DE112017005490T5 - NANO CAPSULES CONTAINING A LIQUID CRYSTALLINE MEDIUM - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Nanokapseln, die ein mesogenes Medium, eine polymere Schale und ein oder mehrere Zusatzstoffe enthalten, ihre Verwendung in elektrooptischen Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Nanokapseln.The present invention relates to nanocapsules containing a mesogenic medium, a polymeric shell, and one or more additives, their use in electro-optical devices, and methods of making the nanocapsules.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Nanokapseln, die ein nachstehend dargelegtes mesogenes Medium, eine polymere Schale und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten, ihre Verwendung in elektrooptischen Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Nanokapseln.The present invention relates to nanocapsules containing a mesogenic medium set forth below, a polymeric shell and one or more additives, their use in electro-optic devices, and methods of making the nanocapsules.

Flüssigkristalline (FK) Medien werden häufig in Flüssigkristallanzeigen (LCDs), insbesondere in elektrooptischen Anzeigen mit Aktivmatrix- oder Passivmatrix-Ansteuerung, zur Anzeige von Informationen verwendet. Bei Aktivmatrix-Anzeigen werden einzelne Pixel üblicherweise durch integrierte, nichtlineare aktive Elemente wie Transistoren, beispielsweise Dünnschichttransistoren (TFTs), angesteuert, bei Passiv-Matrix-Anzeigen werden einzelne Pixel üblicherweise durch das Multiplexverfahren angesteuert, wie aus dem Stand der Technik bekannt.Liquid crystalline (FK) media are often used in liquid crystal displays (LCDs), particularly in electro-optical displays with active matrix or passive matrix drive, for displaying information. In active matrix displays, individual pixels are usually driven by integrated, non-linear active elements such as transistors, for example thin-film transistors (TFTs). In passive-matrix displays, individual pixels are usually driven by the multiplexing method, as is known from the prior art.

Noch häufig werden LCDs vom Typ TN („Twisted Nematic“) verwendet, die jedoch den Nachteil einer starken Betrachtungswinkelabhängigkeit des Kontrasts aufweisen. Außerdem sind sogenannte VA(„Verticallly Aligned“)-Anzeigen bekannt, die einen breiteren Betrachtungswinkel haben. Weiterhin sind OCB(„optically compensated bend“)-Anzeigen bekannt, die auf einem Doppelbrechungseffekt basieren und eine FK-Schicht mit einer sogenannten „Biegungs“-Ausrichtung aufweisen. Bekannt sind auch sogenannte IPS(„In-Plane Switching“)-Anzeigen, die eine FK-Schicht zwischen zwei Substraten enthalten, wo die beiden Elektroden auf nur einem der beiden Substrate angeordnet sind und vorzugsweise vermaschte, kammförmige Strukturen aufweisen. Weiterhin sind sogenannte FFS(„Fringe Field Switching“)-Anzeigen vorgesehen, die zwei Elektroden auf demselben Substrat enthalten, wobei eine Elektrode kammförmig strukturiert und die andere unstrukturiert ist. Dadurch wird ein starkes sogenanntes „Fringe Field“, d.h. ein starkes elektrisches Feld in der Nähe der Kante der Elektroden, und in der gesamten Zelle ein elektrisches Feld, das sowohl eine starke vertikale Komponente als auch eine starke horizontale Komponente aufweist, erzeugt.Still more frequently, TN ("Twisted Nematic") type LCDs are used, but have the disadvantage of a strong viewing angle dependence of contrast. In addition, so-called VA ("Verticallly Aligned") displays are known, which have a wider viewing angle. Furthermore, OCB ("optically compensated bend") displays are known which are based on a birefringence effect and have an FK layer with a so-called "bend" orientation. So-called IPS ("in-plane switching") displays are also known, which contain an FK layer between two substrates, where the two electrodes are arranged on only one of the two substrates and preferably have meshed, comb-shaped structures. Furthermore, so-called FFS (Fringe Field Switching) displays are provided which contain two electrodes on the same substrate, one electrode being comb-shaped and the other unstructured. This creates a strong so-called "fringe field", i. a strong electric field near the edge of the electrodes, and an electric field throughout the cell that has both a strong vertical component and a strong horizontal component.

Eine Weiterentwicklung sind Anzeigen des sogenannten PS(„Polymer Sustained“)- oder PSA(„Polymer Sustained Alignment“)-Typs, für die gelegentlich auch der Begriff „Polymer stabilized“ verwendet wird. In diesen wird eine kleine Menge, zum Beispiel 0,3 Gew.-%, typischerweise < 1 Gew-%, einer oder mehrerer polymerisierbarer Verbindungen, vorzugsweise polymerisierbarer monomerer Verbindung(en), zu dem FK-Medium gegeben und, nach dem Einfüllen des FK-Mediums in die Anzeige, in situ polymerisiert oder vernetzt, üblicherweise durch UV-Photopolymerisation, gegebenenfalls unter Anlegen einer Spannung an die Elektroden der Anzeige. Die Polymerisation wird bei einer Temperatur durchgeführt, bei der das FK-Medium eine Flüssigkristallphase zeigt, üblicherweise bei Raumtemperatur. Als besonders geeignet hat sich die Zugabe von polymerisierbaren mesogenen oder flüssigkristallinen Verbindungen, auch als reaktive Mesogene oder „RMs“ bekannt, zu dem FK-Gemisch erwiesen.A further development are displays of the so-called PS ("Polymer Sustained") or PSA ("Polymer Sustained Alignment") type, for which the term "polymer stabilized" is sometimes used. In these, a small amount, for example 0.3% by weight, typically <1% by weight, of one or more polymerisable compounds, preferably polymerisable monomeric compound (s), is added to the LC medium and, after filling the FK medium in the display, polymerized or crosslinked in situ, usually by UV photopolymerization, optionally under application of a voltage to the electrodes of the display. The polymerization is carried out at a temperature at which the FK medium shows a liquid crystal phase, usually at room temperature. The addition of polymerisable mesogenic or liquid-crystalline compounds, also known as reactive mesogens or "RMs", to the LC mixture has proved particularly suitable.

Außerdem wurden Anzeigen auf der Basis von polymerdispergierten Flüssigkristallfolien (PDLC-Folien) beschrieben, siehe z.B. US 4,688,900 . In solchen PDLC-Folien werden gewöhnlich mikrometergroße Tröpfchen (Mikrotröpfchen) des FK-Mediums statistisch in einer Polymermatrix verteilt. Die FK-Domänen in diesen phasengetrennten Systemen haben eine Größe, die zu starker Streuung von Licht führen kann. PDLC-Folien werden üblicherweise unter Verwendung von Verfahren zur polymerisationsinduzierten Phasentrennung (PIPS) hergestellt, wobei die Phasentrennung reaktionsinduziert ist. Alternativ können PDLC-Folien auf der Basis von temperaturinduzierter Phasentrennung (TIPS) oder lösungsmittelinduzierter Phasentrennung (SIPS) hergestellt werden. Neben PDLC-Folien sind sogenannte Polymer Network Liquid Crystal(PNLC)-Systeme bekannt, wobei ein Polymernetzwerk in einer kontinuierlichen FK-Phase gebildet wird.In addition, displays based on polymer-dispersed liquid-crystal films (PDLC films) have been described, see, for example, US Pat US 4,688,900 , In such PDLC films, micron sized droplets (microdroplets) of the FK medium are usually randomly distributed in a polymer matrix. The FK domains in these phase separated systems have a size that can lead to excessive scattering of light. PDLC films are typically made using polymerization-induced phase separation (PIPS) processes where the phase separation is reaction-induced. Alternatively, PDLC films based on temperature-induced phase separation (TIPS) or solvent-induced phase separation (SIPS) can be prepared. Besides PDLC films, so-called polymer network liquid crystal (PNLC) systems are known, wherein a polymer network is formed in a continuous FK phase.

Weiterhin wurden verkapselte FK-Materialien (Mikrokapseln) im Mikrometerbereich zur Verwendung in Anzeigen beschrieben, wobei die Mikrokapseln durch Bilden einer wässrigen Emulsion eines FK-Materials mit einem nicht mischbaren Bindemittel wie Polyvinylalkohol (PVA) hergestellt werden, das als Verkapselungsmedium dient, siehe z.B. US 4,435,047 .Furthermore, encapsulated micron FK (microcapsule) materials have been described for use in displays wherein the microcapsules are prepared by forming an aqueous emulsion of FK material with an immiscible binder such as polyvinyl alcohol (PVA), which serves as the encapsulating medium, see, for example US 4,435,047 ,

Ein Verfahren zur Mikroverkapselung eines elektrooptischen Fluids unter Verwendung der Polymerisation von mindestens teilweise solubilisierten Polymervorläufern und Vernetzung wird in der WO 2013/110564 A1 beschrieben.A method for microencapsulating an electro-optic fluid using polymerization of at least partially solubilized polymer precursors and crosslinking is disclosed in U.S. Pat WO 2013/110564 A1 described.

Zusätzlich zu den obigen Anzeigetypen wurden kürzlich LCDs vorgeschlagen, die eine Schicht beinhalten, die Nanokapseln enthält, wobei die Nanokapseln Flüssigkristallmoleküle enthalten. Beispielsweise ist eine Konfiguration einer LCD-Vorrichtung, die mit einer Schicht angeordnet ist, die solche Nanokapseln in einem sogenannten Puffermaterial enthält, in der US 2014/0184984 A1 beschrieben.In addition to the above display types, LCDs have recently been proposed which include a layer containing nanocapsules, the nanocapsules containing liquid crystal molecules. For example, a configuration of an LCD device arranged with a layer containing such nanocapsules in a so-called buffer material in which US 2014/0184984 A1 described.

Eine weitere LCD-Vorrichtung mit darin angeordneten Nanokapseln ist in der US 2012/0113363 A1 beschrieben. Another LCD device with nanocapsules disposed therein is shown in FIG US 2012/0113363 A1 described.

Kang und Kim beschreiben in Optics Express, 2013, Bd. 21, S. 15719-15727 , optisch isotrope nanoverkapselte FKs zur Verwendung in Anzeigen, die auf dem Kerr-Effekt und In-Plane-Switching basieren. Nanokapseln mit einem mittleren Durchmesser von etwa 110 nm werden hergestellt, indem man ein nematisches FK zu einem Gemisch aus nichtionischem polymerem Tensid und PVA, das als schalenbildendes Polymer dient, und wasserlöslichem Emulgator, gelöst in wässriger Lösung, gibt, eine Nanoemulsion bildet, die Nanoemulsion auf einen Trübungspunkt erhitzt und rührt, um PVA um die FK-Nanotröpfchen herum abzutrennen, und die polymere Schale mit Vernetzungsmitteln wie Dialdehyden vernetzt. Weiterhin wird eine Beschichtungslösung beschrieben, welche die hergestellten FK-Nanokapseln, hydrophiles PVA als Bindemittel und Ethylenglykol als Weichmacher enthält. Kang and Kim describe in Optics Express, 2013, Vol. 21, pp. 15719-15727 , optically isotropic nano-encapsulated FKs for use in displays based on Kerr effect and in-plane switching. Nanocapsules with a mean diameter of about 110 nm are prepared by adding a nematic FK to a mixture of nonionic polymeric surfactant and PVA, which serves as a shell-forming polymer, and water-soluble emulsifier dissolved in aqueous solution, forming a nanoemulsion, the nanoemulsion heated to a cloud point and stirred to separate PVA around the FK nanodroplets, and crosslinked the polymeric shell with crosslinking agents such as dialdehydes. Furthermore, a coating solution is described which contains the prepared FK nanocapsules, hydrophilic PVA as a binder and ethylene glycol as a plasticizer.

In der WO 2009/085082 A1 werden poröse Nanopartikel aus vernetztem Polymer beschrieben, die wie ein Schwamm wirken können, um FK-Substanzen aufzusaugen, wobei eine Anwendung als Phasenverzögerungsfolien in einem LCD möglich ist.In the WO 2009/085082 A1 For example, porous cross-linked polymer nanoparticles are described which can act as a sponge to soak up FRP substances, and which can be used as phase retardation films in an LCD.

In der Technik besteht Bedarf an Nanokapseln mit verbesserten und gegebenenfalls abstimmbaren elektrooptischen und physikalischen Eigenschaften, insbesondere zur Verwendung in elektrooptischen Vorrichtungen. Darüber hinaus besteht Bedarf an einem verbesserten, einfachen Prozess, der die leichte Herstellung solcher Nanokapseln ermöglicht. Außerdem besteht Bedarf an einer Zusammensetzung, die in dem Verfahren nützlich ist.There is a need in the art for nanocapsules having improved and optionally tunable electro-optic and physical properties, particularly for use in electro-optic devices. In addition, there is a need for an improved, simple process that allows easy production of such nanocapsules. There is also a need for a composition useful in the process.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, verbesserte Nanokapseln bereitzustellen, die mesogene Medien enthalten und günstige Eigenschaften aufweisen. Es ist eine weitere Aufgabe, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln, die mesogene Medien enthalten, bereitzustellen, wobei die Zusammensetzungen und Materialien, die bei der Herstellung verwendet werden, eine günstige Leistung während der Verkapselung ermöglichen und weiterhin Nutzen bei den resultierenden Nanokapseln liefern. Insbesondere ist es eine Aufgabe, Nanokapseln bereitzustellen, die eine reduzierte Betriebsspannung in elektrooptischen Anwendungen erlauben, sowie ein Verfahren und verbesserte Zusammensetzungen bereitzustellen, die zum Erhalten der Nanokapseln beitragen, wobei weiterhin nutzbringende Eigenschaften wie ein ausgezeichneter Dunkelzustand, günstig geringe Hysterese und Eignung zur Filmbildung gleichzeitig erhalten werden können. Es ist eine weitere Aufgabe, die die Nanokapseln derart bereitzustellen, dass die in den Nanokapseln enthaltenen mesogenen Medien geeignet hohes Δε und einen hohen elektrischen Widerstand sowie geeignet hohes Δn und günstige Werte der elektrooptischen Parameter aufweisen, wobei weiterhin insbesondere eine relativ geringe Rotationsviskosität und günstige Zuverlässigkeit geboten werden. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe, dass die in den Nanokapseln enthaltenen mesogenen Medien breite und stabile FK-, insbesondere nematische, Phasenbereiche, niedrige Schmelzpunkte und einen relativ hohen Klärpunkt und ein geeignet hohes Spannungshaltevermögen aufweisen. Es ist eine weitere Aufgabe, stabile und zuverlässige Nanokapseln und Verbundsysteme bereitzustellen, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthalten, die in Lichtmodulationselementen und elektrooptischen Vorrichtungen nützlich sind, insbesondere mit einer geeignet niedrigen Schwellenspannung, günstig kurzen Schaltzeiten, verbessertem Niedrigtemperaturverhalten und einer Verbesserung der Betriebseigenschaften bei niedrigen Temperaturen, einer minimalen Temperaturabhängigkeit der elektrooptischen Parameter, wie beispielsweise die Schwellenspannung, und einem hohen Kontrast. Es ist weiterhin eine Aufgabe, Nanokapseln und Verbundsysteme in Lichtmodulationselementen und elektrooptischen Vorrichtungen bereitzustellen, die einen günstig weiten Betrachtungswinkelbereich haben und die im Wesentlichen unempfindlich gegen äußere Kräfte wie Berührungen sind. Weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung sofort ersichtlich.An object of the present invention is therefore to provide improved nanocapsules containing mesogenic media and having favorable properties. It is a further object to provide an improved method of making nanocapsules containing mesogenic media wherein the compositions and materials used in the manufacture enable favorable performance during encapsulation and continue to provide utility in the resulting nanocapsules. In particular, it is an object to provide nanocapsules that allow reduced operating voltage in electro-optic applications, as well as to provide a method and improved compositions that help preserve the nanocapsules while still having beneficial properties such as excellent dark conditions, low hysteresis, and film formation ability can be obtained. It is a further object to provide the nanocapsules such that the mesogenic media contained in the nanocapsules have suitably high Δε and a high electrical resistance as well as suitably high Δn and favorable values of the electro-optical parameters, moreover in particular a relatively low rotational viscosity and favorable reliability be offered. In addition, it is an object that the mesogenic media contained in the nanocapsules have broad and stable FK, in particular nematic, phase ranges, low melting points and a relatively high clearing point and a suitably high voltage holding capacity. It is a further object to provide stable and reliable nanocapsules and composite systems containing the nanocapsules and binder useful in light modulating elements and electro-optic devices, in particular with a suitably low threshold voltage, favorably short switching times, improved low temperature performance, and improved operating characteristics low temperatures, a minimum temperature dependence of the electro-optical parameters, such as the threshold voltage, and a high contrast. It is a further object to provide nanocapsules and composite systems in light modulating elements and electro-optic devices that have a favorably wide viewing angle range and that are substantially insensitive to external forces such as touch. Other objects of the present invention will be readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description.

Die Aufgaben werden durch den Gegenstand gelöst, der in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist, während bevorzugte Ausführungsformen in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen dargelegt sind und im Folgenden weiter beschrieben werden.The objects are achieved by the subject matter defined in the independent claims, while preferred embodiments are set forth in the respective dependent claims and further described below.

Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere die folgenden Punkte bereit, einschließlich Hauptaspekte, bevorzugte Ausführungsformen und besondere Merkmale, die jeweils alleine und in Kombination zur Lösung der obigen Aufgaben beitragen und letztendlich zusätzliche Vorteile bieten.In particular, the present invention provides the following points, including major aspects, preferred embodiments, and particular features, each of which alone and in combination contribute to the achievement of the above objects and ultimately provide additional advantages.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln bereit, wobei das Verfahren

  1. (a) Bereitstellen einer Zusammensetzung, enthaltend
    1. (i) ein mesogenes Medium, das eine oder mehrere Verbindungen der Formel I R-A-Y-A'-R' I enthält, wobei
      R und R'
      unabhängig voneinander eine Gruppe bedeuten, die aus F, CF3, OCF3, CN und geradkettigem oder verzweigtem Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder geradkettigem oder verzweigtem Alkenyl mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, das unsubstituiert, einfach durch CN oder CF3 substituiert oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert ist und wobei eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
      A und A'
      unabhängig voneinander eine Gruppe bedeuten, die aus -Cyc-, -Phe-, -Cyc-Cyc-, -Cyc-Phe-, -Phe-Phe-, -Cyc-Cyc-Cyc-, -Cyc-Cyc-Phe-, -Cyc-Phe-Cyc-, -Cyc-Phe-Phe-, -Phe-Cyc-Phe-, -Phe-Phe-Phe- und den jeweiligen Spiegelbildern davon ausgewählt ist, wobei Cyc trans-1,4-Cyclohexylen ist, in dem eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch O ersetzt sein können, und wobei Phe 1,4-Phenylen ist, in dem eine oder zwei nicht benachbarte CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und das durch ein oder zwei F substituiert sein kann, und
      Y
      Einfachbindung, -COO-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH2O-, -CF2O-, -CH=CH-, -CF=CF- oder -C≡C- bedeutet, und
    2. (ii) eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen,
  2. (b) Dispergieren der Zusammensetzung als Nanotröpfchen in einer wässrigen Phase unter Verwendung eines Tensids,
  3. (c) Polymerisieren der einen oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen, um Nanokapseln zu erhalten, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern enthalten, der das mesogene Medium enthält,
umfasst, wobei zusätzlich ein oder mehrere Zusatzstoffe
  • - zu der Zusammensetzung bzw. den Nanotröpfchen vor der Polymerisation vor der Polymerisation und/oder
  • - zu den erhaltenen Nanokapseln hinzugegeben werden.
A first aspect of the present invention provides a process for producing nanocapsules, which process
  1. (a) providing a composition containing
    1. (i) a mesogenic medium containing one or more compounds of formula I RAY-A'-R 'I contains, where
      R and R '
      independently represent a group selected from F, CF 3 , OCF 3 , CN and straight or branched alkyl or alkoxy of 1 to 15 carbon atoms or straight or branched alkenyl of 2 to 15 carbon atoms which is unsubstituted, simply by CN or CF. 3 is substituted or monosubstituted or polysubstituted by halogen and in which one or more CH 2 groups in each case independently of one another by -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or - C≡C- can be replaced, that oxygen atoms are not directly linked,
      A and A '
      independently of one another denote a group consisting of -Cyc, -Phe-, -Cyc-Cyc-, -Cyc-Phe-, -Phe-Phe-, -Cyc-Cyc-Cyc-, -Cyc-Cyc-Phe-, -Cyc-Phe-Cyc, -Cyc-Phe-Phe, -Phe-Cyc-Phe, -Phe-Phe-Phe- and the respective mirror images thereof is selected, wherein Cyc is trans-1,4-cyclohexylene, in which one or two non-adjacent CH 2 groups may be replaced by O, and where Phe is 1,4-phenylene, in which one or two non-adjacent CH groups may be replaced by N and substituted by one or two F. can be, and
      Y
      Single bond, -COO-, -CH 2 CH 2 -, -CF 2 CF 2 -, -CH 2 O-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C- , and
    2. (ii) one or more polymerizable compounds,
  2. (b) dispersing the composition as nanodroplets in an aqueous phase using a surfactant,
  3. (c) polymerizing the one or more polymerizable compounds to obtain nanocapsules each containing a polymeric shell and a core containing the mesogenic medium,
which additionally comprises one or more additives
  • to the composition or the nanodroplets before the polymerization before the polymerization and / or
  • - added to the obtained nanocapsules.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass es durch Bereitstellen des erfindungsgemäßen Verfahrens, das eine Kombination der Schritte (a) bis (c) wie oben dargelegt umfasst, wobei weiterhin zu den Nanotröpfchen vor der Polymerisation zusätzlich ein oder mehrere Zusatzstoffe zugegeben werden oder darin enthalten sind und/oder zu den erhaltenen Nanokapseln hinzugegeben werden, möglich ist, Nanokapseln, die ein mesogenes Medium enthalten, in einem verbesserten und überraschend einfachen Verfahren herzustellen. Die aus dem Verfahren erhältlichen Nanokapseln zeigen günstige Charakteristika hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Kennzeichen, insbesondere bezüglich ihrer elektrooptischen Eigenschaften und ihrer Eignung in Lichtmodulationselementen und elektrooptischen Vorrichtungen.Surprisingly, it has been found that by adding the process according to the invention comprising a combination of steps (a) to (c) as set forth above, in addition to the nanodroplets prior to the polymerization, one or more additives are additionally added or contained and / / or added to the resulting nanocapsules, it is possible to prepare nanocapsules containing a mesogenic medium in an improved and surprisingly simple process. The nanocapsules obtainable from the process show favorable characteristics in terms of their physical and chemical characteristics, in particular with regard to their electro-optical properties and their suitability in light modulation elements and electro-optical devices.

Es ist möglich, den/die Zusatzstoff(e) zu der Zusammensetzung oder den Nanotröpfchen hinzuzugeben, bevor der Polymerisationsschritt durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann/können der/die Zusatzstoff(e) zugegeben werden, nachdem die Polymerisation durchgeführt und die Nanokapseln gebildet wurden.It is possible to add the additive (s) to the composition or nanodroplets before the polymerization step is performed. Alternatively or additionally, the additive (s) may be added after the polymerization has been carried out and the nanocapsules have been formed.

Gemäß einer Ausführungsform werden die erhaltenen Nanokapseln in einem Schritt (d) nach der Polymerisation gemäß Schritt (c) mit dem einen oder den mehreren Zusatzstoffen versetzt.According to one embodiment, the nanocapsules obtained are added in a step (d) after the polymerization according to step (c) with the one or more additives.

In einer Ausführungsform werden in Schritt (b) zwei oder mehr Tenside verwendet, nämlich in dem Fall, wo der/die zusätzlich hinzugefügte(n) Zusatzstoff(e) Tensid(e) ist/sind. Zum Beispiel kann es bevorzugt sein, zwei Tenside zu verwenden, um die Tröpfchengröße und die Grenzflächeneigenschaften der Tröpfchen und der gebildeten Kapseln anzupassen. Vor, während oder nach der Bildung der Nanotröpfchen-Dispersion gemäß Schritt (b) können auch ein oder mehrere weitere Zusatzstoffe zugegeben werden, d.h. zusätzlich zu dem/den Tensid(en). Beispielsweise kann ein Mittel verwendet werden, das die Benetzbarkeit, Löslichkeit, Viskosität oder den osmotischen Druck beeinflusst. Insbesondere können vorzugsweise vor, während oder auch nach Schritt (b) zusätzlich hydrophobe oder hydrophobierende Mittel zugegeben werden.In one embodiment, two or more surfactants are used in step (b), namely in the case where the additional additive (s) added is / are surfactant (s). For example, it may be preferable to use two surfactants to adjust the droplet size and interfacial properties of the droplets and capsules formed. Before, during or after the formation of the nanodroplet dispersion according to step (b), one or more further additives may also be added, ie in addition to the surfactant (s). For example, an agent can be used which has the wettability, solubility, Viscosity or osmotic pressure. In particular, it is preferably additionally possible to add hydrophobic or hydrophobicizing agents before, during or after step (b).

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das eine oder die mehreren Zusatzstoffe, die in Schritt (d) zugegeben werden, ein oder mehrere Tenside. Der/Die Zusatzstoff(e), vorzugsweise das/die Tensid(e), können so gewählt werden, dass sie an das/die in Schritt (b) verwendete(n) Tensid(e) angeglichen oder angepasst sind, oder sie können sogar gleich sein. Es ist jedoch auch möglich und in vielen Fällen bevorzugt, Zusatzstoff(e), vorzugsweise Tensid(e), in Schritt (d) freier auszuwählen und zu verwenden, d.h. im Allgemeinen unabhängig von dem/den in Schritt (b) eingesetzten Tensid(en).In a preferred embodiment, the one or more additives added in step (d) are one or more surfactants. The additive (s), preferably the surfactant (s), may be chosen to be or are matched to the surfactant (s) used in step (b), or may even be added be equal. However, it is also possible, and in many cases preferred, to more freely select and use additive (s), preferably surfactant (s), in step (d), i. generally independent of the surfactant (s) used in step (b).

Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch Verwendung des Tensids gemäß Schritt (b) in Kombination mit der Verwendung des Zusatzstoffs, entweder vor der Polymerisation zugegeben oder gemäß Schritt (d) zugegeben und in einigen Fällen sogar vor und nach der Polymerisation zugegeben, Nanokapseln bereitgestellt werden können, die bei reduzierter Betriebsspannung eine günstige elektrooptische Leistung erlauben. Die kombinierte Verwendung des Zusatzstoffs und der Tensidmittel wie oben dargelegt kann gleichzeitig weitere Nutzen bieten, insbesondere kann sie dazu beitragen, einen ausgezeichneten Dunkelzustand, ein hohes Kontrastverhältnis, eine günstig geringe Hysterese und die Eignung zur Filmbildung zu erreichen.Surprisingly, it has been found that by using the surfactant of step (b) in combination with the use of the additive, either added prior to polymerization or added according to step (d) and in some cases even added before and after the polymerization, nanocapsules can be provided which allow a low electro-optic performance at reduced operating voltage. The combined use of the additive and the surfactant agents as set forth above can provide additional benefits at the same time, in particular, it can help to achieve excellent dark conditions, high contrast ratio, low hysteresis and filming ability.

Die Menge an Zusatzstoff, die jeweils vor der Polymerisation oder wie in Schritt (d) zugegeben wird, beträgt, bezogen auf die Zusammensetzung wie in Schritt (a) bereitgestellt, vorzugsweise 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 2,5 Gew.-% oder weniger und noch bevorzugter 1 Gew.-% oder weniger. In einer Ausführungsform wird die Menge an Zusatzstoff, bezogen auf die Zusammensetzung, wie in Schritt (a) bereitgestellt, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eingestellt.The amount of additive added before each polymerization or as in step (d), based on the composition as provided in step (a), is preferably 5% by weight or less, more preferably 2.5% by weight. % or less, and more preferably 1% by weight or less. In one embodiment, the amount of additive, based on the composition, as provided in step (a), more preferably in the range of 0.05 wt.% To 1 wt.%, And more preferably in the range of 0.1 wt % to 1% by weight.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale, einen Kern, der ein mesogenes Medium enthält, das eine oder mehrere Verbindungen der Formel I wie vor- und nachstehend dargelegt enthält, und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten.Another aspect of the invention relates to nanocapsules, each containing a polymeric shell, a core containing a mesogenic medium containing one or more compounds of formula I set forth above and below, and one or more additives.

Es wurde vorteilhaft erkannt, dass verbesserte Nanokapseln, insbesondere im Hinblick auf eine reduzierte Betriebsspannung in elektrooptischen Anwendungen, zusammen mit weiteren nutzbringenden Eigenschaften wie vor- und nachstehend beschrieben durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden oder erhältlich sind. In dieser Hinsicht kann eine Reduzierung der Betriebsspannung wiederum günstig zu einer reduzierten Temperaturabhängigkeit des elektrooptischen Schaltens führen.It was advantageously recognized that improved nanocapsules, in particular with regard to a reduced operating voltage in electro-optical applications, together with other beneficial properties as described above and below, are obtained or obtainable by carrying out the method according to the invention. In this regard, a reduction of the operating voltage can in turn lead favorably to a reduced temperature dependence of the electro-optical switching.

In einer Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Zusatzstoffe in der polymeren Schale enthalten. Zusätzlich oder alternativ können der eine oder die mehreren Zusatzstoffe in dem Kern enthalten sein, der das mesogene Medium enthält. Besonders bevorzugt befindet sich der Zusatzstoff oder zumindest ein Teil davon an oder nahe der Grenzfläche zwischen der Schale und dem Kern. Es ist bevorzugt, dass der Zusatzstoff als Tensid dienen kann.In one embodiment, the one or more additives are contained in the polymeric shell. Additionally or alternatively, the one or more additives may be contained in the core containing the mesogenic medium. Most preferably, the additive or at least a portion thereof is at or near the interface between the shell and the core. It is preferred that the additive can serve as a surfactant.

Vorzugsweise enthalten die Nanokapseln den/die Zusatzstoff(e) in einer Menge, bezogen auf die gesamte Kapselzusammensetzung, von 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter von 2,5 Gew.-% oder weniger und noch bevorzugter von 1 Gew.-% oder weniger. In einer Ausführungsform wird die Menge an Zusatzstoff, bezogen auf die gesamte Kapselzusammensetzung, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eingestellt.Preferably, the nanocapsules contain the additive (s) in an amount, based on the total capsule composition, of 5 wt.% Or less, more preferably 2.5 wt.% Or less and even more preferably 1 wt.%. Or less. In one embodiment, the amount of additive, based on the total capsule composition, more preferably in the range of 0.05 wt .-% to 1 wt .-% and more preferably in the range of 0.1 wt .-% to 1 wt. -% set.

In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nanokapseln bereit, wobei das Verfahren die Schritte (i) Bereitstellen von Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern, der ein mesogenes Medium enthält, das eine oder mehrere Verbindungen der Formel I wie vor- und nachstehend dargelegt enthält, enthalten und (ii) Hinzufügen eines oder mehrerer Zusatzstoffe zu den Nanokapseln wie bereitgestellt umfasst.In a further aspect, the invention provides a process for preparing the nanocapsules of the invention, the process comprising the steps of (i) Providing nanocapsules each containing a polymeric shell and a core containing a mesogenic medium containing one or more compounds of formula I set forth above and below, and (ii) adding one or more additives to the nanocapsules as provided includes.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems bereitgestellt, wobei das Verfahren

  • - Bereitstellen von Nanokapseln, die jeweils
    • eine polymere Schale,
    • einen Kern, der ein mesogenes Medium wie vor- und nachstehend dargelegt enthält,
    • und gegebenenfalls einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten,
  • - Hinzufügen eines oder mehrerer Bindemittel zu den Nanokapseln und
  • - Zugeben eines oder mehrerer Zusatzstoffe zusammen mit der oder im Anschluss an die Zugabe des einen oder der mehreren Bindemittel
umfasst.In a further aspect of the present invention there is provided a method of making a composite system, the method
  • - Provide nanocapsules, respectively
    • a polymeric shell,
    • a core containing a mesogenic medium as set forth above and below,
    • and optionally contain one or more additives,
  • Add one or more binders to the nanocapsules and
  • Adding one or more additives together with or subsequent to the addition of the one or more excipients
includes.

Es wurde gefunden, dass die Kombination der Nanokapseln mit Bindemittelmaterial(ien) die Verarbeitbarkeit und Anwendbarkeit des lichtmodulierenden Materials insbesondere im Hinblick auf das Beschichten, Betropfen oder Bedrucken von Substraten und die Filmbildung in geeigneter Weise beeinflussen und erhöhen kann. Das eine oder die mehreren Bindemittel können sowohl als Dispergiermittel als auch als Adhäsions- oder Bindemittel wirken und bieten weiterhin eine geeignete physikalische und mechanische Stabilität, während die Flexibilität erhalten oder sogar gefördert wird. Weiterhin kann die Dichte oder Konzentration der Kapseln vorteilhaft eingestellt werden, indem die Menge des bereitgestellten Bindemittel- oder Puffermaterials variiert wird.It has been found that the combination of the nanocapsules with binder material (s) can appropriately influence and increase the processability and applicability of the light modulating material, in particular with regard to the coating, dripping or printing of substrates and the film formation. The one or more binders can act both as a dispersant and as an adhesive or binder, and further provide suitable physical and mechanical stability while maintaining or even promoting flexibility. Furthermore, the density or concentration of the capsules can be advantageously adjusted by varying the amount of binder or buffer material provided.

Durch die Möglichkeit, die hergestellten Nanopartikel oder -kapseln beispielsweise durch Zentrifugieren, Filtrieren oder Trocknen zu konzentrieren und erneut zu dispergieren, ist es möglich, die Dichte oder den Anteil der Partikel in einer Folie oder Schicht unabhängig von der Konzentration wie aus dem ursprünglichen Produktionsprozess erhalten einzustellen oder anzupassen.By being able to concentrate and re-disperse the nanoparticles or capsules produced, for example, by centrifuging, filtering or drying, it is possible to obtain the density or content of the particles in a film or layer, independently of the concentration as from the original production process adjust or adjust.

Überraschenderweise wurde weiter gefunden, dass die Eigenschaften der Nanokapseln im Verbundsystem sowie das Verbundsystem insgesamt deutlich verbessert werden können, wenn bei der Herstellung des Verbundsystems wie oben beschrieben ein oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise ein oder mehrere Tenside, zugegeben werden. Insbesondere wird es somit möglich, ein System zu erhalten, das eine reduzierte Betriebsspannung aufweist, während es weiterhin geeignete oder günstige Eigenschaften wie einen ausgezeichneten Dunkelzustand, günstig geringe Hysterese und eine verbesserte Leistung während der Filmbildung bietet.Surprisingly, it has also been found that the properties of the nanocapsules in the composite system and the composite system as a whole can be markedly improved if one or more additives, preferably one or more surfactants, are added during the preparation of the composite system as described above. In particular, it thus becomes possible to obtain a system having a reduced operating voltage while still offering suitable or favorable characteristics such as an excellent dark state, low hysteresis and improved performance during film formation.

Solche Verbesserungen lassen sich erreichen, wenn die bereitgestellten Nanokapseln bereits einen oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise Tensid(e), enthalten. In diesem Fall können die Nanokapseln beispielsweise durch das wie oben beschriebene Verfahren hergestellt werden, und während der Herstellung des Verbundsystems werden zusätzlich ein oder mehrere Zusatzstoffe zugegeben. Der Zusatzstoff bzw. die Zusatzstoffe können der/die gleichen sein wie die bereits in den Nanokapseln wie bereitgestellt enthaltenen oder davon verschieden sein.Such improvements can be achieved if the nanocapsules provided already contain one or more additives, preferably surfactant (s). In this case, the nanocapsules may be prepared, for example, by the method as described above, and during manufacture of the composite system, one or more additives are additionally added. The additive (s) may be the same as those already contained in the nanocapsules as provided or different therefrom.

Es ist jedoch auch möglich, ein günstiges Verbundsystem zu erhalten, wenn die ursprünglich vorgesehenen Nanokapseln als solche keinen Zusatzstoff enthalten. Solche Nanokapseln können beispielsweise erhalten werden, indem man die Schritte (a) bis (c) des oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Nanokapseln durchführt, dabei jedoch die Zugabe des Zusatzstoffs bzw. der Zusatzstoffe vor der Polymerisation und gemäß Schritt (d) weglässt. Ein oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise Tensid(e), werden dann erst bei der Herstellung des Verbundsystems zugegeben, was eine Alternative zur Zugabe des Zusatzstoffs nur zu den Nanokapseln als solchen ist.However, it is also possible to obtain a favorable composite system if the originally intended nanocapsules as such contain no additive. Such nanocapsules can be obtained, for example, by carrying out steps (a) to (c) of the above-described process for producing nanocapsules, but omitting the addition of the additive (s) before the polymerization and in step (d). One or more additives, preferably surfactant (s), are then added during the preparation of the composite system, which is an alternative to adding the additive only to the nanocapsules as such.

In beiden Fällen ist es möglich, den Zusatzstoff bzw. die Zusatzstoffe, vorzugsweise Tensid bzw. Tenside, zusammen mit dem Bindemittel, z.B. PVA, gleichzeitig zuzugeben. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem man den Zusatzstoff mit dem Bindemittel mischt und dann die Nanokapseln zu der Mischung hinzugibt. Alternativ, aber auch zusätzlich ist es möglich, den einen oder die mehreren Zusatzstoffe in einem Schritt nach der Zugabe des Bindemittels oder mit den Nanokapseln gemischt zuzugeben.In both cases it is possible to use the additive or additives, preferably surfactant or surfactants, together with the binder, e.g. PVA, at the same time admit. This can be done, for example, by mixing the additive with the binder and then adding the nanocapsules to the mixture. Alternatively, but in addition, it is possible to add the one or more additives mixed in one step after the addition of the binder or with the nanocapsules.

Vorteilhafterweise kann das Zusatzstoff der gleiche sein wie unter Schritt (d) für den Fall der Kapselherstellung dargelegt.Advantageously, the additive may be the same as set forth in step (d) for the case of capsule preparation.

Vorzugsweise beträgt die gemäß dem Verfahren zugegebene Menge an Zusatzstoff, bezogen auf die hergestellte Systemzusammensetzung insgesamt, 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 2,5 Gew.-% oder weniger und noch bevorzugter 1 Gew.-% oder weniger. Die Menge an gemäß dem Verfahren zugegebenem Zusatzstoff, bezogen auf die hergestellte Systemzusammensetzung insgesamt, wird besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und sogar noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-%. eingestellt.Preferably, the amount added according to the process is Additive, based on the total system composition prepared, 5 wt% or less, more preferably 2.5 wt% or less, and even more preferably 1 wt% or less. The amount of additive added according to the process, based on the overall system composition produced, is more preferably in the range of from 0.05% to 1%, and even more preferably in the range of from 0.1% to 1% by weight. set.

In einem weiteren Aspekt wird somit ein Verbundsystem bereitgestellt, welches

  • - Nanokapseln, die jeweils
    • eine polymere Schale,
    • einen Kern, der das mesogene Medium wie vor- und nachstehend dargelegt enthält,
    enthalten,
  • - ein oder mehrere Bindemittel und
  • - einen oder mehrere Zusatzstoffe
enthält.In a further aspect, therefore, a composite system is provided which
  • - Nanocapsules, respectively
    • a polymeric shell,
    • a core containing the mesogenic medium as set forth above and below,
    contain,
  • - one or more binders and
  • - one or more additives
contains.

Ein Verbundsystem, enthaltend die erfindungsgemäßen Nanokapseln, ein oder mehrere Bindemittel und ein oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise ein oder mehrere Tenside, wird günstig durch die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens erhalten oder ist dadurch erhältlich.A composite system comprising the nanocapsules of the invention, one or more binders and one or more additives, preferably one or more surfactants, is conveniently obtained by the practice of the method described above or is thereby obtainable.

In einer Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Zusatzstoffe in den Nanokapseln enthalten, insbesondere eingebaut. Zusätzlich oder alternativ können der eine oder die mehreren Zusatzstoffe in dem Bindemittel enthalten sein. Besonders bevorzugt ist der Zusatzstoff in den Kapseln und dem Bindemittel enthalten. Es ist bevorzugt, dass der Zusatzstoff als Tensid dienen kann.In one embodiment, the one or more additives are contained in the nanocapsules, in particular incorporated. Additionally or alternatively, the one or more additives may be included in the binder. Particularly preferably, the additive is contained in the capsules and the binder. It is preferred that the additive can serve as a surfactant.

Vorzugsweise enthält das Verbundsystem den bzw. die Zusatzstoffe in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter von 2,5 Gew.-% oder weniger und noch bevorzugter von 1 Gew.-% oder weniger. In einer Ausführungsform wird die Menge an Zusatzstoff, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eingestellt.Preferably, the composite system contains the additive (s) in an amount, based on the total composition, of 5% by weight or less, more preferably 2.5% or less, and even more preferably 1% by weight or less , In one embodiment, the amount of additive, based on the composition as a whole, is more preferably in the range of 0.05 wt .-% to 1 wt .-% and more preferably in the range of 0.1 wt .-% to 1 wt. -% set.

Die Nanokapseln und das Verbundsystem gemäß der Erfindung sind besonders nützlich in Lichtmodulationselementen oder elektrooptischen Vorrichtungen.The nanocapsules and the composite system according to the invention are particularly useful in light modulating elements or electro-optical devices.

Insbesondere wurde überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemäße Verwendung eines oder mehrerer Zusatzstoffe in Nanokapseln, die eine polymere Schale und einen Kern enthalten, der ein mesogenes Medium enthält, oder in einem Verbundstoff, der die Nanokapseln und ein oder mehrere Bindemittel enthält, die Betriebsspannung nutzbringend reduzieren kann. Gleichzeitig können weitere geeignete Produkteigenschaften erhalten werden.In particular, it has surprisingly been found that the use according to the invention of one or more additives in nanocapsules containing a polymeric shell and a core containing a mesogenic medium, or in a composite containing the nanocapsules and one or more binders, beneficially reduce the operating voltage can. At the same time, further suitable product properties can be obtained.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt eine elektrooptische Vorrichtung bereit, welche die erfindungsgemäßen Nanokapseln oder das erfindungsgemäße Verbundsystem enthält.Another aspect of the invention provides an electro-optic device containing the nanocapsules of the invention or the composite system of the invention.

In einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Reduzieren der Schaltungsspannung in einer elektrooptischen Vorrichtung bereitgestellt, wobei ein oder mehrere Zusatzstoffe in Nanokapseln, die eine polymere Schale und einen Kern, der das mesogene Medium wie vor- und nachstehend dargelegt enthält, enthalten, oder in einem Verbundstoff, der die Nanokapseln und ein oder mehrere Bindemittel enthält, enthalten sind, und wobei die erhaltenen Nanokapseln oder der Verbundstoff Teil der Vorrichtung sind.In a further aspect, there is provided a method of reducing circuit voltage in an electro-optical device wherein one or more additives are contained in nanocapsules containing a polymeric shell and a core containing the mesogenic medium as set forth above and below Composite containing the nanocapsules and one or more binders, and wherein the resulting nanocapsules or the composite part of the device.

Vorrichtung enthält die erfindungsgemäßen Nanokapseln oder das erfindungsgemäße VerbundsystemDevice contains the nanocapsules of the invention or the composite system according to the invention

Durch Bereitstellen des erfindungsgemäßen nanoverkapselten FK-Mediums, gegebenenfalls kombiniert mit einem Bindemittelmaterial, in einer elektrooptischen Vorrichtung können mehrere wesentliche Vorteile erhalten werden. Hierzu zählen beispielsweise eine gute mechanische Stabilität, Flexibilität und Unempfindlichkeit gegenüber äußeren aufgebrachten Kräften bzw. Druck wie durch Berührungen sowie weitere günstige Eigenschaften, was Schaltgeschwindigkeit, Durchlässigkeit, Dunkelzustand, Betrachtungswinkelverhalten und Schwellenspannung, insbesondere eine reduzierte Betriebsspannung und reduzierte Hysterese betrifft. Weitere Vorteile bestehen in der möglichen Verwendung flexibler Substrate und der Möglichkeit, die Folien- oder Schichtdicke zu variieren, und der Tolerierbarkeit von Foliendickenabweichungen oder -varianz. In dieser Hinsicht können einfache Tropf-, Beschichtungs-, Laminierungs- oder Druckverfahren verwendet werden, um das lichtmodulierende Material auf das Substrat aufzubringen.By providing the nano-encapsulated FK medium according to the invention, optionally combined with a binder material, in an electro-optical device, several significant advantages can be obtained. These include, for example, a good mechanical stability, flexibility and insensitivity to external applied forces or pressure as by touch and other favorable properties, as regards switching speed, transmittance, dark state, viewing angle behavior and threshold voltage, in particular a reduced operating voltage and reduced hysteresis. Other advantages are the possible use of flexible substrates and the ability to vary the film or layer thickness, and the tolerability of film thickness deviations or variance. In this Regarding simple dripping, coating, laminating or printing processes can be used to apply the light modulating material to the substrate.

Weiterhin besteht keine Notwendigkeit, eine Orientierungsschicht, wie herkömmlich verwendete Polyimid(PI)-Orientierungsschichten, auf dem Substrat vorzusehen und/oder die Substratoberfläche zu reiben.Furthermore, there is no need to provide an alignment layer, such as conventionally used polyimide (PI) orientation layers, on the substrate and / or to rub the substrate surface.

Wenn die beiden Elektroden in der Vorrichtung auf demselben Substrat vorgesehen sind, wie bei IPS oder FFS, kann ein einzelnes Substrat ausreichen, um Funktionalität und Stabilität bzw. Unterstützung zu liefern, wodurch das Bereitstellen eines gegenüberliegenden Substrats lediglich optional ist. Ein solches gegenüberliegendes Substrat kann jedoch immer noch nutzbringend sein, beispielsweise hinsichtlich der Bereitstellung weiterer optischer Elemente oder eines physikalischen oder chemischen Schutzes. In Anbetracht der Verkapselung und auch des möglichen Einschlusses in ein Bindemittelmaterial ist die Versiegelung der Schicht, die das FK-Material enthält, möglicherweise nicht mehr erforderlich, um einen ausreichenden Materialeinschluss sicherzustellen und ein Austreten von Material aus der Schicht zu verhindern.If the two electrodes in the device are provided on the same substrate as IPS or FFS, a single substrate may be sufficient to provide functionality and stability, thus providing only an opposite substrate is optional. However, such an opposing substrate may still be useful, for example, in providing additional optical elements or physical or chemical protection. In view of the encapsulation and also possible inclusion in a binder material, the sealing of the layer containing the FK material may no longer be necessary to ensure sufficient material inclusion and to prevent material from escaping from the layer.

Ohne die vorliegende Erfindung dadurch einzuschränken, wird im Folgenden die Erfindung durch die ausführliche Beschreibung der Aspekte, Ausführungsformen und besonderen Merkmale veranschaulicht, und bestimmte Ausführungsformen werden ausführlicher beschrieben.Without limiting the present invention, the invention will now be illustrated by the detailed description of the aspects, embodiments, and specific features, and specific embodiments will be described in more detail.

Der Begriff „Flüssigkristall“ (FK) bezieht sich auf Materialien oder Medien mit flüssigkristallinen Mesophasen in einigen Temperaturbereichen (thermotrope FKs) oder in einigen Konzentrationsbereichen in Lösungen (lyotrope FKs). Sie enthalten mesogene Verbindungen.The term "liquid crystal" (FK) refers to materials or media with liquid-crystalline mesophases in some temperature ranges (thermotropic FKs) or in some concentration ranges in solutions (lyotropic FKs). They contain mesogenic compounds.

Die Ausdrücke „mesogene Verbindung“ und „Flüssigkristallverbindung“ bezeichnen eine Verbindung, die eine oder mehrere kalamitische (stäbchen- oder platten/lattenförmige) oder diskotische (scheibenförmige) mesogene Gruppen enthält, d.h. Gruppen mit der Fähigkeit, flüssigkristallines Phasen- oder Mesophasenverhalten zu induzieren.The terms "mesogenic compound" and "liquid crystal compound" refer to a compound containing one or more calamitic (rod or plate / lath-shaped) or discotic (disc-shaped) mesogenic groups, i. Groups with the ability to induce liquid crystalline phase or mesophase behavior.

Die FK-Verbindungen oder -Materialien und die mesogenen Verbindungen oder mesogene Gruppen enthaltenden Materialien müssen nicht notwendigerweise selbst eine flüssigkristalline Phase aufweisen. Es ist auch möglich, dass sie nur in Mischungen mit anderen Verbindungen ein flüssigkristallines Phasenverhalten zeigen. Dies beinhaltet niedermolekulare nichtreaktive flüssigkristalline Verbindungen, reaktive oder polymerisierbare flüssigkristalline Verbindungen und flüssigkristalline Polymere.The FK compounds or materials and the mesogenic compounds or mesogenic group-containing materials need not necessarily themselves have a liquid crystalline phase. It is also possible that they show a liquid-crystalline phase behavior only in mixtures with other compounds. This includes low molecular weight nonreactive liquid crystalline compounds, reactive or polymerizable liquid crystalline compounds, and liquid crystalline polymers.

Eine kalamitische mesogene Verbindung enthält üblicherweise einen mesogenen Kern, der aus einer oder mehreren aromatischen oder nichtaromatischen cyclischen Gruppen besteht, die direkt oder über Verknüpfungsgruppen miteinander verbunden sind, gegebenenfalls mit endständigen Gruppen, die an die Enden des mesogenen Kerns gebunden sind, und gegebenenfalls mit einer oder mehreren seitenständigen Gruppen, die an die lange Seite des mesogenen Kerns gebunden sind, wobei diese endständigen und seitenständigen Gruppen üblicherweise z.B. aus Carbyl- oder Hydrocarbylgruppen, polaren Gruppen wie Halogen, Nitro, Hydroxy usw. oder polymerisierbaren Gruppen ausgewählt sind.A kalamitic mesogenic compound usually contains a mesogenic nucleus consisting of one or more aromatic or non-aromatic cyclic groups linked together directly or through linking groups, optionally with terminal groups attached to the ends of the mesogenic nucleus, and optionally with one or more pendant groups attached to the long side of the mesogenic nucleus, these terminal and pendant groups usually being, for example, from carbyl or hydrocarbyl groups, polar groups such as halogen, nitro, hydroxy, etc., or polymerizable groups.

Der Einfachheit halber wird der Begriff „Flüssigkristall“-Material oder -Medium sowohl für Flüssigkristallmaterialien oder -medien als auch für mesogene Materialien oder Medien und umgekehrt verwendet, und der Begriff „Mesogen“ wird für die mesogenen Gruppen des Materials verwendet.For the sake of simplicity, the term "liquid crystal" material or medium will be used both for liquid crystal materials or media and for mesogenic materials or media and vice versa, and the term "mesogen" will be used for the mesogenic groups of the material.

Der Begriff „nicht mesogene(s) Verbindung oder Material“ bezeichnet eine Verbindung oder ein Material, die/das keine wie oben definierte mesogene Gruppe enthält.The term "non-mesogenic compound or material" means a compound or material that does not contain a mesogenic group as defined above.

Wie hier verwendet, ist unter dem Begriff „Polymer“ ein Molekül zu verstehen, das ein Grundgerüst aus einer oder mehreren verschiedenen Arten von Wiederholungseinheiten (der kleinsten konstitutionellen Einheit des Moleküls) umfasst und die allgemein bekannten Ausdrücke „Oligomer“, „Copolymer“, „Homopolymer“ und dergleichen einschließt. Es versteht sich ferner, dass der Begriff Polymer neben dem Polymer selbst Reste von Initiatoren, Katalysatoren und anderen Elementen einschließt, die mit der Synthese eines solchen Polymers einhergehen, wobei davon ausgegangen wird, dass solche Reste nicht kovalent darin eingebaut sind. Ferner werden solche Reste und andere Elemente zwar normalerweise in Reinigungsprozessen nach der Polymerisation entfernt, sind aber typischerweise mit dem Polymer gemischt oder vermischt, so dass sie im Allgemeinen mit dem Polymer verbleiben, wenn es zwischen Gefäßen oder zwischen Lösungsmitteln oder Dispersionsmedien transferiert wird.As used herein, the term "polymer" is understood to mean a molecule comprising a backbone of one or more different types of repeat units (the smallest constitutional unit of the molecule) and the well known terms "oligomer", "copolymer", " Homopolymer "and the like. It is further understood that the term polymer in addition to the polymer itself includes residues of initiators, catalysts and other elements involved in the synthesis of such a polymer, it being understood that such residues are not covalently incorporated therein. Furthermore, while such residues and other elements are normally removed in post-polymerization purification processes, they are typically mixed or blended with the polymer so that they generally remain with the polymer when transferred between vessels or between solvents or dispersion media.

Der Begriff „(Meth-)Acrylpolymer“ wie in der vorliegenden Erfindung verwendet beinhaltet ein Polymer, das aus Acrylmonomeren erhalten wird, ein Polymer, das aus Methacrylmonomeren erhältlich ist, und ein entsprechendes Copolymer, das aus Mischungen solcher Monomere erhältlich ist. The term "(meth) acrylic polymer" as used in the present invention includes a polymer obtained from acrylic monomers, a polymer obtainable from methacrylic monomers, and a corresponding copolymer obtainable from mixtures of such monomers.

Der Begriff „Polymerisation“ bezeichnet den chemischen Prozess zur Bildung eines Polymers, indem mehrere polymerisierbare Gruppen oder Polymervorläufer (polymerisierbare Verbindungen), die solche polymerisierbaren Gruppen enthalten, aneinander gebunden werden.The term "polymerization" refers to the chemical process of forming a polymer by bonding together a plurality of polymerizable groups or polymer precursors (polymerizable compounds) containing such polymerizable groups.

Polymerisierbare Verbindungen mit einer polymerisierbaren Gruppe werden auch als „monoreaktive“ Verbindungen bezeichnet, Verbindungen mit zwei polymerisierbaren Gruppen als „direaktive“ Verbindungen und Verbindungen mit mehr als zwei polymerisierbaren Gruppen als „multireaktive“ Verbindungen. Verbindungen ohne polymerisierbare Gruppe werden auch als „nicht reaktive“ oder „nicht polymerisierbare“ Verbindungen bezeichnet.Polymerizable compounds having a polymerizable group are also referred to as "monoreactive" compounds, compounds having two polymerizable groups as "direactive" compounds and compounds having more than two polymerizable groups as "multireactive" compounds. Compounds having no polymerizable group are also referred to as "non-reactive" or "non-polymerizable" compounds.

Die Begriffe „Folie“ und „Schicht“ beinhalten starre oder flexible, selbsttragende oder freistehende Folien oder Schichten mit mehr oder weniger ausgeprägter mechanischer Stabilität sowie Beschichtungen oder Schichten auf einem Trägersubstrat oder zwischen zwei Substraten.The terms "film" and "layer" include rigid or flexible, self-supporting or freestanding films or layers having more or less pronounced mechanical stability as well as coatings or layers on a carrier substrate or between two substrates.

Sichtbares Licht ist elektromagnetische Strahlung, die eine Wellenlänge in einem Bereich von ungefähr 400 nm bis ungefähr 745 nm hat. Ultraviolettes (UV) Licht ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge in einem Bereich von ungefähr 200 nm bis ungefähr 400 nm.Visible light is electromagnetic radiation having a wavelength in a range of about 400 nm to about 745 nm. Ultraviolet (UV) light is electromagnetic radiation having a wavelength in a range of about 200 nm to about 400 nm.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass die Verwendung von Zusatzstoffen und Tensiden bei der Herstellung der Nanokapseln und Folien, welche die Nanokapseln enthalten, und die Einbeziehung dieser Zusatzstoffe in die Produkte zu einer Reduzierung der Betriebsspannung der Produkte in elektrooptischen Anwendungen führen kann. Gleichzeitig ist es möglich, andere Produktcharakteristika wie einen geeigneten Dunkelzustand, Filmbildungsfähigkeiten, geringe Hysterese, gutes VHR, geeignete Brechungsindexanpassung und ausreichende Transparenz und Durchlässigkeit beizubehalten oder sogar zu verbessern.It has surprisingly been found that the use of additives and surfactants in the preparation of the nanocapsules and films containing the nanocapsules and the inclusion of these additives in the products can lead to a reduction of the operating voltage of the products in electro-optical applications. At the same time, it is possible to maintain or even improve other product characteristics such as a suitable dark state, film-forming capabilities, low hysteresis, good VHR, proper refractive index matching, and sufficient transparency and transmission.

Günstigerweise kann die Zugabe von Zusatzstoff, der zusätzlich zu dem einen Tensid wie oben in (b) dargelegt zugegeben wird, in verschiedenen Schritten des Herstellungsverfahrens entweder alternativ oder zusätzlich, insbesondere vor und während der Kapselbildung und -verarbeitung, Kapselaufarbeitung und -konzentration und sogar während oder nach der Filmbildung mit einem Bindemittel durchgeführt werden. Weiterhin ergeben das Verfahren und die Zugabe des Zusatzstoffs sogar in Gegenwart eines wässrigen Systems oder einer wässrigen Umgebung eine geeignete Leistung und geeignete Ergebnisse.Conveniently, the addition of additive added in addition to the one surfactant as set forth in (b) above, may be alternatively or additionally, especially before and during capsule formation and processing, capsule work-up and concentration, and even during or after film formation with a binder. Furthermore, even in the presence of an aqueous system or aqueous environment, the process and addition of the additive provide suitable performance and results.

In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Nanopartikeln, wobei eine Zusammensetzung bereitgestellt wird, die das vor- und nachstehend beschriebene mesogene Medium und eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen enthält, und wobei die Zusammensetzung dann als Nanotröpfchen in einer wässrigen Phase unter Verwendung des einen Tensids dispergiert wird. Nach der Erzeugung der Nanotröpfchen werden die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen derart polymerisiert, dass Nanokapseln erhalten werden, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern, der das mesogene Medium enthält, enthalten. Das Verfahren umfasst ferner die Zugabe eines oder mehrerer Zusatzstoffe. In einer Ausführungsform kann zusätzlich zu dem Tensid ein weiterer Zusatzstoff in der Nanotröpfchendispersion enthalten sein, d.h. bevor die Polymerisation durchgeführt wird. Es ist auch möglich und in manchen Fällen bevorzugt, das eine oder die mehreren Zusatzstoffe zu den gebildeten Nanokapseln hinzuzugeben, d.h. im Anschluss an den Polymerisationsschritt. In noch einer anderen Ausführungsform werden Zusatzstoffe vor und nach der Bildung der Nanokapseln zugegeben.In a first aspect, the invention relates to a method for producing nanoparticles, which comprises providing a composition comprising the above and below described mesogenic medium and one or more polymerizable compounds, and which composition is then used as nanodroplets in an aqueous phase using of the one surfactant is dispersed. After generation of the nanodroplets, the one or more polymerizable compounds are polymerized to give nanocapsules each containing a polymeric shell and a core containing the mesogenic medium. The method further comprises the addition of one or more additives. In one embodiment, in addition to the surfactant, another additive may be included in the nanodroplet dispersion, i. before the polymerization is carried out. It is also possible, and in some cases preferable, to add the one or more additives to the formed nanocapsules, i. following the polymerization step. In yet another embodiment, additives are added before and after the formation of the nanocapsules.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass erfindungsgemäß ein effizienter und kontrollierter Prozess durchgeführt werden kann, letztlich im Nanomaßstab, um nanoskalige Behälter herzustellen, die typischerweise kugelförmig oder sphäroidisch sind und FK-Material einschließen. Das Verfahren verwendet eine Dispersion, insbesondere eine Nanoemulsion, die auch Miniemulsion genannt wird, wobei nanoskalige Phasen, die FK-Material und reaktive, polymerisierbare Verbindung(en) enthalten, in einem geeigneten Dispersionsmedium dispergiert werden. Es wurde ferner gefunden, dass die Zugabe von einem oder mehreren Zusatzstoffen, die zu den Nanotröpfchen oder den gebildeten Nanokapseln hinzugegeben werden, die Eigenschaften und Leistung der Nanokapseln weiter verbessern oder anpassen kann.Surprisingly, it has been found that, according to the invention, an efficient and controlled process can be performed, ultimately at the nanoscale, to produce nanoscale containers, which are typically spherical or spheroidal and include FK material. The method uses a dispersion, in particular a nanoemulsion, which is also called miniemulsion, wherein nanoscale phases which contain FK material and reactive, polymerisable compound (s) are dispersed in a suitable dispersion medium. It has further been found that the addition of one or more additives added to the nanodroplets or the formed nanocapsules can further enhance or adapt the properties and performance of the nanocapsules.

Zunächst wird eine Zusammensetzung bereitgestellt, die das mesogene Medium und eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen enthält. Zur Einstellung und Beeinflussung der Löslichkeit, Solubilisierung und/oder Mischung kann der Zusammensetzung gegebenenfalls und vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel zugegeben werden, das z.B. die Phasentrennung während der Polymerisation günstig beeinflussen kann. Daher enthält in einer bevorzugten Ausführungsform die Zusammensetzung wie in Schritt (a) bereitgestellt ferner ein oder mehrere organische Lösungsmittel.First, a composition is provided which contains the mesogenic medium and one or more polymerizable compounds. For adjusting and influencing the solubility, Solubilization and / or mixing may be added to the composition optionally and preferably an organic solvent which may, for example, favorably influence the phase separation during the polymerization. Therefore, in a preferred embodiment, the composition as provided in step (a) further contains one or more organic solvents.

Die Zusammensetzung wird dann als Nanotröpfchen in einer wässrigen Phase dispergiert. Es wurde gefunden, dass die Bereitstellung von Tensid vor der Polymerisation die Bildung und anschließende Stabilisierung, insbesondere die ionische und/oder sterische Stabilisierung, von diskreten Nanotröpfchen in dem Dispersionsmedium, insbesondere dem wässrigen Dispersionsmedium, günstig fördern kann, wobei die Nanotröpfchen das FK-Medium und polymerisierbare Verbindung(en) enthalten.The composition is then dispersed as nanodroplets in an aqueous phase. It has been found that the provision of surfactant prior to the polymerization can favorably promote the formation and subsequent stabilization, in particular the ionic and / or steric stabilization, of discrete nanodroplets in the dispersion medium, in particular the aqueous dispersion medium, the nanodroplets being the LC medium and polymerizable compound (s).

Rühren, vorzugsweise mechanisches Rühren, insbesondere Mischen mit intensiver Scherung, kann Dispersion, insbesondere Emulsion, und Homogenisierung, in geeigneter Weise liefern oder weiter bewirken und ebenfalls die Bildung von Nanotröpfchen fördern. Alternativ kann beispielsweise eine Membranemulgierung verwendet werden.Stirring, preferably mechanical stirring, especially intensive shear mixing, can suitably provide or further effect dispersion, especially emulsion, and homogenization and also promote the formation of nanodroplets. Alternatively, for example, a membrane emulsification can be used.

Sowohl mechanisches Rühren als auch das Bereitstellen von Tensid können somit vorteilhafte Rollen beim Erhalten von Nanotröpfchen und wiederum nanoskaligen Kapseln, insbesondere Nanokapseln mit einer im Wesentlichen einheitlichen Größenverteilung bzw. geringen Polydispersität, spielen.Both mechanical stirring and the provision of surfactant can thus play advantageous roles in obtaining nanodroplets and in turn nanoscale capsules, in particular nanocapsules having a substantially uniform size distribution or low polydispersity.

Die dispergierte Phase zeigt eine schlechte Löslichkeit im Dispersionsmedium, das heißt, dass sie in dem Dispersionsmedium, das die kontinuierliche Phase bildet, eine geringe Löslichkeit zeigt oder sogar praktisch unlöslich ist. Günstigerweise werden Wasser, wasserbasierte oder wässrige Lösungen oder Mischungen verwendet, um die kontinuierliche oder äußere Phase zu bilden.The dispersed phase shows poor solubility in the dispersion medium, that is, it shows low solubility in the dispersion medium constituting the continuous phase, or even practically insoluble. Conveniently, water, water-based or aqueous solutions or mixtures are used to form the continuous or external phase.

Durch die Dispersion werden die einzelnen Nanotröpfchen so voneinander entkoppelt, dass jedes Tröpfchen ein separates nanoskaliges Reaktionsvolumen für die nachfolgende Polymerisation darstellt.The dispersion decouples the individual nanodroplets so that each droplet represents a separate nanoscale reaction volume for the subsequent polymerization.

Die wässrige Mischung kann auf verschiedene Arten hergestellt oder bereitgestellt werden. In einer Ausführungsform kann eine Tensidlösung oder -mischung, vorzugsweise in Wasser, hergestellt und zu der das mesogene Medium und die polymerisierbare(n) Verbindung(en) enthaltenden Zusammensetzung gegeben werden. Die bereitgestellte wässrige Mischung wird dann gerührt, insbesondere mechanisch gerührt, um Nanotröpfchen zu erhalten, welche die polymerisierbare(n) Verbindung(en) und das erfindungsgemäße FK-Medium in einer wässrigen Phase dispergiert enthalten. Das Rühren oder Mischen kann mittels Mischen mit intensiver Scherung durchgeführt werden. Beispielsweise können Hochleistungsdispergiervorrichtungen verwendet werden, die das Rotor-Stator-Prinzip verwenden, wie beispielsweise im Handel erhältlicher Turrax (IKA). Gegebenenfalls kann ein derartiges Mischen mit intensiver Scherung durch Ultraschallbehandlung, insbesondere Ultraschall mit hoher Leistung, ersetzt werden. Es ist auch möglich, Ultraschallbehandlung und Mischen mit intensiver Scherung zu kombinieren, wobei vorzugsweise eine Ultraschallbehandlung dem Mischen mit intensiver Scherung vorausgeht.The aqueous mixture can be prepared or provided in various ways. In one embodiment, a surfactant solution or mixture, preferably in water, may be prepared and added to the composition containing the mesogenic medium and the polymerizable compound (s). The provided aqueous mixture is then stirred, in particular mechanically stirred, to obtain nanodroplets containing the polymerizable compound (s) and the LC medium according to the invention dispersed in an aqueous phase. The stirring or mixing can be carried out by means of intensive shear mixing. For example, high performance dispersing devices using the rotor-stator principle, such as commercially available Turrax (IKA), can be used. Optionally, such intensive shear mixing may be replaced by sonication, particularly high power ultrasound. It is also possible to combine sonication and intensive shear mixing, preferably with sonication preceded by intensive shear mixing.

Die oben beschriebene Kombination von Rühren mit der Bereitstellung eines Tensids kann in günstiger Weise zu einer geeigneten Bildung und Stabilisierung der Dispersion, insbesondere Emulsion, führen. Die Verwendung eines Hochdruckhomogenisators, der gegebenenfalls und vorzugsweise zusätzlich zu dem oben beschriebenen Mischen verwendet wird, kann die Herstellung der Nanodispersion, insbesondere der Nanoemulsion, durch Einstellen oder Anpassen bzw. Verringern der Tröpfchengröße weiter günstig beeinflussen und auch die Tröpfchengrößenverteilung enger machen, d.h. die Einheitlichkeit der Partikelgröße verbessern. Es ist besonders bevorzugt, wenn die Hochdruckhomogenisierung wiederholt wird, insbesondere mehrmals, wie drei-, vier- oder fünfmal. Beispielsweise kann ein im Handel erhältlicher Mikrofluidisator (Microfluidics) verwendet werden.The above-described combination of stirring with the provision of a surfactant may favorably result in proper formation and stabilization of the dispersion, especially emulsion. The use of a high pressure homogenizer, optionally and in addition to the above-described blending, can further beneficially affect the preparation of the nanodispersion, particularly the nanoemulsion, by adjusting or adjusting the droplet size and also narrowing the droplet size distribution, i. improve the uniformity of the particle size. It is particularly preferred if the high-pressure homogenization is repeated, in particular several times, such as three, four or five times. For example, a commercially available microfluidizer (microfluidics) may be used.

Daher wird in einer bevorzugten Ausführungsform in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens ein Hochdruckhomogenisator verwendet.Therefore, in a preferred embodiment, in step (b) of the manufacturing process of the invention, a high pressure homogenizer is used.

Nach der Erzeugung der Nanotröpfchen werden die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen polymerisiert. Dadurch werden Nanokapseln erhalten, die eine polymere Schale und einen Kern, der das mesogene Medium enthält, enthalten.After generation of the nanodroplets, the one or more polymerizable compounds are polymerized. This gives nanocapsules containing a polymeric shell and a core containing the mesogenic medium.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Nanokapseln ist zwar nicht hierauf beschränkt und sie können auch durch andere Verfahren hergestellt werden, z.B. durch Verkapselung mit einem vorgeformten Polymer, Koazervation, Verdampfen des Lösungsmittels oder durch ein Co-Diffusionsverfahren für gelöste Stoffe, aber in der vorliegenden Erfindung wurde vorteilhaft erkannt, dass Nanokapseln, die ein FK-Medium enthalten, günstig durch ein Verfahren unter Verwendung von In-situ-Polymerisation hergestellt werden können.Although the preparation of the nanocapsules according to the invention is not limited thereto, they can also be prepared by other processes, for example by encapsulation with a preformed polymer, Coacervation, evaporation of the solvent, or by a solute co-diffusion method, but in the present invention, it has been advantageously recognized that nanocapsules containing an LC medium can be conveniently prepared by a method using in situ polymerization.

Weiterhin wurde erkannt, dass anstelle der Bereitstellung eines fertigen Polymers zum Verkapseln von FK-Medium die Verkapselung des mesogenen Mediums im Nanomaßstab in günstiger Weise ausgehend von Polymervorläufern in situ erfolgen kann. Somit kann die Verwendung eines vorgeformten Polymers und auch eines speziell hierbei vorgesehenen Emulgators günstigerweise vermieden werden. In dieser Hinsicht kann die Verwendung eines vorgefertigten Polymers wie vorgegeben die Bildung und Stabilisierung einer Nanoemulsion schwierig machen, während sie weiterhin möglicherweise die Einstellbarkeit des Gesamtverfahrens einschränkt.Furthermore, it has been recognized that rather than providing a final polymer for encapsulating FK medium, encapsulation of the mesogenic medium on a nano-scale can be conveniently accomplished in situ from polymer precursors. Thus, the use of a preformed polymer and also an emulsifier specially provided herein can be conveniently avoided. In this regard, the use of a preformed polymer as specified can make the formation and stabilization of a nanoemulsion difficult, while still potentially limiting the adjustability of the overall process.

Das In-situ-Polymerisationsverfahren ist nicht besonders eingeschränkt, und es kann beispielsweise eine Grenzflächenpolymerisation verwendet werden. Bevorzugt basiert die erfindungsgemäße In-situ-Polymerisation jedoch insbesondere auf polymerisationsinduzierter Phasentrennung.The in-situ polymerization method is not particularly limited, and for example, interfacial polymerization can be used. However, the in situ polymerization according to the invention is preferably based in particular on polymerization-induced phase separation.

Bei diesem auf polymerisationsinduzierter Phasentrennung basierenden Verfahren ist/sind die polymerisierbare(n) Verbindung(en) erfindungsgemäß in der Phase, die das mesogene Medium enthält, zumindest teilweise löslich bzw. zumindest teilweise solubilisiert, vorzugsweise werden das eine oder die mehreren polymerisierbaren Verbindungen und das mesogene Medium innig vermischt, insbesondere homogen vermischt, wobei diese Mischung durch Polymerisation, d.h. polymerisationsinduzierte Phasentrennung (PIPS), nanophasengetrennt wird. Die Temperatur kann eingestellt und angepasst werden, um die Löslichkeit günstig zu beeinflussen.In this polymerization-based phase separation-based method, in the present invention, the polymerizable compound (s) is / are at least partially solubilized in the phase containing the mesogenic medium, preferably the one or more polymerizable compounds and intimately mixed mesogenic medium, in particular homogeneously mixed, said mixture by polymerization, ie polymerization-induced phase separation (PIPS), nanophase-separated. The temperature can be adjusted and adjusted to favorably influence the solubility.

Es wird vorteilhafterweise beobachtet, dass das bereitgestellte FK-Medium, wie oben und unten dargelegt, in Bezug auf den Verkapselungsprozess, insbesondere die Polymerisation, und die damit verbundenen Bedingungen, wie etwa die Einwirkung von Wärme oder UV-Licht, z.B. von einer UV-Lampe im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 380 nm, geeignet stabil ist. In Anbetracht dessen, dass es nicht notwendig ist, die Polymerisation zwischen Glassubstraten durchzuführen, ist die Wahl der Wellenlänge günstigerweise nicht durch den UV-„Cut-off“ von Glas beschränkt, sondern kann stattdessen z.B. im Hinblick auf die Materialeigenschaften und die Stabilität der Zusammensetzung eingestellt werden.It is advantageously observed that the FK medium provided, as set forth above and below, is sensitive to the encapsulation process, in particular the polymerization, and the conditions involved, such as exposure to heat or UV light, e.g. from a UV lamp in the wavelength range of 300 nm to 380 nm, is suitably stable. Considering that it is not necessary to carry out the polymerization between glass substrates, the choice of the wavelength is desirably not limited by the UV "cut-off" of glass but may instead be e.g. be adjusted with regard to the material properties and the stability of the composition.

Das vorliegende Verfahren verwendet zweckmäßigerweise die In-situ-Polymerisation und basiert günstigerweise und bevorzugt auf einer Polymerisation in Kombination mit einer Phasentrennung, insbesondere einer Kombination aus Nanodispersion und PIPS. Das Verfahren bietet wesentliche Vorteile, was die Bereitstellung eines kontrollierten und anpassungsfähigen Herstellungsverfahrens betrifft. Die Nanokapseln, die durch dieses Verfahren erhalten werden bzw. erhältlich sind, zeigen eine geeignete und abstimmbare Partikelgröße, während sie gleichzeitig eine günstig hohe Einheitlichkeit der Partikelgröße, d.h. eine günstig geringe Polydispersität und wiederum vorteilhaft homogene Produkteigenschaften ergeben. Es wurde überraschend gefunden, dass das Einstellen einer geeigneten Kapsel-Nanogröße bei gleichzeitiger Beobachtung und Erreichung einer geringen Polydispersität die Betriebsspannung günstig beeinflussen kann. In Anbetracht der Kontrollierbarkeit und Anpassungsfähigkeit des Verfahrens können die elektrooptischen Parameter der erhaltenen Nanokapseln und insbesondere des darin enthaltenen FK-Mediums günstig eingestellt und abgestimmt werden.The present process suitably utilizes in situ polymerization and is conveniently based, and preferably, on polymerization in combination with a phase separation, especially a combination of nanodispersion and PIPS. The process offers significant advantages in providing a controlled and adaptable manufacturing process. The nanocapsules obtained by this process exhibit a suitable and tunable particle size while at the same time having a favorably high particle size uniformity, i. a low polydispersity and turn advantageous homogeneous product properties. It has surprisingly been found that setting a suitable capsule nanosize while simultaneously observing and achieving low polydispersity can favorably influence the operating voltage. In view of the controllability and adaptability of the method, the electro-optical parameters of the resulting nanocapsules and in particular the FK medium contained therein can be set and tuned favorably.

Die durch die Nanotröpfchen gegebene Größe legt den Längenrahmen oder das Volumen der Umwandlungen bzw. Trennungen fest, was zu einer polymerisationsinduzierten Nanophasentrennung führt. Darüber hinaus kann die Tröpfchengrenzfläche als Vorlage für die verkapselnde polymere Schale dienen. Die Polymerketten oder -netze, die sich in den Nanotröpfchen bilden oder anfangen, sich zu bilden, können sich an der Grenzfläche mit der wässrigen Phase, wo die Polymerisation anlaufen und auch enden kann, abscheiden oder dorthin gedrängt werden oder sich dort ansammeln, um eine geschlossene Verkapselungsschicht zu bilden. In dieser Hinsicht ist die sich bildende bzw. gebildete polymere Schale sowohl in der wässrigen Phase als auch im FK-Medium im Wesentlichen nicht mischbar.The size given by the nanodroplets sets the length frame or the volume of the transformations or separations, resulting in polymerization-induced nanophase separation. In addition, the droplet interface can serve as a template for the encapsulating polymeric shell. The polymer chains or nets that form or begin to form in the nanodroplets can deposit or be forced to accumulate or accumulate at the interface with the aqueous phase where polymerization can start and end as well to form a closed encapsulation layer. In this regard, the forming or forming polymeric shell is substantially immiscible in both the aqueous phase and the LC medium.

Daher kann in einem Aspekt der Erfindung die Polymerisation an der Grenzfläche zwischen der wässrigen Phase und der das FK-Medium enthaltenden Phase erfolgen, gefördert werden und/oder fortgesetzt werden. In dieser Hinsicht kann die Grenzfläche als Diffusionsbarriere und als Reaktionsstelle wirken.Thus, in one aspect of the invention, the polymerization may occur at the interface between the aqueous phase and the phase containing the LC medium, be promoted and / or continued. In this regard, the interface may act as a diffusion barrier and a reaction site.

Weiterhin können die Charakteristika, insbesondere die Struktur und die Bausteine des Polymers, der sich bildenden und gebildeten Grenzfläche der Kapseln die Materialeigenschaften, insbesondere die FK-Orientierung beeinflussen, z.B. durch homöotrope Verankerung, Verankerungsenergie und Schaltungsverhalten als Antwort auf ein elektrisches Feld,. In einer Ausführungsform wird die Verankerungsenergie oder -stärke reduziert, um das elektrooptische Schalten günstig zu beeinflussen, wobei z.B. die Morphologie und Polarität der Polymeroberfläche geeignet eingestellt und angepasst werden können.Furthermore, the characteristics, in particular the structure and the building blocks of the polymer, the forming and formed interface of the capsules can influence the material properties, in particular the FK orientation, eg by homeotropic anchoring, anchoring energy and circuit behavior in response to an electric field ,. In one embodiment, the anchoring energy or strength is reduced to favorably influence the electro-optic switching, for example, the morphology and polarity of the polymer surface can be suitably adjusted and adjusted.

In einer Ausführungsform kann das Tensid bzw. die Tenside, das/die gemäß Schritt (b) verwendet werden, zumindest teilweise und insbesondere an der Grenzfläche mit dem FK im Inneren der Kapsel in die polymere Kapselschale eingebaut werden. Solche eingebauten Tensidmoleküle an der Grenzfläche können die elektrooptische Leistung günstig beeinflussen und die Betriebsspannung reduzieren, insbesondere durch Einstellen oder Abstimmen der Grenzflächeneigenschaften und -wechselwirkungen. In einem Fall kann das Tensid die Orientierung der FK-Moleküle günstig beeinflussen, z.B. Förderung einer homöotropen Orientierung, was zu einer radialen Konfiguration führt. Zusätzlich oder alternativ können die Tensidmoleküle die Morphologie und die physikalisch-chemischen Kennzeichen der inneren Polymeroberfläche so beeinflussen, dass die Verankerungsstärke reduziert wird. Das gemäß Schritt (b) bereitgestellte Tensid trägt somit nicht nur zum vorteilhaften erfindungsgemäßen Verfahren bei, sondern kann auch Nutzen bei den erhaltenen Nanokapseln bieten.In one embodiment, the surfactant (s) used according to step (b) may be incorporated into the polymeric capsule shell at least partially and in particular at the interface with the FK inside the capsule. Such incorporated surfactant molecules at the interface may favorably affect electro-optic performance and reduce operating voltage, particularly by adjusting or tuning interfacial properties and interactions. In one case, the surfactant may favorably affect the orientation of the FK molecules, e.g. Promoting a homeotropic orientation, resulting in a radial configuration. Additionally or alternatively, the surfactant molecules may affect the morphology and physicochemical characteristics of the inner polymer surface to reduce anchoring strength. The surfactant provided according to step (b) thus not only contributes to the advantageous process according to the invention, but can also offer benefits in the nanocapsules obtained.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt (b) zwei Tenside oder ein Tensid und ein anderer Zusatzstoff verwendet. Auf diese Weise können eventuell mehrere Eigenschaften, wie Größe und Grenzflächencharakteristika oder -ausrichtung, noch effektiver und effizienter angepasst oder abgestimmt werden. Beispielsweise kann es nützlich sein, Mittel zu kombinieren, die jeweils oder zusammen zur Beeinflussung von z.B. Benetzbarkeit, Löslichkeit, Viskosität, Polarität oder Hydrophobie beitragen können. Solche außerdem in Schritt (b) vorgesehenen optionalen Zusatzstoffe können sich ebenfalls vorzugsweise an der Grenzfläche befinden oder ansammeln.In a preferred embodiment, in step (b) two surfactants or a surfactant and another additive are used. In this way, several properties, such as size and interface characteristics or orientation, may be more effectively and efficiently adjusted or tuned. For example, it may be useful to combine agents, each or together, to influence e.g. Wettability, solubility, viscosity, polarity or hydrophobicity. Such optional additives also provided in step (b) may also preferably be located or accumulated at the interface.

Die kombinierten Elemente des Verfahrens können auf günstige Weise zur Herstellung einer großen Vielzahl einzelner, dispergierter bzw. dispergierbarer Nanokapseln führen, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern, der FK-Material enthält, aufweisen, wobei das bzw. die verwendete(n) Tensid(e) zu einer günstig geringen Tendenz zur Agglomeration beitragen können.The combined elements of the process may conveniently result in the preparation of a wide variety of discrete, dispersible nanocapsules, each comprising a polymeric shell and a core containing FK material, wherein the surfactant (s) used (e) may contribute to a low tendency for agglomeration.

Im PIPS-Verfahren können die Phasentrennung und die Eigenschaften der gebildeten polymeren Schale, insbesondere Stabilität und Unmischbarkeit mit der FK-Komponente, durch gegebenenfalls und vorzugsweise Vernetzen der sich bildenden bzw. gebildeten Polymerketten vorteilhaft beeinflusst werden. Aber auch ohne eine solche Vernetzung können die Kapseleigenschaften bereits ausreichend gut sein.In the PIPS process, the phase separation and the properties of the polymeric shell formed, in particular stability and immiscibility with the FK component, can be advantageously influenced by optionally and preferably by crosslinking the polymer chains which are formed or formed. But even without such networking, the capsule properties can already be sufficiently good.

Es wurde erkannt, dass die jeweiligen Mischbarkeiten, Löslichkeiten und Verträglichkeiten der verschiedenen Bestandteile oder ein mögliches Fehlen derselben, insbesondere des FK-Materials, der einen oder der mehreren polymerisierbaren Verbindungen sowie des Dispersionsmediums und des sich bildenden und gebildeten Polymers eine wichtige Rolle spielen, insbesondere die freien Mischungsenergien mit den Mischungswechselwirkungsenergien und Mischungsentropien.It has been found that the respective miscibilities, solubilities and compatibilities of the various constituents or a possible absence thereof, in particular the LC material, the one or more polymerisable compounds and the dispersion medium and the polymer which is formed and formed play an important role, in particular the free mixture energies with the mixture interaction energies and mixture entropies.

Ferner wurde festgestellt, dass das Verkapselungsverfahren auf einer Polymerisationsreaktion basiert, d.h. dass ein spezifischer dynamischer Prozess der Kapselbildung zugrunde liegt. Insbesondere wird gegenwärtig allgemein beobachtet, dass die polymerisierbare(n) Verbindung(en), die zur Verkapselung verwendet wird/werden, eine geeignete Mischbarkeit mit dem FK-Medium aufweist/aufweisen, während das gebildete Kapselschalenpolymer eine geeignet geringe Löslichkeit mit dem FK-Material zeigt.Furthermore, it has been found that the encapsulation process is based on a polymerization reaction, i. that a specific dynamic process underlies capsule formation. In particular, it is currently generally observed that the polymerizable compound (s) used for encapsulation have / have suitable miscibility with the FK medium, while the encapsulated shell polymer formed has suitably low solubility with the FK material shows.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Polymerisationsumwandlung oder -vervollständigung überraschend hoch und die Menge der restlichen nicht umgesetzten polymerisierbaren Verbindung günstig gering sein. In the process of the present invention, the polymerization conversion or completion can be surprisingly high and the amount of residual unreacted polymerizable compound can be favorably low.

Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Eigenschaften und die Leistung des FK-Mediums in den gebildeten Kapseln nicht oder nur minimal durch restliche reaktive Monomere beeinflusst werden.This can ensure that the properties and the performance of the LC medium in the capsules formed are not or only minimally influenced by residual reactive monomers.

Gemäß Schritt (c) werden die dispergierten Nanotröpfchen Polymerisation unterworfen. Insbesondere wird/werden die polymerisierbare(n) Verbindung(en), die in den Nanotröpfchen enthalten oder mit diesen gemischt ist/ sind, polymerisiert. Vorzugsweise und günstigerweise führt diese Polymerisation zu PIPS. Durch die Polymerisation werden die Nanokapseln mit einer Kern-Schale-Struktur wie vor- und nachstehend beschrieben gebildet. Die erhaltenen bzw. erhältlichen Nanokapseln sind typischerweise kugelförmig, im Wesentlichen kugelförmig oder sphäroidisch. In dieser Hinsicht kann eine gewisse Formasymmetrie oder geringe Verformung nutzbringend sein, z.B. hinsichtlich der Betriebsspannung.According to step (c), the dispersed nanodroplets are subjected to polymerization. In particular, the polymerizable compound (s) contained in or mixed with the nanodroplets is / are polymerized. Preferably and favorably, this polymerization leads to PIPS. The polymerization forms the nanocapsules having a core-shell structure as described above and below. The nanocapsules obtained are typically spherical, substantially spherical or spheroidal. In this regard, some shape asymmetry or small deformation may be beneficial, e.g. in terms of operating voltage.

Die Polymerisation in den Emulsionströpfchen und an jeder Tröpfchengrenzfläche kann unter Verwendung herkömmlicher Verfahren durchgeführt werden. Die Polymerisation kann in einer oder mehreren Stufen durchgeführt werden. Insbesondere wird die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindung(en) in den Nanotröpfchen vorzugsweise durch Einwirkung von Wärme oder aktinischer Strahlung erreicht, wobei Bestrahlung mit aktinischer Strahlung Bestrahlung mit Licht, wie UV-Licht, sichtbarem Licht oder IR-Licht, Bestrahlung mit Röntgen- oder Gammastrahlen oder Bestrahlung mit energiereichen Partikeln, wie Ionen oder Elektronen, bedeutet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird radikalische Polymerisation durchgeführt. The polymerization in the emulsion droplets and at each droplet interface may be carried out using conventional techniques. The polymerization can be carried out in one or more stages. In particular, the polymerization of the polymerizable compound (s) in the nanodroplets is preferably achieved by the action of heat or actinic radiation, wherein irradiation with actinic radiation irradiation with light, such as UV light, visible light or IR light, irradiation with X-rays or gamma rays or irradiation with high-energy particles, such as ions or electrons. In a preferred embodiment, free-radical polymerization is carried out.

Wird die Polymerisation in mehr als einer Stufe durchgeführt, so kann eine Schale mit mehr als einer Schicht hergestellt werden, z.B. eine Schalenstruktur mit zwei Schichten, wobei für die zusätzliche(n) Polymerisationsstufe(n) weitere reaktive Monomere bereitgestellt werden. Abhängig von den Polymervorläufern und/oder den Polymerisationsbedingungen in den Stufen können die Schalenschichten unterschiedliche Zusammensetzungen und jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise kann eine Schale mit einer stärker lipophilen inneren Schicht, die dem Kern zugewandt ist, und einer stärker hydrophilen äußeren Schicht, die der äußeren Umgebung zugewandt ist, gebildet werden, z.B. das Bindemittel in einer Verbundfolie.When the polymerization is carried out in more than one stage, a shell having more than one layer can be prepared, e.g. a shell structure having two layers wherein additional reactive monomers are provided for the additional polymerization stage (s). Depending on the polymer precursors and / or the polymerization conditions in the stages, the shell layers may have different compositions and different properties. For example, a shell having a more lipophilic inner layer facing the core and a more hydrophilic outer layer facing the outer environment may be formed, e.g. the binder in a composite film.

Die Polymerisation kann bei einer geeigneten Temperatur durchgeführt werden. In einer Ausführungsform erfolgt die Polymerisation bei einer Temperatur unterhalb des Klärpunktes der mesogenen Mischung. In einer alternativen Ausführungsform ist es jedoch auch möglich, die Polymerisation am oder oberhalb des Klärpunktes durchzuführen.The polymerization can be carried out at a suitable temperature. In one embodiment, the polymerization takes place at a temperature below the clearing point of the mesogenic mixture. In an alternative embodiment, however, it is also possible to carry out the polymerization at or above the clearing point.

In einer Ausführungsform wird die Polymerisation durch Erhitzen der Emulsion durchgeführt, d.h. durch thermische Polymerisation, beispielsweise durch thermische Polymerisation von Acrylat- und/oder Methacrylatverbindung(en). Besonders bevorzugt ist eine thermisch initiierte radikalische Polymerisation der reaktiven polymerisierbaren Vorläufer, die zur Nanoverkapselung des FK-Materials führt.In one embodiment, the polymerization is carried out by heating the emulsion, i. by thermal polymerization, for example by thermal polymerization of acrylate and / or methacrylate compound (s). Particularly preferred is a thermally initiated free-radical polymerization of the reactive polymerizable precursors, which leads to the nano-encapsulation of the FK material.

In einer anderen Ausführungsform wird die Polymerisation durch Photostrahlung, d.h. mit Licht, vorzugsweise UV-Licht, durchgeführt. Als Quelle für aktinische Strahlung kann beispielsweise eine einzelne UV-Lampe oder ein Satz von UV-Lampen verwendet werden. Bei Verwendung einer hohen Lampenleistung kann die Aushärtezeit verkürzt werden. Eine andere mögliche Quelle für die Photostrahlung ist ein Laser, wie z.B. ein UV-Laser, ein sichtbarer Laser oder ein IR-Laser.In another embodiment, the polymerization is by photoradiation, i. with light, preferably UV light. As a source of actinic radiation, for example, a single UV lamp or a set of UV lamps may be used. When using a high lamp power, the curing time can be shortened. Another possible source for the photoradiation is a laser, such as a laser. a UV laser, a visible laser or an IR laser.

Geeignete und herkömmlicherweise verwendete thermische Initiatoren oder Photoinitiatoren können zu der Zusammensetzung zur Erleichterung der Reaktion hinzugegeben werden, beispielsweise Azoverbindungen oder organische Peroxide wie Initiatoren vom Luperox-Typ. Darüber hinaus sind geeignete Bedingungen für die Polymerisation und geeignete Arten und Mengen von Initiatoren in der Technik bekannt und in der Literatur beschrieben.Suitable and conventionally used thermal initiators or photoinitiators may be added to the composition for facilitating the reaction, for example, azo compounds or organic peroxides such as Luperox type initiators. In addition, suitable conditions for the polymerization and suitable types and amounts of initiators are known in the art and described in the literature.

Beispielsweise kann bei der Polymerisation mittels UV-Licht ein Photoinitiator verwendet werden, der sich unter UV-Bestrahlung unter Bildung von freien Radikalen oder Ionen zersetzt, welche die Polymerisationsreaktion starten. Zur Polymerisation von Acrylat- oder Methacrylatgruppen wird vorzugsweise ein radikalischer Photoinitiator verwendet. Zur Polymerisation von Vinyl-, Epoxid- oder Oxetangruppen wird vorzugsweise ein kationischer Photoinitiator verwendet. Es ist auch möglich, einen thermischen Polymerisationsinitiator zu verwenden, der sich beim Erhitzen zu freien Radikalen oder Ionen zersetzt, welche die Polymerisation starten. Typische radikalische Photoinitiatoren sind beispielsweise die im Handel erhältlichen Irgacure® oder Darocure® (Ciba Geigy AG, Basel, Schweiz). Ein typischer kationischer Photoinitiator ist beispielsweise UVI 6974 (Union Carbide).For example, in polymerization by UV light, a photoinitiator may be used which decomposes under UV irradiation to form free radicals or ions which initiate the polymerization reaction. For the polymerization of acrylate or methacrylate groups, a free-radical photoinitiator is preferably used. For the polymerization of vinyl, epoxy or oxetane groups, a cationic photoinitiator is preferably used. It is also possible to use a thermal polymerization initiator which decomposes on heating to free radicals or ions which initiate the polymerization. Typical radical photoinitiators are for example the commercially available Irgacure ® or Darocure ® (Ciba Geigy AG, Basel, Switzerland). A typical cationic photoinitiator is, for example, UVI 6974 (Union Carbide).

In einer Ausführungsform werden Initiatoren verwendet, die in den Nanotröpfchen gut löslich sind, jedoch wasserunlöslich oder zumindest im Wesentlichen wasserunlöslich sind. Beispielsweise kann in dem Verfahren zur Herstellung der Nanokapseln Azobisisobutyronitril (AIBN) verwendet werden, das in einer spezifischen Ausführungsform ferner in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthalten ist.In one embodiment, initiators are used that are well soluble in the nanoparticles, but are water insoluble or at least substantially water insoluble. For example, in the process for producing the nanocapsules, azobisisobutyronitrile (AIBN) which is contained in a specific embodiment further in the composition of the present invention can be used.

Alternativ oder auch zusätzlich können wasserlösliche Initiatoren vorgesehen sein, wie beispielsweise 2,2'-Azobis(2-methylpropionamid)-dihydrochlorid (AIBA).Alternatively or additionally, water-soluble initiators may be provided, such as 2,2'-azobis (2-methylpropionamide) dihydrochloride (AIBA).

Weitere Zusatzstoffe können ebenfalls zugegeben werden. Das polymerisierbare Material kann insbesondere zusätzlich einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten, wie beispielsweise Katalysatoren, Sensibilisatoren, Stabilisatoren, Inhibitoren und Kettenüberträger.Other additives can also be added. In particular, the polymerizable material may additionally comprise one or more additives, such as, for example, catalysts, sensitizers, stabilizers, inhibitors and chain transfer agents.

Das polymerisierbare Material kann beispielsweise auch einen oder mehrere Stabilisatoren oder Inhibitoren enthalten, um eine unerwünschte spontane Polymerisation zu verhindern, wie beispielsweise das im Handel erhältliche Irganox® (Ciba Geigy AG, Basel, Schweiz). The polymerizable material may for example also contain one or more stabilizers or inhibitors to prevent undesired spontaneous polymerization, like for example the commercially available Irganox ® (Ciba Geigy AG, Basel, Switzerland).

Durch Zugabe eines oder mehrerer Kettenüberträger zu dem polymerisierbaren Material können die Eigenschaften des erhaltenen bzw. erhältlichen Polymers modifiziert werden. Durch Verwendung von Kettenüberträgern kann die Länge der freien Polymerketten und/oder die Länge der Polymerketten zwischen zwei Vernetzungen im Polymer angepasst werden, wobei typischerweise die Polymerkettenlänge im Polymer abnimmt, wenn die Menge des Kettenübertragungsmittels erhöht wird.By adding one or more chain transfer agents to the polymerizable material, the properties of the obtained or available polymer can be modified. By using chain transfer agents, the length of the free polymer chains and / or the length of the polymer chains can be adjusted between two crosslinks in the polymer, typically the polymer chain length in the polymer decreases as the amount of chain transfer agent is increased.

Die Polymerisation erfolgt vorzugsweise unter einer Inertgasatmosphäre, beispielsweise Stickstoff oder Argon, bevorzugter in einer erwärmten Stickstoffatmosphäre. Aber auch eine Polymerisation an der Luft ist möglich.The polymerization is preferably carried out under an inert gas atmosphere, for example nitrogen or argon, more preferably in a heated nitrogen atmosphere. But also a polymerization in the air is possible.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Polymerisation in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels durchgeführt wird, wobei das organische Lösungsmittel vorzugsweise in der Zusammensetzung bereitgestellt wird, die das FK-Medium enthält. Die Verwendung des organischen Lösungsmittels, beispielsweise Hexadecan oder 1,4-Pentandiol, kann hinsichtlich der Anpassung der Löslichkeit der reaktiven Verbindung(en) mit dem FK-Material und zur Stabilisierung der Nanotröpfchen günstig sein, und sie kann auch bei der Beeinflussung der Phasentrennung nutzbringend sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Menge an organischem Lösungsmittel, wenn überhaupt verwendet, begrenzt ist, typischerweise auf weniger als 25 Gew.-%, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, bevorzugter auf weniger als 20 Gew.-% und insbesondere auf weniger als 15 Gew.-%.It is further preferred that the polymerization is carried out in the presence of an organic solvent, wherein the organic solvent is preferably provided in the composition containing the LC medium. The use of the organic solvent, for example hexadecane or 1,4-pentanediol, may be favorable in terms of adjusting the solubility of the reactive compound (s) with the FK material and stabilizing the nanodroplets, and may also be beneficial in influencing the phase separation be. However, it is preferred that the amount of organic solvent, if used at all, be limited, typically to less than 25% by weight, based on the total composition, more preferably less than 20% by weight, and most preferably less than 15% wt .-%.

Die gebildete Polymerschale zeigt geeigneterweise eine geringe Löslichkeit, d.h. ist im Wesentlichen unlöslich, sowohl in Bezug auf das FK-Material als auch auf Wasser. Weiterhin kann bei dem Verfahren die Koagulation bzw. Aggregation der hergestellten Nanokapseln geeignet und günstig eingeschränkt oder sogar vermieden werden.The resulting polymer shell suitably exhibits low solubility, i. is essentially insoluble, both in terms of FK material and water. Furthermore, in the method, the coagulation or aggregation of the nanocapsules produced can be suitably and advantageously restricted or even avoided.

Es ist auch bevorzugt, dass das sich bildende Polymer bzw. gebildete Polymer in der Schale vernetzt wird. Eine solche Vernetzung kann Nutzen beim Bilden einer stabilen polymeren Schale und beim Verleihen einer geeigneten Einschluss- und Barrierefunktionalität bieten, während eine ausreichende mechanische Flexibilität aufrechterhalten bleibt.It is also preferred that the forming polymer or polymer formed in the shell is crosslinked. Such crosslinking can provide benefits in forming a stable polymeric shell and imparting suitable inclusion and barrier functionality while maintaining sufficient mechanical flexibility.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt somit die Verkapselung und Eingrenzung des mesogenen Mediums bereit, während die elektrooptische Leistung und insbesondere die elektrische Ansprechempfindlichkeit des FK-Materials erhalten bleibt. Insbesondere werden die Zusammensetzung sowie die Verfahrensbedingungen so bereitgestellt, dass die Stabilität des FK-Materials erhalten bleibt. Der FK kann daher in den gebildeten Nanokapseln günstige Charakteristika aufweisen, beispielsweise geeignet hohes Δε, geeignet hohes Δn, einen hohen günstigen Klärpunkt und einen niedrigen Schmelzpunkt. Insbesondere kann das bereitgestellte FK-Material geeignete und günstige Stabilität bei der Polymerisation, beispielsweise hinsichtlich der Einwirkung von Wärme oder UV-Licht, zeigen.The method of the invention thus provides the encapsulation and confinement of the mesogenic medium while maintaining the electro-optic performance, and in particular the electrical responsiveness of the FK material. In particular, the composition as well as the process conditions are provided so that the stability of the FK material is maintained. The FK can therefore have favorable characteristics in the nanocapsules formed, for example suitably high Δε, suitably high Δn, a high favorable clearing point and a low melting point. In particular, the provided FK material can show suitable and favorable stability in the polymerization, for example with regard to the action of heat or UV light.

Gemäß dem optionalen und in einigen Fällen bevorzugten Schritt (d) des vorliegenden Verfahrens werden den bei der Durchführung des Schrittes (c) erhaltenen Nanokapseln ein oder mehrere Zusatzstoffe zugegeben. Überraschenderweise wurde gefunden, dass sogar nach der Bildung der Nanopartikel deren Eigenschaften noch durch Zusatz geeigneter Zusatzstoffe beeinflusst und angepasst werden können. Die durch die Polymerisation erhaltenen Nanopartikel weisen im Allgemeinen bereits ausreichende und nützliche Eigenschaften auf, wobei die Produktcharakteristika weitgehend durch die Konstitution und Konfiguration des im Kern enthaltenen FK-Materials und der bereits gebildeten polymeren Schale bestimmt werden. Unerwarteterweise können jedoch einige Kennzeichen der Nanopartikel durch den zusätzlichen Schritt der Zugabe eines oder mehrerer Zusatzstoffe zu den Nanokapseln, im Anschluss an die Herstellung der verkapselten Nanopartikel als solcher, noch weiter verbessert oder verändert werden können. Eine solche Verbesserung oder Anpassung der Nanokapseln kann besonders unter bestimmten Bedingungen oder im Hinblick auf spezifische Anwendungen nutzbringend sein.According to the optional and in some cases preferred step (d) of the present process, one or more additives are added to the nanocapsules obtained when performing step (c). Surprisingly, it has been found that even after the formation of the nanoparticles their properties can still be influenced and adapted by adding suitable additives. The nanoparticles obtained by the polymerization generally already have sufficient and useful properties, the product characteristics being largely determined by the constitution and configuration of the FK material contained in the core and the already formed polymeric shell. Unexpectedly, however, some features of the nanoparticles may be further enhanced or altered by the additional step of adding one or more additives to the nanocapsules following preparation of the encapsulated nanoparticles as such. Such improvement or adaptation of the nanocapsules may be particularly beneficial under certain conditions or specific applications.

Der/die erfindungsgemäße(n) Zusatzstoff(e) können im Hinblick auf das Erreichen oder Anpassen spezifischer Produktcharakteristika gewählt werden. Beispielsweise können Mittel verwendet werden, welche die Benetzbarkeit und Löslichkeit, chemische Beständigkeit, z.B. gegen Wasser, Filmbildung und Schaumhemmung günstig beeinflussen. In einer Ausführungsform können organische Lösungsmittel oder hydrophobe oder hydrophobierende Mittel zugegeben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden jedoch das eine oder die mehreren Zusatzstoffe spezifisch als ein oder mehrere Tenside ausgewählt. Während diese Tenside, die als die Zusatzstoffe gemäß Schritt (d) verwendet werden können, weiteren Nutzen, wie einen Beitrag zu einer geeigneten Filmbildung, einem günstigen Dunkelzustand oder einer geeignet geringen Hysterese, bieten können, wurde vorteilhaft erkannt, dass diese Zusatzstoffe nützlich sein können, um die Betriebsspannung zu reduzieren, wenn die Nanokapseln in elektrooptischen Vorrichtungen verwendet werden.The additive (s) according to the invention can be selected with regard to the achievement or adaptation of specific product characteristics. For example, agents which favorably influence wettability and solubility, chemical resistance, for example, to water, film formation and foam inhibition can be used. In one embodiment, organic solvents or hydrophobic or hydrophobicizing agents are added. In a preferred embodiment of the present invention, however, the one or more additives are specifically selected as one or more surfactants. While these surfactants, which may be used as the additives in step (d), may offer further benefits such as contributing to proper film formation, a favorable dark state, or a suitably low hysteresis, it has been appreciated that these additives may be useful to reduce the operating voltage when the nanocapsules are used in electro-optical devices.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden der eine oder die mehreren Zusatzstoffe in Kombination mit dem einen Tensid verwendet, wie in Schritt (b) vorgesehen. Das gemäß Schritt (b) vorgesehene Tensid wird in dieser Hinsicht während der Erzeugung der Nanotröpfchen und auch bei der folgenden Polymerisation verwendet. Wie oben beschrieben, ist das Tensid darin während des Verfahrens nützlich, z.B. durch Förderung und Stabilisierung der Miniemulsion sowie durch Verhinderung oder Minimierung der Partikelagglomeration während und nach der Kapselbildung. Weiterhin können Tenside zusätzlich die Produkteigenschaften wie Kapselgröße, aber auch elektrooptische Eigenschaften wie oben beschrieben beeinflussen, z.B. durch Abstimmung der Grenzflächenwechselwirkungen zwischen der Schale und dem Kern. Sie dienen daher mehreren Funktionen und sollten während der Herstellung der Kapseln aus den Vorläufermaterialien eine geeignete Leistung erbringen.According to the present invention, the one or more additives are used in combination with the one surfactant as provided in step (b). The surfactant provided in step (b) is used in this regard during the production of the nanodroplets and also in the subsequent polymerization. As described above, the surfactant therein is useful during the process, e.g. by promoting and stabilizing the miniemulsion and by preventing or minimizing particle agglomeration during and after capsule formation. In addition, surfactants may additionally affect product properties such as capsule size, but also electro-optic properties as described above, e.g. by matching the interfacial interactions between the shell and the core. They therefore serve several functions and should provide adequate performance during the preparation of the precursor materials capsules.

Der/die Zusatzstoff(e), vorzugsweise das/die Tensid(e), die in Schritt (d) verwendet werden, werden erst zugegeben, nachdem die Kapseln gebildet wurden. Sie können daher im Allgemeinen unabhängig von den Anforderungen der Emulsions- und Polymerisationsschritte gewählt werden. In einem Fall kann/können jedoch der/die Zusatzstoff(e), vorzugsweise das/die Tensid(e), im Hinblick auf das Tensid und auch den gegebenenfalls enthaltenen Zusatzstoff, die gemäß Schritt (b) vorgesehen sind, gewählt werden, d.h. diesen angeglichen oder angepasst werden, und es kann sogar das gleiche Tensid sein. Daher wird in einer Ausführungsform der Zusatzstoff gemäß Schritt (d) so gewählt, dass er der gleiche wie das in Schritt (b) vorgesehene Tensid ist.The additive (s), preferably the surfactant (s) used in step (d), are added only after the capsules have been formed. They can therefore generally be chosen independently of the requirements of the emulsion and polymerization steps. In one case, however, the additive (s), preferably the surfactant (s), may be selected with respect to the surfactant and also the optional additive provided in step (b), i. it can be adjusted or adjusted, and it may even be the same surfactant. Therefore, in one embodiment, the additive according to step (d) is selected to be the same as the surfactant provided in step (b).

In einem anderen Fall kann das Tensid gemäß Schritt (d) unabhängig und freier gewählt werden, z.B. im Hinblick auf andere Kriterien. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Zusatzstoff von Schritt (d) im Hinblick auf das Absenken der Betriebsspannung vorgesehen. Daher unterscheidet sich in einer anderen Ausführungsform der Zusatzstoff gemäß Schritt (d) von dem in Schritt (b) vorgesehenen Tensid.Alternatively, the surfactant of step (d) may be chosen independently and more freely, e.g. with regard to other criteria. In a particularly preferred embodiment, the additive of step (d) is provided with regard to the lowering of the operating voltage. Therefore, in another embodiment, the additive according to step (d) differs from the surfactant provided in step (b).

In dem Verfahren werden stabile Nanokapseln hergestellt, die geeignet dispergiert sind. Nach Erhalten der Nanokapseln kann optional und vorzugsweise die wässrige Phase entfernt bzw. die Wassermenge verringert oder abgereichert werden, oder alternativ kann die wässrige Phase gegen ein anderes Dispersionsmedium ausgetauscht werden.The process produces stable nanocapsules which are properly dispersed. After obtaining the nanocapsules, optionally and preferably, the aqueous phase may be removed or the amount of water reduced or depleted, or alternatively the aqueous phase may be exchanged for another dispersion medium.

In einer Ausführungsform werden die dispergierten bzw. dispergierbaren Nanokapseln im Wesentlichen oder vollständig von der wässrigen Phase getrennt, beispielsweise durch Filtration oder Zentrifugierung. Es können üblicherweise verwendete Filtration, z.B. Membranfiltration, Dialyse, Querstromfiltration und insbesondere Querstromfiltration in Kombination mit Dialyse, und/oder Zentrifugierungstechniken verwendet werden. Die Filtration und/ oder Zentrifugierung kann weiteren Nutzen bieten, indem beispielsweise überschüssiges oder unerwünschtes oder sogar restliches Tensid wie in Schritt (b) vorgesehen entfernt wird. Es ist somit möglich, nicht nur eine Konzentration der Nanokapseln, sondern auch eine Reinigung, z.B. durch Entfernen von Verunreinigungen, Beimengungen oder unerwünschten Ionen, vorzusehen.In one embodiment, the dispersed nanocapsules are substantially or completely separated from the aqueous phase, for example, by filtration or centrifugation. Commonly used filtration, e.g. Membrane filtration, dialysis, cross-flow filtration and in particular cross-flow filtration in combination with dialysis, and / or centrifugation techniques can be used. The filtration and / or centrifugation may provide further benefits, for example by removing excess or undesired or even residual surfactant as provided in step (b). It is thus possible to have not only a concentration of the nanocapsules, but also a purification, e.g. by removing impurities, admixtures or unwanted ions.

Vorzugsweise und günstigerweise wird die Menge der Oberflächenladung der Kapseln auf einem Minimum gehalten. Basierend auf der mechanischen Stabilität können die Nanokapseln relativ leicht den Trenntechniken unterworfen werden, z.B. unter Verwendung von Verdampfungs- oder Extraktionsmethoden. Es ist auch möglich, die Nanokapseln zu trocknen, wobei Trocknen das Entfernen des Dispersionsmediums bedeutet, während jedoch das enthaltene FK-Material in den Kapseln belassen wird. Übliche Techniken wie Trocknen an der Luft, überkritisches Trocknen und Gefriertrocknen, insbesondere Gefriertrocknen, können verwendet werden. Andere herkömmliche Maßnahmen zur Lösungsmittelentfernung, Trennung, Reinigung, Konzentration und Aufarbeitung, z.B. Chromatographie oder Größenfraktionierung können ebenfalls erfolgen.Preferably and beneficially, the amount of surface charge of the capsules is kept to a minimum. Based on mechanical stability, the nanocapsules can be relatively easily subjected to separation techniques, e.g. using evaporation or extraction methods. It is also possible to dry the nanocapsules, wherein drying means removing the dispersion medium, while leaving the contained FRP material in the capsules. Common techniques such as air-drying, supercritical drying and freeze-drying, especially freeze-drying, can be used. Other conventional means for solvent removal, separation, purification, concentration and work-up, e.g. Chromatography or size fractionation can also be done.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können der eine oder die mehreren Zusatzstoffe, vorzugsweise das eine oder die mehreren Tenside, vor dem optionalen weiteren Schritt des Abreicherns, Entfernens oder Austauschens der wässrigen Phase zu den Nanokapseln hinzugegeben werden. Alternativ können der eine oder die mehreren Zusatzstoffe, vorzugsweise das eine oder die mehreren Tenside, nach dem optionalen weiteren Schritt des Abreicherns, Entfernens oder Austauschens der wässrigen Phase zu den Nanokapseln hinzugegeben werden. Es ist auch möglich, den Zusatzstoff, vorzugsweise Tensid, sowohl vor als auch nach der Abreicherung, Entfernung oder dem Austausch der wässrigen Phase zuzugeben.In the method of the invention, the one or more additives, preferably the one or more surfactants, may be added to the nanocapsules prior to the optional further step of depleting, removing or replacing the aqueous phase. Alternatively, the one or more additives, preferably the one or more surfactants, may be added after the optional further step of depleting, removing or replacing the aqueous phase with the nanocapsules be added. It is also possible to add the additive, preferably surfactant, both before and after the depletion, removal or replacement of the aqueous phase.

In Abhängigkeit von den Materialeigenschaften und den jeweiligen Umständen kann der Zusatzstoff, vorzugsweise Tensid, als solcher oder alternativ als Lösung unter Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels, z.B. Wasser oder ein wässriges Lösungsmittel, Isopropanol oder Aceton, zugegeben werden. Die Nanokapseln und der Zusatzstoff werden dann in geeigneter Weise gemischt, z.B. unter Verwendung von Rühren, Ultraschall und/oder Erhitzen.Depending on the material properties and the particular circumstances, the additive, preferably surfactant, may be used as such or alternatively as a solution using a suitable solvent, e.g. Water or an aqueous solvent, isopropanol or acetone. The nanocapsules and the additive are then mixed appropriately, e.g. using stirring, ultrasound and / or heating.

Die gemäß Schritt (b) sowie optionalem Schritt (d) verwendeten Zusatzstoffe, insbesondere Tenside, können jeweils allein oder in Kombination die Nanokapseleigenschaften günstig beeinflussen, indem sie die polymere Schale und sogar das FK-Material, zumindest durch Wechselwirkungen an der inneren Grenzfläche der Kapselwand, beeinflussen. Es wird angenommen, dass das Tensid an die polymere Zusammensetzung, welche die Kapselschale bildet, adsorbieren und in bestimmten Fällen oder unter bestimmten Bedingungen in diese eindringen, sich darin lösen oder sie sogar durchdringen oder durchqueren kann, so dass es die Schaleneigenschaften anpassen kann, beispielsweise in Bezug auf Aufladung, Leitfähigkeit oder Permittivität. Die Tensidmoleküle können auch an der Grenzfläche zwischen der polymeren Schale und dem FK-Material eine Rolle spielen, z.B. die Verankerungsenergie des FK-Materials mit der Oberfläche der Polymerschale beeinflussen oder reduzieren oder die Orientierung von FK-Molekülen beeinflussen. Wenn eine Fraktion des Tensids oder Zusatzstoffs mit dem FK-Material gemischt wird, können die Elastizitätskonstanten oder Viskositäten des Materials und wiederum dessen elektrooptische Eigenschaften ebenfalls geändert werden. Wenn sich Tensid- oder Zusatzstoffmoleküle an der äußeren Oberfläche der Nanokapseln befinden, können außerdem Wechselwirkungen, wie Löslichkeit und Benetzbarkeit, mit der Umgebung verändert und günstig angepasst werden, z.B. im Hinblick auf die Verträglichkeit mit einem Bindemittel.The additives used according to step (b) and optional step (d), in particular surfactants, each alone or in combination can favorably influence the nanocapsule properties by the polymeric shell and even the FK material, at least through interactions at the inner interface of the capsule wall , influence. It is believed that the surfactant can adsorb to the polymeric composition forming the capsule shell and, in certain cases or under certain conditions, penetrate, dissolve therein or even penetrate or traverse it so that it can adapt the shell properties, for example in terms of charge, conductivity or permittivity. The surfactant molecules may also play a role at the interface between the polymeric shell and the FK material, e.g. influence or reduce the anchoring energy of the FK material with the surface of the polymer shell or influence the orientation of FK molecules. When a fraction of the surfactant or additive is mixed with the FK material, the elastic constants or viscosities of the material and, in turn, its electro-optic properties may also be altered. In addition, when surfactant or additive molecules are on the outer surface of the nanocapsules, interactions such as solubility and wettability may be altered with the environment and favorably adjusted, e.g. in terms of compatibility with a binder.

In dem Verfahren werden günstigerweise Wasser oder wässrige Lösungen als Dispergiermedium verwendet. In dieser Hinsicht wird jedoch weiterhin auch beobachtet, dass die bereitgestellte Zusammensetzung sowie die hergestellten Nanokapseln eine geeignete Stabilität und chemische Beständigkeit gegenüber der Gegenwart von Wasser aufweisen, beispielsweise in Bezug auf die Hydrolyse, zeigen. In einer Ausführungsform kann die Wassermenge durch Bereitstellen oder Zugeben von polaren Medien, vorzugsweise nicht-wässrigen polaren Medien, die beispielsweise Formamid oder Ethylenglykol oder Fluorkohlenwasserstoffe enthalten, reduziert oder sogar im Wesentlichen minimiert werden.In the process, water or aqueous solutions are favorably used as the dispersing medium. In this regard, however, it is further observed that the provided composition as well as the manufactured nanocapsules have suitable stability and chemical resistance to the presence of water, for example with respect to hydrolysis. In one embodiment, the amount of water may be reduced or even substantially minimized by providing or adding polar media, preferably non-aqueous polar media containing, for example, formamide or ethylene glycol or fluorohydrocarbons.

Günstigerweise stellt das erfindungsgemäße Verfahren eine große Vielzahl von einzelnen Nanokapseln bereit, die dispergierbar und sogar erneut dispergierbar sind. Sie können somit einfach und flexibel weiter verwendet und in verschiedenen Umgebungen eingesetzt werden. Durch ihre Stabilität wird eine Lagerung der Kapseln, insbesondere mit geeignet langer Lagerfähigkeit, vor dem Einsatz in verschiedenen Anwendungen ebenfalls möglich. Die sofortige Weiterverarbeitung ist jedoch auch eine günstig bereitgestellte Möglichkeit. In dieser Hinsicht sind die Kapseln während der Verarbeitung, insbesondere für Beschichtungsanwendungen, geeignet stabil.Conveniently, the process of the invention provides a wide variety of individual nanocapsules that are dispersible and even redispersible. They can thus be used easily and flexibly and used in different environments. Due to their stability, a storage of the capsules, in particular with a suitably long shelf life, before use in various applications also possible. However, the immediate further processing is also a cheap option provided. In this regard, the capsules are suitably stable during processing, especially for coating applications.

Das oben beschriebene Verfahren stellt ein zweckmäßiges Verfahren zur kontrollierten und anpassungsfähigen Herstellung der Nanokapseln bereit. Insbesondere kann die Partikelgröße der Kapsel geeignet abgestimmt werden, während die Polydispersität gering gehalten wird, beispielsweise durch Anpassen der Tensidmenge in der Zusammensetzung. Es wurde überraschend gefunden, dass eine geeignet eingestellte, einheitliche Kapselgröße im Hinblick auf die Reduzierung der Betriebsspannung in elektrooptischen Anwendungen besonders vorteilhaft sein kann. Weiterhin kann der Zusatzstoff, der vor der Polymerisation zu den Nanotröpfchen hinzugegeben wird oder in Schritt (d) zugegeben wird, vorteilhafterweise weiter zur Reduzierung der Betriebsspannung beitragen.The process described above provides a convenient method of controlled and adaptive preparation of the nanocapsules. In particular, the particle size of the capsule can be suitably adjusted while the polydispersity is kept low, for example by adjusting the amount of surfactant in the composition. It has surprisingly been found that a suitably adjusted, uniform capsule size can be particularly advantageous with regard to the reduction of the operating voltage in electro-optical applications. Furthermore, the additive added to the nanodroplets prior to polymerization or added in step (d) may advantageously further contribute to reducing the operating voltage.

Es wurde weiterhin gefunden, dass die gemäß Schritt (a) des vorliegenden Verfahrens bereitgestellten Zusammensetzungen sowohl während des Herstellungsverfahrens als auch im erhaltenen Produkt ein geeignetes Verhalten und geeignete Leistung zeigen. Dies bedeutet, dass die Zusammensetzungen einerseits gut für die Nanoverkapselung, d.h. zur Bildung von Nanokapseln, wobei die gebildete Kapselschale jeder Kapsel das FK-Medium in einem nanoskaligen Volumen enthält, geeignet sind. Andererseits sind sie auch nützlich, um eine günstige Produktleistung zu erzielen, z.B. in elektrooptischen Anwendungen.It has further been found that the compositions provided according to step (a) of the present process exhibit suitable performance and performance both during the manufacturing process and in the product obtained. This means that on the one hand the compositions are good for nano-encapsulation, i. to form nanocapsules, wherein the capsule shell formed each capsule contains the FK medium in a nanoscale volume, are suitable. On the other hand, they are also useful to achieve favorable product performance, e.g. in electro-optical applications.

Insbesondere erlauben es die Zusammensetzungen, wie sie erfindungsgemäß bereitgestellt werden, vorteilhafte Nanokapseln, die ein mesogenes Medium enthalten, in einem günstigen Verfahren herzustellen, insbesondere einem Verfahren unter Verwendung der In-situ-Polymerisation, insbesondere eine auf PIPS basierenden Verfahren, wobei die Zusammensetzungen in dem Verfahren eine günstige Leistung zeigen. Weiterhin erlauben diese Zusammensetzungen den Erhalt von Nanokapseln, die hinsichtlich ihrer physikalischen und chemischen Kennzeichen, insbesondere bezüglich ihrer elektrooptischen Eigenschaften und ihrer Eignung in elektrooptischen Vorrichtungen, erheblichen Nutzen bieten. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eignen sich somit zur Herstellung von Nanokapseln.In particular, the compositions as provided by the invention allow advantageous nanocapsules containing a mesogenic medium to be prepared in a favorable process, in particular a process using in situ polymerization, especially one based on PIPS based methods, wherein the compositions show a favorable performance in the process. Furthermore, these compositions permit obtaining nanocapsules which offer significant benefits in terms of their physical and chemical characteristics, in particular with regard to their electro-optical properties and their suitability in electro-optical devices. The compositions of the invention are thus suitable for the production of nanocapsules.

Die Zusammensetzungen können durch geeignetes Mischen oder Mengen der Komponenten bereitgestellt werden.The compositions may be provided by suitable mixing or amounts of the components.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung das FK-Medium in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 5 Gew.-% bis 95 Gew.-%, bevorzugter von 15 Gew.-% bis 75 Gew.-%, insbesondere von 25 Gew.-% bis 65 Gew.-%.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains the LC medium in an amount, based on the total composition, of from 5% by weight to 95% by weight, more preferably from 15% by weight to 75% by weight, in particular from 25% to 65% by weight.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung ferner ein oder mehrere organische Lösungsmittel. Es wurde gefunden, dass die Bereitstellung eines organischen Lösungsmittels in dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nanokapseln zusätzlichen Nutzen bieten kann. Insbesondere können das eine oder die mehreren organischen Lösungsmittel dazu beitragen, die Löslichkeiten bzw. jeweiligen Mischbarkeiten der Komponenten einzustellen oder anzupassen. Das Lösungsmittel kann als geeignetes Cosolvens wirken, wobei die Lösungsmittelkraft anderer organischer Bestandteile gesteigert oder beeinflusst werden kann. Weiterhin kann das organische Lösungsmittel bzw. die organischen Lösungsmittel einen günstigen Einfluss während der Phasentrennung haben, die durch die Polymerisation der polymerisierbaren Verbindung(en) induziert wird.In a preferred embodiment, the composition of the invention further contains one or more organic solvents. It has been found that the provision of an organic solvent in the process for producing the nanocapsules of the present invention can provide additional benefits. In particular, the one or more organic solvents may help to adjust or adjust the solubilities or respective miscibilities of the components. The solvent may act as a suitable cosolvent, whereby the solvent power of other organic components may be increased or influenced. Further, the organic solvent (s) may have a favorable influence during the phase separation induced by the polymerization of the polymerizable compound (s).

In dieser Hinsicht können als organische(s) Lösungsmittel standardmäßige organische Lösungsmittel verwendet werden. Das oder die Lösungsmittel können aus aliphatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Glykolen oder ihren Estern, Ethern, Estern, Lactonen, Ketonen und dergleichen, bevorzugter aus Diolen n-Alkanen und Fettalkoholen ausgewählt werden. Es ist auch möglich, binäre, ternäre oder höhere Mischungen der obigen Lösungsmittel zu verwenden.In this regard, standard organic solvents can be used as the organic solvent (s). The solvent (s) may be selected from aliphatic hydrocarbons, halogenated aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, halogenated aromatic hydrocarbons, alcohols, glycols or their esters, ethers, esters, lactones, ketones and the like, more preferably diol n-alkanes and fatty alcohols. It is also possible to use binary, ternary or higher mixtures of the above solvents.

In einer Ausführungsform kann 1,5-Dimethyltetralin, 3-Phenoxytoluol, Cyclohexan oder 5-Hydroxy-2-pentanon zugegeben werden.In one embodiment, 1,5-dimethyltetralin, 3-phenoxytoluene, cyclohexane or 5-hydroxy-2-pentanone may be added.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Lösungsmittel aus einem oder mehreren von Cyclohexan, Tetradecafluorhexan, Dodecan, Tridecan, Tetradecan, Pentadecan, Hexadecan, Heptadecan, Hexadecan-1-ol, 2-lsopropoxyethanol, Octyldodecanol, 1, 2-Ethandiol 1,2-Propandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, Pentandiol, insbesondere 1,4-Pentandiol, Hexandiol, insbesondere 1,6-Hexandiol, Heptandiol, Octandiol, Triethanolamin, Essigsäureethylester, Ethylhexanoat und Butylacetat ausgewählt. Es ist besonders bevorzugt, dass das verwendete organische Lösungsmittel Hexadecan oder 1,4-Pentandiol enthält, insbesondere Hexadecan oder 1,4-Pentandiol ist. In einer weiteren Ausführungsform wird eine Kombination aus Hexadecan und 1,4-Pentandiol verwendet.In a preferred embodiment, the solvent is 1,2-propanediol of one or more of cyclohexane, tetradecafluorohexane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, hexadecan-1-ol, 2-isopropoxyethanol, octyldodecanol, 1,2-ethanediol , 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, pentanediol, especially 1,4-pentanediol, hexanediol, especially 1,6-hexanediol, heptanediol, octanediol, triethanolamine, ethyl acetate, ethylhexanoate and butyl acetate. It is particularly preferred that the organic solvent used contains hexadecane or 1,4-pentanediol, especially hexadecane or 1,4-pentanediol. In a further embodiment, a combination of hexadecane and 1,4-pentanediol is used.

Das oder die organische(n) Lösungsmittel, insbesondere Hexadecan, wird/ werden vorzugsweise in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 0,1 Gew.-% bis 35 Gew.-%, bevorzugter von 1 Gew.-% bis 25 Gew.-%, insbesondere von 3 Gew.-% bis 17 Gew.-%, zugegeben.The organic solvent or solvents, in particular hexadecane, is / are preferably used in an amount, based on the total composition, of from 0.1% by weight to 35% by weight, more preferably from 1% by weight to 25% Wt .-%, in particular from 3 wt .-% to 17 wt .-%, added.

In einer Ausführungsform wird Hexadecan wie bei der Herstellung der Nanokapseln verwendet nicht als ein zusätzlicher erfindungsgemäßer Zusatzstoff betrachtet.In one embodiment, hexadecane, as used in the preparation of the nanocapsules, is not considered to be an additional additive of the invention.

Das organische Lösungsmittel kann die Löslichkeit bzw. Solubilisierung steigern oder andere organische Komponenten verdünnen und kann zur Abstimmung der Viskosität beitragen.The organic solvent may increase solubility or dilute other organic components and may contribute to tuning the viscosity.

In einer Ausführungsform wirkt das organische Lösungsmittel als hydrophobes Mittel. Seine Zugabe zu der dispergierten Phase der Nano- oder Miniemulsion kann den osmotischen Druck in den Nanotröpfchen beeinflussen, insbesondere erhöhen. Dies kann zur Stabilisierung der „Öl-in-Wasser“-Emulsion beitragen, indem die Ostwald-Reifung unterdrückt wird. Bevorzugte organische Lösungsmittel, die als hydrophobe Mittel dienen, besitzen eine Löslichkeit in Wasser, die geringer ist als die Löslichkeit des Flüssigkristalls in Wasser, während sie in dem Flüssigkristall löslich sind. Das organische Lösungsmittel, vorzugsweise das hydrophobe Mittel, kann als Stabilisator oder Co-Stabilisator wirken.In one embodiment, the organic solvent acts as a hydrophobic agent. Its addition to the dispersed phase of the nano- or miniemulsion can influence, in particular increase, the osmotic pressure in the nanodroplets. This can help stabilize the "oil-in-water" emulsion by suppressing Ostwald ripening. Preferred organic solvents serving as hydrophobic agents have a solubility in water which is lower than the solubility of the liquid crystal in water while being soluble in the liquid crystal. The organic solvent, preferably the hydrophobic agent, may act as a stabilizer or co-stabilizer.

In der erfindungsgemäßen Zusammensetzung werden eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen als Vorläufer für die polymere Schale oder Wand bereitgestellt, die das FK-Medium enthält bzw. umgibt. In the composition of the present invention, one or more polymerizable compounds are provided as precursors for the polymeric shell or wall containing the FK medium.

Die polymerisierbaren Verbindungen weisen mindestens eine polymerisierbare Gruppe auf. Die polymerisierbare Gruppe ist vorzugsweise ausgewählt aus CH2=CW1-COO-,

Figure DE112017005490T5_0001
CH2=CW2-(O)k1-, CH3-CH=CH-O-, (CH2=CH)2CH-OCO-, (CH2=CH-CH2)2CH-OCO-, (CH2=CH)2CH-O-, (CH2=CH-CH2)2N-, HO-CW2W3-, HS-CW2W3-, HW2N-, HO-CW2W3-NH-, CH2=CW1-CO-NH-, CH2=CH-(COO)k1-Phe-(O)k2-, Phe-CH=CH-, HOOC-, OCN-, wobei W1 H, Cl, CN, Phenyl oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, CI oder CH3 ist, W2 und W3 unabhängig voneinander H oder Alkyl mit 1 bis 5 C-Atomen, insbesondere H, Methyl, Ethyl oder n-Propyl sind, Phe 1,4-Phenylen ist und k1 und k2 unabhängig voneinander 0 oder 1 sind.The polymerizable compounds have at least one polymerizable group. The polymerizable group is preferably selected from CH 2 = CW 1 -COO-,
Figure DE112017005490T5_0001
 CH 2 = CW 2 - (O) k1 -, CH 3 -CH = CH-O-, (CH 2 = CH) 2 CH-OCO-, (CH 2 = CH-CH 2 ) 2 CH-OCO-, CH 2 = CH) 2 CH-O-, (CH 2 = CH-CH 2 ) 2 N-, HO-CW 2 W 3 -, HS-CW 2 W 3 -, HW 2 N-, HO-CW 2 W 3 -NH-, CH 2 = CW 1 -CO-NH-, CH 2 = CH- (COO) k1 -Phe- (O) k2 -, Phe-CH = CH-, HOOC-, OCN-, and W 1 H, Cl, CN, phenyl or alkyl having 1 to 5 C atoms, in particular H, Cl or CH 3 , W 2 and W 3 independently of one another are H or alkyl having 1 to 5 C atoms, in particular H, methyl, ethyl or n-propyl, Phe is 1,4-phenylene and k 1 and k 2 are independently 0 or 1.

Die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen werden so gewählt, dass sie eine geeignete und ausreichende Löslichkeit in der FK-Komponente oder -Phase aufweisen. Darüber hinaus müssen sie für die Polymerisationsbedingungen und -umgebung empfänglich sein. Insbesondere kann/können die polymerisierbare(n) Verbindung(en) eine geeignete Polymerisation mit einer hohen Umwandlungsrate durchlaufen, was nach der Reaktion zu einer günstig geringen Menge an restlicher nicht umgesetzter polymerisierbarer Verbindung führt. Dies kann Nutzen hinsichtlich Stabilität und Leistung des FK-Mediums bieten. Weiterhin wird die polymerisierbare Komponente so gewählt, dass das sich daraus bildende Polymer sich in geeigneter Weise phasentrennt bzw. dass das daraus gebildete Polymer phasengetrennt ist, so dass es die polymere Kapselschale darstellt. Insbesondere werden die Löslichkeit der FK-Komponente im Schalenpolymer und das Quellen oder Gelieren der gebildeten Polymerschale günstigerweise vermieden bzw. minimiert, wobei die Menge und auch die Konstitution des FK-Mediums in den gebildeten Kapseln im Wesentlichen konstant bleibt. Somit wird günstigerweise die bevorzugte Löslichkeit einer beliebigen FK-Verbindung des FK-Materials in der Wand minimiert oder vermieden.The one or more polymerizable compounds are selected to have suitable and sufficient solubility in the FK component or phase. In addition, they must be susceptible to the polymerization conditions and environment. In particular, the polymerizable compound (s) can undergo appropriate polymerization at a high conversion rate, resulting in a favorably small amount of residual unreacted polymerizable compound after the reaction. This can provide benefits in terms of stability and performance of the LC medium. Furthermore, the polymerizable component is chosen so that the resulting polymer is phase-separated in a suitable manner or that the polymer formed therefrom is phase-separated, so that it represents the polymeric capsule shell. In particular, the solubility of the FK component in the shell polymer and the swelling or gelling of the polymer shell formed are desirably avoided or minimized, with the amount and also the constitution of the LC medium remaining substantially constant in the formed capsules. Thus, conveniently, the preferred solubility of any FK compound of the FK material in the wall is minimized or avoided.

Das Aufquellen oder sogar Zerplatzen der Nanokapseln und das unerwünschte Austreten von FK-Material aus den Kapseln werden vorteilhafterweise minimiert oder sogar vollständig vermieden, indem eine entsprechend robuste Polymerschale bereitgestellt wird.The swelling or even bursting of the nanocapsules and the unwanted escape of FK material from the capsules are advantageously minimized or even completely avoided by providing a suitably robust polymer shell.

Die Polymerisations- oder Aushärtezeit hängt unter anderem von der Reaktivität und der Menge des polymerisierbaren Materials, der Dicke der gebildeten Kapselschale und, falls vorhanden, der Art und Menge des Polymerisationsinitiators sowie der Reaktionstemperatur und/oder der Strahlungsleistung, z.B. der UV-Lampe, ab. Die Polymerisations- oder Härtungszeiten und -bedingungen können so gewählt werden, dass man z.B. ein schnelles Polymerisationsverfahren erhält, oder alternativ so, dass man z.B. einen langsameren Prozess erhält, wobei jedoch die Vollständigkeit der Umwandlung und Trennung des Polymers günstig beeinflusst werden können. Es kann daher bevorzugt sein, kurze Polymerisations- und Härtungszeiten, beispielsweise unter 5 Minuten, zu haben, während in einer alternativen Ausführungsform längere Polymerisationszeiten, wie mehr als eine Stunde oder sogar mindestens drei Stunden, bevorzugt sein können.The polymerization or curing time depends, inter alia, on the reactivity and the amount of the polymerizable material, the thickness of the capsule shell formed and, if present, the type and amount of the polymerization initiator and the reaction temperature and / or radiant power, e.g. the UV lamp, off. The polymerization or curing times and conditions can be chosen to be e.g. obtains a rapid polymerization process, or alternatively so that e.g. a slower process, but the completeness of the conversion and separation of the polymer can be favorably influenced. It may therefore be preferred to have short polymerization and curing times, for example less than 5 minutes, while in an alternative embodiment longer polymerization times, such as more than one hour or even at least three hours, may be preferred.

In einer Ausführungsform werden nicht-mesogene polymerisierbare Verbindungen, d.h. Verbindungen, die keine mesogene Gruppe enthalten, verwendet. Sie zeigen jedoch eine ausreichende und geeignete Löslichkeit bzw. Mischbarkeit mit der FK-Komponente. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich ein organisches Lösungsmittel vorgesehen.In one embodiment, non-mesogenic polymerizable compounds, i. Compounds containing no mesogenic group used. However, they show sufficient and suitable solubility or miscibility with the FK component. In a preferred embodiment, an organic solvent is additionally provided.

In einem anderen Aspekt werden polymerisierbare mesogene oder flüssigkristalline Verbindungen, auch als reaktive Mesogene (RMs) bekannt, verwendet. Diese Verbindungen enthalten eine mesogene Gruppe und eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen, d.h. funktionelle Gruppen, die zur Polymerisation geeignet sind.In another aspect, polymerizable mesogenic or liquid crystalline compounds, also known as reactive mesogens (RMs), are used. These compounds contain a mesogenic group and one or more polymerizable groups, i. functional groups suitable for polymerization.

Gegebenenfalls enthält/enthalten die erfindungsgemäße(n) polymerisierbare(n) Verbindung(en) in einer Ausführungsform nur reaktive(s) Meso-gen(e), d.h. alle reaktiven Monomere sind Mesogene. Alternativ können RMs in Kombination mit einer oder mehreren nicht-mesogenen polymerisierbaren Verbindungen vorgesehen werden. Die RMs können monoreaktiv oder di- oder multireaktiv sein. RMs können eine günstige Löslichkeit bzw. Mischbarkeit mit dem FK-Medium aufweisen. Es ist jedoch ferner erdacht, dass das sich daraus bildende oder gebildete Polymer ein geeignetes Phasentrennungsverhalten zeigt. Bevorzugte polymerisierbare mesogene Verbindungen enthalten mindestens eine polymerisierbare Gruppe als endständige Gruppe und eine mesogene Gruppe als Kerngruppe, ferner bevorzugt einen Spacer und/oder eine Verknüpfungsgruppe zwischen der polymerisierbaren Gruppe und der mesogenen Gruppe. In einer Ausführungsform wird 2-Methyl-1,4-phenylen-bis[4-[3-(acryloyloxy)propyloxy]benzoat (RM 257, Merck KGaA) verwendet. Alternativ oder zusätzlich können auch ein oder mehrere seitenständige Substituenten der mesogenen Gruppe polymerisierbare Gruppen sein.Optionally, in one embodiment, the polymerizable compound (s) according to the invention contain only reactive meso (s), ie all reactive monomers are mesogens. Alternatively, RMs can be used in combination with one or more non-mesogenic polymerizable compounds be provided. The RMs can be monoreactive or di- or multi-reactive. RMs can have favorable solubility or miscibility with the LC medium. However, it is further conceived that the resulting polymer formed or formed shows a suitable phase separation behavior. Preferred polymerizable mesogenic compounds contain at least one polymerizable group as a terminal group and a mesogenic group as a core group, further preferably a spacer and / or a linking group between the polymerizable group and the mesogenic group. In one embodiment, 2-methyl-1,4-phenylene-bis [4- [3- (acryloyloxy) propyloxy] benzoate (RM 257, Merck KGaA) is used. Alternatively or additionally, one or more pendant substituents of the mesogenic group may also be polymerizable groups.

In noch einer anderen Ausführungsform wird die Verwendung mesogener polymerisierbarer Verbindungen vermieden.In yet another embodiment, the use of mesogenic polymerizable compounds is avoided.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen aus Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Acrylnitrilen, Methacrylnitrilen, Acrylamiden, Methacrylamiden, Methyl-, Ethyl-, n- oder tert.-Butyl-, Cyclohexyl-, 2-Ethylhexyl-, Phenyloxyethyl-, Hydroxyethyl-, Hydroxypropyl-, 2-5-C-Alkoxyethyl-, Tetrahydrofurfurylacrylaten oder -methacrylaten, Vinylacetaten, -propionaten, -acrylaten, -succinaten, N-Vinylpyrrolidonen, N-Vinylcarbazolen, Styrolen, Divinylbenzolen, Ethylendicarbonaten, 1,6-Hexandiolacrylaten, Bisphenol-A-diacrylaten und -dimethacrylaten, Trimethylpropyldiacrylaten, Trimethylolpropantriacrylaten, Pentaerythrittriacrylaten, Triethylenglykoldiacrylaten, Ethylenglykoldimethacrylaten, Tripropylenglykoltriacrylaten, Pentaerythrittriacrylaten, Pentaerythrittetraacrylaten, Ditrimethylpropantetraacrylaten oder Dipentaerythritpenta- oder -hexaacrylaten ausgewählt. Bevorzugt sind auch Thiolene, wie beispielsweise das im Handel erhältliche Produkt Norland 65 (Norland Products).In a preferred embodiment, the one or more polymerisable compounds are vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitriles, methacrylonitriles, acrylamides, methacrylamides, methyl, ethyl, n- or tert-butyl, cyclohexyl, 2-ethylhexyl, phenyloxyethyl, Hydroxyethyl, hydroxypropyl, 2-5-C-alkoxyethyl, tetrahydrofurfuryl acrylates or methacrylates, vinyl acetates, propionates, acrylates, succinates, N-vinylpyrrolidones, N-vinylcarbazoles, styrenes, divinylbenzenes, ethylene dicarbonates, 1,6-hexanediol acrylates , Bisphenol A diacrylates and dimethacrylates, trimethylpropyl diacrylates, trimethylolpropane triacrylates, pentaerythritol triacrylates, triethylene glycol diacrylates, ethylene glycol dimethacrylates, tripropylene glycol triacrylates, pentaerythritol triacrylates, pentaerythritol tetraacrylates, ditrimethylpropane tetraacrylates or dipentaerythritol penta or hexaacrylates. Also preferred are thiolenes, such as the commercial product Norland 65 (Norland Products).

Die polymerisierbare oder reaktive Gruppe ist vorzugsweise aus einer Vinylgruppe, einer Acrylatgruppe, einer Methacrylatgruppe, einer Fluoracrylatgruppe, einer Oxetangruppe oder einer Epoxygruppe, insbesondere bevorzugt einer Acrylatgruppe oder einer Methacrylatgruppe ausgewählt.The polymerizable or reactive group is preferably selected from a vinyl group, an acrylate group, a methacrylate group, a fluoroacrylate group, an oxetane group or an epoxy group, particularly preferably an acrylate group or a methacrylate group.

Vorzugsweise sind die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen aus Acrylaten, Methacrylaten, Fluoracrylaten und Vinylacetat ausgewählt, wobei die Zusammensetzung bevorzugter ferner eine oder mehrere direaktive und/oder trireaktive polymerisierbare Verbindungen enthält, vorzugsweise ausgewählt aus Diacrylaten, Dimethacrylaten, Triacrylaten und Trimethacrylaten.Preferably, the one or more polymerizable compounds are selected from acrylates, methacrylates, fluoroacrylates and vinyl acetate, the composition more preferably further comprising one or more direactive and / or tri-reactive polymerizable compounds, preferably selected from diacrylates, dimethacrylates, triacrylates and trimethacrylates.

In einer Ausführungsform enthalten die eine oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen (ii) wie oben dargelegt polymerisierbare Gruppen, die aus einer, zwei oder mehr Acrylat-, Methacrylat- und Vinylacetatgruppen ausgewählt sind, wobei die Verbindungen vorzugsweise nicht-mesogene Verbindungen sind.In one embodiment, the one or more polymerizable compounds (ii) as set forth above contain polymerizable groups selected from one, two or more acrylate, methacrylate and vinyl acetate groups, which compounds are preferably non-mesogenic compounds.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung ein oder mehrere Monoacrylate, vorzugsweise zugegeben in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 0,1 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugter von 0,5 Gew.-% bis 50 Gew.-% Gewicht, insbesondere von 2,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%. Besonders bevorzugte monoreaktive Verbindungen sind aus Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, Isopropylacrylat, Butylacrylat, t-Butylacrylat, Pentylacrylat, Hexylacrylat, Nonylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat, 2,3-Dihydroxypropylacrylat und Glycidylacrylat ausgewählt.In a preferred embodiment, the composition according to the invention contains one or more monoacrylates, preferably added in an amount, based on the composition as a whole, of from 0.1% by weight to 75% by weight, more preferably from 0.5% by weight 50% by weight, in particular from 2.5% by weight to 25% by weight. Particularly preferred monoreactive compounds are selected from methylacrylate, ethylacrylate, propylacrylate, isopropylacrylate, butylacrylate, t-butylacrylate, pentylacrylate, hexylacrylate, nonylacrylate, 2-ethylhexylacrylate, 2-hydroxyethylacrylate, 2-hydroxybutylacrylate, 2,3-dihydroxypropylacrylate and glycidylacrylate.

Zusätzlich oder alternativ kann Vinylacetat zugegeben werden.Additionally or alternatively, vinyl acetate may be added.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung, gegebenenfalls zusätzlich zu den obigen Monoacrylaten, ein oder mehrere Monomethacrylate, vorzugsweise zugegeben in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 0,1 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugter 0,5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 2,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%. Besonders bevorzugte monoreaktive Verbindungen sind aus Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Pentylmethacrylat, Hexylmethacrylat, Nonylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat. 2-Hydroxybutylmethacrylat, 2,3-Dihydroxypropylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Stearylmethacrylat, Adamantylmethacrylat und Isobornylmethacrylat ausgewählt.In another preferred embodiment, the composition according to the invention, optionally in addition to the above monoacrylates, contains one or more monomethacrylates, preferably added in an amount, based on the composition as a whole, of from 0.1% to 75% by weight, more preferably 0.5 wt .-% to 50 wt .-%, in particular 2.5 wt .-% to 25 wt .-%. Particularly preferred monoreactive compounds are methylmethacrylate, ethylmethacrylate, propylmethacrylate, isopropylmethacrylate, butylmethacrylate, t-butylmethacrylate, pentylmethacrylate, hexylmethacrylate, nonylmethacrylate, 2-ethylhexylmethacrylate, 2-hydroxyethylmethacrylate. 2-hydroxybutyl methacrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, glycidyl methacrylate, stearyl methacrylate, adamantyl methacrylate and isobornyl methacrylate.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Zusammensetzung mindestens ein Vernetzungsmittel zugegeben wird, d.h. eine polymerisierbare Verbindung, die zwei oder mehr polymerisierbare Gruppen enthält. Die Vernetzung der polymeren Schale in dem hergestellten Partikel kann zusätzlichen Nutzen bieten, insbesondere hinsichtlich der weiteren Verbesserung der Stabilität und des Einschlusses und zur Abstimmung bzw. Verringerung der Anfälligkeit für ein Aufquellen, insbesondere ein Aufquellen durch Lösungsmittel. In dieser Hinsicht können direaktive und multireaktive Verbindungen dazu dienen, eigene Polymernetzwerke zu bilden und/oder Polymerketten zu vernetzen, die im Wesentlichen aus polymerisierenden monoreaktiven Verbindungen gebildet werden.It is particularly preferred that at least one crosslinking agent is added to the composition, ie a polymerizable compound containing two or more polymerizable groups. The cross-linking of the polymeric shell in the prepared particle can offer additional benefits, in particular with respect to the further improvement of the stability and the inclusion and the tuning or Reduction of susceptibility to swelling, especially solvent swelling. In this regard, reactive and multireactive compounds may serve to form their own polymer networks and / or to crosslink polymer chains formed essentially from polymerizing monoreactive compounds.

Es können in der Technik bekannte herkömmliche Vernetzer verwendet werden. Besonders bevorzugt ist es, zusätzlich direaktive oder multireaktive Acrylate und/oder Methacrylate vorzusehen, vorzugsweise zugegeben in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung insgesamt, von 0,1 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugter von 0,5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 2,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%. Besonders bevorzugte Verbindungen sind aus Ethylendiacrylat, Propylendiacrylat, Butylendiacrylat, Pentylendiacrylat, Hexylendiacrylat, Glykoldiacrylat, Glycerindiacrylat, Pentaerythrittetraacrylat, Ethylendimethacrylat, auch als Ethylglykolmethacrylat bekannt, Propylendimethacrylat, Butylendimethacrylat, Pentylendimethacrylat, Hexylendimethacrylat, Tripropylenglykoldiacrylat, Glykoldimethacrylat, Glycerindimethacrylat, Trimethylpropantrimethacrylat und Pentaerythrittriacrylat ausgewählt.Conventional crosslinkers known in the art may be used. It is particularly preferred to additionally provide reactive or multireactive acrylates and / or methacrylates, preferably added in an amount, based on the composition as a whole, of from 0.1% by weight to 75% by weight, more preferably 0.5% by weight. -% to 50 wt .-%, in particular from 2.5 wt .-% to 25 wt .-%. Particularly preferred compounds are known from ethylene diacrylate, propylene diacrylate, butylene diacrylate, Pentylendiacrylat, Hexylendiacrylat, glycol diacrylate, glycerol diacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, ethylene dimethacrylate, as Ethylglykolmethacrylat, propylene dimethacrylate, butylene, Pentylendimethacrylat, Hexylendimethacrylat, tripropylene glycol diacrylate, glycol dimethacrylate, glycerol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate and pentaerythritol triacrylate selected.

Das Verhältnis von monoreaktiven Monomeren zu di- oder multireaktiven Monomeren kann günstig eingestellt und angepasst werden, um den Polymeraufbau der Schale und ihre Eigenschaften zu beeinflussen.The ratio of monoreactive monomers to di- or multireactive monomers can be conveniently adjusted and adjusted to influence the shell's polymer structure and properties.

Gemäß Schritt (b) des vorliegenden Verfahrens wird das eine Tensid verwendet, um die Zusammensetzung als Nanotröpfchen in einer wässrigen Phase zu dispergieren. In einer Ausführungsform kann dieses Tensid mit der in Schritt (a) bereitgestellten Zusammensetzung vermischt und darin enthalten sein. Alternativ wird das Tensid im Anschluss an Schritt (a), vorzugsweise als wässrige Mischung, zugegeben. In diesem Fall wird das Tensid in der wässrigen Phase bereitgestellt und dann mit der Zusammensetzung wie in (a) bereitgestellt gemischt.According to step (b) of the present process, the one surfactant is used to disperse the composition as nanodroplets in an aqueous phase. In one embodiment, this surfactant may be mixed with and contained in the composition provided in step (a). Alternatively, the surfactant is added following step (a), preferably as an aqueous mixture. In this case, the surfactant is provided in the aqueous phase and then mixed with the composition as provided in (a).

Daher kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Tensid in einem Anfangsschritt getrennt hergestellt oder bereitgestellt werden und dann zu den anderen Komponenten hinzugegeben werden. Insbesondere kann das Tensid als wässrige Mischung oder Zusammensetzung hergestellt oder bereitgestellt werden, die dann zu den anderen Komponenten, die das mesogene Medium und die polymerisierbare(n) Verbindung(en) wie vor- und nachstehend dargelegt enthalten, hinzugegeben wird. Besonders bevorzugt wird das eine Tensid als wässriges Tensid bereitgestellt.Thus, according to a preferred embodiment, the surfactant may be separately prepared or provided in an initial step and then added to the other components. In particular, the surfactant can be prepared or provided as an aqueous mixture or composition which is then added to the other components containing the mesogenic medium and the polymerizable compound (s) as set forth above and below. Most preferably, the one surfactant is provided as an aqueous surfactant.

Das Tensid kann nützlich sein, um die Oberflächen- oder Grenzflächenspannung zu senken und das Emulgieren und die Dispersion zu fördern.The surfactant may be useful to lower the surface or interfacial tension and promote emulsification and dispersion.

Es können übliche, in der Technik bekannte Tenside verwendet werden, darunter anionische Tenside, zum Beispiel Sulfat, z.B. Natriumlaurylsulfat, Sulfonat-, Phosphat- und Carboxylattenside, kationische Tenside, zum Beispiel sekundäre oder tertiäre Amin- und quaternäre Ammoniumsalztenside, zwitterionische Tenside, zum Beispiel Betain-, Sultain- und Phospholipidtenside, und nichtionische Tenside, zum Beispiel langkettiger Alkohol- und Phenol-, Ether-, Ester- oder Amid-nichtionische Tenside.Conventional surfactants known in the art may be used, including anionic surfactants, for example, sulfate, e.g. Sodium lauryl sulfate, sulfonate, phosphate and carboxylate surfactants, cationic surfactants, for example secondary or tertiary amine and quaternary ammonium salt surfactants, zwitterionic surfactants, for example betaine, sultaine and phospholipid surfactants, and nonionic surfactants, for example long-chain alcohol and phenol, Ether, ester or amide nonionic surfactants.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nichtionisches Tensid verwendet. Die Verwendung von nichtionischem Tensid kann während des Verfahrens zur Herstellung der Nanokapseln Nutzen haben, insbesondere bezüglich der Dispersionsbildung und -stabilisierung sowie in PIPS. Es wurde weiterhin erkannt, dass es vorteilhaft sein kann, geladene Tenside zu vermeiden, falls Tensid, zum Beispiel restliches Tensid, in den gebildeten Nanokapseln enthalten ist. Die Verwendung von nichtionischem Tensid und die Vermeidung von ionischem Tensid kann daher hinsichtlich Stabilität, Zuverlässigkeit und der elektrooptischen Eigenschaften und Leistung der Nanokapseln nutzbringend sein, auch in dem Verbundsystemen und elektrooptischen Vorrichtungen.In a preferred embodiment of the invention, nonionic surfactant is used. The use of nonionic surfactant may benefit during the process of making the nanocapsules, particularly with regard to dispersion formation and stabilization, as well as in PIPS. It has further been recognized that it may be advantageous to avoid charged surfactants if surfactant, for example residual surfactant, is included in the formed nanocapsules. The use of nonionic surfactant and the avoidance of ionic surfactant may therefore be beneficial in terms of stability, reliability, and the electro-optic properties and performance of the nanocapsules, also in the composite systems and electro-optic devices.

Besonders bevorzugt ist polyethoxyliertes nichtionisches Tensid. Bevorzugte Verbindungen sind aus der Gruppe der Polyoxyethylenglykol-alkylether-Tenside, Polyoxypropylenglykol-alkylether-Tenside, Glucosid-alkylether-Tenside, Polyoxyethylenglykol-octylphenolether-Tenside wie Triton™ X-100, Polyoxyethylenglykol-alkylphenolether-Tenside, Glycerinalkylester-Tenside, Polyoxyethylenglykol-sorbitanalkylester-Tenside wie Polysorbat, Sorbitanalkylester-Tenside, Cocamid-monoethanolamin, Cocamid-diethanolamin und Dodecyldimethylaminoxid ausgewählt.Particularly preferred is polyethoxylated nonionic surfactant. Preferred compounds are selected from the group of polyoxyethylene glycol alkyl ether surfactants, polyoxypropylene glycol alkyl ether surfactants, glucoside alkyl ether surfactants, polyoxyethylene glycol octyl phenol ether surfactants such as Triton ™ X-100, polyoxyethylene glycol alkyl phenol ether surfactants, glycerol alkyl ester surfactants, polyoxyethylene glycol sorbitan alkyl esters Surfactants such as polysorbate, sorbitan alkyl ester surfactants, cocamide monoethanolamine, cocamide diethanolamine and dodecyldimethyl amine oxide.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist/sind das verwendete Tensid bzw. die verwendeten Tenside aus Polyoxyethylenglykol-alkylether-Tensiden ausgewählt, die im Handel erhältliche Brij®-Mittel (Firma Sigma-Aldrich) enthalten. Besonders bevorzugt ist ein Tensid, das Tricosaethylenglykol-dodecylether enthält oder bevorzugter daraus besteht. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird das im Handel erhältliche Brij® L23 (Sigma-Aldrich), auch als Brij 35 oder Polyoxyethylen(23)-laurylether bezeichnet, verwendet. In weiteren besonderen Ausführungsformen ist im Handel erhältliches Brij® 58, auch als Polyethylenglykol-hexadecylether oder Polyoxyethylen(20)-cetylether bekannt, oder im Handel erhältliches Brij® L4, auch als Polyethylenglykol-dodecylether oder Polyoxyethylen(4)-laurylether bekannt, bevorzugt.In a particularly preferred embodiment, Brij ® -means (Sigma-Aldrich) is / surfactant used and the surfactants used of polyoxyethylene alkylether surfactants are selected commercially available included. Particularly preferred is a surfactant, the tricosaethylene glycol dodecyl ether contains or more preferably consists thereof. In a very particularly preferred embodiment is commercially available Brij ® L23 (Sigma-Aldrich), also known as Brij 35 or polyoxyethylene (23) lauryl ether referred to, is used. In further particular embodiments, is commercially available Brij ® 58, also known as polyethylene glycol hexadecyl ether or polyoxyethylene (20) cetyl ether known or available Brij ® L4 commercially, also known as polyethylene glycol dodecyl ether or polyoxyethylene (4) lauryl ether known preferred.

In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Alkylarylpolyetheralkohol, vorzugsweise im Handel erhältliches Triton™ X-100, und insbesondere 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl-polyethylenglykol und Verbindungen der Formel C14H22O(C2H4O)nH zu verwenden, wo n 9 und 10 ist. Alternativ oder zusätzlich können vorzugsweise Octylphenolethoxylate-Tenside wie ECOSURF™-Tenside (im Handel erhältlich von Dow), z.B. ESOSURF™ EH-9 (90%), oder TERGITOL®-Tenside (im Handel erhältlich von Dow), z.B. TERGITOL® 15-S-9, verwendet werden.In another embodiment, it is preferred to use alkylaryl polyether alcohol, preferably commercially available Triton ™ X-100, and especially 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl polyethylene glycol and compounds of the formula C 14 H 22 O (C 2 H 4 O) n H, where n is 9 and 10. Alternatively or additionally, preferably octylphenol surfactants such as ECOSURF ™ surfactants (commercially available from Dow), for example ESOSURF ™ EH-9 (90%), or TERGITOL ® surfactants (commercially available from Dow), for example, TERGITOL ® 15 S-9, to be used.

In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Organosilikone wie Polyethersiloxane und Polyethersiloxan-Copolymere zu verwenden, z.B. im Handel erhältliche TEGO®-Zusatzstoffe (Evonik), vorzugsweise TEGO® Wet 270, und insbesondere ein Tensid, das 3-[Methyl-bis(trimethylsilyloxy)silyl]propyl-polyethylenglykol oder vorzugsweise TEGO® Wet 280 enthält, vorzugsweise draus besteht. Weiterhin können TEGO® WET 260 und TEGO® Wet KL 245 und die in der US 7,618,777 beschriebenen Silikontenside, z.B. H3CSi(CH3)2OSiO(CH3)(CH2CH2CH2O(CH2CH2O)7CH3)Si(CH3)3, bevorzugt verwendet werden.In another embodiment, it is preferable to use organosilicones, such as polyether siloxanes and polyether siloxane copolymers, as commercially available TEGO ® adjuncts (Evonik), preferably TEGO ® Wet 270, and in particular a surfactant 3- [methyl-bis (trimethylsilyloxy ) silyl] propyl polyethylene glycol or preferably contains TEGO ® Wet 280, preferably consists thereof. Furthermore, TEGO ® WET 260 and TEGO ® Wet KL 245 and those in the US 7,618,777 silicone surfactants described, for example H 3 CSi (CH 3 ) 2 OSiO (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O) 7 CH 3 ) Si (CH 3 ) 3 , are preferably used.

In noch einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Fluortensid(e), vorzugsweise FluorN 322, und insbesondere ein Tensid, das 2-[[2-Methyl-5-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoroctoxycarbonylamino)phenyl]carbamoyl-oxy]ethyl-polypropylenglykol enthält und bevorzugter daraus besteht, zu verwenden. Andere(s) Fluortensid(e), wie im Handel erhältliches FluorN 561 und FluorN 562 (Cytonix), kann/können ebenfalls bevorzugt verwendet werden.In yet another embodiment, it is preferred to use fluorosurfactant (s), preferably FluorN 322, and especially a surfactant containing 2 - [[2-methyl-5- (3,3,4,4,5,5,6,6 , 7,7,8,8,8-tridecafluoro-octoxycarbonylamino) -phenyl] -carbamoyl-oxy] -ethyl-polypropyleneglycol, and more preferably, to use. Other fluorosurfactant (s), such as commercially available FluorN 561 and FluorN 562 (Cytonix), may also preferably be used.

In noch einer anderen Ausführungsform werden vorzugsweise Poloxamer-Copolymere verwendet, vorzugsweise Copolymere, die Einheiten von Polyethylenoxid und Polypropylenoxid enthalten, bevorzugter ein Triblockcopolymer bestehend aus einem zentralen hydrophoben Block aus Polypropylenglykol, flankiert von zwei hydrophilen Polyethylenglykolblöcken, und insbesondere im Handel erhältliches Poloxamer 407 oder Pluronic® F-127 (BASF) oder Synperonic PE/F127 (Croda). Alternativ oder zusätzlich können andere Pluronic®-Zusatzstoffe, z.B. Pluronic® 10R5, vorzugsweise verwendet werden.In yet another embodiment, poloxamer copolymers are preferably used, preferably copolymers containing units of polyethylene oxide and polypropylene oxide, more preferably a triblock copolymer consisting of a central hydrophobic block of polypropylene glycol flanked by two hydrophilic polyethylene glycol blocks, and in particular, commercially available Poloxamer 407 or Pluronic ® F-127 (BASF) or Synperonic PE / F127 (Croda). Alternatively or additionally, other Pluronic ® adjuncts, for example Pluronic ® 10R5 can be preferably used.

Das Tensid wird vorzugsweise in einer Menge, bezogen auf die Zusammensetzung wie in Schritt (a) bereitgestellt, von weniger als 30 Gew.-%, bevorzugter weniger als 25 Gew.-%, noch bevorzugter weniger als 20 Gew.-% und insbesondere weniger als 15 Gew.-% bereitgestellt.The surfactant is preferably provided in an amount, based on the composition as in step (a), of less than 30 wt%, more preferably less than 25 wt%, even more preferably less than 20 wt%, and most preferably less provided as 15% by weight.

Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Tensid als vorbereitete wässrige Mischung bereitgestellt wird, wird die Wassermenge in Bezug auf das Gewicht nicht als Beitrag zu der Zusammensetzung insgesamt betrachtet, d.h. Wasser ist in dieser Hinsicht ausgenommen.According to a preferred embodiment, when the surfactant is provided as a prepared aqueous mixture, the amount of water by weight is not considered to contribute to the composition as a whole, i. Water is excluded in this regard.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Nanokapseln können auch polymere Tenside oder oberflächenaktive Polymere oder Blockcopolymere verwendet werden.Polymeric surfactants or surface active polymers or block copolymers can also be used in the process for producing the nanocapsules of the invention.

In einer besonderen Ausführungsform wird die Verwendung solcher polymerer Tenside oder oberflächenaktiver Polymere jedoch vermieden.In a particular embodiment, however, the use of such polymeric surfactants or surfactant polymers is avoided.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann polymerisierbares Tensid, d.h. Tensid enthaltend eine oder mehrere polymerisierbare Gruppen, verwendet werden.According to one aspect of the invention, polymerizable surfactant, i. Surfactant containing one or more polymerizable groups can be used.

Ein solches polymerisierbares Tensid kann alleine, d.h. als das einzige vorgesehene Tensid, oder in Kombination mit einem nichtpolymerisierbaren Tensid verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist zusätzlich und in Kombination mit einem nicht polymerisierbaren Tensid ein polymerisierbares Tensid vorgesehen. Diese fakultative Bereitstellung eines polymerisierbaren Tensids kann die kombinierten Nutzen bieten, zu einer geeigneten Tröpfchenbildung und -stabilisierung sowie zur Bildung stabiler polymerer Kapselschalen beizutragen. Daher wirken diese Verbindungen gleichzeitig als Tensid und polymerisierbare Verbindung. Besonders bevorzugt sind polymerisierbare nichtionische Tenside, insbesondere nichtionische Tenside, die zusätzlich eine oder mehrere Acrylat- und/oder Methacrylatgruppen aufweisen. Diese Ausführungsform, welche die Verwendung eines polymerisierbaren Tensids beinhaltet, kann den Vorteil haben, dass die Schabloneneigenschaften an der amphiphilen Grenzfläche während der Polymerisation besonders gut erhalten bleiben können. Weiterhin kann das polymerisierbare Tensid nicht nur an der Polymerisationsreaktion teilnehmen, sondern kann günstigerweise als Baustein in die Polymerschale und besonders bevorzugt auch an der Schalenoberfläche eingebaut werden, so dass es die Grenzflächenwechselwirkungen vorteilhaft beeinflussen kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird Silikonpolyetheracrylat als polymerisierbares Tensid verwendet, bevorzugter vernetzbares Silikonpolyetheracrylat. In einer anderen Ausführungsform wird PEG-Methylethermethacrylat verwendet.Such a polymerizable surfactant may be used alone, ie, as the sole intended surfactant, or in combination with a nonpolymerizable surfactant.
In one embodiment, in addition to and in combination with a non-polymerizable surfactant, a polymerizable surfactant is provided. This optional provision of a polymerizable surfactant can provide the combined benefits of contributing to proper droplet formation and stabilization, as well as the formation of stable polymeric capsule shells. Therefore, these compounds act simultaneously as a surfactant and a polymerizable compound. Particular preference is given to polymerizable nonionic surfactants, in particular nonionic surfactants, which additionally have one or more acrylate and / or methacrylate groups. This embodiment involving the use of a polymerizable surfactant may have the advantage that the stencil properties at the amphiphilic interface during the polymerization can be particularly well preserved. Further, the polymerizable surfactant may not only participate in the polymerization reaction, but may be favorably incorporated as a building block in the polymer shell, and more preferably also on the shell surface, so that it may favorably influence the interfacial interactions. In a particularly preferred embodiment, silicone polyether acrylate is used as the polymerizable surfactant, more preferably crosslinkable silicone polyether acrylate. In another embodiment, PEG-methyl ether methacrylate is used.

In dem Verfahren wird die Zusammensetzung zu einer wässrigen Mischung hinzugegeben, wobei die Zusammensetzung in einer wässrigen Phase dispergiert wird. In dieser Hinsicht kann das bereitgestellte Tensid bzw. die bereitgestellten Tenside günstig dazu beitragen, die Dispersion, insbesondere Emulsion, zu bilden und zu stabilisieren und die Homogenisierung zu fördern.In the process, the composition is added to an aqueous mixture, the composition being dispersed in an aqueous phase. In this regard, the provided surfactant or surfactants can contribute favorably to forming and stabilizing the dispersion, especially emulsion, and promoting homogenization.

Wenn wässerige Mischungen bereitgestellt werden, wird in Bezug auf das Gewicht die Wassermenge nicht als Beitrag zum Gewicht der Zusammensetzung insgesamt betrachtet, d.h. Wasser ist in dieser Hinsicht ausgenommen.When aqueous mixtures are provided, in terms of weight, the amount of water is not considered to contribute to the weight of the composition as a whole, i. Water is excluded in this regard.

Vorzugsweise wird Wasser als gereinigtes Wasser, insbesondere entionisiertes Wasser, bereitgestellt.Preferably, water is provided as purified water, especially deionized water.

Gemäß der Erfindung wird die wie in Schritt (a) bereitgestellte Zusammensetzung dann als Nanotröpfchen in einer wässerigen Phase dispergiert.According to the invention, the composition provided as in step (a) is then dispersed as nanodroplets in an aqueous phase.

Die Zusammensetzung kann zusätzliche Verbindungen, wie einen oder mehrere pleochroitische Farbstoffe, insbesondere dichroitische(n) Farbstoff(e), eine oder mehrere chirale Verbindungen und/oder andere übliche und geeignete Zusatzstoffe enthalten.The composition may contain additional compounds such as one or more pleochroic dyes, especially dichroic dye (s), one or more chiral compounds and / or other common and suitable additives.

Pleochroitische Farbstoffe sind vorzugsweise dichroitische Farbstoffe und können beispielsweise aus Azofarbstoffen und Thiadiazolfarbstoffen ausgewählt werden.Pleochroic dyes are preferably dichroic dyes and may be selected, for example, from azo dyes and thiadiazole dyes.

Geeignete chirale Verbindungen sind beispielsweise chirale Standarddotierstoffe wie R- oder S-811, R- oder S-1011, R- oder S-2011, R- oder S-3011, R- oder S-4011. R- oder S-5011 oder CB 15 (alle erhältlich von Merck KGaA, Darmstadt, Deutschland), Sorbitole wie in der WO 98/00428 beschrieben, Hydrobenzoine wie in der GB 2,328,207 beschrieben, chirale Binaphthole wie in der WO 02/94805 beschrieben, chirale Binaphtholacetale wie in der WO 02/34739 beschrieben, chirale TADDOLe wie in der WO 02/06265 beschrieben oder chirale Verbindungen mit fluorierten Verknüpfungsgruppen wie in der WO 02/06196 oder der WO 02/06195 beschrieben.Examples of suitable chiral compounds are chiral standard dopants such as R- or S-811, R- or S-1011, R- or S-2011, R- or S-3011, R- or S-4011. R- or S-5011 or CB 15 (all available from Merck KGaA, Darmstadt, Germany), sorbitols as in WO 98/00428 described, Hydrobenzoine as in the GB 2,328,207 described, chiral binaphthols as in the WO 02/94805 described chiral binaphthol acetals as in the WO 02/34739 described, chiral TADDOLs as in the WO 02/06265 described or chiral compounds with fluorinated linking groups as in WO 02/06196 or the WO 02/06195 described.

Weiterhin können Substanzen zugegeben werden, um die dielektrische Anisotropie, die optische Anisotropie, die Viskosität und/oder die Temperaturabhängigkeit elektrooptischer Parameter des FK-Materials zu verändern.Furthermore, substances may be added to alter the dielectric anisotropy, the optical anisotropy, the viscosity and / or the temperature dependence of electro-optical parameters of the FK material.

Das erfindungsgemäße mesogene Medium enthält eine oder mehrere Verbindungen der Formel I wie oben dargelegt.The mesogenic medium according to the invention contains one or more compounds of the formula I as stated above.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das flüssigkristalline Medium aus 2 bis 25, vorzugsweise 3 bis 20 Verbindungen, von denen mindestens eine eine Verbindung der Formel I ist. Das Medium enthält vorzugsweise eine oder mehrere, bevorzugter zwei oder mehr und insbesondere bevorzugt drei oder mehr erfindungsgemäße Verbindungen der Formel I. Das Medium enthält vorzugsweise niedermolekulare flüssigkristalline Verbindungen, die aus nematischen oder nematogenen Substanzen, beispielsweise aus den bekannten Klassen der Azoxybenzole, Benzylidenaniline, Biphenyle, Terphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylbenzoate, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohehexancarbonsäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylbenzoesäure, Phenyl- oder Cyclohexylester der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Cyclohexylphenylester der Benzoesäure, der Cyclohexancarbonsäure und der Cyclohexylcyclohexancarbonsäure, Phenylcyclohexane, Cyclohexylbiphenyle, Phenylcyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexane, Cyclohexylcyclohexene, Cyclohexylcyclohexylcyclohexene, 1,4-Bis-cyclohexylbenzole, 4,4'-Biscyclohexylbiphenyle, Phenyl- oder Cyclohexylpyrimidine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridine, Phenyl- oder Cyclohexylpyridazine, Phenyl- oder Cyclohexyldioxane, Phenyl- oder Cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-Diphenyl-ethane, 1,2-Dicyclohexylethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylethane, 1-Cyclohexyl-2-(4-phenylcyclohexyl)-ethane, 1-Cyclohexyl-2-biphenyl-ethane, 1-Phenyl-2-cyclohexylphenylethane, gegebenenfalls halogenierten Stilbene, Benzylphenylether, Tolane, substituierten Zimtsäuren und weiteren Klassen nematischer oder nematogener Substanzen ausgewählt sind. Die 1,4-Phenylengruppen in diesen Verbindungen können auch seitlich mono- oder difluoriert sein. Die flüssigkristalline Mischung basiert vorzugsweise auf derartigen achiralen Verbindungen.In a preferred embodiment, the liquid-crystalline medium consists of 2 to 25, preferably 3 to 20 compounds, of which at least one is a compound of formula I. The medium preferably contains one or more, more preferably two or more and more preferably three or more compounds of the formula I. The medium preferably contains low molecular weight liquid crystalline compounds selected from nematic or nematogenic substances, for example from the known classes of azoxybenzenes, Benzylidenaniline, biphenyls , terphenyls, phenyl or cyclohexyl benzoates, phenyl or cyclohexyl esters of Cyclohehexancarbonsäure, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylbenzoic acid, phenyl or cyclohexyl esters of cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, cyclohexylphenyl of benzoic acid, of cyclohexanecarboxylic acid and of cyclohexylcyclohexanecarboxylic acid, phenylcyclohexanes, cyclohexylbiphenyls, phenylcyclohexylcyclohexanes, cyclohexylcyclohexanes, cyclohexylcyclohexenes, cyclohexylcyclohexylcyclohexenes , 1,4-bis-cyclohexylbenzenes, 4,4'-biscyclohexylbiphenyls, phenyl- or cyclohexylpyrimidines, phenyl- or cyclohexylpyridines, Ph enyl- or cyclohexylpyridazines, phenyl- or cyclohexyl-dioxanes, phenyl- or cyclohexyl-1,3-dithiane, 1,2-diphenyl-ethane, 1,2-dicyclohexylethane, 1-phenyl-2-cyclohexylethane, 1-cyclohexyl-2-one 4-phenylcyclohexyl) -ethanes, 1-cyclohexyl-2-biphenyl-ethane, 1-phenyl-2-cyclohexylphenylethanes, optionally halogenated stilbenes, benzylphenyl ethers, tolans, substituted cinnamic acids and other classes of nematic or nematic substances. The 1,4- Phenylene groups in these compounds may also be laterally mono- or difluorinated. The liquid crystalline mixture is preferably based on such achiral compounds.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die FK-Host-Mischung eine nematische FK-Mischung, die vorzugsweise keine chirale FK-Phase aufweist.In a preferred embodiment, the FK-host mixture is a nematic LC mixture which preferably does not have a chiral LC phase.

Geeignete FK-Mischungen können eine positive dielektrische Anisotropie aufweisen. Derartige Mischungen sind beispielsweise in den JP 07-181 439 (A ), EP 0 667 555 , EP 0 673 986 , DE 195 09 410 , DE 195 28 106 , DE 195 28 107 , WO 96/23 851 , WO 96/28 521 und WO2012/079676 beschrieben.Suitable LC mixtures may have a positive dielectric anisotropy. Such mixtures are for example in the JP 07-181 439 (A ) EP 0 667 555 . EP 0 673 986 . DE 195 09 410 . DE 195 28 106 . DE 195 28 107 . WO 96/23 851 . WO 96/28 521 and WO2012 / 079676 described.

In einer anderen Ausführungsform weist das FK-Medium eine negative dielektrische Anisotropie auf. Derartige Medien sind beispielsweise in der EP 1 378 557 A1 beschrieben.In another embodiment, the LC medium has a negative dielectric anisotropy. Such media are for example in the EP 1 378 557 A1 described.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die eine oder mehreren Verbindungen der Formel I aus den Verbindungen der Formeln la, Ib, Ic und Id

Figure DE112017005490T5_0002
Figure DE112017005490T5_0003
Figure DE112017005490T5_0004
Figure DE112017005490T5_0005
ausgewählt, wobei

R1, R2, R3, R4, R5 und R6
unabhängig voneinander geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, oder geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeuten, das unsubstituiert, einfach durch CN oder CF3 substituiert oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert ist und wobei eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind,
X1 und X2
unabhängig voneinander F, CF3, OCF3 oder CN bedeuten,
L1, L2, L3, L4 und L5
unabhängig voneinander H oder F sind,
i
1 oder 2 ist, und
j und k
unabhängig voneinander 0 oder 1 sind.
In a particularly preferred embodiment, the one or more compounds of the formula I are from the compounds of the formulas Ia, Ib, Ic and Id
Figure DE112017005490T5_0002
Figure DE112017005490T5_0003
Figure DE112017005490T5_0004
Figure DE112017005490T5_0005
 selected, where
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6
independently of one another are straight-chain or branched alkyl or alkoxy having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 7 carbon atoms, or straight-chain or branched alkenyl having 2 to 15 carbon atoms, which is unsubstituted, monosubstituted by CN or CF 3 or monosubstituted or polysubstituted by halogen and wherein one or more CH 2 groups each independently of one another may be replaced by O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- or -C≡C- such that oxygen atoms do not are directly linked,
X 1 and X 2
independently of one another are F, CF 3 , OCF 3 or CN,
L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5
are independently H or F,
i
1 or 2 is, and
j and k
are independently 0 or 1.

Bei dem einen oder den mehreren erfindungsgemäßen Zusatzstoffen handelt es sich um Mittel, die während der Herstellung eine günstige oder geeignete Funktion ausüben können und insbesondere dem erhaltenen Produkt eine oder mehrere vorteilhafte oder nützliche Eigenschaften verleihen oder zumindest dazu beitragen können. Der Zusatzstoff kann zum Beispiel nützlich sein, um Materialeigenschaften, Löslichkeiten oder Mischbarkeiten anzupassen oder Nutzen hinsichtlich der Filmbildungsfähigkeiten zu bieten.The one or more additives according to the invention are agents which can exert a favorable or suitable function during the preparation and in particular can give or at least contribute to the product obtained one or more advantageous or useful properties. The additive may be useful, for example, to tailor material properties, solubilities or miscibilities, or to provide benefits in terms of film-forming capabilities.

Der oder die Zusatzstoffe können vor dem Polymerisationsschritt oder gemäß Schritt (d) bereitgestellt werden.The additive (s) may be provided prior to the polymerization step or step (d).

Es ist bevorzugt, dass der/die erfindungsgemäße(n) Zusatzstoff(e), insbesondere wie in Schritt (d) vorgesehen, (ein) Tensid(e) ist/sind. Ein Tensid ist ein oberflächenaktives Mittel. Dieses Mittel kann die Oberflächen- oder Grenzflächenspannung zwischen Flüssigkeiten oder einer Flüssigkeit und einem Feststoff verringern. Tenside können hier Detergenzien, Benetzungsmittel, Emulgatoren, Schaumbildner und Dispergiermittel einschließen bzw. als solche wirken.It is preferred that the additive (s) according to the invention, in particular as provided in step (d), is / are a surfactant (s). A surfactant is a surfactant. This agent can reduce the surface or interfacial tension between liquids or a liquid and a solid. Surfactants may include or act as detergents, wetting agents, emulsifiers, foaming agents and dispersants herein.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln werden in Schritt (b) ein oder mehrere Tenside verwendet. Das Tensid kann hier die Nanotröpfchenbildung und Stabilisierung der Nanoemulsion fördern oder dazu beitragen. Es kann auch nützlich sein, um die Größe und Größenverteilung der Tröpfchen sowie der erzeugten Nanokapseln einzustellen oder anzupassen.In the process according to the invention for the preparation of nanocapsules, one or more surfactants are used in step (b). The surfactant can promote or contribute to nano-droplet formation and stabilization of the nanoemulsion. It may also be useful to adjust or adjust the size and size distribution of the droplets as well as the nanocapsules produced.

Das gemäß Schritt (d) zugegebene Tensid kann in einem Fall dasselbe sein wie in Schritt (b) verwendet. Dieser Zusatzstoff gemäß Schritt (d) wird jedoch zugegeben, nachdem die Kapseln als solche gebildet sind. In diesem Stadium können andere Faktoren, d.h. Faktoren, die sich von der Tröpfchenstabilisierung und der Einstellung der Partikelgröße unterscheiden, besonders berücksichtigt oder erwogen werden. Daher können Zusatzstoffe verwendet werden, die auch anderen oder zusätzlichen Funktionen dienen oder andere oder weitere Eigenschaften beeinflussen. In einem anderen Fall kann sich das gemäß Schritt (d) zugegebene Tensid somit von dem in Schritt (b) verwendeten Tensid unterscheiden, d.h. ein anderes oder zweites Tensid sein. Weiterhin können auch Kombinationen von Zusatzstoffen eingesetzt werden, wie ein Tensid und ein Filmbildner.The surfactant added according to step (d) may in one case be the same as used in step (b). However, this additive according to step (d) is added after the capsules are formed as such. At this stage, other factors, i. Factors other than droplet stabilization and particle size adjustment are given particular consideration or consideration. Therefore, additives may be used which also serve other or additional functions or affect other or further properties. In another case, the surfactant added according to step (d) may thus differ from the surfactant used in step (b), i. another or second surfactant. Furthermore, combinations of additives can be used, such as a surfactant and a film former.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bezeichnet Zusatzstoff in Schritt (d) ein Tensid. In dieser Ausführungsform können in Schritt (d) übliche in der Technik bekannte Tenside verwendet werden, darunter anionische Tenside, zum Beispiel Sulfat, z.B. Natriumlaurylsulfat, Sulfonat-, Phosphat- und Carboxylattenside, kationisch Tenside, zum Beispiel sekundäre oder tertiäre Amin- und quaternäre Ammoniumsalz-Tenside, zwitterionische Tenside, zum Beispiel Betain-, Sultain- und Phospholipidtenside, und nichtionische Tenside, zum Beispiel langkettige Alkohol- und Phenol-, Ether-, Ester- oder Amid-nichtionische Tenside, insbesondere Alkylpolyether und Polyethoxyalkohole.According to a preferred embodiment, additive in step (d) denotes a surfactant. In this embodiment, conventional surfactants known in the art may be used in step (d), including anionic surfactants, for example, sulfate, e.g. Sodium lauryl sulfate, sulfonate, phosphate and carboxylate surfactants, cationic surfactants, for example secondary or tertiary amine and quaternary ammonium salt surfactants, zwitterionic surfactants, for example betaine, sultaine and phospholipid surfactants, and nonionic surfactants, for example long chain alcohol and phenol , Ether, ester or amide nonionic surfactants, especially alkyl polyethers and polyethoxy alcohols.

In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird nichtionisches Tensid verwendet. Die Verwendung von nichtionischem Tensid und die Vermeidung von ionischem Tensid kann hinsichtlich der Stabilität, Zuverlässigkeit und elektrooptischen Eigenschaften und Leistung der Nanokapseln, auch im Verbundsystem und in elektrooptischen Vorrichtungen, nutzbringend sein.In a preferred embodiment of the invention, nonionic surfactant is used. The use of nonionic surfactant and avoidance of ionic surfactant can be beneficial in terms of stability, reliability, and electro-optic properties and performance of the nanocapsules, including in the composite system and electro-optic devices.

Besonders bevorzugt ist polyethoxyliertes nichtionisches Tensid. Bevorzugte Verbindungen sind aus der Gruppe der Polyoxyethylenglykol-alkylether-Tenside, Polyoxypropylenglykol-alkylether-Tenside, Glucosid-alkylether-Tenside, Polyoxyethylenglykol-octylphenolether-Tenside wie Triton X-100, Polyoxyethylenglykol-alkylphenolether-Tenside, Glycerinalkylester-Tenside, Polyoxyethylenglykol-sorbitanalkylester-Tenside wie Polysorbat, Sorbitanalkylester-Tenside, Cocamid-monoethanolamin, Cocamid-diethanolamin und Dodecyldimethylaminoxid ausgewählt.Particularly preferred is polyethoxylated nonionic surfactant. Preferred compounds are selected from the group of polyoxyethylene glycol alkyl ether surfactants, polyoxypropylene glycol alkyl ether surfactants, glucoside alkyl ether surfactants, polyoxyethylene glycol octyl phenol ether surfactants such as Triton X-100, polyoxyethylene glycol alkyl phenol ether surfactants, glycerol alkyl ester surfactants, polyoxyethylene glycol sorbitan alkyl ester surfactants. Surfactants such as polysorbate, sorbitan alkyl ester surfactants, cocamide monoethanolamine, cocamide diethanolamine and dodecyldimethylamine oxide.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist/sind das verwendete Tensid bzw. die verwendeten Tenside aus Polyoxyethylenglykol-alkylether-Tensiden ausgewählt, die im Handel erhältliche Brij®-Mittel (Sigma-Aldrich) enthalten. Besonders bevorzugt ist ein Tensid, das Tricosaethylenglykoldodecylether enthält, bevorzugter daraus besteht. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird das im Handel erhältliche Brij® L23 (Sigma-Aldrich), auch als Brij 35 oder Polyoxyethylen(23)-laurylether bezeichnet, verwendet. In weiteren besonderen Ausführungsformen sind im Handel erhältliches Brij® 58, auch als Polyethylenglykol-hexadecylether oder Polyoxyethylen(20)-cetylether bekannt, oder im Handel erhältliches Brij® L4, auch als Polyethylenglykol-dodecylether oder Polyoxyethylen(4)-laurylether bekannt, bevorzugt.In a particularly preferred embodiment is / surfactant used and the surfactants used of polyoxyethylene alkylether surfactants are selected commercially available include Brij ® -means (Sigma-Aldrich). Particularly preferred is a surfactant containing tricosaethylene glycol dodecyl ether, more preferably consisting thereof. In a very particularly preferred embodiment is commercially available Brij ® L23 (Sigma-Aldrich), also known as Brij 35 or polyoxyethylene (23) lauryl ether referred to, is used. In further particular embodiments are available Brij ® 58 commercially as polyethylene glycol hexadecyl ether or polyoxyethylene (20) cetyl ether known or available Brij ® L4 commercially, also known as polyethylene glycol dodecyl ether or polyoxyethylene (4) lauryl ether known preferred.

In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Alkylarylpolyetheralkohol, vorzugsweise im Handel erhältliches Triton X-100 und insbesondere 4-(1,1,3,3-Tetramethylbutyl)phenyl-polyethylenglykol und Verbindungen der Formel C14H22O(C2H4O)nH, wo n 9 und 10 ist, zu verwenden. Alternativ oder zusätzlich können vorzugsweise Octylphenolethoxylate-Tenside wie ECOSURF™-Tenside (im Handel erhältlich von Dow), z.B. ESOSURF™ EH-9 (90%), oder TERGITOL®-Tenside (im Handel erhältlich von Dow), z.B. TERGITOL® 15-S-9, verwendet werden.In another embodiment it is preferred to use alkylaryl polyether alcohol, preferably commercially available Triton X-100 and especially 4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenyl polyethylene glycol and compounds of the formula C 14 H 22 O (C 2 H 4 O) n H, where n is 9 and 10. Alternatively or additionally, preferably octylphenol surfactants such as ECOSURF ™ surfactants (commercially available from Dow), for example ESOSURF ™ EH-9 (90%), or TERGITOL ® surfactants (commercially available from Dow), for example, TERGITOL ® 15 S-9, to be used.

In einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Organosilikone wie Polyethersiloxane und Polyethersiloxan-Copolymere zu verwenden, z.B. im Handel erhältliche TEGO®-Zusatzstoffe (Evonik), vorzugsweise TEGO® Wet 270, und insbesondere ein Tensid, das 3-[Methyl-bis(trimethylsilyloxy)silyl]propyl-polyethylenglykol oder vorzugsweise TEGO® Wet 280 enthält, vorzugsweise draus besteht. Weiterhin können TEGO® WET 260 und TEGO® Wet KL 245 und die in der US 7,618,777 beschriebenen Silikontenside, z.B. H3CSi(CH3)2OSiO(CH3)(CH2CH2CH2O(CH2CH2O)7CH3)Si(CH3)3, bevorzugt verwendet werden.In another embodiment, it is preferable to use organosilicones, such as polyether siloxanes and polyether siloxane copolymers, as commercially available TEGO ® adjuncts (Evonik), preferably TEGO ® Wet 270, and in particular a surfactant 3- [methyl-bis (trimethylsilyloxy ) silyl] propyl polyethylene glycol or preferably contains TEGO ® Wet 280, preferably consists thereof. Furthermore, TEGO ® WET 260 and TEGO ® Wet KL 245 and those in the US 7,618,777 silicone surfactants described, for example H 3 CSi (CH 3 ) 2 OSiO (CH 3 ) (CH 2 CH 2 CH 2 O (CH 2 CH 2 O) 7 CH 3 ) Si (CH 3 ) 3 , are preferably used.

In noch einer anderen Ausführungsform ist es bevorzugt, Fluortensid(e), vorzugsweise FluorN 322, und insbesondere ein Tensid, das 2-[[2-Methyl-5-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoroctoxycarbonylamino)phenyl]carbamoyloxy]ethyl-polypropylenglykol enthält und bevorzugter daraus besteht, zu verwenden. Andere(s) Fluortensid(e), wie im Handel erhältliches FluorN 561 und FluorN 562 (Cytonix), können ebenfalls bevorzugt verwendet werden.In yet another embodiment, it is preferred to use fluorosurfactant (s), preferably FluorN 322, and especially a surfactant containing 2 - [[2-methyl-5- (3,3,4,4,5,5,6,6 , 7,7,8,8,8-tridecafluoro-octoxycarbonyl-amino) -phenyl] -carbamoyloxy] -ethyl-polypropyleneglycol, and more preferably consists thereof. Other fluorosurfactant (s), such as commercially available FluorN 561 and FluorN 562 (Cytonix), may also be preferably used.

In noch einer anderen Ausführungsform werden vorzugsweise Poloxamer-Copolymere verwendet, vorzugsweise Copolymere, die Einheiten von Polyethylenoxid und Polypropylenoxid enthalten, bevorzugter ein Triblockcopolymer bestehend aus einem zentralen hydrophoben Block aus Polypropylenglykol, flankiert von zwei hydrophilen Polyethylenglykolblöcken, und insbesondere im Handel erhältliches Poloxamer 407 oder Pluronic® F-127 (BASF) oder Synperonic PE/F127 (Croda).In yet another embodiment, poloxamer copolymers are preferably used, preferably copolymers containing units of polyethylene oxide and polypropylene oxide, more preferably a triblock copolymer consisting of a central hydrophobic block of polypropylene glycol flanked by two hydrophilic polyethylene glycol blocks, and in particular, commercially available Poloxamer 407 or Pluronic ® F-127 (BASF) or Synperonic PE / F127 (Croda).

In einigen Fällen kann es bevorzugt sein, ein nichtionisches, teilweise wasserlösliches Tensid vorzusehen, das ein niedriges Molekulargewicht aufweist oder das oligomer ist.In some cases, it may be preferable to provide a nonionic, partially water-soluble surfactant which has a low molecular weight or which is oligomeric.

Überraschenderweise kann bereits eine relativ kleine Menge an Zusatzstoff ausreichen, um die Produkteigenschaften günstig zu beeinflussen. Vorzugsweise macht der Zusatzstoff weniger als 10 Gew.-%, bevorzugter weniger als 5 Gew.-% und insbesondere weniger als 2,5 Gew.-% der schließlich erhaltenen Kapseln aus. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Kapseln den Zusatzstoff in einer Menge von mindestens 0,01 Gew.-%, bevorzugter mindestens 0,05 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kapsel, enthalten.Surprisingly, even a relatively small amount of additive may be sufficient to favorably influence the product properties. Preferably, the additive is less than 10% by weight, more preferably less than 5% by weight, and most preferably less than 2.5% by weight of the final capsules. It is further preferred that the capsules contain the additive in an amount of at least 0.01% by weight, more preferably at least 0.05% by weight, based on the total weight of the capsule.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Menge an Zusatzstoff, der vor dem Polymerisationsschritt (c) zugegeben oder wie in Schritt (d) zugegeben wird, bezogen auf die Zusammensetzung, wie sie in Schritt (a) bereitgestellt wird, auf eine Menge von 10 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 2,5 Gew.-% oder weniger beschränkt und ist noch bevorzugter 1 Gew.-% oder weniger. In einer Ausführungsform wird die Menge an Zusatzstoff, bezogen auf die Zusammensetzung wie in Schritt (a) bereitgestellt, besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% eingestellt.In a preferred embodiment, the amount of additive added prior to the polymerization step (c) or added as in step (d), based on the composition as provided in step (a), to an amount of 10 wt. -% or less, preferably 5 wt .-% or less, more preferably limited to 2.5 wt .-% or less, and is more preferably 1 wt .-% or less. In one embodiment, the amount of additive, based on the composition as provided in step (a), is more preferably in the range of 0.05% to 1% by weight and more preferably in the range of 0.1% by weight. - Adjusted% to 1 wt .-%.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale, einen Kern, der ein mesogenes Medium enthält, das eine oder mehrere Verbindungen der Formel I wie vor- und nachstehend dargelegt enthält, und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten. Vorzugsweise und günstig werden die Nanokapseln durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten oder sind hierdurch erhältlich.Another aspect of the invention relates to nanocapsules, each containing a polymeric shell, a core containing a mesogenic medium containing one or more compounds of formula I set forth above and below, and one or more additives. Preferably and favorably, the nanocapsules are obtained by carrying out the method according to the invention or are thereby obtainable.

Es wurde vorteilhaft erkannt, dass verbesserte Nanokapseln, insbesondere im Hinblick auf eine reduzierte Betriebsspannung in elektrooptischen Anwendungen zusammen mit weiteren nutzbringenden Eigenschaften wie vor- und nachstehend beschrieben durch die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden oder erhältlich sind.It was advantageously recognized that improved nanocapsules, in particular with regard to a reduced operating voltage in electro-optical applications, together with further beneficial properties as described above and below, can be obtained or obtainable by carrying out the method according to the invention.

Darüber hinaus wurde überraschend gefunden, dass stabile und zuverlässige Nanokapseln bereitgestellt werden können, die ein mesogenes Medium mit günstigen elektrooptischen Eigenschaften sowie geeigneter Zuverlässigkeit enthalten, während weiterhin ein oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise ein oder mehrere Tenside, eingebaut werden können, welche die gleichen und/oder weitere Nutzaspekte, wie das Absenken der Betriebsspannung, bereitstellen oder hierzu beitragen können.In addition, it has surprisingly been found that stable and reliable nanocapsules can be provided which contain a mesogenic medium with favorable electro-optical properties and suitable reliability, while still one or more additives, preferably one or more a plurality of surfactants can be incorporated, which can provide or contribute to the same and / or other useful aspects, such as lowering the operating voltage.

Es wurde ferner erkannt, dass die erfindungsgemäßen Nanokapseln durch ein auf In-situ-Polymerisation und insbesondere auf PIPS basierendes Verfahren in einer Nanoemulsion erhalten werden können bzw. erhältlich sind. So kann unerwarteterweise ein lichtmodulierendes Material bereitgestellt werden, das nanoskalige Tröpfchen (Nanotröpfchen) von FK als einen in einer polymeren Schale verkapselten Kern enthält, wobei die Nanokapseln insgesamt und auch das darin enthaltene mesogene Medium geeignete und sogar verbesserte Eigenschaften aufweisen.It has further been found that the nanocapsules according to the invention can be obtained or can be obtained by a method based on in situ polymerization and in particular on PIPS in a nanoemulsion. Thus, unexpectedly, a light-modulating material can be provided which contains nanoscale droplets (nanodroplets) of FK as a core encapsulated in a polymeric shell, the nanocapsules as a whole and also the mesogenic medium contained therein having suitable and even improved properties.

Die Eigenschaften der Nanokapseln können weiter beeinflusst und angepasst werden, indem man den Zusatzstoff/die Zusatzstoffe, vorzugsweise das Tensid/die Tenside, wie oben beschrieben, zugibt, vorzugsweise einarbeitet. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass sogar nach der Herstellung oder Bereitstellung von Nanokapseln als solchen die anschließende Einführung von Zusatzstoff(en) noch zu den Charakteristika und der Leistung der Nanokapseln beitragen und diese unter bestimmten Bedingungen sogar weiter verbessern kann.The properties of the nanocapsules can be further influenced and adjusted by incorporating, preferably incorporating, the additive (s), preferably the surfactant (s) as described above. It has surprisingly been found that even after the preparation or provision of nanocapsules as such, the subsequent introduction of additive (s) may still contribute to the characteristics and performance of the nanocapsules and may even further improve them under certain conditions.

Durch Bereitstellen der erfindungsgemäßen Nanokapseln ist es möglich, diskrete Mengen FK-Material in Nanovolumen einzugrenzen, die stabil eingeschlossen und individuell ansprechbar sind und die in verschiedenen Umgebungen fixiert oder dispergiert werden können. Das von einer polymeren Schale nanoverkapselte FK-Material kann leicht auf ein einzelnes Substrat, das flexibel sein kann, aufgebracht und von diesem getragen werden, wobei die Schicht- oder Foliendicke variabel sein bzw. variiert werden kann. Das FK-Medium, das umgeben, d.h. von einer polymeren Wand umschlossen ist, ist in mindestens zwei Zuständen betreibbar.By providing the nanocapsules of the present invention, it is possible to confine discrete quantities of FK material in nanovolumes which are stably entrapped and individually responsive and which can be fixed or dispersed in various environments. The FK material nano-encapsulated by a polymeric shell can be easily applied to and supported by a single substrate which can be flexible, the layer or film thickness being variable. The LC medium surrounding, i. is enclosed by a polymeric wall is operable in at least two states.

Die Nanotröpfchen liefern jedoch jeweils nur ein vergleichsweise kleines Volumen an FK. Es wurde somit jetzt verwirklicht, dass die FK-Komponente vorzugsweise und in günstiger Weise mit einem geeignet großen Δn bereitgestellt wird, während sie weiterhin eine gute Durchlässigkeit und eine gute Zuverlässigkeit zeigt, darunter insbesondere ein geeignetes Spannungshaltevermögen (VHR) und Wärme- und UV-Stabilität sowie eine relativ kleine Rotationsviskosität. Weiterhin kann die FK-Komponente günstig mit geeigneten und relativ hohen Werten für die dielektrische Anisotropie Δε versehen werden, um relativ kleine Schwellenspannungen bei Anwendungen in elektrooptischen Vorrichtungen zu erhalten. In dieser Hinsicht kann die Verwendung des Tensids wie oben beschrieben die Betriebsspannung weiter geeignet verringern.However, the nanodroplets only provide a comparatively small volume of FK. It has thus now been realized that the FK component is preferably and beneficially provided with a suitably large Δn while still exhibiting good transmissivity and good reliability, including, in particular, a suitable voltage holding capability (VHR) and heat and UV Stability and a relatively low rotational viscosity. Furthermore, the FK component can be favorably provided with suitable and relatively high values for the dielectric anisotropy Δε in order to obtain relatively small threshold voltages in applications in electro-optical devices. In this regard, the use of the surfactant as described above can further reduce the operating voltage.

Es wurde weiterhin vorteilhaft erkannt, dass in den Nanokapseln der Grenzflächenbereich zwischen dem FK-Kern und der polymeren Schale im Vergleich zu dem bereitgestellten Nanovolumen relativ groß ist und dass daher die jeweiligen Eigenschaften der polymeren Schalenkomponente und der FK-Kernkomponente und deren Wechselbeziehungen besonders berücksichtigt werden müssen. In den erfindungsgemäßen Nanokapseln können die Wechselwirkungen zwischen dem Polymer und der FK-Komponente günstig und geeignet eingestellt und angepasst werden, was in erster Linie aufgrund der bereitgestellten erfindungsgemäßen Zusammensetzung zur Nanoverkapselung sowie der Kontrolle und Anpassungsfähigkeit des bereitgestellten Herstellungsverfahrens erhältlich ist. Weiterhin kann der Zusatzstoff, vorzugsweise das Tensid, diese Wechselwirkungen weiter beeinflussen oder verändern.It was further advantageously recognized that in the nanocapsules, the interface area between the FK core and the polymeric shell is relatively large compared to the nanopowder provided and that therefore the respective properties of the polymeric shell component and the FK core component and their interrelationships are given special consideration have to. In the nanocapsules of the invention, the interactions between the polymer and the FK component can be conveniently and suitably adjusted and adjusted, which is obtainable primarily because of the nanoencapsulation composition of the invention provided as well as the control and adaptability of the manufacturing process provided. Furthermore, the additive, preferably the surfactant, can further influence or alter these interactions.

Zum Beispiel können die Grenzflächenwechselwirkungen die Bildung einer Orientierung oder Ausrichtung in den FK-Nanotröpfchen begünstigen oder behindern.For example, interfacial interactions may favor or hinder the formation of orientation or orientation in the FK nanodroplets.

In Anbetracht der geringen Größe der Nanokapseln, die unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts und sogar kleiner als Viertelwelle des sichtbaren Lichts sein kann, können die Kapseln vorteilhafterweise nur sehr schwache Streuer des sichtbaren Lichts sein.In view of the small size of the nanocapsules, which may be below the wavelength of visible light and even smaller than quarter wave of visible light, the capsules may advantageously be only very weak scatterers of visible light.

Weiterhin kann das FK-Medium in Abwesenheit eines elektrischen Feldes und in Abhängigkeit von den Grenzflächenwechselwirkungen in einem Fall eine ungeordnete Phase mit geringer oder keiner Orientierung in den nanoskaligen Volumina bilden, insbesondere eine isotrope Phase, die beispielsweise ein hervorragendes Betrachtungswinkelverhalten liefern kann. Darüber hinaus kann das Vorhandensein einer von sich aus isotropen Phase im stromlosen oder nicht angesprochenen Zustand bei Anwendungen in Vorrichtungen vorteilhaft sein, da ein sehr guter Dunkelzustand realisiert werden kann, insbesondere bei Verwendung von Polarisatoren.Furthermore, in the absence of an electric field and depending on the interfacial interactions, the FK medium may in one case form a disordered phase with little or no orientation in the nanoscale volumes, in particular an isotropic phase which, for example, can provide excellent viewing angle behavior. Moreover, the presence of an intrinsically isotropic phase in the de-energized or un-addressed state may be advantageous in device applications since a very good dark state can be realized, particularly when using polarizers.

Im Gegensatz zu einem Auftreten von beispielsweise einer radialen oder bipolaren Ausrichtung wird angenommen, dass in einem Fall eine solche Orientierung aufgrund des geringen Volumens, das in den Nanokapseln bereitgestellt wird, möglicherweise nicht stattfindet oder zumindest begrenzt ist.In contrast to occurrences of, for example, radial or bipolar alignment, it is believed that in one case such orientation may not occur or is at least limited due to the small volume provided in the nanocapsules.

Alternativ und wie in einer besonderen Ausführungsform bevorzugt, kann eine Anordnung auftreten, wobei insbesondere die Grenzflächenwechsel-wirkung(en) verwendet werden kann/können, um die Orientierung und Ausrichtung im FK-Medium zu induzieren oder zu beeinflussen, beispielsweise durch Einstellen oder Anpassen von Verankerungsstärken mit der Kapselwand. In einem solchen Fall kann eine einheitliche, planare, radiale oder bipolare Orientierung auftreten. Wenn derartige Nanokapseln, die jeweils und einzeln eine FK-Ausrichtung oder -Orientierung aufweisen, statistisch dispergiert werden, kann insgesamt eine optische Isotropie beobachtet werden. Alternatively, and as is preferred in a particular embodiment, an arrangement may occur wherein, in particular, the interface interaction (s) may be used to induce or influence the orientation and orientation in the LC medium, for example, by adjusting or adjusting Anchoring strengths with the capsule wall. In such a case, a uniform, planar, radial or bipolar orientation may occur. When randomly dispersing such nanocapsules individually and individually having FK alignment or orientation, optical isotropy as a whole can be observed.

Die kugelförmige oder sphäroidische Geometrie stellt zusammen mit der Krümmung eine Beschränkung oder Randbedingung für die nematische Konfiguration sowie die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle dar, die ferner von der Verankerung des FK an der Kapseloberfläche, den elastischen Eigenschaften und der Volumen- und Oberflächenenergetik sowie der Größe der Kapseln abhängen können. Die elektrooptische Reaktion hängt wiederum von der FK-Anordnung und -Ausrichtung in den Nanokapseln ab.The spherical or spheroidal geometry, together with the curvature, is a limitation or constraint on the nematic configuration and orientation of the liquid crystal molecules, as well as the anchorage of the FK to the capsule surface, the elastic properties and bulk and surface energetics, and the size of the capsules can depend. The electro-optic response in turn depends on the FK arrangement and orientation in the nanocapsules.

Weiterhin ist jedes mögliche Fehlen oder Vorhandensein einer Orientierung und Ausrichtung des verkapselten FK-Mediums vom Substrat unabhängig, so dass keine Notwendigkeit besteht, auf dem Substrat eine Orientierungsschicht bereitzustellen.Furthermore, any possible absence or presence of orientation and orientation of the encapsulated FK medium is independent of the substrate, so there is no need to provide an alignment layer on the substrate.

Insbesondere sind, wenn der FK in den Kapseln eine radiale Konfiguration hat und die Partikelgröße unterhalb der Wellenlänge des Lichts liegt, die Nanokapseln im Wesentlichen optisch isotrop bzw. zeigen pseudoisotrope optische Eigenschaften. Dies ermöglicht die Realisierung eines ausgezeichneten Dunkelzustands, wenn zwei gekreuzte Polarisatoren verwendet werden. Beim Schalten mit einem elektrischen Feld, insbesondere bei In-Plane-Switching, kann eine optisch anisotrope axiale Konfiguration erhalten werden, bei der die induzierte Doppelbrechung die Transmission des Lichts bewirkt. Daher hat in einer bevorzugten Ausführungsform das in den Nanokapseln enthaltene FK-Material eine radiale Konfiguration.In particular, when the FK in the capsules has a radial configuration and the particle size is below the wavelength of the light, the nanocapsules are substantially optically isotropic and exhibit pseudo-isotropic optical properties, respectively. This enables the realization of an excellent dark state when two crossed polarizers are used. When switching with an electric field, in particular with in-plane switching, an optically anisotropic axial configuration can be obtained in which the induced birefringence causes the transmission of the light. Therefore, in a preferred embodiment, the FK material contained in the nanocapsules has a radial configuration.

Zum Schalten, insbesondere Schalten, das auf der Doppelbrechung beruht, die in der IPS-Konfiguration induziert wird, können günstigerweise dielektrisch positive oder dielektrisch negative FK-Medien verwendet werden.For switching, particularly switching, which relies on the birefringence induced in the IPS configuration, dielectrically positive or dielectrically negative FK media can be favorably used.

Die vorliegende Erfindung stellt günstige Nanokapseln bereit, d.h. Kapseln, die Nanobehälter mit einer polymeren Schale darstellen, die gegebenenfalls und vorzugsweise vernetzt ist, gefüllt mit dem FK-Material. Die Nanokapseln enthalten weiterhin ein oder mehrere Zusatzstoffe wie oben dargelegt. Die Kapseln sind einzeln und getrennt, d.h. diskrete und dispergierbare Partikel mit einer Kern-Schale-Struktur. Die Kapseln können einzeln, aber auch gemeinsam als lichtmodulierendes Material wirken. Sie können auf verschiedenen Umgebungen angewandt werden und können je nach Dispersionsmedium in unterschiedlichen Medien erneut dispergiert werden. Zum Beispiel können sie in Wasser oder einer wässrigen Phase dispergiert, getrocknet und in einem Bindemittel, vorzugsweise einem Polymerbindemittel, dispergiert werden.The present invention provides cheap nanocapsules, i. Capsules that are nanocontainers with a polymeric shell that is optionally and preferably cross-linked filled with the FK material. The nanocapsules further contain one or more additives as set forth above. The capsules are single and separate, i. discrete and dispersible particles having a core-shell structure. The capsules can act individually, but also together as light-modulating material. They can be applied to different environments and can be redispersed in different media depending on the dispersion medium. For example, they may be dispersed in water or an aqueous phase, dried and dispersed in a binder, preferably a polymer binder.

Die Nanokapseln können auch als Nanopartikel bezeichnet werden. Insbesondere enthalten die Nanopartikel FK-Material im Nanomaßstab, das von einer Polymerschale umgeben ist. Diese nanoverkapselten Flüssigkristalle können gegebenenfalls zusätzlich in ein polymeres Bindemittel eingebettet sein.The nanocapsules can also be called nanoparticles. In particular, the nanoparticles contain nano-scale FK material surrounded by a polymer shell. If desired, these nanocapsulated liquid crystals may additionally be embedded in a polymeric binder.

In einem alternativen Fall, in dem die Phasentrennung weniger ausgeprägt oder weniger vollständig ist, kann es möglich sein, dass sich im Inneren des Tröpfchens ein Polymernetzwerk bildet, so dass Kapseln erhalten werden, die ein schwammartiges oder poröses Inneres aufweisen, wobei das FK-Material die Hohlräume füllt. In diesem Fall füllt das FK-Material die Poren in der schwammartigen Struktur oder dem Netzwerk, während eine Schale das FK-Material umschließt.In an alternative case, where the phase separation is less pronounced or less complete, it may be possible for a polymer network to form inside the droplet to give capsules having a sponge-like or porous interior, the FK material filling the cavities. In this case, the FK material fills the pores in the sponge-like structure or network, while a shell encloses the FK material.

In einem weiteren alternativen Fall kann die Trennung zwischen dem FK-Material und dem Polymer auf einem mittleren Niveau liegen, bei dem die Grenzfläche oder Grenze zwischen dem FK-Inneren und der Wand nur weniger ausgeprägt ist und ein Gradientenverhalten zeigt.In another alternative case, the separation between the FK material and the polymer may be at an intermediate level where the interface or boundary between the FK interior and the wall is only less pronounced and exhibits a gradient behavior.

Vorzugsweise erhält man jedoch eine effiziente und vollständige Trennung des Schalenpolymers und des FK-Materials, was insbesondere eine Schale mit einer glatten Innenfläche liefert.Preferably, however, an efficient and complete separation of the shell polymer and the FK material is obtained, which in particular provides a shell with a smooth inner surface.

Wahlweise kann das enthaltene mesogene Medium ferner einen oder mehrere chirale Dotierstoffe und/oder einen oder mehrere pleochroitische Farbstoffe und/oder andere übliche Zusatzstoffe enthalten.Optionally, the contained mesogenic medium may further contain one or more chiral dopants and / or one or more pleochroic dyes and / or other common additives.

Günstigerweise werden die erfindungsgemäßen Nanokapseln durch Polymerisation der Zusammensetzung wie oben dargelegt und insbesondere nach dem hier beschriebenen effizienten und kontrollierten Verfahren erhalten oder sind hierdurch erhältlich. Überraschenderweise kann in den Nanokapseln ein Schalenpolymer bereitgestellt werden, insbesondere durch Polymerisieren der oben beschriebenen Vorläuferverbindung(en), das hinsichtlich der FK-Komponente gut angeglichen ist und mit der FK-Leistung kompatibel ist. Es ist bevorzugt, dass die elektrische Impedanz des Kapselpolymers mindestens gleich der und bevorzugter größer als die des FK-Materials ist. Das Zusatzstoff kann nützlich sein, um Eigenschaften und Leistung in dieser Hinsicht geeignet anzupassen. Conveniently, the nanocapsules of the invention are obtained by polymerization of the composition as set forth above, or in particular by the efficient and controlled process described herein, or are obtainable thereby. Surprisingly, a shell polymer can be provided in the nanocapsules, particularly by polymerizing the above-described precursor compound (s), which is well balanced in FK component and compatible with FK performance. It is preferred that the electrical impedance of the capsule polymer be at least equal to and more preferably greater than that of the FK material. The additive may be useful to properly tailor properties and performance in this regard.

Zusätzlich kann das Schalenpolymer hinsichtlich der Dispergierbarkeit und der Vermeidung einer unerwünschten Aggregation vorteilhaft sein. Weiterhin kann das Schalenpolymer mit einem Bindemittel kombiniert werden und gut funktionieren, beispielsweise in einem filmbildenden Verbundsystem und insbesondere in elektrooptischen Anwendungen. Der Zusatzstoff kann auch die Kapseleigenschaften in dieser Hinsicht günstig beeinflussen, z.B. im Hinblick auf die Vermeidung von Aggregation oder zur Verbesserung der Filmbildung.In addition, the shell polymer may be advantageous in terms of dispersibility and avoidance of undesirable aggregation. Furthermore, the shell polymer can be combined with a binder and function well, for example in a composite film-forming system and especially in electro-optical applications. The additive may also favorably affect the capsule properties in this regard, e.g. with a view to preventing aggregation or improving film formation.

Die erfindungsgemäßen Kapseln, wobei ein Flüssigkristall durch eine Schalenmaterialkomponente verkapselt ist, sind dadurch gekennzeichnet, dass sie nanoskalig sind. Bevorzugt sind Nanokapseln mit einer durchschnittlichen Größe von nicht mehr als 400 nm.The capsules according to the invention, wherein a liquid crystal is encapsulated by a shell material component, are characterized in that they are nanoscale. Preferred are nanocapsules having an average size of not more than 400 nm.

Vorzugsweise weisen die Nanokapseln eine durchschnittliche Größe, wie durch dynamische Lichtstreuungsanalyse bestimmt, von nicht größer als 400 nm, bevorzugter von nicht größer als 300 nm, noch bevorzugter von nicht größer als 250 nm auf. Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine allgemein bekannte Technik, die zur Bestimmung der Größe sowie der Größenverteilung von Partikeln im Submikronbereich nützlich ist. Beispielsweise kann ein im Handel erhältlicher Zetasizer (Malvern) für die DLS-Analyse verwendet werden.Preferably, the nanocapsules have an average size as determined by dynamic light scattering analysis of not greater than 400 nm, more preferably not greater than 300 nm, more preferably not greater than 250 nm. Dynamic light scattering (DLS) is a well-known technique that is useful for determining the size and size distribution of submicron particles. For example, a commercially available Zetasizer (Malvern) can be used for the DLS analysis.

Noch bevorzugter liegt die durchschnittliche Größe der Nanokapseln unter 200 nm, ist insbesondere nicht größer als 150 nm, wie vorzugsweise durch DLS bestimmt wird. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegt die durchschnittliche Nanokapselgröße unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts, insbesondere kleiner als Viertelwelle des sichtbaren Lichts. Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass die erfindungsgemäßen Nanokapseln in mindestens einem Zustand, insbesondere bei geeigneter FK-Orientierung oder -Konfiguration, sehr schwache Streuer des sichtbares Lichts sein können, d.h. dass sie sichtbares Licht nicht oder im Wesentlichen nicht streuen. In diesem Fall können die Kapseln beim Modulieren der Phasenverschiebung zwischen den beiden Polarisationskomponenten des Lichts, d.h. der Phasenverzögerung, nützlich sein, während sie in einem beliebigen Zustand keine oder im Wesentlichen keine unerwünschte Streuung von Licht zeigen.More preferably, the average size of the nanocapsules is less than 200 nm, more preferably not greater than 150 nm, as preferably determined by DLS. In a particularly preferred embodiment, the average nanocapsule size is below the wavelength of the visible light, in particular smaller than quarter wave of the visible light. It has been found advantageous that the nanocapsules according to the invention can be very weak scatterers of visible light in at least one state, in particular with suitable FK orientation or configuration, i. that they do not or do not substantially scatter visible light. In this case, the capsules can be used in modulating the phase shift between the two polarization components of the light, i. phase delay, while showing no or substantially no unwanted scattering of light in any state.

In einer Ausführungsform wird die Verzögerung auf ungefähr Halbwelle eingestellt, insbesondere auf Halbwelle für eine Wellenlänge von 550 nm. Dies kann erreicht werden, indem man z.B. geeignete Arten und Mengen von Nanokapseln in einem Folie bereitstellt und eine geeignete Foliendicke einstellt.In one embodiment, the delay is set to approximately half-wave, in particular half-wave for a wavelength of 550 nm. This can be achieved by e.g. provides suitable types and amounts of nanocapsules in a film and adjusts a suitable film thickness.

Für elektrooptische Anwendungen weist das polymerverkapselte mesogene Medium vorzugsweise eine Begrenzungsgröße von 15 nm bis 400 nm, bevorzugter von 50 nm bis 250 nm und insbesondere von 75 nm bis 150 nm auf.For electro-optical applications, the polymer-encapsulated mesogenic medium preferably has a confinement size of 15 nm to 400 nm, more preferably 50 nm to 250 nm, and most preferably 75 nm to 150 nm.

Wenn die Kapselgröße sehr klein wird und sich insbesondere der Molekülgröße der FK-Moleküle nähert, kann die Funktionalität der Kapseln weniger effizient sein, angesichts der Tatsache, dass die Menge an eingeschlossenem FK-Material abnimmt und auch die Mobilität der FK-Moleküle stärker eingeschränkt wird.As the capsule size becomes very small and, in particular, approaches the molecular size of the FK molecules, the functionality of the capsules may be less efficient given the fact that the amount of entrapped FK material decreases and the mobility of the FK molecules is also more limited ,

Die Dicke der polymeren Schale bzw. Wand, die eine diskrete Einzelstruktur bildet, wird so gewählt, dass sie das enthaltene FK-Medium effektiv einschließt und stabil eingrenzt, während sie gleichzeitig eine relative Flexibilität erlaubt und noch stets eine hervorragende elektrische Ansprechempfindlichkeit des FK-Materials ermöglicht. Im Hinblick auf die Kapazität und die elektrooptische Leistung sollte die Schale vorzugsweise möglichst dünn sein, aber dennoch eine ausreichende Festigkeit für das Einschließen bieten. Daher liegt die typische Kapselschalen- oder Wanddicke unter 100 nm. Vorzugsweise hat die polymere Schale eine Dicke von weniger als 50 nm, bevorzugter unter 25 nm und insbesondere unter 15 nm. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die polymere Schale eine Dicke von 1 nm bis 15 nm, bevorzugter von 3 nm bis 10 nm und insbesondere von 5 nm bis 8 nm.The thickness of the polymeric shell forming a discrete single structure is chosen to effectively enclose and stably confine the contained LC medium while at the same time allowing relative flexibility and still providing excellent electrical responsiveness of the LC material allows. In terms of capacity and electro-optic performance, the shell should preferably be as thin as possible but still provide sufficient strength for containment. Thus, the typical capsule shell or wall thickness is below 100 nm. Preferably, the polymeric shell has a thickness of less than 50 nm, more preferably less than 25 nm, and most preferably less than 15 nm. In a preferred embodiment, the polymeric shell has a thickness of 1 nm to 15 nm, more preferably from 3 nm to 10 nm, and more preferably from 5 nm to 8 nm.

Mikroskopietechniken, insbesondere REM und TEM, können verwendet werden, um die Größe, Struktur und Morphologie der Nanokapseln zu betrachten. Die Wanddicke kann z.B. durch TEM an gefriergebrochenen Proben bestimmt werden. Alternativ können Neutronenstreuungstechniken verwendet werden. Darüber hinaus können zum Beispiel AFM-, NMR-, ellipsometrische und Summenfrequenzerzeugungstechniken nützlich sein, um die Nanokapselstruktur zu untersuchen. Die erfindungsgemäßen Nanokapseln weisen typischerweise eine Kugel- oder Sphäroidform auf, wobei die hohlen kugelförmigen oder sphäroidischen Schalen mit dem erfindungsgemäßen FK-Medium gefüllt sind bzw. dieses enthalten. Microscopy techniques, especially SEM and TEM, can be used to consider the size, structure and morphology of the nanocapsules. The wall thickness can be determined, for example, by TEM on freeze-fractured samples. Alternatively, neutron scattering techniques may be used. In addition, for example, AFM, NMR, ellipsometric and sum frequency generation techniques may be useful to study the nanocapsule structure. The nanocapsules according to the invention typically have a spherical or spheroidal shape, wherein the hollow spherical or spheroidal shells are filled with or contain the LC medium according to the invention.

Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Vielzahl von diskreten kugelförmigen oder sphäroidischen Körpern oder Partikeln von FK bereit, die jeweils durch eine polymere Schale nanoverkapselt sind und die einzeln, aber auch zusammen in elektrooptischen Vorrichtungen in mindestens zwei Zuständen betrieben werden können.The present invention thus provides a variety of discrete spherical or spheroidal bodies or particles of FK, each nanopockeled by a polymeric shell, which can be operated individually or together in electro-optical devices in at least two states.

Die FK-Komponente bietet die günstigen chemischen, physikalischen und elektrooptischen Eigenschaften wie oben beschrieben, wie gute Zuverlässigkeit und Stabilität und geringe Rotationsviskosität. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das erfindungsgemäße FK-Medium eine Doppelbrechung von Δn ≥ 0,15, bevorzugter ≥ 0,20 und insbesondere bevorzugt ≥ 0,25. Noch mehr bevorzugt ist es, wenn das erfindungsgemäße FK-Medium zusätzlich eine dielektrische Anisotropie von Δε ≥ 10 aufweist.The FK component offers the favorable chemical, physical and electro-optical properties as described above, such as good reliability and stability and low rotational viscosity. In a preferred embodiment, the FK medium according to the invention has a birefringence of Δn ≥ 0.15, more preferably ≥ 0.20, and particularly preferably ≥ 0.25. It is even more preferred if the LC medium according to the invention additionally has a dielectric anisotropy of Δ∈ ≥ 10.

Überraschenderweise reicht durch geeignetes Bereitstellen und Einstellen der Doppelbrechung sowie der dielektrischen Anisotropie gemäß der Erfindung bereits das kleine Nanovolumen des FK aus, um Licht effektiv und effizient zu modulieren, wobei nur moderate elektrische Felder bzw. nur moderate Ansteuerspannungen verwendet werden können, um die Orientierung der FK-Moleküle in den Nanokapseln zu bewirken bzw. zu verändern.Surprisingly, by suitably providing and adjusting the birefringence and the dielectric anisotropy according to the invention, the small nanoflow of the FK already suffices to effectively and efficiently modulate light, whereby only moderate electric fields or only moderate drive voltages can be used to determine the orientation of the light Effecting or modifying FK molecules in the nanocapsules.

Weiterhin liegt ein anderer Vorteil der Erfindung in der Möglichkeit, im Wesentlichen einheitliche Kapselgrößen zu erhalten, d.h. eine niedrige Polydispersität zu erreichen. Diese Einheitlichkeit kann vorteilhafterweise eine einheitliche elektrooptische Leistung der Kapseln bei Anwendungen in Vorrichtungen bereitstellen.Furthermore, another advantage of the invention is the ability to obtain substantially uniform capsule sizes, i. to achieve a low polydispersity. This uniformity may advantageously provide a uniform electro-optical performance of the capsules in device applications.

Darüber hinaus können die Kapseln, die durch das kontrollierte und anpassungsfähige erfindungsgemäße Verfahren erhalten werden bzw. erhältlich sind, hinsichtlich der Kapselgröße angepasst und abgestimmt werden, was wiederum erlaubt, die elektrooptische Leistung wie gewünscht abzustimmen, insbesondere auf der Grundlage des Kerr-Effekts.Moreover, the capsules obtained by the controlled and adaptive method of the present invention can be adjusted and tuned in terms of capsule size, which in turn allows to tune the electro-optic performance as desired, particularly based on the Kerr effect.

Die kleine und einheitliche Größe der Nanokapseln kann hinsichtlich des Erzielens eines schnellen und einheitlichem Schaltens als Antwort auf ein angelegtes elektrisches Feld nutzbringend sein, wobei vorzugsweise Schaltzeiten von wenigen Millisekunden oder sogar unter einer Millisekunde erzielt werden.The small and uniform size of the nanocapsules may be beneficial in achieving fast and consistent switching in response to an applied electric field, preferably achieving switching times of a few milliseconds or even less than a millisecond.

Es wurde gefunden, dass die Kombination der Nanokapseln mit Bindemittelmaterial(ien) die Verarbeitbarkeit und Anwendbarkeit des lichtmodulierenden Materials, insbesondere im Hinblick auf das Beschichten, Betropfen oder Bedrucken von Substraten und die Filmbildung in geeigneter Weise beeinflussen und erhöhen kann. Daher stellt die vorliegende Erfindung in einem anderen Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundsystems, das die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, bereit. Zusätzlich ist das Verfahren so ausgelegt, dass das erhaltene System weiterhin einen oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise ein oder mehrere Tenside wie oben dargelegt enthält. Der in das System, vorzugsweise zumindest in einem gewissen Ausmaß in die Nanokapseln, eingebaute Zusatzstoff kann weitere verbesserte oder angepasste Produkteigenschaften ergeben, insbesondere in Bezug auf die Betriebsspannung, aber auch z.B. bezogen auf einen ausgezeichneten Dunkelzustand, günstig niedrige Hysterese und Filmbildung. Günstigerweise bietet das Verfahren zur Herstellung des Verbundsystems eine nützliche Flexibilität hinsichtlich dessen, wann und wie der Zusatzstoff bzw. die Zusatzstoffe zugegeben werden können.It has been found that the combination of the nanocapsules with binder material (s) can appropriately influence and increase the processability and applicability of the light-modulating material, in particular with regard to the coating, dripping or printing of substrates and the film formation. Therefore, in another aspect, the present invention provides a method of making such a composite system containing the nanocapsules and the binder. In addition, the process is designed so that the resulting system further contains one or more additives, preferably one or more surfactants as set forth above. The additive incorporated into the system, preferably at least to some extent in the nanocapsules, may provide further improved or adapted product properties, in particular with respect to the operating voltage, but also e.g. based on an excellent dark condition, low hysteresis and film formation. Conveniently, the method of making the composite system provides useful flexibility as to when and how the additive (s) may be added.

Bei dem Verfahren können Nanokapseln bereitgestellt werden, die bereits als solche einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten. In einer alternativen Ausführungsform enthalten die Nanokapseln wie zunächst bereitgestellt den einen oder die mehreren Zusatzstoffe jedoch nicht. Die Nanokapseln werden geeignet mit einem oder mehreren Bindemitteln gemischt, wobei ferner zusätzlich der eine oder die mehreren Zusatzstoffe wie oben dargelegt zugegeben werden. Insbesondere kann der Zusatzstoff, wie er in Schritt (d) der Kapselzubereitung verwendet wird, günstigerweise auch bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundsystems verwendet werden. Die Zugabe des Zusatzstoffs, vorzugsweise des Tensids, kann gleichzeitig mit der Zugabe des Bindemittels und/oder nach der Zugabe des Bindemittels erfolgen. Es ist jedoch bevorzugt, dass der Zusatzstoff zusammen mit dem Bindemittel zugegeben wird, so dass sich die Komponenten, einschließlich der Nanokapseln, leichter und gründlicher mischen lassen.In the method, nanocapsules can be provided which already contain as such one or more additives. However, in an alternative embodiment, the nanocapsules, as initially provided, do not contain the one or more additives. The nanocapsules are suitably mixed with one or more binders, with the additional addition of the one or more additives as set forth above. In particular, the additive, as used in step (d) of the capsule preparation, can also be conveniently used in the preparation of the composite system according to the invention. The addition of the additive, preferably the surfactant, can be carried out simultaneously with the addition of the binder and / or after the addition of the binder. However, it is preferred that the Add additive together with the binder so that the components, including the nanocapsules, easier and more thorough mixing.

Das eine oder die mehreren Bindemittel können sowohl als Dispergiermittel als auch als Haft- oder Bindemittel wirken und bieten weiterhin eine geeignete physikalische und mechanische Stabilität, während die Flexibilität erhalten oder sogar gefördert wird. Weiterhin kann die Dichte oder Konzentration der Kapseln vorteilhaft eingestellt werden, indem man die Menge des bereitgestellten Bindemittels oder Puffermaterials variiert.The one or more binders can act both as a dispersant and as an adhesive or binder, and further provide suitable physical and mechanical stability while maintaining or even promoting flexibility. Furthermore, the density or concentration of the capsules can be advantageously adjusted by varying the amount of binder or buffer material provided.

Die Erfindung stellt somit ein Verbundsystem bereit, das die erfindungsgemäßen Nanokapseln, ein oder mehrere Bindemittel und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthält, wobei das System vorzugsweise und günstig durch die Durchführung des vor- und nachstehend dargelegten Verfahrens erhältlich ist.The invention thus provides a composite system comprising the nanocapsules of the invention, one or more binders, and one or more additives, which system is preferably and beneficially obtainable by practicing the method set out above and below.

Es wurde gefunden, dass die diskreten Nanokapseln mit einem Bindemittelmaterial gemischt werden können, wobei die gemischten Nanokapseln ihre Integrität in dem Verbundstoff im Wesentlichen, vorzugsweise vollständig beibehalten, während sie jedoch in dem Bindemittel gebunden, gehalten oder fixiert werden. In dieser Hinsicht kann das Bindemittelmaterial das gleiche Material wie das polymere Schalenmaterial oder ein anderes Material sein. Erfindungsgemäß können die Nanokapseln daher in einem Bindemittel dispergiert sein, das aus dem gleichen Material wie oder einem anderen Material als das der Nanokapselschale hergestellt ist. Vorzugsweise ist das Bindemittel ein anderes oder zumindest modifiziertes Material. Weiterhin werden erfindungsgemäß ein oder mehrere Zusatzstoffe, vorzugsweise ein Tensid, eingearbeitet, welche die Eigenschaften des erhaltenen Systems in geeigneter Weise beeinflussen.It has been found that the discrete nanocapsules can be mixed with a binder material, wherein the mixed nanocapsules substantially, preferably completely retain their integrity in the composite while, however, being bound, held or fixed in the binder. In this regard, the binder material may be the same material as the polymeric shell material or other material. Thus, according to the invention, the nanocapsules may be dispersed in a binder made of the same material as or a different material than the nanocapsule shell. Preferably, the binder is another or at least modified material. Furthermore, according to the invention, one or more additives, preferably a surfactant, incorporated, which influence the properties of the resulting system in a suitable manner.

Das Bindemittel kann dahingehend nützlich sein, dass es die Nanokapseln dispergieren kann, wobei die Menge oder Konzentration der Kapseln eingestellt und angepasst werden kann. Überraschenderweise kann durch unabhängiges Bereitstellen der Kapseln und eines geeigneten Bindemittels die Menge der Kapseln in dem kombinierten Verbundstoff nicht nur abgestimmt werden, sondern es ist insbesondere ein sehr hoher Gehalt und alternativ auch ein sehr geringer Gehalt der Kapseln, falls gewünscht, erhältlich. Typischerweise sind die Nanokapseln in dem Verbundstoff in einem Anteil von etwa 2 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-% enthalten. Vorzugsweise enthält der Verbundstoff die Nanokapseln in einem Bereich von 10 Gew.-% bis 85 Gew.-%, bevorzugter von 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die eingesetzten Mengen an Bindemittel und Nanokapseln in etwa gleich. Die Menge an Zusatzstoff in dem Verbundsystem ist typischerweise erheblich kleiner als die Menge an Nanokapseln oder Bindemittel. Vorzugsweise beträgt die Menge an Zusatzstoff in dem erhaltenen System, bezogen auf die Systemzusammensetzung insgesamt, 5 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 2,5 Gew.-% oder weniger und noch bevorzugter 1 Gew.-% oder weniger. Die Menge an Zusatzstoff in dem Verbundsystem, bezogen auf die Systemzusammensetzung insgesamt, wird besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 Gew.-% bis 1 Gew.-% und noch bevorzugter im Bereich von 0,1 Gew.-% bis 1 Gew.-% Gewicht eingestellt. The binder may be useful in that it can disperse the nanocapsules, with the amount or concentration of the capsules being adjusted and adjusted. Surprisingly, by independently providing the capsules and a suitable binder, the amount of capsules in the combined composite can not only be tuned but, in particular, a very high content and, alternatively, a very low content of the capsules can be obtained, if desired. Typically, the nanocapsules are included in the composite at a level of from about 2% to about 95% by weight. Preferably, the composite contains the nanocapsules in a range of from 10% to 85%, more preferably from 30% to 70%, by weight. In a preferred embodiment, the amounts of binder and nanocapsules used are approximately the same. The amount of additive in the composite system is typically significantly less than the amount of nanocapsules or binder. Preferably, the amount of additive in the resulting system, based on the system composition as a whole, is 5 wt% or less, more preferably 2.5 wt% or less, and even more preferably 1 wt% or less. The amount of additive in the composite system, based on the system composition as a whole, is more preferably in the range of 0.05 wt .-% to 1 wt .-% and more preferably in the range of 0.1 wt .-% to 1 wt. -% weight adjusted.

Das Bindemittelmaterial und vorzugsweise auch der Zusatzstoff oder beide in Kombination können die Auftragbarkeit oder Druckbarkeit der Kapseln und die Filmbildungsfähigkeit und -leistung verbessern oder beeinflussen. Vorzugsweise kann das Bindemittel mechanische Unterstützung liefern, während es einen geeigneten Grad an Flexibilität aufrechterhält, und es kann als Matrix dienen. Das Bindemittel zeigt weiterhin eine geeignete und ausreichende Transparenz.The binder material, and preferably also the additive or both in combination, can improve or influence the applicability or printability of the capsules and the film forming ability and performance. Preferably, the binder can provide mechanical support while maintaining a suitable degree of flexibility, and it can serve as a matrix. The binder further exhibits suitable and sufficient transparency.

In einer Ausführungsform kann das Bindemittel beispielsweise aus anorganischen Glasmonolithen, wie z.B. in der US 4,814,211 beschrieben, oder anderen anorganischen Materialien, ausgewählt sein.In one embodiment, the binder may be, for example, inorganic glass monoliths, such as in the US 4,814,211 described, or other inorganic materials.

Es ist jedoch bevorzugt, dass das Bindemittel ein Polymermaterial ist. Geeignete Materialien können synthetische Harze, wie zum Beispiel Epoxyharze und Polyurethane, die zum Beispiel thermisch härtbar sind, sein. Weiterhin können Vinylverbindungen und Acrylate, insbesondere Polyvinylacrylate und Polyvinylacetate eingesetzt werden. Weiterhin können Polymethylmethacrylat, Polyharnstoff, Polyurethan, Harnstoffformaldehyd, Melaminformaldehyd, Melaminharnstoffformaldehyd verwendet oder zugegeben werden. In einigen Ausführungsformen werden Acrylate und Methacrylate als Bindemittel verwendet.However, it is preferred that the binder is a polymeric material. Suitable materials may be synthetic resins such as epoxy resins and polyurethanes which are, for example, thermally curable. Furthermore, vinyl compounds and acrylates, in particular polyvinyl acrylates and polyvinyl acetates can be used. Furthermore, polymethylmethacrylate, polyurea, polyurethane, urea-formaldehyde, melamine-formaldehyde, melamine-urea-formaldehyde can be used or added. In some embodiments, acrylates and methacrylates are used as binders.

Besonders bevorzugt werden wasserlösliche Polymere verwendet, wie beispielsweise Polyvinylalkohol (PVA), Stärke, Carboxylmethylcellulose, Methylcellulose, Ethylcellulose, Polyvinylpyrrolidin, Gelatine, Alginat, Casein, Gummi arabicum oder latexähnliche Emulsionen. Das Bindemittel kann beispielsweise im Hinblick auf die Einstellung der jeweiligen Hydrophobie oder Hydrophilie gewählt werden.Particular preference is given to using water-soluble polymers, for example polyvinyl alcohol (PVA), starch, carboxylmethylcellulose, methylcellulose, ethylcellulose, polyvinylpyrrolidine, gelatin, alginate, casein, gum arabic or latex-like emulsions. The binder can be chosen, for example, with regard to the adjustment of the respective hydrophobicity or hydrophilicity.

In einer Ausführungsform absorbiert das Bindemittel, insbesondere das getrocknete Bindemittel, wenig oder kein Wasser. In one embodiment, the binder, especially the dried binder, absorbs little or no water.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten das eine oder die mehreren Bindemittel Polyvinylalkohol, der teilweise und vollständig hydrolysiertes PVA enthält. Günstigerweise können Wasserlöslichkeit und Hydrophilie durch Variieren des Hydrolysegrades angepasst werden. Somit kann die Wasseraufnahme gesteuert oder reduziert werden. Die Eigenschaften des PVA, wie mechanische Festigkeit oder Viskosität, können in günstiger Weise eingestellt werden, indem man z.B. das Molekulargewicht, den Hydrolysegrad anpasst, oder durch chemische Modifikation des PVA.In a particularly preferred embodiment, the one or more binders contain polyvinyl alcohol containing partially and fully hydrolyzed PVA. Conveniently, water solubility and hydrophilicity can be adjusted by varying the degree of hydrolysis. Thus, the water absorption can be controlled or reduced. The properties of PVA, such as mechanical strength or viscosity, can be conveniently adjusted by e.g. the molecular weight, the degree of hydrolysis, or by chemical modification of the PVA.

Die Bindemitteleigenschaften können auch in günstiger Weise durch Vernetzung des Bindemittels beeinflusst werden. Daher wird, insbesondere wenn PVA als Bindemittel bereitgestellt wird, in einer Ausführungsform das Bindemittel vernetzt, vorzugsweise durch Vernetzungsmittel wie Dialdehyde, z.B. Glutaraldehyd, Formaldehyd und Glyoxal. Eine solche Vernetzung kann z.B. in günstiger Weise eine eventuelle Neigung zur unerwünschten Rissbildung reduzieren.The binder properties can also be favorably influenced by crosslinking of the binder. Therefore, especially when PVA is provided as a binder, in one embodiment the binder is crosslinked, preferably by crosslinking agents such as dialdehydes, e.g. Glutaraldehyde, formaldehyde and glyoxal. Such crosslinking can e.g. Conveniently reduce any tendency to undesirable cracking.

Zusätzlich zu dem einen oder den mehreren Zusatzstoffen, vorzugsweise Tensiden, wie oben dargelegt kann der Verbundstoff ferner übliche Zusatzstoffe wie Stabilisatoren, Antioxidationsmittel, Radikalfänger und/oder Weichmacher enthalten.In addition to the one or more additives, preferably surfactants, as set forth above, the composite may further contain conventional additives such as stabilizers, antioxidants, radical scavengers, and / or plasticizers.

Für das Bindemittel, insbesondere PVA, kann Ethylenglykol als ein bevorzugter Weichmacher verwendet werden. Es ist auch möglich, Glycerin und alternativ oder zusätzlich 1-Octanol zu verwenden.For the binder, especially PVA, ethylene glycol may be used as a preferred plasticizer. It is also possible to use glycerol and alternatively or additionally 1-octanol.

In einer Ausführungsform werden die Nanokapseln mit PVA und Glycerin, bevorzugter mit PVA, Glycerol und 1-Octanol und noch bevorzugter mit PVA, Glycerol, TEGO® Wet 270 und gegebenenfalls 1-Octanol gemischt.In one embodiment, the nanocapsules with PVA and glycerol, preferably with PVA, glycerol and 1-octanol, and more preferably with PVA, glycerol, TEGO ® Wet 270 and optionally 1-octanol are mixed.

Um die Filmbildungseigenschaften günstig zu beeinflussen, können weiterhin Filmbildner, beispielsweise Polyacrylsäure, und Antischaummittel zugegeben werden.In order to favorably influence the film-forming properties, it is further possible to add film formers, for example polyacrylic acid, and antifoams.

Solche Mittel können verwendet werden, um die Filmbildung und die Benetzbarkeit des Substrats zu verbessern. Gegebenenfalls kann eine Entgasung und/oder Filtration der Beschichtungszusammensetzung durchgeführt werden, um die Filmeigenschaften weiter zu verbessern. Ebenso kann das Einstellen und Anpassen der Bindemittelviskosität einen günstigen Einfluss auf die sich bildende bzw. gebildete Folie ausüben.Such agents can be used to improve film formation and wettability of the substrate. Optionally, degassing and / or filtration of the coating composition may be performed to further improve film properties. Likewise, adjusting and adjusting the binder viscosity can exert a favorable influence on the film that is being formed or formed.

Zu dem Bindemittel können auch Feuchthaltemittel oder Trockenmittel hinzugegeben werden.Humectants or desiccants may also be added to the binder.

Das Bindemittel kann als Flüssigkeit oder Paste bereitgestellt werden, wobei ein Trägermedium oder Lösungsmittel, wie Wasser, wässriges Lösungsmittel oder organisches Lösungsmittel, beispielsweise während oder nach der Filmbildung, insbesondere durch Verdampfen bei erhöhter Temperatur, aus dem Verbundgemisch entfernt werden kann.The binder can be provided as a liquid or paste, whereby a carrier medium or solvent, such as water, aqueous solvent or organic solvent, for example during or after film formation, in particular by evaporation at elevated temperature, can be removed from the composite mixture.

Das Bindemittel mischt und vermengt sich vorzugsweise gut mit den Nanokapseln, wozu der Zusatzstoff in einigen Fällen in geeigneter Weise beitragen kann. Weiterhin wird die Aggregation von Kapseln in geeigneter Weise vermieden oder minimiert, so dass z.B. Lichtverlust vermieden oder minimiert werden kann, was wiederum einen sehr guten Dunkelzustand ermöglichen kann. Darüber hinaus kann das Bindemittel so gewählt werden, dass eine hohe Dichte von Nanokapseln in dem Verbundstoff bereitgestellt werden kann, beispielsweise in einer aus dem Verbundstoff gebildeten Folie. Weiterhin können im Verbundstoff die strukturellen und mechanischen Vorteile des Bindemittels mit den günstigen elektrooptischen Eigenschaften der FK-Kapseln kombiniert werden. Der Zusatzstoff kann nützlich sein, um diese Eigenschaften weiter zu verbessern.The binder preferably blends and mixes well with the nanocapsules, to which the additive can contribute in some cases in a suitable manner. Furthermore, the aggregation of capsules is appropriately avoided or minimized so that e.g. Loss of light can be avoided or minimized, which in turn can allow a very good dark state. In addition, the binder may be selected to provide a high density of nanocapsules in the composite, for example in a film formed from the composite. Furthermore, in the composite, the structural and mechanical advantages of the binder can be combined with the favorable electro-optical properties of the FK capsules. The additive may be useful to further improve these properties.

Auf die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, kann eine Deckschicht oder ein Überzug aufgebracht werden, wobei z.B. Cellulose oder Cellulosederivate, Polysiloxane oder Thiolene als eine solche Beschichtung verwendet werden.On the produced film containing the nanocapsules and the binder, a cover layer or coating may be applied, e.g. Cellulose or cellulose derivatives, polysiloxanes or thiolens can be used as such a coating.

Die erfindungsgemäßen Nanokapseln können auf eine Vielzahl unterschiedlicher Umgebungen aufgebracht werden, insbesondere durch (erneutes) Dispergieren. Sie können günstigerweise als eine Vielzahl von Kapseln in dem Bindemittel dispergiert bzw. damit vermischt werden. Das Bindemittel kann nicht nur das Filmbildungsverhalten, sondern auch die Folieneigenschaften verbessern, wobei das Bindemittel insbesondere die Kapseln relativ zu einem Substrat halten kann. Typischerweise sind die Kapseln im Bindemittel statistisch verteilt bzw. statistisch orientiert. Aufgrund der FK-Orientierung in den Kapseln, insbesondere bei radialer Orientierung, und/oder aufgrund der statistischen Verteilung der Kapseln insgesamt kann ein Material erhalten werden, das im makroskopischen Maßstab optisch isotrop oder zumindest im Wesentlichen optisch isotrop ist.The nanocapsules of the invention can be applied to a variety of different environments, in particular by (re) dispersing. They may conveniently be dispersed as a plurality of capsules in the binder. The binder can improve not only the film-forming behavior but also the film properties, and in particular, the binder can hold the capsules relative to a substrate. Typically, the capsules are in the binder statistically distributed or statistically oriented. Due to the FK orientation in the capsules, in particular in the case of radial orientation, and / or due to the statistical distribution of the capsules as a whole, it is possible to obtain a material which is optically isotropic on the macroscopic scale or at least substantially optically isotropic.

Der Verbundstoff, der das Bindemittelmaterial, aber auch die Nanokapseln allein enthält, kann in geeigneter Weise auf ein Substrat aufgebracht oder laminiert werden. Zum Beispiel können der Verbundstoff oder nur die Nanokapseln durch herkömmliche Beschichtungstechniken wie Spincoating, Rakelbeschichtung oder Tropfbeschichtung auf das Substrat aufgebracht werden. Alternativ können sie auch durch herkömmliche und bekannte Druckverfahren, wie beispielsweise Tintenstrahldruck, auf das Substrat aufgebracht werden. Es ist auch möglich, die Kapseln oder den Verbundstoff in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen. Diese Lösung wird dann auf das Substrat aufgetragen oder aufgedruckt, beispielsweise durch Spincoating oder Drucken oder andere bekannte Techniken, und das Lösungsmittel wird verdampft. In vielen Fällen ist es zweckmäßig, die Mischung zu erwärmen, um das Verdampfen des Lösungsmittels zu erleichtern. Als Lösungsmittel können zum Beispiel Wasser, wässrige Mischungen oder organische Standardlösungsmittel verwendet werden.The composite containing the binder material as well as the nanocapsules alone can be suitably coated or laminated on a substrate. For example, the composite or only the nanocapsules may be applied to the substrate by conventional coating techniques, such as spin coating, knife coating, or drip coating. Alternatively, they may also be applied to the substrate by conventional and known printing techniques, such as ink jet printing. It is also possible to dissolve the capsules or composite in a suitable solvent. This solution is then coated or printed onto the substrate, for example by spin coating or printing or other known techniques, and the solvent is evaporated. In many cases, it is desirable to heat the mixture to facilitate evaporation of the solvent. As the solvent, for example, water, aqueous mixtures or standard organic solvents may be used.

Es ist bevorzugt, dass das auf das Substrat aufgebrachte Material der Verbundstoff ist, d.h. dass es auch Bindemittel enthält. Typischerweise werden Folien mit einer Dicke von unter 25 µm, vorzugsweise unter 15 µm, gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform hat eine aus dem Verbundstoff hergestellte Folie eine Dicke von 0,5 µm bis 10 µm, sehr vorzugsweise von 1 µm bis 7 µm, insbesondere von 2 µm bis 5 µm. In einem besonders bevorzugte Ausführungsform liegt die Schichtdicke in einem Bereich von 2 µm bis 4 µm, bevorzugter von 3 µm bis 4 µm und noch bevorzugter von 3,5 µm bis 4,0 µm.It is preferred that the material applied to the substrate be the composite, i. that it also contains binders. Typically, films are formed having a thickness of less than 25 microns, preferably less than 15 microns. In a preferred embodiment, a film made from the composite has a thickness of 0.5 μm to 10 μm, very preferably from 1 μm to 7 μm, in particular from 2 μm to 5 μm. In a particularly preferred embodiment, the layer thickness is in a range of 2 microns to 4 microns, more preferably from 3 microns to 4 microns and more preferably from 3.5 microns to 4.0 microns.

Als Substrat können beispielsweise Glas-, Silizium-, Quarzplatten oder Kunststofffolien verwendet werden. Es ist auch möglich, ein zweites Substrat auf das aufgebrachte, vorzugsweise aufgetragene oder aufgedruckte, Material zu legen. Es können isotrope oder doppelbrechende Substrate verwendet werden. Es ist auch möglich, eine optische Beschichtung, insbesondere mit einem optischen Klebstoff, aufzubringen.As a substrate, for example, glass, silicon, quartz plates or plastic films can be used. It is also possible to place a second substrate on the applied, preferably applied or printed, material. Isotropic or birefringent substrates can be used. It is also possible to apply an optical coating, in particular with an optical adhesive.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Substrat ein flexibles Material sein. In Anbetracht der Flexibilität, die der Verbundstoff bietet, ist somit insgesamt ein flexibles System oder eine flexible Vorrichtung erhältlich.In a preferred embodiment, the substrate may be a flexible material. Thus, given the flexibility offered by the composite, a flexible system or device is available overall.

Geeignete und bevorzugte Kunststoffsubstrate sind beispielsweise Folien aus Polyester wie Polyethylenterephthalat (PET) oder Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylalkohol (PVA), Polycarbonat (PC) oder Triacetylcellulose (TAC), bevorzugter PET- oder TAC-Folien. Als doppelbrechende Substrate können beispielsweise uniaxial verstreckte Kunststofffolien verwendet werden. PET-Folien sind beispielsweise von DuPont Teijin Films unter dem Handelsnamen Melinex® im Handel erhältlich.Suitable and preferred plastic substrates are, for example, films of polyester such as polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN), polyvinyl alcohol (PVA), polycarbonate (PC) or triacetyl cellulose (TAC), more preferably PET or TAC films. For example, uniaxially stretched plastic films can be used as birefringent substrates. PET films are available for example from DuPont Teijin Films under the trade name Melinex ® commercially.

Die Substrate können transparent und durchlässig oder reflektierend sein. Zur elektrooptischen Ansteuerbarkeit können die Substrate Elektrode(n) aufweisen. In einer typischen Ausführungsform ist ein Glassubstrat mit ITO-Elektroden vorgesehen.The substrates can be transparent and permeable or reflective. For electro-optical drivability, the substrates may comprise electrode (s). In a typical embodiment, a glass substrate with ITO electrodes is provided.

Die elektrischen und optischen Eigenschaften des FK-Materials, der polymeren Kapselschale und des Bindemittels sind hinsichtlich der Verträglichkeit und im Hinblick auf die jeweiligen Anwendungen in günstiger Weise und vorzugsweise aneinander angeglichen oder auf eine Linie gebracht. Der erfindungsgemäße Verbundstoff kann geeignetes und vorteilhaftes elektrooptisches Verhalten und geeignete und vorteilhafte elektrooptische Leistung bereitstellen. In dieser Hinsicht kann der Zusatzstoff das Verhalten und die Leistung in geeigneter Weise beeinflussen.The electrical and optical properties of the FK material, the polymeric capsule shell and the binder are in a favorable manner and preferably brought into line with one another with regard to the compatibility and with respect to the respective applications. The composite of the present invention may provide suitable and advantageous electro-optic performance and suitable and advantageous electro-optic performance. In this regard, the additive may appropriately influence the behavior and the performance.

Weiterhin ist eine ausgezeichnete physikalische und chemische Stabilität erhältlich, indem beispielsweise die Wasseraufnahme bevorzugt und in günstiger Weise reduziert wird. Insbesondere kann eine gute Stabilität und Beständigkeit gegen Wärme oder mechanische Beanspruchung erreicht werden, während gleichzeitig noch eine geeignete mechanische Flexibilität bereitgestellt wird.Furthermore, excellent physical and chemical stability is obtainable, for example, by preferentially reducing water consumption and favorably reducing it. In particular, good stability and resistance to heat or mechanical stress can be achieved while still providing suitable mechanical flexibility.

Es ist bevorzugt, dass das Bindemittel und vorzugsweise auch die Polymerschale im Hinblick auf die elektrische Empfindlichkeit des FK eine relativ große Impedanz sowie eine geeignete Dielektrizitätskonstante nahe der des FK-Materials aufweist, um das Aufladen an den Grenzflächen zu beschränken. Es wird beachtet, dass die Dielektrizitätskonstante des Bindemittels ausreichend hoch ist, um sicherzustellen, dass ein elektrisches Feld effizient über das FK-Medium in den Kapseln angelegt wird. Jede Ladung oder jeder Ionengehalt in diesen Materialien wird vorzugsweise minimiert, um die Leitfähigkeit sehr niedrig zu halten. In dieser Hinsicht wurde gefunden, dass die Eigenschaften des bereitgestellten Bindemittels, vorzugsweise PVA, durch Reinigung verbessert werden können, insbesondere durch Entfernen oder Vermindern der Menge an Beimengungen und geladenen Verunreinigungen. Beispielsweise kann das Bindemittel, insbesondere PVA, in entionisiertem Wasser oder Alkohol gelöst und gewaschen werden, und es kann durch Dialyse- oder Soxhlet-Reinigung behandelt werden.It is preferred that the binder, and preferably also the polymer shell, have a relatively high impedance in view of the electrical sensitivity of the FK and a suitable dielectric constant close to that of the FK material to limit charging at the interfaces. It is noted that the dielectric constant of the binder is sufficiently high to ensure that an electric field is efficiently applied across the FK medium in the capsules. Any charge or ion content in these materials is preferably minimized to keep the conductivity very low. In this regard, it has been found that the properties of the binder provided, preferably PVA, can be improved by cleaning, in particular by removing or reducing the amount of admixtures and charged impurities. For example, the binder, especially PVA, can be dissolved and washed in deionized water or alcohol, and it can be treated by dialysis or Soxhlet cleaning.

Weiterhin sind die Brechungsindizes des FK-Materials, der polymeren Kapselschale und des Bindemittels im Hinblick auf eine optimale Leistung in den jeweiligen Anwendungen in günstiger Weise und vorzugsweise aneinander angeglichen oder auf eine Linie gebracht. Insbesondere sind die Brechungsindizes des FK-Materials und des Bindemittels aufeinander abgestimmt. Insbesondere kann der Brechungsindex des Bindemittels und möglicherweise auch der des Kapselpolymers im Hinblick auf den außerordentlichen Brechungsindex (ne) des FK oder den gewöhnlichen Brechungsindex (no) des FK oder den durchschnittlichen Brechungsindex (navg) des FK eingestellt oder angepasst werden. Insbesondere kann der Brechungsindex des Bindemittels und auch des Schalenpolymers eng an den ne, no oder navg des FK-Materials angeglichen werden.Furthermore, the refractive indices of the FK material, the polymeric capsule shell and the binder are favorably and preferably aligned or aligned with each other for optimum performance in the respective applications. In particular, the refractive indices of the FK material and the binder are matched to one another. In particular, the refractive index of the binder and possibly also that of the capsule polymer may be adjusted or adjusted in view of the extraordinary refractive index (ne) of the FK or the ordinary refractive index (n o ) of the FK or the average refractive index (navg) of the FK. In particular, the refractive index of the binder and also of the shell polymer can be closely matched to the n e , n o or n avg of the FK material.

In einer Ausführungsform werden die Nanokapseln im Bindemittel dispergiert, wobei die Kapseln im Bindemittel eine statistische Ausrichtung relativ zueinander aufweisen. Ungeachtet eines möglichen Fehlens oder Vorhandenseins einer Orientierung oder Ausrichtung des FK-Materials innerhalb jeder einzelnen Kapsel kann diese statistische Ausrichtung der Kapseln zueinander dazu führen, dass das FK-Material insgesamt einen beobachteten durchschnittlichen Brechungsindex (navg) ergibt. Angesichts der Nanogröße der Kapseln und ihres günstigen Potentials, als nur sehr schwache Lichtstreuer zu wirken, kann in dieser Ausführungsform das Anlegen eines elektrischen Feldes, wobei das elektrische Feld (Neu-)Ausrichtung des FK-Materials erzwingt, die Phasenverschiebung oder -verzögerung des durchgelassenen oder reflektierten Lichts modulieren, ohne jedoch, wenn überhaupt vorhanden, die scheinbare Streuung zu ändern. In einem solchen Fall und insbesondere, wenn die Größe der Kapseln signifikant kleiner als die Wellenlänge des Lichts ist, kann der Brechungsindex des Bindemittels und vorzugsweise auch der polymeren Kapselschale z.B. geeignet und vorteilhaft bezüglich des navg des FK-Materials angepasst oder angeglichen werden. Die Nanokapseln können sich somit als effiziente Modulatoren im Nanomaßstab verhalten.In one embodiment, the nanocapsules are dispersed in the binder, wherein the capsules in the binder have a random orientation relative to each other. Regardless of a possible lack or presence of orientation or orientation of the FK material within each individual capsule, this random orientation of the capsules to one another may result in the FK material giving an observed average overall refractive index (navg). In this embodiment, given the nanosize of the capsules and their beneficial potential of acting as very weak light scatterers, the application of an electric field, with the electric field forcing (re) alignment of the FK material, the phase shift or delay of the transmitted or reflected light, but without modifying the apparent scatter, if any. In such a case, and especially if the size of the capsules is significantly smaller than the wavelength of the light, the refractive index of the binder, and preferably also of the polymeric capsule shell, may be e.g. suitably and advantageously adapted or adapted to the navg of the FK material. The nanocapsules can thus behave as efficient nanoscale modulators.

Angesichts der Nanogröße der Kapseln und bei Fehlen eines elektrischen Feldes kann die Lichtstreuung im Wesentlichen unterdrückt, vorzugsweise vollständig unterdrückt werden, insbesondere für Größen kleiner als 400 nm. Weiterhin können Streuung und Brechung durch Angleichen oder Anpassen der Brechungsindizes des FK-Materials und des polymeren Materials bzw. der polymeren Materialien gesteuert werden.Given the nanosize of the capsules and in the absence of an electric field, the light scattering can be substantially suppressed, preferably completely suppressed, especially for sizes smaller than 400 nm. Further, scattering and refraction can be achieved by matching or adjusting the refractive indices of the FK material and the polymeric material or the polymeric materials are controlled.

Wenn die Kapseln und die jeweiligen FK-Direktoren im Bindemittel statistisch ausgerichtet sind, kann die Phasenverschiebung in einer Ausführungsform für normal einfallendes Licht polarisationsunabhängig sein.If the capsules and respective FK directors are randomly aligned in the binder, the phase shift in one embodiment may be polarization-independent for normally incident light.

In einer anderen Ausführungsform sind die Kapseln im Bindemittel orientiert oder ausgerichtet.In another embodiment, the capsules are oriented or oriented in the binder.

Die erfindungsgemäßen Verbundsysteme erlauben vorteilhafterweise ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit und die Einstellung und Anpassung mehrerer Freiheitsgrade, insbesondere im Hinblick auf die Abstimmung der elektrooptischen Eigenschaften und der Funktionalität. Zum Beispiel kann die Schicht- oder Foliendicke eingestellt, angepasst oder variiert werden, während unabhängig die Dichte des nanoskaligen FK-Materials in der Folie variiert werden kann, wobei weiterhin die Größe der Nanokapseln, d.h. die Menge an FK-Material in jeder einzelnen Kapsel voreingestellt und somit ebenfalls angepasst werden kann. Weiterhin kann das FK-Medium so gewählt werden, dass es spezifische Eigenschaften aufweist, z.B. geeignet hohe Werte von Δε und Δn.The composite systems according to the invention advantageously allow a high degree of adaptability and the adjustment and adaptation of several degrees of freedom, in particular with regard to the coordination of the electro-optical properties and the functionality. For example, the layer or film thickness can be adjusted, adjusted or varied while independently varying the density of the nanoscale FK material in the film, while still increasing the size of the nanocapsules, i. The amount of FK material in each capsule can be preset and thus also adjusted. Furthermore, the LC medium can be chosen to have specific properties, e.g. suitably high values of Δε and Δn.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Menge an FK in der Zusammensetzung, in den Nanokapseln und in dem Verbundstoff auf geeignete Weise maximiert, um eine günstig hohe elektrooptische Leistung zu erzielen.In a preferred embodiment, the amount of FK in the composition, in the nanocapsules, and in the composite is suitably maximized to achieve a low electro-optic performance.

Erfindungsgemäß kann in günstiger Weise ein Verbundstoff mit relativ einfacher Herstellung und hoher Verarbeitbarkeit bereitgestellt werden, der eine gute Durchlässigkeit, niedrige Betriebsspannungen, verbessertes VHR und einen guten Dunkelzustand ermöglichen kann. Überraschenderweise ist ein robustes, effektives und effizientes System erhältlich, das auf ein einzelnes Substrat ohne Orientierungsschicht oder ohne Oberflächenreiben aufbringbar ist und das eine relative Unempfindlichkeit gegenüber Schichtdickenabweichungen oder gegenüber äußeren Kräften wie Berühren, auch hinsichtlich des Lichtaustritts, aufweisen kann. Darüber hinaus ist ein breiter Betrachtungswinkel ohne Bereitstellen einer Orientierungsschicht oder einer zusätzlichen Verzögerungsschicht erhältlich.In accordance with the present invention, a composite of relatively simple manufacture and high processability can be conveniently provided, which can provide good permeability, low operating voltages, improved VHR, and good dark conditions. Surprisingly, a robust, effective and efficient system is available which can be applied to a single substrate without an orientation layer or without surface rubbing and which may have a relative insensitivity to layer thickness deviations or to external forces such as contact, also with regard to the light emission. In addition, a wide viewing angle is available without providing an alignment layer or additional retardation layer.

Vorzugsweise und günstigerweise zeigen die bereitgestellten Nanokapseln und Verbundsysteme eine ausreichende Verarbeitbarkeit, so dass Aggregation während der Konzentration und Filtration der Kapseln, Vermischen mit dem Bindemittel, Filmbildung und optionalem Trocknen der Folie auf einem Minimum gehalten wird. Preferably and beneficially, the provided nanocapsules and composite systems exhibit sufficient processability so that aggregation is kept to a minimum during the concentration and filtration of the capsules, mixing with the binder, film formation and optional drying of the film.

Die Nanokapseln und das Verbundsystem gemäß der Erfindung eignen sich für optische und elektrooptische Anwendungen, insbesondere für Lichtmodulationselemente oder elektrooptische Vorrichtungen und insbesondere für Anzeigen. Für Anzeigeanwendungen können schnelle Schalt- und Schaltungszeiten und somit z.B. schnelle Video- und/oder sequentielle Farbfunktionen erhältlich sein.The nanocapsules and the composite system according to the invention are suitable for optical and electro-optical applications, in particular for light modulation elements or electro-optical devices, and in particular for displays. For display applications, fast switching and switching times and thus e.g. Fast video and / or sequential color functions may be available.

Insbesondere sind die das FK-Medium enthaltenden Nanokapseln, vorzugsweise gemischt mit dem Bindemittel, für eine effiziente Steuerung und Modulation von Licht geeignet. Sie können zum Beispiel in optischen Filtern, abstimmbaren Polarisatoren und Linsen sowie Phasenplatten verwendet werden. Als Phasenmodulatoren können sie für photonische Vorrichtungen, optische Kommunikation und Informationsverarbeitung sowie für dreidimensionale Anzeigen nützlich sein. Eine weitere Verwendung ist die in intelligenten Fenstern oder Sichtschutzfenster, die umschaltbar sind.In particular, the nanocapsules containing the LC medium, preferably mixed with the binder, are suitable for efficient control and modulation of light. They can be used for example in optical filters, tunable polarizers and lenses as well as phase plates. As phase modulators, they may be useful for photonic devices, optical communication and information processing, as well as for three-dimensional displays. Another use is in intelligent windows or privacy windows that are switchable.

Die Erfindung stellt somit vorteilhaft Lichtmodulationselemente und elektrooptische Modulatoren bereit. Diese Elemente und Modulatoren enthalten die erfindungsgemäßen Nanokapseln, wobei die Kapseln vorzugsweise im Bindemittel gemischt und dispergiert sind. Die erfindungsgemäße Verwendung eines oder mehrerer Zusatzstoffe in den Nanokapseln und/oder den Verbundsystemen kann die Betriebsspannung in günstiger Weise reduzieren. Gleichzeitig können neben dem günstigen Einfluss auf Schwellen- und Schaltungsspannung weitere geeignete Produkteigenschaften erhalten werden.The invention thus advantageously provides light modulation elements and electro-optical modulators. These elements and modulators contain the nanocapsules according to the invention, wherein the capsules are preferably mixed and dispersed in the binder. The inventive use of one or more additives in the nanocapsules and / or the composite systems can reduce the operating voltage in a favorable manner. At the same time, in addition to the favorable influence on threshold and circuit voltage, further suitable product properties can be obtained.

Darüber hinaus wird eine elektrooptische Vorrichtung, insbesondere eine elektrooptische Anzeige, bereitgestellt, welche die Nanokapseln und/oder das Verbundsystem wie vor- und nachstehend beschrieben vorteilhaft nutzt. In der Vorrichtung ist eine Vielzahl von Nanokapseln vorgesehen.In addition, an electro-optical device, in particular an electro-optical display, is provided which advantageously uses the nanocapsules and / or the composite system as described above and below. In the device, a plurality of nanocapsules is provided.

Viele der vor- und nachstehend beschriebenen mesogenen Verbindungen oder Mischungen davon sind im Handel erhältlich. Alle diese Verbindungen sind entweder bekannt oder lassen sich nach an sich bekannten Verfahren herstellen, wie in der Literatur beschrieben (z.B. in Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart), und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Reaktionen bekannt und geeignet sind. Dabei kann auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch gemacht werden.Many of the mesogenic compounds described above and below or mixtures thereof are commercially available. All of these compounds are either known or can be prepared by methods known per se, as described in the literature (for example in standard works such as Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Georg Thieme Verlag, Stuttgart), under reaction conditions, the known and suitable for the reactions mentioned. In this case, use can also be made of known per se, not mentioned here variants.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Medien erfolgt in an sich üblicher Weise. In der Regel werden die Komponenten ineinander gelöst, vorzugsweise bei erhöhter Temperatur. Durch geeignete Zusatzstoffe können die flüssigkristallinen Phasen der vorliegenden Erfindung so modifiziert werden, dass sie in Flüssigkristall-Anzeigeelementen verwendet werden können. Derartige Zusätze sind dem Fachmann bekannt und in der Literatur ausführlich beschrieben (H. Kelker/R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). Beispielsweise können pleochroitische Farbstoffe zur Herstellung farbiger Guest-Host-Systeme oder Substanzen zur Veränderung der dielektrischen Anisotropie, der Viskosität und/oder der Orientierung der nematischen Phasen zugegeben werden.The preparation of the media according to the invention is carried out in a conventional manner. In general, the components are dissolved in each other, preferably at elevated temperature. By suitable additives, the liquid crystalline phases of the present invention can be modified so that they can be used in liquid crystal display elements. Such additives are known to the person skilled in the art and are described in detail in the literature (H. Kelker / R. Hatz, Handbook of Liquid Crystals, Verlag Chemie, Weinheim, 1980). For example, pleochroic dyes can be added to produce colored guest-host systems or to modify the dielectric anisotropy, viscosity and / or orientation of the nematic phases.

Der Begriff „Alkyl“ umfasst erfindungsgemäß bevorzugt geradkettige und verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl und Heptyl. Gruppen mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen sind im Allgemeinen bevorzugt.The term "alkyl" according to the invention preferably comprises straight-chain and branched alkyl groups having 1 to 7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and heptyl. Groups of 2 to 5 carbon atoms are generally preferred.

Ein Alkoxy kann geradkettig oder verzweigt sein, und es ist vorzugsweise geradkettig und weist 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7 Kohlenstoffatome auf und ist daher vorzugsweise Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentoxy, Hexoxy oder Heptoxy.An alkoxy may be straight-chain or branched, and is preferably straight-chain and has 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7 carbon atoms and is therefore preferably methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy or heptoxy.

Der Begriff „Alkenyl“ umfasst erfindungsgemäß vorzugsweise geradkettige und verzweigte Alkenylgruppen mit 2-7 Kohlenstoffatomen, insbesondere die geradkettigen Gruppen. Besonders bevorzugte Alkenylgruppen sind C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl, C5-C7-4E-Alkenyl, C6-C7-5E-Alkenyl und C7-6E-Alkenyl, insbesondere C2-C7-1E-Alkenyl, C4-C7-3E-Alkenyl und C5-C7-4E-Alkenyl. Beispiele für bevorzugte Alkenylgruppen sind Vinyl, 1E-Propenyl, 1E-Butenyl, 1E-Pentenyl, 1E-Hexenyl, 1E-Heptenyl, 3-Butenyl, 3E-Pentenyl, 3E-Hexenyl, 3E-Heptenyl, 4-Pentenyl, 4Z-Hexenyl, 4E-Hexenyl, 4Z-Heptenyl, 5-Hexenyl und 6-Heptenyl. Gruppen mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen sind im Allgemeinen bevorzugt.The term "alkenyl" according to the invention preferably comprises straight-chain and branched alkenyl groups having 2-7 carbon atoms, in particular the straight-chain groups. Particularly preferred alkenyl groups are C 2 -C 7 -1E-alkenyl, C 4 -C 7 3E-alkenyl, C 5 -C 7 4E-alkenyl, C 6 -C 7 -5E-alkenyl and C 7 -6E-alkenyl , in particular C 2 -C 7 -1E-alkenyl, C 4 -C 7 3E-alkenyl and C 5 -C 7 -4E-alkenyl. Examples of preferred alkenyl groups are vinyl, 1E-propenyl, 1E-butenyl, 1E-pentenyl, 1E-hexenyl, 1E-heptenyl, 3-butenyl, 3E-pentenyl, 3E-hexenyl, 3E-heptenyl, 4-pentenyl, 4Z-hexenyl , 4E-hexenyl, 4Z-heptenyl, 5-hexenyl and 6-heptenyl. Groups of up to 5 carbon atoms are generally preferred.

Fluoriertes Alkyl oder Alkoxy umfasst vorzugsweise CF3, OCF3, CFH2, OCFH2, CF2H, OCF2H, C2F5, OC2F5, CFHCF3, CFHCF2H, CFHCFH2, CH2CF3, CH2CF2H, CH2CFH2, CF2CF2H, CF2CFH2, OCFHCF3, OCFHCF2H, OCFHCFH2, OCH2CF3, OCH2CF2H, OCH2CFH2, OCF2CF2H, OCF2CFH2, C3F7 oder OC3F7, insbesondere CF3, OCF3, CF2H, OCF2H, C2F5, OC2F5, CFHCF3, CFHCF2H, CFHCFH2, CF2CF2H, CF2CFH2, OCFHCF3, OCFHCF2H, OCFHCFH2, OCF2CF2H, OCF2CFH2, C3F7 oder OC3F7, besonders bevorzugt OCF3 oder OCF2H. Fluoralkyl umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform geradkettige Gruppen mit endständigem Fluor, d.h. Fluormethyl, 2-Fluorethyl, 3-Fluorpropyl, 4-Fluorbutyl, 5-Fluorpentyl, 6-Fluorhexyl und 7-Fluorheptyl. Andere Positionen von Fluor sind nicht jedoch ausgeschlossen. Fluorinated alkyl or alkoxy preferably includes CF 3 , OCF 3 , CFH 2 , OCFH 2 , CF 2 H, OCF 2 H, C 2 F 5 , OC 2 F 5 , CFHCF 3 , CFHCF 2 H, CFHCFH 2 , CH 2 CF 3 , CH 2 CF 2 H, CH 2 CFH 2 , CF 2 CF 2 H, CF 2 CFH 2 , OCFHCF 3 , OCFHCF 2 H, OCFHCFH 2 , OCH 2 CF 3 , OCH 2 CF 2 H, OCH 2 CFH 2 , OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CFH 2 , C 3 F 7 or OC 3 F 7 , especially CF 3 , OCF 3 , CF 2 H, OCF 2 H, C 2 F 5 , OC 2 F 5 , CFHCF 3 , CFHCF 2 H, CFHCFH 2 , CF 2 CF 2 H, CF 2 CFH 2 , OCFHCF 3 , OCFHCF 2 H, OCFHCFH 2 , OCF 2 CF 2 H, OCF 2 CFH 2 , C 3 F 7 or OC 3 F 7 , most preferably OCF 3 or OCF 2 H. Fluoroalkyl in a preferred embodiment comprises straight-chain fluoro-end-capped groups, ie, fluoromethyl, 2-fluoroethyl, 3-fluoropropyl, 4-fluorobutyl, 5-fluoropentyl, 6-fluorohexyl, and 7-fluoroheptyl. Other positions of fluorine are not excluded.

Oxaalkyl umfasst vorzugsweise geradkettige Gruppen der Formel CnH2n+1-O-(CH2)m, wo n und m unabhängig voneinander 1 bis 6 sind. Vorzugsweise n = 1 und ist m 1 bis 6.Oxaalkyl preferably comprises straight-chain groups of the formula C n H 2n + 1 -O- (CH 2 ) m , where n and m independently of one another are 1 to 6. Preferably n = 1 and m is 1 to 6.

Oxaalkyl ist vorzugsweise geradkettiges 2-Oxapropyl (= Methoxymethyl), 2-(= Ethoxymethyl) oder 3-Oxabutyl (= 2-Methoxyethyl), 2-, 3- oder 4-Oxapentyl, 2-, 3-, 4- oder 5-Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- oder 6-Oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Oxaoctyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Oxanonyl oder 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- oder 9-Oxadecyl.Oxaalkyl is preferably straight-chain 2-oxapropyl (= methoxymethyl), 2 - (= ethoxymethyl) or 3-oxabutyl (= 2-methoxyethyl), 2-, 3- or 4-oxapentyl, 2-, 3-, 4- or 5- Oxahexyl, 2-, 3-, 4-, 5- or 6-oxaheptyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- or 7-oxo-octyl, 2-, 3-, 4-, 5-, 6 -, 7- or 8-oxanonyl or 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7-, 8- or 9-oxadecyl.

Halogen ist vorzugsweise F oder Cl, insbesondere F.Halogen is preferably F or Cl, in particular F.

Wenn eine der oben genannten Gruppen eine Alkylgruppe ist, in der eine CH2-Gruppe durch -CH=CH- ersetzt wurde, kann diese geradkettig oder verzweigt sein. Sie ist vorzugsweise geradkettig und weist 2 bis 10 Kohlenstoffatome auf. Dementsprechend handelt es sich insbesondere um Vinyl, Prop-1- oder Prop-2-enyl, But-1-, -2- oder But-3-enyl, Pent-1-, -2-, -3- oder Pent-4-enyl, Hex-1-, -2-, -3-, -4- oder Hex-5-enyl, Hept-1-, -2-, -3-, -4-, -5- oder Hept-6-enyl, Oct-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6- oder Oct-7-enyl, Non-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7- oder Non-8-enyl, Dec-1-, -2-, -3-, -4-, -5-, -6-, -7-, -8- oder Dec-9-enyl.If one of the above-mentioned groups is an alkyl group in which a CH 2 group has been replaced by -CH = CH-, this may be straight-chain or branched. It is preferably straight-chain and has 2 to 10 carbon atoms. Accordingly, these are, in particular, vinyl, prop-1-one or prop-2-enyl, but-1, -2- or but-3-enyl, pent-1-, -2-, -3- or pent-4 -enyl, hex-1-, -2-, -3-, -4- or hex-5-enyl, hept-1, -2, -3, -4, -5 or hept-6 -enyl, oct-1, -2, -3, -4, -5, -6 or oct-7-enyl, non-1, -2, -3, -4 , -5-, -6-, -7- or non-8-enyl, Dec-1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8 - or dec-9-enyl.

Wenn eine der oben genannten Gruppen eine Alkylgruppe ist, in der eine CH2-Gruppe durch -O- und eine durch -CO- ersetzt wurde, sind diese vorzugsweise benachbart. Diese enthalten somit eine Acyloxygruppe -CO-O- oder eine Oxycarbonylgruppe -O-CO-. Diese sind vorzugsweise geradkettig und weisen 2 bis 6 Kohlenstoffatome auf.When one of the above groups is an alkyl group in which one CH 2 group has been replaced by -O- and one by -CO-, these are preferably adjacent. These thus contain an acyloxy group -CO-O- or an oxycarbonyl group -O-CO-. These are preferably straight-chain and have 2 to 6 carbon atoms.

Sie sind dementsprechend insbesondere Acetyloxy, Propionyloxy, Butyryloxy, Pentanoyloxy, Hexanoyloxy, Acetyloxymethyl, Propionyloxymethyl, Butyryloxymethyl, Pentanoyloxymethyl, 2-Acetyloxyethyl, 2-Propionyloxyethyl, 2-Butyryloxyethyl, 3-Acetyloxypropyl, 3-Propionyloxypropyl, 4-Acetyloxybutyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Pentoxycarbonyl, Methoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylmethyl, Propoxycarbonylmethyl, Butoxycarbonylmethyl, 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, 2-(Propoxycarbonyl)ethyl, 3-(Methoxycarbonyl)-propyl, 3-(Ethoxycarbonyl)propyl oder 4-(Methoxycarbonyl)butyl.Accordingly, they are in particular acetyloxy, propionyloxy, butyryloxy, pentanoyloxy, hexanoyloxy, acetyloxymethyl, propionyloxymethyl, butyryloxymethyl, pentanoyloxymethyl, 2-acetyloxyethyl, 2-propionyloxyethyl, 2-butyryloxyethyl, 3-acetyloxypropyl, 3-propionyloxypropyl, 4-acetyloxybutyl, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, butoxycarbonyl, pentoxycarbonyl, methoxycarbonylmethyl, ethoxycarbonylmethyl, propoxycarbonylmethyl, butoxycarbonylmethyl, 2- (methoxycarbonyl) ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, 2- (propoxycarbonyl) ethyl, 3- (methoxycarbonyl) -propyl, 3- (ethoxycarbonyl) propyl or 4- (methoxycarbonyl) butyl.

Wenn eine der oben genannten Gruppen eine Alkylgruppe ist, in der eine CH2-Gruppe durch unsubstituiertes oder substituiertes -CH=CH- und eine benachbarte CH2-Gruppe durch CO, CO-O oder O-CO ersetzt wurde, kann diese geradkettig oder verzweigt sein. Sie ist vorzugsweise geradkettig und weist 4 bis 13 Kohlenstoffatome auf. Dementsprechend handelt es sich insbesondere um Acryloyloxymethyl, 2-Acryloyloxyethyl, 3-Acryloyloxypropyl, 4-Acryloyloxybutyl, 5-Acryloyloxypentyl, 6-Acryloyloxyhexyl, 7-Acryloyloxyheptyl, 8-Acryloyloxyoctyl, 9-Acryloyloxynonyl, 10-Acryloyloxydecyl, Methacryloyloxymethyl, 2-Methacryloyloxyethyl, 3-Methacryloyloxypropyl, 4-Methacryloyloxybutyl, 5-Methacryloyloxypentyl, 6-Methacryloyloxyhexyl, 7-Methacryloyloxyheptyl, 8-Methacryloyloxyoctyl oder 9-Methacryloyloxynonyl.When one of the above groups is an alkyl group in which a CH 2 group has been replaced by unsubstituted or substituted -CH = CH- and an adjacent CH 2 group has been replaced by CO, CO-O or O-CO, this may be straight-chain or be branched. It is preferably straight-chain and has 4 to 13 carbon atoms. Accordingly, these are in particular acryloyloxymethyl, 2-acryloyloxyethyl, 3-acryloyloxypropyl, 4-acryloyloxybutyl, 5-acryloyloxypentyl, 6-acryloyloxyhexyl, 7-acryloyloxyheptyl, 8-acryloyloxyoctyl, 9-acryloyloxynonyl, 10-acryloyloxydecyl, methacryloyloxymethyl, 2-methacryloyloxyethyl, 3-methacryloyloxypropyl, 4-methacryloyloxybutyl, 5-methacryloyloxypentyl, 6-methacryloyloxyhexyl, 7-methacryloyloxyheptyl, 8-methacryloyloxyoctyl or 9-methacryloyloxynonyl.

Wenn eine der oben genannten Gruppen eine Alkyl- oder Alkenylgruppe ist, die einfach durch CN oder CF3 substituiert ist, ist diese Gruppe vorzugsweise geradkettig. Die Substitution durch CN oder CF3 ist in beliebiger Position.When one of the above-mentioned groups is an alkyl or alkenyl group which is monosubstituted by CN or CF 3 , this group is preferably straight-chain. The substitution by CN or CF 3 is in any position.

Wenn eine der oben genannten Gruppen eine Alkyl- oder Alkenylgruppe ist, die mindestens einfach durch Halogen substituiert ist, ist diese Gruppe vorzugsweise geradkettig und Halogen ist vorzugsweise F oder Cl, bevorzugter F. Im Falle von Polysubstitution ist Halogen vorzugsweise F. Die resultierenden Gruppen schließen auch perfluorierte Gruppen ein. Im Falle der Monosubstitution kann der Fluor- oder Chlorsubstituent in jeder gewünschten Position stehen, steht jedoch vorzugsweise in der ω-Position.When one of the above groups is an alkyl or alkenyl group which is at least monosubstituted by halogen, this group is preferably straight-chain and halogen is preferably F or Cl, more preferably F. In the case of polysubstitution, halogen is preferably F. The resulting groups include also perfluorinated groups. In the case of mono-substitution, the fluoro or chloro substituent may be in any desired position, but is preferably in the omega position.

Verbindungen, die verzweigte Gruppen enthalten, können gelegentlich wegen der besseren Löslichkeit in einigen herkömmlichen flüssigkristallinen Basismaterialien von Bedeutung sein. Sie eignen sich jedoch besonders gut als chirale Dotierstoffe, wenn sie optisch aktiv sind. Compounds containing branched groups may occasionally be of importance for better solubility in some conventional liquid crystal base materials. However, they are particularly useful as chiral dopants when they are optically active.

Verzweigte Gruppen dieses Typs enthalten im Allgemeinen nicht mehr als eine Kettenverzweigung. Bevorzugte verzweigte Gruppen sind Isopropyl, 2-Butyl (= 1-Methylpropyl), Isobutyl (= 2-Methylpropyl), 2-Methylbutyl, Isopentyl (= 3-Methylbutyl), 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2-Ethylhexyl, 2- Propylpentyl, Isopropoxy, 2- Methylpropoxy, 2-Methylbutoxy, 3-Methylbutoxy, 2-Methylpentoxy, 3-Methylpentoxy, 2-Ethylhexoxy, 1-Methylhexoxy oder 1-Methylheptoxy.Branched groups of this type generally contain no more than one chain branch. Preferred branched groups are isopropyl, 2-butyl (= 1-methylpropyl), isobutyl (= 2-methylpropyl), 2-methylbutyl, isopentyl (= 3-methylbutyl), 2-methylpentyl, 3-methylpentyl, 2-ethylhexyl, 2 Propylpentyl, isopropoxy, 2-methylpropoxy, 2-methylbutoxy, 3-methylbutoxy, 2-methylpentoxy, 3-methylpentoxy, 2-ethylhexoxy, 1-methylhexoxy or 1-methylheptoxy.

Ist eine der oben genannten Gruppen eine Alkylgruppe, in der zwei oder mehr CH2-Gruppen durch -O- und/oder -CO-O- ersetzt sind, so kann diese geradkettig oder verzweigt sein. Sie ist vorzugsweise verzweigt und weist 3 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Dementsprechend handelt es sich insbesondere um Biscarboxymethyl, 2,2-Biscarboxyethyl, 3,3-Biscarboxypropyl, 4,4-Biscarboxybutyl, 5,5-Biscarboxypentyl, 6,6-Biscarboxyhexyl, 7,7-Biscarboxyheptyl, 8,8-Biscarboxyoctyl, 9,9-Biscarboxynonyl, 10,10-Biscarboxydecyl, Bis(methoxycarbonyl)methyl, 2,2-Bis(methoxycarbonyl)ethyl, 3,3-Bis(methoxycarbonyl)propyl, 4,4-Bis(methoxycarbonyl)butyl, 5,5-Bis(methoxycarbonyl)pentyl, 6,6-Bis(methoxycarbonyl)hexyl, 7,7-Bis(methoxycarbonyl)-heptyl, 8,8-Bis(methoxycarbonyl)octyl, Bis(ethoxycarbonyl)methyl, 2,2-Bis-(ethoxycarbonyl)ethyl, 3,3-Bis(ethoxycarbonyl)propyl, 4,4-Bis(ethoxycarbonyl)butyl oder 5,5-Bis(ethoxycarbonyl)pentyl.If one of the abovementioned groups is an alkyl group in which two or more CH 2 groups have been replaced by -O- and / or -CO-O-, this may be straight-chain or branched. It is preferably branched and has 3 to 12 carbon atoms. Accordingly, in particular, it is biscarboxymethyl, 2,2-biscarboxyethyl, 3,3-biscarboxypropyl, 4,4-biscarboxybutyl, 5,5-biscarboxypentyl, 6,6-biscarboxyhexyl, 7,7-biscarboxyheptyl, 8,8-biscarboxyoctyl, 9,9-biscarboxynonyl, 10,10-biscarboxydecyl, bis (methoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis (methoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (methoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (methoxycarbonyl) butyl, 5, 5-bis (methoxycarbonyl) pentyl, 6,6-bis (methoxycarbonyl) hexyl, 7,7-bis (methoxycarbonyl) heptyl, 8,8-bis (methoxycarbonyl) octyl, bis (ethoxycarbonyl) methyl, 2,2-bis - (ethoxycarbonyl) ethyl, 3,3-bis (ethoxycarbonyl) propyl, 4,4-bis (ethoxycarbonyl) butyl or 5,5-bis (ethoxycarbonyl) pentyl.

Das erfindungsgemäße FK-Medium weist vorzugsweise einen nematischen Phasenbereich zwischen -10°C und +70°C auf. Das FK-Medium kann sogar noch geeigneter einen nematischen Phasenbereich zwischen -20°C und +80°C aufweisen. Noch vorteilhafter ist es, wenn das erfindungsgemäße FK-Medium einen nematischen Phasenbereich zwischen -20°C und +90°C aufweist.The FK medium according to the invention preferably has a nematic phase range between -10 ° C and + 70 ° C. The FK medium may even more suitably have a nematic phase range between -20 ° C and + 80 ° C. It is even more advantageous if the LC medium according to the invention has a nematic phase range between -20 ° C and + 90 ° C.

Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine Doppelbrechung von Δn ≥ 0,15 auf, bevorzugter ist Δn ≥ 0,20 und insbesondere bevorzugt ist Δn ≥ 0,25.The LC medium according to the present invention preferably has a birefringence of Δn ≥ 0.15, more preferably Δn ≥ 0.20, and particularly preferably Δn ≥ 0.25.

Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise eine dielektrische Anisotropie Δε ≥ +10 auf, bevorzugter ist Δε ≥ +15 und am meisten bevorzugt ist Δε ≥ +20.The LC medium according to the present invention preferably has a dielectric anisotropy Δε ≥ +10, more preferably Δε ≥ +15, and most preferably Δε ≥ +20.

Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise und günstigerweise eine hohe Zuverlässigkeit und einen hohen elektrischen Widerstand, auch bekannt als spezifischer Widerstand (SR), auf. Der SR-Wert eines erfindungsgemäßen FK-Mediums beträgt bevorzugt ≥ 1×1013 W cm, ganz bevorzugt ≥ 1×1014 W cm. Wenn nicht anders beschrieben, wird die Messung des SR wie in G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989) beschrieben durchgeführt.The LC medium according to the present invention preferably and conveniently has high reliability and high electrical resistance, also known as resistivity (SR). The SR value of an LC medium according to the invention is preferably ≥ 1 × 10 13 W cm, very preferably ≥ 1 × 10 14 W cm. Unless otherwise stated, the measurement of the SR will be as in G. Weber et al., Liquid Crystals 5, 1381 (1989) described carried out.

Das FK-Medium gemäß der vorliegenden Erfindung weist vorzugsweise und günstigerweise auch ein hohes Spannungshaltevermögen (VHR) auf, siehe S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989) ; K. Niwa et al., Proc. SID-Konferenz, San Francisco, Juni 1984, S. 304 (1984) ; T. Jacob und U. Finkenzeller in „Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals“, 1997 . Das VHR eines erfindungsgemäßen FK-Mediums beträgt vorzugsweise ≥ 85%, bevorzugter ≥ 90% und noch bevorzugter ≥ 95%. Wenn nicht anders beschrieben, wird die Messung des VHR wie in T. Jacob, U. Finkenzeller in „Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals“, 1997 beschrieben durchgeführt.The LC medium according to the present invention preferably and beneficially also has a high voltage holding capability (VHR), see S. Matsumoto et al., Liquid Crystals 5, 1320 (1989) ; K. Niwa et al., Proc. SID Conference, San Francisco, June 1984, p. 304 (1984) ; T. Jacob and U. Finkenzeller in "Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals", 1997 , The VHR of an LC medium according to the invention is preferably ≥ 85%, more preferably ≥ 90% and even more preferably ≥ 95%. Unless otherwise stated, the measurement of the VHR is as in T. Jacob, U. Finkenzeller in "Merck Liquid Crystals - Physical Properties of Liquid Crystals", 1997 described carried out.

Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, sind alle Konzentrationen hier in Gewichtsprozent angegeben und beziehen sich auf die jeweilige Mischung insgesamt, jedoch ausschließlich Wasserlösungsmittel oder Wasserphase, wie oben angegeben.Unless expressly stated otherwise, all concentrations are given here in percent by weight and refer to the respective mixture as a whole, but excluding water solvent or water phase, as indicated above.

Alle Temperaturen sind in Grad Celsius (Celsius, ° C) und alle Temperaturunterschiede in Grad Celsius angegeben. Alle physikalischen Eigenschaften und physikalisch-chemischen oder elektrooptischen Parameter werden nach allgemein bekannten Methoden bestimmt, insbesondere nach „Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals“, Stand Nov. 1997, Merck KGaA, Deutschland, und werden für eine Temperatur von 20°C gegeben, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.All temperatures are given in degrees Celsius (Celsius, ° C) and all temperature differences in degrees Celsius. All physical properties and physico-chemical or electro-optical parameters are determined by generally known methods, in particular according to "Merck Liquid Crystals, Physical Properties of Liquid Crystals", as of Nov. 1997, Merck KGaA, Germany, and are used for a temperature of 20 ° C unless expressly stated otherwise.

Vor- und nachstehend bedeutet Δn die optische Anisotropie, wobei Δn = ne - no, und Δε bedeutet die dielektrische Anisotropie, wobei Δε = ε∥ - ε⊥. Die dielektrische Anisotropie Δε wird bei 20°C und 1 kHz bestimmt. Die optische Anisotropie Δn wird bei 20°C und einer Wellenlänge von 589,3 nm bestimmt.Above and below, Δn denotes the optical anisotropy, where Δn = n e -n o , and Δε denotes the dielectric anisotropy, where Δε = ε∥-ε⊥. The dielectric anisotropy Δε is determined at 20 ° C and 1 kHz. The optical anisotropy Δn is determined at 20 ° C and a wavelength of 589.3 nm.

Die Δε- und Δn-Werte und die Rotationsviskosität (γ1) der erfindungsgemäßen Verbindungen werden durch lineare Extrapolation aus flüssigkristallinen Gemischen erhalten, die aus 5 bis 10% der jeweiligen erfindungsgemäßen Verbindung und 90 bis 95% der im Handel erhältlichen Flüssigkristallmischungen ZLI-2857 oder ZLI-4792 (beide Mischungen Firme Merck KGaA) bestehen. The Δε and Δn values and the rotational viscosity (γ 1 ) of the compounds according to the invention are obtained by linear extrapolation from liquid-crystalline mixtures comprising from 5 to 10% of the particular compound according to the invention and from 90 to 95% of the commercially available liquid-crystal mixtures ZLI-2857 or ZLI-4792 (both blends Merck KGaA) exist.

Neben den üblichen und bekannten Abkürzungen werden die folgenden Abkürzungen verwendet: C: kristalline Phase; N: nematische Phase; Sm: smektische Phase; I: isotrope Phase. Die Zahlen zwischen diesen Symbolen geben die Übergangstemperaturen der betreffenden Substanz an.In addition to the usual and known abbreviations, the following abbreviations are used: C: crystalline phase; N: nematic phase; Sm: smectic phase; I: isotropic phase. The numbers between these symbols indicate the transition temperatures of the substance in question.

In der vorliegenden Erfindung und insbesondere in den folgenden Beispielen sind die Strukturen der mesogenen Verbindungen durch Abkürzungen angegeben, die auch als Akronyme bezeichnet werden. In diesen Akronymen sind die chemischen Formeln unter Verwendung der nachstehenden Tabellen A bis C wie folgt abgekürzt. Alle Gruppen CnH2n+1, CmH2m+1 und ClH2l+1 bzw. CnH2n-1, CmH2m-1 und ClH2l-1 bedeuten geradkettiges Alkyl bzw. Alkenyl, vorzugsweise 1-E-Alkenyl, jeweils mit n, m bzw. I C-Atomen. In der Tabelle A werden die für die Ringelemente der Kernstrukturen der Verbindungen verwendeten Codes aufgeführt, während in der Tabelle B die Verknüpfungsgruppen gezeigt sind. Tabelle C gibt die Bedeutungen der Codes für die Endgruppen der linken bzw. rechten Seite. Die Akronyme werden aus den Codes für die Ringelemente mit optionalen Verknüpfungsgruppen, gefolgt von einem ersten Bindestrich und den Codes für die linke Endgruppe sowie einem zweiten Bindestrich und den Codes für die rechts Endgruppe, zusammengesetzt. In Tabelle D sind Beispielstrukturen von Verbindungen mit ihren jeweiligen Abkürzungen zusammengestellt.

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Tabelle B: Verknüpfungsgruppen E -CH2CH2- Z -CO-O- V -CH=CH- ZI -O-CO- X -CF=CH- O -CH2-O- XI -CH=CF- OI -O-CH2- B -CF=CF- Q -CF2-O- T -C≡C- QI -O-CF2- W -CF2CF2- Tabelle C: Endgruppen Linke Seite Rechte Seite Für sich verwendet -n- CnH2n+1- -n -CnH2n+1 -nO- CnH2n+1-O- -On -O-CnH2n+1 -V- CH2=CH- -V -CH=CH2 -nV- CnH2n+1-CH=CH- -nV -CnH2n-CH=CH2 -Vn- CH2=CH- CnH2n+1- -Vn -CH=CH-CnH2n+1 -nVm- CnH2n+1-CH=CH-CmH2m- -nVm -CnH2n-CH=CH-CmH2m+1 -N- N≡C- -N -C≡N -S- S=C=N- -S -N=C=S -F- F- -F -F -Cl- CI- -CI -CI -M- CFH2- -M -CFH2 -D- CF2H- -D -CF2H -T- CF3- -T -CF3 -MO- CFH2O - -OM -OCFH2 -DO- CF2HO - -OD -OCF2H -TO- CF3O- -OT -OCF3 -FXO- CF2=CH-O- -OXF -O-CH=CF2 -A- H-C≡C- -A -C≡C-H -nA- CnH2n+1-C≡C- -An -C≡C-CnH2n+1 -NA- N≡C-C≡C- -AN -C≡C-C≡N Miteinander und mit anderen verwendet -...A...- -C≡C- -...A... -C≡C- -...V...- CH=CH- -...V... -CH=CH- -...Z...- -CO-O- -...Z... -CO-O- -...ZI...- -O-CO- -...ZI... -O-CO- -...K...- -CO- -...K... -CO- -...W...- -CF=CF- -...W... -CF=CF- wobei n und m jeweils ganze Zahlen bedeuten und die drei Punkte „...“ Platzhalter für andere Abkürzungen aus dieser Tabelle sind.In the present invention, and more particularly in the following examples, the structures of the mesogenic compounds are indicated by abbreviations, also referred to as acronyms. In these acronyms, the chemical formulas are abbreviated as follows using Tables A to C below. All groups CnH 2n + 1 , C m H 2m + 1 and C l H 2l + 1 or C n H 2n-1 , C m H 2m-1 and C l H 2l-1 are straight-chain alkyl or alkenyl, preferably 1-E-alkenyl, each with n, m or I C atoms. In Table A, the codes used for the ring elements of the core structures of the compounds are listed, while in Table B, the linking groups are shown. Table C gives the meanings of the codes for the left and right end groups. The acronyms are composed of the codes for the ring elements with optional join groups, followed by a first hyphen and the codes for the left end group, and a second hyphen and the codes for the right end group. Table D summarizes example structures of compounds with their respective abbreviations.
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Table B: Link Groups e -CH 2 CH 2 - Z -CO-O- V -CH = CH- ZI -O-CO- X CF = CH- O -CH 2 -O- XI -CH = CF- OI -O-CH 2 - B CF = CF Q -CF 2 -O- T -C≡C- QI -O-CF 2 - W -CF 2 CF 2 - Table C: end groups Left side right side Used for yourself -n- C n H 2n + 1 - -n -C n H 2n + 1 -no- C n H 2n + 1 -O- -one -OC n H 2n + 1 -V- CH 2 = CH- -V -CH = CH 2 -nV- C n H 2n + 1 -CH = CH- -nv -C n H 2n -CH = CH 2 -Vn- CH 2 = CH- C n H 2n + 1 - Vn -CH = CH-C n H 2n + 1 -nVm- CnH2n + 1-CH = CH-CmH2m- -nVm -C n H 2n -CH = CH-C m H 2m + 1 -N- N≡C- -N -C≡N -S S = C = N- -S -N = C = S -F- F- -F -F -Cl CI -CI -CI -M- CFH 2 - -M -CFH 2 D- CF 2 H -D -CF 2 H -T- CF 3 - -T -CF 3 -NOT A WORD- CFH 2 O - -OM -OCFH 2 -DO- CF 2 HO - --OD -OCF 2 H -to- CF 3 O- --OT -OCF 3 -FXO- CF 2 = CH-O- -OXF -O-CH = CF 2 -A- HC≡C- -A -C≡CH -n / A- C n H 2n + 1 -C≡C- -At -C≡CC n H 2n + 1 -N / A- N≡CC≡C- -AT -C≡CC≡N Used together and with others -... A ...- -C≡C- -... A ... -C≡C- -... ...- V CH = CH- -... V ... -CH = CH- -... Z ...- -CO-O- -... Z ... -CO-O- -... ZI ...- -O-CO- -... ZI ... -O-CO- -... K ...- CO- -... K ... CO- -... W ...- CF = CF -... W ... CF = CF where n and m are whole numbers and the three dots "..." are wildcards for other abbreviations in this table.

In der folgenden Tabelle werden Beispielstrukturen zusammen mit ihren jeweiligen Abkürzungen angegeben. Diese werden gezeigt, um die Bedeutung der Regeln für die Abkürzungen zu demonstrieren. Sie stellen weiterhin Verbindungen dar, die vorzugsweise verwendet werden können.

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The following table shows sample structures along with their respective abbreviations. These are shown to demonstrate the importance of the rules for the abbreviations. They also represent compounds that can preferably be used.
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wobei n, m, I und z vorzugsweise unabhängig voneinander 1 bis 7 bedeuten.
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where n, m, I and z preferably independently of one another are 1 to 7.

Die folgende Tabelle zeigt beispielhafte Verbindungen, die als zusätzliche Stabilisatoren in den mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

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The following table shows exemplary compounds that may be used as additional stabilizers in the mesogenic media of the present invention.
Figure DE112017005490T5_0032
Figure DE112017005490T5_0033
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Figure DE112017005490T5_0038

Die FK-Medien enthalten vorzugsweise 0 bis 10 Gew.-%, insbesondere 1 ppm bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 ppm bis 1 Gew.-% Stabilisatoren.The LC media preferably contain 0 to 10 wt .-%, in particular 1 ppm to 5 wt .-%, particularly preferably 1 ppm to 1 wt .-% stabilizers.

Die nachstehende Tabelle F zeigt beispielhafte Verbindungen, die vorzugsweise als chirale Dotierstoffe in den mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.

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Table F below shows exemplary compounds that can be preferably used as chiral dopants in the mesogenic media of the present invention.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die mesogenen Medien eine oder mehrere Verbindungen, die aus den in Tabelle F gezeigten Verbindungen ausgewählt sind.In a preferred embodiment of the present invention, the mesogenic media contain one or more compounds selected from the compounds shown in Table F.

Die mesogenen Medien gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise zwei oder mehr, vorzugsweise vier oder mehr Verbindungen, die aus den in den obigen Tabellen D bis F gezeigten Verbindungen ausgewählt sind.The mesogenic media according to the present invention preferably contain two or more, preferably four or more, compounds selected from the compounds shown in Tables D to F above.

Die FK-Medien gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise drei oder mehr, bevorzugter fünf oder mehr in Tabelle D gezeigte Verbindungen.The LC media according to the present invention preferably contain three or more, more preferably five or more compounds shown in Table D.

Die folgenden Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und sollten in keiner Weise als den Umfang der Erfindung einschränkend angesehen werden. Die Beispiele und Modifikationen oder andere Äquivalente davon werden für den Fachmann im Lichte der vorliegenden Offenbarung ersichtlich.The following examples are merely illustrative of the present invention and should by no means be construed as limiting the scope of the invention. The examples and modifications or other equivalents thereof will be apparent to those skilled in the art in light of the present disclosure.

Bespieleexamples

In den Beispiel bedeuten

Vo
Schwellenspannung, kapazitiv [V] bei 20°C,
ne
außerordentlicher Brechungsindex bei 20°C und 589 nm,
no
ordentlicher Brechungsindex bei 20°C und 589 nm,
Δn
optische Anisotropie bei 20°C und 589 nm,
ε∥
dielektrische Permittivität parallel zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
ε⊥
dielektrische Permittivität senkrecht zum Direktor bei 20°C und 1 kHz,
Δε
dielektrische Anisotropie bei 20°C und 1 kHz,
K.p., T(N,I)
Klärpunkt [°C],
γ1
Rotationsviskosität gemessen bei 20°C [mPa·s], bestimmt nach dem Rotationsverfahren in einem magnetischen Feld,
K1
elastische Konstante, „splay“-Deformation bei 20°C [pN],
K2
elastische Konstante, „twist“-Deformation bei 20°C [pN],
K3
elastische Konstante, „bend“-Deformation bei 20°C [pN].
In the example mean
V o
Threshold voltage, capacitive [V] at 20 ° C,
n e
extraordinary refractive index at 20 ° C and 589 nm,
n o
ordinary refractive index at 20 ° C and 589 nm,
.DELTA.n
optical anisotropy at 20 ° C and 589 nm,
ε ∥
dielectric permittivity parallel to the director at 20 ° C and 1 kHz,
ε⊥
dielectric permittivity perpendicular to the director at 20 ° C and 1 kHz,
Δε
dielectric anisotropy at 20 ° C and 1 kHz,
Kp, T (N, I)
Clearing point [° C],
γ 1
Rotational viscosity measured at 20 ° C [mPa · s], determined by the rotation method in a magnetic field,
K 1
elastic constant, "splay" deformation at 20 ° C [pN],
K 2
elastic constant, "twist" deformation at 20 ° C [pN],
K 3
elastic constant, "bend" deformation at 20 ° C [pN].

Der Begriff „Schwellenspannung“ bezieht sich für die vorliegende Erfindung auf die kapazitive Schwelle (Vo), sofern nicht explizit anders angegeben. In den Beispielen kann auch, wie allgemein üblich, die optische Schwelle für 10% relativen Kontrast (V10) angegeben werden. The term "threshold voltage" for the present invention refers to the capacitive threshold (Vo) unless explicitly stated otherwise. Also in the examples, as is common practice, the optical threshold can be given for 10% relative contrast (V 10 ).

Referenzbeispiel 1Reference Example 1

Eine Flüssigkristallmischung B-1 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-1 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-1Base mix B-1

CPGP-5-2CPGP-5-2 5,00%5.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 102,0102.0 CPGP-5-3CPGP-5-3 5,00%5.00% Δn:.DELTA.n: 0,2490.249 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 6,00%6.00% ne:n e : 1,7611,761 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 8,00%8.00% Δε:Δε: 14,214.2 PGU-3-FPGU-3-F 8,00%8.00% ε∥:ε ∥ : 18,318.3 PUQU-3-FPUQU-3-F 17,00%17.00% K1 [pN]:K 1 [pN]: 16,816.8 PCH-3O1PCH 3O1 10,00%10.00% K3 [pN]:K 3 [pN]: 16,816.8 PGIGI-3-FPGIGI-3-F 6,00%6.00% γ1 [mPa·s]:γ 1 [mPa.s]: 282282 PPTUI-3-2PPTUI-3-2 10,00%10.00% V0 [V]:V 0 [V]: 1,131.13 PPTUI-3-4PPTUI-3-4 15,00%15.00% PTP-1O2PTP 1O2 5,00%5.00% PTP-201PTP 201 5,00%5.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 2Reference Example 2

Eine Flüssigkristallmischung B-2 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid-crystal mixture B-2 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-2Base mix B-2

CPGP-5-2CPGP-5-2 3,00%3.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 118,5118.5 DGUQU-4-FDGUQU-4-F 4,00%4.00% Δn:.DELTA.n: 0,2740.274 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 8,00%8.00% ne:n e : 1,7831,783 PGUQU-4-FPGUQU-4-F 10,00%10.00% Δε:Δε: 15,315.3 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 10,00%10.00% ε∥:ε ∥ : 19,019.0 PCH-3O1PCH 3O1 15,00%15.00% PPTUI-3-2PPTUI-3-2 15,00%15.00% PPTUI-3-4PPTUI-3-4 25,00%25.00% PTP-1O2PTP 1O2 5,00%5.00% PTP-2O1PTP 2O1 5,00%5.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 3Reference Example 3

Eine Flüssigkristallmischung B-3 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-3 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-3 Base mix B-3

APUQU-3-FAPUQU-3-F 8,00%8.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 128128 BCH-3.F.F.FBCH 3.F.F.F 15,00%15.00% Δn:.DELTA.n: 0,2060.206 CCGU-3-FCCGU-3-F 8,00%8.00% ne:n e : 1,7111,711 CPGP-5-2CPGP-5-2 4,00%4.00% Δε:Δε: 42,742.7 CPGP-5-3CPGP-5-3 4,00%4.00% ε∥:ε ∥ : 48,248.2 CPGU-3-OTCPGU-3-OT 8,00%8.00% DPGU-4-FDPGU-4-F 4,00%4.00% PGU-2-FPGU-2-F 10,00%10.00% PGU-3-FPGU-3-F 11,00%11.00% PGUQU-3-FPGUQU-3-F 8,00%8.00% PGUQU-4-FPGUQU-4-F 10,00%10.00% PGUQU-5-FPGUQU-5-F 10.00%10.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 4Reference Example 4

Eine Flüssigkristallmischung B-4 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal composition B-4 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-4Base mix B-4

CPGP-5-2CPGP-5-2 5,00%5.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 134,1134.1 CPGP-5-3CPGP-5-3 5,00%5.00% Δn:.DELTA.n: 0,2060.206 DPGU-4-FDPGU-4-F 8,00%8.00% ne:n e : 1,7511,751 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 8,00%8.00% Δε:Δε: 7,27.2 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 4,00%4.00% ε∥:ε ∥ : 10,910.9 PGP-1-2VPGP-1-2V 14,00%14.00% PGP-2-2VPGP-2-2V 14,00%14.00% PGP-2-3PGP-2-3 6,00%6.00% PGP-3-2VPGP-3-2V 13,00%13.00% PCH-3O1PCH 3O1 18,00%18.00% PGIGI-3-FPGIGI-3-F 5,00%5.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 5Reference Example 5

Eine Flüssigkristallmischung B-5 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-5 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-5Base mix B-5

PGU-3-FPGU-3-F 10,00%10.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 107,0107.0 PUQU-3-FPUQU-3-F 13,00%13.00% Δn:.DELTA.n: 0,3010.301 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 6,00%6.00% ne:n e : 1,8181,818 PCH-301PCH-301 7,00%7.00% Δε:Δε: 9,69.6 PTP-102 PTP 102 7,00%7.00% ε∥:ε ∥ : 13,213.2 PTP-2O1PTP 2O1 5,00%5.00% PPTUI-3-2PPTUI-3-2 36,00%36.00% PTUI-3-4PTUI-3-4 16,00%16.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 6Reference Example 6

Eine Flüssigkristallmischung B-6 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-6 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-6Base mix B-6

CPGP-5-2CPGP-5-2 5,00%5.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 128,9128.9 CPGP-5-3CPGP-5-3 5,00%5.00% Δn:.DELTA.n: 0,2120.212 DPGU-4-FDPGU-4-F 4,00%4.00% ne:n e : 1,7231,723 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 8,00%8.00% Δε:Δε: 6,26.2 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 6,00%6.00% ε∥:ε ∥ : 9,69.6 PGP-1-2VPGP-1-2V 14,00%14.00% PGP-2-2VPGP-2-2V 13,00%13.00% PGP-2-3PGP-2-3 6,00%6.00% PGP-3-2VPGP-3-2V 9,00%9.00% CC-3-VCC-3-V 22,00%22.00% PGIGI-3-FPGIGI-3-F 8,00%8.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 7Reference Example 7

Eine Flüssigkristallmischung B-7 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-7 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-7Base mix B-7

PY-3-O2PY-3-O2 8,00%8.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 88,088.0 PY-5-O2PY-5-O2 8,00%8.00% Δn:.DELTA.n: 0,2050,205 PGIGI-3-FPGIGI-3-F 8,00%8.00% ne:n e : 1,7081,708 PP-1-2VPP 1-2V 4,00%4.00% Δε:Δε: -3,2-3.2 PP-1-2V1PP 1-2V1 6,00%6.00% γ1 [mPa·s]:γ 1 [mPa.s]: 147147 BCH-32BCH-32 6,00%6.00% V0 [V]:V 0 [V]: 2,302.30 CPY-2-O2CPY-2-O2 9,00%9.00% CPY-3-O2CPY-3-O2 9,00%9.00% PYP-2-3PYP 2-3 10,00%10.00% PGIY-2-1PGIY-2-1 8,00%8.00% PGIY-3-1PGIY-3-1 8,00%8.00% PGIY-2-O4PGIY-2-O4 8,00%8.00% PGIY-3-O4PGIY-3-O4 8,00%8.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 8 Reference Example 8

Eine Flüssigkristallmischung B-8 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-8 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-8Base mix B-8

DGUQU-4-FDGUQU-4-F 3,00%3.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 85,585.5 DPGU-4-FDPGU-4-F 2,00%2.00% Δn:.DELTA.n: 0,2080.208 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 8,00%8.00% ne:n e : 1,7051,705 PGUQU-4-FPGUQU-4-F 9,00%9.00% Δε:Δε: 24,024.0 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 10,00%10.00% ε∥:ε ∥ : 28,428.4 PGU-3-FPGU-3-F 5,00%5.00% PPTUI-3-2PPTUI-3-2 11,00%11.00% PPTUI-3-4PPTUI-3-4 15,00%15.00% PUQU-3-FPUQU-3-F 13,00%13.00% CC-3-O1CC-3-O1 15,00%15.00% PCH-3O1PCH 3O1 9,00%9.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Referenzbeispiel 9Reference Example 9

Eine Flüssigkristallmischung B-9 wird hergestellt und hinsichtlich ihrer allgemeinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert, mit der Zusammensetzung und den Eigenschaften wie in der folgenden Tabelle angegeben.A liquid crystal mixture B-9 is prepared and characterized in terms of its general physical properties, with the composition and properties as given in the following table.

Basismischung B-9Base mix B-9

CPGP-5-2CPGP-5-2 3,00%3.00% Klärpunkt [°C]:Clearing point [° C]: 98,598.5 PUQU-3-FPUQU-3-F 15,00%15.00% Δn:.DELTA.n: 0,2520.252 PGUQU-3-FPGUQU-3-F 6,00%6.00% ne:n e : 1,761.76 PGU-3-FPGU-3-F 8,00%8.00% Δε:Δε: 19,819.8 PGUQU-5-FPGUQU-5-F 8,00%8.00% ε∥:ε ∥ : 24,024.0 PCH-301PCH-301 15,00%15.00% PPTUI-3-2PPTUI-3-2 15,00%15.00% PPTUI-3-4PPTUI-3-4 20,00%20.00% PTP-102PTP 102 5,00%5.00% GUUQU-3-NGUUQU-3-N 5,00%5.00% Σ 100,00%Σ 100.00%

Beispiel 1example 1

Herstellung von NanokapselnProduction of nanocapsules

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (175 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (300 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-1 (1.00 g), hexadecane (175 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (300 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (50 mg) (Firma Sigma Aldrich) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten im Ultraschallbad mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (50 mg) (Sigma Aldrich) was weighed into a 250-ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes in the ultrasonic bath.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet. The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBN (35 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBN (35 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 213 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 213 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Zugabe des ZusatzstoffsAddition of the additive

Von der erhaltenen Nanokapselprobe werden zwei Portionen von jeweils 0,21 g Nanokapseln in 20 ml Lösung in Zentrifugengläser gegeben.From the obtained nanocapsule sample, two portions each of 0.21 g of nanocapsules are placed in 20 ml of solution in centrifuge tubes.

0,01 g Brij® L23 und Triton X-100 (Sigma Aldrich) werden jeweils zu 0,1 ml Wasser in Zentrifugengläsern gegeben. 0,01 g Brij® L4 (Sigma Aldrich) und TEGO® Wet 270 (Firma Evonik) werden jeweils zu 0,1 ml Isopropanol (IPA) in Zentrifugengläsern gegeben. Zu diesen vier Zentrifugengläsern, die jeweils Zusatzstoff enthalten, werden 20-ml-Portionen der erhaltenen Nanokapselprobe (0,21 g) gegeben.0.01 g Brij ® L23 and Triton X-100 (Sigma Aldrich) are respectively added to 0.1 ml of water in centrifuge tubes. 0.01 g Brij ® L4 (Sigma Aldrich) and TEGO ® Wet 270 (Evonik) are added to centrifuge tubes each to 0.1 ml of isopropanol (IPA). To these four centrifuge tubes, each containing additive, are added 20 ml portions of the resulting nanocapsule sample (0.21 g).

Die sechs Zentrifugengläser werden 48 Stunden auf einem Rollenmischer platziert.The six centrifuge tubes are placed on a roller mixer for 48 hours.

Die jeweiligen Partikelsuspensionen werden dann durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden. Die resultierenden Pellets werden jeweils in 1 ml des Überstands erneut dispergiert.The respective particle suspensions are then concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm. The resulting pellets are each redispersed in 1 ml of the supernatant.

Herstellung eines PVA-Bindemittels mit einem Feststoffgehalt von 30%Preparation of a PVA binder with a solids content of 30%

Der PVA (Molekulargewicht Mw von PVA: 31 k; 88% hydrolisiert) wird zuerst 3 Tage in einer Soxhlet-Vorrichtung gewaschen, um Ionen zu entfernen.The PVA (molecular weight M w of PVA: 31 k, 88% hydrolyzed) is first washed for 3 days in a Soxhlet apparatus to remove ions.

46,66 g entionisiertes Wasser werden in eine 150-ml-Flasche gegeben, ein großer Magnetrührstab wird hinzugefügt, und die Flasche wird auf eine 50°C-Rührer-Heizplatte gestellt und auf Temperatur kommen gelassen. 20.00 g des gewaschenen 31k PVA-Feststoffs werden in ein Becherglas eingewogen. In der Flasche wird ein Wirbel erzeugt, und der 31 k-PVA wird nach und nach innerhalb von etwa 5 Minuten zugegeben, mit Unterbrechungen, um das aufschwimmende PVA in der Mischung dispergieren zu lassen. Die Heizplatte wird auf 90°C hochgestellt und das Rühren wird 2-3 Stunden fortgesetzt. Die Flasche wird 20 Stunden bei 80°C in einen Ofen gestellt. Die Mischung wird noch warm unter einem Luftdruck von 0,5 bar durch ein 50-µm-Gewebefilter filtriert. Das Filter wird durch ein 5-µm-SVPP-Filter von Millipore ersetzt und die Filtration wird wiederholt.46.66 g of deionized water are placed in a 150 ml bottle, a large magnetic stir bar is added, and the bottle is placed on a 50 ° C stirrer hot plate and allowed to come to temperature. 20.00 g of the washed 31k PVA solid are weighed into a beaker. A vortex is generated in the bottle and the 31k PVA is added incrementally over about 5 minutes, intermittently to allow the floating PVA to disperse in the mixture. The hot plate is raised to 90 ° C and stirring is continued for 2-3 hours. The bottle is placed in an oven at 80 ° C for 20 hours. The mixture is filtered while still warm under an air pressure of 0.5 bar through a 50 micron tissue filter. The filter is replaced with a Millipore 5μm SVPP filter and the filtration is repeated.

Der Feststoffgehalt des gefilterten Bindemittels wird 3 Mal gemessen und der Durchschnitt wird berechnet, indem man einen leeren DSC-Tiegel mit einer DSC-Mikrowaage wiegt, etwa 40 mg der Bindemittelmischung in den DSC-Tiegel gibt und die Masse aufzeichnet, den Tiegel 1 Stunde auf eine 60°C-Heizplatte stellt, gefolgt von 10 min 110°C-Heizplatte, den Tiegel von der Heizplatte nimmt und abkühlen lässt, die Masse des trockenen Tiegels aufzeichnet und den Feststoffgehalt berechnet.The solids content of the filtered binder is measured 3 times and the average is calculated by weighing an empty DSC crucible with a DSC microbalance, adding about 40 mg of the binder mixture to the DSC crucible and recording the mass, the crucible for 1 hour place a 60 ° C hot plate followed by 10 min 110 ° C hot plate, remove the pan from the hot plate and allow to cool, record the mass of the dry pan and calculate the solids content.

Herstellung von VerbundsystemenProduction of composite systems

Die erhaltenen sechs Nanokapselproben werden zunächst sowie nach der Filmbildung durch Mikroskopie auf unerwünschte Klumpenbildung oder Verklumpung geprüft. Der Feststoffgehalt der jeweiligen konzentrierten Nanokapselsuspensionen werden gemessen, wobei der Feststoffgehalt jeder Probe 3 Mal gemessen und der Durchschnitt berechnet wird. Die Proben werden in einem leeren DSC-Tiegel mit der DSC-Mikrowaage gewogen, wobei die jeweilige Probe in den DSC-Tiegel gegeben wird und die Masse aufgezeichnet wird. Der Tiegel wird 1 Stunde auf eine 60°C-Heizplatte gestellt, gefolgt von 10 min 110°C-Heizplatte. Der Tiegel wird von der Heizplatte genommen und abkühlen gelassen. Die Masse des trockenen Tiegels wird aufzeichnet und der Feststoffgehalt wird berechnet.The six nanocapsule samples obtained are first examined for undesired lumping or agglomeration by microscopy, as well as after film formation. The solids content of the respective concentrated nanocapsule suspensions are measured, with the solids content of each sample being measured 3 times and the average calculated. The samples are weighed in an empty DSC crucible with the DSC microbalance, placing each sample in the DSC crucible and recording the mass. The crucible is placed on a 60 ° C hot plate for 1 hour, followed by 10 minutes 110 ° C hot plate. The crucible is removed from the hot plate and allowed to cool. The mass of the dry crucible is recorded and the solids content is calculated.

Der hergestellte PVA wird zu den jeweiligen konzentrierten Nanokapselproben hinzugegeben, wobei die etwa 30%ige gewaschene 31k PVA-Mischung in 2,5-ml-Fläschchen gegeben wird und dann die jeweiligen Nanokapseln zu den Fläschchen gegeben werden. Das Gewichtsverhältnis von PVA zu Kapseln beträgt 50:50. Entionisiertes Wasser wird auf einen Gesamtfeststoffgehalt von 20% zugegeben. Die Mischungen werden gerührt, indem man einen Wirbelrührer verwendet und die Mischungen über Nacht auf einem Rollenmischer belässt, um den PVA dispergieren zu lassen. The prepared PVA is added to the respective concentrated nanocapsule samples by placing the approximately 30% washed 31k PVA mixture in 2.5 ml vials and then adding the respective nanocapsules to the vials. The weight ratio of PVA to capsules is 50:50. Deionized water is added to a total solids content of 20%. The mixtures are stirred using a vortex stirrer and the mixtures are left on a roller mixer overnight to allow the PVA to disperse.

Folienherstellung auf SubstratenFilm production on substrates

Die verwendeten Substrate sind IPS(In-Plane Switching)-Glas mit aufgetragenen ineinandergreifenden ITO-Elektroden mit einer Elektrodenbreite von 4 µm und einem Spalt von 8 µm. Die Substrate werden zum Waschen in ein Gestell und eine Plastikbox gelegt. Man gibt entionisiertes Wasser zu und legt die Proben 10 Minuten in ein Ultraschallgerät. Die Substrate werden aus dem Wasser entfernt und mit einem Papiertuch abgetupft, um das überschüssige Wasser zu entfernen. Das Waschen wird mit Aceton, 2-Propanol (IPA) und schließlich Wasser zur Ionenchromatographie wiederholt. Die Substrate werden dann mit einer Druckluftpistole getrocknet. Die Substrate werden 10 Minuten mit UV-Ozon behandelt.The substrates used are IPS (In-Plane Switching) glass with coated interdigitated ITO electrodes with an electrode width of 4 μm and a gap of 8 μm. The substrates are placed in a rack and a plastic box for washing. Add deionized water and place the samples in an ultrasound machine for 10 minutes. The substrates are removed from the water and blotted with a paper towel to remove the excess water. The washing is repeated with acetone, 2-propanol (IPA) and finally water for ion chromatography. The substrates are then dried with a compressed air gun. The substrates are treated with UV ozone for 10 minutes.

Die sechs Verbundsysteme, welche die jeweiligen Nanokapseln und das Bindemittel enthalten, werden dann jeweils auf ein Substrat aufgetragen. 40 µl der Mischung werden mit einer Beschichtungsmaschine (K Control Coater, RK PrintCoat Instruments, Stabbeschichtung mit K-Stab 1, Beschichtungsgeschwindigkeit von 7) als Folie aufgetragen. Die Probe wird auf einer Heizplatte bei 60°C 10 Minuten getrocknet, unter einem Deckel, um Zugluft zu verhindern und zu verhindern, dass Verunreinigungen auf die Folie fallen. Das Erscheinungsbild der Folie wird aufgezeichnet. Hergestellte Folien werden zwischen den Messungen in einer Trockenbox aufbewahrt.The six composite systems containing the respective nanocapsules and the binder are then each applied to a substrate. 40 μl of the mixture are applied with a coating machine (K Control Coater, RK PrintCoat Instruments, bar coating with K-bar 1, coating speed of 7) as a film. The sample is dried on a hotplate at 60 ° C for 10 minutes under a lid to prevent drafts and prevent contaminants from falling onto the foil. The appearance of the film is recorded. Produced films are stored in a dry box between measurements.

Die Foliendicke wird durch Entfernen der Folie oberhalb der elektrischen Kontakte mit einer Rasierklinge gemessen. Die Foliendicke wird im Bereich der Mittelelektrode mit einem Profilometer (Dektak XT Surface Profiler, Bruker) mit einer Tastkraft von 5 mg und einer Scanlänge von 3000 nm und einer Zeit von 30 s gemessen.The film thickness is measured by removing the film above the electrical contacts with a razor blade. The film thickness is measured in the region of the center electrode with a profilometer (Dektak XT Surface Profiler, Bruker) with a scanning force of 5 mg and a scanning length of 3000 nm and a time of 30 s.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls auch bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally also at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. In diesem Beispiel und den folgenden Beispielen wird die Hysterese bei V50 bestimmt. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 1.1 - 4,12 µm 51,0 15,4 1,31 6,3 Vergleichsbeispiel 1.2 - 3,24 µm 45,5 10,9 0,89 4,0 Beispiel 1.3 Brij® L23 6,89 µm 40,0 17,2 1,79 5,0 Beispiel 1.4 TEGO® Wet 270 4,70 µm 53,0 12,7 0,20 0,0 Beispiel 1.5 Triton X-100 4,40 µm 40,0 12,9 0,94 3,0 Beispiel 1.6 Brij® L4 4,93 µm 43,0 16,9 0,84 1,8 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. In this example and the following examples, the hysteresis at V 50 is determined. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 1.1 - 4.12 μm 51.0 15.4 1.31 6.3 Comparative Example 1.2 - 3.24 μm 45.5 10.9 0.89 4.0 Example 1.3 Brij ® L23 6.89 μm 40.0 17.2 1.79 5.0 Example 1.4 TEGO ® Wet 270 4.70 μm 53.0 12.7 0.20 0.0 Example 1.5 Triton X-100 4.40 μm 40.0 12.9 0.94 3.0 Example 1.6 Brij ® L4 4.93 μm 43.0 16.9 0.84 1.8

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 1.1 Vergl.-Bsp. 1.2 Bsp. 1.3 Bsp. 1.4 Bsp. 1.5 Bsp. 1.6 - - Brij® L23 TEGO® Wet 270 Triton X-100 Brij® L4 0 1,29 0,87 1,76 0,19 0,92 0,82 5 1,55 1,13 2,24 0,20 1,34 1,08 10 1,01 1,93 3,80 0,28 2,98 2,55 15 3,91 3,53 6,63 0,79 5,82 5,85 20 6,11 5,62 9,99 2,44 8,51 9,64 25 8,59 7,49 12,9 5,23 10,4 12,4 30 10,7 8,59 14,8 7,98 11,7 14,3 40 13,7 10,4 17,1 11,1 12,9 16,4 50 15,2 11,2 18,0 12,4 13,5 17,4 60 16,0 11,6 18,4 13,1 13,9 17,9 70 16,4 11,9 18,7 13,6 14,0 18,3 80 16,7 12,0 18,8 13,7 14,2 18,5 90 17,0 12,1 19,0 14,0 14,3 18,7 100 17,1 12,2 19,1 14,1 14,4 18,9 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 1.1 Comparative Ex. 1.2 Example 1.3 Example 1.4 Ex. 1.5 Example 1.6 - - Brij ® L23 TEGO ® Wet 270 Triton X-100 Brij ® L4 0 1.29 0.87 1.76 0.19 0.92 0.82 5 1.55 1.13 2.24 0.20 1.34 1.08 10 1.01 1.93 3.80 0.28 2.98 2.55 15 3.91 3.53 6.63 0.79 5.82 5.85 20 6.11 5.62 9.99 2.44 8.51 9.64 25 8.59 7.49 12.9 5.23 10.4 12.4 30 10.7 8.59 14.8 7.98 11.7 14.3 40 13.7 10.4 17.1 11.1 12.9 16.4 50 15.2 11.2 18.0 12.4 13.5 17.4 60 16.0 11.6 18.4 13.1 13.9 17.9 70 16.4 11.9 18.7 13.6 14.0 18.3 80 16.7 12.0 18.8 13.7 14.2 18.5 90 17.0 12.1 19.0 14.0 14.3 18.7 100 17.1 12.2 19.1 14.1 14.4 18.9

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 2Example 2

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (175 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (300 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-1 (1.00 g), hexadecane (175 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (300 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® 58 (50 mg) (Sigma-Aldrich) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® 58 (50 mg) (Sigma-Aldrich) was weighed into a 250-ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® 58-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® 58 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Diese Mischung wird dann weiter wie oben in Beispiel 1 beschrieben behandelt und untersucht.This mixture is then further treated and tested as described above in Example 1.

Beispiel 3 Example 3

FK-Mischung B-1 (2.01 g), Hexadecan (358 mg), Ethylendimethacrylat (597 mg), 2-Hydroxyethylmethacrylat (80 mg) und Methylmethacrylat (190 mg) werden in ein hohes 400-ml-Becherglas eingewogen.FK mixture B-1 (2.01 g), hexadecane (358 mg), ethylene dimethacrylate (597 mg), 2-hydroxyethyl methacrylate (80 mg) and methyl methacrylate (190 mg) are weighed into a tall 400 ml beaker.

Brij® 58 (100 mg) wird in einen 400-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (250 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® 58 (100 mg) is weighed into a 400-ml Erlenmeyer flask with water (250 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 10 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij surfactant solution is poured directly into the beaker containing the organic compounds. The mixture is mixed in the Turrax for 10 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AAPH (20 mg) vier Stunden auf 73°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 73 ° C for four hours after addition of AAPH (20 mg). The reaction mixture is cooled, filtered, and then size analyzed on a Zetasizer.

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 230 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer) und eine Polydispersität von 0,051.The resulting capsules have an average size of 230 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer) and a polydispersity of 0.051.

Die Probe wird vor der weiteren Verwendung konzentriert. Dies erfolgt durch Hindurchführen der Probe durch eine Querstromfiltrationsapparatur (Vivaflow 200 der Firma Sartorius, Membran mit 100.000 Da Gewichtsgrenze) bei einer Flussrate von 100 ml pro Minute, bis sich das Volumen um die Hälfte verringert hat. Die Probe wird dann in ein Reservoir mit einem vakuumgeeigneten Deckel überführt und in derselben Apparatur mit einer Lösung aus 450 ml Wasser und Brij® 58 (200 mg) gewaschen.The sample is concentrated before further use. This is done by passing the sample through a cross-flow filtration apparatus (Vivaflow 200 from Sartorius, membrane with 100,000 Da weight limit) at a flow rate of 100 ml per minute until the volume has decreased by half. The sample is then transferred into a reservoir with a suitable vacuum lid and washed in the same equipment with a solution of 450 ml of water and Brij ® 58 (200 mg).

Nach dem Waschen der Probe wird das Gerät im Konzentrationsmodus betrieben und mit 100 ml pro Minute fortgesetzt, bis das minimale Volumen erreicht ist. Die Probe wird aus der Filtrationsapparatur entnommen und ist zur weiteren Verwendung geeignet.After washing the sample, the instrument is operated in the concentration mode and continued at 100 ml per minute until the minimum volume is reached. The sample is removed from the filtration apparatus and is suitable for further use.

Der Feststoffgehalt dieser Probe wird als 19% gemessen.The solids content of this sample is measured as 19%.

Dann werden ein Verbundsystem mit Bindemittel und einer aufgetragenen Folie wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt, wobei jedoch das Gewichtsverhältnis von Kapseln zu PVA 60:40 beträgt.Then a composite system with binder and a coated foil are prepared as described in Example 1, but the weight ratio of capsules to PVA is 60:40.

Die beschichtete Probe hat eine V90 von 41 V und eine Durchlässigkeit im Dunkelzustand von 1,25%.The coated sample has a V 90 of 41 V and a dark state transmission of 1.25%.

Beispiel 4Example 4

Herstellung von NanokapselnProduction of nanocapsules

FK-Mischung B-8 (2,00 g), Methylmethacrylat (165 mg), Hydroxyethylmethacrylat (75 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (660 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-8 (2.00 g), methyl methacrylate (165 mg), hydroxyethyl methacrylate (75 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (660 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (150 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (150 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBN (35 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBN (35 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 167 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 167 nm, as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Zugabe des Zusatzstoffs Addition of the additive

Von der erhaltenen Nanokapselprobe wird eine Portion von 0,40 g Nanokapseln in 20 ml Lösung in ein Zentrifugenglas gegeben.From the obtained nanocapsule sample, a portion of 0.40 g of nanocapsules in 20 ml of solution is placed in a centrifuge tube.

0,019 g Triton X-100 wird zu 0,1 ml Wasser in einem Zentrifugenglas gegeben. 0,019 g Brij® L4, 0,019 g FluorN 561 (Firma Cytonix) und 0,019 g TEGO® Wet 270 werden jeweils zu 0,1 ml Isopropanol (IPA) in Zentrifugengläsern gegeben. Zu diesen vier Zentrifugengläsern, die jeweils Zusatzstoff enthalten, werden 20-ml-Portionen der erhaltenen Nanokapselprobe (0,40 g) gegeben.0.019 g of Triton X-100 is added to 0.1 ml of water in a centrifuge tube. 0.019 g Brij ® L4, 0.019 g Fluorn 561 (from Cytonix) and 0.019 g of TEGO Wet 270 ® are added to centrifuge tubes each to 0.1 ml of isopropanol (IPA). To these four centrifuge tubes, each containing additive, are added 20 ml portions of the resulting nanocapsule sample (0.40 g).

Die fünf Zentrifugengläser werden 48 Stunden auf einem Rollenmischer platziert.The five centrifuge tubes are placed on a roller mixer for 48 hours.

Die jeweiligen Partikelsuspensionen werden dann durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden. Die resultierenden Pellets werden jeweils in 0,7 ml des Überstands erneut dispergiert.The respective particle suspensions are then concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm. The resulting pellets are each redispersed in 0.7 ml of the supernatant.

Herstellung des PVA-Bindemittels und der Verbundsysteme und Folienherstellung auf SubstratenProduction of the PVA binder and the composite systems and film production on substrates

Das PVA-Bindemittel, die Verbundsysteme und die Folien werden wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The PVA binder, composites and films are prepared as described for Example 1.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls auch bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally also at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 4.1 - 3,83 µm 87,5 19,8 1,38 10 Beispiel 4.2 Brij® L4 5,79 µm 63 22,2 1,45 3,5 Beispiel 4.3 TEGO® Wet 270 5,07 µm 61 18,5 1,06 3,7 Beispiel 4.4 Triton X-100 5,26 µm 70 18,4 1,41 6,3 Beispiel 4.5 FluorN 561 4,09 µm 79 16,8 1,01 7,8 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 4.1 - 3.83 μm 87.5 19.8 1.38 10 Example 4.2 Brij ® L4 5.79 μm 63 22.2 1.45 3.5 Example 4.3 TEGO ® Wet 270 5.07 μm 61 18.5 1.06 3.7 Example 4.4 Triton X-100 5.26 μm 70 18.4 1.41 6.3 Example 4.5 Fluorine 561 4.09 μm 79 16.8 1.01 7.8

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 4.1 Bsp. 4.2 Bsp. 4.3 Bsp. 4.4 Bsp. 4.5 - Brij® L4 TEGO® Wet 270 Triton X-100 FluorN 561 0 1,34 1,45 1,06 1,39 0,99 5 1,42 1,51 1,10 1,47 1,05 10 1,62 1,64 1,26 1,64 1,19 15 1,95 2,02 1,62 1,97 1,42 20 2,50 2,77 2,37 2,60 1,83 25 3,32 4,08 3,71 3,52 2,52 30 4,52 6,08 5,72 4,95 3,60 40 7,80 11,7 10,9 8,73 6,56 50 11,6 14,9 15,4 13,2 10,2 60 15,0 17,6 18,2 16,3 13,4 70 17,3 21,5 19,5 18,3 15,7 80 18,9 23,6 20,1 19,4 16,9 90 19,9 24,4 20,4 19,9 17,9 100 20,6 24,6 20,5 20,0 18,7 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 4.1 Example 4.2 Example 4.3 Example 4.4 Example 4.5 - Brij ® L4 TEGO ® Wet 270 Triton X-100 Fluorine 561 0 1.34 1.45 1.06 1.39 0.99 5 1.42 1.51 1.10 1.47 1.05 10 1.62 1.64 1.26 1.64 1.19 15 1.95 2.02 1.62 1.97 1.42 20 2.50 2.77 2.37 2.60 1.83 25 3.32 4.08 3.71 3.52 2.52 30 4.52 6.08 5.72 4.95 3.60 40 7.80 11.7 10.9 8.73 6.56 50 11.6 14.9 15.4 13.2 10.2 60 15.0 17.6 18.2 16.3 13.4 70 17.3 21.5 19.5 18.3 15.7 80 18.9 23.6 20.1 19.4 16.9 90 19.9 24.4 20.4 19.9 17.9 100 20.6 24.6 20.5 20.0 18.7

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 5Example 5

Herstellung von NanokapselnProduction of nanocapsules

FK-Mischung B-1 (6,00 g), Hexadecan (300 mg), Methylmethacrylat (225 mg), Hydroxyethylmethacrylat (510 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (2000 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK mixture B-1 (6.00 g), hexadecane (300 mg), methyl methacrylate (225 mg), hydroxyethyl methacrylate (510 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (2000 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (450 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (450 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBN (75 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBN (75 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 173 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 173 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Die erhaltene Nanopartikelsuspension wird dann durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden.The resulting nanoparticle suspension is then concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm.

Zugabe des ZusatzstoffsAddition of the additive

0,32 g des resultierenden Pellets werden in 1 ml des Überstandes erneut dispergiert und in eine 2,5-ml-Glasflasche gegeben.0.32 g of the resulting pellet are redispersed in 1 ml of the supernatant and placed in a 2.5 ml glass bottle.

0,01 g Brij® L23, Triton X-100, TEGO® Wet 270 und FluorN 322 werden jeweils zu 0,99 g Aceton in 2,5-ml-Glasflaschen gegeben. Das Aceton wird dann auf einer Heizplatte 10 min bei 40°C verdampft. Zu den vier 2,5-ml-Glasflaschen, die jeweils Zusatzstoff enthalten, werden 1-ml-Portionen der erhaltenen Nanokapseln (0,32 g) gegeben. 0.01 g Brij ® L23, Triton X-100, TEGO ® Wet 270 and Fluorn 322 are respectively added to 0.99 g of acetone in 2.5 mL glass bottles. The acetone is then evaporated on a hot plate for 10 min at 40 ° C. To the four 2.5 ml glass bottles, each containing additive, are added 1 ml portions of the resulting nanocapsules (0.32 g).

Die fünf Glasröhrchen werden 48 Stunden auf einem Rollenmischer platziert.The five glass tubes are placed on a roller mixer for 48 hours.

Herstellung PVA-Bindemittel und Verbundsysteme und Folienherstellung auf SubstratenProduction of PVA binders and composite systems and film production on substrates

Das PVA-Bindemittel, die Verbundsysteme und die Folien werden wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The PVA binder, composites and films are prepared as described for Example 1.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls auch bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally also at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 5.1 - 4,8 µm 97,5 18,2 0,85 11 Beispiel 5.2 Brij® L23 5,2 µm 70,0 18,2 0,44 3,8 Beispiel 5.3 TEGO® Wet 270 5,1 µm 67,5 18,1 0,43 2,5 Beispiel 5.4 Triton X-100 5,7 µm 50,0 17,5 0,65 2,5 Beispiel 5.5 FluorN 322 4,5 µm 92,5 18,7 0,48 5,0 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 5.1 - 4.8 μm 97.5 18.2 0.85 11 Example 5.2 Brij ® L23 5.2 μm 70.0 18.2 0.44 3.8 Example 5.3 TEGO ® Wet 270 5.1 μm 67.5 18.1 0.43 2.5 Example 5.4 Triton X-100 5.7 μm 50.0 17.5 0.65 2.5 Example 5.5 Fluorine N 322 4.5 μm 92.5 18.7 0.48 5.0

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 5.1 Bsp. 5.2 Bsp. 5.3 Bsp. 5.4 Bsp. 5.5 - Brij® L23 TEGO® Wet 270 Triton X-100 FluorN 322 0 0,80 0,47 0,38 0,65 0,45 5 0,90 0,51 0,47 0,88 0,51 10 1,11 0,77 0,82 1,67 0,68 15 1,48 1,41 1,67 3,27 1,05 20 2,08 2,61 3,28 5,82 1,72 25 2,90 4,45 5,63 8,78 2,71 30 3,96 6,72 8,18 11,4 4,13 40 6,75 11,4 12,8 15,2 7,65 50 9,83 14,8 15,7 17,1 11,3 60 12,5 16,8 17,2 17,9 14,0 70 14,7 17,9 18,1 18,5 16,1 80 16,3 18,6 18,7 18,7 17,5 90 17,5 19,0 19,0 18,9 18,4 100 18,2 19,3 19,2 19,0 19,0 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 5.1 Ex. 5.2 Example 5.3 Example 5.4 Example 5.5 - Brij ® L23 TEGO ® Wet 270 Triton X-100 Fluorine N 322 0 0.80 0.47 0.38 0.65 0.45 5 0.90 0.51 0.47 0.88 0.51 10 1.11 0.77 0.82 1.67 0.68 15 1.48 1.41 1.67 3.27 1.05 20 2.08 2.61 3.28 5.82 1.72 25 2.90 4.45 5.63 8.78 2.71 30 3.96 6.72 8.18 11.4 4.13 40 6.75 11.4 12.8 15.2 7.65 50 9.83 14.8 15.7 17.1 11.3 60 12.5 16.8 17.2 17.9 14.0 70 14.7 17.9 18.1 18.5 16.1 80 16.3 18.6 18.7 18.7 17.5 90 17.5 19.0 19.0 18.9 18.4 100 18.2 19.3 19.2 19.0 19.0

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 6Example 6

Herstellung von NanokapselnProduction of nanocapsules

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (179 mg), Methylmethacrylat (102 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (303 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK mixture B-1 (1.00 g), hexadecane (179 mg), methyl methacrylate (102 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (303 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (50 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (50 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBN (35 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBN (35 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 167 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 167 nm, as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Die erhaltene Nanopartikelsuspension wird dann durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden.The resulting nanoparticle suspension is then concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm.

Herstellung PVA-BindemittelProduction of PVA binders

Das PVA-Bindemittel wird wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The PVA binder is prepared as described for Example 1.

Herstellung des VerbundsystemsProduction of the composite system

0,22 g der hergestellten Nanokapseln in 1,5 ml Lösung und 0,33 g des hergestellten PVA in 1,2 ml wässriger Lösung werden zu einen Gewichtsverhältnis von PVA zu Kapseln von 60:40 gemischt.0.22 g of the prepared nanocapsules in 1.5 ml of solution and 0.33 g of the prepared PVA in 1.2 ml of aqueous solution are mixed to a weight ratio of PVA to capsules of 60:40.

Die Mischung wird gerührt, indem man einen Wirbelrührer verwendet und die Mischungen über Nacht auf einem Rollenmischer belässt, um den PVA dispergieren zu lassen.The mixture is stirred using a vortex stirrer and the mixtures are left on a roller mixer overnight to allow the PVA to disperse.

Von der Mischung werden drei separate Portionen genommen. Eine dieser Portionen wird zur Filmbildung ohne weitere Zugabe eines Zusatzstoffs verwendet, zu den beiden anderen gibt man Zusatzstoff wie folgt. From the mixture are taken three separate portions. One of these portions is used for film formation without further addition of an additive, to the other two additive is added as follows.

Zugabe des ZusatzstoffsAddition of the additive

0,2 µL TEGO® Wet 270 in 0,02 g Aceton und 0,2 µL TEGO® Wet 280 (Firma Evonik) in 0,02 g Isopropanol (IPA) werden jeweils in separate Flaschen gegeben. Während der folgenden 24 h wird das Lösungsmittel verdampft. In jede Flasche gibt man eine 0,20-g-Portion der hergestellten PVA- und Nanokapsel-Mischung.0.2 ul TEGO ® Wet 270 g in 0.02 of acetone and 0.2 .mu.l TEGO ® Wet 280 (Evonik) in 0.02 g of isopropanol (IPA) are each added to separate bottles. During the next 24 hours, the solvent is evaporated. In each bottle, add a 0.20 g portion of the prepared PVA and nanocapsule mixture.

Dis Mischungen mit TEGO® Wet 270 bzw. TEGO® Wet 280 werden weitere 24 Stunden gemischt.Mixtures with TEGO ® Wet 270 and Tego Wet 280 ® Dis be mixed for an additional 24 hours.

Folienherstellung auf SubstratenFilm production on substrates

Die Folien werden wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The films are prepared as described for Example 1.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls auch bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally also at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 6.1 - 5,9 µm 47 20,3 2,19 6,0 Beispiel 6.2 TEGO® Wet 270 6,1 µm 42,5 20,3 1,59 2,8 Beispiel 6.3 TEGO® Wet 280 5,9 µm 38,0 19,2 1,15 1,8 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 6.1 - 5.9 μm 47 20.3 2.19 6.0 Example 6.2 TEGO ® Wet 270 6.1 μm 42.5 20.3 1.59 2.8 Example 6.3 TEGO ® Wet 280 5.9 μm 38.0 19.2 1.15 1.8

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 6.1 Bsp. 6.2 Bsp. 6.3 - TEGO® Wet 270 TEGO® Wet 280 0 1,80 1,44 1,07 5 3,17 3,40 4,12 10 8,4 10,9 12,7 30 14,4 16,7 17,2 40 18,1 19,5 19,1 50 20,1 20,8 20,0 60 21,1 21,5 20,5 70 21,7 21,9 20,8 80 22,1 22,1 20,9 90 22,3 22,3 21,1 100 22,5 22,4 21,2 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 6.1 Example 6.2 Example 6.3 - TEGO ® Wet 270 TEGO ® Wet 280 0 1.80 1.44 1.07 5 3.17 3.40 4.12 10 8.4 10.9 12.7 30 14.4 16.7 17.2 40 18.1 19.5 19.1 50 20.1 20.8 20.0 60 21.1 21.5 20.5 70 21.7 21.9 20.8 80 22.1 22.1 20.9 90 22.3 22.3 21.1 100 22.5 22.4 21.2

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiele 7-14Examples 7-14

Anstelle von B-1 werden die FK-Mischungen B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8 und B-9 jeweils wie oben in Beispiel 1 beschrieben behandelt, um Nanokapseln, Verbundsysteme mit Bindemittel und aufgetragene Folien herzustellen.Instead of B-1, FK blends B-2, B-3, B-4, B-5, B-6, B-7, B-8 and B-9 are each treated as described above in Example 1, to produce nanocapsules, composite systems with binder and applied films.

Beispiel 15Example 15

FK-Mischung B-1 wird wie oben in Beispiel 1 beschrieben behandelt, um Nanokapseln, Verbundsysteme mit Bindemittel und aufgetragene Folien herzustellen, wo anstelle von Hexadecan jeweils 1,4-Pentandiol (Beispiel 15.1), Dodecan (Beispiel 15.2) oder Tetradecan (Beispiel 15.3) verwendet wird.FK mixture B-1 is treated as described above in Example 1 to produce nanocapsules, binder systems and applied films, where instead of hexadecane each 1,4-pentanediol (Example 15.1), dodecane (Example 15.2) or tetradecane (Example 15.3) is used.

Beispiel 16Example 16

FK-Mischung B-3 (1,0 g), Ethylendimethacrylat (0,34 g), 2-Hydroxyethylmethacrylat (0,07 g) und Hexadecan (0,25 g) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-3 (1.0 g), ethylene dimethacrylate (0.34 g), 2-hydroxyethyl methacrylate (0.07 g) and hexadecane (0.25 g) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Diese Mischung wird wie oben in Beispiel 1 beschrieben behandelt und untersucht.This mixture is treated and examined as described above in Example 1.

Beispiel 17Example 17

FK-Mischung B-1 (2,66 g), Hexadecan (0,66 g) und Methylmethacrylat (3,30 g) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK mixture B-1 (2.66 g), hexadecane (0.66 g) and methyl methacrylate (3.30 g) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Diese Mischung wird wie oben in Beispiel 4 beschrieben behandelt und untersucht.This mixture is treated and examined as described above in Example 4.

Beispiel 18Example 18

Herstellung von NanokapselnProduction of nanocapsules

Vergleichsbeispiel 18.1Comparative Example 18.1

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (175 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (300 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-1 (1.00 g), hexadecane (175 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (300 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (50 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (50 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous surfactant solution is poured directly into the beaker containing the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBN (35 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBN (35 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 167 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer). The resulting capsules have an average size of 167 nm, as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Die erhaltene Nanopartikelsuspension wird durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden. Der Feststoffgehalt wird dreimal in DSC-Tiegeln mit ungefähr 40 µl konzentrierten Nanokapseln 10 min bei 40°C auf der Heizplatte gemessen.The resulting nanoparticle suspension is concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm. The solids content is measured three times in DSC crucibles with approximately 40 μl of concentrated nanocapsules for 10 minutes at 40 ° C on the hot plate.

Beispiele 18.2, 18.3 und 18.4Examples 18.2, 18.3 and 18.4

Die Herstellung von Nanokapseln wie für Vergleichsbeispiel 18.1 beschrieben wird wiederholt, wobei jedoch zusätzlich zu Brij® L23 (50 mg) jeweils 50 mg TEGO® Wet 270 (Beispiel 18.2), 50 mg Triton X-100 (Beispiel 18.3) oder 50 mg Brij® L4 (Beispiel 18.4) in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen werden.The preparation of nanocapsules as described for Comparative Example 18.1 is repeated, but in addition to Brij ® L23 (50 mg) 50 mg TEGO ® Wet 270 (Example 18.2), 50 mg of Triton X-100 (Example 18.3) or 50 mg Brij ® Weigh L4 (Example 18.4) into a 250 ml Erlenmeyer flask.

Herstellung PVA-BindemittelProduction of PVA binders

Das PVA-Bindemittel wird wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The PVA binder is prepared as described for Example 1.

Herstellung des VerbundsystemsProduction of the composite system

0,5 g zentrifugierte Suspensionen mit 15 Gew.-% der jeweiligen hergestellten Nanokapseln werden mit PVA zu einen Gewichtsverhältnis von PVA zu Kapseln von 60:40 gemischt.0.5 g of centrifuged suspensions containing 15% by weight of the respective nanocapsules prepared are mixed with PVA to a weight ratio of PVA to capsules of 60:40.

Die vier Mischungen werden gerührt, indem man einen Wirbelrührer verwendet und die Mischungen über Nacht auf einem Rollenmischer belässt.The four mixtures are stirred using a vortex stirrer and the mixtures are left on a roller mixer overnight.

Folienherstellung auf SubstratenFilm production on substrates

Die Folien werden wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The films are prepared as described for Example 1.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 18.1 - 3,75 µm 45,5 16,7 1,08 6,3 Beispiel 18.2 TEGO® Wet 270 4,65 µm 35,5 18,6 0,84 2,3 Beispiel 18.3 Triton X-100 5,20 µm 39,5 15,9 1,06 2,3 Beispiel 18.4 Brij® L4 5,23 µm 35,5 17,3 0,99 1,3 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 18.1 - 3.75 μm 45.5 16.7 1.08 6.3 Example 18.2 TEGO ® Wet 270 4.65 μm 35.5 18.6 0.84 2.3 Example 18.3 Triton X-100 5.20 μm 39.5 15.9 1.06 2.3 Example 18.4 Brij ® L4 5.23 μm 35.5 17.3 0.99 1.3

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 18.1 Bsp. 18.2 Bsp. 18.3 Bsp. 18.4 Brij® TEGO® Triton Brij® L23 Wet 270 X-100 L4 0 1,08 0,84 1,06 0,99 5 1,13 0,90 1,18 1,16 10 1,37 1,78 2,94 3,27 30 10,5 16,7 13,0 9,36 40 14,6 18,6 14,6 16,0 50 16,5 19,5 15,5 17,5 60 17,4 19,9 16,1 18,2 70 17,9 20,2 16,4 18,6 80 18,1 20,4 16,5 18,9 90 18,3 20,5 16,7 19,0 100 18,4 20,6 16,8 19,1 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 18.1 Ex. 18.2 Ex. 18.3 Ex. 18.4 Brij ® TEGO ® Triton Brij ® L23 Wet 270 X-100 L4 0 1.08 0.84 1.06 0.99 5 1.13 0.90 1.18 1.16 10 1.37 1.78 2.94 3.27 30 10.5 16.7 13.0 9.36 40 14.6 18.6 14.6 16.0 50 16.5 19.5 15.5 17.5 60 17.4 19.9 16.1 18.2 70 17.9 20.2 16.4 18.6 80 18.1 20.4 16.5 18.9 90 18.3 20.5 16.7 19.0 100 18.4 20.6 16.8 19.1

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 19Example 19

FK-Mischung B1 (2,00 g), 1,4-Pentandiol (102 mg), Ethylendimethacrylat (658 mg), 2-Hydroxyethylmethacrylat (77 mg) und Methylmethacrylat (162 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK Blend B1 (2.00 g), 1,4-pentanediol (102 mg), ethylene dimethacrylate (658 mg), 2-hydroxyethyl methacrylate (77 mg) and methyl methacrylate (162 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker ,

Brij® L23 (100 mg) wird in einen 250 ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (100 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (100 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (100 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 10 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion acht Minuten bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator zirkuliert.The aqueous Brij surfactant solution is poured directly into the beaker containing the organic compounds. The mixture is mixed in the Turrax for 10 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is circulated through a high pressure homogenizer at 30,000 psi for eight minutes.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AAPH (20 mg) vier Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for four hours after addition of AAPH (20 mg). The reaction mixture is cooled, filtered, and then size analyzed on a Zetasizer.

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 180 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 180 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Die erhaltene Probe wird dann wie in Beispiel 1 beschrieben weiterbehandelt.The resulting sample is then treated further as described in Example 1.

Beispiel 20Example 20

FK-Mischung B-9 (2,00 g), Hexadecan (100 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (130 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (198 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen.FK blend B-9 (2.00 g), hexadecane (100 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (130 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (198 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker.

Brij® L23 (300 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (100 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (300 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (100 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBA (20 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt. The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBA (20 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 129 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 129 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Zugabe des ZusatzstoffsAddition of the additive

Von der erhaltenen Nanokapselprobe wird eine Portion von 0,28 g Nanokapseln in 20 ml Lösung in ein Zentrifugenglas gegeben.From the obtained nanocapsule sample, a portion of 0.28 g of nanocapsules in 20 ml of solution is placed in a centrifuge tube.

0,01 g Triton X-100 wird zu 0,1 ml Wasser in einem Zentrifugenglas gegeben. 0,01 g Brij® L4, 0,01 g FluorN 322 und 0,01g TEGO® Wet 270 werden jeweils zu 0,1 ml Isopropanol (IPA) in Zentrifugengläsern gegeben. Zu diesen vier Zentrifugengläsern, die jeweils Zusatzstoff enthalten, werden 20-ml-Portionen der erhaltenen Nanokapselprobe (0,28 g) gegeben.0.01 g of Triton X-100 is added to 0.1 ml of water in a centrifuge tube. 0.01 g Brij ® L4, 0.01 g Fluorn 322 and 0.01 g of TEGO Wet 270 ® are added to each of 0.1 ml of isopropanol (IPA) in centrifuge tubes. To these four centrifuge tubes, each containing additive, are added 20 ml portions of the resulting nanocapsule sample (0.28 g).

Die fünf Zentrifugengläser werden 48 Stunden auf einem Rollenmischer platziert.The five centrifuge tubes are placed on a roller mixer for 48 hours.

Die jeweiligen Partikelsuspensionen werden dann durch Zentrifugieren konzentriert, wobei die Zentrifugengläser in einer Zentrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) platziert und 10 Minuten bei 6.500 UpM und dann 20 Minuten bei 15.000 UpM zentrifugiert werden. Die resultierenden Pellets werden jeweils in 0,7 ml des Überstands erneut dispergiert.The respective particle suspensions are then concentrated by centrifugation, the centrifuge tubes are placed in a centrifuge (ThermoFisher Biofuge Stratos) and centrifuged for 10 minutes at 6,500 rpm and then for 20 minutes at 15,000 rpm. The resulting pellets are each redispersed in 0.7 ml of the supernatant.

Herstellung des PVA-Bindemittels und der Verbundsysteme und Folienherstellung auf SubstratenProduction of the PVA binder and the composite systems and film production on substrates

Das PVA-Bindemittel, die Verbundsysteme und die Folien werden wie für Beispiel 1 beschrieben hergestellt.The PVA binder, composites and films are prepared as described for Example 1.

Messung der elektrooptischen EigenschaftenMeasurement of electro-optical properties

Das Erscheinungsbild der jeweiligen Folien wird mit dem Auge auf Einheitlichkeit und Fehlstellen geprüft. Zwei Elektroden werden an das Glas gelötet. Die Spannungsübertragungskurven werden unter Verwendung des dynamischen Streumodus (DSM) gemessen.The appearance of the respective films is checked with the eye for uniformity and imperfections. Two electrodes are soldered to the glass. The voltage transfer curves are measured using Dynamic Scattering Mode (DSM).

Mit einem Mikroskop werden auch Bilder des Dunkel- und Hellzustands bei den erforderlichen Spannungen für eine Durchlässigkeit von 0% bzw. 10% und 90% aufgenommen.With a microscope, images of the dark and light states at the required voltages for a transmission of 0% or 10% and 90% are also recorded.

Schaltungsgeschwindigkeiten werden bei 40°C und 25°C bei einer Modulationsfrequenz von 150 Hz und gegebenenfalls auch bei 10 Hz gemessen.Circuit speeds are measured at 40 ° C and 25 ° C at a modulation frequency of 150 Hz and optionally also at 10 Hz.

Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthält, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysterese (V) Vergleichsbeispiel 20.1 - 4,36 µm 77,5 25,2 0,75 6,3 Beispiel 20.2 Brij® L4 4,28 µm 75,0 22,1 0,55 6,3 Beispiel 20.3 TEGO® Wet 270 4,71 µm 57,5 22,8 0,75 6,3 Beispiel 20.4 Triton X-100 5,74 µm 55,0 21,9 0,83 6,3 Beispiel 20.5 FluorN 322 4,42 µm 90,0 21,8 0,64 6,3 The measured electro-optical parameters for the produced film containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 20.1 - 4.36 μm 77.5 25.2 0.75 6.3 Example 20.2 Brij ® L4 4.28 μm 75.0 22.1 0.55 6.3 Example 20.3 TEGO ® Wet 270 4.71 μm 57.5 22.8 0.75 6.3 Example 20.4 Triton X-100 5.74 μm 55.0 21.9 0.83 6.3 Example 20.5 Fluorine N 322 4.42 μm 90.0 21.8 0.64 6.3

Die in der folgenden Tabelle gezeigten elektrooptischen Eigenschaften werden auf einem Anzeigemesssystem (Autronic-Melchers) bestimmt, wobei die Intensität der Hintergrundbeleuchtung als 100% Durchlässigkeit T und der Dunkelzustand zwischen gekreuzten Polarisatoren als 0% Durchlässigkeit T angenommen wird und wobei das Umschalten bei 1 kHz und 24°C erfolgt. Spannung (V) T (%) Vergl.-Bsp. 20.1 Bsp. 20.2 Bsp. 20.3 Bsp. 20.4 Bsp. 20.5 - Brij® L4 TEGO® Wet 270 Triton X-100 FluorN 322 0 0,75 0,55 0,75 0,83 0,64 5 0,76 0,54 0,76 0,81 0,65 10 0,87 0,59 0,82 0,88 0,67 30 1,71 5,16 5,96 5,75 3,25 40 4,36 10,8 12,4 11,8 7,38 50 9,27 15,5 18,1 17,3 12,1 60 14,8 18,6 21,6 21,0 15,8 70 19,2 20,6 23,4 22,8 18,4 80 22,3 21,7 24,2 23,7 20,1 90 23,9 22,5 24,7 24,0 21,2 100 25,3 23,0 24,9 24,0 22,0 The electro-optical properties shown in the following table are determined on an Autronic-Melchers display system, assuming the intensity of the backlight as 100% transmission T and the dark state between crossed polarizers as 0% transmission T and the switching at 1 kHz and 24 ° C takes place. Voltage (V) T (%) Comparative Ex. 20.1 Ex. 20.2 Ex. 20.3 Ex. 20.4 Ex. 20.5 - Brij ® L4 TEGO ® Wet 270 Triton X-100 Fluorine N 322 0 0.75 0.55 0.75 0.83 0.64 5 0.76 0.54 0.76 0.81 0.65 10 0.87 0.59 0.82 0.88 0.67 30 1.71 5.16 5.96 5.75 3.25 40 4.36 10.8 12.4 11.8 7.38 50 9.27 15.5 18.1 17.3 12.1 60 14.8 18.6 21.6 21.0 15.8 70 19.2 20.6 23.4 22.8 18.4 80 22.3 21.7 24.2 23.7 20.1 90 23.9 22.5 24.7 24.0 21.2 100 25.3 23.0 24.9 24.0 22.0

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state, it can be seen that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 21Example 21

In jedes von vier hohen 250-ml-Bechergläsern werden jeweils FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (175 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (300 mg) eingewogen.Into each of four 250 ml tall beakers are added FK blend B-1 (1.00 g), hexadecane (175 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (300 mg). weighed.

Brij® L23 (50 mg) wird in einen ersten 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und Wasser (150 g) zugegeben. In drei weitere 250-ml-Erlenmeyerkolben werden Brij® L23 (50 mg), Wasser (150 g) und jeweils Brij® L4 (50 mg), TEGO® Wet 270 (50 mg) oder Triton X-100 (50 mg) gegeben. Diese Mischungen werden dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (50 mg) is weighed in a first 250-ml Erlenmeyer flask and water (150 g) was added. In three additional 250-ml Erlenmeyer flask Brij ® are L23 (50 mg), water (150 g) and each Brij ® L4 (50 mg), TEGO ® Wet added 270 (50 mg) or Triton X-100 (50 mg) , These mixtures are then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die vier wässrigen Lösungen werden direkt in die vier Bechergläser mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischungen werden im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The four aqueous solutions are poured directly into the four beakers containing the organic compounds. The mixtures are mixed in the Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die vier Mischungen werden jeweils in Kolben gegeben und mit Kühlern versehen und nach Zugabe von AIBA (20 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Die Reaktionsgemische werden abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse der jeweils erhaltenen Materialien durchgeführt.The four mixtures are each placed in flasks and fitted with coolers and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBA (20 mg). The reaction mixtures are cooled, filtered and then a size analysis of the materials obtained is carried out on a Zetasizer instrument (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln des Vergleichsbeispiels 21.1 (nur Brij® L23) besitzen eine durchschnittliche Größe von 129 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer). Die erhaltenen Kapseln des Beispiels 21.2 (zusätzliches Brij® L4) besitzen eine durchschnittliche Größe von 192 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer). Die erhaltenen Kapseln des Beispiels 21.3 (zusätzliches TEGO® Wet 270) besitzen eine durchschnittliche Größe von 200 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer). Die erhaltenen Kapseln des Beispiels 21.4 (zusätzliches Triton X-100) besitzen eine durchschnittliche Größe von 180 nm, bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules of Comparative Example 21.1 ( Brij® L23 only) have an average size of 129 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer). The resulting capsules of Example 21.2 (additional Brij ® L4) have an average size of 192 nm, determined by dynamic light scattering analysis (DLS) analysis (Zetasizer). The resulting capsules of Example 21.3 (additional TEGO ® Wet 270) have an average size of 200 nm, determined by dynamic light scattering analysis (DLS) analysis (Zetasizer). The resulting capsules of Example 21.4 (additional Triton X-100) have an average size of 180 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Verbundsysteme und Folien, welche die vier Nanokapselproben enthalten, werden dann wie in Vergleichsbeispiel 1.1 beschrieben hergestellt.Composite systems and films containing the four nanocapsule samples are then prepared as described in Comparative Example 1.1.

Die elektrooptischen Eigenschaften werden wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellten Folien, welche die Nanokapseln und das Bindemittel enthalten, sind in der folgenden Tabelle angegeben. Zusatzstoff Foliendicke V90 (V) T bei V90 (%) T bei V0 (%) Hysteresis (V) Vergleichsbeispiel 21.1 - 3,73 µm 45,5 16,7 1,83 6,3 Beispiel 21.2 Brij® L4 4,10 µm 36,5 11,4 0,71 1,3 Beispiel 21.3 TEGO® Wet 270 4,10 µm 36,5 12,9 0,53 1,8 Beispiel 21.4 Triton X-100 5,20 µm 39,5 16,0 1,33 2,3 The electro-optical properties are measured as described in Example 1. The measured electro-optical parameters for the produced films containing the nanocapsules and the binder are given in the following table. additive film thickness V 90 (V) T at V 90 (%) T at V 0 (%) Hysteresis (V) Comparative Example 21.1 - 3.73 μm 45.5 16.7 1.83 6.3 Example 21.2 Brij ® L4 4.10 μm 36.5 11.4 0.71 1.3 Example 21.3 TEGO ® Wet 270 4.10 μm 36.5 12.9 0.53 1.8 Example 21.4 Triton X-100 5.20 μm 39.5 16.0 1.33 2.3

Neben anderen Vorteilen, insbesondere einem verbesserten Dunkelzustand und einer verringerten Hysterese, zeigt sich, dass die Zusatzstoffe in geeigneter Weise zur Verringerung der Betriebsspannung beitragen können.Among other advantages, in particular an improved dark state and a reduced hysteresis, it is found that the additives can contribute in a suitable manner to the reduction of the operating voltage.

Beispiel 22Example 22

FK-Mischung B-1 wird wie oben in Beispiel 1 beschrieben behandelt, um Nanokapseln, Verbundsysteme mit Bindemittel und aufgetragene Folien herzustellen, wo anstelle von 175 mg Hexadecan jeweils 100 mg Hexadecan und 75 mg 1,5-Dimethyltetralin (Beispiel 22.1), 100 mg Hexadecan und 75 mg 3-Phenoxytoluol (Beispiel 22.2), 100 mg Hexadecan und 75 mg Cyclohexan (Beispiel 22.3) bzw. 100 mg Hexadecan und 75 mg 5-Hydroxy-2-pentanon (Beispiel 22.4) verwendet werden.FK mixture B-1 is treated as described above in Example 1 to produce nanocapsules, binder systems and applied films where, instead of 175 mg hexadecane, 100 mg hexadecane and 75 mg 1,5-dimethyltetralin (Example 22.1), 100 hexadecane and 75 mg 3-phenoxytoluene (Example 22.2), 100 mg hexadecane and 75 mg cyclohexane (Example 22.3) or 100 mg hexadecane and 75 mg 5-hydroxy-2-pentanone (Example 22.4).

Beispiel 23Example 23

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (125 mg), Methylmethacrylat (100 mg), Hydroxyethylmethacrylat (40 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (300 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen. Zusätzlich werden 50 mg PEG-methylethermethacrylat zugegeben.FK mixture B-1 (1.00 g), hexadecane (125 mg), methyl methacrylate (100 mg), hydroxyethyl methacrylate (40 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (300 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker. In addition, 50 mg of PEG-methyl ether methacrylate are added.

Brij® L23 (50 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt.Brij ® L23 (50 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBA (20 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBA (20 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 211 nm bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 211 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Ein Verbundsystem und eine Folie, welche die vier Nanokapselproben enthalten, werden dann wie in Vergleichsbeispiel 1.1 beschrieben hergestellt.A composite system and film containing the four nanocapsule samples are then prepared as described in Comparative Example 1.1.

Die elektrooptischen Eigenschaften werden wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie (3,42 µm) sind: V90 = 51,5 V; T bei V90 = 13,8%; T bei V0 = 1,07%; Hysterese = 1,1 V.The electro-optical properties are measured as described in Example 1. The measured electro-optical parameters for the produced film (3.42 μm) are: V 90 = 51.5 V; T at V 90 = 13.8%; T at V 0 = 1.07%; Hysteresis = 1.1 V.

Beispiel 24Example 24

FK-Mischung B-1 (1,00 g), Hexadecan (100 mg), Methylmethacrylat (16 mg), Hydroxyethylmethacrylat (89 mg) und Ethylenglykol-dimethacrylat (250 mg) werden in ein hohes 250-ml-Becherglas eingewogen. Zusätzlich werden 100 mg Stearylmethacrylat zugegeben.FK blend B-1 (1.00 g), hexadecane (100 mg), methyl methacrylate (16 mg), hydroxyethyl methacrylate (89 mg) and ethylene glycol dimethacrylate (250 mg) are weighed into a tall 250 ml beaker. In addition, 100 mg of stearyl methacrylate are added.

Brij® L23 (75 mg) wird in einen 250-ml-Erlenmeyerkolben eingewogen und mit Wasser (150 g) versetzt. Diese Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten mit Ultraschall behandelt. Brij ® L23 (75 mg) is weighed into a 250 ml Erlenmeyer flask with water (150 g) was added. This mixture is then sonicated for 5 to 10 minutes.

Die wässrige Brij® L23-Tensidlösung wird direkt in das Becherglas mit den organischen Verbindungen gegossen. Die Mischung wird im Turrax 5 Minuten bei 10.000 UpM gemischt. Nach Abschluss des Turrax-Mischens wird die Rohemulsion viermal bei 30.000 psi durch einen Hochdruckhomogenisator geleitet.The aqueous Brij ® L23 surfactant solution is poured directly into the beaker with the organic compounds. The mixture is mixed in Turrax for 5 minutes at 10,000 rpm. Upon completion of Turrax mixing, the crude emulsion is passed four times at 30,000 psi through a high pressure homogenizer.

Die Mischung wird in einen Kolben gegeben und mit einem Kühler versehen und nach Zugabe von AIBA (20 mg) drei Stunden auf 70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, filtriert und dann wird auf einem Zetasizer-Gerät (Malvern Zetasizer Nano ZS) eine Größenanalyse des Materials durchgeführt.The mixture is placed in a flask and fitted with a condenser and heated to 70 ° C for three hours after addition of AIBA (20 mg). The reaction mixture is cooled, filtered and then size analyzed on a Zetasizer (Malvern Zetasizer Nano ZS).

Die erhaltenen Kapseln besitzen eine durchschnittliche Größe von 178 nm bestimmt durch dynamische Lichtstreuungsanalyse (DLS-Analyse) (Zetasizer).The resulting capsules have an average size of 178 nm as determined by dynamic light scattering analysis (DLS analysis) (Zetasizer).

Ein Verbundsystem und eine Folie, welche die Nanokapselprobe enthalten, werden dann wie in Vergleichsbeispiel 1.1 beschrieben hergestellt.A composite system and a film containing the nanocapsule sample are then prepared as described in Comparative Example 1.1.

Die elektrooptischen Eigenschaften werden wie in Beispiel 1 beschrieben gemessen. Die gemessenen elektrooptischen Parameter für die hergestellte Folie (4,70 µm) sind: V90 = 64,5 V; T bei V90 = 14,3%; T bei V0 = 0,59%; Hysterese = 4,8 V.The electro-optical properties are measured as described in Example 1. The measured electro-optical parameters for the produced film (4.70 μm) are: V 90 = 64.5 V; T at V 90 = 14.3%; T at V 0 = 0.59%; Hysteresis = 4.8V.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (16)

Verfahren zur Herstellung von Nanokapseln, wobei das Verfahren (a) Bereitstellen einer Zusammensetzung, enthaltend (i) ein mesogenes Medium, das eine oder mehrere Verbindungen der Formel I R-A-Y-A'-R' I enthält, wobei R und R' unabhängig voneinander eine Gruppe bedeuten, die aus F, CF3, OCF3, CN und geradkettigem oder verzweigtem Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder geradkettigem oder verzweigtem Alkenyl mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, das unsubstituiert, einfach durch CN oder CF3 substituiert oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert ist und wobei eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- oder -C≡C- ersetzt sein können, dass Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, A und A' unabhängig voneinander eine Gruppe bedeuten, die aus -Cyc-, -Phe-, -Cyc-Cyc-, -Cyc-Phe-, -Phe-Phe-, -Cyc-Cyc-Cyc-, -Cyc-Cyc-Phe-, -Cyc-Phe-Cyc-, -Cyc-Phe-Phe-, -Phe-Cyc-Phe-, -Phe-Phe-Phe- und den jeweiligen Spiegelbildern davon ausgewählt ist, wobei Cyc trans-1,4-Cyclohexylen ist, in dem eine oder zwei nicht benachbarte CH2-Gruppen durch O ersetzt sein können, und wobei Phe 1,4-Phenylen ist, in dem eine oder zwei nicht benachbarte CH-Gruppen durch N ersetzt sein können und das durch ein oder zwei F substituiert sein kann, und Y Einfachbindung, -COO-, -CH2CH2-, -CF2CF2-, -CH2O-, -CF2O-, -CH=CH-, -CF=CF- oder -C≡C- bedeutet, und (ii) eine oder mehrere polymerisierbare Verbindungen, (b) Dispergieren der Zusammensetzung als Nanotröpfchen in einer wässrigen Phase unter Verwendung eines Tensids, (c) Polymerisieren der einen oder mehreren polymerisierbaren Verbindungen, um Nanokapseln zu erhalten, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern enthalten, der das mesogene Medium enthält, umfasst, wobei zusätzlich ein oder mehrere Zusatzstoffe - zu der Zusammensetzung bzw. den Nanotröpfchen vor der Polymerisation und/oder - zu den erhaltenen Nanokapseln zugegeben werden.A process for producing nanocapsules, the process comprising (a) providing a composition comprising (i) a mesogenic medium comprising one or more compounds of formula I RAY-A'-R 'I wherein R and R 'independently represent a group selected from F, CF 3 , OCF 3 , CN and straight or branched alkyl or alkoxy of 1 to 15 carbon atoms or straight or branched alkenyl of 2 to 15 carbon atoms unsubstituted, monosubstituted by CN or CF 3 or monosubstituted or polysubstituted by halogen, and wherein one or more CH 2 groups each independently of one another by -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO -, -OCOO- or -C≡C- may be replaced, that oxygen atoms are not directly linked to each other, A and A 'independently represent a group consisting of -Cyc-, -Phe-, -Cyc-Cyc-, Cyc-Phe, -Phe-Phe, -Cyc-Cyc-Cyc, -Cyc-Cyc-Phe, -Cyc-Phe-Cyc, -Cyc-Phe-Phe-, -Phe-Cyc-Phe- , -Phe-Phe-Phe- and the respective mirror images thereof, wherein Cyc is trans-1,4-cyclohexylene, in which one or two non-adjacent CH 2 groups may be replaced by O, and wherein Phe Is 1,4-phenylene, in which one or two non-adjacent CH groups may be replaced by N and which may be substituted by one or two F, and Y is single bond, -COO-, -CH 2 CH 2 -, -CF 2 CF 2 -, -CH 2 O-, -CF 2 O-, -CH = CH-, -CF = CF- or -C≡C-, and (ii) one or more polymerizable compounds, (b) dispersing (c) polymerizing the one or more polymerizable compounds to obtain nanocapsules, each containing a polymeric shell and a core containing the mesogenic medium, additionally comprising a nano-droplet in an aqueous phase using a surfactant; or more additives - may be added to the composition or nanodroplets prior to polymerization and / or to the resulting nanocapsules. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Zusatzstoffe den erhaltenen Nanokapseln in einem Schritt (d) im Anschluss an die Polymerisation gemäß Schritt (c) zugegeben werden.Method according to Claim 1 wherein the one or more additives are added to the resulting nanocapsules in a step (d) following the polymerization of step (c). Verfahren nach Anspruch 2, wobei nach Erhalt der Nanokapseln die wässrige Phase in einem weiteren Schritt abgereichert, entfernt oder ausgetauscht wird, und wobei die Zugabe des einen oder der mehreren Zusatzstoffe gemäß Schritt (d) vor dem und/oder im Anschluss an den weiteren Schritt des Abreicherns, Entfernens oder Austausches der wässrigen Phase durchgeführt wird.Method according to Claim 2 wherein after obtaining the nanocapsules the aqueous phase is depleted, removed or replaced in a further step, and wherein the addition of the one or more additives according to step (d) before and / or following the further step of depleting, removing or exchanging the aqueous phase is performed. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zusätzlich zugegebene eine oder die zusätzlich zugegebenen mehreren Zusatzstoffe, vorzugsweise der eine oder die mehreren den erhaltenen Nanokapseln zugegebenen Zusatzstoffe, Tensid(e) sind.Method according to one or more of Claims 1 to 3 wherein the additionally added one or more additional additives added, preferably the one or more additives added to the resulting nanocapsules, are surfactant (s). Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wie in (a) bereitgestellte Zusammensetzung ferner ein oder mehrere organische Lösungsmittel enthält.Method according to one or more of Claims 1 to 4 wherein the composition provided as in (a) further contains one or more organic solvents. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, wobei die eine oder mehreren wie in Anspruch 1 dargelegten polymerisierbaren Verbindungen polymerisierbare Gruppen enthalten, die aus einer, zwei oder mehr Acrylat-, Methacrylat- und Vinylacetatgruppen ausgewählt sind.Method according to one or more of Claims 1 to 5 , where one or more as in Claim 1 polymerizable compounds set forth above contain polymerizable groups selected from one, two or more acrylate, methacrylate and vinyl acetate groups. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei die eine oder mehreren Verbindungen der Formel I, die in dem mesogenen Medium wie in Anspruch 1 dargelegt enthalten sind, aus den Verbindungen der Formeln la, Ib, Ic und Id
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ausgewählt sind, wobei R1, R2, R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 15 Kohlenstoffatomen oder geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeuten, das unsubstituiert, einfach durch CN oder CF3 substituiert oder ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert ist und wobei eine oder mehrere CH2-Gruppen jeweils unabhängig voneinander so durch O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO- oder -C=C- ersetzt sein können, dass Sauerstoffatome nicht direkt miteinander verknüpft sind, X1 und X2 unabhängig voneinander F, CF3, OCF3 oder CN bedeuten, L1, L2, L3, L4 und L5 unabhängig voneinander H oder F sind, i 1 oder 2 ist, und j und k unabhängig voneinander 0 oder 1 sind.Method according to one or more of Claims 1 to 6 wherein the one or more compounds of formula I used in the mesogenic medium as in Claim 1 are contained from the compounds of formulas la, Ib, Ic and Id
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 wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are independently straight-chain or branched alkyl or alkoxy of 1 to 15 carbon atoms or straight-chain or branched alkenyl of 2 to 15 carbon atoms, which is unsubstituted, simple is substituted by CN or CF 3 or monosubstituted or polysubstituted by halogen and wherein one or more CH 2 groups each independently of one another by O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO - or -C = C- can be replaced, that oxygen atoms are not directly linked, X 1 and X 2 are independently F, CF 3 , OCF 3 or CN, L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 are independently H or F, i is 1 or 2, and j and k are independently 0 or 1. Nanokapseln, die durch die Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 erhalten wurden oder erhältlich sind.Nanocapsules obtained by performing the procedure according to one or more of the Claims 1 to 7 obtained or are available. Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale, einen Kern, der das mesogene Medium wie in Anspruch 1 oder 7 dargelegt enthält, und einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten.Nanocapsules, each containing a polymeric shell, a nucleus containing the mesogenic medium as in Claim 1 or 7 containing one or more additives. Verfahren zur Herstellung eines Verbundsystems, wobei das Verfahren - Bereitstellen von Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale, einen Kern, der ein mesogenes Medium wie in Anspruch 1 oder 7 dargelegt enthält, und gegebenenfalls einen oder mehrere Zusatzstoffe enthalten, - Zugeben eines oder mehrerer Bindemittel zu den Nanokapseln und - Zugeben eines oder mehrerer Zusatzstoffe zusammen mit der oder im Anschluss an die Zugabe des einen oder der mehreren Bindemittel umfasst.A method of making a composite system, the method - providing nanocapsules each comprising a polymeric shell, a core containing a mesogenic medium as in Claim 1 or 7 containing one or more additives, adding one or more binders to the nanocapsules, and adding one or more additives together with or subsequent to the addition of the one or more binders. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das eine oder die mehreren Bindemittel Polyvinylalkohol enthalten. Method according to Claim 10 wherein the one or more binders comprise polyvinyl alcohol. Verbundsystem, erhalten oder erhältlich durch die Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10 oder 11.Composite system obtained or obtainable by performing the method according to Claim 10 or 11 , Verbundsystem, enthaltend - Nanokapseln, die jeweils eine polymere Schale und einen Kern, der ein mesogenes Medium wie in Anspruch 1 oder 7 dargelegt enthält, - ein oder mehrere Bindemittel und - einen oder mehrere Zusatzstoffe.Composite system containing - nanocapsules each having a polymeric shell and a core containing a mesogenic medium as in Claim 1 or 7 contains, - one or more binders and - one or more additives. Verwendung der Nanokapseln nach Anspruch 8 oder 9 oder des Verbundsystems nach Anspruch 12 oder 13 in einem Lichtmodulationselement oder einer elektrooptischen Vorrichtung.Use of the nanocapsules after Claim 8 or 9 or the composite system Claim 12 or 13 in a light modulation element or an electro-optical device. Elektrooptische Vorrichtung, enthaltend die Nanokapseln nach Anspruch 8 oder 9 oder das Verbundsystem nach Anspruch 12 oder 13.Electro-optical device containing the nanocapsules Claim 8 or 9 or the composite system after Claim 12 or 13 , Verwendung eines oder mehrerer Zusatzstoffe in Nanokapseln, enthaltend eine polymere Schale und einen Kern, der ein mesogenes Medium wie in Anspruch 1 oder 7 dargelegt enthält, oder in einem Verbundstoff, der die Nanokapseln und ein oder mehrere Bindemittel enthält, zum Reduzieren der Schaltungsspannung.Use of one or more additives in nanocapsules containing a polymeric shell and a core containing a mesogenic medium as in Claim 1 or 7 in a composite containing the nanocapsules and one or more binders for reducing the circuit voltage.
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