一种可聚合手性液晶组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种聚合性手性液晶组合物及其在光学膜中的应用。
【背景技术】
[0002] 手性液晶的分子结构因含有一个或一个W上不对称碳原子而形成螺旋扭曲结构， 由于具有特殊的螺旋扭曲结构，手性液晶有着与众不同的光学性质，是目前液晶领域的研 究热点之一，受到广泛关注。
[0003] 通常手性液晶的获取方式，是在普通向列相液晶中加入手性剂，从而得到胆酱相 液晶。液晶材料的螺距P和手性添加剂的螺旋扭曲力常数化elicaltwistingpower,简称 HTP值）及其在液晶组合物中的含量Xc的关系是：
[0004]P= [ (HTP) ?Xc] 1 做
[0005] 胆酱相液晶材料的HTP值是由手性分子自身性质决定的。当P值一定时，手性分 子的HTP值越大，在其液晶材料中的含量狂C)相对越少，越有利于胆酱相液晶的性能改善。 通过调节不同HTP值的手性组份及其在液晶材料中的含量来改变螺矩。手性添加剂分子内 部及与向列相液晶分子的相互作用，使得其手性功能由手性基团传递到手性分子再到整个 的液晶混合物。
[0006] 含有手性剂的胆酱相液晶，因手性剂本身不具有液晶性能，含量越多越导致液晶 性能的降低。因此，为了改善手性剂和液晶的相容性问题，已经有非常多的手性剂被开发出 来。文献"显示液晶用手性添加剂材料进展"（液晶与显示，2009, 24, 26-33)介绍了显示用 手性添加剂的进展。常规手性添加剂没有液晶性，导致混合后液晶组合物的相变溫度变窄， 同时与母体液晶结构相差大，液晶组合物相容性差容易晶析。文献"手性液晶材料的研究进 展"（应用化工，2012, 41，1242-1247)展示了具有手性的液晶进展。手性液晶相比手性添 加剂，虽然在液晶相变溫度的方面有了改善，但是因为手性液晶和常规液晶结构差异问题， 相容性还是有需要提高。
[0007] 文献还报道了很多内消旋体的实验方案：
[0008]CN1396947A提供了一种内消旋的方案，采用氧杂环下烧作为聚合基团。 CN100556959C提供了一种内消旋的方案，为含有蔥酿型基团的二色性染料，但是只针对二 色性应用领域进行了性能提升。CN1407966A提到了一种内消旋的方案，采用"夹层"型衍生 物，作为手性渗杂剂使用。同时提到联糞酪型手性渗杂剂在加热时会导致外消旋特点，运被 认为在光学上是不利的。
[0009]由于结构的差异，不可聚合的手性化合物与手性可聚合液晶结构差别很大，对相 容性改善一直是业内的需求。同时，由于可聚合液晶组合物在固化成膜过程中，需要与基底 有相当的粘附力，丙締酸醋类的可聚合液晶没有活性的径基，因此对基底的粘附力较弱。
[0010] 所W，急需一种克服液晶相容性，对基底粘附力高的手性液晶组合物。
【发明内容】
[0011] 发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中液晶相容性差，对基底粘附力弱 等技术不足，提供一种可聚合手性液晶组合物，可聚合手性液晶含量高于50%，无需特别添 加不可聚合或者无液晶性的手性添加剂。且本发明所述可聚合液晶组合物还能够提高光学 膜与基底的粘附力。
[0012] 技术方案：为了实现W上目的，本发明所采取的技术方案是：
[0013] 一种手性可聚合液晶组合物，该组合物含有：
[0014] 50-99. 9%重量的通式I的手性可聚合液晶化合物
[001引
IW及
[0016] 0. 1-50%重量的通式II的硅烷偶联剂[0017]
II ,5
[001引其中，
[0019] Ri和R2相同或不同，各自独立地表示氨或甲基；
[0020] X郝X 2相同或不同，各自独立地表示-CH 2〇-、-C00-或
[002。Li和L2相同或不同，各自独立地表示单键、Ci-Cie的亚烷基基团；
[00过 Y郝Y2相同或不同，各自独立地表示单键或-C00-;
[002引Ari和Af2相同或不同，各自独立地表示Ce-Cis的芳香基团；
[0024] CG表不具有手性原子的中间连接基团；
[0025] Y表示具有反应性的官能团，所述反应性的官能团选自
组成的组；
[0026] L表不单键或Ci-Cg的亚烷基基团；
[0027] X表示甲氧基、乙氧基、甲氧基甲氧基或甲氧基乙氧基。
[0028] 本发明所述的可聚合液晶组合物，还包含：0-50%重量的非手性的可聚合液晶化 合物；0-10%重量的手性剂。
[0029] 在本发明的一些实施方案中，所述通式I的化合物的质量百分含量为60-99%;所 述通式II的硅烷偶联剂的质量百分含量为0. 1-20% ;所述非手性的可聚合液晶化合物的质 量百分含量为0-40%，W及所述手性剂的质量百分含量为0-5%。
[0030] 在本发明的一些实施方案中，所述Xi和X2相同或不同，各自独立地表示-C00-或 .所述Ari和Ar湘同或不同，各自独立地表示Ci3-Cis带醋键的芳香基团；所述L郝々'
L2相同或不同，各自独立地表示单键、亚下基或亚己基。
[0031] 在本发明的一些实施方案中，所述CG为选自W下结构组成的组：
[0032]
[003引其中，
[0034] R3表不氨、Ci-Cio的烷基或苯基；
[003引R4和Rs相同或不同，各自独立地表示Ci-Ci。的烷基；
[0036] Re和R9相同或不同，各自独立地表示氨或甲基；
[0037]R郝Rs相同或不同，各自独立地表示Ci-Cio的亚烷基；
[00測而。、而1、而2、而3、而4和315相同或不同，各自独立地表示〔1-(：1。的烷基或烷氧基；
[0039] m表示 0、1、2 或 3。
[0040] 在本发明的一些实施方案中，所述反应性官能团Y选自乙締基，締丙基，丙締酸醋 基，甲基丙締酸醋基，琉基，氨基，径基，异氯酸醋基，环氧基和氧杂环下烷基组成的组。
[0041] 在本发明的一些实施方案中，所述的通式II的硅烷偶联剂，选自W下结构组成的 组：
[0042]
[0043] 在本发明的一些实施方案中，所述手性添加剂为不可聚合或者无液晶性的手性添 加剂。
[0044] 在本发明的一些优选实施方案中，所述组合物可W是外消旋组合物。
[0045] 优选地，所述通式I的化合物质量百分含量为70-99% ;所述通式II的硅烷偶联剂 的质量百分含量为0. 1-2 %;所述非手性的可聚合液晶化合物的质量百分含量为5-20 %;W 及所述手性添加剂的质量百分含量为0. 1-2%。
[0046] 本发明还提供了上述可聚合液晶组合物在旋光活性光学膜中的应用。
[0047] 有益效果：本发明和现有技术相比具有W下优点：
[0048] 本发明通过大量实验筛选，优选出含有通式I的手性可聚合液晶化合物，非手性 的可聚合液晶和具有通式II