[發明專利]一種用于制備聚合物分散液晶的組合物

有效

• 申請號: 201010175675.1
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN101928570A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 宋曉龍;張一帆;韓文明;周莉
• 申請（專利權）人: 江蘇和成化學材料有限公司
• 主分類號: C09K19/52
• 分類號: C09K19/52;C08L51/08
• 代理公司: 北京嘉和天工知識產權代理事務所 11269
• 代理人: 甘玲

技術領域

本發明涉及一種用于制備聚合物分散液晶的組合物。

背景技術

聚合物分散液晶(Polymer?Dispersed?Liquid?Crystals，簡稱PDLC)是從1985年以后發展起來的新型液晶材料，它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的復合物，通過調節外加電場可以得到透明和散射兩種狀態，可應用在電控調光玻璃、柔性液晶顯示、全息顯示等領域。

PDLC薄膜是將液晶和聚合物以適當的比例均勻混合后，注入兩片導電底材(如ITO玻璃、ITO-PET薄膜等)之間，根據聚合物的類型采用適合的方式進行固化(如熱固化、UV光固化等)，使聚合物分子量增加，聚合物和液晶之間不能相容而產生相分離，相分離后的液晶微滴會均勻地分散在固化的聚合物基體中。

不施加電場時，PDLC薄膜中液晶微滴的指向矢隨機排列，由于光通過液晶微滴的尋常光折射率(n_o)與通過聚合物基體的折射率(n_p)不匹配，光線在液晶和聚合物界面上發生多次反射和折射，而呈現強烈的散射態(不透明)。當沿著PDLC薄膜的法向方向施加電場時，液晶微滴的指向矢沿電場取向，如果選用液晶的尋常光折射率(n_o)與聚合物基體的折射率(n_p)相匹配，光線在膜內不發生反射和折射而直接透射出來，PDLC薄膜呈透明態。當電場關閉后，液晶微滴的指向矢在聚合物網絡的表面錨定能的作用下回復隨機取向，PDLC薄膜又變成光散射態。

根據所采用的聚合物的類型，PDLC薄膜一般采用熱固化或UV光固化的生產方式。通常，熱固化的方式為了達到充分的固化和相分離，需要較高的溫度(80～150℃)和很長的時間(2～24小時)，既浪費能源，還嚴重影響了生產效率。UV光固化方式采用光敏的聚合物體系，在UV光照射下1～2分鐘就能完成固化和相分離，大大提高了生產效率，特別適合輥對輥(roll?to?roll)的連續化生產。

目前市場上的PDLC薄膜存在著對比度較低、驅動電壓高、機械強度低、粘結強度低、成本較高等問題。眾多研究者摸索了多種方式以改善PDLC的光電特性和機械特性，但仍存在諸多問題。

在中國專利CN1790118中，通過在PDLC配方體系中加入剛性單體來提高聚合物網絡的機械強度，但其配方中液晶的含量太高，影響了PDLC薄膜的粘結強度，而且成本很高。

在中國專利CN1803979、CN101225308中，選用紫外光-加熱分步聚合的方式制備了PDLC薄膜，這種方法雖然改善了聚合物網絡的交聯密度，提高了機械性能和光電性能，但其固化過程必須進行兩步操作，增加了工序和設備投資，不能滿足降低成本的要求。

在中國專利CN101045867中，采用溶致相分離的方法制備PDLC薄膜。但由于ITO玻璃的高阻隔性阻止了剩余的高沸點強極性溶劑的揮發，造成嚴重的溶劑殘留，影響了驅動電壓、對比度，而且存在安全隱患。

在中國專利CN101429436中，采用了特殊結構的交聯劑，改善了液晶微球的分布和光電性能，但其粘結強度不夠，容易發生ITO塑料薄膜脫離的情況，對輥對輥連續化生產是極其不利的。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種用于制備聚合物分散液晶的組合物，所述的組合物要具有快速固化和相分離的特點，使得所制得的PDLC薄膜光電性能優異、粘結強度高，尤其要適合基于柔性ITO薄膜的輥對輥連續化生產。

在本發明的一個方面，提供一種用于制備聚合物分散液晶的組合物，包括，按所述用于制備聚合物分散液晶的組合物的總重量計30～80％的液晶和20～70％光敏聚合物；并且，

所述光敏聚合物包括：按所述光敏聚合物的重量計，5～60％的巰基化合物，5～60％α-氰基丙烯酸酯，0～60％的預聚體，0～50％的活性單體，1～10％的光引發劑以及0～10％的助劑；其中，

所述巰基化合物選自由巰基烷基酸酯、烷基硫醇及其組合組成的組；

所述α-氰基丙烯酸酯選自由如下通式表示的化合物及其組合組成的組：