纯化装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及优选用于纯化液晶混合物的纯化装置(1)，所述纯化装置(1)具有流通室(2)、具有至少一个流动分布元件(5)和至少一个过滤元件(6)，所述流通室具有入口(3)和与入口相对设置的出口(4)，从而可以将液晶混合物引入流通室(2)或排出流通室(2)，所述流动分布元件设置在流通室(2)中的入口(3)的区域内，所述过滤元件设置在出口(4)的区域内，其中流通室(2)的在流动方向上测得的长度至少是流通室(2)的垂直于流动方向的最大内径尺寸2倍大。在流通室(2)中设置纯化剂，优选吸附剂。流通室(2)至少分段地具有柱形设计并且内径尺寸对应于该部段中的直径。纯化装置(1)由金属、塑料或金属?塑料复合材料制成。在流通室(2)的内表面(7)上施涂减少粘附的内涂层。流通室(2)的内表面(7)具有小于1μm的粗糙度。在纯化装置(1)上安装加热元件和/或冷却元件。
【专利说明】纯化装置
[0001] 本发明描述了特别用于纯化液晶混合物的纯化装置及其用途。
[0002] 由于液晶显示器被逐渐推广，对液晶混合物的需求升高。液晶混合物通常在混合 装置中制得，在所述混合装置中不同的起始材料(即两种或更多种介晶化合物，任选一种或 多种稳定剂，掺杂剂等)彼此混合并且均化。通过搅拌过程定期进行液晶混合物的纯化，其 中将吸附剂加入待纯化的起始混合物中，借助于吸附剂进行纯化过程。吸附剂的量特别取 决于液晶混合物的量和混合物的类型。将吸附剂引入混合装置并且通过搅拌器和任选在额 外的热作用下与待纯化的液晶混合物混合。然后使用过滤单元(例如板式过滤器)过滤如此 制得的悬浮体，从而从液晶混合物中分离其上粘附有组分或其中吸收有组分的吸附剂。因 此通过至少两个步骤进行纯化:吸附和之后的过滤。然而发现，这种纯化效率不高，并且应 当通过吸附除去的溶剂或极性化合物的残余物留在液晶混合物中。所述残余物通常造成液 晶显示器的功能受损。
[0003] 本发明的目的是提供用于纯化液晶混合物的纯化装置，所述纯化装置以构造简单 的方式实现液晶混合物的有效纯化。液晶混合物的纯化应当尽可能迅速和有效地进行。此 外，如果可能的话，纯化过程应当可以以较小的构造成本并入制备液晶混合物所必需的混 合过程或填充过程。
[0004] 通过提供用于纯化液晶混合物的纯化装置实现所述目的，所述纯化装置具有流通 室、具有至少一个流动分布元件和至少一个过滤元件，所述流通室具有入口和与入口相对 设置的出口，从而可以将液晶混合物引入流通室或排出流通室，所述流动分布元件设置在 流通室中的入口的区域内，所述过滤元件设置在出口的区域内，其中流通室的在流动方向 上测得的长度至少是流通室的垂直于流动方向的最大内径尺寸(Lichtes MaP) 1倍大。
[0005] 有利地，长度至少是最大内径尺寸2倍大，特别有利地至少3至34倍大。
[0006] 根据本发明的纯化装置用于纯化液晶混合物。液晶混合物通过入口引入流通室并 且借助于设置在入口的区域内的流动分布元件在垂直于流动方向的整个横截面上尽可能 均匀地分布。流动分布元件优选具有多孔结构，其中借助孔保证流入的液晶混合物在流过 流通室时均匀分布。流动分布元件也可以以织物的形式构造。
[0007] 适宜地，在流通室中设置纯化剂或吸附剂，所述纯化剂或吸附剂为液晶混合物所 穿流过或为液晶混合物所环绕流动。通过液晶混合物与纯化剂或吸附剂的相互作用，在流 过流通室的过程中可以非常有效的纯化或分离待除去的液晶混合物组分。通过过滤元件 (所述过滤元件覆盖出口并且液晶混合物在离开流通室时必须流过过滤元件)拦截纯化剂 或吸附剂以及其上粘附或其中吸收的组分以及较大颗粒，从而使得只有经纯化的液晶混合 物可以离开流通室。
[0008] 由于该设置，基本上在流通室的整个宽度上实现最佳液体分布。由此造成的液晶 混合物至流通室的均匀引入又对液晶混合物的流过速度和纯化装置的吸附效率产生积极 作用。试验表明，液晶混合物在根据本发明的纯化装置中的纯化时间相比于现有技术中已 知的混合装置几乎减半。此外，液晶混合物无需在混合容器中更长地停留。相反可以实现的 是，例如紧接着填充储存容器或运输容器之前仅通过流过流通室就可以将液晶混合物纯化 至足够品质。
[0009] 在流通室中优选设置吸附剂。在本发明的意义上，吸附剂也可以被称为吸附试剂。 吸附是不同浓集过程的总称并且包括附着和吸收。在吸附中物质积聚在两个相之间的界面 上，而在吸收中物质的富集发生在一个相内。两个过程可以在根据本发明的纯化装置内进 行。有利地，吸附剂填充流通室内的至少到50%的内部空间。然而吸附剂的量可以根据待纯 化的液晶混合物的量以及可能的产品要求(例如纯化度)来确定。
[0010] 本领域技术人员已知的所有吸附剂适合于纯化。作为吸附剂，特别优选的是具有 不同模数的氧化铝，硅胶，改性硅胶，例如RP2、RP4、RP8和RP18，硅酸镁或沸石。还可以使用 不同吸附剂的混合物。吸附剂还可以是具有两种不同孔径和/或粒径的吸附剂。优选仅使用 一种吸附剂或两种吸附剂的混合物。两种吸附剂的混合物可以以各种用量比例彼此混合。 通常建议首先用硅胶或氧化铝进行纯化，然后再用沸石纯化。吸附试剂的粒径以及孔宽可 以根据待纯化的液晶混合物而变化，其中宽范围的粒径可以用在根据本发明的柱中。合适 的粒径为例如60-500μπι，但是也可以为30-63μπι。
[0011] 优选的吸附剂具有4-30nm，特别是4-15nm的孔径。吸附试剂的比表面积通常为30 至1000m2/g。
[0012] 非常特别优选提及如下吸附剂：
[0013] 例如Merck KGaA公司的氧化铝和沸石，
[0014] 例如Grace公司的分子筛、硅胶，
[0015] 例如 VWR公司的 Lichroprep、Geduran。
[0016] 优选的吸附试剂还可以改性其表面性质或例如配备有特定的化学或生物捕获分 子。
[0017] 已经发现，通过长度与内径尺寸的合适比例显著改进液晶混合物的纯化效率，因 为实现更高的阻力值，减少水含量并且溶剂和/或极性化合物的含量可以达到最小化。在液 晶混合物的制备过程中通常使用溶剂，从而改进引入的不同物质的均质化。然而需要从液 晶混合物中重新除去所述溶剂，这到目前为止不能有效操作。此外，现有技术中已知的纯化 方法需要的时间成本巨大并且可以通过使用根据本发明的纯化装置明显减少。
[0018] 同样发现，在使用吸附剂时可以进一步明显降低混合物的水含量，这同样造成最 终产品的明显改进。
[0019] 在根据本发明的纯化装置中，流通室优选至少分段地具有圆柱形构造并且流通室 的内径尺寸对应于该部段中的直径。特别在流入的液晶混合物的有利的流动分布的情况 下，通过流通室的圆柱形造型保证了有效的空间利用连同简单的设计结构和易纯化可能 性。
[0020] 纯化装置的圆柱形构造使得容易将纯化装置设置在制备或填充液晶混合物所需 要或使用的其它容器上。因此纯化装置可以直接连接至混合装置或储存容器并且液晶混合 物可以在引入混合装置前或在储存容器中进行纯化。通过这种方式能够从液晶混合物中快 速和特别有效地除去干扰性物质或组分。因此经纯化的液晶混合物的纯化度和产量明显高 于用现有技术中已知的方法以相对复杂的方式在中间纯化步骤中纯化的混合物。
[0021] 根据本发明的纯化装置的直径与长度的比例通过大量试验确立并且显示了流动 速度或流动速率和吸附过程的效率之间的平衡。亦即，在尽可能高的流动速率下可以用较 少的额外耗费实现吸附和由此造成的基本上所有干扰性物质和组分(极性化合物、溶剂等） 的沉积。因此可以减少纯化的过程时间，这又能够实现较低的制备成本。
[0022] 相比于实践中已知的混合装置，用根据本发明的装置纯化液晶混合物显示出如下 方面的更好的结果:阻力值、减少的水含量和/或溶剂含量、极性化合物的减少以及颗粒含 量的减少。此外相比于现有技术，过程时间可以明显减少，并且混合容器以及板式过滤器的 纯化成本得以减少并且因此得以简化。
[0023] 优选地，在流通室中的入口的区域内和出口的区域内分别设置至少一个流动分布 元件和至少一个过滤元件。流通室可以被从两侧流过而无需改变，或者任选地入口也用作 出口并且出口用作入口。由此拓宽了纯化装置的应用领域并且简化了在工艺设备内的安 装。
[0024] 根据本发明的纯化装置的其它优点是，其具有小的重量并且容易运输。纯化装置 还可以简单和迅速地连接至用于容纳经纯化的液晶混合物的容器，例如混合装置或储存容 器。
[0025] 为此，纯化装置有利地具有连接机构，所述连接机构特别以快连机构的形式(例如 以夹紧连接的形式)构造并且能够实现与容器(例如之后的混合装置或储存容器)的快速和 简单的连接。
[0026] 在本发明的一个优选的实施方案中，纯化装置由金属、塑料或金属-塑料复合材料 制成。流通室或柱及其部件优选由不锈钢制成。不锈钢耐水、水蒸汽、空气水分以及弱的无 机和有机酸，因此保证柱的持久的可用性和长的维修间隔。作为用于制备柱的材料，基本上 可以使用能够赋予柱足够的强度、硬度和对内部操作的化学物质和物理条件(例如超压或 负压和温度）的抵抗力的所有金属或非金属材料。还优选的是例如合金或非合金的钢、锆、 钛、玻璃、搪瓷或塑料。用塑料或搪瓷涂布的铁或钢构造也是可能的。
[0027]还优选的是，在流通室的内表面上施涂减少粘附的内涂层。在一个优选的实施方 案中，内表面（即流通室内的面对产品的表面)具有减少粘附的内涂层。可以特别使用塑料， 优选聚合物，特别优选聚四氟乙烯作为涂层。由此支持液晶混合物的连续流过。试验系列还 表明，在使用合适的涂布材料时，经纯化的液晶混合物的产品品质既不受流通室的内表面 的影响，也不受涂层本身的影响。
[0028]这些优点可以通过如下情况得到进一步支持:流通室的内表面有利地具有Ra小于 lMi、优选Ra〈0.8ym的平均粗糙度，其中平均粗糙度被理解为流通室的表面上的任意测量点 离表面中线的平均距离，并且中线与表面的真实轮廓如此交叉使得相对于中线的轮廓偏差 的总和最小。在本专利申请中，根据ΕΝ IS0 4288(1998年4月的状态)进行粗糙度曲线的特 征值的测量。流通室优选具有粗糙度明显小于〇.3μπι的光滑壁内表面。由此可以避免吸附材 料以及液晶混合物粘附在内表面上，因此可以提高液体通过室或吸附材料的流量。特别可 以通过打磨、钝化和酸洗以及电解抛光不锈钢从而实现光滑壁内表面。
[0029]为了实现纯化的最佳反应温度，还可能有利的是，在纯化装置上安装加热元件和/ 或冷却元件。纯化装置，特别是流通室可以配备有常见的温度控制设备，例如恒温夹套，特 别是外部双夹套，设置在流通室外部的管或焊接的半管成型件。也可以使用电加热套筒从 而引入热。加热介质或冷却介质可以为液态或气态的。流通室或纯化装置的外壁上的各种 电加热实施方式也是有可能的。特别可以通过使用恒温夹套实现过程步骤的加速。已经出 人意料地发现，通过引入热升高了待纯化物质或吸附质对吸附材料的亲和性，并且在单个 纯化步骤之后可以明显改进液晶混合物的纯度。
[0030 ] 至少一个流动分布元件有利地通过连接机构可拆卸地固定至流通室。连接机构可 以特别为夹紧连接或凸缘连接。
[0031] 在本发明的一个优选的实施方案中，纯化装置具有至少一个密封件，所述密封件 朝向流通室密封至少一个流动分布元件。有利的，密封件设置在连接机构和流动分布元件 之间，其中密封件通过连接机构挤压到流动分布元件上。通过密封件保证了，尽管由于流动 分布元件造成流动阻力，但液晶混合物不能离开流通室并且异物和杂质不能侵入。
[0032] 优选设置在入口的区域内和出口的区域内的密封件可以有利地由塑料制成。在此 已经被证明合适的特别是例如聚四氟乙烯的材料，所述材料例如以〇形环、C形环或圆锥形 状的形式构造。板式密封件或带套的〇形环密封件也可以用作密封件。此外，具有沿径向突 出的密封唇的挤制密封件或由全氟弹性体材料制成的密封件也是有利的。还要提及所谓的 "活塞原理"，其中可以借助于移动活塞根据批料体积调节柱的体积。
[0033] 流动分布元件有利地与具有中空圆筒形构造的连接件连接，通过所述连接件将液 晶混合物引入流动分布元件。连接件优选设置在流动分布元件的中心并且在流通室的柱状 构造的情况下与流通室的柱状部段同轴设置。还有利的是，流动分布元件和连接件由一个 部件制成。流动分布元件以及连接件优选由钢，特别是不锈钢或塑料制成。
[0034] 优选地，连接件通过快连机构，特别是通过夹具连接与制备工艺的工艺链中紧接 着上游或下游使用的容器直接连接。这种连接机构有利地通用使用并且可以与具有不同构 造的容器连接，使得在需要时例如可以连接至具有不同构造的混合装置或储存容器。
[0035] 液晶混合物可以通过连接件直接引入流通室，使得实现高的过程速度，即短的制 备时间，因为无需进行分离的纯化步骤和过滤步骤。液晶混合物的污染风险也达到最小。为 了进一步避免纯化装置中的外来颗粒的侵入或不溶性颗粒的结块，连接件的上游可以连接 额外的过滤元件。还可以通过流通室的入口区域内的额外的过滤单元过滤异物或结块。
[0036] 优选的过滤元件由塑料或金属制成，其中烧结金属、塑料织物和金属织物的实施 方案是有利的。在入口区域内的优选的过滤元件一方面造成异物或不溶性颗粒不能进入室 并且另一方面实现液晶混合物在流通室的横截面上的均匀分布。此外，通过使用流通室的 出口区域内的过滤元件保证了经纯化的液晶混合物中不残留吸附剂并且造成液晶显示器 的延迟的功能受损。有利地，可以在纯化装置中使用和设置具有不同孔径的不同构造的过 滤元件。
[0037] 纯化装置可以有利地被覆盖机构，特别是可拆卸连接的盖子覆盖，其中盖子通过 夹紧连接或凸缘连接与流通室连接。由此保护流通室免受外力作用和污染物的侵入。为了 进一步实现纯化装置的尽可能紧凑的形式，流动分布元件可以嵌入覆盖机构中。覆盖机构 还具有优选设置在中心的用于连接件的开口。覆盖机构可以例如由金属或塑料制成。
[0038] 优选地，覆盖机构具有连接机构，特别是快连机构，覆盖机构可以通过所述连接机 构与流通室或纯化装置连接。纯化装置也可以通过快连机构与容器连接。一种优选使用的 快连机构为例如标准化夹紧连接，其也可以被称为夹具连接。夹具连接特别具有的优点是， 可以快速和安全地进行更换和纯化。特别优选的是根据DIN标准32676和11864-1-3的夹具 连接。
[0039] 借助附图（图1)中显示的实施例详细解释本发明构思的一个有利的实施方案。
[0040] 图1显示了纯化装置1，所述纯化装置1具有流通室2,所述流通室2具有柱状内部空 间。在流通室2中设置(未显示的）吸附试剂，所述吸附试剂吸附待从液晶混合物中除去的物 质，例如极性化合物、颗粒、水、溶剂等。
[0041] 液晶混合物可以通过图中设置在上方的入口 3引入流通室2并且通过与入口相对 设置的出口 4再涌出或流出流通室2。
[0042] 与入口 3直接相邻设置的是流动分布元件5,所述流动分布元件5紧邻过滤元件6。 液晶混合物通过流动分布元件5和过滤元件6导入流通室2的内部空间。通过流动分布元件 5，通过相对狭窄的入口 3流入的液晶混合物在流通室2的柱状内部空间的整个横截面上均 匀分布，由此实现流过的液晶混合物与吸附试剂或与表面活性的吸附剂的最大有效接触持 续时间。
[0043] 尽管通过流动分布元件5和通过过滤元件6产生流动阻力，但为了避免通常加压进 料流入的液晶混合物在入口 3的区域内还是不希望地溢出纯化装置1并且为了保证安全地 填充流通室2,在入口 3的区域内设置环形密封件9。密封件9紧邻流动分布元件5。通过连接 机构8保证密封件9和流动分布元件5之间的连接，所述连接机构8在本实施例中为夹紧连 接。
[0044] 流动分布元件5以这样的方式构造:其覆盖过滤元件6的表面的至少50%，或在所 显示的实施例中大于75%。由此实现了液晶混合物在进入流通室2之前尽可能在流通室2的 整个宽度上分布并且同时预过滤。由此可以明显改进吸附过程并且缩短反应时间。
[0045] 在所显示的实施例中，流动方向为从设置在上方的入口3至设置在下方的出口4。 流通室2在流动方向上的长度约2倍于直径，并因此2倍于流通室2的垂直于流动方向的最大 内径尺寸。出人意料地发现，对于一定的液晶混合物，通过长度与直径的所述比例实现较短 的反应时间和足够好的纯化质量，这表现为改进的效率。
[0046] 为了排除液晶混合物被吸附试剂污染，在出口4的区域内同样设置过滤元件6。出 口 4之前的另一个流动分布元件5使得通过入口 3区域内的第一个流动分布元件5扇状散开 的流体重新汇合并且导入连接件10。然后液晶混合物可以进入未显示的容器中，所述容器 可以通过合适的连接机构11(例如夹紧连接)与纯化装置1连接。
[0047] 连接件10具有可拆卸地固定至连接件10的覆盖机构12(在本实施例中为盖帽）。覆 盖机构12借助于另一夹紧连接固定至连接件10,由此能够实现简单和快速的安装。
[0048] 纯化装置1具有对称设计，亦即入口 3和出口 4也可以交换并且纯化过程的流动方 向也可以倒转。在两侧上或在两个口 3和4上分别设置流动分布元件5和过滤元件6。在两个 口 3和4上分别设置连接件10,所述连接件10被覆盖机构12密闭或者可以与上游或下游容器 直接连接。纯化装置1的所述设计是特别有利的，因为能够将纯化装置1简单和可靠地安装 在液晶混合物的生产设备内，并且可以用纯化装置1进行液晶混合物的快速纯化和之后的 填充。
[0049] 上述纯化方法特别适用于纯化液晶混合物。在此，用根据本发明的装置纯化特别 是包含至少两种有机物质(优选介晶、特别是液晶物质）的液晶混合物，其中有机物质优选 选自通式I的化合物，
[0050]
[0051 ] 其中
[0052] R1和R2各自彼此独立地表示H，具有至多15个碳原子的未取代的、被CN或CF3单取代 的或至少被卤素单取代的烷基，其中在该基团中一个或多个CH 2基团也可以被-o-、-s-、 -,-CE c-、-CH=CH-、-CF2O-、-0CF2-、-0C-0-或-0-C0-以使得氧原子不直接彼此连 接的方式替换，并且基团R1、!?2之一还表示F、C1、CN、SF5、NCS、SCN、0CN，
[0053] 环A、B、C、D、E各自彼此独立地表示
[0054]
[0055]
[0056] r、s 不wti^r 曰 衣不υ、丄、，共1fr十s十 ，
[0057] Z1-4各自彼此独立地表示-(：〇-〇-、-〇-(：〇-、-〇卩2〇-、-〇〇卩2-、-(：!12〇-、-〇(：!12-、-CH2CH2-、-（ CH2) 4-、-CH = CH-CH2O-、-C2F4-、-CH2CF2-、-CF2CH2-、-CF = CF-、-CH = CF-、-CF = CH-、-CH=CH-、-C=C-或单键，并且
[0058] L1和L2各自彼此独立地表示Η或F。
[0059]对于r+s+t = 0的情况，Ζ1和Ζ4优选以这样的方式选择，使得当其不表示单键时不通 过两个氧原子彼此连接。
[0060]由式I的单种介晶物质组成的待纯化的液晶混合物还可以优选以混合物计0.12-5 重量％、特别优选0.2-2%的浓度额外包含一种或多种可聚合化合物，所谓的反应性介晶 (RM)，例如如U.S.6，861，107中所公开的。这种混合物可以用于所谓的聚合物稳定的VA(PS- VA)模式、负I PS (PS-I PS)模式或负FFS (PS-FFS)模式，其中液晶混合物中应当进行反应性介 晶的聚合。其前提是液晶混合物本身不包含在反应性介晶发生反应的条件下同样聚合的可 聚合的单种物质。
[0061] 可聚合介晶或液晶化合物，也被称为"反应性介晶"（RM)，优选选自式II的化合物
[0062] r-A^CZ^A^m-R13 II
[0063] 其中各个基团具有如下含义：
[0064] A1和A2各自彼此独立地表示优选具有4至25个碳原子的芳族、杂芳族、脂环族或杂 环族基团，其还可以包含稠环并且任选被L单取代或多取代，
[0065] Z1在每次出现时相同或不同地表示-0-、-S-、-C0-、-⑶-〇-、-〇ra-、-o-co-o-、-OCH2-、-CH2〇-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2〇-、-〇CF2-、-CF2S-、-SCF2-、-(CH2) n-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、- (CF2) n-、_CH=CH-、-CF = CF-、-C e C-、-CH = CH-C00-、-0C0-CH = CH-、CR°R°° 或单 键，
[0066] L、RlPRb各自彼此独立地表示H、卤素、SF5、N02、碳基或烃基，其中所述化合物包含 至少一个表示或包含P-Sp-基团的基团L、RlPR b，
[0067] RQ和RQQ各自彼此独立地表示Η或具有1至12个碳原子的烷基，
[0068] Ρ表示可聚合基团，
[0069] Sp表示间隔基团或单键，
[0070] m 表示0、1、2、3或 4，
[0071] η 表示1、2、3或 4。
[0072] 可聚合化合物可以具有一个可聚合基团（单反应性)或两个或多个(双反应性或多 反应性），优选两个可聚合基团。
[0073]上文和下文适用如下含义：
[0074]术语"介晶基团"是本领域技术人员已知的并且描述于文献中，表示由于其吸引和 排斥的相互作用的各向异性而特别有助于在低分子量物质或聚合物质中造成液晶(FK)相 的基团。包含介晶基团的化合物(介晶化合物)本身不一定需要具有FK相。还有可能的是，介 晶化合物只有在与其它化合物混合之后和/或在聚合之后才显示出FK相特性。通常的介晶 基团为例如刚性杆状或片状单元。关于介晶化合物或FK化合物所使用的术语和定义的综述 描述于 Pure Appl.Chem.73(5)，888(2001)和 C.Tschierske，G.Pelzl，S.Diele， Angew·Chem·2004，116，6340-6368 〇
[0075] 术语"间隔基团"（英文"spacer"或"spacer group"），在上文和下文中也被称为 "Sp"，是本领域技术人员已知的并且描述于文献中，例如参见Pure Appl.Chem.73(5)，888 (2001)和 C.Tschierske，G.Pelzl，S.Diele，Angew. Chem. 2004,116,6340-6368。除非另有说 明，术语"间隔基团"或"间隔基"在上文和下文中表示柔性基团，所述柔性基团在可聚合介 晶化合物（"RM"）中连接介晶基团和可聚合基团。Sp优选表示单键或具有1-16个碳原子的亚 烷基，其中一个或多个CH 2基团可以被-0-、-C0-、-C00-或-0C0-以使得两个氧原子不直接彼 此连接的方式替换。
[0076] 术语"有机基团"表示碳基或烃基。
[0077]术语"碳基"表示包含至少一个碳原子的一价或多价的有机基团，其中所述基团要 么不包含其它原子（例如-C = C_)，要么任选包含一种或多种其它原子，例如N、0、S、P、Si、 Se、As、Te或Ge(例如羰基等）。术语"经基"表示额外包含一个或多个氢原子并且任选包含一 个或多个杂原子(例如10、3、？、31、36^8 36或66)的碳基。
[0078] "卤素"表示 F、Cl、Br或 I。
[0079] 术语"烷基"、"芳基"、"杂芳基"等还包括多价基团，例如亚烷基、亚芳基、亚杂芳基 等。
[0080] 在本申请中，表述"烷基"包括具有1-7个碳原子的直链和支化烷基，特别是直链基 团甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基和庚基。通常优选具有1 _6个碳原子的基团。
[0081] 在本申请中，表述"烯基"包括具有2-7个碳原子的直链和支化的烯基，特别是直链 基团。优选的烯基为C2-C7-IE-烯基、C4-C7-3E-烯基、C 5-C7-4-烯基、C6-C7-5-烯基和C7-6-烯 基，特别是C2-C7-1E-烯基、C4-C7-3E-烯基和C 5-C7-4-烯基。特别优选的烯基的示例为乙烯 基、1E-丙烯基、1E-丁烯基、1E-戊烯基、1E-己烯基、1E-庚烯基、3-丁烯基、3E-戊烯基、3E-己 烯基、3E-庚烯基、4-戊烯基、4Z-己烯基、4E-己烯基、4Z-庚烯基、5-己烯基、6-庚烯基等。通 常优选具有至多5个碳原子的基团。
[0082] 在本申请中，表述"氟代烷基"包括具有至少一个氟原子(优选末端氟）的直链基 团，即氟代甲基、2-氟代乙基、3-氟代丙基、4-氟代丁基、5-氟代戊基、6-氟代己基和7-氟代 庚基。然而不排除氟的其它位置。
[0083] 在本申请中，表述"氧杂烷基"或"烷氧基"包括式CnH2n+1-〇_(CH2) m的直链基团，其 中η和m各自彼此独立地表示1至6，m还可以表示0。优选地，η = 1并且m为1 -6或m = 0并且η = 1_3 〇
[0084] 术语"芳基"表示芳族碳基或源自芳族碳基的基团。术语"杂芳基"表示根据上述定 义的包含一个或多个杂原子的"芳基"。
[0085] 可聚合基团Ρ为适合于聚合反应(例如自由基或离子链式聚合、加聚或缩聚）或适 于聚合物相似转变反应(例如在聚合物主链上加成或缩合)的基团。特别优选的是用于链式 聚合的基团（特别是包含C = C双键或-c=c-三键的基团），以及适合于开环聚合的基团（例 如氧杂环丁烷基团或环氧基团）。
[0086] 可聚合化合物的制备以与本领域技术人员已知的并且描述于有机化学权威著作 中的方法（例如Houben_Weyl，Methoden der organischen Chemie，Thieme出版社，斯图加 特)相似地制得。
[0087] 典型和优选的反应性介晶（RM)例如描述于WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、W0 95/22586、W0 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107和US 6， 514，578中。非常特别优选的反应性介晶列于表E。
[0088] 所述方法用于制备由有机化合物组成的混合物，所述有机化合物中的一种或多种 本身优选为介晶的，优选为液晶的。介晶化合物优选包括一种或多种液晶化合物。优选地， 方法产物为均质液晶混合物。在更广的意义上，所述方法还包括混合物的制备，所述混合物 的均质液相由有机物质组成并且其中包含不溶性添加物(例如小颗粒）。所述方法因此还可 以用于制备基于连续均质有机相的悬浮体类型或乳液类型的混合物。然而通常不太优选所 述方法变体形式。
[0089] 通过合适的添加剂可以改性根据本发明的液晶相，使得其可用于任何目前已知类 型的 LCD 显示器，例如ECB、VAN、IPS、FFS、TN、TN-TFT、STN、0CB、GH、PS-IPS、PS-FFS、PS-VA 或 ASM-VA显示器。
[0090] 液晶混合物还可以包含本领域技术人员已知的并且描述于文献的其它添加剂，例 如紫外线稳定剂(例如Ciba公司的Ti 11UVi)，抗氧化剂，自由基捕获剂，纳米颗粒，微米 颗粒，一种或多种掺杂剂等。例如可以加入0-15%的多色性染料，以及用于改进导电性的导 电盐，优选4-己氧基(hexoxy)苯甲酸乙基二甲基十二烷基铵、四苯基硼氢酸四丁基铵或冠 醚的复合盐（参见例如Haller等人的Mol .Cryst.Liq.Cryst.第24卷，第249-258页（1973))， 或用于改变介电各向异性、粘度和/或向列相取向的物质。这种物质例如描述于DE-OS 22 09 127、22 40 864、23 21 632、23 38 281、24 50 088、26 37 430和28 53 728中。
[0091] 在制备液晶混合物时可以与式I的化合物一起加入混合容器的合适的稳定剂和掺 杂剂在下文中列于表C和D中。
[0092] 在本申请和如下实施例中，通过缩略词给出液晶化合物的结构，其中根据下表A和 B转换成化学式。所有基团CnH2n+1和CmH2m+1为具有η或m个碳原子的直链烷基;n、m、k和z为整 数并且优选表示0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11或12。表述"(0)(^ 2_1"表示0(^%+1或(^2^1。 根据表B的代码是不言而喻的。
[0093] 表A中仅给出母结构的缩略词。在各个情况下，取代基的代码通过 短划线与母结构的缩略词分开。
[0094] RU'RWL2*
[0095] L2*，L3* 的代码
[0096]
[0097] 适合用于制备液晶混合物并且可以用于根据本发明的纯化方法的优选的介晶或 液晶物质特别列于表A和B中：
[0098] 表 A
[0099]
[0100]
[0105
[0106]
[0107]
[0108]
[0109]
[0110]
[0111]
[0112]
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
[0118]
[0119]
[0120]
[0121]
[0122]
[0123]
[0124]
[0125]
[0126]
[0127]
[0128] 特别优选的是除了一种或多种式I的化合物之外还包含至少一种、两种、三种、四 种或更多种表B中的化合物的液晶混合物。
[0129] 表C
[0130] 表C中给出了通常加入液晶混合物中的可能的掺杂剂。混合物优选包含0 -10重 量％，特别是〇. 〇 1 -5重量％，特别优选0.01 _3重量％的掺杂剂。
[0131]
3：
[0132]
[0133] 表D
[0134] 可以例如以o-l 0重量％的量加入液晶混合物中的稳定剂列于以下。（η = 1 -12)
[0135]
[0136]
[0137] n = l、2、3、4、5、6或 7
[0138]
[0139]
[0140]
[0141]
[0142]
[0143]
[0144] 用在根据本发明的混合物中，优选用于PSA和PS-VA应用或PS-IPS/FFS应用的合适 的可聚合化合物(反应性介晶)列于下表E中：
[0145] 表E
[0146] 表E中列出了在液晶混合物中可以优选用作反应性介晶化合物的示例化合物。如 果液晶混合物包含一种或多种反应性化合物，那么其优选以0.01 -5重量％的量使用。任选 地，为了聚合还必须加入引发剂或两种或多种引发剂的混合物。基于混合物优选以0.001-2 重量％的量加入引发剂或引发剂混合物。合适的引发剂为例如Irgacure (BASF公司）或 Irganox(BASF公司）。
[0147]
[0148]
[0149]
[0150] ^ G
[0151]
[0152]
[0153]
[0154]
[0155]
[0156；
[0157；
[0158]
[0159] 在一个优选的实施方案中，液晶混合物包含一种或多种选自表E的化合物的化合 物。 实施例
[0160] 如下实施例应当解释本发明而不限制本发明。
[0161] 在上文和下文中，百分比数据表示重量百分比。所有温度以摄氏度的形式给出。 Fp.表示恪点，Kp.=清亮点。此外，K =结晶状态，N=向列相，S =近晶相并且1 =各向同性 相。这些符号之间的数据表示转变温度。此外 ￥0 表示阈值电压，2ITC下电容性[V] Δη. 表示在20"C和589 ηπι下测得的光学各向异性 Δ ε 表示在20°C和1 kHz下的介电各向异性 cp. 表示清亮点[°C]
[0162] K. 表示弹性常数，20?下的"斜展"变形，[pN] I, 表示弹性常数，20°C下的"弯曲"变形，[pN] Y 1 表示在2Q°C下测得的旋转釉度[fflPa - s],根据旋转 法在磁场中确定 LTS 表示低温稳定性[Low temperature stability (向：
[0163] , 列相）]?在测试盒中确定
[0164] 如下实施例应当解释本发明而不限制本发明。
[0165] 实施例
[0166] 实施例1
[0167] 根据图1中显示的纯化装置以如下方式纯化具有如下组成的液晶混合物：
[0168]
[0169] 用 10kg氧化错（Merck KGaA公司，孔径6-15，粒径60-200ym)和6kg沸石（Merck KGaA公司，粒径150-350)处理批量为350kg的混合物。当批量为200g时，使用4g氧化铝和 1.5g沸石。
[0170] 根据实施例1的经纯化的液晶混合物优选适用于PS-VA应用。
[0171] 实施例2
[0172]
[0173]
[0174] 与实施例1相似，用4.5kg氧化铝(Merck KGaA公司，孔径6-15，粒径60-200μπι)和 2.5kg硅胶(Merck KGaA公司，粒径40-100μπι)处理批量为100kg的根据实施例2的液晶混合 物。
[0175] 根据实施例2的经纯化的混合物优选适用于PS-VA应用。
[0176] 实施例3
[0177]
[0178] 与实施例1相似，用2.8kg氧化铝(Merck KGaA公司，孔径6-15，粒径60-200μπι)和 1.7kg沸石(Merck KGaA公司，粒径150-350μπι)处理批量为100kg的混合物。当批量为1000g 时，使用27g氧化铝和14g沸石。
[0179] 根据实施例3的液晶混合物优选适用于PS-VA应用。
[0180] 实施例4
[0181]
[0182]
[0183] 与实施例1相似，用1.7kg硅酸镁(Merck KGaA公司，粒径150-250μπι)和1.1kg硅胶 (Merck KGaA公司，粒径63-100μπι)处理批量为85kg的混合物。当批量为500g时，使用10g氧 化铝和4.6g硅胶。
[0184] 根据实施例4的液晶混合物优选适用于PS-VA应用。
[0185] 实施例5
[0186]
[0187] 与实施例1相似，用2 .lkg硅胶（Merck KGaA公司，粒径60-200μπι)和0.9kg沸石 (Merck KGaA公司，粒径150-350μπι)处理批量为56kg的混合物。当批量为400g时，使用20g硅 胶和9g沸石。
[0188] 根据实施例5的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0189] 实施例6
[0190]
[0191] 与实施例1相似，用890g沸石(Merck KGaA公司，粒径150-350μπι)处理批量为29kg 的混合物。当批量为300g时，使用5.7g沸石。
[0192] 根据实施例6的液晶混合物优选适用于IPS或FFS应用。
[0193] 实施例7
[0194]
[0195] 与实施例1相似，用10.6kg氧化铝(Merck KGaA公司，孔径6-10，粒径40-200μπι)处 理批量为265kg的混合物。
[0196] 根据实施例7的液晶混合物优选适用于IPS或FFS应用。
[0197] 实施例8
[0198]
[0199] 与实施例1相似，用10.6kg硅胶RP8(Merck KGaA公司，孔径6-30，粒径10-40μπι)纯 化批量为530kg的混合物。后处理还需要4.3kg沸石(Merck公司）。
[0200] 根据实施例8的液晶混合物优选适用于IPS或FFS应用。
[0201] 实施例9
[0202]
[0203] 与实施例1相似，用15g氧化铝(Merck KGaA公司，粒径40-63μπι)处理批量为3kg的 混合物。当批量为1 〇〇kg时，使用4.3kg氧化错和1.7kg沸石(Grace公司，粒径100-500μηι)。
[0204] 根据实施例9的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0205] 实施例10
[0206]
[0207] 与实施例1相似，用10.61^硅胶1^8(]\^代1^1?34公司，孔径6-30，粒径10-4(^111)纯 化批量为530kg的混合物。后处理还需要4.3kg沸石(Merck KGaA公司，粒径150-350μηι)。 [0208] 根据实施例10的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0209] 实施例11 [0210]
[0211]
[0212] 与实施例1相似，用147g硅胶RP4(Merck KGaA公司，孔径6-30，粒径10-40μπι)纯化 批量为3kg的混合物。
[0213] 根据实施例11的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0214] 实施例12
[0215]
[0216] 与实施例1相似，用715g硅酸镁(Merck KGaA公司，粒径150-250μπι)纯化批量为 143kg的混合物。
[0217] 根据实施例12的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0218] 实施例13
[0219]
[0220] 与实施例1相似，用212g氧化铝(Merck KGaA公司，粒径63-200μπι)处理批量为3kg 的混合物。后处理还需要l〇〇g沸石(Merck KGaA公司，粒径150-350μπι)。
[0221 ]根据实施例13的液晶混合物优选适用于IPS或FFS应用。
[0222] 实施例14
[0223]
[0224]
[0225] 用106g氧化错(Merck公司，孔径6-15,粒径4〇-63μηι)和40g硅胶(Merck KGaA公司， 粒径63-100μπι)处理批量为1.5kg的混合物。当批量为24kg时，使用1.6kg氧化铝和0.8kg硅 胶。
[0226] 根据实施例14的液晶混合物优选适用于TN-TFT应用。
[0227] 实施例15
[0228]
[0229] 与实施例1相似，用460g硅胶RP8(Merck KGaA公司，孔径6-30,粒径10-40μπι)纯化 批量为16kg的混合物。
[0230] 根据实施例15的液晶混合物优选适用于VA应用。
[0231] 实施例16
[0232]
[0233]
[0234] 与实施例1相似，用2.6kg氧化铝(Merck KGaA公司，孔径6-15，粒径63-200μπι)和 lkg硅胶(Merck KGaA公司，粒径63-100μπι)处理批量为132kg的混合物。当批量为500kg时， 使用16kg氧化铝和8kg硅胶。
[0235] 根据实施例16的液晶混合物优选适用于PS-VA和PS-FFS应用。
[0236] 实施例17
[0237]
[0238] 与实施例1相似，用53g硅酸镁(Merck KGaA公司，粒径150-250μπι)处理批量为lkg 的混合物。
[0239] 根据实施例17的液晶混合物优选适用于VA应用。
[0240] Beispiel 18
[0241]
[0242]
[0243] 与实施例1相似，用460g硅胶RP8(Merck KGaA公司，孔径6-30,粒径10-40μπι)纯化 批量为16kg的混合物。
[0244] 根据实施例18的液晶混合物优选适用于VA应用。
[0245] 混合物实施例1至18还可以额外包含表C和D中的一种或多种(优选一种或两种)稳 定剂以及掺杂剂。
【主权项】
1. 纯化装置（1)，其具有流通室(2)、具有至少一个流动分布元件(5)和至少一个过滤元 件(6)，所述流通室具有入口（3)和与入口相对设置的出口（4)，从而可以将液晶混合物引入 流通室（2)或从流通室（2)排出，所述流动分布元件设置在流通室（2)中的入口（3)的区域 内，所述过滤元件设置在出口（4)的区域内，其中流通室(2)的在流动方向上测得的长度至 少是流通室(2)的垂直于流动方向的最大内径尺寸1倍大。2. 根据权利要求1所述的纯化装置(1)，其特征在于，长度至少为最大内径尺寸的1倍。3. 根据权利要求1或2所述的纯化装置（1)，其特征在于，长度至少为最大内径尺寸的2 至34倍。4. 根据权利要求1至3的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，在流通室（2)中 设置纯化剂。5. 根据权利要求1至4的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，在流通室（2)中 设置吸附剂作为纯化剂。6. 根据权利要求1至5的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，所述纯化剂为表 面活性的吸附剂。7. 根据权利要求1至6的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，所述纯化剂为设 置在流通室(2)中的氧化铝、改性硅胶、硅酸镁、硅胶和/或沸石。8. 根据权利要求1至7的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，流通室（2)至少 分段地以柱形构造并且内径尺寸对应于该部段中的直径。9. 根据权利要求1至8的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，在流通室（2)中 的入口（3)的区域内和出口（4)的区域内分别设置至少一个流动分布元件(5)和至少一个过 滤元件(6)。10. 根据权利要求1至9的一项或多项所述的纯化装置（1 )，其特征在于，纯化装置（1)由 金属、塑料或金属-塑料复合材料制成。11. 根据权利要求1至10的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，在流通室（2) 的内表面(7)上施涂减少粘附的内涂层。12. 根据权利要求1至11的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，流通室（2)的 内表面(7)具有小于1. Ομπι的粗糙度。13. 根据权利要求1至12的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，在纯化装置 (1)上安装加热元件和/或冷却元件。14. 根据权利要求1至13的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，至少一个流动 分布元件(5)通过连接机构(8)可拆卸地固定至流通室(2)。15. 根据权利要求1至14的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，纯化装置（1) 具有至少一个密封件（9)，所述密封件（9)密封至少一个朝向流通室（2)的流动分布元件 (5)。16. 根据权利要求1至15的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，密封件(9)以 板式密封件、0形环密封件或带套的0形环密封件的形式构造。17. 根据权利要求1至16的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，流动分布元件 (5)与中空圆筒形构造的连接件(10)连接。18. 根据权利要求1至17的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，连接件（10)具 有快连机构（11)从而与容器连接。19. 根据权利要求1至18的一项或多项所述的纯化装置（1)，其特征在于，流动分布元件 (5)嵌入覆盖机构。20. 根据权利要求1至19的一项或多项所述的纯化装置(1)，用于纯化液晶混合物。21. 具有根据权利要求1至19 一项或多项所述的特征的纯化装置（1)用于纯化液晶混合 物的用途。
【文档编号】G01N30/60GK105980848SQ201480067042
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年12月2日
【发明人】G·浩克, S·玛利, L·格拉西亚迪埃斯, M·乌克里斯, A·贝拉乌, M·哈贝利
【申请人】默克专利股份有限公司