可聚合化合物、组合物及光学各向异性体

文档序号:220584 发布日期:2021-11-09 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 可聚合化合物、组合物及光学各向异性体 (Polymerizable compound, composition, and optically anisotropic body ) 是由 叶永 谭玉东 靳灿辉 郑飞翔 殷勇 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:公开了一种可聚合化合物,该化合物选自通式(1)的化合物。此外,还公开了由该可聚合化合物形成的可聚合组合物及光学各向异性体。该可聚合化合物能够在RM光学延迟膜中显示出有利的基板高粘附性,对Vis-光高度透明,呈现出减少的随机黄化,并且显示出良好的高温稳定性等特性中的一种或多种。(Disclosed is a polymerizable compound selected from compounds of the general formula (1). Further, a polymerizable composition and an optically anisotropic body formed from the polymerizable compound are disclosed. The polymerizable compound can exhibit one or more of favorable substrate high adhesion in RM optical retardation films, is highly transparent to Vis-light, exhibits reduced random yellowing, and exhibits good high temperature stability.)

可聚合化合物、组合物及光学各向异性体

技术领域

本发明涉及一种可聚合化合物及其制备方法,可聚合组合物及其制备 方法,以及所述可聚合化合物和所述可聚合组合物在各种光学各向异性体 中的应用。

背景技术

可聚合(介晶)化合物(RM)作为各种光学各向异性体的制备原料正 越来越受到人们的广泛重视。现有技术通常将可聚合化合物的溶液涂覆到 基板上,使其配向,并且加热或辐照活化能量射线而将其固化,从而形成 具有均一取向的光学各向异性聚合物膜,又称光学各向异性体。膜的取向 可以是沿面的(液晶分子基本平行于层取向)、垂面的(矩形或垂直于层) 或倾斜的,也可以是胆甾相取向的。

根据应用领域不同,光学各向异性体包括,但不限于,光学延迟膜(相 位差膜)、光学补偿膜、视觉扩大膜、反射膜、选择反射膜、抗反射膜、增 亮膜、液晶取向膜、偏光膜、偏光元件、圆偏光元件、椭圆偏光元件,以 及其它各种光学元件。

可聚合化合物虽然在室温下稳定,但在升高温度时会降解。例如,当 加热一段时间后,分散或延迟的光学性能降低,从而导致光学各向异性体 的性能随时间降低。根据不同研究报道,这可将其归因于低的聚合度,相 应高的聚合物残余自由基含量,聚合物收缩或热氧化降解,等等。

光学各向异性体需要具有满足所要求的光学特性、聚合速度、溶解性、 熔点或玻璃化转变温度、透明度、机械强度、表面硬度、耐热性和耐光性 等多种特性。多数情况下,需要使用含有两种以上可聚合化合物的可聚合 组合物。因而,光学各向异性体的特性不仅取决于所使用可聚合化合物的 种类,而且取决于可聚合化合物的比例。

在一个实例中,光学延迟膜的期望特性(例如:均相配向、膜结构、 膜粘附性、温度稳定性和光学性能)都依赖于可聚合组合物的特定组成。 为此目的,调节在垂直膜平面方向上配向分布的一种可能方式是合理选择 单反应性介晶化合物和双反应性介晶化合物的比例。此外,低二丙烯酸酯 含量的RM光学延迟膜非常适合于RM光学延迟膜对基板的良好粘附性很 重要的应用。然而,在低二丙烯酸酯含量的RM光学延迟膜中,尤其由于 聚合物收缩,光学延迟通常下降明显。

因此,要求开发以下可聚合化合物或可聚合组合物,该化合物或组合 物的使用能够解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种可聚合化合物,该化合物能够在RM 光学延迟膜中显示出有利的基板高粘附性,对Vis-光高度透明,呈现出减少 的随机黄化,并且显示出良好的高温稳定性等特性中的一种或多种。进一 步地,该化合物不仅能够在RM光学延迟膜中显示出有利的基板高粘附性, 而且显示出良好的高温稳定性。

本发明的目的之二在于进一步提供包含上下文所述可聚合化合物的可 聚合组合物和可聚合组合物溶液。

本发明的目的之三在于进一步提供上下文所述可聚合化合物以及可聚 合组合物的应用。

为实现上述目的,一个方面,本发明提供了一种可聚合化合物,所述 化合物选自通式(1)的化合物,

式中,

P1和P2各自独立地表示可聚合基团;

L1-L4各自独立地表示单键、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、 -COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、 -OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-、-CH=CHOCO-、-CH=CHCOO-、- OCOCH=CH-、-COOCH=CH-、-CH2CH2OCO-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-COOCH2CH2-、-CH2OCO-、-CH2COO-、-OCOCH2-、 -COOCH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-CH=CF-、-CF=CH-、 -N=CF-、-CF=N-、-C≡C-或碳数1-30的亚烷基;所述亚烷基中的一个或多 个-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-取代;L1-L4存在多个时,可相同或不同;

C1和C2各自独立地表示-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、 -COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、 -OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-、-CH=CHOCO-、-CH=CHCOO-、- OCOCH=CH-、-COOCH=CH-、-CH2CH2OCO-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-COOCH2CH2-、-CH2OCO-、-CH2COO-、-OCOCH2-、 -COOCH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-CH=CF-、-CF=CH-、 -N=CF-、-CF=N-、-C≡C-或单键;

环A表示选自下列基团:

(a)1,4-亚环己基;其中存在的1个-CH2-或非相邻的2个以上-CH2-可经-O-、 -S-、-NH-取代;

(b)1,4-亚苯基;其中存在的1个-CH=或非相邻的2个以上-CH=可经-N=取 代;

(c)1,4-亚环己烯基、2,4-环戊二烯-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、呋喃-2,5-二 基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、1,2,3,4-四氢化 萘-2,6-二基以及十氢化萘-2,6-二基;

上述基团(a)、基团(b)或基团(c)各自独立地可经卤素、氰基、碳数1-30的烷 基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、 碳数2-30的烯基、碳数2-30的卤代烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30 的卤代烯氧基、碳数1-30的烷氧基羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳 数1-30的烷基羰基、碳数1-30的卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基 或碳数1-30的卤代烷基酰氧基取代;

R1和R2各自独立地表示碳数1-30的烷基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30 的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、碳数2-30的烯基、碳数2-30的卤代 烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30的卤代烯氧基、碳数1-30的烷氧基 羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳数1-30的烷基羰基、碳数1-30的 卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基或碳数1-30的卤代烷基酰氧基;m和n各自独立地表示0-8的整数。

作为通式(1)的化合物,其中,可聚合基团选自下列基团:

式中,R3各自独立地表示氢原子、卤素、氰基、碳数1-30的烷基、碳数1-30 的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、碳数2-30的 烯基、碳数2-30的卤代烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30的卤代烯氧 基、碳数1-30的烷氧基羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳数1-30的 烷基羰基、碳数1-30的卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基或碳数1-30 的卤代烷基酰氧基。

作为通式(1)的化合物,其中,P1和P2各自独立地表示(P-1)和(P-2)的基 团。

作为通式(1)的化合物,其中,环A表示1,4-亚苯基;其中存在的1个 -CH=或非相邻的2个以上-CH=可经-N=取代;和/或,环A可经卤素、氰基、 碳数1-30的烷基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30 的卤代烷氧基、碳数1-30的烷基酰氧基和碳数1-30的卤代烷基酰氧基取代。

优选地,环A可经卤素、氰基、碳数1-20的烷基、碳数1-20的卤代烷 基、碳数1-20的烷氧基、碳数1-20的卤代烷氧基、碳数1-20的烷基酰氧 基和碳数1-20的卤代烷基酰氧基取代。

进一步优选地,环A可经卤素、氰基、碳数1-10的烷基、碳数1-10 的卤代烷基、碳数1-10的烷氧基、碳数1-10的卤代烷氧基、碳数1-10的 烷基酰氧基和碳数1-10的卤代烷基酰氧基取代。

更优选地,环A可经卤素、氰基、碳数1-6的烷基、碳数1-6的卤代烷 基、碳数1-6的烷氧基、碳数1-6的卤代烷氧基、碳数1-6的烷基酰氧基和 碳数1-6的卤代烷基酰氧基取代。

作为通式(1)的化合物,其中,L1-L2各自独立地表示碳数1-30的亚烷基; 所述亚烷基中的一个或多个-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、 -SCO-、-COS-取代;和/或,L3-L4各自独立地表示单键、-O-、-S-、-NH-、 -CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、-OCH2-、 -CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-。

优选地,L1-L2各自独立地表示碳数1-30的亚烷基;和/或,L3-L4各自 独立地表示-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-。

进一步优选地,L1-L2各自独立地表示碳数2-20的亚烷基;和/或,L3-L4各自独立地表示-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-。

更优选地,L1-L2各自独立地表示碳数2-15的亚烷基;和/或,L3-L4各 自独立地表示-OCO-、-COO-。

作为通式(1)的化合物,其中,C1和C2各自独立地表示-OCO-、-COO-、 -SCO-、-COS-、-OCOO-。

优选地,C1和C2各自独立地表示-OCO-、-COO-、-OCOO-。

另一方面,本发明还提供了一种可聚合组合物,包括单反应性介晶化 合物和双反应性介晶化合物,其特征在于,所述双反应性介晶化合物包括 上下文所述的通式(1)的化合物。

作为上下文所述的可聚合组合物,其中,所述双反应性介晶化合物进 一步包括通式(2)的化合物,

式中,

P1’和P2’各自独立地表示可聚合基团;

L1’-L4’各自独立地表示单键、-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、 -COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、 -OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-、-CH=CHOCO-、-CH=CHCOO-、- OCOCH=CH-、-COOCH=CH-、-CH2CH2OCO-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-COOCH2CH2-、-CH2OCO-、-CH2COO-、-OCOCH2-、 -COOCH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-CH=CF-、-CF=CH-、 -N=CF-、-CF=N-、-C≡C-或碳数1-30的亚烷基;所述亚烷基中的一个或多 个-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-取代;L1’-L4’存在多个时,可相同或不同;

C1’和C2’各自独立地表示-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、 -COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、 -OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-、-CH=CHOCO-、-CH=CHCOO-、- OCOCH=CH-、-COOCH=CH-、-CH2CH2OCO-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-COOCH2CH2-、-CH2OCO-、-CH2COO-、-OCOCH2-、 -COOCH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=N-、-CH=CF-、-CF=CH-、 -N=CF-、-CF=N-、-C≡C-或单键;

环A’表示选自下列基团:

(a)1,4-亚环己基;其中存在的1个-CH2-或非相邻的2个以上-CH2-可经-O-、 -S-、-NH-取代;

(b)1,4-亚苯基;其中存在的1个-CH=或非相邻的2个以上-CH=可经-N=取 代;

(c)1,4-亚环己烯基、2,4-环戊二烯-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、呋喃-2,5-二 基、哌啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,4-二基、萘-1,5-二基、1,2,3,4-四氢化 萘-2,6-二基以及十氢化萘-2,6-二基;

上述基团(a)、基团(b)或基团(c)各自独立地可经卤素、氰基、碳数1-30的烷 基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、 碳数2-30的烯基、碳数2-30的卤代烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30 的卤代烯氧基、碳数1-30的烷氧基羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳 数1-30的烷基羰基、碳数1-30的卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基 或碳数1-30的卤代烷基酰氧基取代;

R1’和R2’各自独立地表示碳数1-30的烷基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30 的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、碳数2-30的烯基、碳数2-30的卤代 烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30的卤代烯氧基、碳数1-30的烷氧基 羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳数1-30的烷基羰基、碳数1-30的 卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基或碳数1-30的卤代烷基酰氧基; m和n各自独立地表示0-4的整数。

作为通式(2)的化合物,其中,可聚合基团选自下列基团:

式中,R3各自独立地表示氢原子、卤素、氰基、碳数1-30的烷基、碳数1-30 的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30的卤代烷氧基、碳数2-30的 烯基、碳数2-30的卤代烯基、碳数2-30的烯氧基、碳数2-30的卤代烯氧 基、碳数1-30的烷氧基羰基、碳数1-30的卤代烷氧基羰基、碳数1-30的 烷基羰基、碳数1-30的卤代烷基羰基、碳数1-30的烷基酰氧基或碳数1-30 的卤代烷基酰氧基。

作为通式(2)的化合物,其中,P1’和P2’各自独立地表示(P-1)和(P-2)的基 团。

作为通式(2)的化合物,其中,环A’表示1,4-亚苯基;其中存在的1个 -CH=或非相邻的2个以上-CH=可经-N=取代;和/或,环A’可经卤素、氰基、 碳数1-30的烷基、碳数1-30的卤代烷基、碳数1-30的烷氧基、碳数1-30 的卤代烷氧基、碳数1-30的烷基酰氧基和碳数1-30的卤代烷基酰氧基取代。

优选地,环A’可经卤素、氰基、碳数1-20的烷基、碳数1-20的卤代烷 基、碳数1-20的烷氧基、碳数1-20的卤代烷氧基、碳数1-20的烷基酰氧 基和碳数1-20的卤代烷基酰氧基取代。

进一步优选地,环A’可经卤素、氰基、碳数1-10的烷基、碳数1-10 的卤代烷基、碳数1-10的烷氧基、碳数1-10的卤代烷氧基、碳数1-10的 烷基酰氧基和碳数1-10的卤代烷基酰氧基取代。

更优选地,环A’可经卤素、氰基、碳数1-6的烷基、碳数1-6的卤代烷 基、碳数1-6的烷氧基、碳数1-6的卤代烷氧基、碳数1-6的烷基酰氧基和 碳数1-6的卤代烷基酰氧基取代。

作为通式(2)的化合物,其中,L1’-L2’各自独立地表示碳数1-30的亚烷 基;所述亚烷基中的一个或多个-CH2-可经-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、 -COO-、-SCO-、-COS-取代;和/或,L3’-L4’各自独立地表示单键、-O-、-S-、 -NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-、 -OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-OCF2-、-CF2O-、-SCF2-、-CF2S-。

优选地,L1’-L2’各自独立地表示碳数1-30的亚烷基;和/或,L3-L4各自 独立地表示-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-、-NHCO-、-CONH-。

进一步优选地,L1’-L2’各自独立地表示碳数2-20的亚烷基;和/或,L3’-L4’ 各自独立地表示-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-。

更优选地,L1’-L2’各自独立地表示碳数2-15的亚烷基;和/或,L3’-L4’ 各自独立地表示-OCO-、-COO-。

作为通式(2)的化合物,其中,C1’和C2’各自独立地表示-O-、-S-、-NH-、 -CO-、-OCO-、-COO-、-SCO-、-COS-、-OCOO-。

优选地,C1’和C2’各自独立地表示-O-、-S-、-NH-、-CO-、-OCO-、-COO-、 -OCOO-。

作为上下文所述的可聚合组合物,其中,所述双反应性介晶化合物的 含量为80-99wt%,基于可聚合组合物的总重量。

优选地,所述双反应性介晶化合物的含量为85-98wt%,基于可聚合组 合物的总重量;更优选地,所述双反应性介晶化合物的含量为90-97wt%, 基于可聚合组合物的总重量;以及,最优选地,所述双反应性介晶化合物 的含量为92-96.5wt%,基于可聚合组合物的总重量。

作为上下文所述的可聚合组合物,其中,上下文所述的通式(1)的化合 物的含量为6-18wt%,基于可聚合组合物的总重量。

优选地,通式(1)的化合物的含量为8-15wt%,基于可聚合组合物的总重 量;更优选地,通式(1)的化合物的含量为9-14wt%,基于可聚合组合物的总 重量;以及,最优选地,通式(1)的化合物的含量为10-12wt%,基于可聚合 组合物的总重量。

在一个实施方式中,所述双反应性介晶化合物由通式(1)的化合物和通 式(2)的化合物所组成。

作为上下文所述的可聚合组合物,其中,所述单反应性介晶化合物的 含量为0.5-10wt%,基于可聚合组合物的总重量。

优选地,所述单反应性介晶化合物的含量为1-8wt%,基于可聚合组合 物的总重量;更优选地,所述单反应性介晶化合物的含量为1.5-6wt%,基 于可聚合组合物的总重量;以及,最优选地,所述单反应性介晶化合物的 含量为2-5wt%,基于可聚合组合物的总重量。

作为上下文所述的可聚合组合物,进一步包括添加剂。

作为添加剂,包括,但不限于,聚合引发剂、增感剂、敏化剂、稳定 剂、流平剂、表面活性剂、阻聚剂、抗氧化剂、着色剂、分散剂、润滑剂、 疏水剂、粘合剂、流动改进剂、消泡剂、除气剂、稀释剂、触变剂、胶凝 剂、催化剂、金属、金属络合物、发光材料,等等。

有利地,添加剂的含量为0.01-10wt%,优选为0.02-8wt%,更优选为 0.05-5wt%,以及,最优选为0.1-2wt%,基于可聚合组合物的总重量。

又一方面,本发明还提供了一种可聚合组合物溶液,包括上下文所述 的可聚合组合物和有机溶剂。

作为有机溶剂,优选对可聚合组合物溶解性良好,并且可在100℃以下 干燥移除。有机溶剂,包括,但不限于,

没有特别限定,但优选聚合性液晶化合物显示良好的溶解性的有机溶 剂,优选为甲苯、二甲苯、异丙苯、均三甲苯等芳香族溶剂;乙酸甲酯、 乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等酯类溶剂;甲基乙基酮、甲基异丁基酮、 环己酮、环戊酮等酮类溶剂;四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、苯甲醚等醚类 溶剂、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺类溶剂;丙二醇单甲 基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯和氯苯等。

上下文所述的有机溶剂可以单独使用,也可以混合使用两种以上。

基于溶液稳定性考虑,优选使用酮类溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂和芳 香族溶剂中的一种或多种。

作为可聚合组合物溶液,其中,有机溶剂含量为30-95wt%,优选为 40-90wt%,更优选为50-85wt%,以及,最优选为60-80wt%,基于可聚合 组合物溶液的总重量。

在制备可聚合组合物溶液时,为了促进可聚合组合物溶解,有利地进 行加热和/或搅拌。

再一方面,本发明还提供了一种光学各向异性体,包括基材和上下文 所述的可聚合组合物溶液固化形成的聚合物膜,以及,根据需要存在的取 向膜。

在一个实施方式中,将基材,根据需要存在的取向膜,以及可聚合组 合物溶液固化形成的聚合物膜依次层叠,从而形成光学各向异性体。

在另一个实施方式中,将基材、根据需要存在的取向膜,以及可聚合 组合物溶液固化形成的聚合物膜依次层叠,再在其上依次层叠根据需要存 在的第二取向膜,以及上下文所述的可聚合组合物溶液或与其不同的可聚 合组合物溶液固化形成的第二聚合物膜。

作为光学各向异性体的基材,包括,但不限于,玻璃基材、金属基材、 陶瓷基材、聚合物基材。进一步地,作为聚合物基材,例如可以是:纤维 素衍生物、聚烯烃、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚芳酯、聚 醚砜、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚或聚苯乙烯,等等。

基于光学各向异性体的工艺适用性,尤其是基于耐热性和化学稳定性 考虑,优选为聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、纤维素衍生物、聚芳酯、聚碳酸 酯。

作为光学各向异性体的取向膜材料,包括,但不限于,聚酰亚胺、聚 硅氧烷、聚酰胺、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚苯醚、聚芳酯、聚 对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚砜、环氧树脂、丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、 香豆素、查耳酮、肉桂酸酯、蒽醌、偶氮化合物、芳基乙烯化合物,等等。

作为取向处理,可以是拉伸处理、摩擦处理、偏振紫外可见光照射、 离子束处理等。优选取向处理优选为摩擦处理或偏振紫外可见光照射。

作为用于得到本发明的光学各向异性体的涂布法,可以采用涂敷器法、 棒涂法、旋涂法、凹版印刷法、柔版印刷法、喷墨法、模涂法、CAP涂布 法、浸渍等本领域公知的方法。涂布可聚合组合物溶液后,将其干燥。

在使本发明的可聚合组合物溶液聚合时,期望迅速进行聚合,因此优 选通过照射紫外可见光或电子射线等活性能量射线的方式而使其聚合。使 用紫外可见光的情况下,可以使用偏振光源,也可以使用非偏振光源。

作为本发明的光学各向异性体,有利地为相位差膜。本发明的相位差 膜与本发明的光学各向异性体同样地制作。

可聚合组合物溶液中的可聚合化合物在平面取向状态下聚合时,可得 到相对于基材在面内具有双折射性的相位差膜。

可聚合组合物溶液中的可聚合化合物和可聚合手性化合物在平面取向 的状态下聚合时,可得到相对于基材在面外具有双折射性的相位差膜。

可聚合组合物溶液中的可聚合化合物和可聚合盘状化合物的在平面取 向的状态下聚合时,可得到相对于基材在面内和面外均具有双折射性的相 位差膜。

此外,当基材同样具有相位差时,本发明的相位差膜其与所具有的双 折射性叠加得到双折射性的相位差膜。二者所具有的双折射性在基材的面 内可以为相同方向,也可以为不同方向。

具体实施方式

在本发明中,进一步对技术术语作出详细解释和限定。

术语“液晶”或“介晶化合物”表示在一定条件下形成介晶相或液晶 相的化合物。

术语“可聚合介晶”或“可聚合化合物”简称为RM,表示可聚合的液 晶或介晶化合物,尤其表示单体化合物。

术语“单反应性”或“双反应性”表示可聚合介晶或可聚合化合物具 有一个或两个可聚合基团。

术语“可聚合基团”表示通过光、热或催化剂等方式进行聚合而形成 更高分子量的聚合物的基团。

术语“膜”表示具有机械稳定性的刚性或柔性涂层或层;任选地,膜 可以是单独存在的;位于支持基材上面的;或者夹在两个基材之间。

术语“R”或“Re”表示光学延迟量,尤其表示寻常光与非寻常光之间 的相位延迟量。

术语“Rλ”或“Reλ”表示对于波长λnm的膜面垂直入射光时的相位延 迟量。

术语“Rin”或“Rein”表示初始时刻的相位延迟量。

下面结合合成例和实施例,进一步说明本发明,并不限定本发明的应 用。除非另有说明,实施例中的百分数一律是质量百分数。

合成例1:化合物A的合成

中间体A-1的合成:

将10g 6-羟基-2-蒽甲酸加入500ml反应瓶中,然后加入二异丙基乙胺 8.4g,二氯甲烷200ml,然后控制温度0-5℃滴加氯甲酸4-丙烯酰氧基丁酯, 滴加结束后保温2h,后处理,用6N盐酸洗涤有机层,干燥,浓缩,得到 粘稠固体,加入乙醇打浆,抽滤,固体再次用二氯甲烷和石油醚混合溶剂 结晶得到固体,液相含量96.7%,收率74%。

化合物A的合成:

将10g化合物A-1投入反应瓶中,加入200ml二氯甲烷,2滴DMF, 然后控制温度20-25℃滴加草酰氯,滴加结束后25℃保温4小时,旋蒸除去 溶剂和多余的草酰氯,重新加入新二氯甲烷200ml,1,4-二羟基-2-苯甲酸甲 酯2g,控制温度0-5℃滴加二异丙基乙胺4.8g,滴加结束后保温2小时,后 处理加入6N盐酸洗涤,干燥,浓缩,乙醇打浆得到固体,固体再用丙酮/ 甲苯/乙醇的混合物溶剂结晶得到化合物A 8.1g收率69%,液相含量94.2%。

化合物A的结构表征为:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ 8.79(s,2H), 8.72(s,2H),8.44(s,2H),8.05(d,J=8Hz,2H),8.02(d,J=9Hz,2H),7.88(dd,J=8 Hz,2Hz,2H),7.41(d,J=2Hz,2H),7.22(dd,J=9Hz,2Hz,2H),7.10(m,1H), 6.95(d,J=8.8Hz,2H),6.32(dd,J=17.4,1.4Hz,2H),6.17(dd,J=17.4,10.5Hz, 2H),5.84(dd,J=10.3Hz,1.6Hz,2H),4.20(t,J=5.9Hz,4H),4.10(t,J=5.9Hz, 4H),3.94(s,3H),1.63-1.79(m,8H)。

合成例2:化合物B的合成

中间体B-1的合成:

10g 6-羟基-2-蒽甲酸,邻甲基对苯二酚2.6g,0.5g硫酸氢钾,三甲苯 100ml,升温回流分水30h,降温至室温,过滤,滤饼用甲醇浆洗两次,烘 干后得到19.7g,不用纯化直接用于下一步反应。

化合B的合成:

将10g中间体B-1,4.5g三乙胺,100ml二氯甲烷加入250ml三口烧瓶 中,搅拌下控制温度0-5℃滴加8.1g氯甲酸4-丙烯酰氧基丁酯,滴加结束 后反应1小时,然后升温至30℃反应4h,加入50ml 10%的盐酸水洗,再 用2%的碳酸氢钠水溶液洗涤至中性,浓缩出50ml二氯甲烷,加入乙醇 200ml,有固体析出,抽滤,得到粗品,经过烘干,甲苯柱层析,乙醇浆洗后烘干得到白色产品10.35g,含量95.4%,收率64.5%。

化合物B的结构表征为:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ 8.72(s,2H), 8.70(s,2H),8.44(s,2H),8.05(d,J=8Hz,2H),8.02(d,J=9Hz,2H),7.88(dd,J=8 Hz,2Hz,2H),7.41(d,J=2Hz,2H),7.22(dd,J=9Hz,2Hz,2H),7.13(m,1H), 6.95(d,J=8.8Hz,2H),6.32(dd,J=17.4,1.4Hz,2H),6.17(dd,J=17.4,10.5Hz, 2H),5.94(dd,J=10.3,1.6Hz,2H),4.25(t,J=5.9Hz,4H),4.15(t,J=5.9Hz, 4H),2.16(s,3H),1.68-1.79(m,8H)。

合成例3:化合物C的合成

10g中间体B-1,DMF 100g,碳酸钾5.4g,升温至80℃,加入6-氯-1- 甲基丙烯酰基己烷5.6g,滴加结束后保温12h至反应终点,然后降温,向 体系中加入水,产品析出,过滤,收集滤饼,滤饼用二氯甲烷/丙酮/乙醇混 合溶剂结晶得到9.4g,含量92.7%,收率60%。

化合物C的结构表征为:1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ(8.01-8.84(t, 12H),7.31-7.54(m,3H),6.94-7.17(q,4H)6.42(d,2H),6.38(d,2H),4.17(t,4H), 4.04(t,4H),2.23(s,3H),2.01(s,3H),1.84(m,4H),1.72(m,4H),1.66-1.36(m,8H)。

实施例1:

耐久性测试

使用Axoscan椭圆仪测量每个固化膜的延迟率(Rin)。使用波长为550nm 的光源分析Rin。为了确定延迟色散率Rin-450/Rin-550,在450nm和550nm的 波长下测量材料的延迟率,如果没有其他说明,然后将每个膜置于85℃烘 箱中,总时间为100小时,如果没有其他说明100小时后将膜从烘箱中取 出并冷却至室温,然后再次记录延迟曲线,耐久性通过烘箱测试前后的Rin和Rin-450/Rin-550的差来量化。

粘附性测试

使用Nichiban 305胶带测试来测试膜对基板的粘附性。因此将305胶带 粘贴在聚合物膜上,然后将其急剧撕下,如果膜未被去除,则认为粘附性 通过。符合具有以下含有:X表示与基板完全脱离,△表示有一定粘附性,o 表示与基板完全粘附。

所使用的混合物:

混合物CM-1

混合物CM-2

混合物CM-3

实验1.1将混合物CM-1在甲苯/环戊酮(7:3)中溶解33.3%的固体, 将该溶液用Meyer棒#05将该蓉儿有涂在涂覆有配向层的TAC基板上。将 膜在65℃退火120秒,并在氮气氛下使用融合H球泡灯(75%功率,10m/min) 固化。将该膜层压到压敏粘合剂上并用毛胚玻璃覆盖,因此总膜叠层为TAC/ 聚合物膜/压敏粘合剂/玻璃,并对膜进行耐久性实验。

实验1.2将混合物CM-2在甲苯/环戊酮(7:3)中溶解33.3%的固体, 将该溶液用Meyer棒#05将该蓉儿有涂在涂覆有配向层的TAC基板上。将 膜在65℃退火120秒,并在氮气氛下使用融合H球泡灯(75%功率,10m/min) 固化,将该膜层压到压敏粘合剂上并用毛胚玻璃覆盖,因此总膜叠层为TAC/ 聚合物膜/压敏粘合剂/玻璃,并对膜进行耐久性实验。

实验1.3将混合物CM-3在甲苯/环戊酮(7:3)中溶解33.3%的固体, 将该溶液用Meyer棒#05将该蓉儿有涂在涂覆有配向层的TAC基板上。将 膜在65℃退火120秒,并在氮气氛下使用融合H球泡灯(75%功率,10m/min) 固化。将该膜层压到压敏粘合剂上并用毛胚玻璃覆盖,因此总膜叠层为TAC/ 聚合物膜/压敏粘合剂/玻璃,并对膜进行耐久性实验。

结果参见表1。

由表1可以看出,本发明的可聚合化合物、组合物及光学各向异性体 不仅能够在RM光学延迟膜中显示出有利的基板高粘附性,而且显示出良 好的高温稳定性。

应理解,本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则,而 不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明的内容之后,本 领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正 或调整,这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。

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