(57)【要約】  本発明は、液晶ポリマー組成物、それを製造するための方法およびそれを含む液晶物品に関する。本発明は、ポリマー中に分散された液晶および異方性光吸収粒子を含む液晶ポリマー組成物であって、前記液晶が、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む、液晶ポリマー組成物を提供する。本発明はまた、液晶ポリマー組成物を製造するための方法および液晶ポリマー組成物を含む液晶物品を提供する。
2016534176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー中に分散された液晶および異方性光吸収粒子を含む液晶ポリマー組成物であって、液晶が、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む、液晶ポリマー組成物。
【請求項２】
ポリマーがプレポリマーから調製され、プレポリマーが光開始剤、モノマー、架橋剤および１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマーを含み、モノマーがアクリレートモノマーおよびイソシアネートモノマーからなる群から選択され、架橋剤がアクリレート架橋剤およびイソシアネート架橋剤からなる群から選択され、オリゴマーが１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するアクリレートオリゴマーから選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
異方性光吸収粒子が二色性色素を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
ビフェニルニトリル液晶が、以下の構造：４−エチル−４’−シアノビフェニル、４−ブチル−４’−シアノビフェニル、４−ペンチル−４’−シアノビフェニル、４−ペンチルオキシ−４’−シアノビフェニル、４−（４−ヘキシルオキシフェニル）ベンゾニトリル、３−フルオロ−４−シアノ−４”−プロピル−１，１’，４’，１”−テルフェニル、４−シアノ−４’−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサンビフェニル、４−シアノ−４’−ペンチルテルフェニル、４−ヘプタノイルビフェニルまたは４−ｎ−オクタノイルビフェニルを有する液晶から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
フェニルベンゾエート液晶が、以下の構造：４−シアノフェニル４−エチルベンゾエート、３−フルオロ−４−シアノフェニル４−ｎ−プロピルベンゾエートまたは４−ブチル−安息香酸４−シアノフェニルエステルを有する液晶から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項６】
フルオロビフェニル液晶が、以下の構造：４，４’−ビス（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロビフェニルを有する液晶から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項７】
ベンゼンニトリル液晶が、以下の構造：１−シアノ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼンを有する液晶から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項８】
光開始剤が、ベンゾイン−エーテル光開始剤、ベンゾフェノン系光開始剤およびチオキサントン系光開始剤からなる群から選択され；および
アクリレートが、Ｃ１−２０アルキルアクリレートから選択される、
請求項２に記載の組成物。
【請求項９】
光開始剤が、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタノン、ベンジル、２−クロロチオキサントンおよび２−イソプロピルチオキサントンからなる群から選択され；
アクリレートモノマーが、メチルアクリレートモノマー、ｎ−プロピルアクリレートモノマー、ｎ−ブチルアクリレートモノマー、ｎ−オクチルアクリレートモノマー、ヒドロキシルエチルアクリレートモノマーおよび２−エチルヘキシルアクリレートモノマーからなる群から選択され；ならびに
アクリレート架橋剤が、メチルアクリレート架橋剤、ｎ−プロピルアクリレート架橋剤、ｎ−ブチルアクリレート架橋剤、ｎ−オクチルアクリレート架橋剤、ヘキサンジオールジアクリレート架橋剤、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート架橋剤およびトリメチロールプロパントリアクリレート架橋剤からなる群から選択され；
イソシアネート架橋剤が、イソホロンジイソシアネート架橋剤からなる群から選択される、
請求項２に記載の組成物。
【請求項１０】
二色性色素が、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素を含み、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素が、アントラキノン系二色性色素から選択される、請求項３に記載の組成物。
【請求項１１】
赤色二色性色素が、以下の構造：
【化１】
2016534176.tif 000019
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有する色素から選択される、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１２】
黄色二色性色素が、以下の構造：
【化２】
2016534176.tif 000020
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、ｔｅｒｔ−ブチル、ＦまたはＣＦ３である。）
を有する色素から選択される、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１３】
青色二色性色素が、以下の構造：
【化３】
2016534176.tif 000021
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有する色素から選択される、請求項１０に記載の組成物。
【請求項１４】
液晶に加えられた粘度調整剤および／または安定化剤をさらに含み、粘度調整剤が、イソシアネート粘度調整剤およびアクリレート粘度調整剤からなる群から選択され、安定化剤が、ベンゾトリアゾールＵＶ光吸収安定化剤から選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項１５】
粘度調整剤が、イソホロンジイソシアネート、グリシドアクリレート、トルエンジイソシアネートおよびジフェニルメタンジイソシアネートからなる群から選択され；安定化剤が、ベンゾトリアゾリルメチルフェノールから選択される、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
液晶ポリマー組成物を製造するための方法であって、以下の工程：
液晶と異方性光吸収粒子とを予備混合して、予備混合物を得る工程；および
得られた予備混合物とプレポリマーとを混合して、組成物を得る工程
を含み、
液晶が、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む、
方法。
【請求項１７】
プレポリマーが、光開始剤、モノマー、架橋剤および１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマーを含み、モノマーが、アクリレートモノマーおよびイソシアネートモノマーからなる群から選択され、架橋剤が、アクリレート架橋剤およびイソシアネート架橋剤からなる群から選択され、オリゴマーが、１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するアクリレートオリゴマーから選択され；および
異方性光吸収粒子が二色性色素を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
得られた組成物を積層し、ＵＶ硬化させる工程であって、ＵＶ硬化のための強度が１０から５００ｍｗ／ｃｍ２である工程をさらに含む、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
予備混合する工程が、異なる色の異方性光吸収粒子をそれぞれ液晶に加え、それらを一緒に混合する工程を含む、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項２０】
二色性色素が、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素を含み、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素が、アントラキノン系二色性色素から選択され；赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素の比が目標色によって調整され、液晶ポリマー組成物の重量に基づいた二色性色素の含有量が１０％未満である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
第１の基材、第２の基材および第１の基材と第２の基材との間に請求項１から１５のいずれか一項に記載の液晶ポリマー組成物の層を含む液晶物品であって、液晶物品に電圧が印加されていないときは、液晶物品が不透明であり；一方、液晶物品に電圧が印加されたときは、液晶物品は透明化し、透明度が印加された電圧によって変化する、液晶物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶の分野に関連し、ポリマー中に分散された液晶に関し、詳細には、異方性光吸収粒子を含む液晶ポリマー組成物、それを製造するための方法およびそれを含む液晶物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）は１９８０年代に開発された。それ以来、ＰＤＬＣは散乱状態と電界における透明状態との間の変換を実現することができるので、ＰＤＬＣは多様な用途に使用されることが期待されてきた。ＰＤＬＣは、固体ポリマーマトリックス中に分散された液晶の小滴からなる。図１は、従来のＰＤＬＣ装置の動作原理を示している。図１に示されている通り、ＰＤＬＣは、細孔を満たす液晶小滴１２を含む「スイスチーズ」ポリマーである。液晶小滴１２は、ポリマーマトリックス１１中に分散されている。ＰＤＬＣ装置は、ＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）導体１３も含む。電圧が印加されていない場合、ＰＤＬＣ装置は不透明である（すなわち、シェーディング状態にある（オフ））。これは、液晶小滴１２中の液晶分子の全てが配向されておらず、したがって液晶小滴１２とポリマーマトリックス１１との間の界面において光が散乱され（反射率の不一致によって）、装置が不透明状態を呈するからである。適切な電圧が印加された場合、個々の液晶小滴１２中の液晶分子が印加された電界中で整列されるので、装置は透明状態（すなわち、透き通った状態（オン））を呈する。
【０００３】
現在、市販のＰＤＬＣフィルムまたはガラスは、不透明状態において乳白色であり、市場における着色ＰＤＬＣに対する強い要求を満たしていない。現在まで、圧倒的多数の市販の着色ＰＤＬＣが、ＰＤＬＣの一方または両方の側面に着色ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）フィルムを適用することによって作製されている。図２は、着色ＰＶＢフィルムを有する従来の着色ＰＤＬＣを示している。図２（ａ）は、両側面に着色ＰＶＢフィルムを有するＰＤＬＣを示す。この着色ＰＤＬＣは、ガラスの最外部層２１およびガラスの最内部層２１、ガラスの最外部層２１上の着色ＰＶＢフィルム２２’およびガラスの最内部層２１上の着色ＰＶＢフィルム２２’ならびに２枚の着色ＰＶＢフィルム２２’の間に位置する液晶フィルム２３を有する。図２（ｂ）は、着色ＰＶＢフィルムを一側面に有するＰＤＬＣを示している。この着色ＰＤＬＣは、ガラスの最外部層２１およびガラスの最内部層２１、ガラスの最外部層２１上の着色ＰＶＢフィルム２２’およびガラスの最内部層２１上のＰＶＢフィルム２２および着色ＰＶＢフィルム２２’とＰＶＢフィルム２２との間に位置する液晶フィルム２３を有する。色はＰＶＢ内に組み込まれるので、ＰＤＬＣが透明であるときに色が変化する。しかしながら、現在市販されているＰＤＬＣフィルムまたはガラスは、依然として、着色した不透明状態および無色または淡色の（ｕｎｄｅｒｔｏｎｅｄ）透明状態を有する高コントラストＰＤＬＣに対する消費者の需要を満たすことができていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、当技術分野において、着色した不透明状態および無色または淡色の透明状態を有する高コントラストＰＤＬＣガラスまたはフィルムの開発が急務である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、先行技術に存在する欠点および問題を解消するような、新規な液晶ポリマー組成物、それを製造するための方法およびそれを含む液晶物品を提供する。
【０００６】
本出願の発明者らは、研究から、液晶ポリマー組成物中に特定の比の特定の液晶を使用し、この中に異方性光吸収粒子を分散させることによって、着色した不透明状態および無色または淡色の透明状態を有する理想的な高コントラストＰＤＬＣ装置を得ることができることを見出した。本発明はこのように前述の知見に基づいて完成された。
【０００７】
一態様において、本発明は、ポリマー中に分散された液晶および異方性光吸収粒子を含む液晶ポリマー組成物であって、液晶が、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む、液晶ポリマー組成物を提供する。
【０００８】
好ましい一実施形態において、ポリマーはプレポリマーから調製され、プレポリマーは光開始剤、モノマー、架橋剤および１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマーを含み、モノマーは、アクリレートモノマーおよびイソシアネートモノマーからなる群から選択され、架橋剤は、アクリレート架橋剤およびイソシアネート架橋剤からなる群から選択され、オリゴマーは、１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するアクリレートオリゴマーから選択される。
【０００９】
別の好ましい実施形態において、異方性光吸収粒子は二色性色素を含む。
【００１０】
別の好ましい実施形態において、ビフェニルニトリル液晶は、以下の構造：４−エチル−４’−シアノビフェニル、４−ブチル−４’−シアノビフェニル、４−ペンチル−４’−シアノビフェニル、４−ペンチルオキシ−４’−シアノビフェニル、４−（４−ヘキシルオキシフェニル）ベンゾニトリル、３−フルオロ−４−シアノ−４”−プロピル−１，１’，４’，１”−テルフェニル、４−シアノ−４’−ｔｒａｎｓ−ペンチルシクロヘキサンビフェニル、４−シアノ−４’−ペンチルテルフェニル、４−ヘプタノイルビフェニルまたは４−ｎ−オクタノイルビフェニルを有する液晶から選択され；
フェニルベンゾエート液晶は、以下の構造：４−シアノフェニル４−エチルベンゾエート、３−フルオロ−４−シアノフェニル４−ｎ−プロピルベンゾエートまたは４−ブチル−安息香酸４−シアノフェニルエステルを有する液晶から選択され；
フルオロビフェニル液晶は、以下の構造：４，４’−ビス（ｔｒａｎｓ−４−プロピルシクロヘキシル）−２−フルオロビフェニルを有する液晶から選択され；
ベンゼンニトリル液晶は、以下の構造：１−シアノ−４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゼンを有する液晶から選択される。
【００１１】
別の好ましい実施形態において、光開始剤は、ベンゾイン−エーテル光開始剤、ベンゾフェノン系光開始剤およびチオキサントン系光開始剤からなる群から選択され；
アクリレートは、Ｃ１−２０アルキルアクリレートから選択される。
【００１２】
別の好ましい実施形態において、光開始剤は、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタノン、ベンジル、２−クロロチオキサントンおよび２−イソプロピルチオキサントンからなる群から選択され；
アクリレートモノマーは、メチルアクリレートモノマー、ｎ−プロピルアクリレートモノマー、ｎ−ブチルアクリレートモノマー、ｎ−オクチルアクリレートモノマー、ヒドロキシルエチルアクリレートモノマーおよび２−エチルヘキシルアクリレートモノマーからなる群から選択され；
アクリレート架橋剤は、メチルアクリレート架橋剤、ｎ−プロピルアクリレート架橋剤、ｎ−ブチルアクリレート架橋剤、ｎ−オクチルアクリレート架橋剤、ヘキサンジオールジアクリレート架橋剤、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート架橋剤およびトリメチロールプロパントリアクリレート架橋剤からなる群から選択され；
イソシアネート架橋剤は、イソホロンジイソシアネート架橋剤からなる群から選択される。
【００１３】
別の好ましい実施形態において、二色性色素は、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素を含み、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素は、アントラキノン系二色性色素から選択される。
【００１４】
別の好ましい実施形態において、赤色二色性色素は、以下の構造：
【００１５】
【化１】
2016534176.tif 000003
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有する色素から選択され；
黄色二色性色素は、以下の構造：
【００１６】
【化２】
2016534176.tif 000004
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、ｔｅｒｔ−ブチル、ＦまたはＣＦ３である。）
を有する色素から選択され；
青色二色性色素は、以下の構造：
【００１７】
【化３】
2016534176.tif 000005
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有する色素から選択される。
【００１８】
別の好ましい実施形態において、該組成物は、液晶に加えられた粘度調整剤および／または安定化剤をさらに含み、粘度調整剤は、イソシアネート粘度調整剤およびアクリレート粘度調整剤からなる群から選択され、安定化剤は、ベンゾトリアゾールＵＶ光吸収安定化剤から選択される。
【００１９】
別の好ましい実施形態において、粘度調整剤は、イソホロンジイソシアネート、グリシドアクリレート、トルエンジイソシアネートおよびジフェニルメタンジイソシアネートからなる群から選択され；安定化剤は、ベンゾトリアゾリルメチルフェノールから選択される。
【００２０】
別の態様において、本発明は、液晶ポリマー組成物を製造するための方法であって、以下の工程：
液晶と異方性光吸収粒子とを予備混合して、予備混合物を得る工程；および
得られた予備混合物とプレポリマーとを混合して、組成物を得る工程を含み、
液晶が、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む、方法を提供する。
【００２１】
好ましい一実施形態において、プレポリマーは、光開始剤、モノマー、架橋剤および１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマーを含み、モノマーは、アクリレートモノマーおよびイソシアネートモノマーからなる群から選択され、架橋剤は、アクリレート架橋剤およびイソシアネート架橋剤からなる群から選択され、オリゴマーは、１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するアクリレートオリゴマーから選択され；
異方性光吸収粒子は二色性色素を含む。
【００２２】
別の好ましい実施形態において、該方法は、得られた組成物を積層し、ＵＶ硬化させる工程をさらに含み、ＵＶ硬化のための強度は、１０から５００ｍｗ／ｃｍ２である。
【００２３】
別の好ましい実施形態において、予備混合する工程は、異なる色の異方性光吸収粒子をそれぞれ液晶に加える工程およびそれらを一緒に混合する工程を含む。
【００２４】
別の好ましい実施形態において、二色性色素は、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素を含み、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素は、アントラキノン系二色性色素から選択され；赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素の比は、目標色によって調整され、液晶ポリマー組成物の重量に基づいた二色性色素の含有量は、１０％未満である。
【００２５】
さらに別の態様において、本発明は、第１の基材、第２の基材および第１の基材と第２の基材との間の上記液晶ポリマー組成物の層を含む液晶物品であって、液晶物品に電圧が印加されていないときは、液晶物品が不透明であり；一方、液晶物品に電圧が印加されたときは、液晶物品が透明化し、透明度が、印加された電圧によって変化する、液晶物品を提供する。
【００２６】
本発明の有益な効果は以下の通りである：
現在市販されているＰＤＬＣ装置と比較して、本発明のＰＤＬＣ装置は、着色した不透明状態および無色または淡色の透明状態を有し、高コントラストを有し、車両および建築物に関連する省エネルギー用途によく適している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来のＰＤＬＣ装置の動作原理を示す図である。
【図２】着色ＰＶＢフィルムを有する従来の着色ＰＤＬＣを示す図である。
【図３】二色性色素の動作原理を示す図である。
【図４】得られた装置の性能に対する二色性色素の濃度の影響を示す図である。
【図５】本出願における実施例１によって得られた２ｗｔ％の濃度におけるブラックのＰＤＬＣ装置と従来のＰＤＬＣ装置との比較を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
液晶ポリマー組成物
一態様において、ポリマー中に分散された液晶および異方性光吸収粒子を含む液晶ポリマー組成物が提供される。
【００２９】
液晶
本発明の液晶ポリマー組成物において、液晶は、３５から８０重量部のビフェニルニトリル液晶、５から３０重量部のフェニルベンゾエート液晶、５から３０重量部のフルオロビフェニル液晶および１から２０重量部のベンゼンニトリル液晶の混合物を含む。
【００３０】
ビフェニルニトリル液晶の具体例には、以下の表に列挙されたものが含まれるが、これらに限定されない：
【００３１】
【表１】
2016534176.tif 000006
【００３２】
フェニルベンゾエート液晶の具体例には、以下の表に列挙されたものが含まれるが、これらに限定されない：
【００３３】
【表２】
2016534176.tif 000007
【００３４】
フルオロビフェニル液晶の具体例には、以下の表に列挙されたものが含まれるが、これらに限定されない：
【００３５】
【表３】
2016534176.tif 000008
【００３６】
ベンゼンニトリル液晶の具体例には、以下の表に列挙されたものが含まれるが、これらに限定されない：
【００３７】
【表４】
2016534176.tif 000009
【００３８】
本発明において、液晶は以下の物理的パラメータを満たす：
・光学的異方性：Δｎ＞０．２
ｎｅ＝１．６−１．８；
ｎｏ＝１．４−１．６；
・透明点＞５０℃。
【００３９】
異方性光吸収粒子
本発明において、異方性光吸収粒子は二色性色素を含む。
【００４０】
二色性色素は異方性の幾何構造を有する。図３は、二色性色素の動作原理を示している。図３ａ）に示されている通り、光の振動が色素分子の長軸に平行である場合、二色性色素は強い吸収を起こし、強まった色を示す；光の振動が色素分子の短軸に平行である場合、二色性色素は弱い吸収を起こし、薄まった色が生じ、ここで遷移モーメント３１もまた示されている。プレポリマーのＵＶ重合後に、色素および液晶は、互いに近く移動する傾向がある。図３ｂ）に示されている通り、二色性色素分子３３は、以下のように配列される傾向を有する：その長い分子軸が、液晶誘導装置（液晶小滴の軸３２）に沿って整列し、色の濃さの変化をもたらし、このことは液晶小滴中の液晶分子３４の方向を制御することにより実現される。したがって、色素の吸収は、外部電界を有する液晶ネマティック誘導装置の配向機能によって調整することができる。
【００４１】
本発明において、二色性色素は、赤色二色性色素Ｒ、黄色二色性色素Ｙおよび青色二色性色素Ｂを含み、赤色二色性色素、黄色二色性色素および青色二色性色素は、アントラキノン系二色性色素から選択される。
【００４２】
本発明において、赤色二色性色素には、以下の構造：
【００４３】
【化４】
2016534176.tif 000010
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有するものが含まれるが、これらに限定されない；
黄色二色性色素には、以下の構造：
【００４４】
【化５】
2016534176.tif 000011
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、ｔｅｒｔ−ブチル、ＦまたはＣＦ３である。）
を有するものが含まれるが、これらに限定されない；
青色二色性色素には、以下の構造：
【００４５】
【化６】
2016534176.tif 000012
（式中、Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、メチル、エチルまたはｔｅｒｔ−ブチルである。）
を有するものが含まれるが、これらに限定されない。
【００４６】
ポリマー
本発明において、ポリマーはプレポリマーから調製され、プレポリマーは、光開始剤、モノマー、架橋剤および１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するオリゴマーを含み、モノマーには、アクリレートモノマーおよびイソシアネートモノマーが含まれるがこれらに限定されず、架橋剤には、アクリレート架橋剤およびイソシアネート架橋剤が含まれるがこれらに限定されず、オリゴマーには１０００から５０００ｇ／モルの分子量を有するアクリレートオリゴマーが含まれるがこれらに限定されない。
【００４７】
本発明において、光開始剤には、ベンゾイン−エーテル光開始剤、ベンゾフェノン系光開始剤およびチオキサントン系光開始剤が含まれるがこれらに限定されない。
【００４８】
本発明において、光開始剤の具体例には、以下の表に列挙されたものが含まれるが、これらに限定されない：
【００４９】
【表５】
2016534176.tif 000013
【００５０】
本発明において、アクリレートには、Ｃ１−２０アルキルアクリレートが含まれるがこれらに限定されない。
【００５１】
本発明において、アクリレートモノマーには、メチルアクリレートモノマー、ｎ−プロピルアクリレートモノマー、ｎ−ブチルアクリレートモノマー、ｎ−オクチルアクリレートモノマー、ヒドロキシルエチルアクリレートモノマーおよび２−エチルヘキシルアクリレートモノマーが含まれるがこれらに限定されない。
【００５２】
本発明において、アクリレート架橋剤には、メチルアクリレート架橋剤、ｎ−プロピルアクリレート架橋剤、ｎ−ブチルアクリレート架橋剤、ｎ−オクチルアクリレート架橋剤、ヘキサンジオールジアクリレート架橋剤、トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート架橋剤およびトリメチロールプロパントリアクリレート架橋剤が含まれるがこれらに限定されない。
【００５３】
本発明において、イソシアネート架橋剤には、イソホロンジイソシアネート架橋剤が含まれるがこれらに限定されない。
【００５４】
本発明において、プレポリマーは以下の条件を満たす：
・光学的要件：屈折率ｎ＝液晶の屈折率ｎｏ
・化学的要件：液晶と混和性である
・プレポリマーをＵＶ硬化によって重合した後は、液晶はポリマーとの混和性が弱く、このことが相分離を促進する。
【００５５】
添加剤
本発明において、該組成物は、粘度調整剤および／または安定化剤を含むがこれらに限定されない液晶に加えられた添加剤をさらに含み、粘度調整剤には、イソシアネート粘度調整剤およびアクリレート粘度調整剤が含まれるがこれらに限定されず、安定化剤には、ベンゾトリアゾールＵＶ光吸収安定化剤が含まれるがこれらに限定されない。
【００５６】
本発明において、粘度調整剤には、イソホロンジイソシアネート、グリシドアクリレート、トルエンジイソシアネートおよびジフェニルメタンジイソシアネートが含まれるがこれらに限定されず；安定化剤には、ベンゾトリアゾリルメチルフェノールが含まれるがこれに限定されない。
【００５７】
液晶ポリマー組成物を製造するための方法
本発明の第２の態様において、液晶ポリマー組成物を製造するための方法であって、以下の工程：
液晶と異方性光吸収粒子とを予備混合して、予備混合物を得る工程；および
得られた予備混合物とプレポリマーとを混合して、組成物を得る工程を含む方法が提供される。
【００５８】
本発明において、該方法は、得られた組成物を積層し、ＵＶ硬化させる工程をさらに含み、ＵＶ硬化についてのパラメータは：（ｉ）色素の濃度（２％以上の濃度についてのＵＶ強度は、０．４％または１％の濃度についてのＵＶ強度よりも高い。）；（ｉｉ）Ｒ／Ｙ／Ｂ比（ＵＶ吸収はＲ、ＹおよびＢについて異なる。）；および（ｉｉｉ）プレポリマーの配合に依存する。
【００５９】
本発明において、ＵＶ硬化のための強度は、１０から５００ｍｗ／ｃｍ２である。
【００６０】
本発明において、予備混合する工程は、異なる色の異方性光吸収粒子をそれぞれ液晶に加える工程およびそれらを一緒に混合する工程を含む。
【００６１】
液晶物品
本発明の第３の態様において、第１の基材、第２の基材および第１の基材と第２の基材の間の上記液晶ポリマー組成物の層を含む液晶物品であって、液晶物品に電圧が印加されていないときは、液晶物品は不透明であり；一方、液晶物品に電圧が印加されたときは、液晶物品が透明化し、透明度が、印加された電圧によって変化する、液晶物品が提供される。
【実施例】
【００６２】
本発明を、以下の具体例を参照してさらに例示する。以下の実施例は、本発明を説明し実証することのみを意図したものにすぎず、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００６３】
[実施例１]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
製造プロセスは以下の工程を含んだ：
以下の組成を有する液晶：
【００６４】
【表６】
2016534176.tif 000014
を、赤色二色性色素Ｒ−１，４−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルチオ）−５，８−ジフェニルチオアントラキノン、黄色二色性色素Ｙ−１，５−ジフェニルチオアントラキノンおよび青色二色性色素Ｂ−１，４−ビス（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルアミノ）−５，８−ジフェニルチオアントラキノンとそれぞれ、全て１％の濃度において、予備混合した。
【００６５】
上記で得たＲＹＢ液晶−色素予備混合物をＲ／Ｙ／Ｂ＝１．５／２／１の比で混合し、撹拌して、グレーブラック色の均一な混合液体を得た。
【００６６】
プレポリマー（オリゴマー：３８００ｇ／モルの分子量を有するポリメチルメタクリレート；ヒドロキシルエチルアクリレート；２−エチルヘキシルアクリレート；架橋剤：イソホロンジイソシアネート；ヘキサンジオールジアクリレート；トリ（プロピレングリコール）ジアクリレート、１０％、１０％、５０％、１５％、１０％、５％の組成比において）を、液晶および色素の上記混合物と、５０％／５０％の混合比においてさらに混合した。
【００６７】
均一に混合した後、光開始剤２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタノンをプレポリマーの２％の量において最後に加えた。
【００６８】
得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は５０ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００６９】
[実施例２]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であり、色素の添加量は液晶の１％であり、液晶を色素と予備混合したが、以下の表に示した液晶の組成を除いて、実施例１におけるものと同一であった：
【００７０】
【表７】
2016534176.tif 000015
【００７１】
得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は５０ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７２】
[実施例３]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であり、色素の添加量は液晶の１％であり、液晶を色素と予備混合したが、以下の表に示した液晶の組成を除いて、実施例１におけるものと同一であった：
【００７３】
【表８】
2016534176.tif 000016
【００７４】
得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は５０ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７５】
[実施例４]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であり、色素の添加量は液晶の２％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１におけるものと同一であった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は５０ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７６】
[実施例５]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であり、色素の添加量は液晶の２％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１におけるものと同一であった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は８０ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７７】
[実施例６]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であり、色素の添加量は液晶の２重量％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１におけるものと同一であった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は１００ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７８】
[実施例７]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。色素の添加量は液晶の２重量％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は１／１／０であり、得られた色はダークオレンジであった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は１００ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００７９】
[実施例８]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。色素の添加量は液晶の２重量％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１におけるものと同一であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は２／１／０であり、得られた色はパープルであった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は１００ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００８０】
[実施例９]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。色素の添加量は液晶の２重量％であり、液晶を色素と予備混合したが、実施例１と同様であった。Ｒ／Ｙ／Ｂ比は３／４／１であり、得られた色はブラウンであった。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は１００ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００８１】
[実施例１０]：着色ＰＤＬＣ装置の製造
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合、ならびに色素の組成は、実施例１におけるものと同一であった。相違点は、液晶とプレポリマーとを予め均一に混合した後に、液晶の重量の２％の量において色素を加えたことであり、ここでＲ／Ｙ／Ｂ比は１．５／２／１であった。均一に混合した後、光開始剤を加えた。得られた最終混合物を積層し、ＵＶ硬化して、ＰＤＬＣ装置を得たが、ＵＶ硬化についてのパラメータは以下の通りであった：照射強度は１００ｍｗ／ｃｍ２であり、照射時間は６０秒であった。
【００８２】
[比較例１]
液晶の組成、プレポリマーの組成、光開始剤およびその添加割合は、実施例１におけるものと同一であった。色素は油溶性色素から選択した。相違点は、２重量％の赤色、青色または緑色色素等の油溶性色素を、液晶に加え、撹拌下で均一に混合したことである。次いで、プレポリマーおよび光開始剤を加え、均一に混合した。得られた混合物を２枚のＩＴＯガラスの間にはさみ、１００ｍｗ／ｃｍ２において１２０秒間曝露した。電圧が印加されていなかったときは、装置は砂地に見え、レッド、グリーンまたはブルーであった。５０Ｖの電圧が印加されたときは、装置は透明に見えたが、重い色残りがあった。
【００８３】
特性試験
色およびその濃淡は、異なる色素濃度およびＲ／Ｙ／Ｂ比によって調整することができる。Ｒ／Ｙ／Ｂ液晶−色素混合物の比は、異なる目標色を得るために調整することができる。例えば、Ｒ／Ｙ／Ｂ＝１／１／１はダークブルーを与え；Ｒ／Ｙ／Ｂ＝０／１／１はグリーンを与え；Ｒ／Ｙ／Ｂ＝１／４／１はダークグリーンを与え；Ｒ／Ｙ／Ｂ＝２／１／１はブルーパープルを与え；Ｒ／Ｙ／Ｂ＝３／４／１はブラウンを与え；Ｒ／Ｙ／Ｂ＝１．５／２／１はグレーブラックを与える。図４は、得られた装置の性能に対する二色性色素の濃度の影響を示している。図４に示されている通り、実施例１から１０において製造した着色ＰＤＬＣ装置により得られる色は、１％ダークおよび２．０％ローダークである。対照的に、色素濃度が、０％、３．０％、４．０％および５．０％であるとき、得られる色はハイライト、ローダーク、ブラックおよびブラックである。着色ＰＶＢフィルムに基づく先行技術の技術的解決策によれば、ＰＤＬＣプラントにより達成される色は、ＰＶＢ製品により制限されるため、色を選択する自由がない。本発明を採用した場合、ＰＤＬＣプラントは、配合を変えることによって、ほとんど全ての色を得ることができる。
【００８４】
実施例１から１０において製造した着色ＰＤＬＣ装置と従来のＰＤＬＣ装置とを比較する。具体的には、可視光透過率試験、ヘイズ試験および隠蔽力試験により測定された光学的特性を比較し、結果を下の表１に示す。
【００８５】
【表９】
2016534176.tif 000017
【００８６】
表１に示されている通り、
・色素濃度の増加は、ヘイズにおける色を暗くし得る（４％の濃度におけるものよりも暗い）；
・実施例１−１０において製造した着色ＰＤＬＣ装置は、優れた色の均一性を示す。
【００８７】
図５は、２％の濃度における実施例６において得られたＰＤＬＣ装置と従来のＰＤＬＣ装置との比較を示している。図５に示されている通り、従来のＰＤＬＣ装置（着色ＰＶＢフィルムまたはインク型色素を使用する）は、透明状態において濃い色残りを呈する。対照的に、実施例６において得られた２％の濃度におけるＰＤＬＣ装置は、ヘイズにおけるより暗い色および透明状態におけるより少ない色残りを示す。一方、本装置は、可視光透過率を調整する余地がより広いので、使用者が、外光の強度および使用者自身の必要性に従って調整を行うことができる。次の下表２は、実施例６において得られた２％の濃度におけるＰＤＬＣ装置と従来のＰＤＬＣ装置の光学的特性を比較している。
【００８８】
【表１０】
2016534176.tif 000018
【００８９】
表２に示されている通り、従来のＰＤＬＣ装置と比較して、実施例６において得た２％の濃度におけるＰＤＬＣ装置は：
・より低い隠蔽力（約１１％）；および
・透明状態におけるより低いヘイズ（約８％）
を有する。
【００９０】
本発明において言及した文献の全てが、これらの各々が参照により個々に本明細書に組み込まれるかのように、参照により本明細書に組み込まれる。上記の本発明の開示を読んだ後で、当業者により多様な変化または変更を行うことができ、これらの均等な変形形態が同様に、本出願の添付の特許請求の範囲により規定されている範囲内に該当することがさらに理解されるべきである。
【図１】
2016534176.tif 000022
【図２】
2016534176.tif 000023
【図３】
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【図４】
2016534176.tif 000025
【図５】
2016534176.tif 000026
【国際調査報告】
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