JP2001511205A - キラルネマチックポリエステル - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、イソソルビット単位、イソマンニット単位及び/又はイソイジド単位を含む柔軟な連鎖を有する液晶性キラルネマチックポリエステルに関するものである。該ポリエステルは、非晶質であり、安定性のグランドジーン組織を形成するが、これは、ガラス転移温度を下回る冷却の際に凍結される。従って、殊に表面被覆材料として使用可能である。
Description
【発明の詳細な説明】
キラルネマチックポリエステル
本発明は、液晶性キラルネマチックポリエステルに関するものである。
形状異方性物質の昇温の際に、液晶性相、いわゆるメソ相は生じることがある
。個々の相は、一方では、分子重心の空間配置によって並びに他方では、長軸に
対する分子配置によって区別される(G.W.Gray、P.A.winsor、Liquid Cryst
als and Plastic Crystals、Ellis Horwood Limited、Chichester 1974)。
ネマチック液晶性相は、分子の長軸の平行配向によって際立っている(一次元秩
序状態)。ネマチック相を構成する分子がキラルであるという前提条件下では、
いわゆるキラルネマチック(コレステリック)相を生じるが、この場合、分子の
長軸は、その垂直方向に対して螺旋状の上部構造を形成している(H
)。キラル分子部分は、液晶性分子自体の中に存在しているか又はドーパントと
してネマチック相に添加することができるが、この場合、キラルネマチック相が
誘導される。前記の現象は、まず、コレステロール誘導体について研究が行われ
た(例えばH.Baessler、M.M.Labes、J.Chem.Phys.52,631(
1970))。
キラルネマチック相は、特別な光学的性質:高い旋光度並びにキラルネマチッ
ク層中での円偏光の選択的反射によって発生する顕著な円偏光二色性を有してい
る。螺旋状の上部構造のピッチが可視光線の波長に相応する場合には、いわゆる
グランドジーン組織の形成につながる。視覚に応じて異なって見える色は、螺旋
状の上部構造のピッチに左右されるが、ピッチ自体は、キラル成分のねじれ能力
に左右されている。この場合殊に、キラルドーパントの濃度の変化によって、ピ
ッチ、ひいてはキラルネマチック層の選択的に反射した光線の波長を変化させる
ことができる。かかるキラルネマチック系には、実際の使用にとっての重要な可
能性がある。従って、メソゲンアクリル酸エステル中へのキラル分子部分の組み
込み及び、例えば光架橋によるキラルネマチック相中での配向によって安定した
着色架橋物を製造することができるが、しかし、そのキラル成分の濃度は、もは
や変更することができない(G.Galli、M.Laus、A.Angelon、Makromol.Chemie
187、2289(1986))。ネマチックアクリル酸エステルへの非架橋
性のキラル化合物の混入により、光架橋によって着色ポリマーを製造することが
できるが、これは、更に大量の可溶性の成分を含有している(I.Heyndricks、D
.J.Broer、Mol.Cryst.Liq.Cryst.203、113(1991)
)。更に、定義された環式シロキサンを用いるコレステロール誘導体とアクリレ
ート含有メソゲンとからなる混合物のランダムなヒドロシリル化によって、キラ
ルネマチック架橋物を取得することができるが、この場合、キラル成分は、使用
した材料の50%までの割合になっていることがあるが;しかし、このポリマー
は、なお著量の可溶性分を含有している(F.H.Kre
r、講演No.7、第22回液晶会議、フライブルク、1993)。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第3535547号公報中には、コレステロー
ル含有モノアクリレートの混合物を光架橋により処理してキラルネマチック層に
することができる方法が記載されている。但し、混合物中のキラル成分の総量は
、約94重量%である。純粋な側鎖ポリマーとしては、かかる材料は、確かに機
械的に極めて安定性だというのではないが、しかし、安定性の向上は、高架橋性
の希釈剤によって達成することができる。
また、メソゲン構造体が主鎖の中に組み込まれている多数のキラルネマチック
ポリエステルは、例えばS.Vilasagar、A.Blumstein、Mol.Cryst.Liq.Cryst
.(1980)、56、(8)、263〜9;A.Blumstein、S.Vilasagar、S
.Ponratham、S.B.Clough、R.B.Blumstein、G.Maret、J.Polym.Sci.、Po
l
ym.Phys.Ed.(1982)、20(5)、877〜92;E.Chiellini、G.G
alli、C.Malanga、N.Spassky、Polym.Bull.(1983)、9(6〜7)、
(336〜43);H.J.Park、J.I.Jin、R.W.Leng、Polymer(1985)
、26(9)、1301〜6;J.I.Jin、E.J.Choi、K.Y.Lee、Polym.J.
(1986)、18(1)、99、101;J.I.Jin、S.C.Lee、S.D.Chi
、J.H.Chang;Pollimo(1986)、(6)、635〜40;J.M.G.Cowie
、H.H.Wu、Makromol、Chem.(1988)、189(7)、1511〜16;
V.V.Zuev、I.G.Denisov、S.S.Skorokhodov、Vysokomol.Soedin.、Ser.A
(1989、31(5)、1056〜61;A.S.Angeloni、D.Caretti、C.C
arlini、E.Chiellini、G.Galli、A.Altomare、R.Solaro、M.Laus、Liq.Cr
yst.(1986)、4(5)、513〜27;K.Fujishiro、R.W.Lenz、Mac
romolecules(1992)、25(1)、88〜95;K.Fujishiro、R.W.Len
z、Macromolecules(1992)、25(1)、81〜7;V.V.Zuev、I.G.D
enisov、S.S.Skorokhodov、Vysokomol.Soedin.、Ser.B(1992)、34
(3)、47〜54);V.V.Zuev、I.G.Denisov、S.S.Skorokhodov Vyso
komol.Soedin.、Ser.B(1989)、31(2)、130〜2から公知である
。
前記のポリエステルは、通常、キラルネマチック相
の存在範囲が狭く、主として開鎖状のキラル成分を有しているが、これは、ねじ
れ能力が少ないので、色の印象を得るには、前記の成分を相対的に大量に必要と
することになる。これによって、残りのポリエステル成分の選択は、例えばその
機械的性質に関連して制限されている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19504913.6号には、著しくねじれ
る作用を有するキラルジオール成分、殊に二無水糖類及び広い液晶性相領域を有
するキラルネマチックポリエステルが記載されている。
欧州特許出願公開第682092号には、キラルネマチックポリマーをベース
とする塗料が記載されている。例としては、ジカルボン酸とジオールとの重縮合
によって製造されたポリエステルが挙げられている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19631658号には、ジオールとホスゲ
ン又はジホスゲンとの種々の種類の重縮合物によって製造されたキラルネマチッ
クポリカーボネートが記載されている。
ドイツ特許出願公開第4441651号から、少なくとも1種の重合可能な低
分子液晶性化合物を含有する被覆剤を用いる支持体の表面被覆のための方法が公
知である。更に、印刷インキ、インキ及び塗料系中での殊に光化学重合可能な低
分子液晶性化合物(オリゴエステル)の使用が記載されている。
同様に国際公開番号WO−A−96/02597号には、キラルもしくはアキ
ラルの液晶性モノマー及び非液晶性キラル化合物を含有する被覆剤もしくは印刷
剤を用いる物質の被覆又は印刷のための方法が記載されている。この液晶性モノ
マーは、有利に光化学重合可能なビスアクリレートである。
国際公開番号WO−A−95/29962号には、色の印象が見る角度に左右
され、かつキラル相を有する液晶性構造体の配向された立体架橋した物質からな
る小板状の顔料を含有する被覆の製造のための水性被覆剤が記載されている。特
に有利な物質としては、立体架橋可能なポリオルガノシロキサンが記載されてい
る。
国際公開番号WO−A−95/29961号から、見る角度に左右される色の
印象を有する被覆剤及び及び多層塗装用の下塗り剤中での該被覆剤の使用は公知
である。この薬剤は、キラル相を有する液晶性構造体の配向された立体架橋した
物質からなる見る角度に左右される色彩を有する小板状の顔料を含有している。
有利な物質としては、立体架橋可能なポリオルガノシロキサンが記載されている
。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第4418076号には、効果塗料又は液晶性
干渉顔料の使用下での効果塗装が記載されている。この干渉顔料は、エステル化
したセルロースエーテル、殊にアシル化したヒドロキ
シプロピルセルロースからなる。
欧州特許出願公開第724005号から、見る角度に左右される色彩を有する
顔料、該顔料の製造並びに塗料中での使用は公知である。この顔料は、キラル相
を有する液晶性構造体の配向した物質の立体架橋によって得られる。有利な物質
は、立体架橋可能なポリオルガノシロキサンである。温度が高められても顔料が
色彩を保持するようにするために、少なくとも2つの架橋可能な二重結合を有す
る少なくとも1種の別の中性色の化合物の存在下での架橋の実施が前接続される
。有利な中性色の化合物としては、アクリレート、ポリウレタン、エポキシド、
シロキサン、ポリエステル及びアルキド樹脂が挙げられる。
欧州特許出願公開第0686674号及びその基礎となる優先権明細書のドイ
ツ連邦共和国特許出願公開第4416191号には、コレステリック配置中で固
定した分子からなる干渉顔料並びにその使用が記載されている。記載された顔料
は、小板状の構造体及び厚さ1μm〜20μmを有している。該顔料は、キラル
相を有する液晶性構造体の配向した架橋した物質(有利にポリオルガノシロキサ
ン)並びに場合により他の染料及び顔料を含有している。この場合、場合により
存在する他の染料及び顔料は、キラル相を有する配向した立体架橋した液晶性物
質のための支持体としては用いられていない。
キラルネマチックポリエステルの準備の際の主要な問題の1つは、グランドジ
ーン組織の定着である。σ−結合を介する架橋によるグランドジーン組織の定着
のための種々の方法は、最近刊行されている(H.R.Kricheldorf、N.Probst、
M.Gurau、M.Berghahn、Macromolecules 28、6565(1995)J.Stump
e、A.Ziegler、M.Berghahn、H.R.Kricheldorf;Macromolecules(1995
)28、5306;H.R.Kricheldorf、N.Probst;High Perform.Polym.(
1995)7、471〜480)。これらの方法には、UV感応性キラルネマチ
ックポリマーの光架橋が含まれる。しかしながら、全ての架橋法は、2つの欠点
が共通している。第一には、架橋プロセスがポリマーの化学構造を変化させ、こ
れによって、グランドジーン組織の形成を制限する超分子配列もしばしば変化さ
せることであう。第二には、架橋すべきポリマーが付加的な技術的に高価な硬化
工程を施されなければならないことである。
キラルネマチックポリエステルの準備の際のもう1つの問題は、文献中に記載
されているほとんどの液晶性ポリマー及び全ての市販により入手可能な液晶性ポ
リマーが半晶質材料であるという事実である。しかしながら、半晶質材料は、晶
子の光散乱が色の輝度と明度を著しく低下させるので、多くの使用分野に不適当
である。
H.R.Kricheldorf、N.Probst;Makromol.Rapid.Commun.(1995)1
6、231及びN.Probst,H.R.Kricheldorf;High Perform.Polym.(19
95)7、461から、少ない結晶化傾向(<20%)を有するキラルネマチッ
クコポリ(エステル−イミド)は公知であるが、しかし、多くの場合に300℃
を上回ってようやく不安定なグランドジーン組織を形成する。これらのポリマー
は、イソソルビットもしくはイソマンニットがキラルジオール成分として有して
いる。
驚異的なことに、イソソルビット、イソマンニット又はイソイジド単位並びに
ポリエステル連鎖を柔軟化するアルキレン基を有するジオール単位又はジカルボ
ン酸単位を有するポリエステルが安定性のグランドジーン組織を形成するが、そ
の際、より高い結晶化傾向を示すことはないことが見いだされた。これらは、上
記の欠点も、可溶の定着させることもなく、簡単かつ安価に製造することができ
る。
従って、本発明の対象は、イソソルビット単位、イソマンニット単位及び/又
はイソイジド単位、有利にイソソルビット単位を含む柔軟な連鎖及び該連鎖の柔
軟性のために以下のもの
(a)脂肪族ジカルボン酸、
(b)柔軟なスペーサーを有する芳香族ジカルボン酸、
(c)α,ω−アルカンジオール及び
(d)ポリアルキレンテレフタレート又はポリアルキレンナフタレートと、アシ
ル化したジフェノール及びアシル化したイソソルビットとからなる縮合生成物
から選択(又は誘導)される少なくとも1個の単位を有するキラルネマチックポ
リエステルである。
本発明によるポリエステルは、非晶質であり、かつガラス転移温度を下回る冷
却の際に凍結できる安定性のグランドジーン組織を形成する。他方で、該ポリエ
ステルのガラス転移温度は、その柔軟性にもかかわらず、80℃を上回り、有利
に90℃を上回り、殊に100℃を上回っている。
本発明によるポリエステルは、有利にジカルボン酸及びジオールから構成され
ている。
本発明によるポリエステルは、単位(a)として、有利に式:
−OC−(CH2)n−CO−
〔式中、nは、3〜15、殊に4〜12の範囲内の数を表す〕で示されるもの及
び特に有利にアジピン酸を有し;
単位(b)として、有利に式:
〔式中、
Aは、(CH2)n、O(CH2)nO又は(CH2)o−O−(CH2)pを表し、
nは、3〜15、殊に4〜12、特に有利に4〜10の範囲内の数を表し、
o及びpは、互いに独立に1〜7の範囲内の数を表す〕で示されるもの;
単位(c)としては、有利に式:
−O−(CH2)n−O−又は
−O−(CH2−CH2−O)m−
〔式中、
nは、3〜15、殊に4〜12、特に有利に4〜10の範囲内の数を表し、
mは、1〜10の範囲内の数を表す〕で示されるもの;及び
単位(d)としては、有利に式:
〔式中、
Aは、(CH2)n、O(CH2)nO又は(CH2)o−O−(CH2)pを表し、
nは、3〜15、殊に4〜12、特に有利に4〜10の範囲内の数を表し、
o及びpは、互いに独立に1〜7の範囲内の数を表す〕で示されるものを有して
いる。
本発明によるポリエステルは、更に柔軟でない酸成
分として、有利に式:
で示されるジカルボン酸単位及び柔軟でないアルコール成分として式:で示されるジオール単位
〔上記式中、
Lは、アルキル、アルコキシ、ハロゲン原子、COOR、OCOR、CONHR
又はNHCORを表し、Xは、S、O、N、CH2又は単結合を表し、
Aは、単結合、
を表し、
R1は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル又はフェニルを表し、
Rは、アルキル又は水素原子を表す〕
を有している。
場合により、本発明によるポリエステルは、式:
〔式中、
R1は、水素、ハロゲン原子、アルキル又はフェニルを表し、
Aは、(CH2)n、O(CH2)n、S(CH2)n又はNR(CH2)nを表し、
nは、1〜15の数を表す〕
で示される付加的な柔軟なジオール単位を有している。
式:
で示されるイソソルビット単位、イソマンニット単位及び/又はイソイジド単位
の割合は、構造単位の全体量の、有利に約1〜15モル%、殊に約2.5〜10
モル%の範囲内及びジオール単位の量の約2〜30モル%、殊に約5〜20モル
%である。前記の単位は、有利に極めて高いねじれ能力並びに大きな化学的及び
熱的安定性によって際立っている。
ポリエステル連鎖を柔軟化する単位の割合は、構造単位の全体量の、有利に約
1〜50モル%、殊に5〜30モル%である。
本発明によるポリエステルの製造は、種々の種類の重縮合又はポリエステルと
、酸成分及びアシル化したアルコール成分からなる混合物とのエステル交換によ
って行われる。
通常の重縮合法は、例えば「HCl法」、「シリル法」並びに「エステル交換
法」である。これらの方法は、就中、H.R.Kricheldorf、N.Probst;Makromol
.Rapid.Commun.(1995)16、231及びN.Probst、H.R Kricheldorf
;High Perform.Polym.(1995)7、461から公知である。
酸成分とアルコール成分は、ほぼ1:1のモル比で
使用される。
反応時間は、広い範囲で変動することができる。一般に、反応時間は、1〜4
8時間、殊に1〜24時間である。
反応は、高められた温度、一般に、120℃〜300℃の範囲内で実施される
が、この場合、温度は、前記の範囲内で段階的に上昇させることもできる。
「HCl法」の場合、遊離ジオールが、ジカルボン酸のジクロリドと一緒に、
適当な反応容器中で適当な有機溶剤中、例えば得てる、例えばジオキサン、塩素
化した炭化水素、例えば1,1,2,2−テトラクロロエタン、1−クロロナフ
タリン又は1,2−ジクロロベンゾール中に溶解させられる。反応容器としては
、例えばガス供給管及びガス排出管を有する気密の攪拌容器である。
有利に、弱い窒素流中の遊離した塩化水素が除去される。取得されたポリエス
テルは、真空中で、高められた温度、例えば約120℃で乾燥させられる。場合
により、該ポリエステルは、上記の溶剤の1種中での新たな溶解及びメタノール
中での沈殿による精製工程に送られる。
ポリマーが、使用された溶剤中に溶解する場合には、有機層が分離され、かつ
該有機層からポリエステルが常法により、例えばメタノール中での収容及び濾別
によって取得される。これとは異なり、ポリマーが溶
剤から沈殿するか又はゲル形成に場合には、反応混合物は、場合により、例えば
メタノールで希釈されており、該ポリマーは濾別される。
「シリル法」の場合、ビスシリル化したジオールジカルボン酸のジクロリドと
一緒に、第四級アンモニウム塩、例えばトリエチルベンジルアンモニウムクロリ
ドの物質での触媒量の存在下又は上記の溶剤と一緒に、上記の適当な反応容器中
で加熱される。得られたポリエステルは、上記のように後処理される。
エステル交換法の場合、遊離ジカルボン酸は、アセチル化したジオールと、ア
ルカリ金属酸化物又はアルカリ土類金属酸化物(例えばMgO)の触媒量の存在
下又は亜鉛塩、錫塩、ジルコニウム塩、マンガン塩及びビスマス塩の存在下に、
上記の適当な反応容器中で物質で反応させられる。得られたポリエステルは、上
記の用に後処理される。
ポリエステル(A)と遊離ジカルボン酸(B)及びアセチル化したジオール(
C)との反応の場合、反応成分は、約1〜5:1〜5:1〜5、殊に約1:2:
2のA:B:Cのモル比で使用される。この反応は、適当な反応容器中、有利に
早期遷移金属アルキレート、例えばチタンテトラブチレートの触媒量の存在下に
実施される。有利に反応容器は、空気を除去するために窒素で数回通気洗浄され
る。反応の間に遊離する酢酸は、有利に弱い窒素流中で除去される。この反応は
、有利に真空中で継続される。
得られたポリエステルは、上記のように後処理される。
使用可能なポリエステルは、殊にポリエチレンテレフタレート(PET)、ポ
リブチレンテレフタレート(PBT)及びポリエチレンナフタレート(PEN)
である。
前記の製造法の中では、「HCl法」、「シリル化法」及び「エステル交換法
」は特に有利である。
本発明によるポリエステルは、ジクロロメタン/トリフルオロ酢酸(容量比4
/1)中でc=2g/lを用いて20℃で測定して約0.1〜3dl/g、殊に
約0.1〜1.5dl/gの内部粘度ηinhを有している。
本発明によるポリエステルは、ランダムに分布した単位を有している。
本発明によるポリマーは、殊に表面被覆材料、光学成分及びキラルネマチック
着色剤として適している。これらは、表面被覆のための着色塗料系(自動車用塗
料又は効果シート)としてか、あるいはまた着色顔料の製造のために使用するこ
とができる。この場合、ポリマーの着色構造体は、キラルネマチック相の迅速な
冷却によって定着させることができる。本発明によるポリマーは、有利に約80
〜300℃、殊に約100〜220℃の(DSCを用いて測定した)高いガラス
転移温度を有している。それぞれのガラス転移温度を下回る温度の場合、ポリマ
ーの着色構造体は、付加的な架橋なしに持続的に保持されたままである。着色顔
料は、例えば被覆した表面の配向したポリマーフィルムの溶解及び小板状の顔料
にするための粉砕によって製造することができる。ドイツ連邦共和国特許出願公
開第4240743号明細書中に記載された方法とは異なり、この場合、ポリマ
ーの架橋は不要である。この場合、塗料系としてのポリマーの使用は、溶融液又
は溶液(例えばN−メチルピロリドン又はジメチルホルムアミド)中の粉末塗料
として行うことができる。この系の配向は、極めて簡単な場合に、被覆した表面
の熱処理によって行われるが、場合により、機械的、電気的又は磁気的な力の作
用によって改善することができる。
本発明によるポリマーは、粘度及び流動挙動の調節のために付加的な成分と混
合することができる。
塗料様の被覆に特に適しているのは、かかる成分として、高分子結合剤及び/
又は重合によって高分子結合剤に変えることができるモノマー化合物である。か
かる薬剤としては、例えば有機溶剤中に溶解したポリエステル、セルロースエス
テル、ポリウレタン、シリコーン、ポリエーテル変性したシリコーン又はポリエ
ステル変性したシリコーンが適している。特に有利に、セルロースエステル、例
えばセルロースアセトブチ
レートが使用される。
望ましい場合には、本発明による塗料に、UV及び天候の影響に対する安定剤
を添加することもできる。このためには、例えば2,4−ジヒドロキシベンゾフ
ェノンの誘導体、2−シアン−3,3−ジフェニルアクリレートの誘導体、2,
2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンの誘導体、オルトヒドロキシ
フェニルベンズトリアゾールの誘導体、サリチル酸エステル、オルトヒドロキシ
フェニル−S−トリアジン又は立体障害アミンが適している。これらの物質は、
単独か又は有利に混合物の形で使用することができる。
また、顔料、染料及び充填剤を、本発明による塗料系に添加することもできる
。
無機顔料は、例えば酸化鉄、二酸化チタン及び種々の種類のカーボンブラック
である。
有機顔料は、例えばモノアゾ顔料(例えばアセト酢酸アリリド誘導体又はβ−
ナフトール誘導体から誘導される生成物)、モノアゾ染料及びこれらの金属塩、
例えばβ−オキシナフトエ酸染料、ジアゾ顔料、縮合したジアゾ顔料、イソイン
ドリン誘導体、ナフタリンテトラカルボン酸又はペリレンテトラカルボン酸、ア
ントラキノン顔料、チオインジゴ誘導体、アゾメチン誘導体、キナクリドン、ジ
オキサジン、ピラゾロキナゾロン、フタロシアニン顔料又は塩基性染料、例えば
トリアリールメタン染料及びこれらの塩の種類のものである。
他の顔料としては、効果付与剤、例えばアルミニウム粒子、雲母又は被覆した
雲母、マイカ又は種々の化学構造を有する市販の小板状の効果顔料が該当する。
充填剤としては、例えばルチル、アナターゼ、チョーク、タルク及び硫酸バリ
ウムが該当する。
付加的な染料としては、少なくとも被覆剤中に0.1モル%の濃度で溶解する
もの全てが適している。なかでも特に、二色染料が好適である。顔料、染料又は
充填剤の割合は、本発明のポリマーの質量に対して、一般に全部で40重量%ま
で、有利に0〜10重量%である。
表面被覆は、印刷法を用いても行うことができる。
この場合、全ての印刷法(例えば凸版印刷、凹版印刷、フレキソ印刷、オフセ
ット印刷、スクリーン印刷)を使用することができる。
以下の実施例は、本発明を説明するものであるが、しかし、本発明はこれによ
って制限されるものではない:
実施例中に記載したポリマーの物理的性質は、第1表中に記載してある。
例 1
第三ブチルヒドロキノン(19ミリモル)、イソソ
ルビット(1ミリモル)、アジポリクロリド(2ミリモル)及びN−(4’−カ
ルボキシフェニル)トリメリット酸イミドジクロリド(18ミリモル)並びに1
−クロロナフタリン(20ml)を、機械式撹拌機並びにガス入口及びガス出口
を備えた円筒状のガラス反応器中に入れた。この反応容器を、予め120℃に加
熱した油浴中に入れ、かつ温度を迅速に230℃にまで上昇させた。230℃で
、この反応混合物を、弱い窒素流中で8時間攪拌した。冷却後に、この反応生成
物をジクロロメタン/トリフルオロ酢酸(容量比4:1)中に溶解し、メタノー
ル中で沈殿させ、かつ真空中で80℃で乾燥させた。得られたポリエステルを、
式1:
によって記載する。モル量比v/w/x/zは、19/1/2/18(1a)で
ある。同様にして、モル量比v/w/x/z=19/1/4/16(1b)、1
9/1/6/14(1c)、19/1/8/12(1d)、18/2/6/14
(1e)及び18/2/8/12(1f)を有する5種類の別のポリエステルを
製造した。収率は、ポリエステル1dについては、97%であり、ポリエステル
1a、1b、1c、1e及び1fについてはそれぞれ98%であった。
例 2
ポリエステルの製造を、例1と同様にして行った。第三ブチルヒドロキノンの
代わりに、フェニルヒドロキノンを使用した。モル量比v/w/x/z=19/
1/6/14(2a)、18/2/6/14(2b)及び18/2/8/12(
2c)を有する式2:で示される3種のポリエステルを製造した。収率は、ポリエステル2bについて
は97%であり、ポリエステル2a及び2cについてはそれぞれ98%であった
。
例 3
式3:
で示されるポリエステルを例1と同様にして製造したが、この場合、アジポリク
ロリドを化合物I:
(n=6)で示されるジクロリドに置き換えた。モル量比v/w/x/zは、1
9/1/2/18(3a)、19/1/4/16(3b)、19/1/8/12
(3c)、18/2/4/16(3d)及び18/2/8/12(3e)であっ
た。収率は、ポリエステル3c及び3eについては97%であり、3b及び3d
については98%であり、3aについては99%であった。
式3のもう1種のポリエステルは、選択的に「シリル法」を用いて製造した。
o,o’−ビストリメチルシリル第三ブチルヒドロキノン(19ミリモル)、o
,o’−ビストリメチルシリルイソソルビット(1ミリモル)、化合物Iのジク
ロリド(2ミリモル)及びN−(4’−カルボキシフェニル)トリメリット酸イ
ミドのジクロリド(18ミリモル)並びにトリエチル
ベンジルアンモニウムクロリド(10mg)を、機械式撹拌機並びにガス入口及
びガス出口を有する円筒状のガラス反応器中に入れた。この反応容器を、予め1
50℃に加熱した油浴中に入れた。温度を260℃に上昇させ、かつ3時間保持
した。15分間減圧した。得られたポリエステルを、上記のように後処理した。
このポリエステルは、モル量比v/w/x/z=19/1/2/18での式3の
成分を有している。収率は、前記ポリマー(3fs)については99%出会った
。ポリマー3a、3b、3d及び3eを、同様に選択的に「シリル法」を用いて
製造した。相応する処理生成物を、3as、3bs、3ds及び3esとする。
収率は、ポリエステル3as、3bs及び3dsについては99%であり、3e
sについては97%であった。
例 4
例2と同様にして、式4:
で示されるポリエステルを製造したが、この場合、ア
ジポリクロリドを、n=6である化合物Iのジクロリド(例3を参照のこと)で
置き換えた。モル量比v/w/x/zは、19/1/4/16(4a)であった
。ポリエステル4aの収率は、98%であった。
例 5
例3と同様にして、「シリル法」を用いて式5:で示されるポリエステルを製造したが、この場合、化合物Iの使用したジクロリ
ドは、4個の柔軟化するアルキレン基を有していた(n=4)。モル量比v/w
/x/zは、19/1/4/16(5a)であった。収率は、ポリエステル5a
については98%であった。
例 6
例3と同様にして、「シリル法」を用いて式6:
で示される2種のポリエステルを製造したが、この場合、化合物Iの使用したジ
クロリドは、10個の柔軟化するアルキレン基を有していた(n=10)。モル
量比v/w/x/zは、19/1/4/16(6a)又は18/2/4/16(
6b)であった。収率は、6a及び6bについて、それぞれ99%であった。
例 7
機械式撹拌機及び窒素用の入口及び出口を備えたガラス反応器中に、N−(4
−カルボキシフェニル)トリメリット酸イミドジクロリド(5ミリモル)、第三
ブチルヒドロキノン(4.5ミリモル)、ヘキサンジオール(0.25ミリモル
)及びイソソルビット(0.25ミリモル)を計量して供給した。1−クロロナ
フタリン5mlの添加後に、この反応器を、金属浴を用いて230℃にまで加熱
した。これを、前記の温度で、弱い窒素流下に8時間攪拌した。冷却後に、粗製
生成物を、トリフルオロ酢酸とジクロロメタンとからなる混合物(容量比1:4
)中に溶解し、かつ冷たいメタノール中への注ぎ込みによって沈殿させた。生成
物の濾別後に、2日間、真空乾燥棚中で80℃で乾燥させた。式7:
で示される生じたポリマーのモル量比u/vは、4.5/0.25(7a)であ
った。同様にして、モル量比u/v=4.25/0.25(7b)及び/0.4
75(7c)の式7の2種の別のポリマーを製造した。収率は、ポリマー7aに
ついては、97%であり、ポリマー7b及び7cについては、それぞれ99%で
あった。
例 8
例7と同様にして、6個の柔軟化するアルキレン基(n=6)を有する化合物
Iのジクロリド(例3を参照のこと)(5ミリモル)及びテレフタル酸にクロリ
ド(5ミリモル)を、第三ブチルヒドロキノン(9.5ミリモル)及びイソソル
ビット(0.5ミリモル)と反応させた。この結果、式8:で示されるポリエステル(8a)が、97%の収率で得られた。
例 9
例8と同様にして、4個の柔軟化するアルキレン基(n=4)を有する化合物
Iのジクロリド(10ミリモル)を、第三ブチルヒドロキノン(9.5ミリモル
)及びイソソルビット(0.5ミリモル)と一緒に反応させた。その結果、式9
:
で示されるポリエステル(9a)が、98%の収率で得られた。
例 10
例9と同様にして、柔軟化アルキレン基を有してい
ない(n=0)の化合物Iのジクロリド(5.25ミリモル)、アジポリクロリ
ド(3ミリモル)及び2,6−ナフタリンジカルボン酸ジクロリド(1.75ミ
リモル)を、第三ブチルヒドロキノン(9.5ミリモル)及びイソソルビット(
0.5ミリモル)と反応させた。その結果、式10:で示されるポリエステル(10a)が、99%の収率で得られた。これと同様に
して、モル量比v/w/x/y/z=9.5/0.5/3/7/0(10b)、
9/1/3/7/0(10c)及び9/1/3/5.25/1.75(10d)
を有する3種の別のポリエステルを製造した。前記の3種のポリエステルについ
て、収率は、それぞれ98%であった。
例 11
機械式撹拌機及び窒素用の入口及び出口を備えたガラス反応器中に、ポリエチ
レンテレフタレート(10ミリモル)、N−(4’−カルボキシフェニル)トリ
メリット酸イミド(20ミリモル)、1,4−ジアセトキシ−2−メチルベンゾ
ール(16ミリモル)、ジ
アセトキシイソソルビット(4ミリモル)及びチタンテトラブチレート20mg
を計量して供給した。この反応器を、使用の前にジメチルジクロロシランで処理
し、かつ無水エーテルで洗浄した。この反応器を、予め120℃に加熱して置い
た金属浴中に入れた。反応器中に存在する空気の完全な除去のために、これを排
気させ、かつ窒素を4回貫流させた。次に、温度を迅速に280℃にまで上昇さ
せた。30分後に均一な溶融液が得られるが、これを1時間攪拌した。遊離する
酢酸を、弱い窒素流中で除去した。攪拌を継続しつつ、6時間で真空にした。冷
却後に、粗製生成物を、トリフルオロ酢酸とジクロロメタンとからなる混合物(
容量比1:4)中に溶解し、冷たいメタノール中への注ぎ込みによって沈殿させ
、かつ80℃で乾燥させた。その結果、混合したポリエステルが、98%の収率
で得られた。
第1表中には、物理的性質(内部粘度(ηinh)、ガラス温度(Tg)及び透明
点(Ti)、液晶性相の観察した組織並びにポリマー1〜11の干渉色を記載し
てある。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 アンドレアス ゲルケン
ドイツ連邦共和国 D―27383 シェッセ
ル フェールザー ヴェーク 29
(72)発明者 ペーター シューマッハー
ドイツ連邦共和国 D―68163 マンハイ
ム ヴァルトパルクダム 6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. イソソルビット単位、イソマンニット単位及び/又はイソイジド単位を含 む柔軟な連鎖及び該連鎖の柔軟性のために以下のもの (a)脂肪族ジカルボン酸、 (b)柔軟なスペーサーを有する芳香族ジカルボン酸、 (c)α,ω−アルカンジオール及び (d)ポリアルキレンテレフタレート又はポリアルキレンナフタレートと、ア シル化したジフェノール及びアシル化したイソソルビットとからなる縮合生成物 から選択又は誘導される少なくとも1個の単位を有するキラルネマチックポリエ ステル。 2.単位(a)として、式: −OC−(CH2)n−CO− 〔式中、nは、3〜15の範囲内の数を表す〕で示されるもの、殊にアジピン 酸を有し; 単位(b)として、式: 〔式中、 Aは、(CH2)n、O(CH2)nO又は(CH2)o−O−(CH2)pを表し、 nは、3〜15の範囲内、殊に4〜10の範囲内の数を表し、 o及びpは、互いに独立に1〜7の範囲内の数を表す〕 で示されるものを有し; 単位(c)として、式: −O−(CH2)n−O−又は −O(CH2−CH2−O)m− 〔式中、 nは、3〜15の範囲内、殊に4〜10の範囲内の数を表し、 mは、1〜10の範囲内の数を表す〕 で示されるものを有する、請求項1に記載のキラルネマチックポリエステル。 3.柔軟でない酸成分として、式: で示される単位及び柔軟でないアルコール成分として式:で示される単位 〔上記式中、 Lは、アルキル、アルコキシ、ハロゲン原子、COOR、OCOR、CONHR 又はNHCORを表し、 Xは、S、O、N、CH2又は単結合を表し、 Aは、単結合、 を表し、 R1は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル又はフェニルを表し、 Rは、アルキル又は水素原子を表す〕 を有する、請求項1又は2に記載のキラルネマチックポリエステル。 4.イソソルビット単位、イソマンニット単位及び/又はイソイジド単位を1〜 15モル%、殊に2.5〜10モル%有する、請求項1又は2に記載のキラルネ マチックポリエステル。 5.ポリエステル連鎖を柔軟にする単位を1〜50モル%、殊に5〜30モル% 有する、請求項1から4までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエス テル。 6.20℃で測定した内部粘度が、約0.10〜3dl/g、殊に約0.1〜1 .5dl/gである、請求項1から5までのいずれか1項に記載のキラルネマチ ックポリエステル。 7.ガラス転移温度が、約80〜300℃、殊に約100〜220℃の範囲内で ある、請求項1から6までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエ ステル。 8.光学成分又は表面被覆材料としての請求項1から7までのいずれか1項に記 載のキラルネマチックポリエステルの使用。 9.着色剤、殊に表面の被覆のための塗料系の発色成分又は印刷インキの成分と しての、請求項1から7までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエス テルの使用。 10.化粧品、殊にマニキュア及びリップスティック中での、請求項1から7ま でのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエステルの使用。 11.請求項1から7までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエステ ルを含有する顔料。 12.請求項1から7までのいずれか1項に記載の少なくとも1種のキラルネマ チックポリエステル又は請求項11に記載の少なくとも1種の顔料を含有する被 覆材料。 13.請求項1から7までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエステ ルを製造するための方法において、遊離ジオールを、不活性芳香族溶剤中、殊に 1−クロロナフタリン中でジカルボン酸ジクロリドと反応させることを特徴とす る、請求項1から7までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエステル の製造法。 14.シリル化したジオールを、固体のままジカルボ ン酸ジクロリドと反応させる、請求項1から7までのいずれか1項に記載のキラ ルネマチックポリエステルの製造法。 15.アセチル化したジオールと遊離ジカルボン酸とを反応させる、請求項1か ら6までのいずれか1項に記載のキラルネマチックポリエステルの製造法。 16.遊離ジカルボン酸及びアセチル化したジオールからなる混合物を、ポリエ ステル、殊にポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート又はポ リエチレンナフタレートと反応させる、請求項1から7までのいずれか1項に記 載のキラルネマチックポリエステルの製造法。
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1998
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