光活性聚合物材料制造技術

本發明專利技術涉及新型光活性聚合物材料，它們作為液晶取向層的用途，所述取向層用于生產非-結構化和結構化的光學元件或光電元件與多層體系。

【技術實現步驟摘要】
本申請是申請日為2011年12月21日、申請號為201180061662.4、專利技術名稱為“光活性聚合物材料”的中國專利申請(PCT/EP2011/073540)的分案申請。本專利技術涉及新型光活性聚合物材料，它們作為液晶取向層的用途，所述液晶被用于生產非結構化和結構化光學元件或光電元件和多層體系。光學元件或光電元件例如用作安全器件，液晶器件(LCD)，光學薄膜，例如延遲器，例如3D延遲器。在US6,107,427中描述的光反應性化合物可用作液晶的取向層。然而，對提供有效制造工藝，例如輥對輥法(roll-toroll-processes)的高級取向材料存在日益增加的需求，和所述材料可涂布在不同基底上，并提供液晶的良好取向。因此，本專利技術的目的是提供新型光反應性聚合物，所述光反應性聚合物提供良好的取向，并提供有效的制造工藝。本專利技術涉及含下式(I)的重復單元的聚合物材料：其中Ml是選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的丙烯酰胺，N-低級烷基取代的甲基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-氯丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-苯基丙烯酰胺，乙烯醚,乙烯酯,苯乙烯，二胺，酰胺，酰亞胺，硅氧烷，酰胺酸酯，酰胺酸中的單體單元；優選選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的丙烯酰胺，N-低級烷基取代的甲基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-氯丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-苯基丙烯酰胺，乙烯醚,乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷，二胺，酰胺，酰胺酸酯，酰胺酸中的單體單元；更優選選自丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，乙烯醚,乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷中的單體單元；最優選丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,環A是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶-2,5-二基，嘧啶-2,5-二基，1,3-二烷-2,5-二基,環己烷-1,4-二基，哌啶-1,4-二基，或哌嗪-1,4-二基；優選亞苯基；環B是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶-2,5-二基，嘧啶-2,5-二基，1,4-亞萘基，2,6-亞萘基，1,3-二烷-2,5-二基，或環己烷-1,4-二基；優選亞苯基，Y1，Y2各自獨立地為共價單鍵，-(CH2)t-，-O-，-CO-，-CO-O-，-O-OC-，-NR4-，-CO-NR4-，-R4N-CO-，-(CH2)u-O-，-O-(CH2)u-，-CF2O-，-OCF2-，-(CH2)u-NR4-，或-NR4-(CH2)u-,其中R4是氫或低級烷基；t是1-4的整數；u是1-3的整數；m，n各自獨立地為0或1；環C是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，嘧啶-2,5-二基，吡啶-2,5-二基，2,5-亞噻吩基，2,5-亞呋喃基，1,4-亞萘基，或2,6-亞萘基；S1是間隔基單元，其中若m和n為0，則間隔基單元是S2，和若m或n中的至少一個為1，優選若m為1和n為0，則間隔基單元是S3；其中S2是C4-C24亞烷基，和S3是C9-C24亞烷基，優選C10-C24亞烷基，和其中亞烷基是未取代或取代的、直鏈或支鏈亞烷基，其中一個或多個-CH2-基可被至少一個連接基、脂環族和/或芳族基團取代，Z是-O-或-NR5-,其中R5是氫或低級烷基，或化學式D的第二基團，其中D是氫或未取代的C1-C20直鏈亞烷基，未取代的C1-C20支鏈亞烷基，被氟或氯取代的C1-C20直鏈亞烷基，被氟或氯取代的支鏈C1-C20亞烷基，具有3-8個環原子的未取代的環烷基殘基，或被氟、氯、烷基或烷氧基取代的具有3-8個環原子的環烷基殘基。在本專利技術的上下文中所使用的術語“連接基”優選選自-O-，-CO,-CO-O-，-O-CO-，-NR1-，-NR1-CO-，-CO-NR1-，-NR1-CO-O-，-O-CO-NR1-，-NR1-CO-NR1-，-CH＝CH-，-C≡C-，-O-CO-O-，和-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-，和其中：R1代表氫原子或C1-C6烷基；條件是，連接基中的氧原子彼此不直接相連。優選地，在S2或S3中的亞烷基的取代基是C1-C24烷基，優選C1-C12烷基，更優選C1-C8烷基；或羥基，氟，氯，氰基，醚，酯，氨基，酰胺基。在本專利技術的上下文中術語\聚合物材料\表示低聚物，聚合物，共聚物或均聚物材料。在本專利技術的上下文中術語\烷基\是具有最大20個碳原子的取代或未取代的、直鏈或支鏈的飽和烴殘基，其中一個或多個-CH2-或-CH3-基可未取代或者被至少一個連接基和/或脂環族和/或芳族基團取代。本文之前和本文之后單獨的術語\低級烷基\或者結合使用的例如\低級烷氧基\,\羥基-低級烷基\,\苯氧基-低級烷基\,\苯基-低級烷基\表示具有1-6，優選具有1-3個碳原子的直鏈或支鏈飽和烴殘基，例如甲基，乙基，丙基或異丙基。本文之前和本文之后單獨的術語\烷基\或者結合使用的例如\烷氧基\,表示具有最大20個碳原子的直鏈或支鏈飽和烴殘基。烷基的取代基是羥基，氟，氯，氰基，醚，酯，氨基，酰胺基，脂環族或芳族基團,其中在各自內一個或多個-CH2-基可被至少一個連接基取代。在本專利技術的上下文中，直鏈烷基例如是甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，十三烷基，十四烷基，十五烷基，十六烷基，十七烷基，十八烷基，十九烷基，二十烷基，二十一烷基，二十二烷基，二十三烷基，或二十四烷基，然而不限于這些。在本專利技術的上下文中，脂環族基團優選表示取代或未取代的非芳族碳環或雜環基團，且表示例如具有3-30個碳原子的環體系，例如環丙烷，環丁烷，環戊烷，環戊烯，環己烷，環己烯，環己二烯，萘烷，金剛烷，四氫呋喃，二烷，二氧戊環，吡咯烷，哌啶或類固醇骨架，例如膽固醇，其中取代基優選是甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基，辛基，更優選甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，和最優選甲基，乙基，丙基。優選的脂環族基團是環戊烷，環戊烯，環己烷，環己烯，和更優選環戊烷或環己烷。在本專利技術的上下文中，芳族基團優選表示5，6，10或14個環原子，例如呋喃，苯或亞苯基，吡啶，嘧啶，萘，它們可形成環組合，例如聯亞苯基或亞三苯基(它們未被中斷或者被至少一個單一的雜原子和/或至少一個單一連接基中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚合物材料，它包括化學式(I)的重復單元：其中M1是選自下述中的單體單元：丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2?氯丙烯酸酯，2?苯基丙烯酸酯，丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺，2?氯丙烯酰胺，2?苯基丙烯酰胺，N?低級烷基取代的丙烯酰胺，N?低級烷基取代的甲基丙烯酰胺，N?低級烷基取代的2?氯丙烯酰胺，N?低級烷基取代的2?苯基丙烯酰胺，乙烯醚,乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷，二胺，酰胺，酰亞胺，硅氧烷，酰胺酸酯，酰胺酸；環A是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶?2,5?二基，嘧啶?2,5?二基，1,3?二烷?2,5?二基,環己烷?1,4?二基，哌啶?1,4?二基，或哌嗪?1,4?二基；環B是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶?2,5?二基，嘧啶?2,5?二基，1,4?亞萘基，2,6?亞萘基，1,3?二烷?2,5?二基,或環己烷?1,4?二基；Y1,Y2各自獨立地為單一的共價鍵，?(CH2)t?，?O?，?CO?，?CO?O?，?O?OC?，?NR4?，?CO?NR4?，?R4N?CO?，?(CH2)u?O?，?O?(CH2)u?，?CF2O?，?OCF2?，?(CH2)u?NR4?，或?NR4?(CH2)u?，其中R4是氫或低級烷基；t是1?4的整數；u是1?3的整數；m，n各自獨立地為0或1；環C是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，嘧啶?2,5?二基，吡啶?2,5?二基，2,5?亞噻吩基，2,5?亞呋喃基，1,4?亞萘基，或2,6?亞萘基；S1是間隔基單元，其中若m和n為0，則間隔基單元是S2，和若m或n中的至少一個為1，則間隔基單元是S3；其中S2是C4?C24亞烷基，和S3是C9?C24亞烷?基，優選C10?C24亞烷基，和其中亞烷基是未取代或取代的、直鏈或支鏈亞烷基，其中的一個或多個?CH2?基可被至少一個連接基、脂環族和/或芳族基團取代，Z是?O?或?NR5?,其中R5是氫或低級烷基，或化學式D的第二基團，其中D是氫或未取代的C1?C20直鏈亞烷基，未取代的C1?C20支鏈亞烷基，被氟或氯取代的C1?C20直鏈亞烷基，被氟或氯取代的支鏈C1?C20亞烷基，具有3?8個環原子的未取代的環烷基殘基，或被氟、氯、烷基或烷氧基取代的具有3?8個環原子的環烷基殘基。...

【技術特征摘要】
2010.12.23 EP 10196725.51.一種聚合物材料，它包括化學式(I)的重復單元：
其中
M1是選自下述中的單體單元：丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸
酯，丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的丙烯酰
胺，N-低級烷基取代的甲基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-氯丙烯酰胺，N-低級烷基取代的
2-苯基丙烯酰胺，乙烯醚,乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷，二胺，酰胺，酰亞胺，硅氧烷，酰胺酸酯，
酰胺酸；
環A是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶-2,5-二基，
嘧啶-2,5-二基，1,3-二烷-2,5-二基,環己烷-1,4-二基，哌啶-1,4-二基，或哌嗪-1,4-二
基；
環B是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，吡啶-2,5-二基，
嘧啶-2,5-二基，1,4-亞萘基，2,6-亞萘基，1,3-二烷-2,5-二基,或環己烷-1,4-二基；
Y1,Y2各自獨立地為單一的共價鍵，-(CH2)t-，-O-，-CO-，-CO-O-，-O-OC-，-NR4-，-CO-
NR4-，-R4N-CO-，-(CH2)u-O-，-O-(CH2)u-，-CF2O-，-OCF2-，-(CH2)u-NR4-，或-NR4-(CH2)u-，其中
R4是氫或低級烷基；
t是1-4的整數；
u是1-3的整數；
m，n各自獨立地為0或1；
環C是未取代的亞苯基，被氟、氯、氰基、烷基或烷氧基取代的亞苯基，嘧啶-2,5-二基，
吡啶-2,5-二基，2,5-亞噻吩基，2,5-亞呋喃基，1,4-亞萘基，或2,6-亞萘基；
S1是間隔基單元，其中若m和n為0，則間隔基單元是S2，和若m或n中的至少一個為1，則間
隔基單元是S3；其中S2是C4-C24亞烷基，和S3是C9-C24亞烷基，優選C10-C24亞烷基，和其中亞
烷基是未取代或取代的、直鏈或支鏈亞烷基，其中的一個或多個-CH2-基可被至少一個連接
基、脂環族和/或芳族基團取代，
Z是-O-或-NR5-,其中R5是氫或低級烷基，或化學式D的第二基團，其中D是氫或未取代的
C1-C20直鏈亞烷基，未取代的C1-C20支鏈亞烷基，被氟或氯取代的C1-C20直鏈亞烷基，被氟或
氯取代的支鏈C1-C20亞烷基，具有3-8個環原子的未取代的環烷基殘基，或被氟、氯、烷基或
烷氧基取代的具有3-8個環原子的環烷基殘基。
2.權利要求1的聚合物材料，它包括化學式(I)的重復單元：
其中
Ml是選自丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的單體單元，
環A是未取代的亞苯基或被烷基或烷氧基取代的亞苯基，
環B是未取代的亞苯基或被氟、烷基或烷氧基取代的亞苯基，
Υ1,Υ2各自獨立地為單一的共價鍵，-CO-O-，-O-OC-，
m,n各自獨立地為0或1；
環C是未取代的亞苯基或被烷基或烷氧基取代的亞苯基；
S1是間隔基單元，其中若m和n為0，則間隔基單元是S2；和若m或n中的至少一個為1，優選
若m為1和n為0，則間隔基單元是S3；其中S2是C4-C24亞烷基，優選亞烷基氧基，或亞烷基氧基
羰基，特別地亞丙基氧基，亞丁基氧基，亞戊基氧基，亞己基氧基，亞庚基氧基，亞辛基氧基，
亞壬基氧基，亞癸基氧基，或亞丙基氧基羰基，亞丁基氧基羰基，亞戊基氧基羰基，亞己基氧
基羰基，亞庚基氧基羰基，亞辛基氧基羰基，亞壬基氧基羰基，亞癸基氧基羰基，和S3是C9-
C24亞烷基,優選C10-C24亞烷基，和其中亞烷基是未取代或取代的、直鏈或支鏈亞烷基，其中
的一個或多個-CH2-基可被至少一個連接基、脂環族和/或芳族基團取代；
Z為-O-,
D是氫或未取代的C1-C20直鏈烷基，未取代的C1-C20支鏈烷基，被氟或氯取代的C1-C20直
鏈亞烷基，被氟或氯取代的支鏈C1-C20烷基，具有3-8個環原子的未取代的環烷基殘基，或
被氟、氯、烷基或烷氧基取代的具有3-8個環原子的環烷基殘基，優選C1-C20烷基是甲基，乙
基，丙基。
3.制備聚合物材料的方法，所述聚合物材料包括權利要求1中化學式(I)的重復單元，
該方法包括使化學式(I')的單體化合物聚合：
其中
M2是丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰
胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的丙烯酰胺，N-低級烷基取代的甲基
丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-氯丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-苯基丙烯酰胺，乙烯醚,
乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷，二胺，酰胺，酰亞胺和硅氧烷，酰胺酸酯；
和S1,A,B,C,D,Y1,Y2,n,m和z具有權利要求1中描述的含義和優先性。
4.化學式(I')的單體化合物：
其中
M2是丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，2-氯丙烯酸酯，2-苯基丙烯酸酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰
胺，2-氯丙烯酰胺，2-苯基丙烯酰胺，N-低級烷基取代的丙烯酰胺，N-低級烷基取代的甲基
丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-氯丙烯酰胺，N-低級烷基取代的2-苯基丙烯酰胺，乙烯醚,
乙烯酯,苯乙烯，硅氧烷，二胺，酰胺，酰亞胺和硅氧烷，酰胺酸酯；
和S1,A,B...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·塞伯勒，
申請(專利權)人：羅利克有限公司，
類型：發明
國別省市：瑞士;CH