CN102924326B - 液晶化合物，液晶组合物，光学膜和光学层合材料 - Google Patents

液晶化合物，液晶组合物，光学膜和光学层合材料 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液晶化合物，液晶组合物，光学膜和光学层合材料。其中，下式(I)表示的液晶化合物：其中R1至R13表示氢原子，氟原子，甲基，三氟甲氧基，或氰基，X表示-O-、-O-CO-等等，n是0或1，和R14表示-A-CO-C＝CH2，其中A是连接基团。所述液晶化合物具有更高的液晶相上限温度、是化学稳定的、可以便宜地生产和显示大选择性反射波长区Δλ(大Δn)。还公开了含有所述液晶化合物的液晶组合物，具有使用该液晶组合物形成的液晶层的光学膜，和包含基材、在该基材上形成的定向膜、使用该液晶组合物在该定向膜上形成的液晶层的光学层合材料。

Description

液晶化合物,液晶组合物,光学膜和光学层合材料
本申请是申请号为200880005954.4(国际申请日为2008年2月21日)、发明名称为“液晶化合物，液晶组合物，光学膜和光学层合材料”的进入国家阶段的PCT申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及适于生产有机电子材料和医学以及农业化学品中间体，特别是电光液晶显示器液晶材料的液晶化合物，涉及使用所述液晶化合物的液晶组合物，和涉及具有由所述组合物形成的液晶层的光学膜和光学层合材料(optical laminate)。
背景技术
近年来，已经开发出通过具有可聚合官能团的液晶聚合物或液晶化合物的取向处理生产的液晶定向膜来作为用于液晶显示器的光学补偿器等的光学膜。该膜的吸引人之处在于能够提供高度取向，即倾斜取向(oblique orientation)、扭转取向(torsion orientation)等等，其不能通过利用聚合物膜拉伸技术的双折射膜得到。
利用通过包含液晶聚合物或可聚合液晶化合物例如液晶(甲基)丙烯酸酯化合物的化合物和手性化合物的胆甾型取向得到的液晶定向膜(选择性反射膜)的选择性反射特征的胆甾型偏振器(cholesteric polarizer)也已经投入实际应用。
作为选择性反射特征之一的选择性反射中心波长(λ)由式λ＝n×P给出(其中n是平均折射率和P是胆甾型螺距(cholesteric pitch))。所述选择性反射波长区(Δλ)由式Δλ＝Δn×P(其中Δn是(ne-no)，其中ne表示非寻常光折射率和no表示寻常光折射率)给出。因此，为了扩大选择性反射波长区(Δλ)，具有大Δn的材料是理想的。
为了使用选择性反射膜作为液晶显示器的胆甾型偏振器，所述膜必须在可见射线区显示选择性反射。由于在一层选择性反射膜中的选择性反射波长区Δλ通常比可见射线区窄，所以层合两个或更多个选择性反射膜以加宽所述选择性反射波长区Δλ。由于这个原因，使用具有窄选择性反射波长区Δλ的材料的选择性反射膜需要大量的层合层，导致低生产率。因此，具有大Δn的材料(例如可聚合液晶化合物)，即具有宽选择性反射波长区Δλ的材料，是理想的。
但是，通常，已知的具有大Δn的可聚合化合物显示出差的溶解性、适用性和取向性能。它们中的一些不能制造均匀的膜并且难于提供可使用的选择性反射膜。
多年来已知下式(A)所示的连氮化合物(azines)并且被用作液晶化合物。
其中Ra表示烷基和Rb表示烷基、氰基、氟原子、三氟甲氧基等等。
这些化合物是具有优异性能的液晶材料，例如高液晶相上限温度和是相对化学稳定的和制备便宜。
但是，关于与目前使用的一般用途液晶化合物的互溶性，这些连氮化合物并不必然令人满意。虽然通过增加式(A)中侧链烷基中碳原子的数目可以将该互溶性改进到一定的程度，但是这样的化合物具有低液晶相上限温度。
为了解决这样的问题，专利文献1提出了下式(B)示出的液晶化合物。
其中R是氢原子或具有1-12个碳原子的烷基，当R是烷基时所述双键处于反式取代，m表示1-10的整数，n是0或1，W、X和Y各自表示氟原子、氯原子、甲基、氰基或氢原子，和Z表示氟原子、氯原子、氰基、具有1-12个碳原子的烷基或烷氧基，或具有3-12个碳原子的烯基或烯氧基，其中这些基团中的一个或多个氢原子可以被氟原子取代。
这些化合物对热、光等等是化学稳定的，具有优异的液晶性(liquidcrystallinity)，并且可以容易地工业制造。由于所述化合物与通常的液晶化合物和液晶组合物具有优异的互溶性，所以通过使用所述化合物可以显著改进晶体响应时间。因此，所述化合物可以用作具有宽温度范围和能够迅速响应的液晶显示元件的液晶材料的组分。
但是，近年来液晶显示装置的性能一天天在进步，要求发展具有更高液晶相上限温度、化学稳定、可以便宜地制造并显示大Δn的液晶材料。
专利文献1：JP-A-10-147562(USP 6,010,642)
发明内容
本发明要解决的问题
考虑到一般技术中的上述问题实现了本发明并且目的是提供具有更高的液晶相上限温度、化学稳定、可便宜地制备并且显示大选择性反射波长区Δλ(大Δn)的液晶化合物，含有该化合物的液晶组合物，和具有由该组合物形成的液晶层的光学膜和光学层合材料。
解决问题的方式
为了实现上述目的，本发明的发明人进行了大量的研究并且合成了下式(I*)示出的化合物。
其中R*表示氢原子、氟原子、三氟甲基、氰基等等。
发明人已经发现这些化合物对热、光等等是化学稳定的，具有优异的液晶性，可以容易地工业制造，显示出大选择性反射波长区Δλ(即大Δn)，并且可用作用于形成胆甾型液晶层的材料。这一发现导致完成本发明。
因此，本申请的本发明第一方面提供下式(I)显示的液晶化合物：
其中R1至R13各自表示氢原子，卤素原子，具有1-6个碳原子的烷基，具有1-6个碳原子的烷氧基，具有1-6个碳原子的卤代烷基，具有1-6个碳原子的卤代烷氧基，具有2-6个碳原子的烯基，具有2-6个碳原子的烯氧基，氰基，或硫氰酸酯基团；X表示-O-、-O-CO-、或-CO-O-；n是0或1；和R14表示式-A-CO-CR15＝CH2显示的基团，其中R15表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，和A表示连接基团。在上式和其它结构式中-CO-表示羰基。
本发明的第二方面提供包含一种或多种本发明的液晶化合物的液晶组合物。
本发明的所述液晶组合物优选含有(a)本发明的液晶化合物和在分子中具有两个或更多个式-O-CO-CR16＝CH2的基团的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，其中R16表示氢原子或甲基，或(b)本发明的液晶化合物和手性化合物，和更优选地本发明的液晶化合物、多官能(甲基)丙烯酸酯化合物和手性化合物。
本发明的第三方面提供光学膜，其具有使用本发明的液晶组合物形成的液晶层。
本发明的第四方面提供光学层合材料，其包含基材，在该基材上形成的定向膜，和使用本发明的液晶组合物在该定向膜上形成的液晶层。
发明效果
本发明的液晶化合物和液晶组合物是具有高液晶相上限温度的液晶材料，其是化学稳定的，制造成本低，并且显示出大选择性反射波长区Δλ(即大Δn)。
当含有手性化合物时，本发明的液晶组合物具有高液晶相上限温度并且可以形成具有大选择性反射波长区Δλ(即大Δn)的液晶层。
由于具有使用本发明的液晶组合物形成的液晶层，所以本发明的光学膜和光学层合材料是便宜的并且具有高质量。
具体实施方式
本发明将针对以下每一个项目进行详细描述：1)液晶化合物，2)液晶组合物，3)光学膜，和4)光学层合材料。
1)液晶化合物
本发明的液晶化合物是由上述式(I)表示的化合物。
在式(I)中，R1到R13各自表示氢原子；卤素原子例如氟原子，氯原子和溴原子；具有1到6个碳原子的烷基，例如甲基，乙基，丙基，和异丙基；具有1到6个碳原子的烷氧基，例如甲氧基，乙氧基，丙氧基，和异丙氧基；具有1到6个碳原子的卤代烷基例如氟甲基，氯甲基，二氟甲基，二氯甲基，三氟甲基，和三氯甲基；具有1到6个碳原子的卤代烷氧基；例如氟甲氧基，氯甲氧基，二氟甲氧基，二氯甲氧基，三氟甲氧基，和五氟乙氧基；具有2到6个碳原子的烯基，例如乙烯基和烯丙基；具有2到6个碳原子的烯氧基例如烯丙氧基；氰基；或者硫氰酸酯基团(thiocyanate group)。
在所述液晶化合物中，从可获得性的观点来看，优选R1到R3各自表示氢原子，卤素原子，具有1到6个碳原子的烷基，具有1到6碳原子的烷氧基，具有1到6个碳原子的卤代烷基，具有1到6个碳原子的卤代烷氧基，或者氰基，和更优选R1到R3分别表示氢原子，卤素原子，具有1到6个碳原子的烷基，具有1到6个碳原子卤代烷氧基，或者氰基，和R4到R13分别表示氢原子，具有1到6个碳原子的烷基，具有1到6碳原子的烷氧基，或者具有1到6个碳原子的卤代烷基。
X表示-O-、-O-CO-或-CO-O-和n是0或1。
R14表示式-A-CO-CR15＝CH2的基团，其中R15表示氢原子或具有1到6个碳原子的烷基。
A表示连接基团。术语“连接基团”是指单键或二价基团。对由A表示的该连接基团没有特定限制，只要该基团连接苯环和式-C(＝O)-C(R15)＝CH2表示的基团。
-O-，-CO-O-(CHR17)a-O-，-O-CO-O-(CHR18)b-O-，-O-(CHR19)c-O-，或-O-(CH2CHR20O)d-表示的基团优选作为A。
在上述结构式中，R17到R20独立地表示氢原子或甲基，和a，b，c和d表示任意的自然数。当a，b，c或d是2或更大时，-CHR17-表示的基团，-CHR18-表示的基团，-CHR19-表示的基团，和-CH2CHR20O-表示的基团可以分别是相同的或不同的。a，b，c，和d优选是1-1O的整数。
在这些之中，-O-(CHR19)c-O-优选作为A，更优选-O-(CH2)c-O-，和特别优选-O-(CH2)4-O-。
在本发明中，由上述式(I)表示的化合物优选是由下式(Ia)表示的化合物，
其中R1a至R3a各自表示氢原子，卤素原子，具有1-6个碳原子的烷基，具有1-6个碳原子的烷氧基，具有1-6个碳原子的卤代烷基，具有1-6个碳原子的卤代烷氧基，具有2-6个碳原子的烯基，具有2-6个碳原子的烯氧基，或氰基，R8a表示氢原子或具有1-6个碳原子的烷基，和R14和X和上述定义相同，和更优选是由下式(Ib)表示的化合物，
其中R1a至R3a，R8a和R14的含义和上述定义相同。
包括由式(Ib)表示的优选化合物的由式(I)表示的化合物的具体例子在下面给出。在下面的具体例子中，-O-CO-(CH2)2-CO-O-(CH2)2-O-对应于上述“二价基团”。
(制备方法)
例如，本发明的液晶化合物可以如下制备。
(制备方法1)
在本发明的液晶化合物中，化合物(Ic)，其是上述式(I)中n＝1和X＝-O-CO-的化合物，可以如下制备：
其中R1-R9具有和以上定义相同的含义，和Ar表示由式(C)表示的取代苯基。
其中R10-R14具有和以上定义相同的含义。
特别地，首先肼(3)与式(2)的苯甲醛化合物反应得到式(4)的腙化合物，其与式(5)的4-羟基苯甲醛化合物反应得到式(6)的N，N’-腙化合物。
通过使肼(3)与式(2)的苯甲醛化合物反应得到式(4)的腙化合物的反应在合适的有机溶剂中在从室温到该溶剂沸点的温度进行。
虽然无水肼或水合肼可以用作所述肼(3)，但是从易于处理的观点来看优选水合肼。所使用的肼的量通常是0.5-2摩尔，优选0.8-1.2摩尔，相对于每1摩尔式(2)的苯甲醛化合物。
所述有机溶剂的例子包括醇溶剂，例如甲醇，乙醇，丙醇，和异丙醇；醚溶剂，例如二乙醚，四氢呋喃，二烷，和1，2-二甲氧基乙烷；和芳族烃溶剂例如苯，甲苯和二甲苯。
本发明的目标化合物(Ic)可以从所得的产物通过以下方法1-3中的任何一种得到。
其中R1-R9和Ar具有和以上定义相同的含义，和hal表示卤素原子。
(α)方法1
由式(Ic)表示的本发明的化合物通过式Ar-COOH的化合物(其中Ar具有和以上定义相同的含义和“-COOH”表示羧基，下文相同)与式(6)的化合物在脱水剂的存在下的脱水缩合得到。
作为所使用的脱水剂，可以给出N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)，1-[3-(二甲基氨基)丙基]-3-乙基碳二亚胺(WSC)，1，1-羰基二咪唑(CDI)，N，N-二琥珀酰亚氨基碳酸酯(DSC)，Bop试剂(Aldrich，U.S.)，2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基-脲阳离子六氟磷酸盐(HBTU)，2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基-脲阳离子四氟硼酸盐(TBTU)，溴三吡咯烷基六氟磷酸盐(bromotrispyrrolidinophosphoniumhexafluorophosphate)(PyBroP(注册商标)Novabiochem，Germany)，叠氮磷酸二苯酯(diphenyl phosphoric acid azido)(DPPA)，三氯氧化磷，三氯化磷，三苯基膦/N-溴琥珀酰亚胺，等等。
所使用的脱水剂的量通常为1-3摩尔，相对于每1摩尔式Ar-COOH的化合物。
在这种情况下，在反应体系中优选存在碱，例如吡啶，4-(N，N-二甲基氨基)吡啶，三乙胺，二异丙基乙基胺，和二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)。这些碱可以单独使用或两种或更多种组合使用。
所使用的碱的量通常为0.0001-1摩尔，相对于每1摩尔式Ar-COOH的化合物。
所述反应可以在合适的溶剂中进行。
可以使用任何对该反应是惰性的溶剂而没有特别限制。例如，可以给出醚溶剂，例如四氢呋喃，二乙醚，二异丙醚，1，3-二甲氧基乙烷和1，4-二烷；酰胺溶剂，例如N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，1，3-二甲基咪唑啉酮，和N-甲基吡咯烷酮；卤代烃溶剂，例如二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，1，2-二氯乙烷，和氯苯；芳族烃溶剂，例如苯，甲苯，和二甲苯；脂族烃溶剂，例如戊烷，己烷和庚烷；脂环族烃溶剂，例如环戊烷和环己烷；乙腈；二甲基亚砜；和两种或更多种这些溶剂的混合溶剂。
所使用的溶剂的量通常为0.1-1000克，相对于每1克式Ar-COOH的化合物。
所述反应在从-20℃到所用溶剂的沸点的温度平稳进行。
反应时间通常为数分钟到数小时，但是反应时间会根据反应规模变化。
(β)方法2
本发明的式(Ic)的化合物通过制备式Ar-CO-hal的化合物(其中hal表示卤素原子)并在碱的存在下使该得到的化合物与式(6)的化合物反应得到。
作为所使用的碱，可以给出有机碱例如三乙胺，二异丙基乙基胺，吡啶，4-(N，N-二甲基氨基)吡啶，和二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)；无机碱例如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化镁，碳酸钠，碳酸钾，甲醇钠，乙醇钠，和叔丁醇钾；等等。这些碱可以单独使用或两种或更多种组合使用。
相对于每1摩尔式Ar-CO-hal的化合物，所使用的碱的量按摩尔计通常为1-3倍。
所述反应可以在合适的溶剂中进行。
作为所述溶剂，可以给出以上提及的作为(α)方法1中使用的溶剂的相同溶剂。
所述反应在从-20℃到所用溶剂的沸点的温度平稳进行。
(γ)方法3
本发明的式(Ic)的化合物也可以通过使式Ar-COOH的化合物与酸酐反应得到混合酸酐并将该混合酸酐与式(6)的化合物反应得到。
对所使用的酸酐没有特定限制。作为所述酸酐的例子，可以给出乙酸酐，三氟乙酸酐，单氯乙酸酐等等。
所使用的酸酐的量通常为1-10摩尔，相对于每1摩尔式Ar-COOH的化合物。
所述反应可以在合适的溶剂中进行。
可以使用任何对该反应是惰性的溶剂而没有特别限制。例如，可以给出芳族烃溶剂，例如苯，甲苯，和二甲苯；脂族烃溶剂，例如戊烷，己烷和庚烷；脂环族烃溶剂，例如环戊烷，环己烷，环辛烷和十氢化萘；卤代烃溶剂，例如二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，1，2-二氯乙烷，和氯苯；醚溶剂，例如四氢呋喃，二乙醚，二异丙醚，1，3-二甲氧基乙烷和1，4-二烷；酰胺溶剂，例如N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，1，3-二甲基咪唑啉酮，和N-甲基吡咯烷酮；乙腈；二甲基亚砜；和两种或更多种这些溶剂的混合溶剂。
所使用的溶剂的量通常为0.1-1000克，相对于每1克式Ar-COOH的化合物。
所述反应在从-20℃到所用溶剂的沸点的温度平稳进行。
(制备方法2)
在本发明的液晶化合物中，化合物(Id)，其是上述式(I)中n＝0的化合物，可以如下制备：
其中R1-R9和R14具有和以上定义相同的含义。
特别地，肼(3)与式(2)的苯甲醛化合物反应得到式(4)的腙化合物，其与式(5’)的苯甲醛化合物反应得到式(Id)的化合物。所述反应可以以与在上述制备方法1中用于从式(2)的苯甲醛化合物得到式(6)的N，N’-腙化合物的反应相同的方式进行。
(制备方法3)
在本发明的液晶化合物中，化合物(Ie)，其是上述式(I)中n＝0和R14＝-O-CO-CR15＝CH2的化合物，可以如下制备：
其中R1-R9，hal和R15具有和以上定义相同的含义。
特别地，式(Ie)的化合物可以通过使式(10)的羧酸、式(11)的酰卤或式(12)的酸酐与在上述制备方法1中得到的式(6)的N，N’-腙化合物反应得到。这些反应可以以与上述制备方法1中的方法1-3相同的方式进行。
上述式Ar-COOH和R-COOH的羧酸，式Ar-CO-hal和R-CO-hal的酰卤，和式(R-CO)2O的酸酐是已知的化合物并且可以通过一般的方法制备。
在任何反应中，在反应完成后反应产物可以通过有机化学中的普通后处理方法进行处理，并且可以通过一般纯化和分离方式例如柱层析、重结晶、蒸馏等等分离目标化合物。
所述目标化合物的结构可以使用NMR谱、IR光谱、质谱等等通过测量、元素分析等等鉴别。
2)液晶组合物
本发明的液晶组合物(以下有时称为“本发明的组合物”)包含一种或多种本发明的液晶化合物(以下有时称为“本发明的化合物”)。
虽然没有特别限制，但是本发明组合物中本发明化合物的比例通常为组合物总量的1-99wt％，优选为5-60wt％。
除本发明的化合物之外，本发明的组合物优选含有具有两个或更多个式-O-CO-CR16＝CH2的基团的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，其中R16具有和以上定义相同的含义。
加入所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以进一步改进本发明组合物的固化产物的耐热性和耐溶剂性。
在分子中具有两个或更多个式-O-CO-CR16＝CH2(以下称为“(甲基)丙烯酰氧基”)的基团并且不会损害本发明液晶化合物的结晶性和取向的任何化合物都可以用作所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，而没有特别限制。虽然这样的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物可以是液晶化合物或液态非晶化合物(liquid non-crystalline compound)，但是液晶化合物是优选的，具有可以产生具有大Δn的膜的足够大Δn的化合物(液晶化合物)是更优选的。
作为这样的(甲基)丙烯酸酯化合物，由下式(14)表示的化合物是优选的。
其中R16a和R16b独立地表示氢原子或甲基；L1表示-(CH2)d-(其中d是0-10的整数)，-(CH2)eO-(其中e是1-10的整数)，或-(CH2CH2O)f-(其中f是0-3的整数)；L2表示-(CH2)d-(其中d是0-10的整数)，-O(CH2)e-(其中e是1-10的整数)，或-(OCH2CH2)f-(其中f是0-3的整数)；P1和P2独立地表示-CO2-，-O-，-OCO-，-CH＝CH-，或单键；和A1，A2和A3独立地表示对位取代的环状基团。-CO2-或-OCO-具有羰基。
以下基团优选作为A1，A2和A3表示的对位取代的环状基团。
所述对位取代的环状基团上的氢原子可以被具有1-6个碳原子的烷基例如甲基，具有1-6个碳原子的烷氧基例如甲氧基，或卤素原子例如氟原子取代。
作为具有两个或更多个(甲基)丙烯酰氧基团的液态非晶二丙烯酸酯化合物，可以给出其中(甲基)丙烯酰氧基团通过脂肪族烃键合的化合物，其中(甲基)丙烯酰氧基团通过芳族烃键合的化合物，其中(甲基)丙烯酰氧基团直接键合或通过来自多环化合物的亚烷基间隔基键合的化合物，例如JP-A-11-130729中描述的化合物，等等。
作为具有两个(甲基)丙烯酰氧基团的液态非晶化合物的例子，可以给出下式(15)表示的化合物。
其中Q是具有2-12个碳原子的直链或支链亚烷基，R16c和R16d独立地表示氢原子或甲基。
作为具有三个(甲基)丙烯酰氧基团的液态非晶化合物的例子，可以给出下式(16)表示的化合物。
其中E，F和G独立地表示-(CH2)g-，-(CH2)h-，或-(CH2)i-(其中g，h和i是0-10的整数，条件是它们中的两个或更多个不同时是0)，R16e，R16f和R16g独立地表示氢原子或甲基，和R18表示氢原子或具有1-4个碳原子的烷基。
除了上述化合物以外还存在本领域已知的很多具有两个或更多个(甲基)丙烯酰氧基团的液晶化合物和液态非晶化合物。这些其它化合物可以用作本发明液晶组合物的所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
虽然不特别限定，但是对于100重量份本发明的液晶化合物，所述包含两个或更多个(甲基)丙烯酰氧基团的多官能(甲基)丙烯酸酯的用量优选为10-1000重量份，更优选100-800重量份。
作为上述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的具体例子，可以给出描述于PCT申请的公开日语翻译11-513360(USP5833880)和PCT申请的公开日语翻译11-513019(USP6136225)中的化合物。
除本发明的液晶化合物和所述多官能(甲基)丙烯酸酯化合物之外，本发明的组合物优选含有手性化合物。由于包含所述手性化合物，所述组合物可以形成胆甾型液晶层。
可以使用通常已知的手性化合物而没有特定限制。例如，合适地可以使用JP-A-2005-289881，JP-A-2004-115414，JP-A-2003-66214，JP-A-2003-313187，JP-A-2003-342219，JP-A-2000-290315，JP-A-6-072962，USP 6,468,444，和WO 98/00428中披露的手性化合物。这样的化合物在商业上可以作为BASF制造的“Paliocolor LC756”和ADEKA制造的“Chiracole CNL617R”或“Chiracole CNL-686L”得到。
本发明组合物中液晶化合物与手性化合物的比例就重量比而言为100∶1-1∶1。
为了改进取向和向基材的施加性，按照需要，可以向本发明的组合物添加各种添加剂，例如流平剂(leveling agent)，稳定剂和增塑剂。
其它添加剂的类型和数量通常是本领域技术人员已知的，或可以通过几个初步实验确定。
所添加的其它添加剂的量通常为组合物总量的0-10wt％。
本发明的组合物可以通过将本发明的液晶化合物与按照需要使用的所述多(甲基)丙烯酸酯化合物和手性化合物，以及后面提及的聚合引发剂和任选的添加剂溶解在合适的溶剂中制备。
作为所使用的溶剂的具体例子，可以给出酮例如环己酮和甲乙酮，酯例如乙酸丁酯和乙酸戊酯，和卤代烃例如氯仿，二氯甲烷和二氯乙烷。
如此得到的本发明的组合物可以用作用于形成后面描述的本发明光学膜和本发明光学层合材料的液晶层的原材料。
3)光学膜
本发明的光学膜具有使用本发明的液晶组合物形成的液晶层。
本发明的光学膜可以具有任何结构，例如其中所述光学膜在取向基材上形成的结构(取向基材/(定向膜)/光学膜)，其中所述光学膜被转移到不同于所述取向基材的透明基材膜上的结构(透明基材膜/光学膜)，或当所述光学膜是可自支撑的时光学膜单层结构(光学膜)。
本发明的光学膜可以通过以下方法制备：(A)将本发明液晶组合物的溶液施加到取向基材上，干燥涂覆的膜，和使所述膜经受热处理(液晶的取向)和辐照/加热处理(聚合)的方法，或(B)将通过聚合本发明的液晶组合物得到的液晶聚合物的溶液施加到取向基材上的方法。
当在上述方法(A)或(B)中聚合本发明的组合物时，将引发剂加入所述组合物中。
作为所述引发剂，优选自由基聚合引发剂。
所述自由基聚合引发剂包括热-自由基生成试剂(其通过被加热而引发自由基聚合)和光-自由基生成试剂(其通过被辐照引发自由基聚合)。
所述热-自由基生成试剂包括有机过氧化物，例如1，1-双(叔丁基过氧基)-2-甲基环己烷，1，1-双(叔己基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷，1，1-双(叔己基过氧基)环己烷，1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷，1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷，2，2-双(4，4-二-丁基过氧基环己基)丙烷，1，1-双(叔丁基过氧基)环十二烷，叔己基过氧基异丙基单碳酸酯，过马来酸叔丁酯，过-3，5，5-三甲基己酸叔丁酯，过月桂酸叔丁酯，2，5-二甲基-2，5-二(m-甲苯酰过氧基)己烷，叔丁基过氧基异丙基单碳酸酯，叔丁基过氧基-2-乙基己基单碳酸酯，过苯甲酸叔己酯，2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰基过氧基)己烷，过乙酸叔丁酯，2，2-双(叔丁基过氧基)丁烷，过苯甲酸叔丁酯，正丁基-4，4-双(叔丁基过氧基)戊酸酯，过间苯二甲酸二-叔丁基酯，α，α-双(叔丁基过氧基)二异丙基苯，过氧化二枯基，2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷，过氧化叔丁基枯基，过氧化二叔丁基，p-menthanehydroperoxide，2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)hexin-3，氢过氧化二异丙基苯，叔丁基三甲基甲硅烷基过氧化物，氢过氧化1，1，3，3-四甲基丁基，氢过氧化枯烯，氢过氧化叔己基，氢过氧化叔丁基，和过氧化苯甲酰；偶氮化合物例如偶氮二异丁腈，1，1-偶氮双(环己烷-1-腈)，2-(氨基甲酰基偶氮)-异丁腈，2-苯基偶氮-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈，偶氮二叔辛烷，偶氮二叔丁烷，和2，2’-偶氮双[N-(2-丙烯基)-2-甲基丙酰胺]；等等。
所述有机过氧化物也可以通过结合还原剂作为氧化还原反应试剂使用。
所述光-自由基生成试剂的例子包括苯偶姻类例如苯偶姻，苯偶姻甲基醚，和苯偶姻丙基醚；苯乙酮类例如苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮，1，1-二氯苯乙酮，1-羟基环己基苯基酮，2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-丙-1-酮，和N，N-二甲基氨基苯乙酮；蒽醌类例如2-甲基蒽醌，1-氯蒽醌，和2-戊基蒽醌；噻吨酮类(thioxanethones)例如2，4-二甲基噻吨酮，2，4-二乙基噻吨酮，2-氯噻吨酮，和2，4-二异丙基噻吨酮；缩酮类例如苯乙酮二甲基缩酮和苄基二甲基缩酮；二苯甲酮类例如二苯甲酮，甲基二苯甲酮，4，4-二氯二苯甲酮，4，4-双(二乙基氨基)二苯甲酮，Michiler’s酮，和4-苯甲酰基-4-甲基二苯硫醚；和2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
作为光-自由基生成试剂的具体例子，可以给出Ciba SpecialtyChemicals，Co.生产的Irgacure 907，Irgacure 184，Irgacure 369，Irgacure651等等。
这些聚合引发剂可以单独使用或两种或更多种组合使用。
作为上述方法(A)和(B)中使用的取向基材，可以给出合成树脂例如聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚砜、聚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、polyallylate、三乙酰基纤维素、环氧树脂、酚树脂、降冰片烯树脂等等的膜，以及由这些合成树脂膜制备的单轴定向膜。
可以使用通常已知的提供具有取向功能的基材的方法而没有特定限制。特别地，可以给出用织物等等摩擦基材的表面的方法，在基材表面上形成聚酰亚胺、聚乙烯醇等的有机薄膜并用织物摩擦该有机薄膜的方法，通过SiO2倾斜蒸发到基材上形成定向膜的方法，用偏振光或非偏振光辐照在分子中具有通过光二聚化而具有反应性的官能团的有机薄膜或在分子中具有光学异构化的官能团的有机薄膜的方法，等等。
为了提供均匀取向的状态，可以使用能够容易地控制液晶分子的取向状态的聚酰亚胺薄膜，其给出在一般的扭曲向列元件或超扭曲向列元件中使用的预倾角(pretilt angle)。
通常，当使液晶组合物与具有取向功能的基材发生接触时，靠近所述基材在沿着基材被取向处理的方向中液晶分子被取向。液晶分子取向的方向(水平，倾斜，或垂直)很大程度上受到基材的取向方法的影响。
例如，当在基材上提供具有非常小的预倾角的取向膜时(其用于平面内切换(IPS)系统的液晶显示元件)，得到几乎水平取向的可聚合液晶层。
当在基材上提供用于TN型液晶显示元件的定向膜时，得到具有轻微倾斜取向的可聚合液晶层，而当在基材上提供用于STN型液晶显示元件的定向膜时，得到具有显著倾斜取向的可聚合液晶层。
当使本发明的组合物与具有预倾角的具有水平取向功能的基材发生接触时，可以得到从靠近所述基材到靠近空气界面均匀或连续改变所述角度的被倾斜取向的光学各向异性体。
在其中用偏振光或非偏振光辐照具有通过光二聚化反应而具有反应性的官能团的有机薄膜或在分子中具有通过辐射而被异构化的官能团的有机薄膜(以后简称为“光学定向膜”)的方法(光学取向方法)中，可以得到具有各自的取向方向与其它不同的以图案形式分布的区域的基材。
首先，具有在其上提供的光学定向膜的基材被用波长在该光学定向膜的吸收带之内的光辐照以制备可以在其上得到均匀取向的基材。在此之后，用掩模覆盖该基材并用具有该光学定向膜的吸收波长的不同于该第一辐照光的光进行辐照，例如具有不同偏振状态的光或具有不同辐照角和方向的光，以在辐照区域上选择性向该膜提供不同于通过第一辐照得到的区域的取向功能。
如果使本发明的组合物与通过上述方法得到的在其上取向功能不同的区域以图案形式分布的基材发生接触，则其中取向方向以图案形式具有差异的区域根据基材的取向功能分布。如果以这种状态实施照射聚合，则可以得到具有取向图案的液晶聚合物膜。
当使用其中具有不同取向方向的区域以图案形式分布的具有大约水平取向功能的基材作为上述基材时，可以得到特别可用作相差膜的液晶聚合物膜。
此外，作为得到取向的图案的其它方法，也可以给出不使用光学定向膜的方法，例如用AFM传感针摩擦定向膜的方法，蚀刻光学各向异构体的方法，等等。使用光学定向膜的方法是简单的和优选的。
在上述方法(A)中，首先将本发明的组合物涂覆到取向基材上。可以使用确保均匀涂覆的各种通常已知的施加方法而没有特定限制。例如，可以给出辊涂方法，口模式涂覆方法，浸涂方法，帘涂方法，旋涂方法等等。在涂覆之后可以提供溶剂去除(干燥)步骤，例如使用加热器或吹热空气的方法。
然后干燥本发明组合物的涂覆的膜，按照需要通过热处理等等定向液晶，和聚合(固化)所述组合物以制备在取向基材上具有液晶层的光学膜。
本发明组合物的干燥膜的所述热处理是通过在液晶相生成温度范围中加热所述组合物利用所述液晶组合物内在具有的自取向能力取向所述液晶的步骤。这样的热处理使得能够制备与简单涂覆所述组合物的方法相比具有更小取向缺陷的均匀液晶聚合物膜。
最佳条件和临界值根据所使用的液晶组合物的液晶相行为温度(转变温度)而变化。所述热处理的温度通常是10-200℃，优选是20-150℃。
热处理时间通常是3秒-30分钟，优选10秒-10分钟。如果热处理时间小于3秒，则液晶可能没有充分取向。长于30分钟的热处理时间过度地损害了生产率。在通过热处理等等完成液晶取向之后，在取向基材上的液晶组合物按原样通过聚合反应被固化。
在涂覆之后，优选使组合物中的液晶分子以其中向列相被保持的状态均匀取向。特别地，所述取向可以通过加速液晶取向的热处理进行促进。
所述热处理按如下描述进行。特别地，在将本发明的液晶组合物涂覆到基材上之后，将所述涂层加热到高于组合物的向列相和各向同性液相的相转变温度(以后简称为“N-I转变温度”)的温度，以使液晶组合物采取各向同性液体状态。然后按照要求逐渐冷却液晶组合物，以使得显示出向列相。在这种情况下，优选将组合物保持在显示液晶相的温度以使液晶相畴充分生长为单畴。
在将本发明的液晶组合物涂覆到基材上之后，可以在显示出液晶组合物的向列相的温度加热涂覆的组合物特定的一段时间。
如果所述温度过高，则由于不希望的聚合反应所述可聚合的液晶化合物可能被破坏。如果过度冷却，则所述可聚合的液晶组合物可能导致相分离和沉积晶体，产生高阶液晶相(high order liquid crystal phase)如近晶相，使得不可能实现取向处理。
在这样的均匀取向之后，将涂覆的膜冷却到液晶相不导致相分离的最低温度(即冷却到过度冷却条件)，并在该温度聚合同时保持液晶相被取向，由此可以得到具有高取向等级和优异透明性的液晶聚合物膜。
当本发明的组合物含有热自由基生成试剂时，可以通过加热本发明组合物的涂覆膜形成液晶聚合物膜。加热所述组合物的涂覆膜的温度优选为40-250℃，更优选50-200℃。
当本发明的组合物含有光自由基生成试剂时，可以通过辐照通过聚合本发明组合物的涂覆膜形成液晶层。在本发明中后者是优选的。
虽然各种方法都可以用于聚合本发明的树脂组合物而没有特定限制，但是通过辐照波长为350-400nm的光而聚合涂覆的膜的方法是优选的。由于所述液晶化合物的紫外辐射吸收末端延伸到接近350nm，特别是当可聚合液晶化合物的Δn为0.18或更大时，所以优选只照射波长为350-400nm的光，其只困难地被可聚合液晶化合物吸收(which isabsorbed only with difficulty by the polymerizable liquid crystallinecompound)。通过光聚合引发剂进行的可聚合液晶化合物在涂覆膜的整个厚度方向的有效聚合通过辐照光(包括波长在该范围中的光)而引发，由此，可以形成具有所述可聚合液晶化合物的宽选择性反射区的胆甾型液晶层。
可聚合液晶化合物的聚合转化率达到100％所需的紫外辐射的量根据可聚合液晶化合物而变化。波长为350nm-400nm的光的总剂量通常为200-1500mJ/cm2。
波长为350-400nm的光的辐射时间优选为0.1-10秒，更优选0.1-5秒，和仍更优选0.1-3秒。以上范围内的辐射时间能够提高液晶聚合物膜的生产率。
在以上方法(B)中，首先通过聚合本发明的组合物获得液晶聚合物。然后，制备所得到的液晶聚合物的溶液，并通过将所述溶液施加到取向基材上的方法制备光学膜。
本发明的组合物的聚合可以在合适的有机溶剂中进行。可以使用任何惰性溶剂而没有特别限制。例子包括酮如环己酮和甲乙酮，酯如乙酸丁酯和乙酸戊酯，和卤代烃例如氯仿，二氯甲烷和二氯乙烷。这些之中，从易于处理的观点来看优选具有60-250℃，特别是60-150℃的沸点的溶剂。
在聚合反应之后，将目标液晶聚合物从聚合反应溶液分离。
所述液晶聚合物的数均分子量优选为2,000-500,000，更优选为5,000-300,000。如果数均分子量小于2,000，则膜可能由于机械强度的缺乏而在层合步骤等等期间受到破坏。如果大于500,000，则溶液的粘度大，导致可涂覆性的降低。此外，所述聚合物在溶剂中的溶解性可能降低。
这样，通过本发明的液晶化合物的聚合获得液晶聚合物，由于在分子中均匀分布的交联点，其显示出高交联效率。从而所述聚合物具有高硬度。
优选所获得的液晶聚合物具有2H或更大的根据JIS K 5600-5-4的铅笔硬度。当被用作光学膜或光学层合材料时，可以将具有高硬度的液晶聚合物与其它功能材料层压到基材如玻璃上而不破坏表面。
然后，将所得到的液晶聚合物溶解到合适的有机溶剂中以制备溶液。
作为用于溶解所述液晶聚合物的溶剂，可以给出酮如丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环戊酮和环己酮；酯如乙酸丁酯和乙酸戊酯；卤代烃如二氯甲烷、三氯甲烷和二氯乙烷；和醚如四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷和1，4-二烷。
接着，将所述溶液施加到合适的支撑体上以获得涂覆的膜。干燥后，将涂覆的材料加热成为各向同性液体，将其逐渐冷却以保持液晶态。
可以采用通常已知的方法将液晶聚合物的溶液涂覆到支撑体上。例子包括帘涂法、甩涂法(knockout coating method)、辊涂法、旋涂法、浸涂法、棒涂法、喷涂法、坡流涂覆方法(slide coating method)、印刷涂覆法等等。
通过以上方法(A)或方法(B)获得的光学膜是足够强的膜。具体地，液晶基元(mesogens)是通过固化反应三维键接的，从而与固化前的膜相比不仅提高了耐热性(保持液晶取向的上限温度)，而且明显改善机械强度如耐刮伤性、抗磨损性能和抗开裂性能。
所述膜的取向结构可以通过适当选择任选地加入到本发明的组合物中的化合物进行控制。可以制备其中向列取向、扭转向列取向、胆甾型取向、向列杂化取向等等被固定的光学膜。所述膜根据取向类型被用于各种应用。
在这些之中，其中固定有向列取向和扭转向列取向的光学膜例如起到相差膜的作用，并被用作STN-型、TN-型、OCB-型或HAN-型透射或反射液晶显示设备的补偿器。
可以将其中固定了向列杂化取向的膜用作相差膜或当从前方观察时利用延迟的波长板，或作为根据延迟值的方向(膜的倾斜)利用不对称性能的TN-型液晶显示器的视角改善膜。
可以将具有1/4波长板功能的所述光学膜与偏振板结合使用作为在EL显示设备中使用的反射型液晶显示器的防反射滤光片。
其中固定有胆甾型取向的光学膜(选择性反射膜)可以通过聚合含有手性化合物的液晶组合物制备。所述选择性反射膜在可见射线区的一部分中具有选择性反射波长区。可以通过调节所使用的手性化合物的量适当地改变所述选择性反射波长区。
作为将选择性反射膜的选择性反射波长区扩大到整个可见射线区的方法，可以给出层合两个或更多个通过改变将加入的手性化合物的量制备的选择性反射膜的方法，和在得到的选择性反射膜上分层涂覆具有不同选择性反射波长区的液晶组合物溶液的方法。
可以通过将相差膜层合到选择性反射膜上获得胆甾型偏振器。作为相差膜，λ/4板是适合的。例如，使用通过拉伸聚合物膜和具有由液晶材料组成的光学各向异性层的液晶取向膜获得的双折射膜。尽管可以使用任何通常已知的材料而无特殊限制作为用作λ/4板的拉伸膜的材料，但是优选聚碳酸酯、降冰片烯树脂、聚乙烯醇等等。
胆甾型偏振器可以通过以下方法制备：将选择性反射膜和λ/4板层合的方法，或将选择性反射膜层合到λ/4板上的方法，其具有通过涂覆并取向所述液晶组合物而固定于其上的液晶膜。
此外，可以通过层合方法层合两层或更多层此类液晶聚合物膜，以获得多层偏振器，其通过适当选择所选择的液晶聚合物膜的波长而覆盖可见光谱的全部光(EP 0 720 041)。
除了制备这种多层偏振器，可以通过结合合适的化合物和合适的工艺条件而将所述液晶聚合物膜用于制造宽频带偏振器。可以使用例如在WO 98/08135、EP 0606940、GB2312529和WO 96/02016中描述的方法。
使用本发明的组合物可以制备滤色器。为了制备滤色器，根据本领域技术人员通常使用的涂覆方法可以适当应用所需的波长。
此外，还可以使用胆甾型液晶的热致变色。胆甾层的颜色通过调节温度从红色经由绿色变成蓝色。特定的区域可以使用掩模在规定的温度被聚合。
除了所述选择性反射膜以外，可以将所获得的光学膜用作相差膜(光学补偿膜)、扭转相差膜、倾斜相差膜等等。
可以通过形成将要在取向膜上通过加热被取向的液晶组合物获得所述相差膜。可以通过将少量的手性化合物加入到液晶组合物中获得扭转相差膜。可以通过加入的手性化合物的量自由地控制扭转角。可以将通过偏振紫外辐射的倾斜照射获得的光学定向膜用作定向膜而获得倾斜取向相差膜。可以通过照射角和偏振紫外辐射的剂量控制倾度角(angle of gradient)。
4)光学层合材料
本发明的光学层合材料包括基材、在所述基材上形成的定向膜和使用本发明的液晶组合物在所述定向膜上形成的液晶层。
作为本发明的光学层合材料的例子，可以给出圆形偏振光分离片、延迟膜、用于液晶显示元件的取向膜、偏振板、视角扩大板、滤色器、低通滤波器、光学偏振棱镜和各种滤光器。
实施例
将通过实施例和对比实施例的方式更详细地描述本发明。但是，本发明不限于这些实施例。
(实施例1)化合物1的合成
化合物1
将通过把3重量份的4-氟苯甲醛溶解在50重量份的乙醇中获得的溶液加入到10重量份的一水合肼中，并将混合物在室温搅拌2小时。将50重量份的二氯甲烷加入到所述反应混合物中，并用50重量份的饱和碳酸氢钠水溶液将所得到的混合物洗涤3次。在加入1重量份的三乙胺后，使有机层脱水并使用无水硫酸钠干燥。减压蒸发溶剂。加入1重量份的三乙胺，然后加入50重量份的乙醇和3重量份的4-羟基苯甲醛。将混合物在室温搅拌8小时。
将50重量份的二氯甲烷加入到反应混合物中，用50重量份的饱和碳酸氢钠水溶液将所得到的混合物洗涤3次，并减压蒸发溶剂。通过硅胶柱色谱纯化残余物获得4.1重量份的N-(4-氟苯亚甲基)-N’-(4-羟基苯亚甲基)肼。
将1重量份的N-(4-氟苯亚甲基)-N’-(4-羟基苯亚甲基)肼、1重量份的4-(4-丙烯酰氧基丁基-1-氧)苯甲酸和0.05重量份的4-(N，N-二甲氨基)吡啶(DMAP)溶解到50重量份的1，4-二烷中。在搅拌的同时将1.5重量份的二环己基碳二亚胺(DCC)加入所得到的溶液中。在室温搅拌整个混合物20小时后，通过过滤将产生的沉淀物除去，并减压蒸发溶剂。通过硅胶柱色谱纯化残余物，获得1.2重量份的化合物1。得率为42％。
化合物的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.64(d，2H)，8.14(d，2H)，7.90(d，2H)，7.85(d，1H)，7.83(d，1H)，7.31(d，2H)，7.14(t，2H)，6.97(d，2H)，6.41(dd，1H)，6.12(dd，1H)，5.83(dd，1H)，4.25(t，2H)，4.09(t，2H)，1.91(m，4H)
所获得的化合物1在108℃被相转变为向列相。
(实施例2)化合物2的合成
化合物2
除了使用4-氰基苯甲醛代替4-氟苯甲醛以外，通过与实施例1相同的方法获得所述目标化合物。得率为51％。
化合物2的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.66(d，2H)，8.15(d，2H)，7.95(d，2H)，7.92(d，2H)，7.74(d，2H)，7.33(d，2H)，6.98(d，2H)，6.41(dd，1H)，6.13(dd，1H)，5.84(dd，1H)，4.26(t，2H)，4.10(t，2H)，1.92(m，4H)
所获得的化合物2在130℃被相转变为向列相。
(实施例3)化合物3的合成
化合物3
除了使用3，5-二氟苯甲醛代替4-氟苯甲醛外，通过与实施例1中相同的方法获得所述目标化合物。得率为49％。
化合物3的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.60(d，2H)，8.14(d，2H)，7.91(d，2H)，7.37(m，2H)，7.32(d，2H)，6.97(d，2H)，6.89(m，1H)，6.41(dd，1H)，6.13(dd，1H)，5.83(dd，1H)，4.26(t，2H)，4.09(t，2H)，1.92(m，4H)
所获得的化合物3在123℃被相转变为向列相。
(实施例4)化合物4的合成
化合物4
除了使用4-三氟甲氧基苯甲醛代替4-氟苯甲醛外，通过与实施例1中相同的方法获得所述目标化合物。得率为55％。
化合物4的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8，66(d，2H)，7.90(t，4H)，7.31(t，4H)，6.98(d，2H)，6.41(dd，1H)，6.13(dd，1H)，5.84(dd，1H)，4.26(t，2H)，4.10(t，2H)，1.93(m，4H)
所获得的化合物4在109℃被相转变为向列相。
(实施例5)化合物5的合成
化合物5
除了使用4-氰基醛代替4-氟苯甲醛和使用3-甲基-4-羟基苯甲醛代替4-羟基苯甲醛外，通过与实施例1中相同的方法获得所述目标化合物。得率为32％。
化合物5的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.63(d，2H)，7.95(d，2H)，7.78(s，1H)，7.72(d，2H)，7.69(d，1H)，7.18(d，1H)，6.66(dd，1H)，6.37(dd，1H)，6.07(dd，1H)，2.26(s，3H)
所获得的化合物5在149℃被相转变为向列相。
(实施例6)化合物6的合成
化合物6
除了使用丙烯酸代替4-(4-丙烯酰氧基丁基-1-氧)苯甲酸外，通过与实施例1相同的方法获得所述目标化合物。得率为66％。
化合物6的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.62(d，2H)，7.88(s，1H)，7.85(d，1H)，7.83(d，1H)，7.81(s，1H)，7.23(d，2H)，7.13(t，2H)，6.62(dd，1H)，6.32(dd，1H)，6.03(dd，1H)
所获得的化合物6在118℃被相转变为向列相。
(实施例7)化合物7的合成
化合物7
除了使用4-氰基苯甲醛代替4-氟苯甲醛，使用3-甲基-4-羟基苯甲醛代替4-羟基苯甲醛，和使用丙烯酸代替4-(4-丙烯酰氧基丁基-1-氧)苯甲酸外，通过与实施例1中相同的方法获得所述目标化合物。得率为43％。
化合物7的1H-NMR数据如下。
1H-NMR(CDCl3)δppm：8.65(d，2H)，8.17(d，2H)，7.95(d，2H)，7.81(s，1H)，7.74(d，2H)，7.72(d，1H)，7.26(d，1H)，6.99(d，2H)，6.42(dd，1H)，6.13(dd，1H)，5.84(dd，1H)，4.26(t，2H)，4.11(t，2H)，2.30(s，3H)，1.92(m，4H)
所获得的化合物7在128℃被相转变为向列相。
(实施例8-14)
(1)具有定向膜的透明树脂材料的制备
通过电晕放电加工脂环族烯烃聚合物膜(由Optes，Inc.生产的“Zeonor film ZF14-100”)的两个面。使用#2绕线棒用5％的聚乙烯醇水溶液涂覆所述膜的一个面。干燥涂层以形成厚度为0.1μm的取向膜。摩擦所述取向膜以制备具有取向膜的透明树脂基材。
(2)胆甾型液晶层的形成
按表中所示的比例(wt％)混合表1中示出的组分，从而制备固体含量为40％的胆甾型液晶组合物。使用#8绕线棒将所述胆甾型液晶组合物涂覆到上述(1)中制备的具有取向膜的透明基材的取向膜一面上。在75℃取向处理5分钟后，用波长为350-400nm的UV光以5mJ/cm2的剂量在两面照射所述涂覆膜。在放在100℃烘箱中3分钟后，用波长为350-400nm的紫外光以200mJ/cm2的剂量照射所述基材具有涂覆膜的一面以固化所述涂层，从而获得具有胆甾型树脂层的厚度为4μm的胆甾型液晶膜。
(3)圆型偏振分离片的评价
使用分光光度计(由Otsuka Electronics Co.，Ltd.生产的瞬时多光度测量系统“MCPD-3000”)和显微镜(由Nikon Corp.制造的“ECLIPSEE600-POL”偏光显微镜)测量(2)中制备的膜的透射光谱。选择性反射的中心波长和选择性反射区的半宽在表1中示出。
(对比实施例1)
除了不使用化合物1以外，以与实施例8中相同的方法制备圆形偏振分离片。测量所述膜的选择性反射的中心波长和选择性反射区的半宽(表1，对比实施例1)。
(对比实施例2)
除了使用不具有可聚合基团的化合物8(在下面示出)代替化合物1以外，按照与实施例8中相同的方法制备膜。由于晶体的沉积无法测量透射光谱(表1，对比实施例2)。
化合物8
在表1中，使用以下液晶化合物、手性化合物(手性试剂)、聚合引发剂、表面活性剂和溶剂。单位为质量份。
(1)液晶化合物：由下式表示的多官能丙烯酸酯化合物(由BASF生产的“LC242”)
(2)手性试剂：由BASF生产的“LC756”
(3)聚合引发剂：由Ciba Specialty Chemicals Co.生产的“IRGACURE379”
(4)表面活性剂：由AGC SEIMI CHEMICAL CO.，LTD.生产的“KH40”
(5)溶剂：环戊酮
表1
从表1可以看出，由含有实施例1-7的化合物1-化合物7的液晶组合物形成的实施例8-14的胆甾型液晶层显示630-660nm的选择性反射中心波长和显示85-95nm的宽反射区宽度。
在另一方面，由不含化合物1的液晶组合物形成的对比实施例1的胆甾型液晶层显示515nm的选择性反射中心波长和显示50nm的窄反射区宽度。
含有化合物8的对比实施例2的液晶组合物沉积晶体，不能形成均匀的胆甾型液晶层。
工业实用性
本发明的液晶化合物和液晶组合物是具有高液晶相上限温度、化学稳定、生产成本低和显示大选择性反射波长区Δλ(即大Δn)的液晶材料。
本发明的具有使用本发明的液晶组合物形成的液晶层的光学膜和光学层合材料是便宜的并具有高质量。

Claims (6)

1.液晶化合物，其选自下述化合物1～7：
2.液晶组合物，包含一种或多种根据权利要求1的液晶化合物。
3.根据权利要求2的液晶组合物，进一步包含在分子中具有两个或更多个式-O-CO-CR16＝CH2表示的基团的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物，其中R16表示氢原子或甲基。
4.根据权利要求2或3的液晶组合物，进一步包含手性化合物。
5.光学膜，其具有使用根据权利要求2-4任一项的液晶组合物形成的液晶层。
6.光学层合材料，其包含基材、在该基材上形成的定向膜和使用根据权利要求2-4任一项的液晶组合物在该定向膜上形成的液晶层。
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