液晶聚合物組合物、其制備方法、以及包含其的液晶制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及液晶聚合物組合物、其制備方法、以及包含其的液晶制品，提供了一種液晶聚合物組合物，包括分散在聚合物中的液晶和各向異性光吸收粒子，其中，所述液晶包含35-80重量比的聯(lián)苯腈類液晶、5-30重量比的苯甲酸苯酯類液晶、5-30重量比的氟代聯(lián)苯類液晶和1-20重量比的苯腈類液晶的混合物。還提供了一種制備液晶聚合物組合物的方法，以及包含該液晶聚合物組合物的液晶制品。
【專利說明】液晶聚合物組合物、其制備方法、以及包含其的液晶制品

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于液晶領(lǐng)域，涉及一種聚合物分散的液晶，更具體地說，涉及一種包括各 向異性光吸收粒子的液晶聚合物組合物、其制備方法、以及包含其的液晶制品。

【背景技術(shù)】
[0002] PDLC (聚合物分散的液晶)在20世紀80年代被開發(fā)出來，承載了應(yīng)用于許多用途 的期望，I3DLC能夠在電場的作用下，在漫射狀態(tài)與透明狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。TOLC由分散在固體 聚合物基質(zhì)中的液晶小滴構(gòu)成。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的roix裝置的工作原理。如圖1所 示，所示F 1DLC是一種"瑞士硬干酪"聚合物，具有填充在孔中的液晶小滴12,液晶小滴12分 散在聚合物基質(zhì)11中，該I 3DLC裝置還包括ITO (氧化銦錫）導(dǎo)體13 ;當不施加電壓時，該 TOLC裝置是不透明的（S卩，遮擋狀態(tài)(關(guān))），因為液晶小滴12內(nèi)的液晶分子沒有全部定向， 因而在液晶小滴12與聚合物基質(zhì)11之間的界面發(fā)生光散射（由于反射率不匹配)，裝置呈 現(xiàn)不透明狀態(tài)；當施加合適的電壓時，會呈現(xiàn)透明狀態(tài)（即，透明狀態(tài)（開)），因為各個液晶 小滴12內(nèi)的液晶分子在施加的電場作用下對齊排列。
[0003] 目前市售的roix膜或玻璃在不透明狀態(tài)下呈現(xiàn)的是乳白色，無法滿足市場上對 于附加著色的roix的強烈需求。而迄今為止，絕大多數(shù)市售的著色的roix由在roix的一 側(cè)或兩側(cè)上的著色的PVB (聚乙烯醇縮丁醛）膜制得。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的具有著色的 PVB膜的著色的roLC。圖2中的（a)示出了在roix的兩側(cè)上具有著色的PVB膜，該著色的 roix具有最外層玻璃21和最內(nèi)層玻璃21，位于最外層玻璃21上的著色的PVB膜22'和 位于最內(nèi)層玻璃21上的著色的PVB膜22'，以及位于兩層著色的PVB膜22'之間的液晶膜 23 ;圖2中的（b)示出了在TOLC的一側(cè)上具有著色的PVB膜，該著色的TOLC具有最外層玻 璃21和最內(nèi)層玻璃21，位于最外層玻璃21上的著色的PVB膜22'和位于最內(nèi)層玻璃21上 的PVB膜22,以及位于著色的PVB膜22'與PVB膜22之間的液晶膜23。由于顏色結(jié)合入 PVB，TOLC在透明狀態(tài)下會變色。但是，目前市售的TOLC膜或玻璃仍然無法滿足消費者對 于具有高對比度，呈現(xiàn)著色的不透明狀態(tài)以及無色或淺色的透明狀態(tài)的roix的要求。
[0004] 因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)出一種具有高對比度，呈現(xiàn)著色的不透明狀態(tài)以及無 色或淺色的透明狀態(tài)的roix玻璃或膜。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種新穎的液晶聚合物組合物、其制備方法、以及包含其的液晶制 品，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和問題。
[0006] 本申請的發(fā)明人經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，在液晶聚合物組合物中使用特定配比的特定液 晶，并向其中分散各向異性光吸收粒子，可以得到具有高對比度，呈現(xiàn)著色的不透明狀態(tài)以 及無色或淺色的透明狀態(tài)的理想的roix裝置。基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明得以完成。
[0007] -方面，本發(fā)明提供了一種液晶聚合物組合物，包括分散在聚合物中的液晶和各 向異性光吸收粒子，其中，所述液晶包含35-80重量比的聯(lián)苯腈類液晶、5-30重量比的苯甲 酸苯酯類液晶、5-30重量比的氟代聯(lián)苯類液晶和1-20重量比的苯腈類液晶的混合物。
[0008] 在一個優(yōu)選的實施方式中，所述聚合物是由預(yù)聚合物制得的，該預(yù)聚合物包含光 引發(fā)劑、單體、交聯(lián)劑、以及分子量為l〇〇〇-5〇〇〇g/mol的低聚物；其中，所述單體選自丙烯 酸酯類單體和異氰酸酯類單體，所述交聯(lián)劑選自丙烯酸酯類交聯(lián)劑和異氰酸酯類交聯(lián)劑， 所述低聚物選自分子量為1000-5000g/mol的丙烯酸酯類低聚物。
[0009] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述各向異性光吸收粒子包含二色性染料。
[0010] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述聯(lián)苯腈類液晶選自具有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4_乙 基_4' -氰基聯(lián)苯、4- 丁基-4' -氰基聯(lián)苯、4-戊基-4' -氰基聯(lián)苯、4-戊氧基-4' -氰基聯(lián) 苯、4- (4-己氧基苯基）節(jié)臆、3-氟代_4_氰基-4' ' -丙基-1，1 '，4'，1 -二聯(lián)苯、4-氰 基-4' -反式-戊基環(huán)己烷聯(lián)苯、4-氰基-4' -戊基三聯(lián)苯、4-庚酰聯(lián)苯或4-正辛?；?lián) 苯；
[0011] 所述苯甲酸苯酯類液晶選自具有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4-乙基苯甲酸4-氰基苯酯、 4-正丙基苯甲酸3-氟代-4-氰基苯酯或4- 丁基-苯甲酸4-氰基苯酯；
[0012] 所述氟代聯(lián)苯類液晶選自具有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4,4' -二（反式-4-丙基環(huán)己 基）-2-氟代聯(lián)苯；
[0013] 所述苯腈類液晶選自具有以下結(jié)構(gòu)的液晶：1_氰基-4-(4-丙基環(huán)己基）苯。
[0014] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述光引發(fā)劑選自：苯偶姻-醚光引發(fā)劑、苯甲酮類 光引發(fā)劑和噻噸酮類光引發(fā)劑；
[0015] 所述丙烯酸酯選自C1-C2tl烷基丙烯酸酯。
[0016] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述光引發(fā)劑選自：2, 2-二甲氧基-1，2-聯(lián)苯乙酮、 苯偶酰、2-氯代噻噸酮和2-異丙基噻噸酮；
[0017] 所述丙烯酸酯類單體選自：甲基丙烯酸酯類單體、正丙基丙烯酸酯類單體、正丁基 丙烯酸酯類單體、正辛基丙烯酸酯類單體、羥乙基丙烯酸酯類單體和2-乙基己基丙烯酸酯 類單體；
[0018] 所述丙烯酸酯類交聯(lián)劑選自：甲基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、正丙基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、 正丁基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、正辛基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、己二醇二丙烯酸酯類交聯(lián)劑、二縮三 (丙二醇）二丙烯酸酯類交聯(lián)劑和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯類交聯(lián)劑；
[0019] 所述異氰酸酯類交聯(lián)劑選自：異佛爾酮二異氰酸酯類交聯(lián)劑。
[0020] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述二色性染料包括二色性紅色染料，二色性黃色 染料和二色性藍色染料，所述二色性紅色染料、二色性黃色染料和二色性藍色染料選自蒽 醌類二色性染料。
[0021] 在另一個優(yōu)選的實施方式中，所述二色性紅色染料選自具有以下結(jié)構(gòu)的染料：
[0022]

【權(quán)利要求】
1. 一種液晶聚合物組合物，包括分散在聚合物中的液晶和各向異性光吸收粒子，其中， 所述液晶包含35-80重量比的聯(lián)苯腈類液晶、5-30重量比的苯甲酸苯酯類液晶、5-30重量 比的氟代聯(lián)苯類液晶和1-20重量比的苯腈類液晶的混合物。
2. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述聚合物是由預(yù)聚合物制得的，該預(yù)聚 合物包含光引發(fā)劑、單體、交聯(lián)劑、以及分子量為1000-5000g/mol的低聚物；其中，所述單 體選自丙烯酸酯類單體和異氰酸酯類單體，所述交聯(lián)劑選自丙烯酸酯類交聯(lián)劑和異氰酸酯 類交聯(lián)劑，所述低聚物選自分子量為1000-5000g/mol的丙烯酸酯類低聚物。
3. 如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述各向異性光吸收粒子包含二色性染 料。
4. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述聯(lián)苯腈類液晶選自具 有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4-乙基-4' -氰基聯(lián)苯、4-丁基-4' -氰基聯(lián)苯、4-戊基-4' -氰基 聯(lián)苯、4-戊氧基-4' -氰基聯(lián)苯、4-(4-己氧基苯基）節(jié)臆、3-氟代_4_氰基-4-丙 基_1，1'，4'，1'' -二聯(lián)苯、4-氰基-4' -反式-戊基環(huán)己燒聯(lián)苯、4-氰基-4' -戊基二聯(lián) 苯、4-庚酰聯(lián)苯或4-正辛?；?lián)苯。
5. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述苯甲酸苯酯類液晶選自 具有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4-乙基苯甲酸4-氰基苯酯、4-正丙基苯甲酸3-氟代-4-氰基苯酯 或4- 丁基-苯甲酸4-氰基苯酯。
6. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述氟代聯(lián)苯類液晶選自具 有以下結(jié)構(gòu)的液晶：4,4' -二（反式-4-丙基環(huán)己基）-2-氟代聯(lián)苯。
7. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述苯腈類液晶選自具有以 下結(jié)構(gòu)的液晶：1-氰基-4-(4-丙基環(huán)己基）苯。
8. 如權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，所述光引發(fā)劑選自：苯偶姻-醚光引發(fā) 齊U、苯甲酮類光引發(fā)劑和噻噸酮類光引發(fā)劑； 所述丙烯酸酯選自烷基丙烯酸酯。
9. 如權(quán)利要求2所述的組合物，其特征在于，所述光引發(fā)劑選自：2, 2-二甲氧 基-1，2_聯(lián)苯乙麗、苯偶醜、2_氣代喔噸麗和2_異丙基喔噸麗； 所述丙烯酸酯類單體選自：甲基丙烯酸酯類單體、正丙基丙烯酸酯類單體、正丁基丙烯 酸酯類單體、正辛基丙烯酸酯類單體、羥乙基丙烯酸酯類單體和2-乙基己基丙烯酸酯類單 體； 所述丙烯酸酯類交聯(lián)劑選自：甲基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、正丙基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、正丁 基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、正辛基丙烯酸酯類交聯(lián)劑、己二醇二丙烯酸酯類交聯(lián)劑、二縮三（丙 二醇）二丙烯酸酯類交聯(lián)劑和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯類交聯(lián)劑； 所述異氰酸酯類交聯(lián)劑選自：異佛爾酮二異氰酸酯類交聯(lián)劑。
10. 如權(quán)利要求3所述的組合物，其特征在于，所述二色性染料包括二色性紅色染料、 二色性黃色染料和二色性藍色染料，所述二色性紅色染料、二色性黃色染料和二色性藍色 染料選自蒽醌類二色性染料。
11. 如權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，所述二色性紅色染料選自具有以下結(jié) 構(gòu)的染料：
式中，Ri、R2為Η、甲基、乙基或叔丁基。
12. 如權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，所述二色性黃色染料選自具有以下結(jié) 構(gòu)的染料：
式中，Ri、R2為Η、叔丁基、F或CF3。
13. 如權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，所述二色性藍色染料選自具有以下結(jié) 構(gòu)的染料：
式中，Ri、R2為H、甲基、乙基或叔丁基。
14. 如權(quán)利要求1-3中任一項所述的組合物，其特征在于，所述組合物還包含加入所述 液晶中的粘度調(diào)節(jié)劑和/或穩(wěn)定劑，其中，所述粘度調(diào)節(jié)劑選自異氰酸酯類粘度調(diào)節(jié)劑和 丙烯酸酯類粘度調(diào)節(jié)劑，所述穩(wěn)定劑選自苯并三唑類紫外吸收光穩(wěn)定劑。
15. 如權(quán)利要求14所述的組合物，其特征在于，所述粘度調(diào)節(jié)劑選自異佛爾酮二異氰 酸酯、丙烯酸縮水甘油酯、甲苯二異氰酸酯和二苯基甲烷二異氰酸酯，所述穩(wěn)定劑選自苯并 三唑基甲基苯酚。
16. -種制備液晶聚合物組合物的方法，該方法包括以下步驟： 將液晶與各向異性光吸收粒子預(yù)混合，得到預(yù)混合物； 將所得的預(yù)混合物與預(yù)聚合物混合，得到所述組合物； 其中，所述液晶包含35-80重量比的聯(lián)苯腈類液晶、5-30重量比的苯甲酸苯酯類液晶、 5-30重量比的氟代聯(lián)苯類液晶和1-20重量比的苯腈類液晶的混合物。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述預(yù)聚合物包含光引發(fā)劑、單體、交聯(lián) 齊U、以及分子量為l〇〇〇_5〇〇〇g/m 〇l的低聚物；其中，所述單體選自丙烯酸酯類單體和異氰 酸酯類單體，所述交聯(lián)劑選自丙烯酸酯類交聯(lián)劑和異氰酸酯類交聯(lián)劑，所述低聚物選自分 子量為1000-5000g/mol的丙烯酸酯類低聚物； 所述各向異性光吸收粒子包含二色性染料。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，該方法還包括：對所得的組合物進 行層壓和UV固化，其中，所述UV固化的強度為10-500m W/cm2。
19. 如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述預(yù)混合包括分別將不同顏色的 各向異性光吸收粒子加入液晶中，并將它們混合在一起。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述二色性染料包括二色性紅色染料、二 色性黃色染料和二色性藍色染料，所述二色性紅色染料、二色性黃色染料和二色性藍色染 料選自蒽醌類二色性染料；根據(jù)目標顏色來調(diào)節(jié)二色性紅色染料、二色性黃色染料和二色 性藍色染料的比例，并且所述二色性染料占所述液晶聚合物組合物的重量比的小于10%。
21. -種液晶制品，它包含：第一基板、第二基板、以及位于所述第一基板和第二基板 之間的權(quán)利要求1-15中任一項所述的液晶聚合物組合物的層，其中，當不向所述液晶制品 施加電壓時，所述液晶制品是不透明的；當向所述液晶制品施加電壓時，所述液晶制品變得 透明，且透明的程度根據(jù)施加的電壓而變化。
【文檔編號】C09K19/52GK104293359SQ201310303920
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】施松林, 張曉環(huán), 張帥 申請人:法國圣戈班玻璃公司