[发明专利]液晶聚合物组合物、其制备方法、以及包含其的液晶制品

说明书

技术领域

本发明属于液晶领域，涉及一种聚合物分散的液晶，更具体地说，涉及一种包括各向异性光吸收粒子的液晶聚合物组合物、其制备方法、以及包含其的液晶制品。

背景技术

PDLC（聚合物分散的液晶）在20世纪80年代被开发出来，承载了应用于许多用途的期望，PDLC能够在电场的作用下，在漫射状态与透明状态之间转换。PDLC由分散在固体聚合物基质中的液晶小滴构成。图1示出了现有技术的PDLC装置的工作原理。如图1所示，所示PDLC是一种“瑞士硬干酪”聚合物，具有填充在孔中的液晶小滴12，液晶小滴12分散在聚合物基质11中，该PDLC装置还包括ITO（氧化铟锡）导体13；当不施加电压时，该PDLC装置是不透明的（即，遮挡状态（关）），因为液晶小滴12内的液晶分子没有全部定向，因而在液晶小滴12与聚合物基质11之间的界面发生光散射（由于反射率不匹配），装置呈现不透明状态；当施加合适的电压时，会呈现透明状态（即，透明状态（开）），因为各个液晶小滴12内的液晶分子在施加的电场作用下对齐排列。

目前市售的PDLC膜或玻璃在不透明状态下呈现的是乳白色，无法满足市场上对于附加着色的PDLC的强烈需求。而迄今为止，绝大多数市售的着色的PDLC由在PDLC的一侧或两侧上的着色的PVB（聚乙烯醇缩丁醛）膜制得。图2示出了现有技术的具有着色的PVB膜的着色的PDLC。图2中的（a）示出了在PDLC的两侧上具有着色的PVB膜，该着色的PDLC具有最外层玻璃21和最内层玻璃21，位于最外层玻璃21上的着色的PVB膜22'和位于最内层玻璃21上的着色的PVB膜22'，以及位于两层着色的PVB膜22'之间的液晶膜23；图2中的（b）示出了在PDLC的一侧上具有着色的PVB膜，该着色的PDLC具有最外层玻璃21和最内层玻璃21，位于最外层玻璃21上的着色的PVB膜22'和位于最内层玻璃21上的PVB膜22，以及位于着色的PVB膜22'与PVB膜22之间的液晶膜23。由于颜色结合入PVB，PDLC在透明状态下会变色。但是，目前市售的PDLC膜或玻璃仍然无法满足消费者对于具有高对比度，呈现着色的不透明状态以及无色或浅色的透明状态的PDLC的要求。

因此，本领域迫切需要开发出一种具有高对比度，呈现着色的不透明状态以及无色或浅色的透明状态的PDLC玻璃或膜。

发明内容

本发明提供了一种新颖的液晶聚合物组合物、其制备方法、以及包含其的液晶制品，从而解决了现有技术中存在的缺陷和问题。

本申请的发明人经研究后发现，在液晶聚合物组合物中使用特定配比的特定液晶，并向其中分散各向异性光吸收粒子，可以得到具有高对比度，呈现着色的不透明状态以及无色或浅色的透明状态的理想的PDLC装置。基于上述发现，本发明得以完成。

一方面，本发明提供了一种液晶聚合物组合物，包括分散在聚合物中的液晶和各向异性光吸收粒子，其中，所述液晶包含35-80重量比的联苯腈类液晶、5-30重量比的苯甲酸苯酯类液晶、5-30重量比的氟代联苯类液晶和1-20重量比的苯腈类液晶的混合物。

在一个优选的实施方式中，所述聚合物是由预聚合物制得的，该预聚合物包含光引发剂、单体、交联剂、以及分子量为1000-5000g/mol的低聚物；其中，所述单体选自丙烯酸酯类单体和异氰酸酯类单体，所述交联剂选自丙烯酸酯类交联剂和异氰酸酯类交联剂，所述低聚物选自分子量为1000-5000g/mol的丙烯酸酯类低聚物。

在另一个优选的实施方式中，所述各向异性光吸收粒子包含二色性染料。

在另一个优选的实施方式中，所述联苯腈类液晶选自具有以下结构的液晶：4-乙基-4’-氰基联苯、4-丁基-4’-氰基联苯、4-戊基-4’-氰基联苯、4-戊氧基-4’-氰基联苯、4-(4-己氧基苯基)苄腈、3-氟代-4-氰基-4’’-丙基-1,1’,4’,1’’-三联苯、4-氰基-4’-反式-戊基环己烷联苯、4-氰基-4’-戊基三联苯、4-庚酰联苯或4-正辛酰基联苯；

所述苯甲酸苯酯类液晶选自具有以下结构的液晶：4-乙基苯甲酸4-氰基苯酯、4-正丙基苯甲酸3-氟代-4-氰基苯酯或4-丁基-苯甲酸4-氰基苯酯；

所述氟代联苯类液晶选自具有以下结构的液晶：4,4’-二(反式-4-丙基环己基)-2-氟代联苯；

所述苯腈类液晶选自具有以下结构的液晶：1-氰基-4-(4-丙基环己基)苯。

在另一个优选的实施方式中，所述光引发剂选自：苯偶姻-醚光引发剂、苯甲酮类光引发剂和噻吨酮类光引发剂；