TW201910497A - 液晶膠囊及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
要求一種粒徑小於可見光的波長範圍的下限以示出光學各向同性的液晶膠囊及其製造方法。提供一種通過表面活性劑使用苯乙烯馬來酸酐共聚物且在膠囊壁形成中使用三聚氰胺預聚物,而強固且粒徑小於可見光的波長範圍的下限(約380 nm)的液晶膠囊及其製造方法。
Description
本發明是關於一種液晶膠囊及其製造方法。尤其是關於一種平均粒徑為約10 nm~380 nm以示出光學各向同性的液晶膠囊及其製造方法。
具有在膠囊的中空部分中內包有液晶組成物的結構的液晶膠囊用作液晶顯示元件,尤其期待用於柔性顯示器(例如專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3及非專利文獻1)。 具體而言,已知有一種利用棒塗布機等將包含液晶膠囊與黏合劑(樹脂)的混合物塗布於梳齒型(橫電場)基板上,並僅在一側基板進行驅動的液晶顯示元件。此種液晶顯示元件是利用克爾效應(Kerr effect)來驅動。
當將液晶膠囊用於此種僅在一側基板進行驅動的液晶顯示元件時,若所述液晶膠囊的粒徑超過可見光的波長範圍的下限(約380 nm),則可見光的散射變大,且難以顯示黑色。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平8-67878 [專利文獻2]日本專利特開2010-211182 [專利文獻3]韓國註冊專利1506328 [非專利文獻]
[非專利文獻1]《光學快訊(Optics EXPRESS)》Vol. 21, No. 13 P15719-15727(1 July 2013)
[發明所要解決的問題] 在所述狀況下,要求粒徑小於可見光的波長範圍的下限以示出光學各向同性的液晶膠囊及其製造方法。 [解決問題的技術手段]
本發明者等發明了如下的液晶膠囊、及其製造方法,所述液晶膠囊是經過如下步驟來製造:將液晶組成物(包含一種或兩種以上的液晶化合物的組成物)及表面活性劑混合,使用均質機等乳化裝置製備微米乳液(microemulsion),並由其製備奈米乳液(nanoemulsion),將所述奈米乳液與單體混合並使用原位(in-situ)聚合法製造液晶膠囊。 此處,所謂微米乳液為包含數量平均粒徑為數微米至數百微米的液滴的乳液,所謂奈米乳液為包含數量平均粒徑為數奈米至數百奈米的液滴的乳液。
本發明包含例如以下形態的發明。 首先,為一種液晶膠囊,其是由三聚氰胺樹脂或脲-福馬林樹脂包覆液晶組成物而成。其次,為一種液晶膠囊的製造方法,其包括:由將液晶組成物及表面活性劑混合而獲得的混合材料製備微米乳液的步驟A;由所述微米乳液製備奈米乳液的步驟B;以及對所述奈米乳液混合三聚氰胺預聚物而製造液晶膠囊的步驟C。
[發明的效果] 根據本發明,可獲得平均粒徑小於可見光的波長範圍的下限(約380 nm)以示出光學各向同性的液晶膠囊。
本發明為下述項等。 項1. 一種液晶膠囊,其是由包含三聚氰胺樹脂或脲-福馬林樹脂的膠囊壁包覆液晶組成物而成,且平均粒徑為10 nm~380 nm。 項2. 根據項1所述的液晶膠囊,其是由包含三聚氰胺樹脂的膠囊壁包覆液晶組成物而成。
項3. 項1或項2所述的液晶膠囊,其中液晶組成物含有作為液晶化合物1的選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物、及作為液晶化合物2的選自式(2)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物,並且具有氰基的化合物的比例相對於液晶組成物整體而小於3重量%,式(1)及式(2)中,R1
、R2
及R3
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A1
、環A2
、環A3
、環A4
及環A5
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;Z1
、Z2
、Z3
、Z4
及Z5
獨立為單鍵、亞乙基(ethylene)、亞乙烯基(Vinylene)、亞甲氧基(Methyleneoxy)、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基(Ethynylene)、或四氟亞乙基,但Z1
及Z2
中的至少一個為亞乙炔基;X1
、X2
、X3
、X4
、X5
及X6
獨立為氫或氟,但X1
及X2
不會同時為氟,X4
及X5
不會同時為氟;Y1
為氟、氯、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷基、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷氧基、或至少一個氫由鹵素取代的碳數2~12的烯基;l為1或2,m為0、1或2,當l及m表示2時,存在多個的環A2
、環A4
、Z2
及Z4
分別可相同,也可不同。
項4. 根據項3所述的液晶膠囊,其中液晶組成物進而含有作為液晶化合物3的選自式(3)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物,式(3)中,R4
及R5
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A6
或環A7
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z6
為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基;Z7
為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、或四氟亞乙基;n為0、1或2,當n表示2時,存在多個的環A7
及Z7
分別可相同,也可不同;但是,式(1)所表示的化合物除外。
項5. 根據項1至項4中任一項所述的液晶膠囊,其中液晶組成物的波長589 nm下的光學各向異性(在25℃下測定)為0.20~0.35的範圍,且頻率1 kHz下的介電各向異性(在25℃下測定)為8~40的範圍。
項6. 一種液晶膠囊的製造方法,其製造根據項1至項5中任一項所述的液晶膠囊。
項7. 根據項6所述的液晶膠囊的製造方法,其包括:由將液晶組成物及表面活性劑混合而獲得的混合材料製備微米乳液的步驟A;由所述微米乳液製備奈米乳液的步驟B;以及對所述奈米乳液混合三聚氰胺預聚物而製造液晶膠囊的步驟C。
項8. 根據項6或項7所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含自由基聚合中的推電子性(electron donating properties)單體與馬來酸酐的共聚物的水解物。
項9. 根據項6至項8中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含1-十八烯-馬來酸酐共聚物的水解物。
項10. 根據項6或項7所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含苯乙烯-馬來酸酐共聚物的水解物。
項11. 根據項6至項8中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中液晶膠囊的製造方法中所使用的表面活性劑的重量平均分子量為1,000~500,000。
項12. 根據項6至項11中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中步驟B中使用高壓式的微粒化裝置。
項13. 根據項6至項12中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑的含量相對於液晶組成物100重量份而為1重量份~50重量份。
項14. 根據項6至項13中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中膠囊壁的含量相對於液晶組成物100重量份而為1重量份~60重量份。
項15. 根據項6至項14中任一項所述的液晶膠囊的製造方法,其中液晶組成物的含量相對於液晶膠囊的整體量而為50重量%~90重量%。
1.液晶膠囊 本發明的液晶膠囊包括:含有液晶化合物的液晶組成物、表面活性劑及膠囊壁。具體而言,膠囊壁為閉曲面狀,液晶組成物配置於膠囊壁的內側。另外,在膠囊壁的內側進而配置有表面活性劑的親水性部分,在液晶組成物的外側配置有表面活性劑的疏水性基。作為閉曲面狀的具體例,可列舉球面、橢圓球面等。膠囊壁的組成並無特別限定,但優選聚合物,進而優選三聚氰胺聚合物。 液晶組成物為包含一種或兩種以上的液晶化合物的材料。另外,表面活性劑可為一種化合物,也可包含多種化合物。
液晶膠囊的平均粒徑為10 nm~380 nm。就顯示品質這一觀點而言,液晶膠囊的平均粒徑優選30 nm~250 nm,進而優選30 nm~200 nm。再者,本說明書中,所謂「平均粒徑」,為在25℃下利用光散射法測定50次所得的粒徑的個數基準的平均值。
通常,所獲得的液晶膠囊為分散於水中的狀態,但也可以添加有黏合劑材料等的溶液狀態來使用。另外,黏合劑材料可為一種或兩種以上。作為黏合劑材料,可使用聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)或可作為膠囊壁使用的三聚氰胺系等水溶性化合物。另外,也可使用分散於水中的氯乙烯系、乙酸乙烯系、丙烯酸系或矽酮系等乳液。只要為液晶膠囊內的內容物不漏出的狀態,則可進行作為分散液的水的溶媒置換,也可將溶於進行了置換的溶媒中的化合物用作黏合劑材料。進而,也可在其後的步驟中使黏合劑材料進行反應。
2.液晶膠囊的製造方法 本發明的液晶膠囊的製造方法包括:對包含液晶組成物及表面活性劑的混合材料使用乳化裝置而製備微米乳液的步驟A;繼而製備奈米乳液的步驟B;以及對所述奈米乳液混合三聚氰胺預聚物而製造液晶膠囊的步驟C。進而,若對步驟C進行詳細說明,則對所述奈米乳液混合單體並利用in-situ聚合法構築膠囊壁。
2-1微米乳液的製備步驟(步驟A) 一邊利用均質機等對表面活性劑溶液進行攪拌,一邊每次少量投入液晶組成物,則形成微米尺寸的水中油滴乳液(O/W乳液)。 以下,對所述混合材料中所含的表面活性劑及液晶組成物進行說明。
2-1-1.表面活性劑 本發明的液晶膠囊的製造方法中所使用的表面活性劑若具有表面活性,則並無特別限定,但優選與液晶組成物與膠囊壁的表面兩者親和。
作為與液晶組成物及膠囊壁的表面兩者親和的表面活性劑,為共有疏水性與親水性的化合物,例如可列舉:甘油、乙二醇、二乙二醇、單乙醚、丁二醇、丙二醇、丙酸戊二醇等,作為本發明的液晶膠囊的製造方法中所使用的表面活性劑,優選使用自由基聚合中的推電子性單體與馬來酸酐的共聚物的水解物,更優選使用可具有取代基的苯乙烯與馬來酸酐的共聚物的水解物、烯基與馬來酸酐的共聚物的水解物、及醚與馬來酸酐的共聚物的水解物,特別優選使用苯乙烯-馬來酸酐共聚物的水解物、1-十八烯-馬來酸酐共聚物的水解物、及2-乙基己基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物的水解物。
若這些化合物的分子量過大,則不會溶解於水,且黏度上升而難以混合。本發明的表面活性劑的重量平均分子量優選1,000~500,000,特別優選5,000~50,000。
相對於液晶組成物100重量份,表面活性劑的含量優選1重量份~50重量份,進而優選5重量份~40重量份。
2-1-2.液晶組成物 液晶組成物可用作具有向列相的組成物,且可通過添加光學活性化合物而用作光學活性的組成物。 液晶組成物包含液晶化合物,可進而任意地包含光學活性化合物、抗氧化劑、紫外線吸收劑、二色性色素等添加劑。 具有正的介電各向異性的液晶組成物具有約-10℃以下的向列相的下限溫度、約70℃以上的上限溫度、約0.20至約0.35的範圍的光學各向異性、以及約8至約40的範圍的介電各向異性。 具有負的介電各向異性的液晶組成物具有約-10℃以下的向列相的下限溫度、約70℃以上的上限溫度、約0.08至約0.35的範圍的光學各向異性、以及約-2至約-20的範圍的介電各向異性。含有液晶組成物的元件具有大的電壓保持率。這些液晶組成物適合於有源矩陣(Active Matrix,AM)元件,特別適合於透過型的AM元件。
(1)液晶組成物中所含的液晶化合物 混合材料中所使用的液晶組成物中所含的液晶化合物若與單體的相容性良好且在水中為難溶性,則並無特別限定。另外,包含液晶化合物的液晶組成物例如可列舉:向列液晶、碟狀液晶、膽甾醇型液晶、手性向列液晶等。這些中,優選向列液晶。
液晶組成物優選包含特性不同的液晶化合物。具體而言,優選關於向列相的上限溫度、黏度、光學各向異性、介電各向異性、比電阻等具有規定的特性。本發明中所使用的液晶組成物使用式(1)所表示的液晶化合物1,視需要使用式(3)所表示的液晶化合物3。具有正的介電各向異性的液晶組成物使用式(2)所表示的液晶化合物2,具有負的介電各向異性的液晶組成物使用式(4)所表示的液晶化合物4。以下,匯總液晶化合物1~液晶化合物4的特性。 再者,就比電阻或電壓保持率的觀點而言,優選具有氰基的化合物的比例相對於液晶組成物整體而小於3重量%。 表1 液晶化合物的特性
表1中,L表示大或高,M表示中等程度,S表示小或低。記號L、M、S是基於成分化合物之間的定性比較的分類,0(零)表示值大致為零。液晶化合物2的介電各向異性為正,液晶化合物4的介電各向異性為負,表中的記號分別表示介電各向異性的絕對值的大小。
若使用液晶化合物1,則示出液晶組成物的光學各向異性上升的傾向,若使用液晶化合物2,則示出液晶組成物的介電各向異性正向上升(長軸方向上的介電常數變大)的傾向,若使用液晶化合物3,則示出液晶組成物的光學各向異性上升的傾向、向列相的上限溫度上升的傾向、或者向列相的下限溫度下降的傾向。若使用液晶化合物4,則示出液晶組成物的介電各向異性負向上升(短軸方向上的介電常數變大)的傾向。液晶化合物4是以調整液晶組成物的彈性常數並調整元件的電壓-透過率曲線為目的而添加。
具有正的介電各向異性的液晶組成物優選包含液晶化合物1與液晶化合物2,進而優選包含液晶化合物1與液晶化合物2及液晶化合物3。具有負的介電各向異性的液晶組成物優選包含液晶化合物1及液晶化合物4,進而優選包含液晶化合物1、液晶化合物3及液晶化合物4。再者,液晶化合物1~液晶化合物4分別優選包含多種化合物。
在液晶組成物中,為了獲得良好的光學各向異性及良好的向列相的上限溫度,基於液晶組成物的總量,液晶化合物1的優選比例優選20重量%~70重量%,進而優選25重量%~70重量%,特別優選30重量%~65重量%。
在液晶組成物中,為了獲得良好的光學各向異性及良好的正的介電各向異性,基於液晶組成物的總量,液晶化合物2的優選比例優選25重量%~75重量%,進而優選30重量%~75重量%,特別優選35重量%~70重量%。
在液晶組成物中,為了獲得良好的光學各向異性及良好的向列相的下限溫度,基於液晶組成物的總量,液晶化合物3的優選比例優選10重量%~55重量%,進而優選10重量%~50重量%,特別優選10重量%~45重量%。
在液晶組成物中,為了獲得良好的光學各向異性及良好的負的介電各向異性,基於液晶組成物的總量,液晶化合物4的優選比例優選10重量%~80重量%,進而優選15重量%~70重量%。
作為液晶化合物1,可列舉下述式(1)所表示的化合物。(式(1)中,R1
及R2
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A1
、環A2
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;Z1
及Z2
獨立為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基,但Z1
及Z2
中的至少一個為亞乙炔基;X1
、X2
及X3
獨立為氫或氟,但X1
及X2
不會同時為氟;l為1或2,當l表示2時,存在多個的環A2
及Z2
分別可相同,也可不同)。
四氫吡喃-2,5-二基為優選。
作為液晶化合物1,式(1)所表示的化合物中優選下述式(1-1)所表示的化合物。式(1-1)所表示的化合物中,優選式(1-1-1)~式(1-1-13)所表示的化合物。
(式(1-1)及式(1-1-1)~式(1-1-13)中,R11
及R21
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A11
為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z11
為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基;X11
為氫或氟)。
式(1-1)中,為了提升化合物的光學各向異性,優選的環A11
為1,4-亞苯基、或2-氟-1,4-亞苯基。為了提升上限溫度,關於1,4-亞環己基的立體構形是反式(trans)優於順式(cis)。 為了提升化合物的光學各向異性,優選的Z11
為單鍵或亞乙炔基。 為了提升化合物的介電各向異性,優選的X11
為氟。
優選液晶化合物1的至少一種為式(1-1-3)所表示的化合物、式(1-1-4)所表示的化合物、或式(1-1-5)所表示的化合物。另外,優選液晶化合物1的至少兩種為式(1-1-3)所表示的化合物及式(1-1-5)所表示的化合物、或式(1-1-4)所表示的化合物及式(1-1-5)所表示的化合物的組合。
作為液晶化合物2,可列舉下述式(2)所表示的化合物。(式(2)中,R3
為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A3
、環A4
及環A5
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;Z3
、Z4
及Z5
獨立為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基,X4
、X5
及X6
獨立為氫或氟,但X4
及X5
不會同時為氟;Y1
為氟、氯、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷基、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷氧基、或至少一個氫由鹵素取代的碳數2~12的烯基;m為0、1或2,當m表示2時,存在多個的環A4
及Z4
分別可相同,也可不同)。
為了提升上限溫度,關於1,4-亞環己基的立體構形是反式優於順式。
作為液晶化合物2,式(2)所表示的化合物中可列舉下述式(2-1)及式(2-2)所表示的化合物。式(2-1)所表示的化合物中,優選下述式(2-1-1)~式(2-1-13)所表示的化合物。
(式(2-1)及式(2-1-1)~式(2-1-13)中,R31
為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A31
為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;環A41
及環A51
獨立為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z31
、Z41
及Z51
獨立為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基,但Z31
、Z41
及Z51
的至少一個為二氟亞甲氧基;X51
及X61
獨立為氫或氟;Y11
為氟、氯、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷基、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷氧基、或至少一個氫由鹵素取代的碳數2~12的烯基;m1
為0、1或2,當m1
表示2時,存在多個的環A41
及Z41
分別可相同,也可不同)。
式(2-1)中,為了提升化合物的光學各向異性,優選的環A31
為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基,優選的環A41
或環A51
為1,4-亞苯基、或2-氟-1,4-亞苯基。四氫吡喃-2,5-二基為優選。 為了提升化合物的介電各向異性,優選的Z31
、Z41
或Z51
為二氟亞甲氧基,為了提升化合物的比電阻,優選的Z31
、Z41
或Z51
為單鍵。 為了提升化合物的介電各向異性或為了提升向列相的上限溫度,優選的m1
為1。 為了提升化合物的介電各向異性,優選的X51
或X61
為氟。 為了降低化合物的向列相的下限溫度,優選的Y11
為氟。
液晶化合物2中,優選式(2-1)所表示的化合物的至少一種為式(2-1-2)所表示的化合物、式(2-1-5)所表示的化合物、式(2-1-6)所表示的化合物、或式(2-1-10)所表示的化合物。另外,液晶化合物2中,優選式(2-1)所表示的化合物的至少兩種為式(2-1-2)所表示的化合物及式(2-1-6)所表示的化合物、式(2-1-5)所表示的化合物及式(2-1-6)所表示的化合物、或式(2-1-6)所表示的化合物及式(2-1-10)所表示的化合物的組合。
另外,式(2-2)所表示的化合物中,優選下述式(2-2-1)~式(2-2-12)所表示的化合物。
式(2-2)及式(2-2-1)~式(2-2-12)中,R32
為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A32
為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;環A42
及環A52
獨立為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z32
、Z42
及Z52
獨立為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基;X42
、X52
及X62
獨立為氫或氟,但X42
及X52
不會同時為氟;Y12
為氟、氯、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷基、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷氧基、或至少一個氫由鹵素取代的碳數2~12的烯基;m2
為0、1或2,當m2
表示2時,存在多個的環A42
及Z42
分別可相同,也可不同;但是,式(2-1)所表示的化合物除外。 式(2-2)中,為了提升化合物的光學各向異性,優選的環A32
為1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基或2,6-二氟-1,4-亞苯基。 式(2-2)中,優選的環A42
或環A52
為1,4-亞苯基、或2-氟-1,4-亞苯基。四氫吡喃-2,5-二基為優選。 為了提升化合物的比電阻,優選的Z32
、Z42
或Z52
為單鍵。 為了提升化合物的介電各向異性或為了降低向列相的下限溫度,優選的m2
為0。 為了提升化合物的介電各向異性,優選的X42
、X52
或X62
為氟。 為了降低化合物的向列相的下限溫度,優選的Y12
為氟。
液晶化合物2中,優選式(2-2)所表示的化合物的至少一種為式(2-2-4)所表示的化合物、或式(2-2-5)所表示的化合物。另外,液晶化合物2中,優選式(2-2)所表示的化合物的至少兩種為式(2-2-4)所表示的化合物及式(2-2-5)所表示的化合物的組合。
作為液晶化合物3,可列舉下述式(3)所表示的化合物。(式(3)中,R4
及R5
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A6
或環A7
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z6
為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基;Z7
為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、或四氟亞乙基;n為0、1或2,當n表示2時,存在多個的環A7
及Z7
分別可相同,也可不同;但是,式(1-1)所表示的化合物除外)。
式(3)中,為了提升化合物的光學各向異性,優選的環A6
及環A7
為1,4-亞苯基、或2-氟-1,4-亞苯基。 為了提升化合物的光學各向異性,優選的Z6
為單鍵或亞乙炔基,為了提升化合物的光學各向異性,優選的Z7
為單鍵。 為了降低化合物的向列相的下限溫度,優選的n為0。
作為液晶化合物3,式(3)所表示的化合物中優選下述式(3-1)~式(3-12)所表示的化合物。式(3-1)~式(3-12)中,R4
及R5
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基。
液晶化合物3中,優選式(3)所表示的化合物的至少一種為式(3-2)所表示的化合物、式(3-3)所表示的化合物、式(3-8)所表示的化合物、式(3-9)所表示的化合物、或式(3-12)所表示的化合物。另外,液晶化合物3中,優選式(3)所表示的化合物的至少兩種為式(3-3)所表示的化合物及式(3-8)所表示的化合物、或式(3-3)所表示的化合物及式(3-12)所表示的化合物的組合。
作為液晶化合物4,可列舉下述式(4)所表示的化合物。(式(4)中,R6
及R7
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、碳數2~12的烯基、碳數2~12的烯氧基、或至少一個氫由氟或氯取代的碳數1~12的烷基;環A8
及環A10
獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,4-亞苯基、至少一個氫由氟或氯取代的1,4-亞苯基、萘-2,6-二基、至少一個氫由氟或氯取代的萘-2,6-二基、色原烷-2,6-二基、或至少一個氫由氟或氯取代的色原烷-2,6-二基;環A9
為2,3-二氟-1,4-亞苯基、2-氯-3-氟-1,4-亞苯基、2,3-二氟-5-甲基-1,4-亞苯基、3,4,5-三氟萘-2,6-二基、或7,8-二氟色原烷-2,6-二基;Z8
及Z9
獨立為單鍵、亞乙基、羰氧基、或亞甲氧基;o為1、2或3;p為0或1;o與p的和為3以下)。
作為液晶化合物4,式(4)所表示的化合物中優選下述式(4-1)~式(4-22)所表示的化合物。
(式(4-1)~式(4-22)中,R61
及R71
獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、碳數2~12的烯基、碳數2~12的烯氧基、或至少一個氫由氟或氯取代的碳數1~12的烷基)。
液晶化合物4中,優選式(4)所表示的化合物的至少一種為式(4-1)所表示的化合物、式(4-4)所表示的化合物、式(4-6)所表示的化合物、式(4-8)所表示的化合物、式(4-9)所表示的化合物、或式(4-10)所表示的化合物。另外,液晶化合物4中,優選式(4)所表示的化合物的至少兩種為式(4-1)所表示的化合物及式(4-6)所表示的化合物、式(4-1)所表示的化合物及式(4-8)所表示的化合物、式(4-4)所表示的化合物及式(4-9)、或式(4-4)所表示的化合物及式(4-10)所表示的化合物的組合。
本說明書中,優選的烷基為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、或辛基。為了降低黏度,進而優選的烷基為乙基、丙基、丁基、戊基、或庚基。
本說明書中,優選的烷氧基為甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、或庚氧基。為了降低黏度,進而優選的烷氧基為甲氧基或乙氧基。
本說明書中,優選的烯基為乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、或5-己烯基。為了降低黏度,進而優選的烯基為乙烯基、1-丙烯基、3-丁烯基、或3-戊烯基。這些烯基中的-CH=CH-的優選的立體構形依存於雙鍵的位置。就為了降低黏度等而言,在如1-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、3-戊烯基、3-己烯基般的烯基中優選反式。在如2-丁烯基、2-戊烯基、2-己烯基般的烯基中優選順式。在這些烯基中,直鏈的烯基優於分支的烯基。
相對於液晶膠囊的整體量,本發明的液晶膠囊中的液晶組成物的含量優選50重量%~90重量%,更優選55重量%~80重量%。若為所述內包量的範圍,則可獲得充分的液晶性能,並且膠囊壁的相對厚度變得充分而難以被破壞。
(2)光學活性化合物 為了誘發液晶的螺旋結構而賦予扭曲角,液晶組成物可包含光學活性化合物。作為此種光學活性化合物的例子,可列舉式(5-1)~式(5-5)所表示的化合物。
這些光學活性化合物可為一種化合物,也可為兩種以上的化合物的組合。另外,相對於液晶組成物的總重量,優選包含約5重量%以下的光學活性化合物,進而優選包含約0.01重量%~約2重量%。
(3)抗氧化劑 為了防止由在大氣中的加熱所引起的液晶組成物的比電阻的下降,或者為了在長時間使用元件後不僅在室溫下而且在接近向列相的上限溫度的溫度下也維持大的電壓保持率,液晶組成物也可包含抗氧化劑。抗氧化劑的優選例可列舉下述式(6)所表示的化合物(式中,t為1~9的整數的化合物)。
式(6)中的優選的t為1、3、5、7、或9。進而優選的t為7。t為7的式(6)所表示的化合物由於揮發性小,因此對於在長時間使用元件後不僅在室溫下而且在接近向列相的上限溫度的溫度下也維持大的電壓保持率而言有效。 為了獲得其效果,液晶組成物中的抗氧化劑的優選的比例為約50 ppm以上,為了不降低向列相的上限溫度、或為了不提升向列相的下限溫度,抗氧化劑的優選的比例為約600 ppm以下。進而優選的比例為約100 ppm~約300 ppm的範圍。
(4)紫外線吸收劑 液晶組成物可包含紫外線吸收劑。紫外線吸收劑的優選例為二苯甲酮衍生物、苯甲酸酯衍生物、三唑衍生物等。另外,如具有位阻的胺般的光穩定劑也優選。為了獲得其效果,這些吸收劑或穩定劑的優選的比例為約50 ppm以上,為了不降低向列相的上限溫度、或為了不提升向列相的下限溫度,這些吸收劑或穩定劑的優選的比例為約10000 ppm以下。進而優選的比例為約100 ppm~約10000 ppm的範圍。
(5)二色性色素 為了適合於例如賓主(guest host,GH)模式的元件,液晶組成物可包含如偶氮系色素、蒽醌系色素等般的二色性色素(dichroic dye)。液晶組成物中所含的二色性色素的優選的比例為約0.01重量%~約10重量%的範圍。 另外,為了防止液晶組成物的起泡,可進而將二甲基矽油、甲基苯基矽油等消泡劑添加至液晶組成物中。為了獲得其效果,消泡劑的優選的比例為約1 ppm以上,為了防止顯示不良,消泡劑的優選的比例為約1000 ppm以下。進而優選的比例為約1 ppm~約500 ppm的範圍。
2-2.奈米乳液的製備步驟(步驟B) 將所述微米乳液投入至納諾乏特(NanoVater)等裝置中(壓力150 MPa,例如通過7次),形成奈米尺寸的乳液(奈米乳液)。
作為乳化裝置,製備微米乳液時使用攪拌式的均質機等裝置,製備奈米乳液時使用高壓式的納諾乏特(NanoVater)、星爆(Starburst)或微射流均質機(microfluidizer)等裝置。 均質機有利用超聲波引發空化(cavitation)而將粒子微粒子化的超聲波式、進行攪拌而微粒子化的攪拌式、施加壓力而將粒子微粒子化的高壓式。超聲波式是通過在液體中賦予超聲波振動並引發空化而將粒子微粒子化,因此乳化能力高,但處理量少。攪拌式是通過高速旋轉進行攪拌而進行微粒化,因此適合於相對而言不需要精度的加工。大多於正式乳化前的階段中使用。高壓式是施加壓力而進行微粒子化,因此與其他裝置相比,處理量也多,可進行微細化。高壓式有噴嘴式與閥門式,噴嘴式是於高壓下使粒子通過細孔(噴嘴)而進行微細化。有噴嘴會堵塞的缺點。閥門式是施加高壓力並通過均質閥而將液體中的粒子微細化。所述方式能夠對有堵塞的可能性的高黏度製品進行處理。 為了使乳液的尺寸分佈均勻及為了避免液晶的洩漏,使用高壓式的均質機時的通過次數優選3次~10次,更優選3次~6次。
2-3.使用in-situ聚合法的膠囊壁的構築步驟(步驟C) 對步驟B中獲得的包含O/W型奈米乳液的混合物投入作為膠囊壁的原料的單體或預聚物,由此以包圍液晶組成物及表面活性劑的方式配置單體或預聚物,且通過所述單體或預聚物進行聚合而構築膠囊壁。 以下,對作為膠囊壁而使用的單體進行說明。
2-3-1.膠囊壁 本發明的液晶膠囊的製造方法中所使用的單體及預聚物為液晶膠囊的膠囊壁的材料。即,利用in-situ聚合法,以單體及預聚物包入液晶組成物的方式進行聚合,而形成閉曲面狀的膠囊壁。本發明的單體及預聚物若具有聚合基,則並無特別限定。
作為本發明的液晶膠囊的製造方法中用作膠囊壁的單體或預聚物,例如可列舉:明膠、醯胺樹脂、胺基甲酸酯樹脂、矽酮樹脂、苯酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、三聚氰胺·苯酚樹脂、聚酯樹脂、二烯丙基鄰苯二甲酸酯樹脂或環氧樹脂等。作為本發明的液晶膠囊的製造方法中使用的膠囊壁,優選使用三聚氰胺樹脂或脲-福馬林樹脂。更優選的膠囊壁為三聚氰胺樹脂。
相對於液晶組成物,膠囊壁的含量優選1重量%~60重量%,進而優選5重量%~45重量%。 [實施例]
通過實施例而更詳細地對本發明進行說明。本發明並不受這些實施例限制。本發明也包含將實施例的組成物的至少兩種混合而成的混合物。所合成的化合物利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)分析等方法來鑒定。化合物、組成物及加工物的特性利用下述記載的方法進行測定。
NMR分析:測定時使用布魯克拜厄斯賓(Bruker BioSpin)公司製造的DRX-500。在1
H-NMR的測定中,使試樣溶解於CDCl3
等氘化溶媒中,在室溫下,以500 MHz、累計次數16次的條件來進行測定。使用四甲基矽烷作為內部標準。在19
F-NMR的測定中,使用CFCl3
作為內部標準,以累計次數24次來進行。在核磁共振光譜的說明中,s表示單峰(singlet),d表示雙峰(doublet),t表示三重峰(triplet),q表示四重峰(quartet),quin表示五重峰(quintet),sex表示六重峰(sextet),m表示多重峰(multiplet),br表示寬峰(broad)。
氣相色譜分析:測定時使用島津製作所製造的GC-14B型氣相色譜儀。載氣為氦氣(2 mL/分鐘)。將試樣氣化室設定為280℃,將檢測器(火焰離子檢測器(Flame Ionization Detector,FID))設定為300℃。在成分化合物的分離中,使用安捷倫科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)製造的毛細管柱DB-1(長度為30 m,內徑為0.32 mm,膜厚為0.25 μm;固定液相為二甲基聚矽氧烷;無極性)。將所述管柱在200℃下保持2分鐘後,以5℃/分鐘的速度升溫至280℃為止。將試樣製備成丙酮溶液(0.1重量%)後,將其1 μL注入至試樣氣化室中。記錄計為島津製作所製造的C-R5A型色譜儀元件(Chromatopac)或其同等品。所獲得的氣相色譜圖示出對應於成分化合物的峰值的保持時間及峰值的面積。
稀釋試樣用的溶媒可使用氯仿、己烷等。為了分離成分化合物,也可以使用以下的毛細管柱。安捷倫科技有限公司(Agilent Technologies Inc.)製造的HP-1(長度為30 m,內徑為0.32 mm,膜厚為0.25 μm),瑞斯泰克公司(Restek Corporation)製造的Rtx-1(長度為30 m,內徑為0.32 mm,膜厚為0.25 μm),SGE國際公司(SGE International Pty. Ltd)製造的BP-1(長度為30 m,內徑為0.32 mm,膜厚為0.25 μm)。為了防止化合物峰值重疊,也可以使用島津製作所製造的毛細管柱CBP1-M50-025(長度為50 m,內徑為0.25 mm,膜厚為0.25 μm)。
組成物中所含的液晶性化合物的比例可利用如下方法來算出。利用氣相色譜儀(FID)來檢測液晶性化合物的混合物。氣相色譜圖中的峰值的面積比相當於液晶性化合物的比例(重量比)。當使用以上所記載的毛細管柱時,可將各種液晶性化合物的校正係數視為1。因此,液晶性化合物的比例(重量%)可根據峰值的面積比來算出。
測定試樣:當測定組成物的特性時,將組成物直接用作試樣。當測定化合物的特性時,通過將所述化合物(15重量%)混合至母液晶(85重量%)中來製備測定用試樣。根據通過測定所獲得的值,利用外推法來算出化合物的特性值。(外推值)={(試樣的測定值)-0.85×(母液晶的測定值)}/0.15。當在所述比例下,碟狀相(或結晶)在25℃下析出時,將化合物與母液晶的比例依次變更為10重量%:90重量%、5重量%:95重量%、1重量%:99重量%。利用所述外推法來求出與化合物相關的上限溫度、光學各向異性、黏度、及介電各向異性的值。
使用下述母液晶。成分化合物的比例以重量%表示。
測定方法:利用下述方法來進行特性的測定。這些方法大多為由社團法人電子資訊技術產業協會(Japan Electronics and Information Technology Industries Association;以下稱為JEITA)所審議制定的JEITA規格(JEITA·ED-2521B)中所記載的方法、或對其加以修飾的方法。在用於測定的TN元件中未安裝薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)。
(1)向列相的上限溫度(NI;℃):將試樣置於具備偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上,以1℃/分鐘的速度進行加熱。測定試樣的一部分從向列相變化為各向同性液體時的溫度。
(2)向列相的下限溫度(TC
;℃):將具有向列相的試樣放入至玻璃瓶中,在0℃、-10℃、-20℃、-30℃、及-40℃的冷凍器中保管10日後,觀察液晶相。例如,當試樣在-20℃下保持向列相、且在-30℃下變化為結晶或碟狀相時,記載為TC
<-20℃。
(3)黏度(塊體黏度;η;在20℃下測定;mPa·s):測定時使用東京計器股份有限公司製造的E型旋轉黏度計。
(4)黏度(旋轉黏度;γ1;在20℃下測定;mPa·s):根據M.今井(M. Imai)等人的《分子晶體與液晶(Molecular Crystals and Liquid Crystals)》, Vol. 259, 37(1995)中所記載的方法進行測定。將試樣放入至扭曲角為0°、且2片玻璃基板的間隔(單元間隙)為5 μm的TN元件中。在16 V~19.5 V的範圍內,以0.5 V為單位對所述元件階段性地施加電壓。在未施加電壓0.2秒後,以僅施加1個矩形波(矩形脈衝;0.2秒)與未施加(2秒)的條件反覆施加電壓。測定通過所述施加所產生的暫態電流(transient current)的峰值電流(peak current)與峰值時間(peak time)。根據這些測定值與M.今井等人的論文中的第40頁所記載的計算式(8)而獲得旋轉黏度的值。所述計算中所需的介電各向異性的值是使用測定了所述旋轉黏度的元件,利用以下所記載的方法來求出。
(5)光學各向異性(折射率各向異性;Δn;在25℃下測定):使用波長589 nm的光,通過在接目鏡上安裝有偏光板的阿貝折射計來進行測定。朝一個方向摩擦主棱鏡的表面後,將試樣滴加至主棱鏡上。當偏光的方向與摩擦的方向平行時測定折射率n∥。當偏光的方向與摩擦的方向垂直時測定折射率n⊥。光學各向異性的值是根據Δn=n∥-n⊥的式子來計算。 在利用由克爾效應所引起的光學變化的模式中,理想的是光學各向異性與介電各向異性的乘積大,因此優選光學各向異性盡可能大。光學各向異性優選0.20~0.35的範圍,進而優選0.23~0.32的範圍。
(6)介電各向異性(Δε;在25℃下測定):將試樣放入至2片玻璃基板的間隔(單元間隙)為9 μm、且扭曲角為80度的TN元件中。對所述元件施加正弦波(10 V,1 kHz),2秒後測定液晶分子的長軸方向上的介電常數(ε∥)。對所述元件施加正弦波(0.5 V,1 kHz),2秒後測定液晶分子的短軸方向上的介電常數(ε⊥)。介電各向異性的值是根據Δε=ε∥-ε⊥的式子來計算。 為了降低驅動電壓,理想的是介電各向異性大。尤其,在通過高分子穩定化或膠囊化等來限制對液晶組成物施加的電場的模式中,存在驅動電壓變高的傾向,因此優選介電各向異性盡可能大。另外,在利用由克爾效應所引起的光學變化的模式中,理想的是光學各向異性與介電各向異性的乘積大,因此優選介電各向異性盡可能大。介電各向異性優選8~40的範圍,進而優選10~30的範圍。
(7)閾值電壓(Vth;在25℃下測定;V):測定時使用大塚電子股份有限公司製造的LCD5100型亮度計。光源為鹵素燈。將試樣放入至2片玻璃基板的間隔(單元間隙)為0.45/Δn(μm)、扭曲角為80度的常白模式(normally white mode)的TN元件中。施加至所述元件的電壓(32 Hz,矩形波)是以0.02 V為單位,從0 V階段性地增加至10 V為止。此時,自垂直方向對元件照射光,並測定透過元件的光量。製成所述光量達到最大時透過率為100%、所述光量最小時透過率為0%的電壓-透過率曲線。閾值電壓是以透過率達到90%時的電壓表示。
(8)彈性常數(K;在25℃下測定;pN):測定時使用橫河惠普(Yokogawa Hewlett Packard)股份有限公司製造的HP4284A型LCR計。將試樣放入至2片玻璃基板的間隔(單元間隙)為20 μm的水平配向元件中。對所述元件施加0伏特~20伏特的電荷,並測定靜電電容及施加電壓。利用《液晶器件手冊(Liquid Crystal Device Handbook)》(日刊工業新聞社)第75頁中的式(2.98)、式(2.101)對所測定的靜電電容(C)與施加電壓(V)的值進行擬合,並根據式(2.99)獲得K11及K33的值。繼而,將以前所求出的K11及K33的值用於《液晶器件手冊》第171頁中的式(3.18)中來算出K22。彈性常數由以所述方式求出的K11、K22、及K33的平均值來表示。
(9)比電阻(ρ;在25℃下測定;Ωcm):將試樣1.0 mL注入至具備電極的容器中。對所述容器施加直流電壓(10 V),並測定10秒後的直流電流。比電阻根據下式來算出。(比電阻)={(電壓)×(容器的電容)}/{(直流電流)×(真空的介電常數)}。
(10)SEM(scanning electron microscope,掃描式電子顯微鏡)觀察:使用模塗布機、旋轉塗布機或棒塗布機將膠囊漿料塗敷於優質中性紙或玻璃上,使用加熱板或乾燥機使膠囊漿料中的水分蒸發而製作試樣。利用導電帶將試樣固定於SEM觀察用試樣臺上,使用濺射裝置(日立高新技術(Hitachi High-Technologies)股份有限公司製造:E-1045)蒸鍍鉑。將所述試樣台安裝於SEM(日立高新技術(Hitachi High-Technologies)股份有限公司製造:SU-70)上。一邊變更加速電壓(0.5 kV~1.0 kV)、倍率(1 k~50 k)等,一邊對試樣進行觀察。
(11)膠囊的平均粒徑測定:測定時使用日機裝製造的動態光散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)。製備利用超純水將膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,在25℃下測定平均粒徑。
實施例中的化合物是基於下述表2的定義,由記號來表示。在表2中,關於1,4-亞環己基的立體構形為反式。位於記號後的括弧內的編號對應於化合物的編號。(-)的記號表示其他液晶性化合物。液晶性化合物的比例(百分率)是基於液晶組成物的重量的重量百分率(重量%)。最後,將組成物的特性值進行匯整。
實施例或比較例中使用的液晶組成物a~液晶組成物c的組成及物性值如下所述。 [液晶組成物a] 3-BB(F,F)XB(F,F)-F (2-1-2) 21% 3-HBB-F (2-2) 3% 5-HHB-F (2-2) 2% 3-HBB(F,F)-F (2-2) 12% 3-HHBB(F,F)-F (2-2) 6% 3-HHB-1 (3) 7% V-HHB-1 (3) 12% 3-HH-VFF (-) 31% 3-HHXB(F,F)-F (-) 6% NI=77.9℃;Tc<-30℃;Δn=0.099;Δε=7.4;Vth=1.38 V;η=15.1 mPa·s.
[液晶組成物b] 3-HB(F)TB-2 (1-1-3) 5% 3-HB(F)TB-3 (1-1-3) 5% 3-HB(F)TB-4 (1-1-3) 5% 3-H2BTB-2 (1-1-5) 3% 3-H2BTB-3 (1-1-5) 3% 3-H2BTB-4 (1-1-5) 3% 3-BB(F,F)XB(F,F)-F (2-1-2) 9% 3-BB(F)B(F,F)XB(F)-F (2-1-5) 3% 3-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (2-1-6) 2% 4-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (2-1-6) 7% 5-BB(F)B(F,F)XB(F,F)-F (2-1-6) 7% 3-BB(F,F)XB(F)B(F,F)-F (2-1-10) 6% 3-BB(F)B(F,F)-F (2-2-4) 3% 2-BTB-O1 (3-3) 7.8% 3-BTB-O1 (3-3) 7.8% 4-BTB-O1 (3-3) 7.8% 4-BTB-O2 (3-3) 7.8% 5-BTB-O1 (3-3) 7.8% NI=90.0℃;Tc<-20℃;Δn=0.246;Δε=9.4;Vth=1.88 V;η=42.7 mPa·s.
[液晶組成物c] 3-HB-O2 (3-1) 2% 1-BB-3 (3-2) 9% 5-B(F)BB-2 (3-7) 2% 3-BB(2F,3F)-O2 (4-4) 9% 5-BB(2F,3F)-O2 (4-4) 5% 2-HH1OB(2F,3F)-O2 (4-8) 12% 3-HH1OB(2F,3F)-O2 (4-8) 21% 2-HH-3 (-) 21% 3-HH-4 (-) 12% 3-HHB-1 (-) 4% 3-HHB-O1 (-) 3%
[比較例1] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(120 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物a(80 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(20 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得微米膠囊漿料。 對將少量的微米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約2.5 μm的微米膠囊。
[比較例2] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(120 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(80 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(20 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得微米膠囊漿料。 對將少量的微米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約3.5 μm的微米膠囊。
[實施例1] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(60 g)與超純水(100 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(161.2 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。進而,投入8.7 wt%的苯乙烯馬來酸酐共聚物(SMA)水溶液(46.7 g)。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(8.5 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約250 nm的奈米膠囊。
[實施例2] (步驟A)將5.24 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(160 g)與超純水(70 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(226.6 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(8.4 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約200 nm的奈米膠囊。
[實施例3] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(60 g)與超純水(100 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(173.6 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。進而,投入8.7 wt%的苯乙烯馬來酸酐共聚物(SMA)水溶液(117.3 g)。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(8.7 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約250 nm的奈米膠囊。
[實施例4] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(100 g)與超純水(60 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(105.6 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(5.3 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約300 nm的奈米膠囊。
[實施例5] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(100 g)與超純水(60 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將乳化物(100.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。進而,投入8.7 wt%的苯乙烯馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(40 g)。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(5 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約150 nm的奈米膠囊。
[實施例6] (步驟A)將9.5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(78.9 g)放入至不鏽鋼燒杯中,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊以1 ml/分鐘的速度滴加液晶組成物b(60 g),之後一邊滴加超純水(161.1 g)一邊進行投入,製備乳化物。(步驟B)將乳化物(200.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(10 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約250 nm的奈米膠囊。
[實施例7] (步驟A)將9.5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(78.9 g)放入至不鏽鋼燒杯中,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊以1 ml/分鐘的速度滴加液晶組成物b(90 g),之後一邊滴加超純水(161.1 g)一邊進行投入,製備乳化物。(步驟B)將乳化物(200.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(15 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約200 nm的奈米膠囊。
[實施例8] (步驟A)將9.5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(78.9 g)放入至不鏽鋼燒杯中,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊以1 ml/分鐘的速度滴加液晶組成物b(90 g),之後一邊滴加超純水(161.1 g)一邊進行投入,製備乳化物。(步驟B)將乳化物(200.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。進而,投入14.7 wt%的苯乙烯馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(33 g)。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(13.7 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約200 nm的奈米膠囊。
[實施例9] (步驟A)將9.5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(78.9 g)放入至不鏽鋼燒杯中,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊以1 ml/分鐘的速度滴加液晶組成物b(75 g),之後一邊滴加超純水(161.1 g)一邊進行投入,製備乳化物。(步驟B)將乳化物(200.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(11.9 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約200 nm的奈米膠囊。
[實施例10] (步驟A)將9.5 wt%的經部分甲基酯化的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(189.5 g)放入至不鏽鋼燒杯中,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊以1 ml/分鐘的速度滴加液晶組成物b(90 g),之後一邊滴加超純水一邊進行投入,製備乳化物。(步驟B)將乳化物(240.0 g)投入至納諾乏特(NanoVater)(吉田機械興業股份有限公司:NVL-ES008-D)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(9 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 對將少量的奈米膠囊漿料塗敷於優質中性紙上並加以乾燥而成者利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,結果確認到平均粒徑約250 nm的奈米膠囊。
[實施例11] (步驟A)將6.0 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(331.6 g)與超純水(243.4 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(80 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(240.2 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(7.4 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約320 nm的奈米膠囊。
[實施例12] (步驟A)將6.0 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(331.6 g)與超純水(243.4 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(80 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(240.4 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(9.8 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約270 nm的奈米膠囊。
[實施例13] (步驟A)將6.0 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(139.7 g)與超純水(28.0 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(40 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(187.6 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力200 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至80℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(9.0 g),攪拌2小時。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約310 nm的奈米膠囊。
[實施例14] (步驟A)將11.8 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約35萬)水溶液(52.8 g)與超純水(155.3 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(30 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(185.3 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(5.8 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約310 nm的奈米膠囊。
[實施例15] (步驟A)將14.6 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約5,500)水溶液(115.1 g)與超純水(220.3 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(67.1 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(180 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(12.0 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用10 wt%氫氧化鈉水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約140 nm的奈米膠囊。
[實施例16] (步驟A)將10.2 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約5,500)水溶液(91.4 g)與超純水(95.3 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(28 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(90.4 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(3.0 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用1.00 wt%銨水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約120 nm的奈米膠囊。
[實施例17] (步驟A)將11.8 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約7,500)水溶液(39.7 g)與超純水(53.7 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(14 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(90.4 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(4.9 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約70 nm的奈米膠囊。
[實施例18] (步驟A)將6.7 wt%的1-十八烯-馬來酸酐共聚物(分子量約36,000)水溶液(111.8 g)與超純水(13 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(30 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(135.5 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(4.9 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約170 nm的奈米膠囊。
[實施例19] (步驟A)將9.3 wt%的2-乙基己基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物(分子量約38,000)水溶液(80.7 g)與超純水(44.3 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(30 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(120.5 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過5次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(4.9 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用1.0 wt%氨水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約120 nm的奈米膠囊。
[實施例20] (步驟A)將5 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約25,000)水溶液(140 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物b(21 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(140.3 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(7.3 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用1.0 wt%氨水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約250 nm的奈米膠囊。
[實施例21] (步驟A)將9.7 wt%的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(分子量約5,500)水溶液(90.8 g)與超純水(90.1 g)放入至不鏽鋼燒杯中,利用均質機(IKAT25)進行攪拌。向其中每次少量投入液晶組成物c(28 g)後,攪拌3分鐘而加以乳化。(步驟B)將所述乳化物(88.9 g)投入至星爆(starburst)(杉野機械(Sugino Machine)股份有限公司製造:HJP-25001)中,並在擠出壓力150 MPa下通過3次。(步驟C)其後,加熱至70℃,一邊利用攪拌機(新東(HEIDON)製造:高功率通用攪拌機BLh1200)進行攪拌,一邊投入三聚氰胺預聚物(2.9 g),攪拌15分鐘後,升溫至80℃並攪拌105分鐘。使反應混合物恢復至室溫後,利用1.00 wt%銨水溶液調整為pH值7,獲得奈米膠囊漿料。 製備利用超純水將奈米膠囊漿料稀釋為適當的濃度的樣品,利用日機裝製造的動態散射式細微性分析計(納諾泰克(nanotrac)UPA)進行觀察,結果確認到平均粒徑約130 nm的奈米膠囊。
如此,根據本案發明,可獲得平均粒徑為70 nm~320 nm的奈米膠囊,現有技術中,只會獲得2.5 μm~3.5 μm的粒徑大的膠囊。 [產業上的可利用性]
所述液晶膠囊示出光學各向同性,可在由示出光學各向同性的液晶層驅動的液晶顯示元件中利用。進而,可在面內切換(in-plane switching,IPS)模式或邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)模式的元件中使用。所述元件具有良好的光學特性。
無
無
Claims (15)
- 一種液晶膠囊,其是由包含三聚氰胺樹脂或脲-福馬林樹脂的膠囊壁包覆液晶組成物而成,且平均粒徑為10 nm~380 nm。
- 如申請專利範圍第1項所述的液晶膠囊,其是由包含三聚氰胺樹脂的膠囊壁包覆液晶組成物而成。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶膠囊,其中液晶組成物含有作為液晶化合物1的選自式(1)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物、及作為液晶化合物2的選自式(2)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物,並且具有氰基的化合物的比例相對於液晶組成物整體而小於3重量%,式(1)及式(2)中,R1 、R2 及R3 獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A1 、環A2 、環A3 、環A4 及環A5 獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、2,6-二氟-1,4-亞苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、或四氫吡喃-2,5-二基;Z1 、Z2 、Z3 、Z4 及Z5 獨立為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基,但Z1 及Z2 中的至少一個為亞乙炔基;X1 、X2 、X3 、X4 、X5 及X6 獨立為氫或氟,但X1 及X2 不會同時為氟,X4 及X5 不會同時為氟;Y1 為氟、氯、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷基、至少一個氫由鹵素取代的碳數1~12的烷氧基、或至少一個氫由鹵素取代的碳數2~12的烯基;l為1或2,m為0、1或2,當l及m表示2時,存在多個的環A2 、環A4 、Z2 及Z4 分別可相同,也可不同。
- 如申請專利範圍第3項所述的液晶膠囊,其中液晶組成物進而含有作為液晶化合物3的選自式(3)所表示的化合物的群組中的至少一種化合物,式(3)中,R4 及R5 獨立為碳數1~12的烷基、碳數1~12的烷氧基、或碳數2~12的烯基;環A6 或環A7 獨立為1,4-亞環己基、1,4-亞苯基、2-氟-1,4-亞苯基、2,5-二氟-1,4-亞苯基、或2,6-二氟-1,4-亞苯基;Z6 為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、亞乙炔基、或四氟亞乙基;Z7 為單鍵、亞乙基、亞乙烯基、亞甲氧基、羰氧基、二氟亞甲氧基、或四氟亞乙基;n為0、1或2,當n表示2時,存在多個的環A7 及Z7 分別可相同,也可不同;但是,式(1)所表示的化合物除外。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的液晶膠囊,其中液晶組成物在25℃下測定的波長589 nm下的光學各向異性為0.20~0.35的範圍,且在25℃下測定的頻率1 kHz下的介電各向異性為8~40的範圍。
- 一種液晶膠囊的製造方法,其製造如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的液晶膠囊。
- 如申請專利範圍第6項所述的液晶膠囊的製造方法,其包括:由將液晶組成物及表面活性劑混合而獲得的混合材料製備微米乳液的步驟A;由所述微米乳液製備奈米乳液的步驟B;以及對所述奈米乳液混合三聚氰胺預聚物而製造液晶膠囊的步驟C。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含自由基聚合中的推電子性單體與馬來酸酐的共聚物的水解物。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含1-十八烯-馬來酸酐共聚物的水解物。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑包含苯乙烯-馬來酸酐共聚物的水解物。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中液晶膠囊的製造方法中所使用的表面活性劑的重量平均分子量為1,000~500,000。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中步驟B中使用高壓式的微粒化裝置。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中表面活性劑的含量相對於液晶組成物100重量份而為1重量份~50重量份。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中膠囊壁的含量相對於液晶組成物100重量份而為1重量份~60重量份。
- 如申請專利範圍第6項或第7項所述的液晶膠囊的製造方法,其中液晶組成物的含量相對於液晶膠囊的整體量而為50重量%~90重量%。
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