用于获得包含具有稳定蓝相的液晶混合物的材料的方法以及包含该材料的光学物品技术

本发明专利技术涉及一种用于获得包含介晶化合物(101)的材料(10)的方法，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相(100)的液晶混合物，所述方法包括以下步骤：a)制备包含介晶体系和化学光引发剂体系的化学组合物，所述介晶体系包含：‑形成所述液晶混合物的所述介晶化合物，‑适配成用于诱发所述蓝相的手性掺杂剂，以及‑适配成用于聚合的包含单体的单体混合物，并且所述化学光引发剂体系被适配成用于当被可见波长的光束照射时引发所述单体的聚合；b)使所述液晶混合物形成所述蓝相；c)在使所述液晶混合物成为所述蓝相之后，用可见波长的光束照射在步骤a)中获得的所述化学组合物以引发所述单体的聚合；d)获得包含由所述聚合的单体稳定的处于所述蓝相的所述液晶混合物的所述材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于获得包含具有稳定蓝相的液晶混合物的材料的方法以及包含该材料的光学物品
本专利技术涉及一种用于获得包含介晶化合物的材料的方法，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相的液晶混合物。本专利技术在具有整体可变折射率的光学物品(例如镜片)的制造中获得了特别有意义的应用，所述光学物品包含由包含具有稳定蓝相的液晶混合物的所述材料制成的至少一部分。
技术介绍
众所周知的是，液晶可以形成蓝相，包括将液晶分子排列成双扭曲圆柱体，这些圆柱体组装成三维立方晶格结构。液晶的这些称为蓝相的物理状态是相当不稳定的，因为它们在小的温度范围内，通常仅在几摄氏度内天然存在。我们从Kikuchi等人的文章“Polymerstabilizedliquidcrystalbluephase[聚合物稳定的液晶蓝相]”，NatureMater.[自然材料](2002)，64-68已知，聚合物稳定方法可以提供聚合物网络以将所述蓝相结构的稳定性扩展到更宽的温度范围，有时高达几百摄氏度。这种聚合物稳定方法是基于向液晶溶液中加入单体，创造条件使液晶以蓝相排列并且用通过紫外(UV)光束激发的光引发剂引发所述单体的聚合。UV激发的光引发剂不吸收可见光。因此，在可见光区域中，包含蓝相液晶的最终聚合物材料的光吸收不受这些UV激发的光引发剂的影响。然而，本申请人注意到，该方法不能有效地稳定任何液晶混合物的蓝相温度。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于获得包含介晶化合物的材料的新方法，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相的液晶混合物。上述目的是根据本专利技术通过提供一种用于获得包含介晶化合物的材料的方法实现的，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相的液晶混合物，所述方法包括以下步骤：a)制备包含介晶体系和化学光引发剂体系的化学组合物，所述介晶体系包含：-形成所述液晶混合物的所述介晶化合物，-适配成用于诱发所述蓝相的手性掺杂剂，以及-适配成用于聚合的包含单体的单体混合物，并且所述化学光引发剂体系被适配成用于当被可见波长的光束照射时引发所述单体的聚合；b)使所述液晶混合物形成所述蓝相；c)在使所述液晶混合物成为所述蓝相之后，用可见波长的光束照射在步骤a)中获得的所述化学组合物以引发所述单体的聚合；d)获得包含由所述聚合的单体稳定的处于所述蓝相的所述液晶混合物的所述材料。由于根据本专利技术的方法，液晶混合物的蓝相可以在不使用UV光束进行光聚合的情况下稳定。确实，本申请人注意到，其蓝相不能通过已知方法有效地稳定的液晶混合物包含比通过已知方法有效地稳定的液晶混合物的介晶化合物更有效地吸收紫外光的介晶化合物。这表明吸收紫外光的介晶化合物被紫外光降解或阻止UV激发的光引发剂接收足够的紫外光来被激发。因此，根据本专利技术的方法目的，可以使用宽范围的介晶化合物，包括被紫外光损伤或吸收紫外光的那些介晶化合物，以获得包含具有稳定蓝相的液晶混合物的所述材料。由于根据本专利技术的方法获得的包含具有稳定蓝相的液晶混合物的材料呈现可变的折射率，这取决于它被放置在其中的电磁场。更准确地说，在该材料中包含的液晶混合物表现出在通常的电磁场环境条件下观察到的处于蓝相时的第一折射率值和与所述第一折射率值不同的第二折射率值(当被放置在电磁场中时，例如在两个被供电的电极之间)。寻求实现可获得的具有最大折射率值范围的根据本专利技术的材料。根据本专利技术的方法特别被适配成用于制造具有在第一与第二折射率值之间的大差值的这种材料。更具体地，根据本专利技术的方法能够获得具有比已知方法更大的折射率值差值的材料。必须在液晶混合物中使用以便获得在第一与第二折射率值之间的大的折射率值差值的介晶化合物确实被适配成用于根据本专利技术的方法中，而它们不被适配成用于已知的方法中。相应液晶的蓝相不能通过已知方法有效地稳定。根据本专利技术的方法的第一有利的且非限制性的特征，所述材料当所述液晶混合物处于稳定的蓝相时对于入射光束表现出第一折射率值，并且当所述液晶混合物的介晶化合物在电磁场的作用下沿共同方向排列时对于此入射光束表现出第二折射率值，步骤a)包括选择在所述液晶混合物中包含的所述介晶化合物的步骤，使得所述第二折射率值与所述第一折射率值之间的差值大于或等于0.1。特别地，当所述液晶混合物的所有介晶化合物在所述电磁场的作用下沿着其排列的所述共同方向平行于所述入射光束的方向时，所述材料的所述第二折射率值达到最小值，完成选择所述介晶化合物的步骤，使得所述第二折射率值和所述第一折射率值的所述最小值之间的差值大于或等于0.2。包含这种具有稳定蓝相的液晶混合物的材料因此在这种材料的两种状态之间表现出宽的折射率值范围：其中所述材料不受适配成用于排列介晶化合物的任何电磁场的影响的第一状态，以及其中所述材料被置于这样的电磁场中的第二状态。此种材料对于制造在可实现的宽范围的折射率值内具有整体可变折射率的光学物品是特别有用的。根据本专利技术的方法的第二有利的且非限制性的特征，在步骤d)中，在步骤d)中获得的所述材料中包含的所述化学光引发剂体系是无色的。通过“无色的”，应当理解的是，其在包括在380纳米(nm)与780nm之间的范围内或者在包括在400nm与700nm之间的范围内没有表现出或者表现出非常少的吸光度。特别地，所述化学光引发剂体系当在步骤a)中加入以制备所述化学组合物时是着色的，并且当在步骤c)中用所述可见波长的光束照射时光漂白以在步骤d)中获得的所述材料中是无色的。因此，此种材料对于制造透明光学物品是特别有用的。本专利技术的方法的其他特征如下：-在步骤a)中，所述介晶体系中包含的所述介晶化合物仅在具有以下化学式的向列型液晶中进行选择：-FORM-I以及-FORM-II其中R1至R3各自独立地是以下原子或基团之一：H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N-氯代琥珀酰亚胺或烷基，该烷基是直链或支链，优选具有1至20个碳原子，并且是未取代的，被F、Cl、Br、I或CN单取代的或多取代的，X1至X9各自独立地是以下原子或基团之一：H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N-氯代琥珀酰亚胺或烷基，该烷基是直链或支链的，优选具有1至5个碳原子，并且是未取代的，被F、Cl、Br、I或CN单取代的或多取代的，并且o、p、b和d彼此独立并且是0或1；-在步骤a)中，所述介晶体系中包含的所述单体混合物包含：-具有式FORM-III的低分子量反应性单体其中R5是以下之一：H原子或具有优选1至20个碳原子的直链或支链的烷基，并且q是1、2或3，以及-具有式FORM-IV的高分子量反应性单体，这些高分子量反应性单体任选地是介晶化合物其中r和s各自独立地是从1至12的整数；-在步骤a)中，所述介晶体系以与介晶体系的总重量相比的以重量计的以下组成制备：从2％至70％、优选从5％至30％的具有式FORM-I的介晶化合物，从2％至70％、优选从2％至40％的具有式FORM-II的介晶化合物，从0.5％至35％、优选从0.5％至15％的具有式FORM-III的低分子量反应性单体，从0.5％至35％、优选从0.5％至20％的具有式FORM-IV的高分子量反应性单体，以及从1％至35％、优选从1％至15％的手性掺杂剂；-在步骤a)中，所述化学光引发剂体系在以下体系中选择：-2,4-双久洛尼定基环戊酮(2,4-bisjuloliden本文档来自技高网...

【技术保护点】
获得包含介晶化合物(101)的材料(10)的方法，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相(100)的液晶混合物，所述方法包括以下步骤：a)制备包含介晶体系和化学光引发剂体系的化学组合物，所述介晶体系包含：‑形成所述液晶混合物的所述介晶化合物(101)，‑适配成用于诱发所述蓝相的手性掺杂剂，以及‑适配成用于聚合的包含单体的单体混合物，并且所述化学光引发剂体系被适配成用于当被可见波长的光束照射时引发所述单体的聚合；b)使所述液晶混合物形成所述蓝相(100)；c)在使所述液晶混合物成为所述蓝相(100)之后，用可见波长的光束照射在步骤a)中获得的所述化学组合物以引发所述单体的聚合；d)获得包含由所述聚合的单体稳定的处于所述蓝相(100)的所述液晶混合物的所述材料(10)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.08 EP 15175947.91.获得包含介晶化合物(101)的材料(10)的方法，所述介晶化合物形成具有稳定蓝相(100)的液晶混合物，所述方法包括以下步骤：a)制备包含介晶体系和化学光引发剂体系的化学组合物，所述介晶体系包含：-形成所述液晶混合物的所述介晶化合物(101)，-适配成用于诱发所述蓝相的手性掺杂剂，以及-适配成用于聚合的包含单体的单体混合物，并且所述化学光引发剂体系被适配成用于当被可见波长的光束照射时引发所述单体的聚合；b)使所述液晶混合物形成所述蓝相(100)；c)在使所述液晶混合物成为所述蓝相(100)之后，用可见波长的光束照射在步骤a)中获得的所述化学组合物以引发所述单体的聚合；d)获得包含由所述聚合的单体稳定的处于所述蓝相(100)的所述液晶混合物的所述材料(10)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述材料(10)当所述液晶混合物处于所述稳定的蓝相(100)时对于入射光束表现出第一折射率值(n1)，并且当所述液晶混合物的介晶化合物(101)在电磁场的作用下沿共同方向(D)排列时对于此入射光束表现出第二折射率值(n2)，步骤a)包括选择在所述液晶混合物中包含的所述介晶化合物(101)的步骤，使得所述第二折射率值(n2)与所述第一折射率值(n1)之间的差值(Δn)大于或等于0.1。3.根据权利要求2所述的方法，其中，当所述液晶混合物的所有介晶化合物(101)在所述电磁场的作用下沿着其排列的所述共同方向(D)平行于所述入射光束的方向时，所述材料(10)的所述第二折射率值(n2)达到最小值(n2min)，完成选择所述介晶化合物(101)的步骤，使得所述第二折射率值(n2)的所述最小值(n2min)与所述第一折射率值(n1)之间的差值大于或等于0.2。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在步骤d)中，在步骤d)中获得的所述材料(10)中包含的所述化学光引发剂体系是无色的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述化学光引发剂体系当在步骤a)中加入以制备所述化学组合物时是着色的，并且当在步骤c)中用所述可见波长的光束照射时光漂白以在步骤d)中获得的所述材料(10)中是无色的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中，所述介晶体系中包含的所述介晶化合物(101)仅在具有以下化学式的向列型液晶中进行选择：-FORM-I以及-FORM-II其中R1至R3各自独立地是以下原子或基团之一：H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N-氯代琥珀酰亚胺或烷基，该烷基是直链或支链，优选具有1至20个碳原子，并且是未取代的，被F、Cl、Br、I或CN单取代的或多取代的，X1至X9各自独立地是以下原子或基团之一：H、F、Cl、Br、I、CN、NO2、N-氯代琥珀酰亚胺或烷基，该烷基是直链或支链的，优选具有1至5个碳原子，并且是未取代的，被F、Cl、Br、I或CN单取代的或多取代的，并且o、p、b和d彼此独立并且是0或1。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，在步骤a)中，所述介晶体系中包含的所述单体混合物包含：-具有式FORM-III的低分子量反应性单体其中R5是以下之一：H原子或具有优选1至20个碳原子的直链或支链的烷基，并且q是1、2或3，以及-具有式FORM-IV的高分子量反应性单体，这些高分子量反应性单体任选地是介晶化合物其中r和s各自独立地是从1至12的整数。8.根据权利要求6和7所述的方法，其中，在步骤a)中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·阿尔尚博，JP·卡诺，S·戈扎，
申请(专利权)人：依视路国际公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR