[发明专利]一种用于制备聚合物分散液晶的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备聚合物分散液晶的组合物。

背景技术

聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystals，简称PDLC)是从1985年以后发展起来的新型液晶材料，它是把液晶微滴均匀地分散在聚合物基体中而形成的一种聚合物网络与液晶的复合物，通过调节外加电场可以得到透明和散射两种状态，可应用在电控调光玻璃、柔性液晶显示、全息显示等领域。

PDLC薄膜是将液晶和聚合物以适当的比例均匀混合后，注入两片导电底材(如ITO玻璃、ITO-PET薄膜等)之间，根据聚合物的类型采用适合的方式进行固化(如热固化、UV光固化等)，使聚合物分子量增加，聚合物和液晶之间不能相容而产生相分离，相分离后的液晶微滴会均匀地分散在固化的聚合物基体中。

不施加电场时，PDLC薄膜中液晶微滴的指向矢随机排列，由于光通过液晶微滴的寻常光折射率(n_o)与通过聚合物基体的折射率(n_p)不匹配，光线在液晶和聚合物界面上发生多次反射和折射，而呈现强烈的散射态(不透明)。当沿着PDLC薄膜的法向方向施加电场时，液晶微滴的指向矢沿电场取向，如果选用液晶的寻常光折射率(n_o)与聚合物基体的折射率(n_p)相匹配，光线在膜内不发生反射和折射而直接透射出来，PDLC薄膜呈透明态。当电场关闭后，液晶微滴的指向矢在聚合物网络的表面锚定能的作用下回复随机取向，PDLC薄膜又变成光散射态。

根据所采用的聚合物的类型，PDLC薄膜一般采用热固化或UV光固化的生产方式。通常，热固化的方式为了达到充分的固化和相分离，需要较高的温度(80～150℃)和很长的时间(2～24小时)，既浪费能源，还严重影响了生产效率。UV光固化方式采用光敏的聚合物体系，在UV光照射下1～2分钟就能完成固化和相分离，大大提高了生产效率，特别适合辊对辊(roll to roll)的连续化生产。

目前市场上的PDLC薄膜存在着对比度较低、驱动电压高、机械强度低、粘结强度低、成本较高等问题。众多研究者摸索了多种方式以改善PDLC的光电特性和机械特性，但仍存在诸多问题。

在中国专利CN1790118中，通过在PDLC配方体系中加入刚性单体来提高聚合物网络的机械强度，但其配方中液晶的含量太高，影响了PDLC薄膜的粘结强度，而且成本很高。

在中国专利CN1803979、CN101225308中，选用紫外光-加热分步聚合的方式制备了PDLC薄膜，这种方法虽然改善了聚合物网络的交联密度，提高了机械性能和光电性能，但其固化过程必须进行两步操作，增加了工序和设备投资，不能满足降低成本的要求。

在中国专利CN101045867中，采用溶致相分离的方法制备PDLC薄膜。但由于ITO玻璃的高阻隔性阻止了剩余的高沸点强极性溶剂的挥发，造成严重的溶剂残留，影响了驱动电压、对比度，而且存在安全隐患。

在中国专利CN101429436中，采用了特殊结构的交联剂，改善了液晶微球的分布和光电性能，但其粘结强度不够，容易发生ITO塑料薄膜脱离的情况，对辊对辊连续化生产是极其不利的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于制备聚合物分散液晶的组合物，所述的组合物要具有快速固化和相分离的特点，使得所制得的PDLC薄膜光电性能优异、粘结强度高，尤其要适合基于柔性ITO薄膜的辊对辊连续化生产。

在本发明的一个方面，提供一种用于制备聚合物分散液晶的组合物，包括，按所述用于制备聚合物分散液晶的组合物的总重量计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计，5～60％的巯基化合物，5～60％α-氰基丙烯酸酯，0～60％的预聚体，0～50％的活性单体，1～10％的光引发剂以及0～10％的助剂；其中，

所述巯基化合物选自由巯基烷基酸酯、烷基硫醇及其组合组成的组；

所述α-氰基丙烯酸酯选自由如下通式表示的化合物及其组合组成的组：