TW200565B - Light polarizing material based on quinaldic acid derivatives - Google Patents

Description

A6 B6. 五、發明説明（i ) 本發明係闞於僑光物質，它們的凝固懸浮》和流《懸浮 腰，Μ及包含有埴類流«懸浮體的光W。 偏光物質，例如：碘硫酸奎寧的膠態懸浮體和如碘疏酸 奎寧般的光極化结晶，分別被揭示於美國專利1,951，664 (Land)和 2,178,996 (Land)中。美囲専利 2,237,567 (Land)則掲示了以各種方法來製造薄片型的偏光物質，方 法中包括將碘的溶液和碘化物，塗抹在事先被拉伸使 其中分子同向之聚乙烯基酵薄片上。在此技藝界中*還有 許多其他有關於播光物質，它們的凝固懸浮《，由它們衍 生出之暦合薄片產物，以及它們的用途的専利，例如：美 國專利第 2,041,138號（Land) 、2.078,245 (Land)、 2,168,220 (Land) ' 2, 168,221 (Land) ' 2 . 185,018 (Sauer) 、 -2,230,262 (Pollack) 、 2,246,087 (Bailey 等人）、2,256,108(Blake) · 2,263,249(Rogers)， 2,306,108(Land)等 2,328,219 (Lannd)K 及 2,375,963 (Thonad)。英國専利433,455掲示了二氯化-氯五氨絡鈷 疏酸鹽過碘化物粒子在製造偏光體中的用途。這些和其他 專利，Μ及在此專利說明軎中所提到的先前技藝，都併在 此作為參考用。 目前·光極化物質之曆壓凝固懸浮鱷之重要用途，通常 稱為”薄片偏光鏡"，包括：僱光太陽眼嫌的鏑片•扭曲向 列型和其他型液晶顯示器之姐件，以及各類的濾光鏞，包 括與光發射顯示器一起使用的對照增強滹光鏡。然而’大 家都知道，如此使用的薄片搞光縯•常會因高热、高度紫 本纸張尺度適用中國a家標準(CNS)«F4規格(210x297公釐） {請先聞讀背面之注竞事4再填客本页) .···装· •訂. •線· 200565 A6 _'_B6_ 五、發明說明（2 ) 外線照射和/或特別是水份高而發生降解。 «光化和其他物霣之液應懸浮《已被用於各種光Μ中， 它們包含装有细小粒子的液《懸浮《的小管子，可以利用 霣埸或磁埸使逋些小粒子同向排列，以便改變光埭透邊懸 浮《的方向。可參閲例如：美國専利第3,708,219 (Fori ini公司），3,743,382 (Rosenberg)、4,078,856 (Thoupson 公司）、4.113,362 (Saxe等人）、4,164,365 (Saxe) 、 4,407,565 (Saxe)M 及 4,442,963 (Thompson公 司）Ο 美國専利4,131,334 (Witte等人）說明了 一種藉由將含 氮有機化合物氫化，然後再與遘當酸反應Μ形成鹽*而製 造偏光粒子的方法。該Μ隨後可Μ再反應*通常則是與碘 和無櫬碘化物反應，以製成安定的多碘化物粒子。 本發明的一個目的是提供對紫外線照、高溫和高濕度具 有高安定性的僑光物霣。 多卣化物，包括多碘化物，早已為人所知。多碘化物是 碘原子和無機或有櫬基質的錯合物。高地纳等人（

Godina et al )在 J. Gen Chen.蘇聯，20. (19 5 0)， 第1005-1016頁中，討論了多碘化物和其他多鹵化物， 已知多碘化物中的一種是偏光结晶物質，碘硫酸奎寧，它 是由酸式硫酸奎寧與碘和碘化氫反應生成。奎寧生物驗族 中其他物質的鹽*與碘和碘化氫反應後，也可形成偏光多 碘化物，例如：酸式硫酸辛可尼丁。在逭些物質中，元素 碘以多碘險離子形式與生物_酸Μ结合；此陰離子巳有各 -4 - 本纸ft尺度通用中國a家烊準（CNS)f 4規格（2丨0X297公釐） {請先閱讀背面之注意事· 項再瑱貧本页) .裝· .打· •線. M濟邾中央標肀局®:工消合作社卬製 200565 A6 B6 五、發明說明（3) 種不同描述，高地纳等（Godina et al >將其描述為 13-，而田嫌彭（Teitelbau·)等人，在 JACS, KUDL (1978),第3215-3217頁中則將它描述為Ιβ_·。 高地納 等人指出，多碘陰離子是由碘和碘化氳之間的反應所形成 ，例如： ⑴ I2 + HI = Η*+Ι3- 同樣似地· I，多碘陰《子可由下面的反應形成。 ⑵ 2U + HI = Η- +Ιβ_ 高地那等人解釋說僑光多碘化物包含了多碘除鑪子和作 為限離子之奎寧的酸鹽及其相似物。然而*沒有任何明顯 的隈雕子存在時，也可製成多碘化物，例如：澱粉-碘繕 合物和拉伸或是定向聚乙稀酵-碘錯合物。田雄彭 (Teitelbaum)等人報告指出，澱粉-碘箱合物在其澱粉的 澱粉酶姐分中•含有形式為碘鍵的吸附碘，Ιβ_多碘陰雕 子是構成埴些鐽的主要物霣。高地纳等人（Godina et al )提出的理論為：碘疏酸奎寧、澱粉-碘和定向PVA-碘 錯合物都是"吸附的多碘化物”，在其中分子碘你一層一層 地吸附在多碘化物鍵上。 本發明的僑光物質是一種錯合物，並且是由下列物質反 應所生成；（i)元素碘，（ii>氫鹵酸和/或是銨，»金羼 或ϋ土金靨鹵化物，以及Uii)如下的式I化合物。此錯 合物含有吸附的分子碘。我們相信該錯合物也含有多碘陰 離子，I，·其中X是3或5，因為高地纳等人（Godina et al)和田鐵彭（Teitelbaum et al)都有報告指出，多狭 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •装. .訂. .線. 本紙張尺度適用中Η國家樣準(CNS)甲4規格(210x297公釐） 200565 A6 _'_B6_ 五、發明說明（4 ) 陰離子是由U)元索碘和（Π)碘化物之間的反*形成。此 外，高地纳等人（Godina et al>報告指出，含有吸附分子 碘和多碘除離子的结晶，都是有僑光性霣的。 在後面的霣施例中，僑光物質都是由化合物I與碘和狭 化物、溴化物或是氯化物反應而製得。在這情形時，陰離 子分別是 -Ι-Ι-Γΐ-Ι-Ι- 逋是用田餓彭（Teitelbaun et al)等人所說明的結構作 為棋型。 高地納等人（Godina et al)的報告指出’含有吸附分子 碘的褊光錯合物，無法依化學計量方式•以结構式定義之 Ο •可用於製造本發明偏光物質的化合物I *具有化學式如 下： (請先聞讀背面之注竞事項再填足本页) •裝· -打·

•線· 衣纸張尺度適用中國囷家惊毕(CNS>甲4規格(210X297公s·) Α6 Β6 五、發明説明（5 ) 其中R1是羧基，而R2是羧基、甲氧基、硝基、胺基、羥基 或是纆羧基，羥基或甲氧基取代的低碳烷基。”低磺烷基 ”一詞，包括了：直鐽或支鍵烷基*例如：甲基、乙基、 丙基、異丙基、丁基、異丁基、持_-丁基----等等。通常 低碳烷*將有1至大約6個磺原子，較佳1至4個碳原子 〇 化合物I是已知化合物本身，或可為已知化合物的異構 物、同糸物或類似物，而且可Μ用與這類已知化合物相似 的方法製備。 可Μ用的式I化合物包括： >fh合物 1-4「甲氧基喹啉酸 2 - 4 -羥基唼啉酸 Μ济部中*梂苓局W工消介合作Τ1卬¾ f請先閱讀背面之注意事項再填.^本頁) •打. •緣 本發明的僑光物質，是由式I化合物*與元素碘和氫》 酸和/或銨、金羼或Ml 土金羼鹵合物在进當溶劑，例如 ;酵或醚酵中，反應製得。可參閲美國專利第1,951.661 、2, 176,516和2,289,712號。該鹵化物通常是_化物，但 也可Μ是澳化物或氛化物。形成多氯化物的反應，較佳是 在保護膠質•如1979年8月14日頒發的美國専利第 4,164,365號中所掲示的硝基嫌維素或共聚物一之存在下 進行。目前較佳是將化合物I製成第一溶液，並將碘和按 或鹺金羼或驗土金靨鹵化物的混合物製成第二溶液，丨旦如 果有必要，鹵化物可存在於任一個或兩個溶液中。然後’ 將兩個溶液混合在一起，而即使在室溫下*多_化物也將 -7 - 冬纸Λ尺度適用中Β國家榇準(CNS)甲4規格(210x297公釐） 經濟部中央標"-局Η工消"合作：ώ印製 A6 B6 五、發明説明（6) 立即形成。隨後再Μ任何逋合技術，例如：過濾等•回收 餳光多鹵化物结晶。 若要用在光閥中時，則是將多鹵化物粒子懸浮在液態懸 浮介霣中。如所知的，該液態懸浮介質，實際上可以是任 何不等電液《，只要其可想浮粒子，並溶解聚合物安定劑 。該液態懸浮介質較佳具有相當高的霣胆和低蒸汽壓•而 且不會使懸浮體的粒子或其他姐分發生降解或被侵典。可 參閲例如頒給Saxe的美國専利第4,270,841和4,407,565號 Ο 當用於凝固懸浮《時，多鹵化物粒子是分散或分佈於由 通當薄膜形成物霣所構成的轚俚薄片上，例如：_酸嫌維 素或聚乙烯酵或是其相似物。可參閿例如：美圔專利第 2,178,996和 2,041,138號。 竇倫例1和2 將大約1.5克的化合物1 ，溶於含有10克2 -乙氧基乙 酵和3克甲酵的13克溶液中，隨後再將此溶液，與溶有 0.22克碘化鈣和1.3克碘的10克正-丙酵溶液混合。立即 有藍色偏光结晶形成。以同樣的程序處理化合物2，並觀 察到相類似的结果。 n m m ^ m λ 重覆實施例1和2，但以有效量的溴化鈣取代碘化鈣。 形成帶有略為不同藍色的偏光结晶。

窗油；俐R筘R 重覆實施例1和2·但以有效量的氛化鈣取代轨化鈣。 本·紙張尺度適用中B a家榇準（CNS)T·!規格（210x297公釐） (請先閱讀计面之注意事項再瑱寫本页) .裝· .«濟郎中央櫺;|1-局肖工消-;?合作；；1卬^ _56δ Α6 Β6 五、發明說明（7) 形成帶有略為不同藍色的偏光结晶。 奮撫俐7和8 將大約1.5克的化合物1 ，溶於包含有1〇克2-乙氧基 乙酵和3克甲酵之13克溶液中•然後，將此溶液與由 0.58克碘化鉀UI)溶於大約0.58克水中所形成的溶液混合 ，接著*再將由1.3克碘溶於10克正-丙酵中所形成的溶 液，加入其中。立即有藍色偏光结晶形成。對化合物2， 重覆相同的程序，並覼察到相似的结果。逋些貫施例說明 了本發明的粒子可Κ容忍水和水汽，因為它們事實上是在 有水存在下製得•而且保持不溶。 當嫌俐9和1 0 重覆實施例7和8，但Μ 0.62克的碘化绝取代0.58克的 碘化鉀，並獲.致相似的结果。 雖然，在上面的實施例中，都是使用僩別的鹵化物*但 也可Μ在上述的反應中有利的使用碘化物和其他鹵化物的 混合物。此如說，溶有等奠耳數的碘化鉋和碘化鈣的溶液 »可與溶有化合物I和碘的溶液反應•形成微细偏光结晶 〇 奮掄俐1 1 在由20克苯甲*酸乙酯和130克乙酸乙酯姐成的混合溶劑 中，讓大約1克的化合物1 ·與0.31克碘化鈣和0.25克的 碘化合。讓反應混合物接受1小時的超音波攪拌*期間有 小的藍色針狀偏光结晶形成。 已知本發明所使用的一些化合物I ，會形成金屬鹽和/ (請先«ί*背面之注意事項再填穷本页) •装· •打· •線 -9 - 本纸張尺度適用中國國家梂準（CNS)T4^格（2丨0x297公釐） 經济郯+*標爷局35:工消"合作^卬^ 20056ο Α6 Β6 五、發明說明（8 ) 或本身魷是金騰-螯合化合物。因此•對本發明偏光物質 形成的一種可能解釋，是當化合物I輿碘和鹵化物反應時 ，鹵化物和碘都是以離子形式進入反應。比如說·如果卣 化物是碘化鈣CaU，碘可以Ca*2 (U): 形式進入反應， 帶正罐的鈣離子會被化合物I蝥合，而（“厂除離子則與 正鈣離子鐽结•因而形多碘化物结晶。雖然此一解釋似乎 很合理，但並不意味著此一申請案需受埴涸理論所約束。 奮淪锎1 2 4 -甲氧基睡啉酸多碘化物硝基嫌維素錯合物的懸浮體 的製備。 將1克4 -甲氣基晻啉酸與0.31克碘化鈣· 0.2 5克碘和 5克不含水低黏度（18-25 CPS)硝基嫌維素，加入由130克 乙酸乙酯和20克笨甲酸乙酯所姐成的混合溶劑中。將反應 混合物搖動15分鐘後*再Μ超音波攪拌10小時。在超音波 攪拌過程中•有小的藍色針狀僑光结晶形成。所得的懸浮 液在2500 rpn轉速下* _心分離1小時，拋棄沉澱物。上 層清液再在14,500 rp·的_速下艫心分離1小時，然後* 倒掉上層清液，並將沉澱物重新再懸浮於乙酸乙酯中，並 在其中加入有效量的逋當聚合物溶液*比如說可加入 10-15克由丙烯酸新-戊酯/羥甲基丙烯醯胺之96.75% / 3.25%共聚物，溶於新-戊酸新-戊酯中所形成的溶液 。將此新懸浮液放入興空裝置中大約5小時，以便將幾乎 所有的乙酸乙酯完全蒸發掉♦存在的任何其他沸點不高的 (請先閱讀背面之注素事項再填寫本页) •装· •訂· •綠. -10 - 表紙ftKJt逋用中國a家樣準（CNS)T·)境恪(210X297公釐> 經濟部屮*標"-局Μ工消贽合作；卬" 200565 A6 B6 五、發明説明（9 ) 溶劑•也可能被蒸發掉一部份。 随後，將懸浮液WHalocarbon Oil種類0.8/100 (由位 在紐澤西的 Hackensack 之 Hal ocarbon Products 所製造 )和任何其他需要的溶劑*例如：新-*稀釋至所須的程 度· Μ便提供所需截止態光學密度和反懕時間。可K再加 入另外的聚合物。 這樣的懸浮液已纆強度的紫外線照射|结果極理想。在 距離紫外埭燈一呎遠的地點，烴過大約1個月後，裝有4 -甲氧碁唾啉酸多碘化物》浮體的测試小管子，並沒有出 現明顯的性質變化。 上述類型的液態懸浮《可以用在各種光閫中·它使用 AC霣場使在該懸浮液中的粒子定向，以便改變和/或控制 光線透過懸浮體。埴樣的光两，比如說可Μ用作為：可變 透光窗戶、《片鏡、鏑子、和眼鏡，Μ及作為電子字母數 宇和形影像顯示器。 然而，利用改變懸浮_的姐成•何Μ製得在先前技藝中 被稱為凝固懸浮體者•而非可用於上述光閥中的流《懸浮 «I或液態懸浮體。本發明粒子的凝固懋浮體，將包含例如 一鴒光薄片或薄膜，其中將攢入該粒子與其他物質。 在此技藝界中•已知有許多製造偏光薄片和薄膜的方法 。舉例來說，美國専利2,178,996揭示了一種方法：形成 某些偏光粒子*再將這些粒子混入可含有醋酸纖維素的分 散介質中，然後，譆粒子的分敗體流動、摘壓、拉伸或滾 動，俾分散的僑光结晶的針軸可Κ賁質平行定向，因而製 {請先閱讀背面之注意事項再填宵本页) •裝· •打· _線 -11 - 夂纸張尺度適用中Β國家樣準(CNS) Τ4規格(210X297公釐)

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A B 明 說 明 發 五 得薄片狀偏光體。美國專利2,041,138掲示，偏光體較佳 可K製成相當薄的片或膜•其中包含著懸浮介霣和分散在 其中的细小粒子。如果有必要，偏光體本身可以被永久地 或可分離地固定在通當載體上•載體較佳是透明的，例如 :玻璃板或是膠質的薄片。在發現偏光《本身可能需要某 種形式的保護時，便可能需要這樣的載體。它同時也揭示 了使用不對稱的粒子，包含有這些粒子的介質流遇邊部， 以及藉著凝固或硬化該介質，使逭些粒子保持在定向位置 Ο 美國專利2,168,22 0掲示了有翮以” Polaroid”商檷名販 賣的偏光物質之資料。塑化劑、膠黏劑和各類型靥合片之 使用，以及形成造些曆合片的方法也有揭示。 美國專利2.2 46,0 87掲示了多種類型的偏光薄膜* Μ及 餳光鏡的用途，例如包括：用於播風玻璃、窗戶、眼鏡、 譲目鏑、太陽眼鏡、照相機鏡片、顯微鏡、鏡子，Μ及與 三度空間罨影配合一起使用。 美國専利2,256,108掲示了 一種將僑光薄膜由一載體轉 移至另一 «體的方法，Μ及所使用相闞的各種物質。 由前述任何專利和許多其他專利及其他在此技藝界中已 知的來源可獲取的資訊*都可用來製造僑光凝固懸浮體、 薄膜和薄片，它們都含有實質平行定向的粒子；Μ及自其 製成的傾光體，和產品。 然而，如美國専利2,237,567和2,375,963號，和此技藝 界中巳知其他知識來源所述，許多規今商用偏光鏡，並不 -12 - 表纸張尺度適用中B Η家樣準（CNS>fM規格(210x297公釐） {請先閏請背面之注意事項再填寫本頁) •装. •打. •線 200565 A6 B6 五、發明說明（il ) 採用實心分閭粒子平行定向於其中之薄膜或薄片，而是使 用聚乙烯酵多碘化物的薄片，其光粬在薄片之平面上，而 且只讓幾乎垂直於光袖振動的光線，幾乎沒有任何吸收的 逋遇。已知目前在市面上可購得僑光鏡，在長時間惡烈環 境條件下·都很容易降解，例如是在高溫、高瀰度、紫外 線照射下•或特別是這些條件的姐合下。 儘管市售薄Η偏光鏡有環境降解問題，但由製造的角度 來看，讓拉伸的聚合物薄片，與染料、著色劑，或是與雜 和碘化物反懕，以形成偏光錯合物，而不是如前述般地使 用多個個別偏光结晶，可能是較佳或是必要的。為達此目 的，本發明之有用具《實施例也包括了包含本發明化合物 I的化合物，而其每一個分子都接有可聚合不飽和基。 然而，由本發明的粒子和其他物霣的凝固懸浮體*所製 成的熇光鏡，在高溫及高度紫外線照射下，都能保持安定 ，而且它也極能忍受水。因此，本發明能使偏光體和攬有 這類物質的產品之品質大_提昇。 雖然，已說明的是，本發明的持定具體實施例，但要明 暸的是精於此技S者可對它們再作許多改良，而這也都是 在本發明的精神和範團内。 (請先閱讀卄面之注意本巩再填育本頁) .¾.. •打. .緣 3 1*

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Claims (1)

1. 20056 > ..一 —-柃告本丨 AT B7 C7 DT 六、申汸專利苑® 一棰含有吸附碘的镧光物質，其特徴為：此物霣包含下 列物質反應獲得的錯合物：（i)元素碘，（ii)氳鹵酸和 /或銨的或是·金羼或是鹸土金羼鹵化物，以及（iii) 具有化學式如下的化合物： (#先g讀背V®之注意事項‘再瑱"冬頁)

   2. 3. 其中R1是 基或是經 $據申請 由酸和/ 物，是氛 根據申請 該化合物 4. 一種製造 懸浮介質 粒子和至少一種 的分散物質•其 1 、2或3項的 5. 一種偏光體，此 質的粒子，這粒 平行不能動，其 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 羧基♦ 羧基， 專利範 或銨或 化物、 專利範 是4 -光閥的 ，分散 而R2是 羥基或 園第1 是驗金 溴化物 蘭第1 甲氧基 液態騄 在其中 溶解在 特激為 偏光物 偏光體 子的傾 特徹為 羧基、 甲氧基 項的鴒 颺或是 或是碘 或2項 唼啉酸 浮》， 的眾多 其中· :該偏 質的粒 包含分 光軸被 :這些 14 甲氧基 取代的 光物質 醮±金 化物。 的僑光 或是4 此懸浮 小而不 以將粒 光粒子 子。 散在載 該載Μ 偏光粒 、硝基、胺基、控 低磺烷基。” ，其特徵為：該氫 鼷鹵化物中的鹵化 物質*其特微為： -羥基喹啉酸。 Μ包含不等電液《 等軸形的钃光物質 子分敗在懸浮體中 是申謫専利範國第 «中的許多偏光物 定向，並維持實質 子是申請專利範圍 木紙張尺度適川屮W家標準(CNS) Ψ4Μ1格(210父297公茇) AT B7 ^00565 c： 六、申請專利苑園 第1 、2或3項的偏光物質的粒子。 6. —種光閥，此光閥包含裝有偏光粒子懸浮在液《懸浮介 質中的懋浮«的小管子，其特徴為：該偏光粒子是申諝 專利範圍第1 、2或3項的偏光物質的粒子。 (請先閱讀背面之注意事項t填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 5 11 木紙诋尺度適、丨，《 W宋標芈（CNS)〒4规格（210 X 297公垃）