다 친수성이다.
이러한 보조제는 예를 들어 Tego로부터 TEGO(등록상표) Glide 100, TEGO(등록상표) Glide ZG 400, TEGO(등록상표) Glide 406, TEGO(등록상표) Glide 410, TEGO(등록상표) Glide 411, TEGO(등록상표) Glide 415, TEGO(등록상표) Glide 420, TEGO(등록상표) Glide 435, TEGO(등록상표) Glide 440, TEGO(등록상표) Glide 450, TEGO(등록상표) Glide A 115, TEGO(등록상표) Glide B 1484(또한 소포제 및 디에어레이터로서 사용될 수 있음), TEGO(등록상표) Flow ATF, TEGO(등록상표) Flow 300, TEGO(등록상표) Flow 460, TEGO(등록상표) Flow 425 및 TEGO(등록상표) Flow ZFS 460으로서 상업적으로 입수가능하다. 내긁힘성의 개선에 또한 사용될 수 있는 적합한 방사선-경화 윤활제 및 유동 보조제는 제품 TEGO(등록상표) Rad 2100, TEGO(등록상표) Rad 2200, TEGO(등록상표) Rad 2500, TEGO(등록상표) Rad 2600 및 TEGO(등록상표) Rad 2700이고, 이들은 마찬가지로 TEGO로부터 입수가능하다.
또한, 이러한 보조제는 예를 들어 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)388로서 입수가능하다.
또한, 이러한 보조제는 예를 들어 3M으로부터 FC4430(등록상표)으로서 입수가능하다.
또한, 이러한 보조제는 예를 들어 Cytonix로부터 FluorN(등록상표)561 또는 FluorN(등록상표)562로서 입수가능하다.
또한, 이러한 보조제는 예를 들어 Merck KGaA로부터 Tivida(등록상표) FL 2300 및 Tivida(등록상표) FL 2500으로서 입수가능하다.
군 c2의 보조제는 중합성 LC 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 3.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 2.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c3에서, 방사선-경화 보조제는 특히 예를 들어 아크릴레이트 기의 요소인 말단 이중결합을 갖는 폴리실록산을 포함한다. 이러한 보조제는 예를 들어 화학선 또는 전자 방사에 의해 가교결합될 수 있다. 이러한 보조제는 일반적으로 다수의 특성을 함께 조합한다. 가교결합되지 않은 상태에서, 이는 소포제, 디에어레이터, 윤활제 및 유동 보조제 및/또는 기판 습윤 보조제로서 작용할 수 있는 반면에, 가교결합된 상태에서, 이는 특히 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, 디에어레이터 및/또는 윤활제 및 유동 보조제로서의 이러한 보조제(가교결합되지 않은 상태)의 작용의 결과로서 간주된다.
적합한 방사선-경화 보조제의 예는 제품 TEGO(등록상표) Rad 2100, TEGO(등록상표) Rad 2200, TEGO(등록상표) Rad 2500, TEGO(등록상표) Rad 2600 및 TEGO(등록상표) Rad 2700(TEGO로부터 입수가능) 및 제품 BYK(등록상표)-371(BYK로부터 입수가능)이다.
군 c3의 열-경화 보조제는 예를 들어 결합제의 아이소시아네이트 기와 반응할 수 있는 일차 OH 기를 함유한다.
사용될 수 있는 열-경화 보조제의 예는 BYK로 입수가능한 제품 BYK(등록상표)-370, BYK(등록상표)-373 및 BYK(등록상표)-375이다.
군 c3의 보조제는 중합성 LC 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 조성물의 윤활 및 유동 거동에 있어서 일반적으로 수반되는 향상은 마무리된(예를 들어 가교결합된) 인쇄물 또는 코팅의 외양에 영향을 미친다.
다양한 이러한 보조제는 예를 들어 Tego로부터 TEGO(등록상표) Wet KL 245, TEGO(등록상표) Wet 250, TEGO(등록상표) Wet 260 및 TEGO(등록상표) Wet ZFS 453으로서 상업적으로 입수가능하고 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 상업적으로 입수가능하다.
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 방지하는 데 사용되고, 따라서, 필요에 따라, 특히 착색된 조성물에 적합하다.
이러한 보조제는 본질적으로 안료 입자를 함유하는 이들 첨가제의 정전기 척력 및/또는 입체장애를 통해 안료 분산액을 안정화시키고, 이때 후자의 경우, 보조제와 주위 매질(예를 들어 결합제)의 상호작용이 주요한 역할을 한다.
이러한 습윤 및 분산 보조제의 사용이 예를 들어 인쇄용 잉크 및 페인트의 기술분야에서 통상적인 실시임에 기인하여, 이러한 유형의 적합한 보조제의 선택은, 이들이 사용되는 경우, 당업자에게 어떠한 어려움도 제공하지 않는다.
이러한 습윤 및 분산 보조제는 예를 들어 Tego로부터 TEGO(등록상표) Dispers 610, TEGO(등록상표) Dispers 610 S, TEGO(등록상표) Dispers 630, TEGO(등록상표) Dispers 700, TEGO(등록상표) Dispers 705, TEGO(등록상표) Dispers 710, TEGO(등록상표) Dispers 720 W, TEGO(등록상표) Dispers 725 W, TEGO(등록상표) Dispers 730 W, TEGO(등록상표) Dispers 735 W 및 TEGO(등록상표) Dispers 740 W로서 상업적으로 입수가능하고, BYK로부터 Disperbyk(등록상표), Disperbyk(등록상표)-107, Disperbyk(등록상표)-108, Disperbyk(등록상표)-110, Disperbyk(등록상표)-111, Disperbyk(등록상표)-115, Disperbyk(등록상표)-130, Disperbyk(등록상표)-160, Disperbyk(등록상표)-161, Disperbyk(등록상표)-162, Disperbyk(등록상표)-163, Disperbyk(등록상표)-164, Disperbyk(등록상표)-165, Disperbyk(등록상표)-166, Disperbyk(등록상표)-167, Disperbyk(등록상표)-170, Disperbyk(등록상표)-174, Disperbyk(등록상표)-180, Disperbyk(등록상표)-181, Disperbyk(등록상표)-182, Disperbyk(등록상표)-183, Disperbyk(등록상표)-184, Disperbyk(등록상표)-185, Disperbyk(등록상표)-190, Anti-Terra(등록상표)-U, Anti-Terra(등록상표)-U 80, Anti-Terra(등록상표)-P, Anti-Terra(등록상표)-203, Anti-Terra(등록상표)-204, Anti-Terra(등록상표)-206, BYK(등록상표)-151, BYK(등록상표)-154, BYK(등록상표)-155, BYK(등록상표)-P 104 S, BYK(등록상표)-P 105, Lactimon(등록상표), Lactimon(등록상표)-WS 및 Bykumen(등록상표)으로서 상업적으로 입수가능하다.
군 c5의 보조제의 양은 보조제의 평균 분자량에 따라 사용된다. 임의의 경우에서, 이에 따라 예비 실험이 권장되기는 하나, 이는 당업자에 의해 간단히 달성될 수 있다.
군 c6의 소수화제는 예를 들어 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 생성된 인쇄물 또는 코팅에 발수 특성을 부여한다. 이는 물 흡수에 기인하는 팽대 및 예를 들어 이에 따른 이러한 인쇄물 또는 코팅의 광학 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 Tego로부터 Tego(등록상표) Phobe WF, Tego(등록상표) Phobe 1000, Tego(등록상표) Phobe 1000 S, Tego(등록상표) Phobe 1010, Tego(등록상표) Phobe 1030, Tego(등록상표) Phobe 1010, Tego(등록상표) Phobe 1010, Tego(등록상표) Phobe 1030, Tego(등록상표) Phobe 1040, Tego(등록상표) Phobe 1050, Tego(등록상표) Phobe 1200, Tego(등록상표) Phobe 1300, Tego(등록상표) Phobe 1310 및 Tego(등록상표) Phobe 1400으로서 상업적으로 입수가능하다.
군 c6의 보조제는 중합성 LC 물질의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
군 c7의 추가적인 접착 촉진제는 접촉하는 2개의 계면의 접착성을 증가시키는 작용을 한다. 이로부터, 본질적으로 접착 촉진제 중 효과적인 단지 일부가 하나 또는 나머지 하나, 또는 둘 다의 계면에 위치하는 것이 직접적으로 자명하다. 예를 들어, 액체 또는 페이스트성 인쇄용 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트를 고체 기판에 적용하는 것이 목적되는 경우, 이는 일반적으로 접착 촉진제가 직접적으로 후자에 첨가되어야 하거나 기판이 접착 촉진제에 의해 사전 처리(프라이밍(priming)으로도 공지되어 있음)되어야 함을 의미하고, 즉 상기 기판에 개질된 화학적 및/또는 물리적 표면 특성이 부여된다.
기판이 사전에 프라이머에 의해 프라이밍된 경우, 이는 접촉하는 계면이 한편으로는 프라이머의 것이고 다른 한편으로는 인쇄용 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트의 것임을 의미한다. 이러한 경우, 기판과 프라이머 사이의 접착 특성뿐만 아니라, 기판과 인쇄용 잉크, 코팅 조성물 또는 페인트 사이의 접착 특성이 기판 상의 전체 다층 구조의 접착에 부분적인 역할을 한다.
언급될 수 있는 넓은 의미에서의 접착 촉진제는 군 c4 하에 이미 나열된 기판 습윤 보조제이기도 하나, 이는 일반적으로 동일한 접착 촉진 능력을 갖지는 않는다.
예를 들어 인쇄 또는 코팅을 위해 의도되는 기판, 인쇄용 잉크, 코팅 조성물 및 페인트의 매우 다양한 물리적 및 화학적 성질을 고려하여, 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-메타크릴로일옥시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트라이메톡시실란, 3-머캅토프로필트라이메톡시실란, 3-클로로프로필트라이메톡시실란 및 비닐트라이메톡시실란이다. 상기 실란 및 기타 실란은 Huls로부터 예를 들어 상표명 DYNASILAN(등록상표) 하에 상업적으로 입수가능하다.
일반적으로, 상기 첨가제의 제조자로부터의 상응하는 기술적 정보가 사용되어야 하거나, 당업자가 상응하는 예비 실험들을 통해 간단한 방식으로 이러한 정보를 수득할 수 있다.
그러나, 이러한 첨가제가 군 c7의 보조제로서 본 발명에 따른 중합성 LC 물질에 첨가되는 경우, 이의 비율은 임의적으로 중합성 LC 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 작용한다. 상응하는 기술적 정보는 일반적으로 이러한 경우에 대한 상기 첨가제의 제조사로부터 입수가능하거나, 상응하는 예비 실험들을 통해 당업자에 의해 간단한 방식으로 결정될 수 있다.
군 c8의 내긁힘성 향상 보조제는 예를 들어 Tego로부터 입수가능한 전술된 제품 TEGO(등록상표) Rad 2100, TEGO(등록상표) Rad 2200, TEGO(등록상표) Rad 2500, TEGO(등록상표) Rad 2600 및 TEGO(등록상표) Rad 2700을 포함한다.
이러한 보조제에 있어서, 군 c3에 대해 제시된 양의 데이터가 마찬가지로 적합한데, 즉 상기 첨가제는 액정 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 5.0 중량%, 바람직하게는 약 0 내지 3.0 중량%의 비율로 임의적으로 사용된다.
추가의 광, 열 및/또는 산화 안정화제로 언급될 수 있는 예는 하기와 같다:
알킬화된 모노페놀, 예컨대 2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페놀, 2-tert-부틸-4,6-다이메틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,6-다이-tert-부틸-4-n-부틸페놀, 2,6-다이-tert-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-tert-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, 알킬싸이오메틸페놀, 예컨대 2,4-다이옥틸싸이오메틸-6-tert-부틸페놀, 2,4-다이옥틸싸이오메틸-6-메틸페놀, 2,4-다이옥틸싸이오메틸-6-에틸페놀 및 2,6-다이도데실싸이오메틸-4-노닐페놀,
하이드로퀴논 및 알킬화된 하이드로퀴논, 예컨대 2,6-다이-tert-부틸-4-메톡시페놀, 2,5-다이-tert-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-tert-아밀하이드로크레인온, 2,6-다이페닐-4-옥타데실옥시페놀, 2,6-다이-tert-부틸하이드로퀴논, 2,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시아니솔, 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐 스테아레이트 및 비스(3,5-다이-tert-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"),
하이드록시화된 다이페닐 싸이오에터, 예컨대 2,2'-싸이오비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-싸이오비스(4-옥틸페놀), 4,4'-싸이오비스(6-tert-부틸-3-메틸페놀), 4,4'-싸이오비스(6-tert-부틸-2-메틸페놀), 4,4'-싸이오비스(3,6-다이-sec-아밀페놀) 및 4,4'-비스(2,6-다이메틸-4-하이드록시페닐)다이설파이드,
알킬리덴비스페놀, 예컨대 2,2'-메틸렌비스(6-tert-부틸-4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-tert-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-tert-부틸페놀), 2,2-에틸리덴비스(4,6-다이-tert-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스(6-tert-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-tert-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(6-tert-부틸-2-메틸페놀), 1,1-비스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 2,6-비스(3-tert-부틸-5-메틸-2-하이드록시벤질)-4-메틸페놀, 1,1,3-트리스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)부탄, 1,1-비스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-3-n-도데실-머캅토부탄, 에틸렌 글리콜 비스[3,3-비스(3'-tert-부틸-4'-하이드록시페닐)부티레이트], 비스(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)다이사이클로펜타다이엔, 비스[2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸벤질)-6-tert-부틸-4-메틸페닐]테레프탈레이트, 1,1-비스(3,5-다이메틸-2-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)-4-n-도데실-머캅토부탄 및 1,1,5,5-테트라키스(5-tert-부틸-4-하이드록시-2-메틸페닐)펜탄,
O-, N- 및 S-벤질 화합물, 예컨대 3,5,3',5'-테트라-tert-부틸-4,4'-다이하이드록시다이벤질 에터, 옥타데실 4-하이드록시-3,5-다이메틸벤질머캅토아세테이트, 트라이데실 4-하이드록시-3,5-다이-tert-부틸벤질머캅토아세테이트, 트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)아민, 비스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)다이싸이오테레프탈레이트, 비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)설파이드 및 아이소옥틸-3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질머캅토아세테이트,
방향족 하이드록시벤질 화합물, 예컨대 1,3,5-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)-2,4,6-트라이메틸-벤젠, 1,4-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)-2,3,5,6-테트라메틸-벤젠 및 2,4,6-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)페놀,
트라이아진 화합물, 예컨대 2,4-비스(옥틸머캅토)-6-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시아닐리노)-1,3,5-트라이아진, 2-옥틸머캅토-4,6-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,3,5-트라이아진, 2,4,6-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페녹시)-1,2,3-트라이아진, 1,3,5-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-다이메틸벤질)이소시아누레이트, 2,4,6-트리스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐에틸)-1,3,5-트라이아진, 1,3,5-트리스-(3,5-다이-tert-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,
벤질포스페이트, 예컨대 다이메틸 2,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질포스페이트, 다이에틸 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질포스페이트, 다이옥타데실 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤질포스페이트 및 다이옥타데실 5-tert-부틸-4-하이드록시-3-메틸벤질포스페이트,
아실아미노페놀, 예컨대 4-하이드록시라우로일아닐리드, 4-하이드록시스테아로일아닐리드 및 옥틸 N-(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐)카바메이트,
예를 들어 일가 또는 다가 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-옥탄올, i-옥탄올, 옥타데칸올, 1,6-헥산다이올, 1,9-노난다이올, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로판다이올, 네오펜틸 글리콜, 싸이오다이에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 트라이에틸렌 글리콜, 펜타에리트리톨, 트리스(하이드록시에틸)이소시아누레이트, N,N'-비스(하이드록시에틸)옥살아미드, 3-싸이아운데칸올, 3-싸이아펜타데칸올, 트라이메틸헥산다이올, 트라이메틸올프로판 및 4-하이드록시메틸-1-포스파-2,6,7-트라이옥사바이사이클로 [2.2.2]-옥탄의 프로피온산 및 아세트산 에스터,
아민 유도체를 기반으로 한 프로피온아미드, 예컨대 N,N'-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)헥사메틸렌다이아민, N,N'-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)트라이메틸렌다이아민 및 N,N'-비스(3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시페닐프로피온일)하이드라진,
아스코르브산(비타민 C) 및 아스코르브산 유도체, 예컨대 아스코르빌 팔미테이트, 라우레이트 및 스테아레이트, 및 아스코르빌 설페이트 및 포스페이트,
아민 화합물을 기반으로 한 산화 방지제, 예컨대 N,N'-다이이소프로필-p-페닐렌다이아민, N,N'-다이-sec-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-sec-부틸-p-페닐렌다이아민, 다이페닐아민, N-알릴다이페닐아민, 4-이소프로폭시다이페닐아민, N-페닐-1-나프틸아민, N-(4-tert-옥틸페닐)-1-나프틸아민, N-페닐-2-나프틸아민, 옥틸-치환된 다이페닐아민, 예컨대 p,p'-다이-tert-옥틸다이페닐아민, 4-n-부틸아미노페놀, 4-부티릴아미노페놀, 4-노나노일아미노페놀, 4-도데카노일아미노페놀, 4-옥타데카노일아미노페놀, 비스[4-메톡시페닐)아민, 2,6-다이-tert-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, tert-옥틸-치환된 N-페닐-1-나프틸아민, 모노- 및 다이알킬화된 tert-부틸/tert-옥틸다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 노닐다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 도데실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 아이소프로필/이소헥실다이페닐아민의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 tert-부틸다이페닐아민의 혼합물, 2,3-다이하이드로-3,3-다이메틸-4H-1,4-벤조싸이아진, 페노싸이아진, 모노- 및 다이알킬화된 tert-부틸/tert-옥틸페노싸이아진의 혼합물, 모노- 및 다이알킬화된 tert-옥틸페노싸이아진의 혼합물, N-알릴페노싸이아진, 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 트라이페닐포스닌 트라이페닐포스파이트, 다이페닐 알킬 포스파이트, 페닐 다이알킬 포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트라이라우릴 포스파이트, 트라이옥타데실 포스파이트, 다이스테아릴 펜타에리트리톨 다이포스파이트, 트리스(2,4-다이-tert-부틸페닐)포스파이트, 다이이소데실 펜타에리트리톨 다이포스파이트, 비스(2,4-다이-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨 다이포스파이트, 비스(2,6-다이-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨 다이포스파이트, 다이이소데실옥시 펜타에리트리톨 다이포스파이트, 비스(2,4-다이-tert-부틸-6-메틸페닐)펜타에리트리톨 다이포스파이트, 비스(2,4,6-트리스(tert-부틸페닐))펜타에리트리톨 다이포스파이트, 트라이스테아릴 소르비톨 트라이포스파이트, 테트라키스(2,4-다이-tert-부틸페닐)4,4'-바이페닐렌다이포스포나이트, 6-이소옥틸옥시-2,4,8,10-테트라-tert-부틸-12H-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 6-플루오로-2,4,8,10-테트라-tert-부틸-12-메틸-다이벤즈[d,g]-1,3,2-다이옥사포스포신, 비스(2,4-다이-tert-부틸-6-메틸페닐)메틸 포스파이트 및 비스(2,4-다이-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸 포스파이트,
2-(2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 예컨대 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-tert-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(5'-tert-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-tert-부틸-2'-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-sec-부틸-5'-tert-부틸-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(2'-하이드록시-4'-옥틸옥시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3',5'-다이-tert-아밀-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸, 2-(3,5'-비스-(α,α-다이메틸벤질)-2'-하이드록시페닐)벤조트라이아졸; 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시 페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)-5-클로로벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-메톡시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-옥틸옥시카보닐에틸)페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-tert-부틸-5'-[2-(2-에틸헥실옥시)카보닐에틸]-2'-하이드록시 페닐)벤조트라이아졸, 2-(3'-도데실-2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트라이아졸 및 2-(3'-tert-부틸-2'-하이드록시-5'-(2-이소옥틸옥시카보닐에틸)페닐 벤조트라이아졸의 혼합물; 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-벤조트라이아졸-2-일페놀]; 2-[3'-tert-부틸-5'-(2-메톡시카보닐에틸)-2'-하이드록시페닐]-2H-벤조트라이아졸과 폴리에틸렌 글리콜 300의 완전한 에스터화의 생성물,
황-함유 퍼옥사이드 소거제 및 황-함유 산화 방지제, 예컨대 3,3'-싸이오다이프로피온산의 에스터, 예를 들어 라우릴, 스테아릴, 미리스틸 및 트라이데실 에스터, 머캅토벤즈이미다졸 및 2-머캅토벤즈이미다졸의 아연, 다이부틸아연 다이싸이오카바메이트, 다이옥타데실 다이설파이드 및 펜타에리트리톨 테트라키스(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,
치환되지 않거나 치환된 벤조산의 에스터, 예컨대 4-tert-부틸페닐 살리실레이트, 페닐 살리실레이트, 옥틸페닐 살리실레이트, 다이벤조일레조르시놀, 비스(4-tert-부틸벤조일)레조르시놀, 벤조일레조르시놀, 2,4-다이-tert-부틸페닐 3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 헥사데실-3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트, 옥타데실-3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트 및 2-메틸-4,6-다이-tert-부틸페닐-3,5-다이-tert-부틸-4-하이드록시벤조에이트,
아크릴레이트, 예컨대 에틸 α-시아노-β,β-다이페닐아크릴레이트, 아이소옥틸 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, 입체장애 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-tert-부틸-4-하이드록시벤질말로네이트, 1-(2-하이드록시에틸)-2,2,6,6-테트라메틸-4-하이드록시피페리딘 및 석신산의 축합 생성물, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민 및 4-tert-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-부탄테트라카복시레이트, 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-tert-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)석시네이트, N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-4-일)헥사메틸렌다이아민 및 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-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-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-스피로[4.5]-데칸, 7,7,9,9-테트라메틸-2-사이클로운데실-1-옥사-3,8-다이아자-4-옥소스피로-[4.5]데칸 및 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,
옥살아미드, 예컨대 4,4'-다이옥틸옥시옥사닐리드, 2,2'-다이에톡시옥사닐리드, 2,2'-다이옥틸옥시-5,5'-다이-tert-부톡사닐리드, 2,2'-다이도데실옥시-5,5'-다이-tert-부톡사닐리드, 2-에톡시-2'-에틸옥사닐리드, N,N'-비스(3-다이메틸아미노프로필)옥살아미드, 2-에톡시-5-tert-부틸-2'-에톡사닐리드 및 이의 2-에톡시-2'-에틸-5,4'-다이-tert-부톡사닐리드과의 혼합물, 오쏘- 및 파라-메톡시-이치환된 옥사닐리드의 혼합물, 및 오쏘- 및 파라-에톡시-이치환된 옥사닐리드의 혼합물, 및
2-(2-하이드록시페닐)-1,3,5-트라이아진, 예컨대 2,4,6-트리스-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2,4-다이하이드록시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2,4-비스(2-하이드록시-4-프로필옥시페닐)-6-(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-옥틸옥시페닐)-4,6-비스(4-메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-도데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-트라이데실옥시페닐)-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-부틸옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-옥틸옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸)-1,3,5-트라이아진, 2-[4-(도데실옥시/트라이데실옥시-2-하이드록시프로폭시)-2-하이드록시페닐]-4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-[2-하이드록시-4-(2-하이드록시-3-도데실옥시프로폭시)페닐]-4,6-비스-(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-헥실옥시페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진, 2-(2-하이드록시-4-메톡시페닐)-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진, 2,4,6-트리스[2-하이드록시-4-(3-부톡시-2-하이드록시프로폭시)페닐]-1,3,5-트라이아진 및 2-(2-하이드록시페닐)-4-(4-메톡시페닐)-6-페닐-1,3,5-트라이아진.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 바람직하게는 Irganox(등록상표) 시리즈, 예를 들어 Ciba, Switzerland로부터 상업적으로 입수가능한 산화 방지제 Irganox(등록상표)1076 및 Irganox(등록상표)1010로부터 선택된 하나 이상의 특정 산화 방지제를 포함한다.
또 다른 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 예를 들어 상업적으로 입수가능한 Irgacure(등록상표) 또는 Darocure(등록상표)(Ciba AG) 시리즈, 특히 Irgacure 127, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 817, Irgacure 907, Irgacure 1300, Irgacure, Irgacure 2022, Irgacure 2100, Irgacure 2959, 또는 Darcure TPO로부터 선택되고, 상업적으로 입수가능한 OXE02(Ciba AG), NCI 930, N1919T(Adeka), SPI-03 또는 SPI-04(Samyang)로부터 추가로 선택된 하나 이상의, 보다 바람직하게는 둘 이상의 광 개시제의 조합을 포함한다.
중합성 LC 물질에서 전체 중합 개시제의 농도는 바람직하게는 0.5 내지 10%, 매우 바람직하게는 0.8 내지 8%, 보다 바람직하게는 1 내지 6%이다.
바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 바람직하게는 유기 용매로부터 선택된 적합한 용매에 용해된다.
용매는 바람직하게는 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 프로필 케톤, 메틸 아이소부틸 케톤, 2-펜타논, 3-펜타논, 사이클로펜타논 또는 사이클로헥사논; 아세테이트, 예컨대 메틸, 에틸 또는 부틸 아세테이트, 또는 메틸 아세토아세테이트; 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올 또는 아이소프로필 알코올; 방향족 용매, 예컨대 톨루엔, 아니솔, 3-페녹시톨루엔, 사이클로헥실 벤젠, 페닐 나프탈렌 또는 자일렌; 지환족 탄화수소, 예컨대 사이클로펜탄 또는 사이클로헥산; 할로겐화된 탄화수소, 예컨대 다이- 또는 트라이클로로메탄; 글리콜 또는 이의 에스터, 예컨대 PGMEA(프로필 글리콜 모노메틸 에터 아세테이트), γ-부티로락톤, PGME(프로필 글리콜 메틸 에터), EGBE(에틸렌 글리콜 부틸 에터)로부터 선택된다. 또한, 상기 용매의 이원, 삼원 또는 그 이상의 혼합물을 사용하는 것이 가능하다. 특히 다층 용도를 위해, 메틸 아이소 부틸 케톤, 3-펜타논, 톨루엔, 아니솔 또는 EGBG가, 블렌드로서 또는 개별적으로, 바람직하게 사용되는 용매 시스템이다.
중합성 LC 물질이 하나 이상의 용매를 함유하는 경우, 용매에서 RM을 포함하는 모든 고체의 전체 농도는 바람직하게는 10 내지 60%, 보다 바람직하게는 20 내지 50%, 특히 30 내지 45%이다.
바람직하게는, 중합성 LC 물질은 하나 이상의 화합물 I 또는 이의 상응하는 바람직한 하위 화학식의 화합물 이외에 하기를 포함한다:
a) 하나 이상의 화학식 RMT 및 상응하는 하위 화학식의 중합성 메소젠 화합물,
b) 임의적으로, 바람직하게는 화학식 DRM 및 상응하는 하위 화학식의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 다반응성 또는 이반응성 중합성 메소젠 화합물,
c) 바람직하게는 화학식 CRMa 내지 CRMc, 보다 바람직하게는 CRMb, 및 이의 하위 화학식의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 키랄 메소젠 화합물,
d) 임의적으로, 바람직하게는 화학식 MRM 및 상응하는 하위 화학식의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 일반응성 메소젠,
e) 임의적으로, 하나 이상의 광 개시제,
f) 임의적으로, 하나 이상의 산화 방지 첨가제,
g) 임의적으로, 하나 이상의 접착 촉진제,
h) 임의적으로, 하나 이상의 계면활성제,
i) 임의적으로, 하나 이상의 일반응성, 이반응성 또는 다반응성 중합성 비-메소젠 화합물,
j) 임의적으로, 광 중합을 개시하는 데 사용된 파장에서 최대 흡수를 나타내는 하나 이상의 염료,
k) 임의적으로, 하나 이상의 쇄-전달제,
l) 임의적으로, 하나 이상의 추가적 안정화제,
m) 임의적으로, 하나 이상의 윤활제 및 유동 보조제,
n) 임의적으로, 하나 이상의 희석제,
o) 임의적으로, 비-중합성 네마틱 성분, 및
p) 임의적으로, 하나 이상의 유기 용매.
보다 바람직하게는, 중합성 LC 물질은 하기를 포함한다:
a) 하나 이상의 화학식 I, 또는 이의 상응하는 바람직한 하위 화학식의 화합물,
b) 바람직하게는 하위 화학식 RMTa2-A4, 및/또는 RMTa2-A5 및/또는 RMTb-A3의 화합물로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 중합성 메소젠 화학식 RMT의 화합물 및 상응하는 하위 화학식,
c) 바람직하게는 화학식 DRMa-1의 화합물로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 이반응성 중합성 메소젠 화합물,
d) 임의적으로, 바람직하게는 화학식 MRM-1 및/또는 MRM-4 및/또는 MRM-6 및/또는 MRM-7의 화합물로부터 선택된 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상의 일반응성 중합성 메소젠 화합물,
e) 임의적으로, 화학식 CRMb, 특히 화학식 CRMb-1bI의 하나 이상의 키랄 메소젠 화합물,
f) 임의적으로, 바람직하게는 치환되지 않거나 치환된 벤조산의 에스터, 특히 Irganox(등록상표)1076으로부터 선택되고, 존재하는 경우 바람직하게는 0.01 내지 2 중량%, 매우 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%의 양의 하나 이상의 산화 방지 첨가제,
g) 임의적으로, 하나 이상의 광 개시제, 바람직하게는 Irgacure(등록상표)907, 및/또는 SPI-3, 및
h) 임의적으로, 하나 이상의 유기 용매, 바람직하게는 메틸 아이소부틸 케톤.
본 발명은
- 상기 및 하기에 기재되는 중합성 LC 물질의 층을 기판에 제공하는 단계,
- 중합성 LC 물질의 중합성 성분을 광 중합에 의해 중합하는 단계,
- 임의적으로, 기판으로부터 중합된 LC 물질을 제거하고/하거나 임의적으로, 이를 또 다른 기판에 제공하는 단계
에 의해 중합체 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.
이러한 중합성 LC 물질은 예를 들어 스핀-코팅, 인쇄 또는 다른 공지된 기법에 의해 기판에 코팅되거나 인쇄되고, 용매는 중합 전에 증발 제거된다. 대부분의 경우에서, 용매의 증발을 용이하게 하기 위해 혼합물을 가열하는 것이 적합하다.
중합성 LC 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, 힛-실(heat-seal) 인쇄, 잉크젯 인쇄, 또는 스탬프(stamp) 또는 인쇄 플레이트에 의한 인쇄에 의해 기판에 적용될 수 있다.
적합한 기판 물질 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), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리카보네이트(PC), 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 또는 사이클로 올레핀 중합체(COP), 또는 통상적으로 공지되어 있는 색 필터 물질, 특히 트라이아세틸셀룰로스(TAC), 사이클로 올레핀 중합체(COP), 또는 통상적으로 공지되어 있는 색 필터 물질이다. 적합한 기판은 표면 변형이 없는 일반 기판이거나, 격자 등과 같은 구조화된 기판일 수 있다.
중합성 LC 물질은 바람직하게는 일반 기판 상에 제공되는 경우 전체 층 전반에 걸쳐 균일한 정렬을 나타낸다. 그러나, 마찬가지로 중합성 LC 물질이 패턴화되거나 구조화되거나 일반적으로 불균일한 정렬을 나타내는 것이 바람직하다. 바람직한 실시양태에서, 중합성 LC 물질은 균일한 평면 또는 균일한 호메오트로픽 정렬을 나타낸다.
프리델-크리그-멧츠 법칙(Friedel-Creagh-Kmetz rule)을 사용하여, RM 층(γRM) 및 기판(γs)의 표면 에너지를 비교함으로써 혼합물이 평면을 수용할 것인지 호메오트로픽 정렬을 수용할 것인지를 예측할 수 있다.
γRM이 γs보다 큰 경우, 반응성 메소젠 화합물은 호메오트로픽 정렬을 나타낼 것이다. γRM이 γs보다 작은 경우, 반응성 메소젠 화합물은 호모지니어스(homogeneous) 정렬을 나타낼 것이다.
이론에 얽매이지 않고, 기판의 표면 에너지가 비교적 낮은 경우, 반응성 메소젠들 사이의 분자간 힘은 RM-기판 계면을 가로지르는 힘보다 강하고, 결과적으로 반응셍 메소젠은 분자간 힘을 최대화하기 위해 기판에 수직으로 정렬된다(호메오트로픽 정렬).
또한, 호메오트로픽 정렬은 양쪽 친매성 물질을 사용함으로써 달성될 수 있고; 이는 중합성 LC 물질에 직접 첨가될 수 있거나, 기판이 호메오트로픽 정렬 층 형태의 상기 물질로 처리될 수 있다. 양쪽 친매성 물질의 극성 헤드는 기판에 화학적으로 결합하고, 탄화수소 테일은 기판에 수직으로 향한다. 양쪽 친매성 물질과 RM 사이의 분자간 상호 작용이 호메오트로픽 정렬을 촉진한다. 통상적으로 사용되는 양쪽 친매성 계면활성제는 전술되어 있다.
호메오트로픽 정렬을 촉진하기 위해 사용되는 또 다른 방법은 코로나 방전 처리를 플라스틱 기판에 적용하여 상기 기판 표면에 알코올 또는 케톤 작용기를 생성하는 것이다. 이러한 극성 기는 RM또는 계면활성제에 존재하는 극성 기와 상호작용하여 호메오트로픽 정렬을 촉진할 수 있다.
기판의 표면 장력이 RM의 표면 장력보다 클 때, 계면을 가로지르는 힘이 우세하다. 계면 에너지는 반응성 메소젠이 기판과 평행하게 정렬되는 경우 최소화되어 RM의 장축이 기판과 상호작용할 수 있다. 평면 정렬이 촉진될 수 있는 한가지 방법은, 기판을 폴리이미드 층으로 코팅한 후에, 정렬 층을 벨벳 헝겊으로 러빙(rubbing)하는 것이다.
다른 적합한 평면 정렬 층은 예를 들어 US 5,602,661, US 5,389,698 또는 US 6,717,644에 기재되어 있는 바와 같이 러빙된 폴리이미드 또는 광 정렬에 의해 제조된 정렬 층으로 당분야에 공지되어 있다.
일반적으로, 정렬 기술의 개관은 예를 들어 문헌[I. Sage, "Thermotropic Liquid Crystals", edited by G. W. Gray, John Wiley & Sons, 1987, pages 75-77]; 및 [T. Uchida and H. Seki, "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 LC 물질의 중합성 화합물을 동일반응계 광 중합에 의해 중합하거나 가교결합한다(하나의 화합물이 2개 이상의 중합성 기를 함유하는 경우).
광 중합은 하나의 단계로 수행될 수 있다. 또한, 제1 단계에서 반응하지 않은 화합물을 제2 단계에서 광 중합하거나 가교결합하는 것이 가능하다(마무리 경화).
바람직한 제조 방법에서, 중합성 LC 물질을, 예를 들어 WO 01/20394, GB 2,315,072 또는 WO 98/04651에 기재된 바와 같이, 기판에 코팅한 후에, 예를 들어 화학 방사선에 대한 노출에 의해 광 중합한다.
LC 물질의 광 중합은 바람직하게는 화학 방사선에 이를 노출시킴으로써 달성된다. 화학 방사선은 광(예컨대 UV 광, IR 광 또는 가시광선)에 의한 조사, X-선 또는 감마선에 의한 조사, 또는 고 에너지 입자(예컨대 이온 또는 전자)에 의한 조사를 의미한다. 바람직하게는, 중합은 특히 UV 광을 사용하는 광 조사에 의해 수행된다. 화학 방사선을 위한 공급원으로서, 예를 들어 단일 UV 램프 또는 UV 램프의 세트가 사용될 수 있다. 고 출력 램프를 사용할 ‹š, 경화 시간이 감소될 수 있다. 광 방사선을 위한 또 다른 가능한 광원은 레이저(예컨대 UV 레이저, IR 레이저 또는 가시광선 레이저)이다. 광 방사선을 위한 또 다른 가능한 공급원은 LED 램프이다.
경화 시간은 특히 중합성 LC 물질의 반응성, 코팅된 층의 두께, 중합 개시제의 유형 및 UV 램프의 출력에 의존적이다. 경화 시간은 바람직하게는 5분 이하, 매우 바람직하게는 3분 이하, 가장 바람직하게는 1분 이하이다. 대량 생산을 위해서는, 30초 이하의 짧은 경화 시간이 바람직하다.
적합한 UV 복사 전력은 바람직하게는 5 내지 200 mWcm-2 범위, 보다 바람직하게는 50 내지 175 mWcm-2 범위, 가장 바람직하게는 100 내지 150 mWcm-2범위이다.
적용된 UV 방사선과 관련하여, 및 시간의 함수로서, 적합한 UV 선량은 바람직하게는 25 내지 7200 mJcm-2 범위, 보다 바람직하게는 100 내지 7200 mJcm-2 범위, 가장 바람직하게는 200 내지 7200 mJcm-2 범위이다.
광 중합은 바람직하게는 불활성 기체 대기 하에, 바람직하게는 가열된 질소 대기에서 수행되며, 공기에서의 중합이 또한 가능하다.
광 중합은 바람직하게는 1 내지 70℃, 보다 바람직하게는 5 내지 50℃, 보다 더 바람직하게는 15 내지 30℃의 온도에서 수행된다.
본 발명에 따른 중합된 LC 필름은 플라스틱 기판, 특히 TAC, COP 및 색 필터에 대한 양호한 접착성을 갖는다. 따라서, 이는 기판에 잘 접착되지 않을 수 있는 후속 LC 층을 위한 접착제 또는 베이스(base) 코팅으로서 사용될 수 있다.
중합체 필름의 광학 용도를 위해, 이는 바람직하게는 0.5 내지 10 ㎛, 매우 바람직하게는 0.5 내지 5 ㎛, 특히 0.5 내지 3 ㎛의 두께를 갖는다.
입사 빔의 파장(λ)의 함수로서 중합체 필름의 광학적 지연(δ(λ))은 하기 식 7로 제공된다:
δ(λ) = (2πΔn·d)/λ (7)
상기 식에서,
Δn은 필름의 복굴절률이고;
d는 필름의 두께이고;
λ는 입사 빔의 파장이다.
스넬리우스(Snellius) 법칙에 따라, 입사 빔의 방향의 함수로서 복굴절률은 하기 식 8과 같이 정의된다:
Δn = sinΘ / sinΨ (8)
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 0.4, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.3, 보다 더 바람직하게는 0.01 내지 0.25이다.
본 발명에 따른 중합체 필름의 두께의 함수로서 광학 지연은 200 nm 미만, 바람직하게는 180 nm 미만, 보다 더 바람직하게는 150 nm 미만이다.
또한, 본 발명의 중합체 필름은 정렬 필름, 또는 다른 액정 또는 RM 물질에 대한 기판으로서 사용될 수 있다. 본 발명자들은 상기 및 하기에 기재되는 중합성 LC 물질로부터 수득가능한 중합체 필름이 이의 개선된 디웨팅 특징으로 인해 다층 용도에서 특히 유용함을 밝혀냈다. 이러한 방식으로, 상이한 광학 특성을 갖는 하나 이상, 바람직하게는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 이상의 광학 필름 또는 바람직하게는 중합된 LC 필름, 보다 바람직하게는 중합된 CLC 필름의 스택이 제조될 수 있다.
요약하면, 본 발명에 따른 중합된 LC 필름 및 중합성 LC 물질은 광학 요소, 예컨대 편광자, 보상기, 정렬 층, 원형 편광자 또는 색 필터에서, 액정 디스플레이 또는 프로젝션 시스템, 장식성 이미지에서, 액정 또는 효과 안료의 제조를 위해, 및 특히 공간적으로 변화되는 반사 색을 가진 반사 필름에서, 예를 들어 장식성, 정보 저장 또는 보안 용도를 위한 다색 이미지, 예컨대 위조 방지 서류, 예컨대 신분증 또는 신용 카드, 은행권 등으로서 유용하다.
본 발명에 따른 중합된 LC 필름은 투과형 또는 반사형 디스플레이에서 사용될 수 있다. 이는 통상적인 OLED 디스플레이 또는 LCD, 특히 LCD에서 사용될 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시양태에 대한 특정 참조에 의해 전술되고 후술한다. 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남 없이 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있음이 이해되어야 한다.
전술되고 후술하는 다수의 화합물 또는 혼합물은 상업적으로 입수가능하다. 이러한 화합물 모두는 공지되어 있거나, 문헌(예를 들어 표준서, 예컨대 문헌[Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart])에 기재된 바와 같이 자체로 공지된 방법에 의해 공지되어 있고 반응에 적합한 반응 조건 하에 정밀하게 제조될 수 있다. 또한, 자체로 공지되어 있는 변형이 있을 수 있되, 여기서 언급되지는 않는다.
본 발명의 상기 실시양태에 대한 변형이 있을 수 있고 이들 역시 본 발명의 범주에 포함됨이 이해될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 동일하거나 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적 특징은 본원에 개시된 각각의 특징을 대체할 수 있다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 본원에 개시된 각각의 특징은 단지 일반적인 일련의 동등하거나 유사한 특징의 하나의 예일 뿐이다.
본원에 개시된 특징 모두는 이들 특징 및/또는 단계의 적어도 일부가 서로 상충하는 조합을 제외하고는 임의의 조합으로 조합될 수 있다. 특히, 본 발명의 바람직한 특징은 본 발명의 모든 양태에 적용가능하며 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 비-필수적인 조합으로 기술된 특징들은 (조합되지 않고) 별개로 사용될 수 있다.
전술한 특징, 특히 바람직한 실시양태의 특징 중 다수가 본 발명의 실시양태의 부분으로서만이 아닌 본질적으로 독창적이라는 점이 이해될 수 있다. 현재 청구되는 본 발명에 부가하여 또는 대안적으로 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
실시예 1
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00063
제형을 40% 고체로 MIBK(메틸 아이소부틸 케톤)에 용해시킨 후 15부로 나누고, 이를 각각 하기 계면활성제로 고체 제형의 0.03%를 구성하도록 도핑하였다.
Figure pct00064
혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 60℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
생성된 각각의 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 선택된 계면활성제에서 양호한 CLC 정렬이 관찰되는 경우, 동일한 제형의 추가 코트를 상기 주어진 것과 동일한 방법에 따라 상부에 코팅한다. 각각의 필름은 두 번째 어닐링 단계 후 디웨팅에 대해 육안으로 검사한다.
Figure pct00065
실시예 2
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00066
제형을 40% 고체로 MIBK(메틸 아이소부틸 케톤)에 용해시킨 후 9부로 나누고, 이를 각각 하기 계면활성제로 고체 제형의 0.03%를 구성하도록 도핑하였다.
Figure pct00067
실시예 1의 제형 C 내지 Q를 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 필름을 60℃에서 60초 동안 어닐링시킨다. 필름을 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
각각의 필름을 초기 경화 후 CLC 정렬 및 시각적 헤이즈에 대해 시각적으로 검사하였다. 선택된 계면활성제에서 양호한 CLC 정렬이 관찰되는 경우, 동일한 계면활성제로 상응하는 계면활성제 도핑된 제제 B(R-Z)를 상기 기재된 바와 같은 동일한 방법에 따라 상부에 코팅한다.
Figure pct00068
이러한 결과로부터 CLC 제형의 계면활성제로 Tego Twin 4000을 선택하면 두 번째 단계에서 디웨팅 문제가 발생하지 않으면서 여러 층의 CLC의 우수한 정렬 품질을 허용한다는 것이 분명하다.
실시예 3 - 비교 실시예
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00069
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00070
실시예 4
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00071
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00072
실시예 5
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00073
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00074
실시예 6
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00075
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 100℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00076
실시예 7
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00077
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00078
실시예 8
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00079
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00080
실시예 9
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00081
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00082
실시예 10
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00083
제형을 MIBK에서 35% 고체로 용해시키고, 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 90℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다.
중합체 필름을 경화 후 CLC 정렬에 대해 시각적으로 검사하였다. 필름 결정화 또는 디웨팅이 어떠한 코팅된 필름에서도 관찰되지 않았다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 필름을 측정한다. 필름 두께를 Dektak Profilometer를 사용하여 측정한다. 이러한 측정의 결과를 하기 표에 나타냈다:
Figure pct00084
실시예 11
하기 제형을 제시된 표에 따라 제조하였다:
Figure pct00085
Figure pct00086
각각의 제형을 40% 고체로 MIBK에 용해시킨다. 각각의 혼합물을 30초 동안 1000rpm에서 폴리이미드가 러빙된 유리에 스핀 코팅한다. 습윤 필름을 100℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다. 각각의 필름을 초기 경화 후 CLC 정렬 및 시각적 헤이즈에 대해 시각적으로 검사하였다. 검사 후 제형 11-A로부터 수득된 중합체 필름을 제형 11-B의 혼합물의 스핀 코팅에 의해 오버코팅한다. 제형 11-B의 습윤 필름을 100℃에서 60초 동안 어닐링시키고 N2 하에서 Light Hammer 6 Fusion 컨베이어 벨트 UV 램프(250mJ)에서 경화시킨다. 생성된 이중층을 초기 경화 후 CLC 정렬 및 시각적 헤이즈에 대해 시각적으로 검사하였다. 반사 파장 및 반사 대역폭을 결정하기 위해 Shimadzu 3600 UV-Vis 분광계를 사용하여 다층 필름을 측정한다.
Figure pct00087
필름 분석으로부터 각 층에 대해 넓은 대역폭으로 하나의 CLC 필름을 다른 필름 위에 직접 코팅하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 겹치는 반사 대역에서 확인할 수 있듯이 각 층의 반사 특성에 유해한 영향도 없다.

Claims (17)

  1. 하나 이상의 반응성 메소젠(mesogenic) 화합물, 하나 이상의 키랄 화합물, 및 하나 이상의 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 중합성(polymerizable) 액정(LC) 물질:
    Figure pct00088

    상기 식에서,
    R1은 각각 서로 독립적으로, 알킬 라디칼 또는 아릴 라디칼이되, 라디칼 R1의 적어도 80%는 메틸 라디칼이고,
    R2는 각각 서로 독립적으로,
    (a)
    Figure pct00089

    [상기 식에서,
    R3는 각각 서로 독립적으로, 수소 또는 알킬 라디칼을 나타내고,
    R4는 각각 서로 독립적으로, 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼을 나타내고,
    c는 1 내지 20의 정수를 나타내고,
    d는 0 내지 50의 정수를 나타내고,
    e는 0 내지 50의 정수를 나타냄];
    (b) -(CH2-)fOR5
    [상기 식에서,
    R5는 각각 서로 독립적으로, 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼, 또는 원하는 경우 에터 기를 포함하는 다이메틸 프로판 라디칼을 나타내고,
    f는 2 내지 20의 정수를 나타냄]; 또는
    (c) -(CH2-)g(OC2H4-)h(OC3H8)j(OCH2CH(C6H5))kOR6
    [상기 식에서,
    R6는 수소, 알킬 또는 카복실 라디칼이고,
    g는 2 내지 6의 수이고,
    h는 0 내지 20의 수이고,
    i는 1 내지 50의 수이고,
    j는 0 내지 10의 수이고,
    k는 0 내지 10의 수임]
    를 나타내거나; 또는
    (d) 라디칼 R1에 해당하되,
    단, 평균 분자에서 적어도 하나의 라디칼 R2는 정의 (a)를 갖고, a는 1 내지 500의 수이고, b는 0 내지 10의 수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    화학식 I의 화합물의 농도가 0.01 중량% 내지 1 중량%인, 중합성 LC 물질.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    하기 화학식 RMT로부터 선택된 하나 이상의 반응성 메소젠을 포함하는 중합성 LC 물질:
    Figure pct00090

    상기 식에서,
    P는 중합성 기이고,
    Sp는 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
    r2 및 r3은 서로 독립적으로 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    R11은 P-Sp-, 또는 임의적으로 불소화된 알킬, 알콕시, 싸이오알킬, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
    A 및 B는 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 임의적으로 함유하고 L로 임의적으로 일치환되거나 다치환된 방향족 또는 지환족 기, 바람직하게는 1,4-페닐렌, 피리딘-2,5-다이일, 피리미딘-2,5-다이일, 싸이오펜-2,5-다이일, 나프탈렌-2,6-다이일, 1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2,6-다이일, 인단-2,5-다이일, 바이사이클로옥틸렌 또는 1,4-사이클로헥실렌을 나타내되, 이때 1 또는 2개의 비인접 CH2 기는 임의적으로 O 및/또는 S로 대체되고, 이들 기는 치환되지 않거나 1, 2, 3 또는 4개의 기 L로 치환되고,
    L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)ORx, -C(=O)Rx, -NRxRy, -OH, -SF5; 또는 하나 이상의 H 원자가 F 또는 Cl로 임의적으로 대체된, 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시, -CN, 또는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이고,
    Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
    Z11 및 Z12는 여러 번 존재하는 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,
    m은 0, 1, 2, 3 또는 4이고,
    n1은 1 내지 10의 정수이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    화학식 RMT의 화합물의 농도가 40 중량% 내지 99 중량%인, 중합성 LC 물질.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 DRM으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 중합성 LC 물질로서, 이때 화학식 RMT의 화합물은 화학식 DRM의 화합물로부터 제외되는, 중합성 LC 물질:
    Figure pct00091

    상기 식에서,
    P1 및 P2는 서로 독립적으로 중합성 기를 나타내고,
    Sp1 및 Sp2는 서로 독립적으로 스페이서 기 또는 단일 결합이고,
    MG는 막대형 메소젠 기이고, 이는 바람직하게는 하기 화학식 MG로부터 선택되고:
    Figure pct00092

    A1 및 A2는 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, N, O 및 S로부터 선택된 하나 이상의 헤테로 원자를 임의적으로 함유하고 L로 임의적으로 일치환되거나 다치환된 방향족 또는 지환족 기를 나타내고,
    L은 P-Sp-, F, Cl, Br, I, -CN, -NO2, -NCO, -NCS, -OCN, -SCN, -C(=O)NRxRy, -C(=O)ORx, -C(=O)Rx, -NRxRy, -OH, -SF5, 임의적으로 치환된 실릴, 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 아릴 또는 헤테로아릴, 또는 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이되, 이때 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체되고,
    Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
    Z1은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -S-CO-, -CO-S-, -O-COO-, -CO-NRx-, -NRx-CO-, -NRx-CO-NRy, -NRx-CO-O-, -O-CO-NRx-, -OCH2-, -CH2O-, -SCH2-, -CH2S-, -CF2O-, -OCF2-, -CF2S-, -SCF2-, -(CH2)n1, -CF2CH2-, -CH2CF2-, -CF2CF2-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CH=CRx-, -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 정수, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4이다.
  6. 제5항에 있어서,
    이반응성 또는 다반응성 메소젠의 농도가 1 중량% 내지 60 중량%인, 중합성 LC 물질.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 MRM으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 중합성 LC 물질로서, 이때 화학식 RMT의 화합물은 화학식 MRM의 화합물로부터 제외되는, 중합성 LC 물질:
    Figure pct00093

    상기 식에서,
    P1, Sp1 및 MG는 화학식 DRM에서 주어진 의미를 갖고,
    R은 P-Sp-, 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, 또는 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 6개의 C 원자를 갖는 직쇄 또는 분지형 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시를 나타내되, 이때 하나 이상의 H 원자는 F 또는 Cl로 임의적으로 대체되고,
    X는 할로겐, 바람직하게는 F 또는 Cl이고,
    Rx 및 Ry는 서로 독립적으로 H, 또는 1 내지 12개의 C 원자를 갖는 알킬이다.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 CRMa 내지 CRMc의 화합물로부터 선택된 하나 이상의 반응성 키랄 화합물을 포함하는 중합성 LC 물질:
    Figure pct00094

    상기 식에서,
    P0*는 중합성 기 P를 나타내고,
    A0 및 B0은 여러 번 존재하는 경우 서로 독립적으로, 치환되지 않거나 상기에 정의된 1, 2, 3 또는 4개의 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*는 여러 번 존재하는 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,
    a는 0, 1 또는 2이고,
    b는 0, 또는 1 내지 12의 정수이고,
    z는 0 또는 1이고,
    화학식 CRMa에서 나프탈렌 고리는 하나 이상의 동일하거나 상이한 기 L로 추가로 치환될 수 있되,
    L은 서로 독립적으로 F, Cl, CN, 또는 1 내지 5개의 C 원자를 갖는 할로겐화된 알킬, 알콕시, 알킬카보닐, 알콕시카보닐, 알킬카보닐옥시 또는 알콕시카보닐옥시이다.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    액정 매질에서 키랄 화합물의 농도 양이 1 내지 20 중량%인, 중합성 LC 물질.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가적 계면활성제, 광 개시제, 안정화제, 촉매, 증감제, 억제제, 쇄-전달제, 공반응 단량체, 반응성 시너(thinner), 표면-활성 화합물, 윤활제, 습윤제, 분산제, 소수화제, 접착제, 유동 개선제, 탈기제 또는 소포제, 디에어레이터(deaerator), 희석제, 반응성 희석제, 보조제, 착색제, 염료, 안료 및 나노 입자로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 임의적으로 포함하는 중합성 LC 물질.
  11. 하나 이상의 화학식 I의 화합물을 하나 이상의 반응성 메소젠 화합물 및 하나 이상의 키랄 화합물과 혼합하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질의 제조 방법.
  12. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질의 층을 기판에 제공하는 단계,
    - 상기 중합성 LC 물질을 광 중합하는 단계, 및
    - 임의적으로, 중합된 LC 물질을 기판으로부터 제거하고/하거나, 임의적으로, 이를 또 다른 기판에 제공하는 단계
    에 의해 중합체 필름을 제조하는 방법.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질로부터,
    - 상기 중합성 LC 물질의 층을 기판에 제공하는 단계,
    - 상기 LC 물질을 광 중합하는 단계, 및
    - 임의적으로, 중합된 LC 물질을 기판으로부터 제거하고/하거나, 임의적으로, 이를 또 다른 기판에 제공하는 단계
    를 포함하는 방법에 의한 수득가능한 중합체 필름.
  14. 광학 컴포넌트(optical component)에서의 제13항에 따른 하나 이상의 중합체 필름 또는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질의 용도.
  15. 제13항에 따른 하나 이상의 중합체 필름 또는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질을 포함하는 광학 컴포넌트.
  16. 전기광학 장치에서의 제15항에 따른 광학 컴포넌트의 용도.
  17. 제15항에 따른 광학 컴포넌트, 제13항에 따른 하나 이상의 중합체 필름, 또는 제1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 따른 중합성 LC 물질을 포함하는 전기광학 장치.
KR1020237013595A 2020-09-24 2021-09-23 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름 KR20230070300A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20198135 2020-09-24
EP20198135.4 2020-09-24
PCT/EP2021/076208 WO2022063902A1 (en) 2020-09-24 2021-09-23 Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230070300A true KR20230070300A (ko) 2023-05-22

Family

ID=72659015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237013595A KR20230070300A (ko) 2020-09-24 2021-09-23 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230340329A1 (ko)
EP (1) EP4217442A1 (ko)
JP (1) JP2023542377A (ko)
KR (1) KR20230070300A (ko)
CN (1) CN116194551A (ko)
TW (1) TW202222922A (ko)
WO (1) WO2022063902A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220124176A (ko) 2019-12-06 2022-09-13 버텍스 파마슈티칼스 인코포레이티드 나트륨 채널의 조절제로서의 치환된 테트라하이드로푸란
GB2603274A (en) * 2020-12-04 2022-08-03 Merck Patent Gmbh Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
AU2022284886A1 (en) 2021-06-04 2023-11-30 Vertex Pharmaceuticals Incorporated N-(hydroxyalkyl (hetero)aryl) tetrahydrofuran carboxamides as modulators of sodium channels
WO2024052363A1 (en) * 2022-09-08 2024-03-14 Merck Patent Gmbh Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01133003A (ja) 1987-11-18 1989-05-25 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光板
SG50596A1 (en) 1991-07-26 2001-01-16 Rolic Ag Photo-oriented polymer networks and method of their manufacture
US6160597A (en) 1993-02-17 2000-12-12 Rolic Ag Optical component and method of manufacture
SG50569A1 (en) 1993-02-17 2001-02-20 Rolic Ag Optical component
US5486935A (en) 1993-06-29 1996-01-23 Kaiser Aerospace And Electronics Corporation High efficiency chiral nematic liquid crystal rear polarizer for liquid crystal displays having a notch polarization bandwidth of 100 nm to 250 nm
JPH08271731A (ja) 1995-03-28 1996-10-18 Nitto Denko Corp 偏光板
GB2329636B (en) 1996-07-01 2000-07-19 Merck Patent Gmbh Chiral dopants
GB2315072B (en) 1996-07-04 2000-09-13 Merck Patent Gmbh Circular UV polariser
TW373123B (en) 1996-07-26 1999-11-01 Merck Patent Gmbh Combination of optical elements, means to produce substantially linear polarized light, optical retardation film and liquid crystal display device
DE19834162A1 (de) 1997-08-13 1999-02-18 Merck Patent Gmbh Chirale Verbindungen
US6514578B1 (en) 1999-06-30 2003-02-04 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Polymerizable mesogenic tolanes
KR100675996B1 (ko) 1999-07-02 2007-01-29 메르크 파텐트 게엠베하 다층 콜레스테릭 필름의 제조 방법
US7060200B1 (en) 1999-09-03 2006-06-13 Merck Patent Gmbh Multireactive polymerizable mesogenic compounds
EP1212655B1 (en) 1999-09-16 2015-01-07 Merck Patent GmbH Optical compensator and liquid crystal display i
JP4058481B2 (ja) 2001-04-12 2008-03-12 日東電工株式会社 重合性液晶化合物および光学フィルム
GB2388599B (en) 2002-04-18 2005-07-13 Merck Patent Gmbh Polymerisable tolanes
DE10232115A1 (de) 2002-07-16 2004-02-05 Goldschmidt Ag Organopolysiloxane zur Entschäumung wässriger Systeme
JP4008358B2 (ja) 2003-01-10 2007-11-14 日東電工株式会社 広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法
ATE399832T1 (de) 2004-09-06 2008-07-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbares flüssigkristallmaterial
US7527746B2 (en) 2005-01-28 2009-05-05 Chisso Corporation Liquid crystal polyfunctional acrylate derivative and polymer thereof
US20180148648A1 (en) * 2015-05-21 2018-05-31 Merck Patent Gmbh Reactive mesogens

Also Published As

Publication number Publication date
EP4217442A1 (en) 2023-08-02
CN116194551A (zh) 2023-05-30
TW202222922A (zh) 2022-06-16
JP2023542377A (ja) 2023-10-06
WO2022063902A1 (en) 2022-03-31
US20230340329A1 (en) 2023-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102444325B1 (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
KR102458810B1 (ko) 중합가능 액정 물질 및 중합된 액정 필름
EP3784754B1 (en) Polymerisable liquid crystal material and polymerised liquid crystal film
KR102587323B1 (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
EP3784753B1 (en) Polymerisable liquid crystal material and polymerised liquid crystal film
KR20230070300A (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
EP3914669A1 (en) Method for the preparation of a liquid crystal polymer film
EP3837333B1 (en) Polymerisable liquid crystal material and polymerised liquid crystal film
KR20210142672A (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
WO2021259825A1 (en) Polymerisable liquid crystal material and polymerised liquid crystal film
KR102494750B1 (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
US11697769B2 (en) Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
KR20210043615A (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
KR102443408B1 (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
WO2019034590A1 (en) POLYMERIZABLE LIQUID CRYSTALLINE MATERIAL AND POLYMERIZED LIQUID CRYSTALLINE FILM
KR20220069844A (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
KR20210099087A (ko) 중합성 액정 물질 및 중합된 액정 필름
WO2024052363A1 (en) Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
WO2024042008A1 (en) Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
KR20230031361A (ko) 중합가능 액정 물질 및 중합된 액정 필름
WO2021219765A1 (en) Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film