TWI651242B - 充填裝置及其用於分配流體之應用 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種用於將流體分配至至少一個容器中之充填裝置(1)，其中該充填裝置(1)具有稱量系統(2)及充填針系統(3)。稱量系統(2)具有可適應於容器直徑且可具有環形設計之定位裝置(4)。該稱量系統(2)係配置於可藉助線性單元垂直移動之容納平臺(7)上。該充填針系統(3)係配置於位移單元上沿軸向方向在該定位裝置(4)上方一定距離之位置處。該充填針系統(3)包括組合充填及惰性化針(12)。該充填針系統(3)中可與在充填操作期間所使用之各別流體接觸之組件較佳地由不銹鋼及/或聚四氟乙烯(PTFE)組成。該充填裝置(1)可包括兩個或更多個稱量系統(2)，其中該等稱量系統(2)各自配置於可在每一情形下藉助一個線性單元(6)垂直移動之個別容納平臺(7)上。

Description

充填裝置及其用於分配流體之應用
本發明闡述用於將流體、尤其液晶混合物分配至至少一個容器中之充填裝置及其用於分配液晶混合物之應用。
已知各種充填裝置或充填機器，可藉助其將可計量量之流體引入容器中。流體可為(例如)用於化學或醫藥工業中之液體或可流動化學原材料或最終產物。流體亦可為液體食物或用於製備食物之液體組份。
可藉助充填針系統將流體引入容器中。可經由稱量系統確保在充填操作期間之可靠計量。
用於工業應用背景中之適宜容器通常係自塑膠、金屬或玻璃製得之筒、罐或瓶。此類容器用於傳輸或儲存引入容器中之液體。已知所謂的旋轉機器(例如)，其中將擬充填之小容器自動供給至旋轉輸送機裝置中且使用充填機器中之期望液體或預定流體充填。
通常藉助幫浦將流體自流體儲存器(例如自另一容器)泵送至擬充填容器中。此處之擬充填容器可在其大小及形狀方面有所不同，此意味著在個別情形下通常需要調整充填機器以適應擬充填容器。此處視為不利的是，容器大小之每一變化需要再裝配充填裝置。
自實踐已知，充填裝置中用於充填容器之充填噴嘴可軸向位移 且端視容器大小裡外移動。凸出至容器中之區段之長度可有所改變且適應於各別其他容器大小。儘管可調節充填噴嘴之長度，但此類充填機器之使用受限，此乃因必須校準充填速度且此外容器必須人工定位。對於意欲引入流體之開口具有不同直徑之容器而言，容器位置必須單獨預定，從而產生額外處置操作，或另一選擇為，必須使用適應於所論述容器之單獨充填機器。
特定而言，在分配液晶混合物之情形下，高需求係源於充填機器或充填操作，例如清潔室環境條件。在使用液晶混合物充填容器之前，擬充填容器通常必須惰性化，此通常係在將容器配置於充填位置中之前實施且隨後將容器自惰性化位置位移至充填位置。
因此，本發明目標可視為設計用於將流體分配至容器中之充填機器，其中充填機器可在儘可能少之工作下適應於不同容器且視情況提供惰性化可能性。
根據本發明來達成此目標，其中提供將流體分配至至少一個容器中之充填裝置，其中充填裝置具有至少一個稱量系統及充填針系統，其中稱量系統具有至少一個可適應於容器直徑之容器定位裝置，其中稱量系統配置於可藉助線性單元垂直移動之容納平臺上，且其中充填針系統配置於位移單元上沿軸向方向在定位裝置上方一定距離之位置處。
出於本發明目的，術語流體意指所有可流動無機、有機或生物系統或混合物，例如真正或膠質溶液、懸浮液、乳液、熔體、分散液、流體/氣體分散液或其混合物。特定而言，液晶混合物及各向同性液體混合物可視為本發明意義之流體。
充填裝置可有利地用於將液晶混合物分配至至少一個容器中， 其中較佳地在清潔室中實施充填。歸因於有利設計，該裝置適應於清潔室。此裝置已證實極其有益，此乃因本發明之充填裝置設計意味著，在更換容器之情形下無需再裝配充填裝置，從而使得能夠節約成本及工作。特定而言，可使用充填裝置惰性化及充填容器且無需對容器進行重大人工干預或位移或無需複雜再裝配操作之可能性已證實有利地用於尤其在清潔室中充填裝置。此外，可保留分配流體之高品質及純度，尤其在液晶混合物之情形下。
提供充填裝置，藉助其達成高充填準確度。可藉由高精確度天平監測充填操作。含有天平之稱量系統具有至少一個用於至少一個容器中之較佳地具有環形設計之定位裝置。此使得不僅能夠稱量空容器，且亦能夠監測充填操作本身及在充填操作期間計量之流體量。在充填操作期間，較佳地以指定間隔藉由整合至稱量系統中之製程電腦監測擬引入液體之體積流量，且將此實際測定值與標稱值進行比較。視需要，可人工或自動增加或減小體積流量。可經由安裝於充填針系統上游之薄膜閥來改變體積流量。亦可設計其他可調節或可控制閥。
在裝置之較佳實施例中，將操作器單元(例如具有讀數儀之觸控螢幕監測器)連結至充填裝置。經由設計為(例如)條形碼掃描儀之讀數儀，可輸入擬充填容器或擬分配流體之儲存容器上之資訊或條形碼。將此資訊與數據庫進行比較，然後可對充填裝置自動實施特定於充填操作(亦即特定於容器或特定於產物)之調節，從而可確保用於不同流體或不同容器之個別充填操作。
為促進不同容器大小或筒大小之適應性，將具有定位裝置之稱量系統配置於可藉助線性單元垂直移動之容納平臺上，從而可端視擬充填容器(亦即端視其體積或大小)來調節稱量系統及由此容器相對於充填針系統之位置。藉由線性單元之機器控制系統使容納平臺自動移動至充填容器所需之高度。經由皮重額外檢測空容器可防止充填裝置 之故障。
充填裝置亦可有利地包括兩個或更多個稱量系統，其中該等稱量系統各自配置於可在每一情形下藉助一個線性單元垂直移動之個別容納平臺上。可單獨控制容納台，從而使得兩個容器、尤其兩個不同大小之容器能夠同時藉助充填裝置充填。
對於某些應用而言，若充填裝置主要用於充填單一容器大小，則同樣可能且有利地將兩個或更多個稱量系統配置於公用容納平臺上。
在尤其有利之實施例中，充填裝置具有兩個稱量系統，其中兩個稱量系統各自安裝於可在每一情形下藉助一個線性單元垂直移動之容納平臺上。
稱量系統較佳地具有至少一個具有環形設計之容器定位裝置。在兩個稱量系統或更多個之情形下，有利地以以下方式來提供：將在每一情形下具有一個定位裝置之每一稱量系統配置於至少一個可移動容納平臺上。此外，稱量系統可具有通用定位裝置，容器藉助其可可靠地定中心及定位。此已證實較為有利，此乃因此使得充填針能夠重複定位於容器開口中。定位裝置之此通用適應能力係經由由複數個環形膨出部組成之定位裝置來提供，且每一膨出部係針對所定義容器大小來指定或標準化。夾持構件亦可用於定位容器。
尤其適應於充填裝置之容器係大小為0.1-0.5 l及1 l之玻璃瓶及大小為10 l之鋼容器。定位裝置之此適應能力確保了裝置之通用性且可視為優於先前技術中已知充填裝置之基本優點。當然，可在任一時間使用標準化至其他容器大小之其他定位裝置來擴展充填裝置。定位裝置可有利地藉助非正或正連結固定於或固定至稱量系統上，從而使得能夠快速替換。
已證實有利的是，充填裝置、尤其稱量系統及體積流量可匹配 至擬分配液體及容器。此使得能夠經由使用裝置控制系統之軟體適應充填參數來達成產物特定性充填。流體、尤其不同液晶混合物之不同性質亦需要不同充填參數。可預先以適宜方式在實驗中測定最佳充填參數且保存於數據庫中。在初始化裝置期間，可經由輸入裝置或讀數儀(例如條形碼讀數儀)讀取產物特定性數據，且自條形碼在伴隨批量之文件上進行鑑別。此外，亦可人工微調參數。
另外，有利地使用幫浦，可藉由充填裝置來承擔幫浦之控制。較佳地經由數據庫來提出相應參數且舉例而言相應地調控體積流量。充填裝置亦可有利地確保儲存容器之壓力調控及由此介質傳輸。
充填針系統較佳地配置於水平可移動位移單元上沿軸向方向在定位裝置上方一定距離處。較佳地在軟體控制下以多階粗、中及細流來實施充填。此使得能夠最小化充填操作之持續時間。
根據發明性觀點之有利實施例，假設充填針系統包括組合充填及惰性化針。此外，可在關於預期充填流之實驗中優化組合充填及惰性化針之直徑。在充填之前，較佳地藉助稀有氣體對容器實施惰性化。
出於此目的，除充填針外，充填針系統可具有焊接於一側之第二管或在另一實施例中同軸安裝於充填針上方之管。在本發明意義中，此管同樣稱為針。此意味著充填針系統較佳地包括用於惰性化之第一針及用於充填之第二針。惰性化針及充填針之組合使得能夠在一個位置中、亦即在本發明之充填裝置中實施惰性化及充填操作，且無需位移容器。惰性化管或惰性化針可有利地在前區域中略具錐形以促進將針引入具有窄嘴之玻璃瓶中。
在裝置之較佳實施例中，將充填針系統配置於可自位移單元去除之夾緊墊塊中。整個充填針系統較佳地安裝於夾緊墊塊中且可由此在裝置外側製得及組裝。可使用熟習此項技術者已知之附接構件、尤 其螺桿將夾緊墊塊安裝於位移單元上且固定至其上。較佳地使用夾持連結、尤其根據DIN標準32676、11851、11864及11853將充填針系統安裝於夾緊墊塊中。此確保了快速組裝及拆卸。
充填針系統中可與在充填操作期間所使用之各別流體接觸之組件較佳地由不銹鋼及/或聚四氟乙烯(PTFE)組成。然而，端視所提出應用，可同樣有利地使用其他金屬或塑膠。特定而言，塑膠表示基本成份由以合成方式或藉由改質天然產物形成之大分子有機化合物組成之材料。特定而言，塑膠亦包含橡膠及合成纖維。對於有利實施例而言，可使用來自以下群之塑膠：改質天然產物、合成塑膠(縮聚物、聚合物、加成聚合產物)、熱固性及/或不飽和聚酯樹脂，包含硝酸纖維素、乙酸纖維素、纖維素混合酯、纖維素醚、聚醯胺、聚碳酸酯、聚酯、聚苯醚、聚碸、聚乙烯基縮醛、聚乙烯、聚丙烯、聚-1-丁烯、聚-4-甲基-1-戊烯、離子聚合物、聚氯乙烯、聚二氯亞乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚縮醛、氟化塑膠、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚-對-伸二甲苯、線性聚胺基甲酸酯、氯化聚醚、酪蛋白塑膠、交聯聚胺基甲酸酯、聚矽氧、聚醯亞胺及/或聚苯并咪唑。
充填針系統之組件可另外有利地自金屬、尤其自不銹鋼製得。不銹鋼抵抗水、水蒸氣、大氣水分、食用酸及弱有機及無機酸且向充填針提供針對許多不同流體之良好保護。當然，亦可有利地自金屬及塑膠之組合製備充填針系統。
將充填針系統之夾緊墊塊附接至位移單元，其中位移單元及尤其夾緊墊塊可至少水平移動以用於藉助適宜構件微調。此使得能夠補償不同針之針幾何形狀之微小不準確性。可有利地使用調節螺桿人工實施調節，從而可在充填針系統之X及Z軸之方向上進行微調。
在較佳實施例中，充填裝置具有液滴捕集系統，其中液滴捕集 系統附接至旋轉臂且包含器皿，若並無容器位於定位裝置中或充填操作已完成，則其可在充填針系統下方旋轉。由此可防止流體、尤其液晶混合物自充填針滴落於稱量系統上。
優化充填針之尺寸，從而其較佳地凸出至容器之開口中。為亦防止液體自此類充填針設計之充填針系統滴落，可整合適應其之液滴捕集系統。特定而言，其由器皿、尤其收集器皿組成，其安裝於旋轉臂上，其可在充填操作之後於充填針系統下方自動或人工移動，亦即在完成充填操作或並無容器位於稱量系統之定位裝置中時，可立即在充填針系統下方旋轉器皿。此使得能夠可靠防止液體滴落於稱量系統上。
將用於過濾擬分配流體之過濾器單元有利地安裝於用於控制體積流量之薄膜閥上游。在充填之前，較佳地經由過濾器單元過濾所有擬分配液體。此類過濾器單元可(例如)安裝於相應過濾器支架中之裝置側且可包含超細過濾器。較佳地將過濾器以易於達成之方式附接至快速更換過濾器支架上。其可有利地在附接之前製得且隨後較佳地經由夾持連結安裝於過濾器支架上。
為防止由液體、尤其液晶混合物之靜電帶電所致之不期望效應，在充填操作期間，在裝置之較佳實施例中，將離子化器安裝於充填針系統側面、上方及/或下方且針對充填針系統及/或充填區域發射離子化空氣之導向流。特定而言，此使得能夠實質性防止諸如液晶混合物因靜電帶電而流經擬充填容器之開口或入口等效應。
另外，可有利在充填針系統側面配置具有抗靜電塗層之保護壁。保護壁較佳地接地。保護壁使得能夠減小或甚至完全防止任一原本可能因擬分配流體之層狀流而發生之干擾靜電效應。
在下列列表中，匯總本發明之充填裝置之各種特徵及優點：- 高充填準確度(尤其-0%/+0.3 -0.03%)； - 包含惰性化容器之高充填速度，尤其0.5 l、30秒；- 在一個裝置上可使用不同尺寸之玻璃瓶及尤其10 l容器；- 易於拆卸及清潔之充填針系統；- 在充填之前對容器實施惰性化；- 在充填之前過濾充填介質、尤其流體；- 可經由位移單元微調充填針系統；- 用於離子化充填點以減小靜電效應之整合離子化器；- 用於防止裝置由流體、尤其液晶混合物滴落所致之污染及不正確量測之液滴捕集系統；- 藉由使用裝置控制系統之軟體適應充填參數來達成產物特定性充填。
1‧‧‧充填裝置
2‧‧‧稱量系統
3‧‧‧充填針系統
4‧‧‧定位裝置
5‧‧‧液滴捕集系統
6‧‧‧線性單元
7‧‧‧容納平臺
8‧‧‧位移單元
9‧‧‧過濾器單元
10‧‧‧過濾器支架
11‧‧‧觸控螢幕監測器
12‧‧‧組合充填及惰性化針
13‧‧‧夾緊墊塊
14‧‧‧螺桿
15‧‧‧開關櫃
16‧‧‧保護壁
參照圖示中所繪示之闡釋性實施例來更詳細地闡釋其他有利實施例，其中：圖1展示本發明之充填裝置之闡釋性繪圖，及圖2展示用於圖1中所展示充填裝置之充填針系統之闡釋性繪圖。
圖1展示較佳充填裝置1之示意圖。充填裝置1包括兩個獨立的稱量系統2、兩個充填針系統3、兩個可適應於容器直徑之定位裝置4及兩個液滴捕集系統5。
容器定位裝置4具有環形設計且具有不同大小之膨出部，從而可引入具有不同大小或直徑之容器且可靠地固定於各別定位裝置中。
為使得兩個稱量系統2能夠垂直移動，將兩個稱量系統2配置於可藉助線性單元6垂直移動之容納平臺7上。兩個稱量系統2可藉助公 用容納平臺7一致地適應於不同容器大小，其中容納平臺7可發生自動或人工位移。
在要使用一或多種流體彼此獨立地且(若可能)同時地充填複數個不同大小之容器之情形下，與以實例方式繪示之闡釋性變化形式相反，每一稱量系統2可各自配置於指定容納平臺7上，其中可彼此獨立地在每一情形下藉助一個線性單元6垂直移動容納台7。此使得容納台7能夠移動至不同位置中，從而使得能夠充填不同容器大小。
將充填針系統3各自配置於可水平移動之位移單元8上沿軸向方向在定位裝置4上方一定距離之位置處。此使得每一充填針系統3及指定稱量系統2能夠適應於不同容器大小。經由使得系統3能夠在X及Z方向上水平位移的微調來調整充填針系統3。亦可視情況提供充填針系統3之同時水平及垂直移動性。已發現，此使得能夠確保充填針系統3滲透至容器開口中最佳程度且可達成有效及無損失充填。
為防止在充填容器之後流體殘餘物自充填針系統3滴落於稱量系統2上，液滴捕集系統5(其附接至旋轉臂且包含器皿)可有利地在充填之後在有關充填針系統3下方旋轉。由此可確保稱量系統2並未由流體殘餘物污染且由此偽造當前或未來充填操作之稱量。當然，液滴捕集系統5亦可經設計以使得一旦或若並無容器位於定位裝置4中其在充填針系統3下方自動旋轉。
在充填位於定位裝置4中之容器之前，有利地使用過濾器單元9純化擬分配流體。過濾器單元9、較佳地超細過濾器可安裝於過濾器支架10中充填裝置1之一側。過濾器單元9可在開始充填之前製得且尤其經由夾持連結快速插入過濾器支架10中。
擬分配流體及尤其液晶混合物之不同性質需要充填適應於所論述流體之不同性質。可預先測定具體充填參數(例如稱量系統調節、 容器大小、充填速度及視情況離子化)且儲存於數據庫中。在初始化充填裝置期間，可(例如)經由觸控螢幕監測器11將該等參數輸入充填裝置1中。充填裝置1隨後相應地自動調節所有相關參數。然而，亦可有利地經由讀數儀(例如條形碼讀數儀(未繪示))自伴隨批量之文件上、擬充填容器上或擬分配流體之儲存容器上之條形碼輸入產物特定性數據。條形碼讀數儀可由此係充填裝置1之有利補充且可連結至(例如)觸控螢幕監測器11。充填裝置1配置於開關櫃15中，開關櫃15亦容納充填裝置1之供應電路及排放管線。
可橫靠稱量系統2或橫靠充填針系統3側向配置具有抗靜電塗層之側壁16，從而防止藉由擬分配液體之層狀流形成之靜電電荷。
圖2展示充填針系統3之放大圖。充填針系統3包括組合充填及惰性化針12。由此可使用充填裝置之充填針系統3對容器進行充填及惰性化且容器無需必須傳輸至另一工作站用於此目的。
充填針系統3固定於夾緊墊塊13中且可組裝於充填裝置1外側。可使用附接構件(例如螺桿)將夾緊墊塊13安裝於位移單元(未繪示於圖2中)上。以有利方式藉助夾持連結將充填針系統3安裝於夾緊墊塊13中，從而使得能夠快速組裝及拆卸。充填針系統3可另外具有螺桿14以用於微調位移單元上之充填針系統3，從而達到容器開口中組合充填及惰性化針12之位置。微調較佳地使得充填針系統3及/或夾緊墊塊13能夠在位移單元上水平及/或垂直移動。
上述充填裝置尤其適用於液晶混合物。特定而言，本文使用包括至少兩種有機物質、較佳地液晶原、尤其液晶物質之液晶混合物，其中有機物質較佳地選自通式I之化合物：
其中 R1及R2 各自彼此獨立地表示H、未經取代、經CN或CF3單取代或至少經鹵素單取代之具有至多15個C原子之烷基，此外，其中該等基團中之一或多個CH2基團可以使O原子彼此並不直接連接之方式由-O-、-S-、,-C≡C-、-CH=CH-、-CF2O-、-OCF2-、-OC-O-或-O-CO-代替，且基團R1及R2中之一者亦表示F、Cl、CN、SF5、NCS、SCN、OCN，環A、B、C、D及E各自彼此獨立地表示
r、s及t 各自彼此獨立地表示0、1、2或3，其中r+s+t3，Z1-4 各自彼此獨立地表示-CO-O-、-O-CO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CH=CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF=CF-、-CH=CF-、-CF=CH-、-CH=CH-、-C≡C-或單鍵，且L1及L2 各自彼此獨立地表示H或F。
在r+s+t=0之情形下，Z1及Z4較佳地以以下方式進行選擇：若其並不表示單鍵，則其並不經由兩個O原子彼此連接。
所採用包括個別液晶原物質之液晶混合物可另外亦以基於混合物較佳地0.12-5重量%、尤佳地0.2-2重量%之濃度包括一或多種可聚合化合物(所謂的反應性液晶原(RM))，如U.S.6,861,107中所揭示。此類混合物可用於所謂的聚合物穩定之VA(PS-VA)模式、負IPS(PS- IPS)或負FFS(PS-FFS)模式中，其中意欲在液晶混合物中進行該等反應性液晶原之聚合。前提係液晶混合物自身不包括任何個別可聚合物質。
可聚合液晶原或液晶化合物(亦稱為「反應性液晶原」(RM))較佳地選自式II化合物：Ra-A1-(Z1-A2)m-Rb II
其中個別基團具有下列含義：A1及A2 各自彼此獨立地表示較佳具有4至25個C原子之芳族、雜芳族、脂環族或雜環基團，其亦可含有稠合環且其視情況經L單-或多取代，Z1 在每次出現時相同或不同地表示-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-OCO-、-O-CO-O-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2)n-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-(CF2)n-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、CR0R00或單鍵，L、Ra及Rb 各自彼此獨立地表示H、鹵素、SF5、NO2、碳基團或烴基團，其中該等化合物含有至少一種表示或含有P-Sp-基團之基團L、Ra及Rb，R0及R00 各自彼此獨立地表示H或具有1至12個C原子之烷基，P 表示可聚合基團，Sp 表示間隔基團或單鍵，m 表示0、1、2、3或4，n 表示1、2、3或4。
可聚合化合物可含有一種可聚合基團(單反應性)或兩種或更多種(二-或多反應性)、較佳地兩種可聚合基團。
在上文及下文中，下列含義適應：
術語「液晶原基團」為熟習此項技術者所已知且闡述於文獻中，且表示由於其吸引及排斥相互作用之各向異性基本上有助於在低分子量或聚合物質中產生液晶(LC)相之基團。含有液晶原基團之化合物(液晶原化合物)本身不必具有LC相。液晶原化合物亦可僅在與其他化合物混合後及/或聚合之後展現LC相行為。典型液晶原基團係(例如)剛性棒形或碟形單元。與液晶原或LC化合物結合使用之術語及定義之綜述參見Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske、G.Pelzl、S.Diele，Angew.Chem.2004,116,6340-6368。
術語「間隔基團」(上文及下文亦稱為「Sp」)已為熟習此項技術者已知且闡述於文獻中，例如參見Pure Appl.Chem.73(5),888(2001)及C.Tschierske,G.Pelzl,S.Diele,Angew.Chem.2004,116,6340-6368。除非另外指示，否則上文及下文之術語間隔基團(「spacer group或spacer」)表示在可聚合液晶原化合物(「RM」)中使液晶原基團與可聚合基團彼此連結之撓性基團。Sp較佳地表示單鍵或1-16 C伸烷基，其中一或多個CH2基團可以使兩個O原子並不彼此直接連結之方式由-O-、-CO-、-COO-或-OCO-代替。
術語「有機基團」表示碳或烴基團。
術語「碳基團」表示含有至少一個碳原子之單價或多價有機基團，其中其不含其他原子(例如-C≡C-)或視情況含有一或多個其他原子(例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)(例如羰基等)。術語「烴基團」表示另外含有一或多個H原子且視情況含有一或多個雜原子(例如N、O、S、P、Si、Se、As、Te或Ge)之碳基團。
「鹵素」表示F、Cl、Br或I。
術語「烷基」、「芳基」、「雜芳基」等亦涵蓋多價基團，例如伸烷基、伸芳基、伸雜芳基等。
本申請案中之術語「烷基」涵蓋具有1至9個碳原子之直鏈及具 支鏈烷基，較佳係直鏈基團甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基及壬基。具有1至5個碳原子之基團尤佳。
本申請案中之術語「烯基」涵蓋具有2至9個碳原子之直鏈及具支鏈烯基，較佳係具有2至7個碳原子之直鏈基團。尤佳之烯基係C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基、C5-C7-4-烯基、C6-C7-5-烯基及C7-6-烯基，尤其為C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基及C5-C7-4-烯基。較佳烯基之實例係乙烯基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基及諸如此類。具有至多5個碳原子之基團尤佳。
本申請案中之術語「氟烷基」涵蓋具有末端氟之直鏈基團，亦即氟甲基、2-氟乙基、3-氟丙基、4-氟丁基、5-氟戊基、6-氟己基及7-氟庚基。然而，不排除其他氟之位置。
本申請案中之術語「氧雜烷基」或「烷氧基」涵蓋具有式CnH2n+1-O-(CH2)m之直鏈基團，其中n及m各自彼此獨立地表示1至6。較佳地，n=1且m=1至6。
術語「芳基」表示芳族碳基團或自其衍生之基團。術語「雜芳基」表示含有一或多個雜原子之根據上文定義的「芳基」。
可聚合基團P係適於聚合反應(例如自由基或離子鏈聚合、加成聚合或縮聚)或適於聚合物類似反應(例如加成或縮合至聚合物主鏈上)之基團。尤佳者係用於鏈聚合之基團(尤其彼等含有C=C雙鍵或-C≡C-三鍵者)及適於開環聚合的基團(例如環氧丙烷或環氧基)。
可聚合化合物係以與熟習此項技術者所習知之製程類似之方式製得且闡述於有機化學標準著作中，例如Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie[Methods of Organic Chemistry]，Thieme-Verlag，Stuttgart。
典型及較佳反應性液晶原(RM)闡述於(例如)WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107及US 6,514,578中。極尤佳反應性液晶原展示於表E中。
該製程用於製備由有機化合物(其中之一或多者較佳地本身係液晶原、較佳地液晶化合物)組成之混合物。液晶原化合物較佳地包含一或多種液晶化合物。製程產物較佳係均質、液晶混合物。在更廣泛意義上，該製程亦涵蓋製備由存於均質液相中之有機物質組成且包括不溶於其中之添加劑(例如小顆粒)之混合物。該製程由此亦可用於製備基於連續均質有機相之懸浮液樣或乳液樣混合物。然而，此類製程變化形式通常次較佳。
藉助適宜添加劑，本發明之液晶相可以以下方式進行改質：其可用於迄今為止已揭示之任一類型LCD顯示器(例如ECB、VAN、IPS、FFS、TN、TN-TFT、STN、OCB、GH、PS-IPS、PS-FFS、PS-VA或ASM-VA顯示器)中。
液晶混合物亦可進一步包括熟習此項技術者已知且闡述於文獻中之添加劑，例如UV穩定劑(例如來自Ciba之Tinuvin®)、抗氧化劑、自由基清除劑、奈米顆粒、微粒、一或多種摻雜劑等。舉例而言，可添加0-15%多色染料，另外，可添加導電鹽、較佳地乙基二甲基十二烷基4-己氧基苯甲酸銨、四丁基四苯基硼酸銨或冠醚之複合鹽(例如參見Haller等人，Mol.Cryst.Liq.Cryst.第24卷，第249-258頁(1973))以改良導電性，或可添加一定物質以改質介電各向異性、黏度及/或向列相配向。此類物質闡述於(例如)DE-A 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430及28 53 728中。
可與式I化合物組合於混合容器中以製備液晶混合物之適宜穩定劑及摻雜劑指示於下表C及D中。
下列實例意欲闡釋本發明而非對其加以限制。在上文及下文中，百分比係重量百分比且所有溫度皆以攝氏度來指示。
在整個專利申請案中，1,4-伸環己基環及1,4-伸苯基環繪示如下： ,,或； 或.
伸環己基環係反式-1,4-伸環己基環。
在本申請案及下列實例中，液晶化合物之結構係以縮寫的方式指示，根據下表A及B轉變成化學式。所有基團CnH2n+1及CmH2m+1係分別具有n及m個C原子之直鏈烷基；n、m、k及z係整數且較佳表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。術語「(O)CmH2m+1」意指OCmH2m+1或CmH2m+1。表B中之代碼不言而喻。
在表A中，僅指示母體結構之縮寫。在個別情形下，該母體結構之縮寫後面緊跟(由破折號分開)取代基R1*、R2*、L1*及L2*之代碼：
適於製備液晶混合物且可用於本發明之純化製程中之較佳液晶原或液晶物質尤其列示於表A及B中：
尤佳者係除一或多種式I化合物外亦包括至少一種、二種、三種、四種或更多種表B中化合物之液晶混合物。
表D舉例而言，可以0-10重量%之量添加至液晶混合物中之穩定劑係如下所展示。(n=1-12)
用於本發明混合物、較佳地用於PSA及PS-VA應用或PS-IPS/FFS應中之適宜可聚合化合物(反應性液晶原)展示於下表E中：
在較佳實施例中，液晶混合物包括一或多種選自來自表E之化合物群的化合物。
實例
下列工作實例意欲解釋本發明而並不對其加以限制。
在上文及下文中，百分比數據表示重量百分比。所有溫度皆係以攝氏度指示，m.p.表示熔點，cl.p.=澄清點。另外，C=晶態，N=向列相，S=層列相且I=各向同性相。該等符號間之數據代表轉換溫度。另外， 下列實例意欲闡釋本發明而非對其加以限制。
在上文及下文中，百分比係重量百分比。所有溫度皆以攝氏度指示。
工作實例
實例1
將具有以下組成之較佳地用於PS-VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例2
將具有以下組成之較佳地用於PS-VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例3
將具有以下組成之較佳地用於PS-VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例4
將具有以下組成之較佳地用於PS-VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例5
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例6
將具有以下組成之較佳地用於IPS或FFS應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例7
將具有以下組成之較佳地用於IPS或FFS應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例8
將具有以下組成之較佳地用於IPS或FFS應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例9
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例10
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例11
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例12
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例13
將具有以下組成之較佳地用於IPS或FFS應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例14
將具有以下組成之較佳地用於TN-TFT應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例15
將具有以下組成之較佳地用於VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例16
將具有以下組成之較佳地用於PS-VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
實例17
將具有以下組成之較佳地用於VA應用之液晶混合物：
使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置分配至容器中。
混合物實例1至17亦可另外包括一或多種、較佳地一或兩種來自 表C及D之穩定及/或摻雜劑。
以類似方式使用圖1及圖2中所闡述之充填裝置將下文所展示實例18-168之液晶混合物分配至容器中。
實例18
實例19
實例20
實例21
實例22
實例22a
將來自實例22之混合物另外與0.001% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及0.45% RM-1混合。
實例23
實例24
實例24a
來自實例24之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例25
實例25a
來自實例25之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例26
實例26a
來自實例26之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例27
實例27a
來自實例27之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例28
實例28a
來自實例28之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例29
實例29a
來自實例29之混合物另外經以下物質穩定：
實例30
實例31
實例32
實例33
實例34
實例35
實例35a
將來自實例35之混合物另外與0.3% RM-1混合：
實例36
實例36a
將來自實例36之混合物另外與0.001% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及0.3% RM-1混合。
實例37
實例38
實例39
實例40
實例40a
來自實例40之混合物另外經以下物質穩定：
實例41
實例41a
來自實例41之混合物另外經以下物質穩定：
實例42
實例42a
將來自實例42之混合物另外與0.001% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及0.45% RM-1混合。
實例43
實例44
實例45
實例46
實例47
實例48
實例49
實例50
實例51
實例52
實例53
實例54
實例55
實例56
實例57
實例58
實例59
實例60
實例61
實例62
實例63
實例64
實例64a
來自實例64之混合物另外經以下物質穩定：
實例65
實例66
實例67
實例68
實例69
實例70
實例71
實例72
實例73
實例74
實例75
實例76
實例77
實例78
實例78a
來自實例78之混合物另外經以下物質穩定：
實例78b
來自實例78之混合物另外經以下物質穩定：
實例79
實例80
實例81
實例82
實例83
實例84
實例85
實例86
實例87
實例88
實例89
實例90
實例91
實例92
實例93
實例94
實例95
實例96
實例97
實例98
實例99
實例100
實例101
實例101a
將來自實例101之混合物另外與0.001% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及0.3% RM-1混合。
實例102
實例102a
來自實例102之混合物另外經以下物質穩定：
實例103
實例104
實例105
實例106
實例106a
將來自實例106之混合物另外與0.25% RM-35混合：
且另外經以下物質穩定：
實例107
實例107a
來自實例107之混合物另外經以下物質穩定：
實例107b
來自實例107之混合物另外經以下物質穩定：
實例108
實例109
實例110
實例110a
將來自實例110之混合物另外與0.01% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及0.3% RM-1混合。
實例111
實例112
實例113
實例114
實例115
實例116
實例117
實例117a
來自實例117之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例118
實例118a
來自實例118之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例119
實例119a
將來自實例119之混合物另外與0.25% RM-41混合：
實例119b
將來自實例119之混合物另外與0.3% RM-17混合：
實例120
實例121
實例122
實例123
實例124
實例125
實例126
實例126a
來自實例126之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例127
實例128
實例129
實例130
實例131
實例131a
將來自實例131之混合物另外與以下物質混合： 及
實例132
實例132a
來自實例132之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例133
實例133a
將來自實例133之混合物另外與以下物質混合：
實例134
實例134a
將來自實例134之混合物另外與以下物質混合：
實例135
實例136
實例137
實例138
實例138a
來自實例138之混合物另外經以下物質穩定：
實例139
實例139a
來自實例139之混合物另外經以下物質穩定：
實例140
實例141
實例142
實例142a
將來自實例142之混合物另外與以下物質混合：
實例143
實例144
實例144a
將來自實例144之混合物另外與0.001% Irganox® 1076(3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯，BASF)及另外
實例145
實例146
實例147
實例147a
將來自實例147之混合物另外與以下物質混合：
實例148
實例148a
來自實例148之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例149
實例150
實例151
實例152
實例152a
來自實例152之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例153
實例153a
將來自實例153之混合物另外與以下物質混合：
實例154
實例154a
來自實例154之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例155
實例155a
來自實例155之混合物另外經以下物質穩定： 及
實例156
實例157
實例157a
來自實例157之混合物另外經以下物質穩定：
實例158
實例158a
來自實例158之混合物另外經以下物質穩定：
實例159
實例160
實例161
實例161a
來自實例161之混合物另外經以下物質穩定：
實例162
實例163
實例163a
將來自實例163之混合物另外與0.25% RM-41混合：
實例164
實例165
實例166
實例167
實例168
實例168a
來自實例168之混合物另外經以下物質穩定： 且與

Claims (15)

  1. 一種用於將流體分配至至少一個容器中之充填裝置(1)，其具有稱量系統(2)且具有充填針系統(3)，其特徵在於該稱量系統(2)具有至少一個可適應於容器直徑之容器定位裝置(4)，其中該稱量系統(2)係配置於可藉助線性單元(6)垂直移動之容納平臺(7)上且其中該充填針系統(3)係配置於位移單元(8)上沿軸向方向在該定位裝置(4)上方一定距離之位置處。
  2. 如請求項1之充填裝置(1)，其中該充填裝置(1)包括兩個或更多個稱量系統(2)，其中該等稱量系統(2)各自配置於可在每一情形下藉助一個線性單元(6)垂直移動之容納平臺(7)上。
  3. 如請求項1之充填裝置(1)，其中該充填針系統(3)包括組合充填及惰性化針(12)。
  4. 如請求項3之充填裝置(1)，其中該充填針系統(3)係配置於可自位移單元(8)去除之夾緊墊塊(13)上。
  5. 如請求項1之充填裝置(1)，其中該充填針系統(3)中可與在充填操作期間所使用之各別流體接觸之組件係由不銹鋼及/或聚四氟乙烯(PTFE)組成。
  6. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其中將薄膜閥安裝於該充填針系統(3)上游。
  7. 如請求項6之充填裝置(1)，其中將用於過濾擬充填液體之過濾器單元(9)安裝於該薄膜閥上游。
  8. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其中將離子化器安裝於該充填針系統(3)側面、上方及/或下方且針對後者發射離子化空氣之導向流。
  9. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其中在該充填針系統(3)側面配置具有抗靜電塗層之保護壁(16)。
  10. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其中該定位裝置(4)具有環形設計。
  11. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其中該裝置具有液滴捕集系統(5)，其中若無容器位於該定位裝置(4)中或該充填操作已完成，則附接至旋轉臂且包含器皿之該液滴捕集系統(5)可在該充填針系統(3)下方旋轉。
  12. 如請求項1至5中任一項之充填裝置(1)，其用於分配液晶混合物。
  13. 一種如請求項1至12中任一項之充填裝置(1)之用途，其用於將流體分配至至少一個容器中。
  14. 如請求項13之充填裝置(1)之用途，其用於分配液晶混合物。
  15. 如請求項13或14之充填裝置(1)之用途，其中該充填係在清潔室中實施。
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