TW202302516A - 反應性液晶原 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於反應性液晶原(RM)、包含其之混合物及調配物、由此類RM及RM混合物獲得之聚合物以及該等RM、RM混合物及聚合物在光學或電光組件或裝置中之用途。
Description
本發明係關於反應性液晶原(RM)、包含其之混合物及調配物、由此類RM及RM混合物獲得之聚合物以及該等RM、RM混合物及聚合物在光學或電光組件或裝置中之用途。
反應性液晶原(RM)、包含其之混合物或調配物及其所獲得之聚合物可用於製造光學組件,如補償、延遲或偏振膜或透鏡。此等光學組件可用於如LC顯示器之光學或電光裝置中。通常,RM或RM混合物經由原位聚合之方法聚合。
製造具有高雙折射率之RM膜產品對於製造現代顯示裝置(如LCD或增強或虛擬實境(AR/VR)應用)之光學組件具有高度重要性。舉例而言,諸如3M DBEF™之增亮膜通常包括於顯示器中,以便增加背光單元中之亮度或減少背光單元中之光源之數目。寬頻帶膽固醇型膜亦可用於此目的,且光學特性取決於可在處理期間達成之加寬。更好地能夠加寬之膜可在生產線上更快地處理,且另外可具有改良之光學特性。
就此而言,有可能使膽固醇型反應性液晶原膜聚合以使得獲得螺旋間距之梯度,藉此使膜之反射頻帶加寬。具有良好光學特性之薄膜視包括至少一種適合的高雙折射率RM而定。
膽固醇型膜之加寬由反應性液晶原混合物中之高雙折射率材料之結構決定。化合物必須為高度雙折射的且允許出現頻帶加寬,同時亦具有良好溶解度及寬向列範圍,較佳在熔點不會變得過高之情況下。迄今為止製備具有此等特徵之高雙折射率反應性液晶原僅允許膽固醇型膜在膜變得模糊之前加寬一定量。
增加RM之雙折射率同時保持其可聚合且具有良好物理特性係可能的,但需要將特定化學基團(如(例如)二苯乙炔基團)併入化合物中。
液晶原二苯乙炔衍生物例如自US 6,514,578 B1、GB 2 388 599 B1、US 7,597,942 B1、US 2003-072893 A1、US 2006-0119783 A1或JP 2015-205843所已知。
通常,二苯乙炔基團為相對反應性的且大部分不適合於光曝露,使得其由於黃化作用或其他降解作用而難以在許多光學應用中利用。此外,液晶原二苯乙炔衍生物通常在RM混合物或有機溶劑中展示有限溶解度且因此在其使用中受限制。
因此,本發明之目標為提供改良之RM、RM混合物及RM調配物,其不具有自先前技術已知之材料之缺點。特定言之,目標在於提供RM及RM混合物及RM調配物,其適用於藉由原位聚合製備聚合物,且同時展現高雙折射率,展現良好溶解度,展示改良之加寬潛能,具有有利的轉移溫度且展示在曝露於UV光之後抵抗黃化的較高抗性。專家根據以下描述即刻顯而易知本發明之其他目標。
出人意料地,本發明之發明人已發現,根據技術方案1之可聚合二苯乙炔衍生物滿足如上文所給出之一或多個目標。
因此,本發明係關於式I化合物,
其中
P 為可聚合基團,
Sp 為間隔基團或單鍵,
R
11為F、Cl、CN、NCS、較佳具有1至15個C原子的更佳視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,或P-Sp,
A、B、
D及E 在多次出現之情況下彼此獨立地表示具有4至20個環原子之脂環基、雜環基、芳族基或雜芳族基,其為單環或多環且其視情況經一或多個基團L或P-Sp-取代,且環B及D中之一者亦可表示單鍵,
L F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR
0=CR
00-、-C≡C-、
置換,且其中一或多個H原子各自視情況經P-Sp-、F或Cl置換,或兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環烷基或環烯基,
C 表示
,
M 表示CH
2、C(CH
3)
2、CHF、CF
2、NH、S或O,
Z
11、Z
12在多次出現之情況下彼此獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
00、-NR
0-CO-O-、-O-CO-NR
0-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
n1、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
1=CY
2-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵,較佳表示-COO-、-OCO-、-C≡C-或單鍵,
n1 為1、2、3或4,
r 表示0、1、2、3或4,較佳0、1或2,
s 表示0、1、2或3,較佳0、1或2,極佳0或1,
t 表示0、1或2,較佳0或1,極佳0,
R
0、R
00表示H或具有1至12個C原子之烷基,
Y
1、Y
2彼此獨立地表示H、F、Cl、NCS或CN,
n 為0、1、2、3或4,較佳為0、1或2,更佳為0或1,最佳為0,
m 為0、1、2、3或4,較佳為0、1或2,更佳為0或1,最佳為0。
本發明進一步係關於一種混合物(其在下文中稱為「RM混合物」),其包含兩種或更多種RM,該等RM中之至少一者為式I化合物。
本發明進一步係關於一種調配物(其在下文中稱為「RM調配物」),其包含一或多種式I化合物或如上文及下文所描述之RM混合物,且進一步包含一或多種溶劑及/或添加劑。
本發明進一步係關於一種聚合物,其可藉由使如上文及下文所描述之式I化合物或RM混合物聚合而獲得,較佳地其中RM配向,且較佳在RM或RM混合物展現液晶相之溫度下。
本發明進一步係關於一種如上文及下文所描述之式I化合物、RM混合物或聚合物的用途,其用於光學、電光或電子組件或裝置中。
本發明進一步係關於一種光學、電光或電子裝置或組件,其包含如上文及下文所描述之RM、RM混合物或聚合物。
該等組件包括(但不限於)光學延遲膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射膜、配向層、濾色器(colour filter)、抗靜電保護薄片、電磁干擾保護薄片、例如用於自動立體3D顯示器之偏振控制透鏡、例如用於窗口應用之IR反射膜、空間光調變器以及用於光導、聚焦及光學效應(例如3D、全息術、電信)之透鏡。
該等裝置包括(但不限於)電光顯示器,尤其LC顯示器、自動立體3D顯示器、有機發光二極體(OLED)、光學資料儲存裝置、用於AR/VR應用之護目鏡(googles)及窗口。
術語之定義如本文中所使用,術語「RM混合物」意謂包含兩種、三種、四種、五種、六種、七種、八種、九種或更多種RM之混合物。
如本文中所使用,術語「RM調配物」意謂至少一種RM或RM混合物及一或多種其他材料,該等材料添加至至少一種RM或RM混合物中以提供或修改RM調配物及/或其中之至少一種RM的特定特性。應理解,RM調配物亦為用於將RM攜載至基板以能夠在其上形成層或結構之媒劑。例示性材料包括(但不限於)如下文更詳細描述之溶劑、聚合引發劑、界面活性劑及黏著促進劑等。
如本文中所使用,術語「反應性液晶原」及「RM」應理解為意謂含有液晶原構架或液晶構架及一或多個與其連接之官能基的化合物,該等官能基適用於聚合且亦稱為「可聚合基團」或「P」。
除非另外陳述,否則如本文中所使用,術語「可聚合化合物」應理解為意謂可聚合單體化合物。
如本文中所使用,術語「液晶」、「液晶原」及「液晶原化合物」意謂在溫度、壓力及濃度之適合條件下,化合物可以介相或特定言之LC相之形式存在。
如本文中所使用之術語「液晶原基團」為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中,且意謂由於其吸引及排斥相互作用之各向異性而基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相的基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)自身不必一定具有LC相。液晶原化合物亦可能僅在與其他化合物混合之後及/或在聚合之後展現LC相特性。典型的液晶原基團為例如剛性棒狀或盤狀單元。與液晶原或LC化合物結合使用之術語及定義之概述在
Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele,
Angew.Chem. 2004, 116, 6340-6368中給出。
如本文中所使用,術語「間隔基團」 (在下文中亦被稱作「Sp」)為熟習此項技術者所已知且描述於文獻中,參見例如
Pure Appl. Chem.2001, 73(5), 888及C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele,
Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368。如本文中所使用,術語「間隔基團」或「間隔基」意謂連接可聚合液晶原化合物中之液晶原基團及可聚合基團之可撓性基團,例如伸烷基。
若在上文及下文所展示之式中,基團R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L表示烷基及/或烷氧基,則此可為直鏈或分支鏈的。其較佳為直鏈的,具有2、3、4、5、6或7個C原子,且因此較佳表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基或庚氧基,此外表示甲基、辛基、壬基、癸基、十一基、十二基、十三基、十四基、十五基、甲氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
若在上文及下文所展示之式中,基團R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L表示其中一或多種CH
2基團經S置換之烷基,則此可為直鏈或分支鏈的。其較佳為直鏈的,具有1、2、3、4、5、6或7個C原子,且因此較佳表示硫基甲基、硫基乙基、硫基丙基、硫基丁基、硫基戊基、硫基己基或硫基庚基。
氧雜烷基較佳表示直鏈2-氧雜丙基(=甲氧基甲基)、2-氧雜丁基(=乙氧基甲基)或3-氧雜丁基(=2-甲氧基乙基)、2-氧雜戊基、3-氧雜戊基或4-氧雜戊基、2-氧雜己基、3-氧雜己基、4-氧雜己基或5-氧雜己基、2-氧雜庚基、3-氧雜庚基、4-氧雜庚基、5-氧雜庚基或6-氧雜庚基、2-氧雜辛基、3-氧雜辛基、4-氧雜辛基、5-氧雜辛基、6-氧雜辛基或7-氧雜辛基、2-氧雜壬基、3-氧雜壬基、4-氧雜壬基、5-氧雜壬基、6-氧雜壬基、7-氧雜壬基或8-氧雜壬基、2-氧雜癸基、3-氧雜癸基、4-氧雜癸基、5-氧雜癸基、6-氧雜癸基、7-氧雜癸基、8-氧雜癸基或9-氧雜癸基。
若在上文及下文所展示之式中,基團R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L表示烷氧基或氧雜烷基,則其亦可含有一或多種額外氧原子,其限制條件為氧原子彼此不直接連接。
在另一較佳實施例中,R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L中之一或多者係選自由以下組成之群:
、
-S
1-F、-O-S
1-F、-O-S
1-O-S
2,其中S
1為C
1-12伸烷基或C
2-12伸烯基且S
2為H、C
1-12烷基或C
2-12烯基,且極佳選自由以下組成之群:
、
-OCH
2OCH
3、-O(CH
2)
2OCH
3、-O(CH
2)
3OCH
3、-O(CH
2)
4OCH
3、-O(CH
2)
2F、-O(CH
2)
3F及-O(CH
2)
4F。
若在上文及下文所展示之式中,基團R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L表示其中一個CH
2基團已經-CH=CH-置換之烷基,則此可為直鏈或分支鏈的。其較佳為直鏈的且具有2至10個C原子。因此,其尤其表示乙烯基、丙-1-烯基或丙-2-烯基、丁-1-烯基、丁-2-烯基或丁-3-烯基、戊-1-烯基、戊-2-烯基、戊-3-烯基或戊-4-烯基、己-1-烯基、己-2-烯基、己-3-烯基、己-4-烯基或己-5-烯基、庚-1-烯基、庚-2-烯基、庚-3-烯基、庚-4-烯基、庚-5-烯基或庚-6-烯基、辛-1-烯基、辛-2-烯基、辛-3-烯基、辛-4-烯基、辛-5-烯基、辛-6-烯基或辛-7-烯基、壬-1-烯基、壬-2-烯基、壬-3-烯基、壬-4-烯基、壬-5-烯基、壬-6-烯基、壬-7-烯基或壬-8-烯基、癸-1-烯基、癸-2-烯基、癸-3-烯基、癸-4-烯基、癸-5-烯基、癸-6-烯基、癸-7-烯基、癸-8-烯基或癸-9-烯基。
若在上文及下文所展示之式中,基團R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)或L表示至少經鹵素單取代之烷基或烯基,則此基團較佳為直鏈的,且鹵素較佳為F或Cl。在多取代之情況下,鹵素較佳為F。所得基團亦包括全氟化基團。在單取代之情況下,氟或氯取代基可位於任何理想位置,但較佳位於ω位置。
鹵素較佳為F或Cl,極佳為F。
基團-CR
0=CR
00-較佳為-CH=CH-。
較佳取代基L為例如F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(R
x)
2、-C(=O)Y
1、-C(=O)R
x、-N(R
x)
2、各自具有1至25個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一或多個H原子可視情況經F或Cl、具有1至20個Si原子之視情況經取代的矽基或具有6至25個,較佳6至15個C原子之視情況經取代的芳基置換,
其中R (包括其任何變化形式,諸如R
1、R
0、R
11等)表示H、F、Cl、CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,且其中一或多個H原子各自視情況經F、Cl、P-或P-Sp-置換,且
Y
1表示鹵素。
尤其較佳之取代基L為例如F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5,此外為苯基。
可聚合基團P為適合於聚合反應(諸如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或聚縮合)或聚合物類似反應(例如加成或縮合至聚合物主鏈上)的基團。尤其較佳為用於鏈聚合之基團,特定言之含有C=C雙鍵或-C≡C-參鍵之彼等基團;及適用於開環聚合之基團,諸如氧呾(oxetane)或環氧基。
較佳之基團P係選自由以下組成之群:
CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、
、CH
2=CW
2-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
3-CH=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、HO-CW
2W
3-、HS-CW
2W
3-、HW
2N-、HO-CW
2W
3-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-、HOOC-、OCN-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示視情況經一或多個除P-Sp-以外的如上文所定義之基團基L取代的1,4-伸苯基,k
1、k
2及k
3各自彼此獨立地表示0或1,k
3較佳表示1,且k
4表示1至10之整數。
極佳之基團P係選自由以下組成之群:
CH
2=CW
1-CO-O-、CH
2=CW
1-CO-、
、
、CH
2=CW
2-O-、CH
2=CW
2-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-及W
4W
5W
6Si-,其中W
1表示H、F、Cl、CN、CF
3、苯基或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、F、Cl或CH
3,W
2及W
3各自彼此獨立地表示H或具有1至5個C原子之烷基,特定言之H、甲基、乙基或正丙基,W
4、W
5及W
6各自彼此獨立地表示Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰基烷基,W
7及W
8各自彼此獨立地表示H、Cl或具有1至5個C原子之烷基,Phe表示1,4-伸苯基,k
1、k
2及k
3各自彼此獨立地表示0或1,k
3較佳表示1,且k
4表示1至10之整數。
極尤佳之基團P係選自由以下組成之群:CH
2=CW
1-CO-O-,特定言之CH
2=CH-CO-O-、CH
2=C(CH
3)-CO-O-及CH
2=CF-CO-O-,此外CH
2=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-O-CO-、
、(CH
2=CH)
2CH-O-、
。
更佳的可聚合基團P係選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾及環氧化物,最佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。
極佳地,可聚合化合物中之所有可聚合基團具有相同含義。
若間隔基團Sp不同於單鍵,則其較佳具有式Sp"-X",使得各別基團P-Sp-與式P-Sp"-X"-符合,其中
Sp" 表示具有1至20個,較佳1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代且其中另外,一或多個不相鄰CH
2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-O-、-S-、-NH-、-N(R
0)-、-Si(R
0R
00)-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-N(R
00)-CO-O-、-O-CO-N(R
0)-、-N(R
0)-CO-N(R
00)-、-CH=CH-或-C≡C-置換,
X" 表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-N(R
0)-、-N(R
0)-CO-、-N(R
0)-CO-N(R
00)-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
0-、-CY
2=CY
3-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-或單鍵,
R
0及R
00各自彼此獨立地表示H或具有1至20個C原子之烷基,且
Y
2及Y
3各自彼此獨立地表示H、F、Cl或CN。
X"較佳為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
0-、-NR
0-CO-、-NR
0-CO-NR
00-或單鍵。
典型的間隔基團Sp及-Sp"-X"-為例如-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-或-(SiR
0R
00-O)
p1-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,且R
0及R
00具有上文所指示之含義。
尤其較佳之基團Sp及-Sp"-X"-為-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-,其中p1及q1具有上文所指示之含義。
在各情況下,尤其較佳之基團Sp"為直鏈伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基、伸十八烷基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基硫基伸乙基、伸乙基-N-甲基亞胺基伸乙基、1-甲基伸烷基、伸乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
在本發明之一較佳實施例中,式I及其子式之化合物含有經一或多個可聚合基團P取代之間隔基團Sp,使得基團Sp-P對應於Sp(P)
s,其中s ≥ 2 (分支鏈可聚合基團)。
根據此較佳實施例之較佳式I化合物為其中s為2之彼等化合物,亦即含有基團Sp(P)
2之化合物。根據此較佳實施例之極佳式I化合物含有選自下式之基團:
-X-alkyl-CHPP S1
-X-alkyl-CH((CH
2)
aaP)((CH
2)
bbP) S2
-X-N((CH
2)
aaP)((CH
2)
bbP) S3
-X-alkyl-CHP-CH
2-CH
2P S4
-X-alkyl-C(CH
2P)(CH
2P)-C
aaH
2aa+1S5
-X-alkyl-CHP-CH
2P S6
-X-alkyl-CPP-C
aaH
2aa+1S7
-X-alkyl-CHPCHP-C
aaH
2aa+1S8
其中P如式I中所定義,
alkyl 表示單鍵或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈伸烷基,其未經取代或經F、Cl或CN單取代或多取代,且其中一或多個不相鄰CH
2基團可以使得O及/或S原子彼此不直接連接之方式各自彼此獨立地經-C(R
0)=C(R
0)-、-C≡C-、-N(R
0)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-置換,其中R
0具有上文所指示之含義,
aa及bb 各自彼此獨立地表示0、1、2、3、4、5或6,
X 具有針對X"所指示之含義中之一者,且較佳為O、CO、SO
2、O-CO-、CO-O或單鍵。
較佳之間隔基團Sp(P)
2係選自式S1、S2及S3。
極佳之間隔基團Sp(P)
2係選自以下子式:
-CHPP S1a
-O-CHPP S1b
-CH
2-CHPP S1c
-OCH
2-CHPP S1d
-CH(CH
2-P)(CH
2-P) S2a
-OCH(CH
2-P)(CH
2-P) S2b
-CH
2-CH(CH
2-P)(CH
2-P) S2c
-OCH
2-CH(CH
2-P)(CH
2-P) S2d
-CO-NH((CH
2)
2P)((CH
2)
2P) S3a
P較佳選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾及環氧化物,極佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,最佳選自甲基丙烯酸酯。
更佳地,存在於同一化合物中之所有可聚合基團P具有相同含義,且極佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,最佳為丙烯酸酯。
如本文中所使用之術語「膜」包括具有機械穩定性之剛性或可撓性、自撐式或獨立式膜,以及支撐基板上或兩個基板之間的塗層或層。「薄膜」意謂具有奈米或微米範圍內,較佳至少10 nm、極佳至少100 nm且較佳不超過100 μm、極佳不超過10 μm之厚度的膜。
在整個申請案中,術語「芳基及雜芳基」涵蓋可為單環或多環的基團,亦即,其可具有一個環(諸如苯基)或兩個或更多個環,該等環亦可為稠合的(諸如萘基)或共價鍵聯的(諸如聯苯),或含有稠合環及鍵聯環之組合。雜芳基含有一或多個較佳選自O、N、S及Se之雜原子。尤其較佳為具有6至25個C原子之單環、二環或三環芳基及具有2至25個C原子之單環、二環或三環雜芳基,其視情況含有稠環且其視情況經取代。此外,較佳為5員、6員或7員芳基及雜芳基,其中另外,一或多個CH基團可以使得O原子及/或S原子彼此不直接連接之方式經N、S或O置換。較佳之芳基為例如苯基、聯苯、聯三苯、[1,1':3',1'']聯三苯-2'-基、萘基、蒽、聯萘、菲、芘、二氫芘、、苝、稠四苯、稠五苯、苯并芘、茀、茚、茚并茀、螺二茀,更佳為1,4-伸苯基、4,4'-伸聯苯基、1,4-伸聯三苯基。
較佳之雜芳基為例如5員環,諸如吡咯、吡唑、咪唑、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、四唑、呋喃、噻吩、硒吩、㗁唑、異㗁唑、1,2噻唑、1,3-噻唑、1,2,3-㗁二唑、1,2,4㗁二唑、1,2,5-㗁二唑、1,3,4-㗁二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑;6員環,諸如吡啶、嗒𠯤、嘧啶、吡𠯤、1,3,5-三𠯤、1,2,4-三𠯤、1,2,3-三𠯤、1,2,4,5-四𠯤、1,2,3,4-四𠯤、1,2,3,5-四𠯤;或縮合基團,諸如吲哚、異吲哚、吲哚𠯤、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、嘌呤、萘咪唑、菲咪唑、吡啶咪唑、吡𠯤咪唑、喹㗁啉咪唑、苯并㗁唑、萘并㗁唑、蒽并㗁唑、菲并㗁唑、異㗁唑、苯并噻唑、苯并呋喃、異苯并呋喃、二苯并呋喃、喹啉、異喹啉、喋啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、苯并異喹啉、吖啶、啡噻𠯤、啡㗁 𠯤、苯并嗒𠯤、苯并嘧啶、喹㗁啉、吩𠯤、㖠啶、氮雜咔唑、苯并咔啉、啡啶、啡啉、噻吩并[2,3b]噻吩、噻吩并[3,2b]-噻吩、二噻吩并噻吩、異苯并噻吩、二苯并噻吩、苯并噻二唑并噻吩;或此等基團之組合。雜芳基亦可經烷基、烷氧基、硫烷基、氟、氟烷基或其他芳基或雜芳基取代。
術語「對掌性」一般用於描述在其鏡像上不可重疊之物體。
「非對掌性(achiral/non-chiral)」物體為與其鏡像相同之物體。
除非另外明確陳述,否則在本申請案中同義地使用術語「對掌性向列型」及「膽固醇型」。
反射波長λ係根據以下等式由膽固醇螺旋的間距p及膽固醇液晶的平均雙折射率n給出:
λ = n ∙ p
CLC介質可例如藉由將向列型LC介質摻雜具有高扭轉力之對掌性摻雜劑來製備。隨後根據以下等式藉由對掌性摻雜劑之濃度c及螺旋扭轉力HTP來給出所誘導之膽固醇螺旋的間距p:
p = (HTP c)
-1
亦有可能使用兩種或更多種摻雜劑,例如以便補償個別摻雜劑之HTP的溫度依賴性,且因此達成CLC介質之螺旋間距及反射波長的較低溫度依賴性。隨後總HTP (HTP
total)大致保持以下等式:
HTP
total= ∑
ic
iHTP
i其中c
i為各個別摻雜劑之濃度且HTP
i為各個別摻雜劑之螺旋扭轉力。
可見光為具有約400 nm至約740 nm範圍內之波長的電磁輻射。紫外(UV)光為具有約200 nm至約450 nm範圍內之波長的電磁輻射。
輻照度(E
e)或輻射功率定義為入射於表面上之每單位面積(dA)電磁輻射(dθ)之功率:
E
e= dθ/dA。
輻射曝光量或輻射劑量(H
e)為每時刻(t)之輻照度或輻射功率(E
e):
H
e= E
e∙ t。
所有溫度,諸如液晶之熔點T(C,N)或T(C,S)、自近晶(S)相至向列(N)相之轉變T(S,N)及澄清點T(N,I)均以攝氏度給出。所有溫度差以不同度數給出。
術語「澄清點」意謂在具有最高溫度範圍之介相與各向同性相之間發生轉變之溫度。
術語「引向器」在先前技術中已知且意謂液晶或RM分子之長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)的較佳定向方向。在此類各向異性分子單軸排序之情況下,引向器為各向異性之軸。
術語「配向」或「定向」係關於材料之各向異性單元(諸如小分子或大分子之片段)沿稱為「配向方向」之共同方向的配向(定向排序)。在液晶或RM材料之配向層中,液晶引向器與配向方向一致,使得配向方向對應於材料之各向異性軸的方向。
例如在材料之層中,液晶或RM材料之術語「均一定向」或「均一配向」意謂液晶或RM分子之長分子軸(在棒狀化合物之情況下)或短分子軸(在盤狀化合物之情況下)實質上沿相同方向定向。換言之,液晶引向器之線為平行的。
術語「垂直結構」或「垂直定向」係指其中光軸實質上垂直於膜平面之膜。
術語「平面結構」或「平面定向」係指其中光軸實質上平行於膜平面之膜。
術語「A板」係指使用單軸雙折射材料之層的光學延遲器,其中其非尋常軸平行於該層之平面定向。
術語「C板」係指使用單軸雙折射材料之層的光學延遲器,其中其非尋常軸垂直於該層之平面定向。
在包含具有均一定向之光學單軸雙折射液晶材料的A/C板中,膜之光軸由非尋常軸之方向給出。包含具有正雙折射之光學單軸雙折射材料的A (或C)板亦被稱作「正A (或C)板」或「+A (或+C)板」。
包含具有負雙折射之光學單軸雙折射材料(諸如盤狀各向異性材料)之膜的A (或C)板亦被稱作「負A (或C)板」或「-A (或C)板」,其視盤狀材料之定向而定。由在光譜之UV部分中具有反射譜帶之膽固醇型棒狀材料製成的膜亦具有負C板之光學特性。
如下定義雙折射率Δn:
Δn = n
e-n
o其中n
e為非尋常折射率且n
o為尋常折射率,且平均有效折射率n
av.由以下等式給出:
n
av.= ((2n
o 2+ n
e 2)/3)
½
可使用Abbe折射計量測平均有效折射率n
av.及尋常折射率n
o。隨後可由上述等式計算Δn。
除非上下文另外明確指示,否則如本文中所使用之術語之複數形式在本文中應理解為包括單數形式,且反之亦然。
除非另外明確陳述,否則所有物理特性已根據且均根據「Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals」, Status 1997年11月, Merck KGaA, Germany測定,且針對20℃之溫度給出。光學各向異性(Δn)係在589.3 nm之波長下測定。
在上文及下文中,除非另外陳述,否則百分比均按重量%計。所有溫度均以攝氏度給出。m.p.表示熔點,cl.p.表示澄清點,T
g表示玻璃轉移溫度。此外,C =結晶狀態,N =向列相,S =近晶相且I =各向同性相。此等符號之間的資料表示轉移溫度。Δn表示在550 nm及20℃下量測之光學各向異性或雙折射率(Δn = n
e- n
o,其中n
o表示垂直於縱向分子軸之折射率且n
e表示與其平行之折射率)。除非另外明確陳述,否則在20℃下量測光學及電光資料。「澄清點」及「澄清溫度」意謂自LC相轉變成各向同性相之溫度。
除非另外陳述,否則如上文及下文所描述之RM混合物或RM調配物中固體組分之百分比係指混合物或調配物中固體之總量,亦即無任何溶劑。
除非另外陳述,否則如雙折射率、電容率、電導率、電阻率及薄層電阻之所有光學、電光學特性及物理參數係指20℃之溫度。
除非上下文另外明確指示,否則如本文中所使用之術語之複數形式在本文中應理解為包括單數形式,且反之亦然。
在整個本說明書之描述及申請專利範圍中,詞語「包含(comprise)」及「含有(contain)」以及該等詞語之變化形式,例如「包含(comprising)」及「包含(comprises)」意謂「包括但不限於」,且不意欲(且不)排除其他組分。
應瞭解,可對本發明之實施例作出變化,但其仍在本發明之範疇內。除非另外陳述,否則本說明書中所揭示之各特徵可經用於相同、等效或類似目的之替代性特徵替換。因此,除非另外陳述,否則所揭示之各特徵僅為一系列通用等效或相似特徵之一個實例。
除此類特徵及/或步驟中之至少一些彼此排他的組合外,本說明書中所揭示之所有特徵可以任何組合之形式組合。特定言之,本發明之較佳特徵適用於本發明之所有態樣且可以任何組合形式使用。同樣地,可分別(不以組合形式)使用以非必需組合形式描述之特徵。
「聚合物網路」係其中所有聚合物鏈互連以藉由許多交聯形成單一肉眼可見實體的網路。
聚合物網路可在以下類型中出現:
- 接枝聚合物分子為其中一或多個側鏈在結構上或組態上與主鏈不同之分支鏈聚合物分子。
- 星型聚合物分子為其中單一分支點產生多個線形鏈或臂之分支鏈聚合物分子。若臂相同,則星形聚合物分子稱為規則的。若相鄰臂由不同重複子單元構成,則星型聚合物分子稱為多樣化的。
- 梳狀聚合物分子由具有兩個或更多個三路分支點之主鏈及線形側鏈組成。若臂相同,則梳狀聚合物分子稱為規則的。
- 刷狀聚合物分子由具有線形之主鏈、未分支側鏈組成,且其中分支點中之一或多者具有四路官能性或更大官能性。
在如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物中,P較佳選自由以下組成之群:乙烯基氧基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸脂、氟丙烯酸酯、氯丙烯酸酯、氧呾及環氧化物,極佳選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸脂,最佳為丙烯酸酯。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中存在於化合物中之所有可聚合基團P具有相同含義,且極佳表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸脂,最佳為丙烯酸酯。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其含有一個、兩個、三個或四個基團P-Sp,極佳為兩個或三個基團P-Sp。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中R
11為P-Sp-。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中Sp表示單鍵或-(CH
2)
p1-、-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,則O-原子或CO-基團分別連接至苯環。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp為單鍵。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp為單鍵且至少一個基團Sp不同於單鍵。
更佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp不同於單鍵,且係選自-(CH
2)
p1-、-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,其中p1為2、3、4、5或6,且若Sp為-O-(CH
2)
p1-、-O-CO-(CH
2)
p1或-CO-O-(CH
2)
p1,則O-原子或CO-基團分別連接至苯環。
極佳為如上文及下文所描述之式I及其子式之化合物,其中至少一個基團Sp不同於單鍵,且係選自-(CH
2)
2-、-(CH
2)
3-、-(CH
2)
4-、-O-(CH
2)
2-、-O-(CH
2)
3-、-O-CO-(CH
2)
2及-CO-O-(CH)
2-,其中O原子或CO基團連接至苯環。
較佳地,式I中之環A、B、D及/或E中之一或多者係選自由以下組成之群:1,4-伸苯基、1,3-伸苯基、萘-1,4-二基、萘-2,6-二基、菲-2,7-二基、9,10-二氫-菲-2,7-二基、蒽-2,7-二基、蒽-9,10-二基、茀-2,7-二基、二苯并噻吩-2,7-二基、二苯并呋喃-2,7-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,5-二基、吲哚-4,7-二基、苯并噻吩-4,7-二基、香豆素、黃酮,其中另外,此等基團中之一或多個CH基團可經N置換;環己烷-1,4-二基,其中另外,一或多個不相鄰CH
2基團可經O及/或S置換;1,4-伸環己烯基、雙環[1.1.1]戊烷-1,3-二基、雙環[2.2.2]辛烷-1,4-二基、螺[3.3]庚烷-2,6-二基、哌啶-1,4-二基、十氫萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基或八氫-4,7-甲橋茚烷-2,5-二基,其均視情況經一或多個基團L或P-Sp-取代。
極佳地,式I中之環A、B、D及/或E中之一或多者係選自由以下組成之群:苯-1,4-二基、萘-1,4-二基、萘2,6-二基、菲-2,7-二基、蒽-9,10-二基、茀-2,7-二基、二苯并呋喃-2,7-二基、二苯并噻吩-2,7-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,5-二基、吲哚-4,7-二基、苯并噻吩-4,7-二基,其均視情況經一或多個基團L或P-Sp取代。在此等環A、B、D及E中,萘較佳為萘-2,6-二基或萘1,4-二基,且蒽較佳為蒽-9,10-二基。
式I中之環C較佳選自由以下組成之群:苯-1,4-二基、萘-1,4-二基、蒽-9,10-二基、茀-2,7-二基、二苯并呋喃-2,7-二基、二苯并噻吩-2,7-二基、苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,5-二基、吲哚-4,7-二基、苯并噻吩-4,7-二基,極佳苯-1,4-二基、萘-1,4-二基或蒽-9,10-二基,其均視情況經一或多個基團L或P-Sp取代。
若環C為苯環,則其較佳經L單取代或二取代。
更佳地,式I中之環A、B、D及/或E中之一者、兩者、三者、四者或更多者係選自由以下組成之群:
其中
L 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基、烷氧基或硫烷基、P-Sp-、-CN、F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
2F、CHF
2,或兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環狀基團,
r 表示0、1、2或3,
s 表示0、1或2,
t 表示0、1或2,
M 表示CH
2、C(CH
3)
2、CHF、CF
2、NH、S或O。
更佳地,式I中之環B及/或D中之一者或兩者係選自由以下組成之群:
其中
L 各自彼此獨立地表示具有1至6個C原子之烷基、烷氧基或硫烷基、P-Sp-、-CN、F、Cl、OCF
3、CF
3、CH
2F、CHF
2,或兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環狀基團,
r 表示0、1、2或3,
s 表示0、1或2,
t 表示0、1或2,
M 表示CH
2、C(CH
3)
2、CHF、CF
2、NH、S或O。
尤其較佳為式I化合物,其中一個或兩個環B及/或D表示2,6-萘基或1,4-萘基。
較佳地,式I中之環C係選自由以下組成之群:
,
其中
L 各自彼此獨立地表示P-Sp-、F、-CN,具有1至6個,較佳1至3個,更佳1或2個C原子之烷基、烷氧基或硫烷基,
r 表示0、1、2或3,
s 表示0、1、2或3,
t 表示0、1或2,及
M 表示CH
2、C(CH
3)
2、CHF、CF
2、NH、S或O。
更佳為式I化合物,尤其n=m=0之彼等化合物,其中環B、C及D形成基團
其中
L各自彼此獨立地表示P-Sp-、F、-CN,具有1至6個,較佳1至3個,更佳1或2個C原子之烷基、烷氧基或硫烷基,及
r為0、1、2或3,較佳為1或2。
較佳之式I化合物係選自以下子式:
其中
R
11、環B及D、P及Sp具有式I中之含義中之一者或其如上文所給出之較佳含義中的一者,且
其中
L 各自彼此獨立地表示P-Sp-、F、CN,具有1至6個,較佳1至3個,更佳1或2個C原子之烷基、烷氧基或硫烷基,
L
1及L
2各自彼此獨立地表示H或L,
M 為S、O、NH、CH
2或C(CH
3)
2,
M
1為NH或S。
極佳之式I化合物係選自以下子式:
P 為可聚合基團,
Sp 為間隔基團或單鍵,
R 為較佳具有1至15個C原子的更佳視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,
L P-Sp-,其較佳為丙烯酸酯、F、Cl、-CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH
2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR
0=CR
00-、-C≡C-、
置換,且其中一或多個H原子各自視情況經P-Sp-、F或Cl置換,且兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環狀基團,
r 表示0、1、2、3或4,較佳0、1或2。
更佳為式I-1-2、I-2-2、I-3-2、I-4-2、I-5-2、I-6-2、I-1-5、I-2-5、I-3-5、I-4-5、I-5-5、I-6-5、I-1-7、I-2-7、I-3-7、I-4-7、I-5-7、I-6-7、I-1-9、I-2-9、I-3-9、I-4-9、I-5-9、I-6-9、I-1-11、I-2-11、I-3-11、I-4-11、I-5-11及I-6-11之化合物,其中兩個基團Sp中之一者為單鍵且另一基團Sp不同於單鍵。
較佳之式I、I-1至I-9及I-1-1至I-6-11之化合物係選自如下化合物,其中
- n = m = 0,或
- n = m = 1,及/或
- n = m = 0且環B及環D中之一者為單鍵,及/或
- 環C表示萘-1,4-二基或蒽-9,10-二基,或
- 環C表示經乙基取代之苯-1,4-二基,及/或
- P表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,及/或
- Sp表示Sp"-X",較佳地,-Sp"-X"-表示-(CH
2)
p1-、-(CH
2)
p1-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-、-(CH
2)
p1-CO-O-、-(CH
2)
p1-O-CO-O-、-(CH
2CH
2O)
q1-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-S-CH
2CH
2-或-CH
2CH
2-NH-CH
2CH
2-,其中p1為1至12之整數,q1為1至3之整數,及/或
- 若R
11或R為P-Sp-,則兩個基團P-Sp-相同,或
- 若R
11或R為P-Sp-,則基團Sp中之一者為單鍵且基團Sp中之另一者不同於單鍵,及/或
- L表示甲基或乙基,較佳為乙基,且r表示1,及/或
- L表示甲基或乙基,且r表示2,及/或
- r表示2且兩個取代基L直接連接至相鄰C原子且與其所連接之C原子一起形成具有5或6個C原子之環狀基團,較佳為環己烯基,及/或
- 環C經一個表示P-Sp-之L取代,較佳為丙烯酸酯,
- R或R
11為較佳具有1至15個C原子的更佳視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,極佳為甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、異丙基、丙氧基、異丙氧基或直鏈或分支鏈丁基或丁氧基。
更佳之式I化合物概述於以下實例部分中。
式I及其子式之化合物的合成可類似於下文或實例中所示之說明性反應進行。根據本發明之其他化合物之製備亦可藉由熟習此項技術者本身自文獻已知之其他方法進行。
例示性地,式I化合物可根據或類似於如實例中所說明之方法合成。
單獨或與RM混合物中之其他RM組合獲取的式I化合物尤其且較佳地同時展現高雙折射率,在用於大批量生產中之通常已知的有機溶劑中展現良好溶解度,展示對掌性RM混合物中改良之加寬潛能,具有有利的轉移溫度,且展示在曝露於UV光之後抵抗黃化的較高抗性。
RM混合物中之式I化合物之濃度較佳為35%至99%,極佳為50%至99%。
較佳地,RM混合物包含一或多種僅具有一個可聚合官能基之RM (單反應性RM),及一或多種具有兩個或更多個可聚合官能基之RM (雙反應性或多反應性RM)。
雙反應性或多反應性RM較佳選自式DRM
P
1-Sp
1-MG-Sp
2-P
2DRM
其中
P
1及P
2彼此獨立地表示可聚合基團,
Sp
1及Sp
2彼此獨立地為間隔基團或單鍵,且
MG 為棒狀液晶原基團,其較佳選自式MG
-(A
1-Z
1)
n-A
2- MG
其中
A
1及A
2在多次出現之情況下彼此獨立地表示芳族或脂環族基團,其視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子且視情況經L單取代或多取代,
L 為P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR
xR
y、-C(=O)OR
x、-C(=O)R
x、-NR
xR
y、-OH、-SF
5、視情況經取代之矽基、具有1至12個,較佳1至6個C原子之芳基或雜芳基及具有1至12個,較佳1至6個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換,
R
x及R
y彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基,
Z
1在多次出現之情況下彼此獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR
00-、-NR
00-CO-、-NR
00-CO-NR
000、-NR
00-CO-O-、-O-CO-NR
00-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
n1、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
00-、-CY
1=CY
2-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵,較佳表示-COO-、-OCO-或單鍵,
Y
1及Y
2彼此獨立地表示H、F、Cl或CN,
n 為1、2、3或4,較佳為1或2,最佳為2,
n1 為1至10之整數,較佳為1、2、3或4。
較佳之基團A
1及A
2包括(但不限於)呋喃、吡咯、噻吩、㗁唑、噻唑、噻二唑、咪唑、伸苯基、伸環己基、伸雙環辛基、伸環己烯基、吡啶、嘧啶、吡𠯤、薁(azulene)、茚烷、茀、萘、四氫萘、蒽、菲及二噻吩并噻吩,其均未經取代或經1、2、3或4個如上文所定義之基團L取代。
尤其較佳之基團A
1及A
2係選自1,4-伸苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、萘-2,6-二基、1,2,3,4-四氫-萘-2,6-二基、茚烷-2,5-二基、伸雙環辛基或1,4-伸環己基,其中一個或兩個不相鄰CH
2基團視情況經O及/或S置換,其中此等基團未經取代或經1、2、3或4個如上所定義之基團L取代。
較佳的式DRM之RM係選自式DRMa
其中
P
0在多次出現之情況下彼此獨立地為可聚合基團,較佳為丙烯基、甲基丙烯基、氧呾、環氧基、乙烯基、庚二烯、乙烯基氧基、丙烯基醚或苯乙烯基,
Z
0為-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-C≡C-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-或單鍵,
L 在每次出現時相同或不同地具有針對式I中之L所給出的含義中之一者,且較佳在多次出現之情況下彼此獨立地選自F、Cl、CN或具有1至5個C原子之視情況經鹵化之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,
r 為0、1、2、3或4,
x及y 彼此獨立地為0或1至12之相同或不同整數,
z 為0或1,其中若相鄰x或y為0,則z為0。
尤其較佳為式DRMa1、DRMa2及DRMa3之化合物,特定言之式DRMa1之彼等化合物。
RM混合物中之雙反應性或多反應性RM (較佳式DRM及其子式之彼等RM)的濃度較佳為1%至60%,極佳為2%至40%。
在另一較佳實施例中,除式I化合物以外,RM混合物包含一或多種單反應性RM。此等額外單反應性RM較佳選自式MRM:
P
1-Sp
1-MG-R MRM
其中P
1、Sp
1及MG具有式DRM中所給出之含義,
R 表示P-Sp-、F、Cl、Br、I、-CN、-NO
2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NR
xR
y、-C(=O)X、-C(=O)OR
x、-C(=O)R
y、-NR
xR
y、-OH、-SF
5、視情況經取代之矽基、具有1至12個,較佳1至6個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換,
X 為鹵素,較佳為F或Cl,及
R
x及R
y彼此獨立地為H或具有1至12個C原子之烷基。
較佳地,式MRM之RM係選自下式:
其中P
0、L、r、x、y及z如式DRMa中所定義,
R
0、R
01及R
02各自為獨立之具有1或多個,較佳1至15個C原子之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,或表示Y
0或P-(CH
2)
y-(O)
z-,
X
0為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR
01-、-NR
01-CO-、-NR
01-CO-NR
01-、-OCH
2-、-CH
2O-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR
01-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵,
Y
0為F、Cl、CN、NO
2、OCH
3、OCN、SCN、SF
5或具有1至4個C原子之單氟化、寡氟化或多氟化烷基或烷氧基,
Z
0為-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-或單鍵,
A
0在多次出現之情況下彼此獨立地為未經取代或經1、2、3或4個基團L取代之1,4-伸苯基,或反式-1,4-伸環己基,
R
01,02彼此獨立地為H、R
0或Y
0,
u及v 彼此獨立地為0、1或2,
w 為0或1,
且其中苯環及萘環可另外經一或多個相同或不同的基團L取代。
尤其較佳為式MRM1、MRM2、MRM3、MRM4、MRM5、MRM6、MRM7、MRM9及MRM10之化合物,特定言之式MRM1、MRM4、MRM6及MRM7之彼等化合物。
RM混合物中之單反應性RM (較佳式MRM之彼等RM)的濃度較佳為1%至80%,極佳為5%至20%。
RM混合物較佳展現向列LC相,或近晶LC相及向列LC相,極佳為室溫下之向列LC相。
在式DRM、MRM及其較佳子式中,L較佳選自F、Cl、CN、NO
2或具有1至12個C原子之直鏈或分支鏈烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基(其中烷基視情況全氟化),或P-Sp-。
極佳地,L係選自F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、C(CH
3)
3、CH(CH
3)
2、CH
2CH(CH
3)C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5或P-Sp-,特定言之F、Cl、CN、CH
3、C
2H
5、C(CH
3)
3、CH(CH
3)
2、OCH
3、COCH
3或OCF
3,最佳F、Cl、CH
3、C(CH
3)
3、OCH
3或COCH
3,或P-Sp-。
較佳地,根據本發明之RM混合物視情況包含一或多種對掌性化合物。此等對掌性化合物可為非液晶原化合物或液晶原化合物。另外,此等對掌性化合物(不論液晶原的或非液晶原的)可為非反應性、單反應性或多反應性的。
較佳地,所用對掌性化合物各自單獨地或彼此組合地具有20 µm
-1或更大、較佳40 µm
-1或更大、更佳在60 µm
-1或更大範圍內、最佳在80 µm
-1或更大至260 µm
-1之範圍內,特定言之WO 98/00428中所揭示之彼等值的螺旋扭轉力之絕對值(
IHTP
total I)。
較佳地,不可聚合對掌性化合物係選自式C-I至C-III之化合物之群,
後者包括各別(S,S)鏡像異構物,
其中E及F各自獨立地為1,4-伸苯基或反式-1,4-伸環己基,v為0或1,Z
0為-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-或單鍵,且R為具有1至12個C原子之烷基、烷氧基或烷醯基。
尤其較佳之液晶介質包含一或多種對掌性化合物,該等對掌性化合物不必必須展示液晶相。
式C-II化合物及其合成描述於WO 98/00428中。尤其較佳為化合物CD-1,如下表D中所示。式C-III化合物及其合成描述於GB 2 328 207中。
此外,通常使用之對掌性化合物為例如可商購的R/S-5011、CD-1、R/S-811及CB-15 (來自Merck KGaA, Darmstadt, Germany)。
上文所提及之對掌性化合物R/S-5011及CD-1以及式C-I、C-II及C-III之(其他)化合物展現極高的螺旋扭轉力(HTP),且因此出於本發明之目的特別適用。
RM混合物較佳包含1至5種、特定言之1至3種、極佳1或2種對掌性化合物,其較佳選自上式C-II,特定言之CD-1,及/或式C-III及/或R-5011或S-5011,極佳地,對掌性化合物為R-5011、S-5011或CD-1。
較佳地,RM混合物視情況包含一或多種非反應性對掌性化合物及/或一或多種反應性對掌性化合物,其較佳選自單反應性及/或多反應性對掌性化合物。
適合的液晶原反應性對掌性化合物較佳包含藉由直接鍵或經由連接基團而連接在一起的一或多種環元素,且其中此等環元素中之兩者視情況可直接地或經由連接基團來彼此連接,該連接基團可與所提及的連接基團相同或不同。該等環元素較佳選自四員環、五員環、六員環或七員環,較佳五員環或六員環之群。
適合的可聚合對掌性化合物及其合成描述於US 7,223,450中。
較佳的單反應性對掌性化合物係選自式CRM之化合物。
其中
P
0*P,其中P為可聚合基團
A
0及B
0在多次出現之情況下彼此獨立地為未經取代或經1、2、3或4個如上文所定義之基團L取代的1,4-伸苯基,或反式-1,4-伸環己基,
X
1及X
2彼此獨立地為-O-、-COO-、-OCO-、-O-CO-O-或單鍵,
Z
0*在多次出現之情況下彼此獨立地為-COO-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH
2-、-CH
2O-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH
2CH
2-、-(CH
2)
4-、-CF
2CH
2-、-CH
2CF
2-、-CF
2CF
2-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵,
t 彼此獨立地為0、1、2或3,
a 為0、1或2,
b 為0或1至12之整數,
z 為0或1,
且其中萘環可另外經一或多個相同或不同的基團L取代
其中
L 彼此獨立地為F、Cl、CN,具有1至5個C原子之鹵化烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基。
按總混合物之重量計,液晶介質中之對掌性化合物之量較佳為1%至20%,更佳為1%至15%,甚至更佳為1%至10%,且最佳為2%至6%。
本發明之另一目標為一種RM調配物,其包含一或多種式I化合物,或包含如上文及下文所描述之RM混合物,且進一步包含一或多種溶劑及/或添加劑。
在一較佳實施例中,RM調配物視情況包含一或多種選自由以下組成之群的添加劑:聚合引發劑、界面活性劑、穩定劑、催化劑、敏化劑、抑制劑、鏈轉移劑、共反應單體、反應性減黏劑、表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、流動改良劑、除氣劑或消泡劑、脫氣劑、稀釋劑、反應性稀釋劑、助劑、著色劑、染料、顏料及奈米粒子。
在另一較佳實施例中,RM調配物視情況包含一或多種選自可聚合非液晶原化合物之添加劑(反應性減黏劑)。RM調配物中之此等添加劑之量較佳為0%至30%,極佳為0%至25%。
所使用之反應性減黏劑不僅為在實際意義上被稱為反應性減黏劑之物質,而且為上文已提及之輔助化合物,其含有一或多個互補反應單元(例如,羥基、硫醇基或胺基),經由該等反應性減黏劑,可進行與液晶化合物之可聚合單元的反應。
通常能夠進行光聚合之物質包括例如含有至少一個烯烴雙鍵的單官能、雙官能及多官能化合物。其實例為羧酸之乙烯酯,例如月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸及硬脂酸之乙烯酯;及二羧酸之乙烯酯,例如丁二酸、己二酸之乙烯酯;單官能醇之烯丙基醚及乙烯醚及甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯,例如月桂醇、肉豆蔻醇、棕櫚醇及硬脂醇之烯丙基醚及乙烯醚及甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯;及雙官能醇(例如,乙二醇及1,4-丁二醇)之二烯丙基醚及二乙烯基醚。
同樣適合的為例如多官能醇之甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯,特定言之除羥基以外不含其他官能基或至多含有醚基的彼等。此類醇之實例為雙官能醇,諸如乙二醇、丙二醇及其更高度縮合之代表(例如,二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等)、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、烷氧基化酚類化合物(諸如乙氧基化雙酚及丙氧基化雙酚)、環己烷二甲醇;三官能醇及多官能醇,諸如甘油、三羥甲基丙烷、丁三醇、三羥甲基乙烷、新戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、二新戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇及對應烷氧基化醇,特定言之乙氧基化醇及丙氧基化醇。
其他適合之反應性減黏劑為聚酯(甲基)丙烯酸酯,其為聚酯醇之(甲基)丙烯酸酯。
適合之聚酯醇之實例為可藉由使用多元醇(較佳二醇)酯化聚羧酸(較佳二羧酸)而製備之聚酯醇。用於此類含羥基之聚酯之起始物質為熟習此項技術者所已知。可採用之二羧酸為丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、鄰苯二甲酸及其異構物及氫化產物,以及該等酸之酯化及可轉酯化衍生物,例如酸酐及二烷基酯。適合之多元醇為上述醇,較佳為乙二醇、1,2-丙二醇及1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇以及乙二醇及丙二醇類型之聚二醇。
關於藉助於實例提及之反應性減黏劑,尤其且鑒於上述較佳組合物而使用含有光可聚合基團之彼等反應性減黏劑。
此基團包括例如二元醇及多元醇,例如乙二醇、丙二醇及其更高度縮合之代表(例如,二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇等)、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇、甘油、三羥甲基丙烷、丁三醇、三羥甲基乙烷、新戊四醇、二(三羥甲基丙烷)、二新戊四醇、山梨糖醇、甘露糖醇及對應烷氧基化醇,特定而言乙氧基化醇及丙氧基化醇。
該基團另外亦包括例如烷氧基化酚類化合物,例如乙氧基化雙酚及丙氧基化雙酚。
此等反應性減黏劑可另外為例如環氧化物或胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。
環氧化物(甲基)丙烯酸酯為例如如可藉由為熟習此項技術者已知的使環氧化烯烴或聚縮水甘油醚或二縮水甘油醚(諸如雙酚A二縮水甘油醚)與(甲基)丙烯酸反應所獲得之彼等。
特定言之,胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯為(甲基)丙烯酸羥基烷基酯與聚異氰酸酯或二異氰酸酯之反應產物(同樣為熟習此項技術者所已知)。
此類環氧化物及胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯包括在上文作為「混合形式」所列出之化合物中。
若使用反應性減黏劑,則必須以一定方式使其量及特性與各別條件匹配,其方式為使得一方面達成令人滿意的所需效應(例如,根據本發明之組合物的所需色彩),但另一方面不過度損害液晶組合物之相行為。可例如使用對應反應性減黏劑製備低交聯(高交聯)液晶組合物,該等反應性減黏劑每分子具有相對低(高)數目之反應性單元。
稀釋劑之群組包括例如:
C1-C4醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、二級丁醇;且特定言之,C5-C12醇,正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇及正十二醇及其異構物;二醇,例如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇及1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇及1,4-丁二醇、二乙二醇及三乙二醇以及二丙二醇及三丙二醇;醚,例如甲基三級丁基醚、1,2-乙二醇單甲醚及1,2-乙二醇二甲醚、1,2-乙二醇單乙醚及1,2-乙二醇二乙醚、3-甲氧基丙醇、3-異丙氧基丙醇、四氫呋喃及二㗁烷;酮,例如丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮及二丙酮醇(4-羥基-4-甲基-2-戊酮);C1-C5烷基酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯及乙酸戊酯;脂族及芳族烴,例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、異辛烷、石油醚、甲苯、二甲苯、乙苯、四氫萘(tetralin)、十氫萘、二甲基萘;白色石油腦、Shellsol®及Solvesso®礦物油,例如汽油、煤油、柴油及加熱油,以及天然油,例如橄欖油、大豆油、菜籽油、亞麻籽油及葵花籽油。
當然亦有可能在根據本發明之組合物中使用此等稀釋劑之混合物。
只要存在至少部分互溶性,此等稀釋劑亦可與水混合。本文中適合之稀釋劑之實例為C1-C4醇,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇及二級丁醇;二醇,例如1,2-乙二醇、1,2-丙二醇及1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇及1,4-丁二醇、二乙二醇及三乙二醇及二丙二醇及三丙二醇;醚,例如四氫呋喃及二㗁烷;酮,例如丙酮、甲基乙基酮及二丙酮醇(4-羥基-4-甲基-2-戊酮);及C1-C4烷基酯,例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯及乙酸丁酯。
按RM調配物之總重量計,視情況以約0重量%至10.0重量%、較佳約0重量%至5.0重量%之比例使用稀釋劑。
消泡劑及脫氣劑(c1))、潤滑劑及流動助劑(c2))、熱固化助劑或輻射固化助劑(c3))、基板潤濕助劑(c4))、潤濕助劑及分散助劑(c5))、疏水劑(c6))、黏著促進劑(c7))及用於促進抗刮擦性之助劑(c8))在其作用方面彼此無法嚴格定界。
舉例而言,潤滑劑及流動助劑通常亦充當消泡劑及/或脫氣劑及/或充當用於改善抗刮擦性之助劑。輻射固化助劑亦可充當潤滑劑及流動助劑及/或脫氣劑及/或充當基板潤濕助劑。在個別情況中,此等助劑中之一些亦可滿足黏著促進劑(c8))之功能。
對應於上述情況,因此可將某一添加劑分類為多個下文所描述之群組c1)至c8)。
群組c1)中之消泡劑包括無矽聚合物及含矽聚合物。含矽聚合物為例如未經改質或經改質之聚二烷基矽氧烷;或包含聚二烷基矽氧烷及聚醚單元之分支鏈共聚物、梳狀或嵌段共聚物,後者可獲自環氧乙烷或環氧丙烷。
群組c1)中之脫氣劑包括例如有機聚合物,例如聚醚及聚丙烯酸酯、二烷基聚矽氧烷(特定言之二甲基聚矽氧烷);經有機改質之聚矽氧烷,例如經芳基烷基改質之聚矽氧烷及氟聚矽氧。
消泡劑之作用基本上基於防止泡沫形成或破壞已形成之泡沫。消泡劑基本上藉由促進精細劃分之氣體或氣泡之聚結以在待脫氣之介質(例如,根據本發明之組合物)中產生較大氣泡且因此加速氣體(空氣)之逸出而起作用。由於消泡劑亦可頻繁地用作脫氣劑,且反之亦然,因此此等添加劑已一起包括於群組c1)下。
此等助劑例如可以以下形式商購自Tego:TEGO® Foamex 800、TEGO® Foamex 805、TEGO® Foamex 810、TEGO® Foamex 815、TEGO® Foamex 825、TEGO® Foamex 835、TEGO® Foamex 840、TEGO® Foamex 842、TEGO® Foamex 1435、TEGO® Foamex 1488、TEGO® Foamex 1495、TEGO® Foamex 3062、TEGO® Foamex 7447、TEGO® Foamex 8020、Tego® Foamex N、TEGO® Foamex K 3、TEGO® Antifoam 2-18、TEGO® Antifoam 2-18、TEGO® Antifoam 2-57、TEGO® Antifoam 2-80、TEGO® Antifoam 2-82、TEGO® Antifoam 2-89、TEGO® Antifoam 2-92、TEGO® Antifoam 14、TEGO® Antifoam 28、TEGO® Antifoam 81、TEGO® Antifoam D 90、TEGO® Antifoam 93、TEGO® Antifoam 200、TEGO® Antifoam 201、TEGO® Antifoam 202、TEGO® Antifoam 793、TEGO® Antifoam 1488、TEGO® Antifoam 3062、TEGOPREN® 5803、TEGOPREN® 5852、TEGOPREN® 5863、TEGOPREN® 7008、TEGO® Antifoam 1-60、TEGO® Antifoam 1-62、TEGO® Antifoam 1-85、TEGO® Antifoam 2-67、TEGO® Antifoam WM 20、TEGO® Antifoam 50、TEGO® Antifoam 105、TEGO® Antifoam 730、TEGO® Antifoam MR 1015、TEGO® Antifoam MR 1016、TEGO® Antifoam 1435、TEGO® Antifoam N、TEGO® Antifoam KS 6、TEGO® Antifoam KS 10、TEGO® Antifoam KS 53、TEGO® Antifoam KS 95、TEGO® Antifoam KS 100、TEGO® Antifoam KE 600、TEGO® Antifoam KS 911、TEGO® Antifoam MR 1000、TEGO® Antifoam KS 1100、Tego® Airex 900、Tego® Airex 910、Tego® Airex 931、Tego® Airex 935、Tego® Airex 936、Tego® Airex 960、Tego® Airex 970、Tego® Airex 980及Tego® Airex 985,且以以下形式商購自BYK:BYK®-011、BYK®-019、BYK®-020、BYK®-021、BYK®-022、BYK®-023、BYK®-024、BYK®-025、BYK®-027、BYK®-031、BYK®-032、BYK®-033、BYK®-034、BYK®-035、BYK®-036、BYK®-037、BYK®-045、BYK®-051、BYK®-052、BYK®-053、BYK®-055、BYK®-057、BYK®-065、BYK®-066、BYK®-070、BYK®-080、BYK®-088、BYK®-141及BYK®-A 530。
按RM調配物之總重量計,視情況以約0重量%至3.0重量%、較佳約0重量%至2.0重量%之比例使用群組c1)中之助劑。
在群組c2)中,潤滑劑及流動助劑通常包括無矽聚合物,且亦包括含矽聚合物,例如聚丙烯酸酯或改質劑、低分子量聚二烷基矽氧烷。該改質在於一些烷基已由廣泛各種有機基團置換。此等有機基團為例如聚醚、聚酯或甚至長鏈烷基,前者被最頻繁地使用。
對應改質之聚矽氧烷中之聚醚基團通常由環氧乙烷及/或環氧丙烷單元構建。一般而言,經改質聚矽氧烷中之此等環氧烷單元之比例愈高,所得產物親水性愈大。
此類助劑例如可以TEGO® Glide 100、TEGO® Glide ZG 400、TEGO® Glide 406、TEGO® Glide 410、TEGO® Glide 411、TEGO® Glide 415、TEGO® Glide 420、TEGO® Glide 435、TEGO® Glide 440、TEGO® Glide 450、TEGO® Glide A 115、TEGO® Glide B 1484 (亦可用作消泡劑及脫氣劑)、TEGO® Flow ATF、TEGO® Flow 300、TEGO® Flow 460、TEGO® Flow 425及TEGO® Flow ZFS 460形式商購自Tego。適合之可輻射固化潤滑劑及流動助劑(其亦可用於改良抗刮擦性)為同樣可獲自TEGO的產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700。
此類助劑可例如以BYK®-300、BYK®-306、BYK®-307、BYK®-310、BYK®-320、BYK®-333、BYK®-341、Byk® 354、Byk®361、Byk®361N、BYK®388形式購自BYK。
按RM調配物之總重量計,視情況以約0重量%至3.0重量%、較佳約0重量%至2.0重量%之比例使用群組c2)中之助劑。
在群組c3)中,輻射固化助劑尤其包括具有末端雙鍵之聚矽氧烷,該等末端雙鍵為例如丙烯酸酯基之成分。此等助劑可藉由光化或例如電子輻射交聯。此等助劑大體上將多個特性組合在一起。在未交聯狀態中,其可充當消泡劑、脫氣劑、潤滑劑及流動助劑及/或基板潤濕助劑,而在交聯狀態中,其尤其增加例如可使用根據本發明之組合物產生之塗層或膜的抗刮擦性。例如彼等塗層或膜之光澤特性的精確改良被認為基本上歸因於如消泡劑、脫氣劑及/或潤滑劑及流動助劑(呈未交聯狀態)之此等助劑的作用。
適合的輻射固化助劑之實例為可購自TEGO之產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700,及可購自BYK之產品BYK®-371。
群組c3)中之熱固化助劑含有例如能夠與(例如)結合劑之異氰酸酯基反應之一級OH基團。
可使用之熱固化助劑之實例為可購自BYK之產品BYK®-370、BYK®-373及BYK®-375。
按RM調配物之總重量計,視情況以約0重量%至5.0重量%、較佳約0重量%至3.0重量%之比例使用群組c3)中之助劑。
群組c4)中之基板潤濕助劑尤其用於例如藉由印刷油墨或塗佈組合物(例如,根據本發明之組合物)增加所印刷或塗佈之基板的可濕性。此類印刷油墨或塗層組合物之潤滑及流動行為的一般附帶改良對已完成(例如,交聯)印刷或塗佈之外觀具有影響。
廣泛多種此類助劑可例如以TEGO® Wet KL 245、TEGO® Wet 250、TEGO® Wet 260及TEGO® Wet ZFS 453形式商購自Tego,且以BYK®-306、BYK®-307、BYK®-310、BYK®-333、BYK®-344、BYK®-345、BYK®-346及Byk®-348形式商購自BYK。
按液晶組合物之總重量計,視情況以約0重量%至3.0重量%、較佳約0重量%至1.5重量%之比例使用群組c4)中之助劑。
群組c5)中之潤濕助劑及分散助劑尤其用於防止顏料之溢流及浮動及沈降,且因此視需要,尤其適用於根據本發明之經著色組合物。
此等助劑基本上經由含有此等添加劑之顏料粒子的靜電斥力及/或位阻使顏料分散液穩定,其中在後一種情況下,助劑與環境介質(例如,結合劑)之相互作用起主要作用。
由於例如在印刷油墨及塗料之技術領域中使用此類潤濕助劑及分散液助劑係慣例,因此若使用該等助劑,則選擇此類型之適合助劑通常不會給熟習此項技術者帶來任何困難。
此類潤濕助劑及分散助劑可例如以以下形式商購自Tego:TEGO® Dispers 610、TEGO® Dispers 610 S、TEGO® Dispers 630、TEGO® Dispers 700、TEGO® Dispers 705、TEGO® Dispers 710、TEGO® Dispers 720 W、TEGO® Dispers 725 W、TEGO® Dispers 730 W、TEGO® Dispers 735 W及TEGO® Dispers 740 W,且以以下形式商購自BYK:Disperbyk®、Disperbyk®-107、Disperbyk®-108、Disperbyk®-110、Disperbyk®-111、Disperbyk®-115、Disperbyk®-130、Disperbyk®-160、Disperbyk®-161、Disperbyk®-162、Disperbyk®-163、Disperbyk®-164、Disperbyk®-165、Disperbyk®-166、Disperbyk®-167、Disperbyk®-170、Disperbyk®-174、Disperbyk®-180、Disperbyk®-181、Disperbyk®-182、Disperbyk®-183、Disperbyk®-184、Disperbyk®-185、Disperbyk®-190、Anti-Terra®-U、Anti-Terra®-U 80、Anti-Terra®-P、Anti-Terra®-203、Anti-Terra®-204、Anti-Terra®-206、BYK®-151、BYK®-154、BYK®-155、BYK®-P 104 S、BYK®-P 105、Lactimon®、Lactimon®-WS及Bykumen®。
基於助劑之平均分子量使用群組c5)中之助劑的量。在任何情況下,初步實驗因此係合理的,但此僅可藉由熟習此項技術者實現。
群組c6)中之疏水劑可用於使例如使用根據本發明之組合物產生之印刷物或塗層獲得防水特性。此防止或至少極大地抑制因水吸收所致之泡脹且因此防止例如此印刷物或塗層之光學特性中之變化。另外,當將組合物例如用作平版印刷中之印刷油墨時,可藉此防止或至少極大地減少水吸收。
此類疏水劑可例如以Tego® Phobe WF、Tego® Phobe 1000、Tego® Phobe 1000 S、Tego® Phobe 1010、Tego® Phobe 1030、Tego® Phobe 1040、Tego® Phobe 1050、Tego® Phobe 1200、Tego® Phobe 1300、Tego® Phobe 1310及Tego® Phobe 1400形式商購自Tego。
按RM調配物之總重量計,視情況以約0重量%至5.0重量%、較佳約0重量%至3.0重量%之比例使用群組c6)中之助劑。
來自群組c7)之黏著促進劑用以改良接觸之兩個界面的黏著力。自此直接顯而易見,基本上唯一有效的黏著促進劑之部分為位於一個界面或另一界面或兩個界面之黏著促進劑。若例如需要將液體或糊狀印刷油墨、塗層組合物或塗料塗覆至固體基板,則此通常意謂必須將黏著促進劑直接添加至固體基板,或必須用黏著促進劑預處理該基板(亦稱為上底漆),亦即為此基板提供經改質之化學及/或物理表面特性。
若用底塗劑預先對基板上底漆,則此意謂接觸之界面一方面為底塗劑之界面,且另一方面為印刷油墨或塗層組合物或塗料之界面。在此情況下,不僅基板與底塗劑之間而且基板與印刷油墨或塗層組合物或塗料之間的黏著性在該基板上之整個多層結構之黏著中起作用。
可提及之在更廣意義上的黏著促進劑亦為已列於群組c4)下的基板潤濕助劑,但此等助劑通常不具有相同黏著促進能力。
鑒於基板以及預期例如用於該等基板之印刷或塗佈之印刷油墨、塗層組合物及塗料的廣泛變化之物理及化學性質,黏著促進劑系統之多樣性並不出人意料。
基於矽烷之黏著促進劑為例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、N-胺乙基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-胺乙基-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-甲基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油基氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷及乙烯基三甲氧基矽烷。此等及其他矽烷可例如以商品名DYNASILAN®商購自Hüls。
通常應使用來自此類添加劑之製造商的對應技術資訊,或熟習此項技術者可經由對應初步實驗以簡單方式獲得此資訊。
然而,若將此等添加劑作為來自群組c7)之助劑添加至根據本發明之RM調配物中,則按RM調配物之總重量計,其比例視情況對應於約0重量%至5.0重量%。此等濃度資料僅用作指導,此係因為添加劑之量及標識在各個別情況下係藉由基板及印刷/塗層組合物之性質而測定的。針對此情況,對應技術資訊通常可購自此類添加劑之製造商,或可由熟習此項技術者經由對應初步實驗以簡單方式來測定。
用於改良群組c8)中之抗刮擦性的助劑包括例如上述產品TEGO® Rad 2100、TEGO® Rad 2200、TEGO® Rad 2500、TEGO® Rad 2600及TEGO® Rad 2700,其可購自Tego。
對於此等助劑,針對群組c3)給出之量資料同樣適合,亦即按液晶組合物之總重量計,視情況以約0重量%至5.0重量%、較佳約0重量%至3.0重量%之比例使用此等添加劑。
可提及之光穩定劑、熱穩定劑及/或氧化穩定劑的實例如下:
烷基化單酚,諸如2,6-二-三級丁基-4-甲基苯酚、2-三級丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二-三級丁基-4-乙基苯酚、2,6-二-三級丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二-三級丁基-4-異丁基苯酚、2,6-二環戊基-4-甲基苯酚、2-(α-甲基環己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-二(十八烷基)-4-甲基苯酚、2,4,6-三環己基苯酚、2,6-二-三級丁基-4-甲氧基甲酚;具有直鏈或分支側鏈之壬基酚,例如2,6-二壬基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十一碳-1'-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十七碳-1'-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1'-甲基十三碳-1'-基)苯酚及此等化合物之混合物;烷基硫基甲基酚,諸如2,4-二辛基硫基甲基-6-三級丁基苯酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛基硫基甲基-6-乙基苯酚及2,6-二(十二烷基)硫基甲基-4-壬基苯酚,
對苯二酚及烷基化對苯二酚,諸如2,6-二-三級丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二-三級丁基對苯二酚、2,5-二-三級戊基對苯二酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、2,6-二-三級丁基對苯二酚、2,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲醚、3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲醚、硬脂酸3,5-二-三級丁基-4-羥基苯酯及雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)己二酸酯,
生育酚,諸如α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚及此等化合物之混合物;及生育酚衍生物,諸如生育酚乙酸酯、生育酚琥珀酸酯、生育酚菸鹼酸酯及生育酚聚氧乙烯琥珀酸酯(「生育酚琥珀酸酯(tocofersolate)」),
羥基化二苯基硫醚,諸如2,2'-硫基雙(6-三級丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-硫基雙(4-辛基苯酚)、4,4'-硫基雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-硫基雙(6-三級丁基-2-甲基苯酚)、4,4'-硫基雙(3,6-二-二級戊基苯酚)及4,4'-雙(2,6-二甲基-4-羥苯基)二硫化物,
伸烷基雙酚,諸如2,2'-亞甲基雙(6-三級丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(6-三級丁基-4-乙基苯酚)、2,2'-亞甲基雙[4-甲基-6-(α-甲基環己基)苯酚]、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-環己基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基苯酚)、2,2-亞乙基雙(4,6-二-三級丁基苯酚)、2,2'-亞乙基雙(6-三級丁基-4-異丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙[6-(α-甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、2,2'-亞甲基雙[6-(α,α-二甲基苯甲基)-4-壬基苯酚]、4,4'-亞甲基雙(2,6-二-三級丁基苯酚)、4,4'-亞甲基雙(6-三級丁基-2-甲基苯酚)、1,1-雙(5-三級丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-雙(3-三級丁基-5-甲基-2-羥基苯甲基)-4-甲基苯酚、1,1,3-參(5-三級丁基-4-羥基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-雙(5-三級丁基-4-羥基-2-甲基苯基)-3-正十二基-巰基丁烷、乙二醇雙[3,3-雙(3'-三級丁基-4'-羥苯基)丁酸酯]、雙(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)二環戊二烯、雙[2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-甲基苯甲基)-6-三級丁基-4-甲基苯基]對苯二甲酸酯、1,1-雙(3,5-二甲基-2-羥苯基)丁烷、2,2-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙烷、2,2-雙(5-三級丁基-4-羥基-2-甲基苯基)-4-正十二基-巰基丁烷及1,1,5,5-肆(5-三級丁基-4-羥基-2-甲基苯基)戊烷,
O-苯甲基、N-苯甲基及S-苯甲基化合物,諸如3,5,3',5'-四-三級丁基-4,4'-二羥基二苯甲基醚、4-羥基-3,5-二甲基苯甲基巰基乙酸十八酯、4-羥基-3,5-二-三級丁基苯甲基巰基乙酸十三酯、參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)胺、雙(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)二硫對苯二甲酸酯、雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)硫化物及異辛基-3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基巰基乙酸酯,
芳族羥基苯甲基化合物,諸如1,3,5-參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)-2,4,6-三甲基-苯、1,4-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)-2,3,5,6-四甲基-苯及2,4,6-參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)苯酚,
三𠯤化合物,諸如2,4-雙(辛基巰基)-6-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯胺基)-1,3,5-三𠯤、2-辛基巰基-4,6-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯氧基)-1,3,5-三𠯤、2,4,6-參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯氧基)-1,2,3-三𠯤、1,3,5-參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯、1,3,5-參(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苯甲基)異氰尿酸酯、2,4,6-參(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯乙基)-1,3,5-三𠯤、1,3,5-參-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯丙醯基)六氫-1,3,5-三𠯤、1,3,5-參(3,5-二環己基-4-羥基苯甲基)異氰尿酸酯及1,3,5-參(2-羥乙基)異氰尿酸酯,
苯甲基膦酸酯,諸如2,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基膦酸二甲酯、3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基膦酸二乙酯、3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基膦酸二(十八烷酯)及5-三級丁基-4-羥基-3-甲基苯甲基膦酸二(十八烷酯),
醯胺基苯酚,諸如4-羥基月桂醯苯胺、4-羥基硬脂醯苯胺及N-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)胺基甲酸辛酯,
丙酸酯及乙酸酯,例如一元醇或多元醇之丙酸酯及乙酸酯,該等一元醇或多元醇諸如甲醇、乙醇、正辛醇、異辛醇、十八醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、新戊四醇、參(羥乙基)異氰尿酸酯、N,N'-雙(羥乙基)草醯胺、3-硫雜十一醇、3-硫雜十五醇、三甲基己二醇、三羥甲基丙烷及4-羥甲基-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2.2.2]-辛烷,
基於胺衍生物之丙醯胺,諸如N,N'-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯丙醯基)己二胺、N,N'-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯丙醯基)三亞甲基二胺及N,N'-雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯丙醯基)肼,
抗壞血酸(維生素C)及抗壞血酸衍生物,諸如抗壞血酸棕櫚酸酯、抗壞血酸月桂酸酯及抗壞血酸硬脂酸酯,以及硫酸抗壞血酸酯及磷酸抗壞血酸酯,
基於胺化合物之抗氧化劑,諸如N,N'-二異丙基-對苯二胺、N,N'-二-二級丁基-對苯二胺、N,N'-雙(1,4-二甲基戊基)-對苯二胺、N,N'-雙(1-乙基-3-甲基戊基)-對苯二胺、N,N'-雙(1-甲基庚基)-對苯二胺、N,N'-二環己基-對苯二胺、N,N'-二苯基-對苯二胺、N,N'-雙(2-萘基)-對苯二胺、N-異丙基-N'-苯基-對苯二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N'-苯基-對苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N'-苯基-對苯二胺、N-環己基-N'-苯基-對苯二胺、4-(對甲苯胺磺醯基)二苯胺、N,N'-二甲基-N,N'-二-二級丁基-對苯二胺、二苯胺、N-烯丙基二苯胺、4-異丙氧基二苯胺、N-苯基-1-萘胺、N-(4-三級辛基苯基)-1-萘胺、N-苯基-2-萘胺、經辛基取代之二苯胺(諸如p,p'-二-三級辛基二苯胺)、4-正丁基胺苯酚、4-丁醯基胺苯酚、4-壬醯基胺苯酚、4-十二醯基胺苯酚、4-十八醯基胺苯酚、雙(4-甲氧基苯基)胺、2,6-二-三級丁基-4-二甲基胺甲基苯酚、2,4-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、N,N,N',N'-四甲基-4,4'-二胺基二苯基甲烷、1,2-雙[(2-甲基苯基)胺基]乙烷、1,2-雙(苯胺基)丙烷、(鄰甲苯基)二胍、雙[4-(1',3'-二甲基丁基)苯基]胺、經三級辛基取代之N-苯基-1-萘胺、單烷基化及二烷基化三級丁基/三級辛基二苯胺之混合物、單烷基化及二烷基化壬基二苯胺之混合物、單烷基化及二烷基化十二烷基二苯胺之混合物、單烷基化及二烷基化異丙基/異己基二苯胺之混合物、單烷基化及二烷基化三級丁基二苯胺之混合物、2,3-二氫-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻𠯤、啡噻𠯤、單烷基化及二烷基化三級丁基/三級辛基啡噻𠯤之混合物、單烷基化及二烷基化三級辛基啡噻𠯤之混合物、N-烯丙基啡噻𠯤、N,N,N',N'-四苯基-1,4-二胺基丁-2-烯、N,N-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二胺、雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮及2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇,
膦、亞磷酸酯及亞膦酸二酯,諸如三苯基膦亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基烷基酯、亞磷酸苯基二烷基酯、參(壬基苯基)亞磷酸酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三(十八)酯、二硬脂醯基新戊四醇二亞磷酸酯、參(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、二異癸基新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-三級丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、二異癸氧基新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二-三級丁基-6-甲基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4,6-參(三級丁基苯基))新戊四醇二亞磷酸酯、三硬脂醯基山梨糖醇三亞磷酸酯、肆(2,4-二-三級丁基苯基)4,4'-伸聯苯二亞磷酸酯、6-異辛氧基-2,4,8,10-四-三級丁基-12H-二苯并[d,g]-1,3,2-二氧雜膦、6-氟-2,4,8,10-四-三級丁基-12-甲基-二苯并[d,g]-1,3,2-二氧雜膦、亞磷酸雙(2,4-二-三級丁基-6-甲基苯基)甲酯及亞磷酸雙(2,4-二-三級丁基-6-甲基苯基)乙酯,
2-(2'-羥苯基)苯并三唑,諸如2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(3',5'-二-三級丁基-2'-羥苯基)苯并三唑、2-(5'-三級丁基-2'-羥苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-5'-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑、2-(3',5'-二-三級丁基-2'-羥苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3'-二級丁基-5'-三級丁基-2'-羥苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-4'-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(3',5'-二-三級戊基-2'-羥苯基)苯并三唑、2-(3,5'-雙-(α,α-二甲基苯甲基)-2'-羥苯基)苯并三唑;2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3'-三級丁基-5'-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2'-羥苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑、2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑、2-(3'-三級丁基-5'-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2'-羥苯基)苯并三唑、2-(3'-十二烷基-2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑及2-(3'-三級丁基-2'-羥基-5'-(2-異辛氧基羰乙基)苯基苯并三唑之混合物、2,2'-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2-基苯酚];2-[3'-三級丁基-5'-(2-甲氧基羰基乙基)-2'-羥苯基]-2H-苯并三唑與聚乙二醇300完全酯化的產物;
含硫過氧化物清除劑及含硫抗氧化劑,諸如3,3'-硫二丙酸之酯,例如十二烷基酯、十八烷基酯、十四烷基酯及十三烷基酯、巰基苯并咪唑及2-巰基苯并咪唑之鋅鹽、二硫代胺基甲酸二丁基鋅、二(十八烷基)二硫化物及新戊四醇肆(β-十二烷基巰基)丙酸酯,
2-羥基二苯甲酮,諸如4-羥基、4-甲氧基、4-辛氧基、4-癸氧基、4-十二烷氧基、4-苯甲氧基、4,2',4'-三羥基及2'-羥基-4,4'-二甲氧基衍生物,
未經取代及經取代之苯甲酸之酯,諸如水楊酸4-三級丁基苯酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛基苯酯、二苯甲醯基間苯二酚、雙(4-三級丁基苯甲醯基)間苯二酚、苯甲醯基間苯二酚、3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲酸2,4-二-三級丁基苯酯、十六基-3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲酸酯、十八基-3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲酸酯及2-甲基-4,6-二-三級丁基苯基-3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲酸酯,
丙烯酸酯,諸如α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯、α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸異辛酯、α-甲氧基羰基肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-對甲氧基肉桂酸甲酯、丁基-α-氰基-β-甲基-對甲氧基肉桂酸酯及甲基-α-甲氧羰基-對甲氧基肉桂酸酯;位阻胺,諸如雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)-正丁基-3,5-二-三級丁基-4-羥基苯甲基丙二酸酯、1-(2-羥乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶及丁二酸之縮合產物、N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二胺及4-三級辛基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三𠯤之縮合產物、參(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氮基三乙酸酯、肆(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、1,1'-(1,2-伸乙基)雙(3,3,5,5-四甲基哌𠯤酮)、4-苯甲醯基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、雙(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)2-正丁基-2-(2-羥基-3,5-二-三級丁基苯甲基)丙二酸酯、3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]癸烷-2,4-二酮、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁二酸酯、N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二胺及4-(N-𠰌啉基)-2,6-二氯-1,3,5-三𠯤之縮合產物、2-氯-4,6-雙(4-正丁基胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-1,3,5-三𠯤及1,2-雙(3-胺基丙胺基)乙烷之縮合產物、2-氯-4,6-二(4-正丁基胺基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)-1,3,5-三𠯤及1,2-雙(3-胺基丙胺基)乙烷之縮合產物、8-乙醯基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮雜螺[4.5]-癸烷-2,4-二酮、3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)吡咯啶-2,5-二酮、3-十二烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)吡咯啶-2,5-二酮、4-十六烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶及4-硬脂醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶之混合物、N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二胺及4-環己基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三𠯤之縮合產物、1,2-雙(3-胺基丙胺基)乙烷及2,4,6-三氯-1,3,5-三𠯤之縮合產物、4-丁基胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶、N-(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)-正十二烷基丁二醯亞胺、N-(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)-正十二烷基丁二醯亞胺、2-十一基-7,7,9,9-四甲基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基-螺[4.5]-癸烷、7,7,9,9-四甲基-2-環十一基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基螺-[4.5]癸烷及表氯醇的縮合產物、4-胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶與四羥甲基乙炔二脲及聚(甲氧基丙基-3-氧基)-[4(2,2,6,6-四甲基)哌啶基]-矽氧烷之縮合產物,
草醯胺,諸如4,4'-二辛氧基草醯替苯胺、2,2'-二乙氧基草醯替苯胺、2,2'-二辛氧基-5,5'-二-三級丁草醯替苯胺、2,2'-二(十二烷氧基)-5,5'-二-三級丁草醯替苯胺、2-乙氧基-2'-乙基草醯替苯胺、N,N'-雙(3-二甲胺基丙基)草醯胺、2-乙氧基-5-三級丁基-2'-乙草醯替苯胺及其與2-乙氧基-2'-乙基-5,4'-二-三級丁草醯替苯胺之混合物,及鄰甲氧基二取代之草醯替苯胺、對甲氧基二取代之草醯替苯胺的混合物以及鄰乙氧基二取代之草醯替苯胺及對乙氧基二取代之草醯替苯胺的混合物,及
2-(2-羥苯基)-1,3,5-三𠯤,諸如2,4,6-參-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2,4-二羥基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(2-羥基-4-丙氧基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)-4,6-雙(4-甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-十二烷氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-十三烷氧基苯基)-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-丁氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基)-1,3,5-三𠯤、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-辛氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基)-1,3,5-三𠯤、2-[4-(十二烷氧基/十三烷氧基-2-羥基丙氧基)-2-羥苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-[2-羥基-4-(2-羥基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-4,6-雙-(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-己氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三𠯤、2-(2-羥基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三𠯤、2,4,6-參[2-羥基-4-(3-丁氧基-2-羥基丙氧基)苯基]-1,3,5-三𠯤及2-(2-羥苯基)-4-(4-甲氧基苯基)-6-苯基-1,3,5-三𠯤。
在另一較佳實施例中,RM調配物包含一或多種特定抗氧化劑添加劑,其較佳選自Irganox®系列,例如可商購的抗氧化劑Irganox®1076及Irganox®1010 (來自Ciba, Switzerland)。
在另一較佳實施例中,RM調配物包含一或多種、更佳兩種或更多種光引發劑之組合,該等光引發劑例如選自可商購的Irgacure®或Darocure® (Ciba AG)系列,特定言之Irgacure 127、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 817、Irgacure 907、Irgacure 1300、Irgacure、Irgacure 2022、Irgacure 2100、Irgacure 2959或Darcure TPO,進一步選自可商購的OXE02 (Ciba AG)、NCI 930、N1919T (Adeka)、SPI-03或SPI-04 (Samyang)。
RM調配物中之整個聚合引發劑之濃度較佳為0.5%至10%,極佳為0.8%至8%,更佳為1%至6%。
在一較佳實施例中,將RM調配物溶解於較佳選自有機溶劑之適合溶劑中。
溶劑較佳選自酮,諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基異丁基酮或環己酮;乙酸酯,諸如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯或乙醯乙酸甲酯;醇,諸如甲醇、乙醇或異丙醇;芳族溶劑,諸如甲苯或二甲苯;脂環烴,諸如環戊烷或環己烷;鹵化烴,諸如二氯甲烷或三氯甲烷;二醇或其酯,諸如PGMEA (丙基二醇單甲醚乙酸酯)、γ-丁內酯。亦有可能使用上述溶劑之二元、三元或更高混合物。特定言之,對於多層應用,甲基異丁基酮為較佳使用之溶劑。
在RM調配物含有一或多種溶劑之情況下,溶劑中之所有固體(包括RM)之總濃度較佳為10%至60%,更佳為20%至50%,特定言之30%至45%。
較佳地,除一或多種式I化合物以外,RM調配物包含
a) 視情況選用之一或多種多反應性或雙反應性可聚合液晶原化合物,其較佳選自式DRM及對應子式之化合物,及/或
b)視情況選用之一或多種對掌性液晶原化合物,其較佳選自式CRM及其子式之化合物,及/或
c) 視情況選用之一或多種單反應性液晶原,其較佳選自式MRM及對應子式之化合物,及/或
d)視情況選用之一或多種光引發劑,及/或
e) 視情況選用之一或多種抗氧化添加劑,及/或
f) 視情況選用之一或多種黏著促進劑,及/或
g)視情況選用之一或多種界面活性劑,及/或
h)視情況選用之一或多種單反應性、雙反應性或多反應性可聚合的非液晶原化合物,及/或
i) 視情況選用之一或多種染料,其在用於引發光聚合之波長下顯示吸收最大值,及/或
j) 視情況選用之一或多種鏈轉移劑,及/或
k)視情況選用之一或多種(UV)穩定劑,及/或
l) 視情況選用之一或多種潤滑劑及流動助劑,及
m) 視情況選用之一或多種稀釋劑,及/或
n)視情況選用之不可聚合向列型組分,及/或
o)視情況存在之一或多種有機溶劑。
更佳地,RM調配物包含
a) 一或多種式I或其對應較佳子式之化合物,
b)視情況選用之一或多種、較佳兩種或更多種雙反應性可聚合液晶原化合物,其較佳選自式DRMa-1之化合物,
c) 視情況選用之一或多種、較佳兩種或更多種單反應性可聚合液晶原化合物,其較佳選自式MRM-1及/或MRM-4及/或MRM-6及/或MRM-7之化合物,
d)視情況選用之一或多種式CRM之對掌性液晶原化合物,
e) 視情況選用之一或多種抗氧化添加劑,其較佳選自未經取代及經取代之苯甲酸之酯,特定言之Irganox®1076,且若存在,則其量較佳為0.01重量%至2重量%,極佳為0.05重量%至1重量%,
f) 視情況選用之一或多種光引發劑,較佳Irgacure®907及/或SPI-3
g)視情況選用之一或多種有機溶劑,較佳甲基異丁基酮。
本發明進一步係關於一種藉由以下製備聚合物膜之方法:
- 將如上文及下文所描述之RM調配物的層提供至基板上,
- 藉由光聚合使RM調配物之可聚合組分聚合,及
- 視情況自基板移除聚合膜,及/或視情況將其提供至另一基板上。
此RM調配物可例如藉由旋塗、印刷或其他已知技術塗佈或印刷至基板上,且在聚合之前蒸發掉溶劑。在大多數情況下,其適於加熱混合物以便有助於溶劑蒸發。
可藉由如旋塗、棒塗或刮塗之習知塗佈技術將RM調配物塗覆至基板上。藉由專家所已知之習知印刷技術,如(例如)網版印刷、平版印刷、卷軸至卷軸印刷、印字機印刷、凹版印刷、輪轉式凹版印刷、柔版印刷、凹紋印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉助於印模或印刷板之印刷,亦可將其塗覆至基板上。
適合之基板材料及基板為專家所已知且描述於文獻中,例如用於光學膜行業之習知基板,諸如玻璃或塑膠。用於聚合之尤其適合且較佳的基板為聚酯,諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、三乙醯纖維素(TAC)或環烯烴聚合物(COP)或通常已知的濾色器材料,特定言之三乙醯纖維素(TAC)、環烯烴聚合物(COP)或通常已知的濾色器材料。此外,可自另一或相同RM材料獲得之光學膜可充當基板。若多層系統應經設計包含光學組件中之一個、兩個、三個、四個、五個或更多個光學膜,則此為尤其較佳的。
RM調配物較佳展現遍及整個層之均一配向。較佳地,RM調配物展現均一平面、均一垂直、均一膽固醇型或圖案化配向。
Friedel-Creagh-Kmetz定律可用於藉由比較RM層之表面能量(γ
RM)與基板之表面能量(γ
s)來預測混合物是否將採用平面配向或垂直配向:
若γ
RM> γ
s,則反應性液晶原化合物將呈現垂直配向,若γ
RM< γ
s,則反應性液晶原化合物將呈現均勻配向。
在不受理論束縛之情況下,當基板之表面能量相對低時,反應性液晶原之間的分子間力比遍及RM-基板界面之力更強,且因此,反應性液晶原垂直於基板配向(垂直配向)以便使分子間力最大化。
亦可藉由使用兩親媒性材料達成垂直配向;可將其直接添加至可聚合LC材料中,或可用呈垂直配向層形式之此等材料處理基板。將兩親媒性材料之極性頭化學鍵結至基板,且烴尾點垂直於基板。兩親媒性材料與RM之間的分子間相互作用促進垂直配向。上文描述常用的兩親媒性界面活性劑。
用於促進垂直配向之另一方法為將電暈放電處理應用於塑膠基板,從而在基板表面上產生醇官能基或酮官能基。此等極性基團可與存在於RM或界面活性劑中之極性基團相互作用以促進垂面配向。
當基板之表面張力大於RM之表面張力時,遍及界面之力佔優勢。若反應性液晶原平行於基板配向,則界面能量降至最低,因此RM之長軸可與基板相互作用。可藉由使基板塗佈有聚醯亞胺層且隨後用天鵝絨布料摩擦配向層來促進單向平面配向。
其他適合之平面配向層為此項技術中已知的,如(例如)藉由光配向製備之經摩擦聚醯亞胺或配向層,如US 5,602,661、US 5,389,698或US 6,717,644中所描述。
一般而言,例如由I. Sage在「Thermotropic Liquid Crystals」 (G. W. Gray編, John Wiley & Sons, 1987, 第75-77頁)中;及由T. Uchida及H. Seki在「Liquid Crystals - Applications and Uses Vol. 3」 (B. Bahadur編, World Scientific Publishing, Singapore 1992, 第1-63頁)中給出配向技術之綜述。由J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), 第1-77頁給出配向材料及配向技術之另一綜述。
然而,同樣較佳的係,RM分子之定向經由層厚度變化。諸如傾斜配向,專家通常已知之傾斜或扭轉配向類型。
為了生產根據本發明之聚合物膜,RM調配物中之可聚合化合物係藉由原位光聚合而聚合或交聯(在一種化合物含有兩種或更多種可聚合基團之情況下)。
可在一個步驟中進行光聚合。亦有可能在第二步驟中使在第一步驟中未反應之化合物光聚合或交聯(「最終固化」)。
在一較佳製備方法中,將RM調配物塗佈至基板上且隨後例如藉由暴露於光化輻射來光聚合,如例如WO 01/20394、GB 2,315,072或WO 98/04651中所描述。
LC材料之光聚合較佳藉由將其暴露於光化輻射來達成。光化輻射意謂用如UV光、IR光或可見光之光照射,用X射線或γ射線照射,或用諸如離子或電子之高能粒子照射。較佳地,聚合係藉由光照射,特定言之用UV光進行。對於光化輻射之來源,例如可使用單個UV燈或一組UV燈。當使用較高燈功率時,可減少固化時間。另一可能的光輻射源為雷射,如(例如) UV雷射、IR雷射或可見光雷射。另一可能的光輻射來源為LED燈。
固化時間尤其視可聚合的LC材料之反應性、經塗佈層之厚度、聚合引發劑之類型及UV燈之功率而定。固化時間較佳≤5分鐘,極佳≤3分鐘,最佳≤1分鐘。對於大批量生產,≤30秒之短固化時間較佳。
適合之UV輻射功率較佳在5至200 mWcm-2範圍內,更佳在50至175 mWcm
-2範圍內,且最佳在100至150 mWcm
-2範圍內。
結合所施加之UV輻射且作為時間之函數,適合之UV劑量較佳在25至7200 mJcm
-2範圍內,更佳在100至7200 mJcm
-2範圍內,且最佳在200至7200 mJcm
-2範圍內。
光聚合較佳在惰性氣體氛圍下、較佳在經加熱之氮氣氛圍中執行,而且在空氣中可能發生聚合。
光聚合較佳在1至70℃、更佳5至50℃、甚至更佳15至30℃之溫度下進行。
根據本發明之經聚合的LC膜對塑膠基板,特定言之對TAC、COP及濾色器具有良好黏著性。因此,其可用作後續LC層之黏著劑或底塗層,否則後續LC層將不會良好地黏附至基板。
對於聚合物膜之光學應用,其厚度較佳為0.5至10 μm,極佳為0.5至5 μm,特定言之0.5至3 μm。
隨入射光束之波長(λ)而變的聚合物膜之光學延遲(δ(λ))由以下等式(7)給出:
δ(λ) = (2πΔn∙d)/λ (7)
其中(Δn)為膜之雙折射率,(d)為膜之厚度且λ為入射光束之波長。
根據Snellius定律,隨入射光束之方向而變的雙折射率定義為
Δn = sinΘ / sinΨ (8)
其中sinΘ為光軸在膜中之入射角或傾斜角,且sinΨ為對應反射角。
基於此等定律,雙折射率及相應地光學延遲視膜之厚度及光軸在膜中之傾斜角而定(參見貝雷克氏補償器(Berek's compensator))。因此,熟習專家意識到,不同光學遲延或不同雙折射率可藉由調節液晶分子在聚合物膜中之定向而誘發。
根據本發明之聚合物膜的雙折射率(Δn)較佳在0.1至0.8之範圍內,更佳在0.2至0.7之範圍內,且甚至更佳在0.2至0.6之範圍內。
隨根據本發明之聚合物膜的厚度而變之光學延遲小於200 nm,較佳小於180 nm且甚至更佳小於150 nm。
本發明之聚合物膜亦可用作其他液晶或RM材料之配向膜或基板。本發明人已發現,可自如上文及下文所描述之RM調配物獲得的聚合物膜由於其改良之去濕特徵而尤其適用於多層應用。以此方式,可製備光學膜或較佳聚合LC膜之堆疊。
總體而言,根據本發明之經聚合的LC膜及可聚合LC材料適用於光學元件,如偏光器、補償器、配向層、液晶顯示器或投影系統中之圓形偏光器或濾色器、裝飾影像,以製備液晶或效應顏料,且尤其適用於具有空間上變化之反射色彩的反射膜,例如作為用於裝飾、資訊儲存或安全用途(諸如不可偽造文件,如身分證或信用卡、鈔票等)之多色影像。
根據本發明之經聚合的LC膜可用於透射或反射型顯示器。其可用於習知的OLED顯示器或LCD,特定言之LCD中。
藉由特別提及較佳實施例在上文及下文描述本發明。應理解,可在不脫離本發明之精神及範疇之情況下於其中作出各種改變及修改。
上文及下文所提及之許多化合物或其混合物為可商購的。如文獻中(例如,在諸如Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart之標準著作中)所描述,所有此等化合物為已知的或可藉由本身已知之方法製備,確切言之在已知及適用於該等反應之反應條件下製備。亦可在此使用本身已知但未在此提及之變化形式。
應瞭解,可對本發明之前述實施例作出變化,但其仍在本發明之範疇內。除非另外陳述,否則用於相同、等效或類似目的之替代性特徵可替換本說明書中所揭示之各特徵。因此,除非另外陳述,否則所揭示之各特徵僅為一系列通用等效或相似特徵之一個實例。
除此類特徵及/或步驟中之至少一些彼此排他的組合外,本說明書中所揭示之所有特徵可以任何組合之形式組合。特定言之,本發明之較佳特徵適用於本發明之所有態樣且可以任何組合形式使用。同樣地,可分別(不以組合形式)使用以非必需組合形式描述之特徵。
應瞭解,上文所描述,尤其較佳實施例之許多特徵自身為發明性的,且不僅僅作為本發明之實施例之一部分。除目前所主張之任何發明之外或替代目前所主張之任何發明,可為此等特徵尋求獨立保護。
參考以下實施例,現將更詳細地描述本發明,該等實施例僅為說明性的且不限制本發明之範疇。
除非另外明確指出,否則本申請案中諸如關於熔點T(K,N)、自近晶(S)相至向列(N)相之轉移T(S,N)及澄清點T(N,I)所指示之所有溫度值均以攝氏度(℃)給出。此外,K表示結晶狀態,N表示向列相,SmX表示未鑑別之近晶相,X表示未鑑別之介相且I表示各向同性相。此等符號之間的資料表示以℃計之轉移溫度。
階段 1 之製備 將2-溴-6-羥基萘(44.6 g,200 mmol)、碳酸鉀(33.2 g,240 mmol)、碘化鈉(6 g,40 mmol)及丁酮(125 ml)加熱至80℃。經1.25小時逐滴添加6-溴己醇(40 g,220 mmol)。在24小時之後,冷卻混合物,過濾,用丙酮洗滌且在真空中移除來自濾液之溶劑,得到產物G (70 g)。將產物G (70 g)溶解於DCM (100 ml)中且藉由二氧化矽(220 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、198:2、196:4、194:6、192:8、190:10、188:12、186:14、184:16、182:18、180:20、178:22、176:24、174:26 ml。合併溶離份4至14且在真空中移除溶劑,得到產物H (44 g)。合併產物H (44 g)及產物E (10.9 g)且由甲苯(100 ml)及庚烷(100 ml)再結晶。在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的甲苯/石油1:1,接著用石油洗滌,得到產物I (36 g)。在真空中移除來自濾液之溶劑,得到產物J (18 g)。合併產物C (22.4 g)及產物I (36 g)且藉由二氧化矽(220 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、200:0、200:0、200:0、200:0、198:2、196:4、194:6、192:8、190:10、188:12、186:14、184:16、182:18、180:20 ml。合併溶離份5至14且在真空中移除溶劑,得到純產物K (55.1 g)。產物F (14.5 g)外加產物K (55.1 g)之總產率,總計69.6 g,(54%產率)。
階段 2 之製備 在兩個相同分批中進行反應。將階段1之產物(22 g,68 mmol)、三甲基矽基乙炔(11.5 ml,83mmol)及二異丙胺(150 ml,1.05 mol)超音波處理30分鐘。添加乙酸鈀II (570 mg,2.5 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(644 mg,2.2 mmol)及碘化銅I (284 mg,1.5 mmol)。將混合物緩慢加熱至40℃。反應為放熱的,產生黏稠沈澱物且在冷卻至40℃之前達至65℃。將混合物在40℃下再保持一小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (300 ml),接著添加鹽酸(550 ml,2 M,1.1 mol)。分離兩個層且用DCM (2×50 ml)萃取水層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。合併兩個分批。將殘餘物溶解於DCM中,添加二氧化矽(150 g)。混合物藉由二氧化矽(300 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、198:2、196:4、194:6、192:8、190:10、188:12、186:14、184:16、182:18、180:20、178:22、176:24、174:26、172:28、170:30、168:32、166:34、164:36、162:38、160:40、158:42、156:44、154:46、152:48、150:50、148:52、146:54 ml。合併溶離份13至23且在真空中移除溶劑。固體(約41 g)由乙腈(80 ml)再結晶,在冷凍器中冷卻1小時,濾出且用冷凍器冷藏的乙腈洗滌,得到呈白色固體狀之所需產物(35.5 g,77%)。
階段 3 之製備 將階段2之產物(17 g,50 mmol)溶解於甲醇(100 ml)中。添加碳酸鉀(0.74 g,5.4 mmol)且將混合物攪拌過夜。在真空中移除溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中且藉由二氧化矽(120 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯100:0、95:5、90:10、90:10、90:10 ml。合併溶離份2至5且在真空中移除溶劑。固體由DCM (10 ml)及石油(90 ml)再結晶,在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈白色固體狀之所需產物(13.04 g,97%產率)。
階段 4 之製備 將氫化鈉(4.8 g,120 mmol)懸浮於DMF (90 ml)中。在10℃至15℃下經20分鐘逐份添加6-溴-2-萘酚(24 g,108 mmol)。將混合物再攪拌30分鐘。添加異丙基碘化物(11.4 ml,114 mmol)且攪拌混合物過週末。小心地添加水(300 ml)。添加乙酸乙酯(150 ml)及石油(150 ml)且分離兩個層。用水(2×50 ml)洗滌有機層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於甲苯(100 ml)中且藉由二氧化矽(120 g)上之真空急驟層析用甲苯(100 ml溶離份)溶離來純化。合併溶離份2至4且在真空中移除溶劑。殘餘物用冷凍器冷藏的石油(100 ml)研磨且濾出,得到呈白色固體狀之所需產物(22 g,77%產率)。
階段 5 之製備 將階段4之產物(22 g,83 mmol)、三甲基矽基乙炔(14.8 ml,105mmol)及二異丙胺(225 ml,1.6 mol)超音波處理30分鐘。添加乙酸鈀II (210 mg,0.94 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(240 mg,0.82 mmol)及碘化銅I (100 mg,0.52 mmol)。將混合物緩慢加熱至45℃。反應為放熱的,產生黏稠沈澱物且在冷卻至50℃之前達至55℃。將混合物在50℃下再保持一小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (300 ml),接著添加鹽酸(850 ml,2 M,1.7 mol)。分離兩個層且用DCM (2×100 ml)萃取水層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於石油(100 ml)中且添加二氧化矽(60 g)。混合物藉由二氧化矽(60 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:石油:乙酸乙酯100:0、99:1、98:2、97:3、96:4、95:5、94:6、93:7、92:8、91:9、90:10 ml。合併溶離份1至9且在真空中移除溶劑。將固體溶解於甲醇(200 ml)中。添加碳酸鉀(1.16 g,8.4 mmol)且將混合物攪拌過夜。在真空中移除溶劑且將殘餘物溶解於石油(100 ml)中。添加二氧化矽(60 g)且混合物藉由二氧化矽(60 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:石油:乙酸乙酯200:0、196:4、192:8、188:12、184:16、180:20、176:24、172:28 ml。合併溶離份6至7且在真空中移除溶劑,得到呈白色固體狀之所需產物(16 g,92%產率)。
階段 6 之製備 將階段3之產物(17.7 g,66 mmol)、4-溴-2-乙基碘苯(20.54 g,66 mmol)、甲苯(130 ml)及三乙胺(22 ml,158 mmol)超音波處理30分鐘。添加雙(三苯基膦)氯化鈀II (480 mg,0.67 mmol)及碘化銅I (200 mg,1.05 mmol)。將混合物緩慢加熱至40℃且在40℃下保持2小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (500 ml),接著添加鹽酸(200 ml,1 M,200 mmol)。分離兩個層且用DCM (2×50 ml)萃取水層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於DCM (200 ml)中且藉由二氧化矽(200 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、198:2、196:4、194:6、192:8、190:10、188:12、186:14、184:16、182:18、180:20、178:22、176:24、174:26、172:28、170:30、168:32、166:34、164:36、162:38、160:40 ml。合併溶離份7至19且在真空中將溶劑減少至約150 ml。添加石油(150 ml),在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈白色固體狀之所需產物(20 g,67%產率)。
階段 7 之製備 將階段6之產物(20.1 g,44.6 mmol)及階段5之產物(9.77 g,46.5 mmol)以及二異丙胺(140 ml,1.0 mol)超音波處理30分鐘。添加乙酸鈀II (320 mg,1.4 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(360 mg,1.2 mmol)及碘化銅I (160 mg,0.8 mmol)。將混合物緩慢加熱至45℃。反應為放熱的,產生黏稠沈澱物且在冷卻至45℃之前達至55℃。將混合物在45℃下保持1.5小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (500 ml),接著添加鹽酸(500 ml,2 M,1 mol)。分離兩個層且用DCM (2×50 ml)萃取水層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於DCM (200 ml)中且添加二氧化矽(100 g)。混合物藉由二氧化矽(100 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、198:2、196:4、194:6、192:8、190:10、188:12、186:14、184:16、182:18、180:20、178:22、176:24、174:26、172:28、170:30、168:32、166:34、164:36、162:38、160:40 ml。合併溶離份3至21且在真空中移除溶劑。固體由DCM (40 ml)及石油(160 ml)再結晶,在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈白色固體狀之所需產物(24.73 g,96%產率)。
階段 8 之製備 將醇(APN 2187,24.1 g,41.6 mmol)、三乙胺(25 ml,178 mmol)及DCM (250 ml)在冰浴中攪拌。經20分鐘逐滴添加含3-氯丙醯氯(4.7 ml,49.2 mmol)之DCM (10 ml)。將混合物再攪拌30分鐘。添加額外三乙胺(75 ml,539 mmol),加熱至35℃持續18小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (1000 ml),接著將鹽酸(360 ml,2 M,720 mmol)添加至反應混合物中。分離兩個層且用DCM (2×250 ml)萃取水層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中且藉由二氧化矽(220 g)上之真空急驟層析用DCM (200 ml溶離份)溶離來純化。合併溶離份2至6且在真空中移除溶劑。固體由DCM (60 ml)及石油(240 ml)再結晶三次,在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈白色固體狀之所需產物(23.07 g,88%產率)。
化合物展示相轉變K79N163 I。
階段 1 之製備 將4-碘苯酚(66 g,300 mmol)、碳酸鉀(52.2 g,378 mmol)、3-溴丙醇(45 g,323 mmol)、碘化鈉(0.3 g,2 mmol)及丁酮(100 ml)加熱至80℃過夜。冷卻混合物,過濾,用丙酮洗滌且在真空中移除來自濾液之溶劑。油狀物由石油(250 ml)結晶,在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈固體狀之產物(77.9 g,93%產率)。
階段 2 之製備 將階段1之產物(75 g,270 mmol)、三甲基矽基乙炔(45 ml,326 mmol)、三乙胺(60 ml,431 mmol)及甲苯(360 ml)超音波處理15分鐘。添加碘化銅(I) (0.54 g,2.8 mmol)、雙(三苯基膦)氯化鈀(II) (1.08 g,1.5 mmol)且將混合物在室溫下攪拌。反應為放熱的且達至35℃。在溫度已穩定之後,將混合物加熱至40℃,保持2小時,接著冷卻至室溫。添加鹽酸(250 ml,2 M,0.5 mol)。分離兩個層且用甲苯(50 ml)萃取水層。將二氧化矽(200 g)添加至合併之濾液中。混合物藉由二氧化矽(200 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯500:0、1000:0、980:20、960:40、940:60、920:80 ml。合併溶離份3至6且在真空中移除溶劑,得到呈橙色油狀之產物(55 g,82%)。
階段 3 之製備 將階段2之產物(54.6 g,220 mmol)溶解於甲醇(300 ml)中。添加碳酸鉀(3.03 g,22 mmol)且將混合物在40℃下攪拌1小時。在真空中移除溶劑。將DCM (200 ml)及二氧化矽(150 g)添加至殘餘物中。混合物藉由二氧化矽(200 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯1000:0、980:20、960:40、940:60、920:80、900:100、880:120 ml。合併溶離份2至7且在真空中移除溶劑。油狀物用石油(100 ml)研磨,在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈固體狀之產物(36.7 g,95%產率)。
階段 4 之製備 在冰浴中冷卻2-三級丁基蒽(2.3 g,9.8 mmol)及DCM (50 ml)。在5℃下經1.5小時逐滴添加溶解於DCM (50 ml)中之溴(3.2 g,20 mmol)。將混合物升溫至室溫持續16小時。添加水(50 ml)。分離兩個層,且用飽和碳酸氫鈉洗滌有機層。有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將固體溶解於DCM (50 ml)中。添加IMS (75 ml)且使混合物沸騰以移除DCM。使混合物在冰箱中靜置1小時。濾出固體且用冰箱冷藏的IMS洗滌,得到所需產物(3.4 g,88%產率)。
階段 5 之製備 將階段4之產物(1.7 g,4.3 mmol)及階段3之產物(1.7 g,9.7 mmol)、THF (5 ml)及二異丙胺(25 ml,178 mmol)超音波處理30分鐘。添加乙酸鈀II (90 mg,0.40 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(102 mg,0.35 mmol)及碘化銅I (45 mg,0.24 mmol)。將混合物極緩慢地加熱至60℃,接著再保持1.5小時,產生黏稠沈澱物。使混合物冷卻,用水(35 ml)稀釋且用濃鹽酸(15 ml,11.6 M,174 mmol)酸化。用DCM (500 ml及2×50 ml)萃取混合物。在真空中移除來自經合併之有機萃取物的溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中。添加二氧化矽(40 g)且混合物藉由二氧化矽(40 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯:IPA 200:0:0、198:2:0、196:4:0、194:6:0、192:8:0、190:10:0、188:10:2、186:10:4、184:10:6、182:10:8、180:10:10、178:10:12 ml。合併溶離份11至12且減少溶劑,得到產物(1.71 g,68%產率)。
階段 6 之製備 在冰浴上攪拌階段5之產物(1.71 g,2.9 mmol)、DCM (30 ml)及3-氯丙醯氯(0.8 ml,8.4 mmol)。經20分鐘逐滴添加含三乙胺(3 ml,22 mmol)之DCM (10 ml)。經10分鐘添加額外三乙胺(17 ml,122 mmol)。使混合物升溫至室溫且在室溫下保持30分鐘。將混合物加熱至35℃持續18小時,接著冷卻至室溫。添加DCM (150 ml)及鹽酸(80 ml,2 M,160 mmol)。分離兩個層且用DCM (2×50 ml)萃取水層。在真空中移除來自經合併之萃取物的溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中且添加二氧化矽(40 g)。混合物藉由二氧化矽(80 g)上之真空急驟層析用DCM (150 ml溶離份)溶離來純化。合併溶離份5至8且溶劑減少至20 ml。添加石油(100 ml)且在冰箱th冷卻1小時。濾出固體且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到產物(1.16 g,57%產率,HPLC分析99.7%)。
化合物展示相轉變K155I。
階段 1 之製備 將6-溴-1-(三級丁基二甲基矽氧基)己烷(7.2 g;0.024莫耳)、4-溴-3-乙基苯酚(4.9 g;0.024莫耳)及碳酸鉀(7.4 g;0.054莫耳)之混合物在80℃下於無水DMF (80 ml)中攪拌16小時。在冷卻之後,將混合物分配於乙酸乙酯/石油醚與水之間。經分離之有機層用水、鹽水洗滌,經硫酸鈉乾燥且在真空中蒸發。將殘餘物溶解於石油醚中且用5%乙酸乙酯於石油醚中溶離而在二氧化矽(125 g)上分層,得到呈無色油狀之產物(7.7 g;76%)。
階段 2 之製備 向階段1之產物(7.7 g;0.019莫耳)於THF (150 ml)中之溶液中添加2M HCl (50 ml)。將所得溶液攪拌75分鐘,接著在真空中移除過量有機溶劑且將混合物分配於乙酸乙酯與鹽水之間,經硫酸鈉乾燥且在真空中蒸發,得到呈與三級丁基二甲基矽烷醇之混合物形式的產物(整體8 g產率;假設定量產率為約5.3 g),其直接用於下一步驟中。
階段 3 之製備 向階段2之產物(8.0 g粗物質;假設5.3 g純;0.0186莫耳)及TMS乙炔(2.36 g;0.024莫耳)於二異丙胺(50 ml)中之脫氣溶液中添加碘化銅I (44 mg)、三-(三級丁基鏻)四氟硼酸鹽(109 mg),接著添加乙酸鈀II (89 mg)。將混合物加熱至45℃持續2小時,冷卻,在真空中蒸發,在乙酸乙酯中製成漿液,接著過濾且在真空中蒸發濾液,接著使其與石油醚共沸。使殘餘物在二氧化矽(125 g)上用33%石油醚於DCM中溶離,隨後用5%乙酸乙酯於DCM中溶離來層析,得到呈棕色油狀之產物(5.4 g)。
此產物未藉由NMR分析,而是推送至下一反應中,其中藉由NMR比較發現存在40%雜質,其最可能亦存在於此前驅體產物中。
階段 4 之製備 向階段3之產物(5.4 g;0.018莫耳)於甲醇(150 ml)中之溶液中添加碳酸鉀(0.25 g;0.0018莫耳)。將混合物在環境溫度下攪拌過夜,接著在真空中蒸發,使其與DCM及石油醚共沸,接著在二氧化矽(90 g)上用DCM,接著用乙酸乙酯溶離而在DCM中分層,得到呈橙色油狀之產物(4.2 g)。
NMR分析指示此為不可分離的約40%雜質,其在下一反應中移除。物質假定為50%純的以允許在下一步驟中安全過量。
階段 5 之製備 向階段4之產物(4.2 g粗物質;假設2.1 g純;0.008莫耳)及3,7-二溴二苯并噻吩(1.37 g;0.004莫耳)於二異丙胺(25 ml)中之脫氣溶液中添加碘化銅I (47 mg)、三-(三級丁基鏻)四氟硼酸鹽(121 mg),接著添加乙酸鈀II (96 mg)。將混合物加熱至45℃持續2小時,冷卻,在真空中蒸發,接著在乙酸乙酯與2 M鹽酸之混合物中攪拌,過濾,接著用乙酸乙酯及水洗滌,以在真空中在50℃下乾燥之後得到呈灰白色固體狀之產物(1.9 g;71%)。
階段 6 之製備 經15分鐘,向階段5之產物(1.9 g;0.0028莫耳)於無水DCM (600 ml)及三乙胺(1.25 ml;0.009莫耳)中之冰/水浴冷卻之漿料中逐滴添加3-氯丙醯氯(0.94 g;0.0074莫耳)。在30分鐘後,經10分鐘逐滴添加另一三乙胺(2.5 ml)。在15分鐘之後,經5分鐘添加更多三甲胺(3 ml),接著經5分鐘添加3-氯丙醯氯(0.35 ml;0.0037莫耳)。使反應混合物升溫至室溫持續20分鐘。對不透明混合物之TLC分析指示仍有痕量之起始物質,因此進一步在室溫下依序添加三甲胺(3 ml),接著3-氯丙醯氯(0.35 ml),此快速產生溶液。在20分鐘之後,添加三甲胺(30 ml)及一些Irganox且將溶液加熱至38℃過夜,冷卻且在真空中蒸發。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中,添加石油醚(50 ml)且過濾混合物並且用2:1 DCM:石油醚洗滌。在真空中蒸發濾液,接著將其再溶解於DCM中,用2M鹽酸洗滌,經硫酸鈉乾燥且在真空中蒸發。
將殘餘物溶解於DCM (30 ml)中,添加石油醚(10 ml),接著用50%至100% DCM於石油醚中溶離而在二氧化矽(60 g)上分層,得到呈乳膏/白色固體狀之粗產物。將此產物溶解於DCM (25 ml)中,添加石油醚(100 ml),在冷凍器中靜置30分鐘,接著過濾且用4:1石油醚:DCM,接著用石油醚洗滌,以在真空中在30℃下乾燥之後得到呈白色固體之產物(1.3 g;59%)。
化合物展示相轉變K130N160I。
階段 1 之製備 將4-溴-3-甲基苯酚(18.7 g,100 mmol)、3-溴丙醇(15.3 g,110 mmol)、碳酸鉀(16.5 g,120 mmol)及丁酮(50 ml)加熱至80℃持續2.5小時。添加額外3-溴丙醇(1.8 g,12.9 mmol)、碳酸鉀(1.8 g,13 mmol)且在80℃下再加熱3.5小時。冷卻混合物,過濾,用丙酮洗滌且在真空中移除來自濾液之溶劑(24.5 g,100%產率)。
階段 2 之製備 將階段1之產物(24.5 g,100 mmol)、三甲基矽基乙炔(18 ml,128 mmol)及二異丙胺(270 ml,1.94 mol)超音波處理30分鐘。添加乙酸鈀II (240 mg,1.07 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(280 mg,0.97 mmol)及碘化銅I (120 mg,0.63 mmol)。將混合物緩慢加熱至55℃ (無放熱,反應緩慢)。將混合物冷卻至30℃。添加額外乙酸鈀II (240 mg,1.07 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(280 mg,0.97 mmol)及碘化銅I (120 mg,0.63 mmol)。將混合物緩慢加熱至45℃且在45℃下保持6小時。添加額外三甲基矽基乙炔(18 ml,128 mmol)、乙酸鈀II (480 mg,2.14 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(560 mg,1.93 mmol)及碘化銅I (240 mg,1.26 mmol),接著再加熱至55℃持續6小時。將混合物冷卻至室溫。添加鹽酸(1000 ml,2 M,2 mol)。添加DCM (250 ml),分離兩個層且用DCM (2×100 ml)萃取水層。合併之有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中且添加二氧化矽(60 g)。混合物藉由二氧化矽(140 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:DCM:乙酸乙酯200:0、196:4、192:8、188:12、184:16、180:20、176:24、172:28、168:32、164:36、160:40 ml。合併溶離份3至9且在真空中移除溶劑(24 g)。將油狀物(24 g)溶解於石油(80 ml)中且藉由二氧化矽(80 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:石油:乙酸乙酯100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、65:35、60:40、55:45、50:50 ml。合併溶離份6至10且在真空中移除溶劑(16.5 g)。將油狀物(16.5 g)溶解於甲醇(120 ml)中。添加碳酸鉀(0.87 g,6.3 mmol)且將混合物在室溫下攪拌過夜。在真空中移除溶劑。將殘餘物懸浮於乙酸乙酯(20 ml)及石油(80 ml)之混合物中。混合物藉由二氧化矽(80 g)上之真空急驟層析用以下溶離來純化:石油:乙酸乙酯100:0、95:5、90:10、85:15、80:20、75:25、70:30、65:35、60:40、55:45、50:50 ml。合併溶離份5至9且在真空中移除溶劑,得到所需產物(6 g,32%產率)。
階段 3 之製備 在冰浴中攪拌階段2之產物(6 g,31.6 mmol)、三乙胺(15 ml,108 mmol)及DCM (100 ml)。經15分鐘逐滴添加含3-氯丙醯氯(3.4 ml,35.4 mmol)之DCM (10 ml)。將混合物再攪拌30分鐘。添加額外三乙胺(30 ml,216 mmol),加熱至35℃持續18小時,接著冷卻至室溫。混合物用鹽酸(150 ml,2 M,300 mmol)酸化。分離兩個層且用DCM (2×25 ml)萃取水層。合併之有機層經無水硫酸鈉乾燥,過濾且在真空中移除來自濾液之溶劑。將殘餘物溶解於DCM (100 ml)中且藉由二氧化矽(120 g)上之真空急驟層析用DCM (100 ml溶離份)溶離來純化。合併溶離份2至5,得到所需產物(7 g,91%產率)。
階段 4 之製備 將階段3之產物(5.3 g,21.7 mmol)、2,6-二溴[1,2-b:4,5-b]二噻吩(3.48 g,10 mmol)、THF (80 ml)及二異丙胺(40 ml,0.35 mol)超音波處理15分鐘。添加乙酸鈀II (240 mg,0.89 mmol)、三-三級丁基鏻四氟硼酸鹽(270 mg,0.78 mmol)及碘化銅I (120 mg,0.52 mmol)。將混合物緩慢加熱至55℃且在55℃下保持1小時,隨後冷卻至室溫。添加DCM (300 ml)且混合物藉由二氧化矽(100 g)上之真空急驟層析用DCM (500 ml)溶離來純化。溶劑體積減少至40 ml。添加石油(40 ml),在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到所需產物(5.94 g,85%產率)。產物(4 g)藉由溶解於沸騰DCM (200 ml)中來進一步純化。添加二氧化矽(40 g)且混合物藉由二氧化矽(80 g)上之真空急驟層析用DCM (200ml溶離份)溶離來純化。合併溶離份3至6。溶劑體積減少至50 ml。添加石油(50 ml),在冰箱中冷卻1小時,濾出且用冰箱冷藏的石油洗滌,得到呈檸檬黃色固體狀之所需產物(3.2 g,80%回收率)。
化合物展示相轉變K174N229I。
混合物及聚合物膜實例用以下組成製備混合物M1:
混合物 M1
材料 | 濃度 |
BYK361 | 0.20% |
Irgacure 651 | 1.00% |
Irganox 1076 | 0.08% |
2.50% | |
2.50% | |
15.36% | |
21.86% | |
4.00% | |
(RM-1) | 52.50% |
添加劑BYK361、Irgacure® 651及Irganox® 1076可商購自Byk Gulden, Germany及CIBA, Switzerland。
聚合物膜之製備將混合物溶解於1:2:1 MEK:環戊酮:MIBK中以得到20%固體溶液且應用以下製程:
• 以3000 rpm旋塗於基板上持續30秒
• 在66℃下退火60秒
• 在氮氣氛圍下UV曝露,高壓汞燈250至450 nm (Dr. Hoenle),80 mW/cm
2持續60秒
所得聚合物膜之延遲藉由橢圓偏振測量法(ellipsometry)量測,且隨後藉由輪廓測定儀量測厚度。所得資料隨後用於計算雙折射率。在550 nm及20℃下之平均雙折射率因此測定為0.547。
其他混合物M2至M25係藉由用相同量的選自上文所列之化合物實例且如表1中所示的化合物置換實例混合物M1中之化合物RM-1來製備。
製備聚合物膜,且如上文所描述測定雙折射率。結果展示於表1中。
表 1
混合物 / 聚合物膜 | 化合物 | 在550 nm 下之雙折射率 |
M1 | RM-1 | 0.547 |
M2 | RM-2 | 0.489 |
M3 | RM-4 | 0.450 |
M4 | RM-6 | 0.354 |
M5 | RM-7 | 0.376 |
M6 | RM-8 | 0.432 |
M7 | RM-10 | 0.353 |
M8 | RM-12 | 0.336 |
M9 | RM-13 | 0.547 |
M10 | RM-20 | 0.378 |
M11 | RM-23 | 0.336 |
M12 | RM-24 | 0.444 |
M13 | RM-26 | 0.351 |
M14 | RM-27 | 0.432 |
M15 | RM-29 | 0.339 |
M16 | RM-30 | 0.406 |
M17 | RM-32 | 0.426 |
M18 | RM-33 | 0.364 |
M19 | RM-34 | 0.370 |
M20 | RM-35 | 0.336 |
M21 | RM-40 | 0.346 |
M22 | RM-56 | 0.393 |
M23 | RM-64 | 0.335 |
M24 | RM-67 | 0.435 |
M25 | RM-69 | 0.392 |
實例混合物
M26
材料 | 濃度 |
POLYFOX™ PF-656 | 0.20% |
Irganox 1076 | 0.08% |
TR-PBG-304 | 3.25% |
NCI-803 | 3.25% |
(RM-62) | 4.30% |
(RM-15) | 10.60% |
(RM-17) | 13.70% |
25.00% | |
(RM-42) | 39.62% |
POLYFOX™ PF-656可商購自Synthomer plc,TR-PBG-304可商購自Changzou Tronly,且NCI-803可商購自Adeka。
將混合物溶解於1:2:1:2 MIBK:環戊酮:MEK:3-十一烷-酮中以得到20%固體溶液,且如下製備聚合物膜:
• 以3000 rpm旋塗於基板上持續30秒
• 在90℃下退火60秒
• 在氮氣氛圍下UV曝露,高壓汞燈250至450 nm (Dr. Hoenle),80 mW/cm
2持續60秒
聚合物膜之雙折射率如上文所描述在550 nm及20℃下測定為0.375。
實例混合物
M27
材料 | 濃度 |
PF-656 | 0.20% |
Irganox 1076 | 0.10% |
TR-PBG-304 | 2.50% |
NCI-803 | 2.50% |
(RM-13) | 16.70% |
(RM-12) | 40.00% |
(RM-17) | 22.00% |
16.00% |
實例混合物
M28
材料 | 濃度 |
PF-656 | 0.20% |
Irganox 1076 | 0.10% |
TR-PBG-304 | 2.50% |
NCI-803 | 2.50% |
(RM-13) | 16.70% |
(RM-47) | 40.00% |
(RM-17) | 22.00% |
16.00% |
聚合物膜 1 之製備在1:2:1 MIBK:環戊酮:MEK中各自溶解混合物M27及M28以得到20%固體混合物。隨後經由旋塗於KBr圓盤上製備各混合物之膜,且在80℃下使膜退火30 s。隨後將未固化之膜置放於用N
2吹掃之FTIR分析室中。在2分鐘之時段內以2秒時間間隔記錄膜之IR光譜。在量測30秒之後,用寬頻UV光(250-450 nm,在365 nm下60 mWcm
-2)照射膜1分鐘以形成經固化之聚合物膜。
藉由量測羰基峰(1800 - 1735 cm
-1λ
max= 1735 cm
-1)及丙烯酸C=C鍵(1646-1613 cm
-1λ
max= 1629 cm
-1)之面積來分析所得光譜。為了比較隨時間推移之相對峰值強度,將強度值計算為光譜上兩個峰面積之乘積(ρ)。此值隨後經由等式1轉化為固化程度。所得資料展示於表1中。
等式 1 :計算以%計之固化程度的公式,ρ
t-在時間t時之強度乘積,ρ
i-初始強度乘積
由於芳族C=C伸長段(stretches)與丙烯酸C=C重疊,在此情況下,不可能完全移除此峰,且所量測值不會達到100%固化,儘管獲得充分固化之硬膜。為了比較,接著將所計算值標準化,指定獲得為100%之最高固化水準。
表 2
UV時間/ s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 |
標準化固化/% | ||||||
混合物M27 | 0 | 64 | 76 | 84 | 86 | 83 |
混合物M28 | 0 | 73 | 91 | 95 | 97 | 97 |
自表2可見,具有化合物RM-47 (其僅具有一個間隔基團)之混合物M28達至與具有相同組成之混合物M27相比高10%至15%的標準化固化程度,不同之處在於化合物RM-47經對應量之具有同源結構但在液晶原核之各側上具有間隔基團的化合物RM-12置換。此指示僅具有一個間隔基團之化合物RM-47確實積極地有助於達成較高之固化程度。
聚合物膜 2 之製備在1:2:1 MIBK:環戊酮:MEK中各自溶解混合物M27及M28以得到20%固體混合物。隨後將混合物中之每一者之膜旋塗於經摩擦的聚醯亞胺塗佈之玻璃上,藉由暴露於UV光(400 nm,80 mWcm
-2,60 s,在N
2下)使所得膜聚合。所得聚合物膜之延遲藉由橢圓偏振測量法量測,且隨後藉由輪廓測定儀量測厚度。所得資料隨後用於計算表3中所示之雙折射率資料。
表 3
波長/ nm | 混合物M27 | 混合物M28 |
450 | 0.602 | 0.602 |
550 | 0.457 | 0.457 |
650 | 0.407 | 0.408 |
自表3可見,由混合物M27及M28製備之聚合物膜產生幾乎相同的光學效能,此係歸因於RM-12及RM-47之共同主體混合物及同源結構。
上述結果證實僅具有一個間隔基團之式I化合物尤其適用於製備具有高雙折射率及高固化程度兩者之聚合物膜。
Claims (15)
- 一種式I化合物, 其中 P 為可聚合基團, Sp 為間隔基團或單鍵, R 11為F、Cl、CN、NCS、較佳具有1至15個C原子且更佳視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基,或P-Sp, A、B、 D及E 在多次出現之情況下彼此獨立地表示具有4至20個環原子之脂環基、雜環基、芳族基或雜芳族基,其為單環或多環且其視情況經一或多個基團L或P-Sp-取代,且環B及D中之一者亦可表示單鍵, L F、Cl、-CN、P-Sp-或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH 2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、 置換,且其中一或多個H原子各自視情況經P-Sp-、F或Cl置換,或兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環烷基或環烯基, C 表示 , M 表示CH 2、C(CH 3) 2、CHF、CF 2、NH、S或O, Z 11、Z 12在多次出現之情況下彼此獨立地表示-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR 0-、-NR 0-CO-、-NR 0-CO-NR 00、-NR 0-CO-O-、-O-CO-NR 0-、-OCH 2-、-CH 2O-、-SCH 2-、-CH 2S-、-CF 2O-、-OCF 2-、-CF 2S-、-SCF 2-、-CH 2CH 2-、-(CH 2) n1、-CF 2CH 2-、-CH 2CF 2-、-CF 2CF 2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR 0-、-CY 1=CY 2-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵,較佳表示-COO-、-OCO-、-C≡C-或單鍵, n1 為1、2、3或4, r 表示0、1、2、3或4,較佳0、1或2, s 表示0、1、2或3,較佳0、1或2, t 表示0、1或2,較佳0或1, R 0、R 00表示H或具有1至12個C原子之烷基, Y 1、Y 2彼此獨立地表示H、F、Cl、NCS或CN, n 為0、1、2、3或4,較佳為0、1或2,更佳為0或1,最佳為0, m 為0、1、2、3或4,較佳為0、1或2,更佳為0或1,最佳為0。
- 如請求項1至5中任一項之化合物,其中其係選自以下子式: 其中 P 為可聚合基團, Sp 為間隔基團或單鍵, R 為較佳具有1至15個C原子且更佳視情況經氟化之烷基、烷氧基、硫烷基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基, L P-Sp-,其較佳為丙烯酸酯、F、Cl、-CN或具有1至25個C原子之直鏈、分支鏈或環狀烷基,其中一或多個不相鄰CH 2-基團以使得O-及/或S-原子彼此不直接連接之方式視情況經-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、CR 0=CR 00-、-C≡C-、 置換,且其中一或多個H原子各自視情況經P-Sp-、F或Cl置換,且兩個連接至緊鄰C原子之取代基L亦可形成具有5、6、7或8個C原子之環狀基團,及 r 表示0、1、2、3或4,較佳0、1或2。
- 如請求項1至6中任一項之化合物,其中P表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基。
- 一種混合物,其包含兩種或更多種反應性液晶原(RM),該等反應性液晶原中之至少一者為如請求項1至7中任一項之式I化合物。
- 如請求項8之混合物,其中其包含一或多種僅具有一個可聚合官能基之RM,及一或多種具有兩個或更多個可聚合官能基之RM。
- 一種調配物,其包含一或多種如請求項1至7中任一項之式I化合物,或包含如請求項8或9之RM混合物,且進一步包含一或多種溶劑及/或添加劑。
- 一種聚合物,其可藉由使如請求項1至10中任一項之式I化合物或RM混合物或調配物聚合而獲得。
- 一種如請求項1至11中任一項之式I化合物、RM混合物、調配物或聚合物的用途,其用於光學、電光或電子組件或裝置中。
- 一種光學、電光或電子裝置或其組件,其包含如請求項1至11中任一項之RM、RM混合物或聚合物。
- 如請求項13之組件,其係選自光學延遲膜、偏光器、補償器、光束分光器、反射膜、配向層、濾色器(colour filter)、抗靜電保護薄片、電磁干擾保護薄片、偏振控制透鏡、IR反射膜以及用於光導、聚焦及光學效應之透鏡。
- 如請求項13之裝置,其係選自LC顯示器、自動立體3D顯示器、有機發光二極體(OLED)、光學資料儲存裝置、用於AR/VR應用之護目鏡(googles)及窗口。
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