DE19922158A1 - Thermostabile Pigmente, Filme und Effektbeschichtungen sowie Mischungen zu deren Hertellung - Google Patents
Thermostabile Pigmente, Filme und Effektbeschichtungen sowie Mischungen zu deren HertellungInfo
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Abstract
Mischung aus vernetzbaren flüssigkristallinen Substanzen mit chiraler Phase (LC-Mischung), enthaltend polymerisierbare Gruppen, wobei mindestens 90% der polymerisierbaren Gruppen Bestandteil von Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen (Vernetzermolekülen) sind, dadurch gekennzeichnet, daß 3,2 bis 15 mmol polymerisierbare Gruppen/g LC-Mischung vorhanden sind.
Description
Die Erfindung betrifft thermostabile Pigmente, Filme und
Effektbeschichtungen sowie Mischungen zu deren Herstellung.
Materialien mit flüssigkristalliner (Liquid-Crystal) Struktur
mit chiraler Phase (LC-Materialien) sind bekannt. Die
Herstellung solcher Materialien aus LC-Organosiloxanen ist
beispielweise in US-A-5,211,877 beschrieben. Auch Pigmente
enthaltend orientierte dreidimensional vernetzte Substanzen
mit flüssigkristalliner Struktur mit chiraler Phase (LC-
Pigmenten), ihre Herstellung und Verwendung sind beispiels
weise aus DE 42 40 743 (entspricht US 5,362,315) bekannt.
Ein Problem bei der Verarbeitung von LC-Materialien beispiels
weise in Lackierungen ist die je nach Applikationstemperatur
unterschiedliche Farbe des Materials. Bei Verwendung von
herkömmlichen LC-Materialien (beispielsweise erzeugt aus in
US-A-5,211,877 genannten LC-Organosiloxanen oder den in DE-
42 40 743 offenbarten LC-Pigmenten) in Lacksystemen ergeben sich
bei Verarbeitungstemperaturen von 130°C (der bei der OEM-
Lackierung von Fahrzeugkarosserien üblichen Verarbeitungs
temperatur) andere Farben als bei einer Verarbeitung von 80°C
(der bei Reparaturlackierungen üblichen Verarbeitungs
temperatur).
Dieses unterschiedliche Verhalten des LC-Pigments wird in der
Regel durch Quellung des Pigments bei der Herstellung von
Lacken und dem Entquellvorgang beim Trocknen dieser Lacke
bewirkt, d. h. durch das Einwirken von Lösungsmitteln auf das
Pigment. Durch den Quellvorgang und das dabei gegebenenfalls
stattfindende Herauslösen unvernetzter Bestandteile aus dem
Pigment wird die Struktur des Pigments verändert. Das Erwärmen
des getrockneten Lackfilms führt zu einer ausgeprägten
Relaxation der Helix des cholesterischen Flüssigkristalls,
d. h. die Ganghöhe der Helix wird verkürzt. Damit verändert
sich die Reflexionsmittenwellenlänge, die sich direkt
proportional zur Ganghöhe der Helix verhält. Die Farbe des
Pigments verschiebt sich zu kürzeren Wellenlängen hin. Es
tritt eine visuell deutlich wahrnehmbare Blauverschiebung ein.
Je nach gewählter Verarbeitungstemperatur d. h. Einbrenn
temperatur eines solche LC-Pigmente enthaltenden Lacks tritt
eine unterschiedliche Relaxation der Helix in den Pigmenten
auf. Daraus resultieren die unerwünschten, je nach
Verarbeitungstemperatur unterschiedlichen Farbtöne.
EP-A-0887399 (entspricht der US-Anmeldung mit der Serial
Number 09/090025) löst dieses Problem dadurch, daß vernetzbare
LC-Organosiloxane als Pigmentmaterial gewählt werden, die nach
der Vernetzung LC-Pigmente mit Glastemperaturen (Tg) von
höchstens 80°C und geringen unvernetzten, extrahierbaren
Anteilen ergeben. Damit ist bei jeder Temperatur oberhalb der
Tg eine vollständige und einheitliche Relaxation der Helix
erreicht, wodurch bei diesen Temperaturen immer dieselbe Farbe
resultiert. Das Eigenschaftsprofil dieser Organosiloxane wird
durch entsprechende Wahl von flexiblen Strukturelementen, sog.
Spacern, in den LC-Monomeren die den Pigmenten zu Grunde
liegen, erreicht. Zwar besitzen diese mit flexiblen Struktur
elementen modifizierten Organosiloxane als LC-Pigmente im
vernetzten Zustand im Verarbeitungsbereich 80°C-130°C eine
recht gute Thermostabilität, doch weisen sie unabhängig davon
ein starke Quellung unterhalb des Verarbeitungsfensters
(Verarbeitungsbereich 80°C-130°C) auf, da durch die Spacer
die Vernetzungsdichte relativ gering ist. LC-Pigmente aus
Mischungen gemäß der EP-A-0887399 (entspricht der US-Anmeldung
mit der Serial Number 09/090025) zeigen bei Raumtemperatur
starke Wechselwirkungen mit in Lacken üblichlicherweise
verwendeten Lösemitteln, die für eine starke Quellung der
Pigmente und damit verbunden für eine visuell deutlich
wahrnehmbare Rotverschiebung der Pigmentfarbe sorgen. Daneben
bedingt die in der EP-A-0887399 offenbarte Modifizierung der
Organosiloxane eine deutliche Kostensteigerung durch
zusätzliche aufwendige Syntheseschritte.
EP 0 887 398 (entspricht der US-Anmeldung mit der Serial
Number 09/100199) zeigt für bekannte LC-Pigmente die
Möglichkeit auf, durch Wahl einer geeigneten Matrix ein System
zu erhalten, bei dem bei unterschiedlichen Verarbeitungs
temperaturen keine visuell wahrnehmbaren Farbunterschiede
festgestellt werden können. Dieses System hat den Nachteil,
daß der Anwender nicht frei in der Wahl seiner Matrix für die
LC-Pigmente ist. Er unterliegt Einschränkungen bei der Wahl
der Lackkomponenten (Bindemittel und Lösemittel).
EP 0 760 836 (entspricht US 5,807,497) offenbart Interferenz
pigmente aus flüssigkristallinen Seitenketten-Polymeren aus
niedermolekularen mono- oder difunktionellen Acrylaten, die
sich durch höhere Farbbrillanz, höhere Vernetzungsdichte und
bessere chemische Beständigkeit in üblichen Lacken sowie
einfache Herstellung gegenüber bis dahin bekannten LC-
Pigmenten auszeichnen. Auch diese LC-Pigmente besitzen im für
Lackierungen relevanten Verarbeitungstemperaturbereich von
etwa 80°C bis etwa 130°C eine nur unzureichende Thermostabi
lität, die sich in Verschiebungen der
Reflexionsmittenwellenlängen von mehr als 2 nm äußert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Mischung
aus vernetzbaren flüssigkristallinen Substanzen mit chiraler
Phase (LC-Mischung) zur Verfügung zu stellen, die sich zur
Herstellung thermostabiler Pigmente, Filme und Effekt
beschichtungen eignet.
Im Sinne der Erfindung ist ein Gegenstand (z. B. ein Pigment,
ein Film oder eine Effektbeschichtung) dann thermostabil, wenn
er in einem Lack oder einer Kunststoffmatrix in einem
Temperaturintervall von 80°C bis 130°C keine visuell
wahrnehmbaren Farbunterschiede zeigt.
Ein Farbunterschied wird von Lackanwendern in der Regel dann
als visuell nicht wahrnehmbar akzeptiert, wenn der Farbabstand
ΔE* nach DIN 5033 und DIN 6174 von zwei bei den genannten
Temperaturen hergestellten Lackproben ≦ 2 ist (L. Dulog, H.
Schweiger, Farbe & Lack 1997, 30-44). Um dieses Ziel auch
bei brillanten Pigmenten (Reflexion < 25%) im grünen
Farbbereich, in dem das Auge für Farbunterschiede besonders
empfindlich ist, zu erreichen, ist es erfahrungsgemäß
erforderlich, daß sich die Reflexionsmittenwellenlängen um ≦ 2 nm
unterscheiden, wenn die Lackproben bei 80°C bzw. 130°C
hergestellt wurden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine LC-Mischung enthaltend
polymerisierbare Gruppen wobei mindestens 90% der
polymerisierbaren Gruppen Bestandteil von Molekülen mit
mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen (Vernetzermolekülen)
sind, dadurch gekennzeichnet, daß 3,2 bis 15 mmol
polymerisierbare Gruppen/g LC-Mischung vorhanden sind.
Die erfindungsgemäße LC-Mischung enthält als Substanzen an die
die polymerisierbaren Gruppen gebunden sind, bevorzugt nieder
molekulare, oligomere oder polymere Substanzen oder Mischungen
dieser Substanzen mit chiraler Phase. Diese chiralen Phasen
können auch thermotrope verdrillte nematische, smektische oder
diskotische Phasen sein. Es kann sich auch um Substanzen mit
thermotroper oder lyotroper Phase handeln.
Besonders bevorzugt besteht die erfindungsgemäße LC-Mischung
aus Mischungen von
Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-A1-M1-A2-Y2, worin Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind und polymerisierbare Gruppen wie beispielsweise Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Isocyanat-, Hydroxy-, Vinylether- oder Vinylesterrest bedeuten, und
A1 und A2 gleiche oder verschiedene Reste der allgemeinen Formel CnH2n sind, in der n eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist und eine oder mehrere Methylengruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, und
M1 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3-X3-R4- besitzt, wobei
R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene zweibindige Reste ausgewählt aus der Gruppe -O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -S-, -C∼C-, -CH=CH-, -N=N-, -N=N(O)- bedeuten und R2-X2-R3 oder R2-X2 oder R2-X2-R3-X3 auch eine C-C-Bindung sein können und X1, X2, X3 gleiche oder verschiedene Reste sind ausgewählt aus der Gruppe der 1,4-Phenylene, 1,4-Cyclohexylene, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierten Arylene oder Heteroarylene mit 6 bis 10 Atomen im Arylkern, die 1 bis 3 Heteroatome aus der Gruppe O, N und S enthalten, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierte Cycloalkylene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei B1, B2 und B3 gleiche oder verschiedene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -H, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkylthio, C1-C20- Alkylcarbonyl, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochene Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen sein können
mit chiralen Verbindungen der allgemeinen Formel V1-A1-W1-Z-W2- A2-V2,
worin V1 und V2 gleich oder verschieden sind und einen Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Vinylether- oder einen Vinylesterrest, Isocyanatrest, C1-C20 -Alkyl, C1-C20- Alkoxy, C1-C20-Alkthio, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochenen Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen bedeutet,
A1 und A2 die genannte Bedeutung haben und
W1 und W2 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3- besitzen, wobei
R1, R2 und R3 die genannte Bedeutung haben und R2 oder R2-X2 auch eine C-C-Bindung sein kann und
X1 und X2 die genannte Bedeutung haben und
Z einen zweibindigen chiralen Rest aus der Gruppe der Dianhydrohexite, Hexosen, Pentosen, Binaphthylderivate, Biphenylderivate, Weinsäurederivate oder optisch aktiven Glykole bedeutet,
wobei die Konzentration der polymerisierbaren Gruppen von denen sich mindestens 90% an Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen befinden, in der Gesamtmischung zwischen 3,2 und 15 mmol/g beträgt.
Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-A1-M1-A2-Y2, worin Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind und polymerisierbare Gruppen wie beispielsweise Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Isocyanat-, Hydroxy-, Vinylether- oder Vinylesterrest bedeuten, und
A1 und A2 gleiche oder verschiedene Reste der allgemeinen Formel CnH2n sind, in der n eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist und eine oder mehrere Methylengruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, und
M1 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3-X3-R4- besitzt, wobei
R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene zweibindige Reste ausgewählt aus der Gruppe -O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -S-, -C∼C-, -CH=CH-, -N=N-, -N=N(O)- bedeuten und R2-X2-R3 oder R2-X2 oder R2-X2-R3-X3 auch eine C-C-Bindung sein können und X1, X2, X3 gleiche oder verschiedene Reste sind ausgewählt aus der Gruppe der 1,4-Phenylene, 1,4-Cyclohexylene, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierten Arylene oder Heteroarylene mit 6 bis 10 Atomen im Arylkern, die 1 bis 3 Heteroatome aus der Gruppe O, N und S enthalten, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierte Cycloalkylene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei B1, B2 und B3 gleiche oder verschiedene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -H, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkylthio, C1-C20- Alkylcarbonyl, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochene Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen sein können
mit chiralen Verbindungen der allgemeinen Formel V1-A1-W1-Z-W2- A2-V2,
worin V1 und V2 gleich oder verschieden sind und einen Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Vinylether- oder einen Vinylesterrest, Isocyanatrest, C1-C20 -Alkyl, C1-C20- Alkoxy, C1-C20-Alkthio, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochenen Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen bedeutet,
A1 und A2 die genannte Bedeutung haben und
W1 und W2 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3- besitzen, wobei
R1, R2 und R3 die genannte Bedeutung haben und R2 oder R2-X2 auch eine C-C-Bindung sein kann und
X1 und X2 die genannte Bedeutung haben und
Z einen zweibindigen chiralen Rest aus der Gruppe der Dianhydrohexite, Hexosen, Pentosen, Binaphthylderivate, Biphenylderivate, Weinsäurederivate oder optisch aktiven Glykole bedeutet,
wobei die Konzentration der polymerisierbaren Gruppen von denen sich mindestens 90% an Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen befinden, in der Gesamtmischung zwischen 3,2 und 15 mmol/g beträgt.
Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße LC-Mischung 70 bis
99 Gew.-% Verbindungen der wie oben definierten allgemeinen
Formel Y1-A1-M1-A2-Y2 und 1 bis 30 Gew.-% Verbindungen der wie
oben definierten allgemeinen Formel V1-A1-W1-Z-W2-A2-V2, wobei
die Konzentration der polymerisierbarer Gruppen von denen sich
mindestens 90% an Molekülen mit mindestens zwei
polymerisierbaren Gruppen befinden, in der Gesamtmischung
zwischen 3,2 und 15 mmol/g beträgt.
Besonders bevorzugt sind je nach Farbeinstellung Mischungen
mit 90-95 Gew.-% der Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-
A1-M1-A2-Y2 und 5-10 Gew.-% der Verbindungen der allgemeinen
Formel V1-A1-W1-Z-W2-A2-V2, wobei die Konzentration der
polymerisierbarer Gruppen von denen sich mindestens 90% an
Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen
befinden, in der Gesamtmischung zwischen 3,2 und 15 mmol/g
beträgt.
In einer besonders einfachen Ausführungsform handelt es sich
bei der erfindungsgemäßen LC-Mischung um niedermolekulare
nematische, vernetzbare unsubstituierte Hydrochinondibenzoat-
Derivate mit einem gemittelten Molekulargewicht von 450-800,
bevorzugt 460-625 und/oder um Hydrochinonmonobenzoat-Derivate
mit einem gemittelten Molekulargewicht von 200-400,
bevorzugt 220-300 in Kombination mit einer chiralen
Verbindung mit einem gemittelten Molekulargewicht zwischen 500
und 1000, vorzugsweise von 500 bis 700, wobei das gemittelte
Molekulargewicht der Gesamtmischung 625 nicht übersteigt.
Die unsubstituierten Hydrochinondibenzoat-Derivate und Hydro
chinonmonobenzoat-Derivate besitzen vorzugsweise selbst eine
große flüssigkristalline Phasenbreite von 80°C bei einer
Klärtemperatur (Tc) von vorzugsweise 150°C. Auch
Mischungskomponenten mit nicht flüssigkristallinen Eigen
schaften sollten die flüssigkristalline Phasenbreite der
Gesamtmischung nicht unter 30°C reduzieren. Die Mischungen
selbst können auch monotrop flüssigkristallin sein.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hoch
vernetzte thermostabile LC-Filme mit chiraler Phase und LC-
Pigmente mit chiraler Phase bereitzustellen, die im bei der
Verarbeitung üblichen Temperaturbereich von 80°C bis 130°C, in
Lacksystemen und anderen polymeren Matrices wie z. B.
Flüssigkunststoffen verarbeitet, Reflexionsmittenwellenlängen
unterschiede 2 nm aufweisen und unterhalb dieses Verar
beitungstemperaturbereichs insbesondere auch bei
Raumtemperatur eine im Vergleich zu bekannten LC-Pigmenten
reduzierte Wechselwirkung mit Lösemitteln zeigen. Die
reduzierte Wechselwirkung zeigt sich vorzugsweise in Form
einer reduzierten Quellung und damit Rotverschiebung der
Eigenfarbe.
Diese Aufgabe wird gelöst durch LC-Filme und LC-Pigmente
bestehend aus vernetzten erfindungsgemäßen LC-Mischungen.
Um die erfindungsgemäßen LC-Filme und -Pigmente mit erhöhter
Thermostabilität herzustellen sind bekannte niedermolekulare,
difunktionelle Monomere mit hohen Molmassen ungeeignet. Solche
beispielsweise in EP 0749466 oder in EP 0 760 836 offenbarten
niedermolekularen mono- oder difunktionellen Monomere für
chiral nematische Mischungen besitzen zwar überwiegend zwei
polymerisierbare Einheiten, doch ist ihr Molekulargewicht im
Verhältnis zur Anzahl polymerisierbarer Einheiten groß, so daß
z. B. bei einem gemittelten Molekulargewicht der
Einzelkomponenten von 650 und zwei polymerisierbaren Einheiten
pro Molekül nur lediglich maximal 3,08 mmol polymerisierbare
Einheiten pro Gramm Mischung resultieren. Nach Polymerisation
solcher Mischungen liegt zwar eine annähernd vollständige
Vernetzung vor, doch ist die Anzahl der Netzknotenpunkte pro
Volumenelement, d. h. die Vernetzungsdichte, zu niedrig, um
eine Lösemittelwechselwirkung des vernetzten Polymeren soweit
zu unterbinden, daß Thermostabilität und eine damit
einhergehende Farbkonstanz gewährleistet ist.
Erst eine erfindungsgemäße LC-Mischung ermöglicht die Her
stellung von thermostabilen LC-Pigmenten, die in einem
Verarbeitungstemperaturbereich von 80°C-130°C in einer
Matrix wie einem üblichen polymeren Bindemittel
Reflexionsmittenwellenlängenunterschiede ≦ 2 nm besitzen.
Solche LC-Filme und LC-Pigmente lassen sich nach den im Stand
der Technik bekannten Verfahren, wie sie u. a. in den bereits
genannten Schriften beschrieben sind, aus einer erfindungs
gemäßen LC-Mischung herstellen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen LC-Films
ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erfindungsgemäße LC-
Mischung in flüssigkristallinem Zustand auf einen glatten
Untergrund aufgebracht und orientiert wird, durch Polymerisa
tion der LC-Mischung dreidimensional vernetzt wird und von der
Unterlage abgelöst wird.
Die erfindungsgemäße LC-Mischung wird vorzugsweise in einer
Dicke von von 3 bis 15 µm, besonders bevorzugt 3 bis 6 µm auf
die glatte Oberfläche aufgebracht.
Die Orientierung kann beispielsweise durch Scheren mittels
einer Rakel oder Walze erfolgen.
Die Polymerisation des orientierten LC-Materials kann in an
sich bekannter Art und Weise, z. B. radikalisch unter
Verwendung handelsüblicher thermischer Initiatoren, durch
Elektronenstrahlen oder mit UV-Licht in Kombination mit
handelsüblichen Photoinitiatoren oder aber durch Additions-
oder Kondensationsreaktionen erfolgen.
Die Vernetzung der erfindungsgemäßen Mischungen im chiralen
Strukturzustand erfolgt vorzugsweise mittels einer
Polyreaktion, die je nach Art der polymerisierbaren,
polykondensierbaren oder polyaddierbaren Gruppen als
radikalische, ionische oder metallkatalysierte Polymerisation
oder als Polykondensationsreaktion oder als Polyadditions
reaktion abläuft.
Die Initiierung der radikalischen Polymerisation kann
thermisch mittels entsprechender Initiatoren oder durch UV-
Strahlung unter Verwendung handelsüblicher Photoinitiatoren
oder durch hochenergetische Strahlung wie Elektronenstrahlung
erfolgen. Ein Vorteil thermischer Radikalpolymerisation oder
Polymerisation via Elektronenstrahlhärtung besteht darin, daß
der polymerisierbaren Mischung auch Lichtschutzmittel wie UV-
Absorber (UVAs) oder Radikalfänger (HALS) zur Stabilisierung
der resultierenden Pigmente oder Filme gegen UV-Licht z. B.
für Außenanwendungen zugesetzt werden können, ohne dass es zu
Einbußen des Polymerisationsumsatzes kommt, wie es bei der UV-
Härtung wegen der Abschirmung des Photoinitiators durch einen
UVA der Fall ist. Damit erfolgt keine Verringerung der
Netzwerkdichte.
Wenn die Aushärtung der LC-Filme peroxidisch oder durch
Elektronenstrahlung erfolgt, enthält die erfindungsgemäße LC-
Mischung vorzugsweise handelsübliche Lichtschutzmittel wie UV-
Absorber oder Radikalfänger in einer Gesamtkonzentration von
0.5 bis 5 Gew.-%.
Neben den Lichtstabilisatoren können die erfindungsgemäßen
Mischungen weitere übliche Additive zur Oxidationsinhibierung,
Pölymerisationsinhibierung oder Additive zur Verbesserung
rheologischer Eigenschaften enthalten. Darüber hinaus können
auch absorbierende Füllstoffe wie Pigmente oder Ruß sowie
Fluoreszenzfarbstoffe bzw. -pigmente enthalten sein.
Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung von
erfindungsgemäßen LC-Pigmenten.
Ein solches Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
erfindungsgemäßer LC-Film in plättchenförmige Partikel
zerkleinert wird.
Vorzugsweise werden die LC-Filme zu plättchenförmigen Parti
keln mit einem Durchmesser von 5 bis 100 µm, vorzugsweise 10
bis 50 µm zerkleinert.
Pigmente der genannten geometrischen Dimensionen sind
bevorzugte Pigmente. Sie lassen sich über ein Korngrössen
selektives Verfahren abtrennen.
Die erfindungsgemäßen LC-Pigmente oder -Filme eignen sich zur
Einarbeitung in beliebige Überzugsmittel zur Beschichtung von
Gebrauchsgegenständen.
Insbesondere eignen sie sich zur Einarbeitung in Lacke für
Fahrzeugkarosserien.
Die Erfindung betrifft somit auch Überzugsmittel, insbesondere
Lacke enthaltend erfindungsgemäße LC-Pigmente oder LC-Filme.
Die Erfindung betrifft ferner mit erfindungsgemäßen Überzugs
mitteln beschichtete Gebrauchsgegenstände, insbesondere
Fahrzeugkarosserien.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen weiter
erläutert. Ein Vergleich der LC-Pigmente aus LC-Mischungen
gemäß der Beispiele 5, 6, 7 und 8 mit LC-Pigmenten aus LC-
Mischungen nach den Vergleichsbeispielen 1, 2 und 3 zeigt, daß
durch die erfindungsgemäßen LC-Mischungen thermostabile LC-
Filme und LC-Pigmente mit Reflexionsmittenwellenlängen
differenzen ≦ 2 nm im gesamten Verarbeitungstemperaturbereich
80 bis 130°C erhalten werden. Wie aus Beispiel 9 ersichtlich,
zeigen die erfindungsgemäßen Pigmente auch bei Raumtemperatur
nur geringe Wechselwirkungen mit Lösemitteln.
a) Zu einer Lösung aus 249 g 4-Hydroxybenzoesäureethylester
(1,5 mol), 3 g Kaliumiodid (0,018 mol) und 248 g
Kaliumcarbonat (1,8 mol) in 2 l DMF wurde 276,6 g 4-
Chlorbutylacetat (1,8 mol) gegeben und 11 h bei 90°C gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde auf 5 l Eiswasser gegeben, der
ausgefallene Niederschlag abgesaugt und mit 4 l Eiswasser
gewaschen. Das Rohprodukt wurde in 3 l Ethanol gelöst, mit
Kaliumhydroxid (400 g) versetzt und 3 h unter Rückfluß
erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf 6 l Eiswasser
gegeben, mit konzentrierter Salzsäure sauer eingestellt und
der Niederschlag abfiltriert. Der Niederschlag wurde mit
Wasser neutral gewaschen und anschließend getrocknet. Man
erhielt 282,1 g 4-(4'-Hydroxybutoxy)-benzoesäure (Ausbeute
89%).
b) Eine Lösung aus 282 g 4-(4'-Hydroxybutoxy)-benzoesäure
(1,34 mol), 230 ml frisch destillierter Acrylsäure (3,35
mol), 0,3 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-(dimethylamino
methylen)phenol (Ethanox® 703) und 23,7 g p-Toluolsulfonsäure
in 1,1 Liter 1,1,1-Trichlorethan wurde 10 h unter Rückfluß am
Wasserabscheider erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf
60°C-70°C abgekühlt, in 2,5 l Petrolether eingerührt und der
Niederschlag abfiltriert. Nach Waschen mit Petrolether wurde
der Niederschlag bei Raumtemperatur im Vakuum 24 h getrocknet.
Man erhält 223,7 g 4-(4'-Acryloxybutoxy)benzoesäure (Ausbeute
60%).
a) 902,6 g 2-Acetylisosorbid (4,8 mol), hergestellt nach
EP 057 847, Beispiel 1, wurden in 1,7 l Xylol gelöst und mit
einer Lösung von 900 g Anisoylchlorid (5,3 mol) in 200 ml
Xylol versetzt. Die Mischung wurde 5 h unter Rückfluß erhitzt.
Nach vollständigem Umsatz wurde auf Raumtemperatur abgekühlt,
wobei das Produkt ausfiel. Der Kristallkuchen wurde abgesaugt
und mit 600 ml Petrolether gewaschen und an der Luft
getrocknet. Man erhielt 1278,8 g 2-Acetyl-5-anisoylisosorbid
(Ausbeute 83%).
b) 639 g 2-Acetyl-5-anisoylisosorbid (1,98 mol) wurden in
2,5 l Methanol vorgelegt und mit 269 ml wässriger 25%-iger
Ammoniaklösung (3,96 mol) versetzt. Die Lösung wurde 3 h bei
55°C gerührt. Das Lösemittel und der überschüssige Ammoniak
wurden im Vakuum abgedampft und der Rückstand im Vakuum
getrocknet. Die Umsetzung von 5-Anisoylisosorbid erfolgte ohne
weitere Reinigung.
c) 232,35 g (0,83 mol) des so erhaltenen 5-Anisoylisosorbids,
230,0 g (0,87 mol) 4-(4'-Acryloylbutyloxy)benzoesäure
(hergestellt nach Beispiel 1), 30 mg 2,6-Di-t-butyl-
4(dimethylaminomethyl)phenol (Ethanox® 703, Ethyl Corp., Baton
Rouge, LA 70801) und 5,5 g Dimethylaminopyridin wurden in 1 l
Methylenchlorid gelöst und auf 6°C abgekühlt. Bei dieser
Temperatur wurden 196,7 g (0,95 mol) DCC zugegeben, 1 h
gerührt und anschließend auf Raumtemperatur erwärmt.
Ausgefallener Dicyclohexylharnstoff wurde abfiltriert, das
Lösemittel im Vakuum abgezogen und der Rückstand aus 1,5 ml
Isopropanol umkristallisiert. Das Kristallisat wurde nochmals
mit 1 l Isopropanol gewaschen. Man erhielt 357 g 2-[4-(4-
Acryloylbutyloxy)benzoyl]-5-anisoylisosorbid (Ausbeute 82%)
mit einem Schmelzpunkt von 82°C.
13.3 g 5-Anisoylisosorbid (47.5 mmol), erhältlich nach
Beispiel 1b und 10.6 g Triethylamin (104.5 mmol) wurden in 70
ml Toluol gelöst. Bei 80°C wurde eine Lösung von 10 g (47.5
mmol) 4-(Acryloyloxy)benzoylchlorid (hergestellt gemäß
Lorkowski, H. J.; Reuther, F. Acta Chim. Acad. Sci. Hung.
1977, 95, 423-34) in 10 ml Toluol zugetropft. Die Mischung
wurde 2 h bei 80°C gerührt, dann wurde bei Raumtemperatur mit
70 ml 1 N Salzsäure versetzt, die organische Phase mit Wasser
(2 × 50 ml) und gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung (50
ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das
Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Der erhaltene Sirup wurde
mit 75 ml Isopropanol gerührt. Nach Filtration wurde das 2-[4-
(Acryloyloxy)benzoyl]-5-(4-methoxybenzoyl)isosorbid in einer
Ausbeute von 11.7 g (54% d. Th.) mit einem Schmp. von 111°C
erhalten.
84,4 g (0,3 mol) 4-(4-Acryloyloxybutoxy)benzoesäurechlorid
wurden in Toluol gelöst und die Lösung unter Rühren bei
Raumtemperatur zu einem Gemisch aus 49,2 g (0.3 mol)
Acrylsäure-(4-hydroxyphenyl)ester, 40,0 g Triethylamin (0,4
mol), 300 ml Toluol und 1 g 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol
innerhalb 45 min. zugetropft. Danach wurde für 30 min. auf 50°C
erhitzt, noch warm vom entstandenen Amin-Hydrochlorid
abfiltriert und zum Filtrat 800 ml Petrolether eingerührt.
Dabei fiel das Zielprodukt aus. Nach Abkühlung auf 5°C wurde
filtriert, das Produkt bei 40°C in Essigsäureethylester
aufgenommen und dreimal mit Wasser extrahiert. Die organische
Phase wurde getrocknet, eingeengt und der Rückstand aus 200 ml
Isopropanol umkristallisiert. Erhalten wurden 100 g an
Zielprodukt (82% Ausbeute). Der Schmelzbereich liegt zwischen
103 und 105°C.
Der benötigte Acrylsäure-(4-hydroxyphenyl)ester kann durch
selektive Monospaltung von Hydrochinon-bisacrylat mit
Natriummethylat analog DE 44 42 831 (entspricht US 5,654,471)
in 91% Ausbeute erhalten werden. Das Monoacrylat ist bei
Raumtemperatur flüssig. Die Säurekomponente zu obigem Ester,
4-(4-Acryloyloxybutoxy)benzoesäure, ist durch Umsetzung von
Essigsäure-(4-chlorbutyl)ester mit 4-Hydroxybenzoesäuremethyl
ester, Verseifung des erhaltenen alkylierten Methylesters zur
freien 4-(4-Hydroxybutoxy)benzoesäure und Veresterung am
Hydroxybutoxyrest mit Acrylsäure zugänglich. Diese Säure
schmilzt bei 124°C (Ausbeute 70%) und kann durch übliche
Umsetzung mit Thionylchlorid zum Säurechlorid umgewandelt
werden.
23,93 g Hydrochinon-bis-[4-(4-acryloylbutoxy)-benzoat]
(hergestellt nach Broer, D. J.; Mol, G. N.; Challa, G.
Makromol. Chem. 1991, 192, 59), 6,6 g 4-(4-
Acryloyloxybutoxy)benzoesäure-(4-acryloyloxyphenyl)ester nach
Beispiel 4 und 2,81 g (2-[4'-(4'-Acryloylbutyloxy)benzoyl]-5-
anisoylisosorbid) nach Beispiel 2 wurden zusammen mit 10 mg
Triethylamin und 0,09 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-
(dimethylaminomethylen)-phenol (Ethanox® 703, Ethyl Corp.,
Baton Rouge, LA 70801) und 0.33 g Photoinitiator Irgacure® 819
(Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertsheim) eingewogen und
in Toluol bei 70°C zu einer ca. 25prozentigen Lösung gelöst.
Anschließend wurde über eine 1.5 cm dicke Schicht von Celite®
(Fa. Manville Corp., Denver, USA) /Tonsil® (Südchemie AG,
München) (95/5) filtriert. Im Hochvakuum wurde das
Lösungsmittel entfernt (Restgehalt von < 0.1 Gew.-%). Die so
erhaltene flüssigkristalline Mischung besitzt Klärtemperatur
von cholesterisch zu isotrop von 125°C. Die Viskosität liegt
beträgt bei 90°C ca. 200 mPa.s. Die Konzentration
polymerisierbarer Gruppen dieser Mischung liegt ohne
Berücksichtigung des Photoinitiators bei 3.50 mmol/g. Ein
daraus bei 93°C nach Beispiel 13 erzeugter LC-Film besitzt
eine Reflexionsmittenwellenlänge von 543 nm.
Analog Beispiel 5 wurde aus 24.09 g Hydrochinon-bis-[4-(4-
acryloylbutoxy)-benzoat] (hergestellt nach Broer, D. J.; Mol,
G. N.; Challa, G. Makromol. Chem. 1991, 192, 59), 6.6 g 4-(4-
Acryloyloxybutoxy)benzoesäure-(4-acryloyloxyphenyl)ester nach
Beispiel 4 und 2.32 g (2- [4'- (4'-Acryloylbutyloxy)benzoyl]-5-
anisoylisosorbid) nach Beispiel 2 sowie 10 mg Triethylamin und
0,09 g 2, 6-Di-tert.-butyl-4-(dimethylaminomethylen)-phenol
(Ethanox® 703, Ethyl Corp., Baton Rouge, LA 70801) und 0.33 g
Photoinitiator Irgacure® 819 eine rote flüssigkristalline
Mischung hergestellt, die eine Klärtemperatur von
cholesterisch zu isotrop von 130°C aufweist. Die Viskosität
dieser Mischung beträgt ca. 108 mPa.s bei 90°C. Die
Konzentration polymerisierbarer Gruppen dieser Mischung liegt
ohne Berücksichtigung des Photoinitiators bei 3.52 mmol/g. Ein
daraus bei 93°C nach Beispiel 13 erzeugter LC-Film besitzt
eine Reflexionsmittenwellenlänge von 637 nm.
Analog Beispiel 5 wurde aus 15.84 g Hydrochinon-bis-[4-(4-
acryloylbutoxy)-benzoat], erhältlich nach Broer, D. J.; Mol,
G. N.; Challa, G. Makromol. Chem. 1991, 192, 59, 4.4 g 4-
(Acryloyloxy)benzoesäure-(4-acryloyloxyphenyl)ester,
erhältlich gemäß EP 0358074, Beispiel 1, und 1.76 g (2-[4'-
(4'-Acryloylbutyloxy)benzoyl]-5-anisoylisosorbid) nach
Beispiel 2 sowie 10 mg Triethylamin und 0,09 g 2,6-Di-tert.-
butyl-4-(dimethylaminomethylen)-phenol (Ethanox® 703, Ethyl
Corp., Baton Rouge, LA 70801) und 0.22 g Photoinitiator
Irgacure® 819 eine grüne flüssigkristalline Mischung
hergestellt, die eine Klärtemperatur von cholesterisch zu
isotrop von 140°C aufweist. Die Viskosität dieser Mischung
beträgt ca. 112 m.Pas bei 90°C. Die Konzentration
polymerisierbarer Gruppen dieser Mischung liegt ohne
Berücksichtigung des Photoinitiators bei 3.78 mmol/g. Ein
daraus bei 95°C nach Beispiel 13 erzeugter LC-Film besitzt
eine Reflexionsmittenwellenlänge von 530 nm.
50,55 g Hydrochinon-bis-[4-(4-acryloylbutoxy)-benzoat],
erhältlich nach Broer, D. J.; Mol, G. N.; Challa, G. Makromol.
Chem. 1991, 192, 59, 0,55 g Photoinitiator Irgacure® 819, 17 mg
Triethylamin und 0,09 g 2,6-Di-tert.-butyl-4-
(dimethylaminomethylen)-phenol (Ethanox® 703, Ethyl Corp.,
Baton Rouge, LA 70801) und 29,81 g einer 14,93%igen
toluolischen 2-[4-(Acryloyloxy)benzoyl]-5-(4-
methoxybenzoyl)isosorbid-Lösung (erhältlich nach Beispiel 3)
wurden eingewogen. Mittels KPG-Rührer wurde die Mischung bei
150°C Ölbadtemperatur homogenisiert bis eine klare Lösung
entstand. Durch vorsichtiges Anlegen von Vakuum wird der
kleine Anteil an Toluol abgezogen. Bei 1 mbar Vakuum wurde
solange gerührt, bis die Mischung isotrop aufgeschmolzen war
(ca. 10 Minuten).
Es wurde sofort abgekühlt bis die Substanztemperatur ca. 80-90°C
betrug. Die Mischung besitzt eine Klärtemperatur von
cholesterisch zu isotrop von 142°C sowie eine Viskosität von
ca. 200 mPa.s bei 80°C. Die Konzentration polymerisierbarer
Gruppen dieser Mischung liegt ohne Berücksichtigung des
Photoinitiators bei 3.21 mmol/g. Ein daraus bei 95°C nach
Beispiel 13 erzeugter LC-Film besitzt eine
Reflexionsmittenwellenlänge von 515 nm.
Es wurde eine grüne flüssigkristalline Mischung entsprechend
Beispiel 4 A der DE 42 40 743 hergestellt. Diese
flüssigkristalline Mischung enthält ohne Berücksichtigung des
Photoinitiators 1.67 mmol/g polymerisierbarer Gruppen. Ein
daraus bei 90° nach Beispiel 13 erzeugter LC-Film besitzt eine
Reflexionsmittenwellenlänge von 516 nm.
Eine grüne flüssigkristalline Mischung wurde analog der
allgemeinen Vorschrift zur Herstellung cholesterischer
Mischungen der EP 0749466 aus je 11.25 Gew.-% der Komponenten
K6, K7, K10 und K11 aus Bsp. 88, Mischung 36, und den
Komponenten K1, K2, K4 und K5 aus Bsp. 92, Mischung 40, sowie
10 Gew.-% der chiralen Komponente K10 aus Bsp. 78, Mischung
26, unter Zusatz von 0.8 Gew.-% Photoinitiator Irgacure® 907
(Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertsheim) hergestellt. Die
Mischung besitzt eine Klärtemperatur von cholesterisch zu
isotrop von 92°C und enthält ohne Berücksichtigung des
Photoinitiators 3.04 mmol/g polymerisierbare Gruppen. Ein
daraus bei 50°C nach Beispiel 13 hergestellter LC-Film besitzt
eine Reflexionsmittenwellenlänge von 545 nm.
Es wurde eine grüne flüssigkristalline Mischung analog der
allgemeinen Vorschrift zur Herstellung cholesterischer
Mischungen der EP 0760836 aus 58 Gew.-% Di-[4-(6-acryloyloxy)-
hexyloxy]-benzoesäure-1,4-(2-methyl)-phenyldiester als
nematischer Komponente und 42 Gew.-% Cholesteryl-3,5-di-(4-
acryloyloxybutoxy)-benzoat als chiraler Komponente
hergestellt. Der Mischung wurden 1 Gew.-% des Photoinitiators
Irgacure® 819 (Ciba Spezialitätenchemie GmbH, Lampertsheim)
und 2000 ppm 2,6-Di-tert.-butyl-4-(dimethylaminomethylen)-
phenol (Ethanox® 703, Ethyl Corp., Baton Rouge, LA 70801) als
Stabilisator zugesetzt. Die Mischung besitzt eine
Klärtemperatur von cholesterisch zu isotrop von 61°C. Sie
enthält ohne Berücksichtigung des Photoinitiators 2,79 mmol/g
polymerisierbarer Gruppen. Ein daraus bei 42°C nach Beispiel
13 erzeugter LC-Film besitzt eine Reflexionsmittenwellenlänge
von 522 nm.
Der Boden einer 1-cm-Küvette wurde mit Pigmenten mit chiraler
Struktur bedeckt und die Küvette mit Toluol aufgefüllt. Nach
einer Stunde wurden die Pigmente in der Küvette geschüttelt,
woraufhin man die Pigmente wieder zu Boden sinken ließ. Mit
einem Reflexionsaufsatz wurde die Reflexionsmittenwellenlänge
der gequollenen Pigmente mit einem UV/VIS-Spektrometer, Modell
Lambda 19 der Fa. Perkin-Elmer, bestimmt und mit der
Reflexionsmittenwellenlänge, auf demselben Meßgerät vermessen,
des entsprechenden LC-Films, aus dem das Pigment gewonnen
worden war, verglichen.
Die in den Beispielen 5 bis 8 und den Vergleichsbeispielen
aufgeführten Monomermischungen aus vernetzba(rer)ren
nematisch(er)n Komponente(n) und chiraler polymerisierbarer
Komponente wurden gemäß der in US-A-5,362,315 (entspricht EP 0 686 674)
beschriebenen Vorgehensweise durch Rakelauftrag auf
einer PET-Trägerfolie in der cholesterischen Phase bei der
jeweils im Beispiel genannten Temperatur zu 3-10 µm dicken
Schichten orientiert und durch UV-Licht mit einer UVA-Dosis
von ca. 300-600 mJcm-2 ausgehärtet. Dabei erhielt man LC-
Filme der jeweils in den Beispielen angegeben Farbe bei
orthogonaler Aufsicht. Unter von der Orthogonalen abweichenden
Betrachtungswinkeln zeigten diese LC-Filme eine jeweils zu
kürzeren Wellenlängen verschobene Farbe.
Der photovernetzte farbgebende LC-Film wurde von der
Trägerfolie abgelöst, wobei LC-Rohschollen erhalten wurden.
Diese Rohschollen wurden anschließend mit einer
Luftstrahlmühle (Firma Retsch) zerkleinert. Das erhaltene
Mahlgut wurde gesiebt und eine Siebfraktion mit einer
mittleren Größe von etwa 30 µm für eine weitere Verarbeitung
verwendet.
Die gemäß Beispiel 11 erhaltenen LC-Pigmente wurden mit einem
Klarlack im Verhältnis 1 : 9 Gewichtsteilen gemischt. Als
Klarlack wurde ein Zweikomponenten-Decklack "Standox" der
Firma Herberts, dem der Härter erst kurz vor der Verarbeitung
zugesetzt wurde, oder ein konventionelles Acrylat-Melaminharz-
Bindemittelsystem der Firma Herberts für die
Kraftfahrzeugreparaturlackierung verwendet. Die Viskosität
wurde mit einem Verdünner auf eine Auslaufzeit von 80 sec. aus
einem DIN-4-Auslaufbecher eingestellt.
Die Mischung aus Pigment und Bindemittel gemäß Bsp. 12 wurde
über Nacht stehen gelassen und mit einem Filmziehgerät (Fa.
Erichsen, D-58675 Hemer) auf schwarzen Glanzkarton
aufgetragen, wobei die Spalthöhe 180 µm und die
Ziehgeschwindigkeit 10 mm/sec betrugen. Nach einer Ablüftzeit
von 10 min. bei Raumtemperatur wurden die Proben 1 h bei 80°C
bzw. 1 h bei 130°C getempert. Die Reflexionsspektren der bei
den unterschiedlichen Temperaturen eingebrannten Lackmuster
wurden mit einem Farbmeßgerät cm 508/d der Fa. Minolta (D-
22923 Ahrensburg) bestimmt. Als Vergleichsmaterial wurden
Pigmente aus LC-Mischungen nach Beispielen 9, 10 und 11
hergestellt und entsprechend appliziert sowie bewertet
(Konzentration polymerisierbarer Gruppen < 3.2 mmol/g).
Claims (8)
1. Mischung aus vernetzbaren flüssigkristallinen Substanzen
mit chiraler Phase (LC-Mischung), enthaltend
polymerisierbare Gruppen, wobei mindestens 90% der
polymerisierbaren Gruppen Bestandteil von Molekülen mit
mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen
(Vernetzermolekülen) sind, dadurch gekennzeichnet, daß 3,2
bis 15 mmol polymerisierbare Gruppen/g LC-Mischung
vorhanden sind.
2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Substanzen mit chiraler Phase enthaltend polymerisierbare
Gruppen, niedermolekulare, oligomere oder polymere
Substanzen mit chiraler Phase oder Mischungen dieser
Substanzen sind.
3. Mischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus Mischungen von
Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-A1-M1-A2-Y2, worin
Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind und polymerisierbare Gruppen wie beispielsweise Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Isocyanat-, Hydroxy-, Vinylether- oder Vinylesterrest bedeuten, und
A1 und A2 gleiche oder verschiedene Reste der allgemeinen Formel CnH2n sind, in der n eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist und eine oder mehrere Methylengruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, und
M1 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3-X3-R4- besitzt, wobei R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene zweibindige Reste ausgewählt aus der Gruppe -O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -S-, -C∼C-, -CH=CH-, -N=N-, -N=N(O)- bedeuten und R2-X2-R3 oder R2-X2 oder R2-X2-R3-X3 auch eine C-C-Bindung sein können und X1, X2, X3 gleiche oder verschiedene Reste sind ausgewählt aus der Gruppe der 1,4-Phenylene, 1,4-Cyclohexylene, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierten Arylene oder Heteroarylene mit 6 bis 10 Atomen im Arylkern, die 1 bis 3 Heteroatome aus der Gruppe O, N und S enthalten, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierte Cycloalkylene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei B1, B2 und B3 gleiche oder verschiedene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -H, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkylthio, C1-C20- Alkylcarbonyl, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochene Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen sein können
mit chiralen Verbindungen der allgemeinen Formel V1-A1-W1-Z- W2-A2-V2, worin
V1 und V2 gleich oder verschieden sind und einen Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Vinylether- oder einen Vinylesterrest, Isocyanatrest, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkthio, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochenen Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen bedeutet, A1 und A2 die genannte Bedeutung haben und
W1 und W2 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3- besitzen, wobei
R1, R2 und R3 die genannte Bedeutung haben und R2 oder R2-X2 auch eine C-C-Bindung sein kann und
X1 und X2 die genannte Bedeutung haben und
Z einen zweibindigen chiralen Rest aus der Gruppe der Dianhydrohexite, Hexosen, Pentosen, Binaphthylderivate, Biphenylderivate, Weinsäurederivate oder optisch aktiven Glykole bedeutet,
bestehen, wobei die Konzentration der polymerisierbaren Gruppen von denen sich mindestens 90% an Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen befinden, in der Gesamtmischung zwischen 3, 2 und 15 mmol/g beträgt.
Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-A1-M1-A2-Y2, worin
Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind und polymerisierbare Gruppen wie beispielsweise Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Isocyanat-, Hydroxy-, Vinylether- oder Vinylesterrest bedeuten, und
A1 und A2 gleiche oder verschiedene Reste der allgemeinen Formel CnH2n sind, in der n eine ganze Zahl von 0 bis 20 ist und eine oder mehrere Methylengruppen durch Sauerstoffatome ersetzt sein können, und
M1 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3-X3-R4- besitzt, wobei R1, R2, R3 und R4 gleiche oder verschiedene zweibindige Reste ausgewählt aus der Gruppe -O-, -COO-, -CONH-, -CO-, -S-, -C∼C-, -CH=CH-, -N=N-, -N=N(O)- bedeuten und R2-X2-R3 oder R2-X2 oder R2-X2-R3-X3 auch eine C-C-Bindung sein können und X1, X2, X3 gleiche oder verschiedene Reste sind ausgewählt aus der Gruppe der 1,4-Phenylene, 1,4-Cyclohexylene, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierten Arylene oder Heteroarylene mit 6 bis 10 Atomen im Arylkern, die 1 bis 3 Heteroatome aus der Gruppe O, N und S enthalten, der mit B1 und/oder B2 und/oder B3 substituierte Cycloalkylene mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wobei B1, B2 und B3 gleiche oder verschiedene Substituenten ausgewählt aus der Gruppe -H, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkylthio, C1-C20- Alkylcarbonyl, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochene Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen sein können
mit chiralen Verbindungen der allgemeinen Formel V1-A1-W1-Z- W2-A2-V2, worin
V1 und V2 gleich oder verschieden sind und einen Acrylat- oder Methacrylatrest, Epoxidrest, Vinylether- oder einen Vinylesterrest, Isocyanatrest, C1-C20-Alkyl, C1-C20-Alkoxy, C1-C20-Alkthio, C1-C20-Alkoxycarbonyl, C1-C20- Alkylthiocarbonyl, -OH, -F, -C1, -Br, -I, -CN, -NO2, Formyl, Acetyl und durch Ethersauerstoff, Thioetherschwefel oder Estergruppen unterbrochenen Alkyl-, Alkoxy- oder Alkylthioreste mit 1-20 Kohlenstoffatomen bedeutet, A1 und A2 die genannte Bedeutung haben und
W1 und W2 die allgemeine Formel -R1-X1-R2-X2-R3- besitzen, wobei
R1, R2 und R3 die genannte Bedeutung haben und R2 oder R2-X2 auch eine C-C-Bindung sein kann und
X1 und X2 die genannte Bedeutung haben und
Z einen zweibindigen chiralen Rest aus der Gruppe der Dianhydrohexite, Hexosen, Pentosen, Binaphthylderivate, Biphenylderivate, Weinsäurederivate oder optisch aktiven Glykole bedeutet,
bestehen, wobei die Konzentration der polymerisierbaren Gruppen von denen sich mindestens 90% an Molekülen mit mindestens zwei polymerisierbaren Gruppen befinden, in der Gesamtmischung zwischen 3, 2 und 15 mmol/g beträgt.
4. Mischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie
70 bis 99 Gew.-% Verbindungen der allgemeinen Formel Y1-A1-
M1-A2-Y2 und 1 bis 30 Gew.-% Verbindungen der allgemeinen
Formel V1-A1-W1-Z-W2-A2-V2 enthält.
5. LC-Filme oder LC-Pigmente bestehend aus vernetzten
erfindungsgemäßen LC-Mischungen gemäß einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 4.
6. Verfahren zur Herstellung eines LC-Films gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß eine LC-Mischung gemäß einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 in flüssigkristallinem
Zustand auf einen glatten Untergrund aufgebracht und
orientiert wird, durch Polymerisation der LC-Mischung
dreidimensional vernetzt wird und von der Unterlage
abgelöst wird.
7. Verfahren zur Herstellung von LC-Pigmenten gemäß Anspruch
5, dadurch gekennzeichnet, daß ein LC-Film gemäß Anspruch 5
in plättchenförmige Partikel zerkleinert wird.
8. Überzugsmittel, enthaltend LC-Pigmente oder LC-Filme gemäß
Anspruch 5.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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