[發明專利]用于制備聚合物分散液晶的組合物和薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 200710166534.1
• 申請日: 2007-11-05
• 公開（公告）號: CN101429436A
• 公開（公告）日: 2009-05-13
• 發明（設計）人: 張凌紫;饒先花;胡娟;江林;宮清
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C09K19/38
• 分類號: C09K19/38
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;程榮逵

技術領域

本發明是關于一種用于制備聚合物分散液晶的組合物、由該組合物制得 的聚合物分散液晶和聚合物分散液晶薄膜以及聚合物分散液晶薄膜的制備 方法。

背景技術

聚合物分散液晶(Polymer?Dispersed?Liquid?Crystal，簡稱PDLC)是把 液晶微滴均勻地分散在聚合物基體中而形成的一種聚合物網絡與液晶復合 物。PDLC具有良好的電光特性，在光電器件中應用廣泛，如在CN1938398A 中公開了PDLC用于調制器中，明顯降低了驅動電壓并顯著提高了靈敏度。 PDLC電光性能主要受PDLC中聚合物基體和液晶這兩相分布情況影響。影 響兩相分布情況的因素包括：聚合物基體網孔尺寸及分布；聚合物基體與液 晶之間界面的性質。而聚合物基體網孔尺寸及分布與聚合物單體和聚合條件 有關。因此，選擇合適的聚合物單體和聚合條件有利于改善PDLC的電光性 質。如，在CN1803979A中，選用具有二次交聯能力的有機化合物作為聚合 物單體，同時加入光引發劑和熱引發劑，使聚合物單體先在紫外光照射下使 可光交聯基團發生交聯反應，再在加熱作用下使可熱交聯基團發生交聯反 應。

PDLC薄膜是一種新型的光控制膜，在不外加電場時，由于光通過液晶 微滴和聚合物的折射率相差較大，膜呈強烈的光散射狀態，膜不透明；在外 加電場作用時，液晶微滴指向矢與電場取向相同，液晶的長軸折射率與聚合 物的折射率匹配，膜呈透明狀態。PDLC薄膜具有良好的電光特性、高敏感 性；易于加工且價格低廉。因而它具有廣闊的應用前景，如應用到建筑、控 制中心、銀行、醫院、汽車等領域。

目前市場上的PDLC薄膜存在著對比度較低，驅動電壓高的問題。研究 者摸索了多種方式改善PDLC的電光特性進而改善PDLC薄膜的電光性質。 例如，在CN1803979A中，選用具有二次交聯能力的有機化合物作為聚合物 單體，同時加入光引發劑和熱引發劑，使聚合物單體先在紫外光照射下使可 光交聯基團發生交聯反應，再在加熱作用下使可熱交聯基團發生交聯反應。 這種方法雖然使聚合物網絡的交聯密度增加，但其固化過程必須進行兩步操 作，使制備過程變得復雜。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的聚合物分散液晶制備過程復雜 的缺點，提供一種制備過程簡單的用于制備聚合物分散液晶的組合物。本發 明還提供由該組合物制得的聚合物分散液晶及聚合物分散液晶薄膜以及聚 合物分散液晶薄膜的制備方法。

本發明提供一種用于制備聚合物分散液晶的組合物，該組合物含有聚合 單體和光引發劑，所述聚合單體為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基 丙烯酸化合物中的至少一種或者為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基 丙烯酸化合物中的至少一種和含有巰基的未聚合的化合物的混合物，其中， 該組合物還含有交聯劑丙烯酸三嗪化合物。

本發明還提供一種聚合物分散液晶，該聚合物分散液晶是由用于制備聚 合物分散液晶的組合物制得，其中，所述用于制備聚合物分散液晶的組合物 為本發明提供的含有液晶的用于制備聚合物分散液晶的組合物。

本發明提供還提供一種聚合物分散液晶薄膜，該聚合物分散液晶薄膜包 括兩片導電膜和位于兩片導電膜之間的聚合物分散液晶，其中，所述聚合物 分散液晶為本發明提供的聚合物分散液晶。

本發明還提供一種聚合物分散液晶薄膜的制備方法，該方法包括將用于 制備聚合物分散液晶的組合物的各組分混合均勻后涂敷于兩層透明的導電 膜之間，然后用紫外光照射，固化成聚合物分散液晶薄膜，其中，所述用于 制備聚合物分散液晶的組合物為本發明提供的含有液晶的用于制備聚合物 分散液晶的組合物。

在本發明組合物中，丙烯酸三嗪交聯劑的丙烯酸基團與單體如丙烯酸 酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸化合物有很好的相容性，并且丙烯 酸三嗪的三嗪核骨架有利于形成均勻的合適網眼尺寸的聚合物網絡，因而， 本發明提供的聚合物分散液晶網絡網眼尺寸約為4微米。此外丙烯酸三嗪的 三嗪核骨架具有極好的熱穩定性，能穩定聚合物網絡結構，在真空條件下， 100℃加熱100小時，本發明的PDLC薄膜的電光性能幾乎不變。由于本發 明聚合物網絡網眼分布均勻且尺寸較小，因此，本發明提供的PDLC驅動電 壓和對比度都增加。本發明的PDLC薄膜具有較高對比度和較低驅動電壓。

附圖說明

圖1為實施例1制備的PDLC薄膜的透光率-電壓(T-V)曲線；