JP3417002B2 - 液晶高分子化合物 - Google Patents
液晶高分子化合物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は新規な液晶高分子化合物
に関する。さらに詳しくは、本発明は種々の電子光学デ
バイスに使用できる、強誘電性相を示し、高速応答性を
有する液晶高分子化合物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、低分子液晶を用いた表示素子は電
卓、時計、デイスプレイなどに広く使用されている。こ
れらの利用分野では間隔を数ミクロンオーダーに制御さ
れた２枚のガラス基板に低分子液晶を挟持したパネルが
用いられている。しかしながら大面積にわたり数ミクロ
ンオーダーで間隔を制御することは非常に困難であり、
低分子液晶系においては大型画面のデイスプレイの安定
供給は未だ実現されていない。また低分子液晶は自己支
持性がないためガラス基板を使用せざるを得ず、曲面画
面の実現は不可能であり、軽量化という点でも問題を残
していた。これらの問題点を解決する一つの手段として
液晶を高分子化し、自己支持性を付与する検討がなされ
ている。（Ｊ. Ｐｏｌｙｍ. Ｓｃｉ.,Ｐｏｌｙｍ. Ｌｅ
ｔｔ.,１９７５, Ｅｄ. １３, ２４３, Ｐｏｌｙｍ. Ｂ
ｕｌｌ.,１９８２, ６, ３０９）。しかしながら、これ
らの高分子液晶は電界などの外部因子の変化に対する応
答時間が遅く、動画表示に使用するのは難しい。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の低分子液晶および高分子液晶が有する欠点を改良
した、電界応答速度が速く動画表示可能であり、かつ耐
ショック性に優れ、軽量な大型画面、屈曲画面の表示素
子として用いる液晶組成物の構成成分として使用可能な
液晶高分子化合物を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、側鎖に特定の構造
を有するポリアクリレート型の液晶高分子化合物が目的
に適合し得ることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。 【０００５】本発明は次に記す発明からなる。下記一般
式（１）からなる繰り返し単位を主成分として有する数
平均分子量１０００〜５００００の液晶高分子化合物。 【化３】 〔式中、Ａ及びＢは、それぞれ独立に１, ４―フェニレ
ン、２, ５―ピリジンジイル、２, ５―ピリミジンジイ
ル、２, ５―ピラジンジイル、３, ６―ピリダジンジイ
ル、４, ４’―ビフェニレン、５―（２―（４−置換フ
ェニルピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニル
ピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニルピリジ
ン））、２, ６―ナフタレンジイル、２, ６―キノキサ
リンジイル、２, ６―キノリンジイルもしくは２, ６―
キナゾリンジイルのいずれかの基又は単結合を示す。た
だし、ＡとＢとは同時に単結合にはならない。また、前
記のフェニル環を有する基においては、該フェニル環は
フッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ
3 は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３のアル
キル基を示す。Ｒはハロゲン原子で置換されていてもよ
い炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和のアルキル基又
は炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基を示す。Ｘは
−ＣＨ2 ＣＨ2 −、−ＣＨ＝ＣＨ−、 【化４】 又は単結合を表す。ｑは１〜１５の整数、ｒは０〜６の
整数を表し、ｓは０又は１を表す。また、★印は不斉炭
素原子であることを示す。〕 【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。ここで、
一般式（１）を下記の一般式（３）のごとく書き表す。 【化５】 ここで、Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ3 の定義は、一般式における
定義と同じである。Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ3 として、具体的
にはそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又は
プロピル基が挙げられる。次に、一般式（３）で示され
る側鎖部分Ｒ1 を例示する。 【０００７】 【化６】 【０００８】 【化７】【０００９】 【化８】【００１０】 【化９】【００１１】 【化１０】【００１２】 【化１１】【００１３】 【化１２】【００１４】 【化１３】【００１５】 【化１４】【００１６】 【化１５】【００１７】 【化１６】【００１８】 【化１７】【００１９】 【化１８】【００２０】 【化１９】【００２１】前記のＲ１の例示において、ｑの定義は一
般式（１）における定義と同じである。Ｒ１の例示にお
けるＲ２は、一般式（１）における 【化２０】 を示し、ｓ、Ｒの定義は一般式（１）における定義と同
じである。 【００２２】Ｒの具体例として、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、
イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テト
ラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシ
ル、プロペニル、２―ブテニル、３―ブテニル、３―ヘ
キセニル、２―ブチニル、３―ヘキシニル、シクロプロ
ピル、２, ２―ジメチルシクロプロピル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、オクタデシル、ノナデシル、エイ
コシル、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプ
ロピル、メトキシブチル、メトキシペンチル、メトキシ
ヘキシル、メトキシヘプチル、メトキシオクチル、メト
キシノニル、メトキシデシル、エトキシメチル、エトキ
シエチル、エトキシプロピル、エトキシブチル、エトキ
シペンチル、エトキシヘキシル、エトキシヘプチル、エ
トキシオクチル、エトキシノニル、エトキシデシル、プ
ロポキシメチル、プロポキシエチル、プロポキシプロピ
ル、プロポキシブチル、プロポキシペンチル、プロポキ
シヘキシル、プロポキシヘプチル、プロポキシオクチ
ル、プロポキシノニル、プロポキシデシル、ブトキシメ
チル、ブトキシエチル、ブトキシプロピル、ブトキシブ
チル、ブトキシペンチル、ブトキシヘキシル、ブトキシ
ヘプチル、ブトキシオクチル、ブトキシノニル、ブトキ
シデシル、ペンチルオキシメチル、ペンチルオキシエチ
ル、ペンチルオキシプロピル、ペンチルオキシブチル、
ペンチルオキシペンチル、ペンチルオキシヘキシル、ペ
ンチルオキシヘプチル、ペンチルオキシオクチル、ペン
チルオキシノニル、ペンチルオキシデシル、ヘキシルオ
キシメチル、ヘキシルオキシエチル、ヘキシルオキシプ
ロピル、ヘキシルオキシブチル、ヘキシルオキシペンチ
ル、ヘキシルオキシヘキシル、ヘキシルオキシヘプチ
ル、ヘキシルオキシオクチル、ヘキシルオキシノニル、
ヘキシルオキシデシル、ヘプチルオキシメチル、ヘプチ
ルオキシエチル、ヘプチルオキシプロピル、ヘプチルオ
キシブチル、ヘプチルオキシペンチル、ヘプチルオキシ
ヘキシル、ヘプチルオキシヘプチル、ヘプチルオキシオ
クチル、ヘプチルオキシノニル、ヘプチルオキシデシ
ル、オクチルオキシメチル、オクチルオキシエチル、オ
クチルオキシプロピル、オクチルオキシブチル、オクチ
ルオキシペンチル、オクチルオキシヘキシル、オクチル
オキシヘプチル、オクチルオキシオクチル、オクチルオ
キシノニル、オクチルオキシデシル、ノニルオキシメチ
ル、ノニルオキシエチル、ノニルオキシプロピル、ノニ
ルオキシブチル、ノニルオキシペンチル、ノニルオキシ
ヘキシル、ノニルオキシヘプチル、ノニルオキシオクチ
ル、ノニルオキシノニル、ノニルオキシデシル、デシル
オキシメチル、デシルオキシエチル、デシルオキシプロ
ピル、デシルオキシブチル、デシルオキシペンチル、デ
シルオキシヘキシル、デシルオキシヘプチル、デシルオ
キシオクチル、デシルオキシノニル、デシルオキシデシ
ル、１―メチルエチル、１―メチルプロピル、１―メチ
ルブチル、１―メチルペンチル、１―メチルヘキシル、
１―メチルヘプチル、１―メチルオクチル、１―メチル
ノニル、１―メチルデシル、２―メチルプロピル、２―
メチルブチル、２―メチルペンチル、２―メチルヘキシ
ル、２―メチルヘプチル、２―メチルオクチル、２, ３
―ジメチルブチル、２, ３, ３―トリメチルブチル、３
―メチルペンチル、２, ３―ジメチルペンチル、２, ４
―ジメチルペンチル、２, ３, ３, ４―テトラメチルペ
ンチル、３―メチルヘキシル、２, ５―ジメチルヘキシ
ル、２―トリハロメチルプロピル、２―トリハロメチル
ブチル、２―トリハロメチルペンチル、２―トリハロメ
チルヘキシル、２―トリハロメチルヘプチル、２―ハロ
エチル、２―ハロプロピル、３―ハロプロピル、３―ハ
ロ―２―メチルプロピル、２, ３―ジハロプロピル、２
―ハロブチル、３―ハロブチル、４―ハロブチル、２,
３―ジハロブチル、２, ４―ジハロブチル、３, ４―ジ
ハロブチル、２―ハロ―３―メチルブチル、２―ハロ―
３,３―ジメチルブチル、２―ハロペンチル、３―ハロ
ペンチル、４―ハロペンチル、５―ハロペンチル、２,
４―ジハロペンチル、２, ５―ジハロペンチル、２―ハ
ロ―３―メチルペンチル、２―ハロ―４―メチルペンチ
ル、２―ハロ―３―モノハロメチル―４―メチルペンチ
ル、２―ハロヘキシル、３―ハロヘキシル、４―ハロヘ
キシル、５―ハロヘキシル、６―ハロヘキシル、２―ハ
ロヘプチル、２―ハロオクチル、（ただし、上記例示中
及び以下において、ハロとは、ハロゲン置換の略であ
り、該ハロゲンとしてフッ素、塩素又は臭素が好まし
い。）等が挙げられる。 【００２３】さらに、ｓ＝１の場合については、Ｒの具
体例として、上記の例の他に、ハロメチル、１―ハロエ
チル、１―ハロプロピル、１―ハロブチル、１―ハロペ
ンチル、１―ハロヘキシル、１―ハロヘプチル、１―ハ
ロオクチル等が挙げられる。これらのアルキル基または
アルコキシル基は直鎖状、分岐状または環状であり、分
岐状、環状の場合は光学活性基であってもよい。 【００２４】次に、本発明の液晶高分子化合物の製造方
法について説明する。本発明の液晶高分子化合物は、例
えば、下記一般式（２） 【化２１】 （式中、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、ｑ、Ａ、Ｂ、Ｘ、ｒ、ｓ、
Ｒの定義は、一般式（１）における定義と同じであ
る。）で表される置換アクリル酸エステルモノマーを、
不活性ガス雰囲気下、ＡＩＢＮ〔２, ２’―アゾビス
（イソブチロニトリル）〕又は２, ２’―アゾビス（４
―メトキシ―２, ４―ジメチルバレオニトリル）に代表
されるラジカル重合開始剤を用いて、テトラヒドロフラ
ンまたはＮ, Ｎ−ジメチルホルムアミド等を溶媒として
用い、２０〜６０℃の温度範囲で８〜１２０時間反応さ
せることで、前記の一般式（１）で表される液晶高分子
化合物を得ることができる。 【００２５】ここで、反応温度、反応溶媒、重合開始剤
等を適切に組み合わせること、あるいはＧＰＣカラムク
ロマトグラフィーによる分取、さらには、それらを組み
合わせることによって任意の分子量分布を有する該液晶
高分子化合物を調製することができる。 【００２６】本発明の液晶高分子化合物は、公知の製膜
法、例えば、キャスティング、Ｔダイ法、インフレーシ
ョン法、カレンダー法、延伸法などによってフィルムに
成型して用いることができる。フィルム状の高分子化合
物は、２枚の通常のガラス基板はもとより、大型のガラ
ス基板、曲面状のガラス基板、ポリエステルフィルムな
どの間に挟んで、液晶ディスプレイ、電子光学シャッタ
ー、電子光学絞りなどの種々のオプトエレクトロニクス
の分野に利用することができる。また適当な溶媒に溶解
した高分子液晶化合物をガラス基板などの基板面に塗布
し、溶媒を蒸発させることによって、直接、基板状に密
着した状態でフィルム化することもできる。 【００２７】このように得られた高分子化合物は室温を
含む比較的広い温度範囲で液晶相を示すことから、液晶
ディスプレイや光シャッター等に使用する液晶組成物の
構成成分として有用である。また同時に成型容易である
という高分子としての性質を有することから表示材料は
もとより、情報記憶材料等の分野に数多くの応用の可能
性がある。 【００２８】 【実施例】以下に実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。各生成物の同定は 1ＨＮＭＲ及びＩＲスペクト
ルにより行ない、相転移温度の測定及び相の確認はＤＳ
Ｃ及び偏光顕微鏡により行なった。また分子量の測定
は、ＧＰＣ法（ポリスチレン換算）により行なった。応
答速度は、該液晶高分子をＥＨＣ社製（ＩＴＯ電極、１
０×１０ｍｍ、セル厚１０μｍ）に封入し、±１０Ｖ／
μｍの矩形波印加時における透過光量の変化（１０→９
０％）の応答時間を測定することによって求めた。 【００２９】実施例１ 下記構造を有するアクリレートモノマー 【化２２】 １０７ｍｇおよび２、２’−アゾビス（イソブチロニト
リル）（以下ＡＩＢＮと略すことがある。和光純薬社
製）１１ｍｇをテトラヒドロフラン５ｍｌに溶解させ、
窒素気流下、６０℃で約８時間攪拌した。放冷後、反応
液をメタノールに注ぎ、一晩放置後、上澄みをデカンテ
ーションにより除去し、沈殿物を集めることにより下記
繰り返し単位からなる液晶高分子化合物３６ｍｇを得
た。該液晶高分子化合物の数平均分子量は４. ５×１０
3 であった。 【化２３】 【００３０】該液晶高分子化合物の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを図１に示す。得られたポリアクリレートの相転移
挙動は以下の通りであった。スメクチック相からカイラ
ルスメクチックＣ相への転移温度は１６℃であり、カイ
ラルスメクチックＣ相から等方相への転移温度は４６℃
であった。以下、これを次のように表す。 Ｓｘ（１６℃）Ｓｃ* （４６℃）Ｉ （ここで、Ｓｘ＝未同定スメクチック相、Ｓｃ* ＝カイ
ラルスメクチックＣ相、Ｉ＝等方相を示す。かっこ内は
転移温度を示す。）また、転移温度の決定は、偏光顕微
鏡による昇温時のテクスチャー変化の目視観察によって
行なった。なお、ガラス転移温度については、ＤＳＣを
用いて測定を試みたが、−５０℃までの温度範囲におい
ては観測されなかった。以下の例においても同様であっ
た。）応答時間は４０℃において３１ｍｓであった。 【００３１】実施例２ 実施例１で用いたものと同じアクリレートモノマー１０
７ｍｇおよびＡＩＢＮ（和光純薬社製）１１ｍｇをテト
ラヒドロフラン５ｍｌに溶解させ、窒素気流下、６０℃
で約８時間攪拌した。放冷後、反応液をメタノールに注
ぎ、一晩放置後、上澄みをデカンテーションし、沈殿物
を除去した。 【００３２】この上澄み液の溶媒を減圧下留去し、残留
物を沈殿物をテトラヒドロフランに溶解させ、これをメ
タノールに加えることによって再沈殿させた。この沈殿
物を集めることにより下記繰り返し単位からなる液晶高
分子化合物１５ｍｇを得た。該液晶高分子化合物の数平
均分子量は３. ２×１０3 であった。 【化２４】該液晶高分子化合物の相転移挙動は以下の通りであっ
た。 Ｓｘ（３６. ５℃）Ｓｃ* （４４℃）Ｉ 応答時間は３８℃において１２. ５ｍｓであった。 【００３３】実施例３ 実施例１で用いたものと同じアクリレートモノマー２６
０ｍｇおよびＡＩＢＮ（和光純薬社製）２７ｍｇをテト
ラヒドロフラン１５ｍｌに溶解させ、窒素気流下、６０
℃で約８時間攪拌した。 【００３４】放冷後、反応液をメタノールに注ぎ、一晩
放置後、上澄みをデカンテーションにより除去し、沈殿
物を集めることにより下記繰り返し単位からなる液晶高
分子化合物８５ｍｇを得た。該液晶高分子化合物の数平
均分子量は３. ９×１０3 であった。 【化２５】 該液晶高分子化合物の相転移挙動は以下の通りであっ
た。 Ｓｘ（４２℃）Ｓｃ* （４７℃）Ｉ 応答時間は４４℃において１５ｍｓであった。 【００３５】 【発明の効果】本発明の液晶高分子化合物は、電界応答
速度が速く動画表示可能であり、かつ耐ショック性に優
れ、軽量な大型画面、屈曲画面の表示素子として用いる
液晶組成物の構成成分として使用できるので工業的価値
が大きい。具体的には、常温を含む比較的広い温度範囲
で液晶相を示し、さらに高分子としての典型的な性質も
有することから、表示素子、電子光学シャッター、光変
調器、光導波路等の種々の電子光学デバイスとして有用
であり、かつ耐ショック性に優れた大画面や屈曲画面の
表示素子に使用できる。
に関する。さらに詳しくは、本発明は種々の電子光学デ
バイスに使用できる、強誘電性相を示し、高速応答性を
有する液晶高分子化合物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、低分子液晶を用いた表示素子は電
卓、時計、デイスプレイなどに広く使用されている。こ
れらの利用分野では間隔を数ミクロンオーダーに制御さ
れた２枚のガラス基板に低分子液晶を挟持したパネルが
用いられている。しかしながら大面積にわたり数ミクロ
ンオーダーで間隔を制御することは非常に困難であり、
低分子液晶系においては大型画面のデイスプレイの安定
供給は未だ実現されていない。また低分子液晶は自己支
持性がないためガラス基板を使用せざるを得ず、曲面画
面の実現は不可能であり、軽量化という点でも問題を残
していた。これらの問題点を解決する一つの手段として
液晶を高分子化し、自己支持性を付与する検討がなされ
ている。（Ｊ. Ｐｏｌｙｍ. Ｓｃｉ.,Ｐｏｌｙｍ. Ｌｅ
ｔｔ.,１９７５, Ｅｄ. １３, ２４３, Ｐｏｌｙｍ. Ｂ
ｕｌｌ.,１９８２, ６, ３０９）。しかしながら、これ
らの高分子液晶は電界などの外部因子の変化に対する応
答時間が遅く、動画表示に使用するのは難しい。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の低分子液晶および高分子液晶が有する欠点を改良
した、電界応答速度が速く動画表示可能であり、かつ耐
ショック性に優れ、軽量な大型画面、屈曲画面の表示素
子として用いる液晶組成物の構成成分として使用可能な
液晶高分子化合物を提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の課題
を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、側鎖に特定の構造
を有するポリアクリレート型の液晶高分子化合物が目的
に適合し得ることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。 【０００５】本発明は次に記す発明からなる。下記一般
式（１）からなる繰り返し単位を主成分として有する数
平均分子量１０００〜５００００の液晶高分子化合物。 【化３】 〔式中、Ａ及びＢは、それぞれ独立に１, ４―フェニレ
ン、２, ５―ピリジンジイル、２, ５―ピリミジンジイ
ル、２, ５―ピラジンジイル、３, ６―ピリダジンジイ
ル、４, ４’―ビフェニレン、５―（２―（４−置換フ
ェニルピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニル
ピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニルピリジ
ン））、２, ６―ナフタレンジイル、２, ６―キノキサ
リンジイル、２, ６―キノリンジイルもしくは２, ６―
キナゾリンジイルのいずれかの基又は単結合を示す。た
だし、ＡとＢとは同時に単結合にはならない。また、前
記のフェニル環を有する基においては、該フェニル環は
フッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ
3 は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３のアル
キル基を示す。Ｒはハロゲン原子で置換されていてもよ
い炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和のアルキル基又
は炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基を示す。Ｘは
−ＣＨ2 ＣＨ2 −、−ＣＨ＝ＣＨ−、 【化４】 又は単結合を表す。ｑは１〜１５の整数、ｒは０〜６の
整数を表し、ｓは０又は１を表す。また、★印は不斉炭
素原子であることを示す。〕 【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。ここで、
一般式（１）を下記の一般式（３）のごとく書き表す。 【化５】 ここで、Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ3 の定義は、一般式における
定義と同じである。Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ3 として、具体的
にはそれぞれ独立に水素原子、メチル基、エチル基又は
プロピル基が挙げられる。次に、一般式（３）で示され
る側鎖部分Ｒ1 を例示する。 【０００７】 【化６】 【０００８】 【化７】【０００９】 【化８】【００１０】 【化９】【００１１】 【化１０】【００１２】 【化１１】【００１３】 【化１２】【００１４】 【化１３】【００１５】 【化１４】【００１６】 【化１５】【００１７】 【化１６】【００１８】 【化１７】【００１９】 【化１８】【００２０】 【化１９】【００２１】前記のＲ１の例示において、ｑの定義は一
般式（１）における定義と同じである。Ｒ１の例示にお
けるＲ２は、一般式（１）における 【化２０】 を示し、ｓ、Ｒの定義は一般式（１）における定義と同
じである。 【００２２】Ｒの具体例として、メチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、
イソペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テト
ラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシ
ル、プロペニル、２―ブテニル、３―ブテニル、３―ヘ
キセニル、２―ブチニル、３―ヘキシニル、シクロプロ
ピル、２, ２―ジメチルシクロプロピル、シクロペンチ
ル、シクロヘキシル、オクタデシル、ノナデシル、エイ
コシル、メトキシメチル、メトキシエチル、メトキシプ
ロピル、メトキシブチル、メトキシペンチル、メトキシ
ヘキシル、メトキシヘプチル、メトキシオクチル、メト
キシノニル、メトキシデシル、エトキシメチル、エトキ
シエチル、エトキシプロピル、エトキシブチル、エトキ
シペンチル、エトキシヘキシル、エトキシヘプチル、エ
トキシオクチル、エトキシノニル、エトキシデシル、プ
ロポキシメチル、プロポキシエチル、プロポキシプロピ
ル、プロポキシブチル、プロポキシペンチル、プロポキ
シヘキシル、プロポキシヘプチル、プロポキシオクチ
ル、プロポキシノニル、プロポキシデシル、ブトキシメ
チル、ブトキシエチル、ブトキシプロピル、ブトキシブ
チル、ブトキシペンチル、ブトキシヘキシル、ブトキシ
ヘプチル、ブトキシオクチル、ブトキシノニル、ブトキ
シデシル、ペンチルオキシメチル、ペンチルオキシエチ
ル、ペンチルオキシプロピル、ペンチルオキシブチル、
ペンチルオキシペンチル、ペンチルオキシヘキシル、ペ
ンチルオキシヘプチル、ペンチルオキシオクチル、ペン
チルオキシノニル、ペンチルオキシデシル、ヘキシルオ
キシメチル、ヘキシルオキシエチル、ヘキシルオキシプ
ロピル、ヘキシルオキシブチル、ヘキシルオキシペンチ
ル、ヘキシルオキシヘキシル、ヘキシルオキシヘプチ
ル、ヘキシルオキシオクチル、ヘキシルオキシノニル、
ヘキシルオキシデシル、ヘプチルオキシメチル、ヘプチ
ルオキシエチル、ヘプチルオキシプロピル、ヘプチルオ
キシブチル、ヘプチルオキシペンチル、ヘプチルオキシ
ヘキシル、ヘプチルオキシヘプチル、ヘプチルオキシオ
クチル、ヘプチルオキシノニル、ヘプチルオキシデシ
ル、オクチルオキシメチル、オクチルオキシエチル、オ
クチルオキシプロピル、オクチルオキシブチル、オクチ
ルオキシペンチル、オクチルオキシヘキシル、オクチル
オキシヘプチル、オクチルオキシオクチル、オクチルオ
キシノニル、オクチルオキシデシル、ノニルオキシメチ
ル、ノニルオキシエチル、ノニルオキシプロピル、ノニ
ルオキシブチル、ノニルオキシペンチル、ノニルオキシ
ヘキシル、ノニルオキシヘプチル、ノニルオキシオクチ
ル、ノニルオキシノニル、ノニルオキシデシル、デシル
オキシメチル、デシルオキシエチル、デシルオキシプロ
ピル、デシルオキシブチル、デシルオキシペンチル、デ
シルオキシヘキシル、デシルオキシヘプチル、デシルオ
キシオクチル、デシルオキシノニル、デシルオキシデシ
ル、１―メチルエチル、１―メチルプロピル、１―メチ
ルブチル、１―メチルペンチル、１―メチルヘキシル、
１―メチルヘプチル、１―メチルオクチル、１―メチル
ノニル、１―メチルデシル、２―メチルプロピル、２―
メチルブチル、２―メチルペンチル、２―メチルヘキシ
ル、２―メチルヘプチル、２―メチルオクチル、２, ３
―ジメチルブチル、２, ３, ３―トリメチルブチル、３
―メチルペンチル、２, ３―ジメチルペンチル、２, ４
―ジメチルペンチル、２, ３, ３, ４―テトラメチルペ
ンチル、３―メチルヘキシル、２, ５―ジメチルヘキシ
ル、２―トリハロメチルプロピル、２―トリハロメチル
ブチル、２―トリハロメチルペンチル、２―トリハロメ
チルヘキシル、２―トリハロメチルヘプチル、２―ハロ
エチル、２―ハロプロピル、３―ハロプロピル、３―ハ
ロ―２―メチルプロピル、２, ３―ジハロプロピル、２
―ハロブチル、３―ハロブチル、４―ハロブチル、２,
３―ジハロブチル、２, ４―ジハロブチル、３, ４―ジ
ハロブチル、２―ハロ―３―メチルブチル、２―ハロ―
３,３―ジメチルブチル、２―ハロペンチル、３―ハロ
ペンチル、４―ハロペンチル、５―ハロペンチル、２,
４―ジハロペンチル、２, ５―ジハロペンチル、２―ハ
ロ―３―メチルペンチル、２―ハロ―４―メチルペンチ
ル、２―ハロ―３―モノハロメチル―４―メチルペンチ
ル、２―ハロヘキシル、３―ハロヘキシル、４―ハロヘ
キシル、５―ハロヘキシル、６―ハロヘキシル、２―ハ
ロヘプチル、２―ハロオクチル、（ただし、上記例示中
及び以下において、ハロとは、ハロゲン置換の略であ
り、該ハロゲンとしてフッ素、塩素又は臭素が好まし
い。）等が挙げられる。 【００２３】さらに、ｓ＝１の場合については、Ｒの具
体例として、上記の例の他に、ハロメチル、１―ハロエ
チル、１―ハロプロピル、１―ハロブチル、１―ハロペ
ンチル、１―ハロヘキシル、１―ハロヘプチル、１―ハ
ロオクチル等が挙げられる。これらのアルキル基または
アルコキシル基は直鎖状、分岐状または環状であり、分
岐状、環状の場合は光学活性基であってもよい。 【００２４】次に、本発明の液晶高分子化合物の製造方
法について説明する。本発明の液晶高分子化合物は、例
えば、下記一般式（２） 【化２１】 （式中、Ｘ1 、Ｘ2 、Ｘ3 、ｑ、Ａ、Ｂ、Ｘ、ｒ、ｓ、
Ｒの定義は、一般式（１）における定義と同じであ
る。）で表される置換アクリル酸エステルモノマーを、
不活性ガス雰囲気下、ＡＩＢＮ〔２, ２’―アゾビス
（イソブチロニトリル）〕又は２, ２’―アゾビス（４
―メトキシ―２, ４―ジメチルバレオニトリル）に代表
されるラジカル重合開始剤を用いて、テトラヒドロフラ
ンまたはＮ, Ｎ−ジメチルホルムアミド等を溶媒として
用い、２０〜６０℃の温度範囲で８〜１２０時間反応さ
せることで、前記の一般式（１）で表される液晶高分子
化合物を得ることができる。 【００２５】ここで、反応温度、反応溶媒、重合開始剤
等を適切に組み合わせること、あるいはＧＰＣカラムク
ロマトグラフィーによる分取、さらには、それらを組み
合わせることによって任意の分子量分布を有する該液晶
高分子化合物を調製することができる。 【００２６】本発明の液晶高分子化合物は、公知の製膜
法、例えば、キャスティング、Ｔダイ法、インフレーシ
ョン法、カレンダー法、延伸法などによってフィルムに
成型して用いることができる。フィルム状の高分子化合
物は、２枚の通常のガラス基板はもとより、大型のガラ
ス基板、曲面状のガラス基板、ポリエステルフィルムな
どの間に挟んで、液晶ディスプレイ、電子光学シャッタ
ー、電子光学絞りなどの種々のオプトエレクトロニクス
の分野に利用することができる。また適当な溶媒に溶解
した高分子液晶化合物をガラス基板などの基板面に塗布
し、溶媒を蒸発させることによって、直接、基板状に密
着した状態でフィルム化することもできる。 【００２７】このように得られた高分子化合物は室温を
含む比較的広い温度範囲で液晶相を示すことから、液晶
ディスプレイや光シャッター等に使用する液晶組成物の
構成成分として有用である。また同時に成型容易である
という高分子としての性質を有することから表示材料は
もとより、情報記憶材料等の分野に数多くの応用の可能
性がある。 【００２８】 【実施例】以下に実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。各生成物の同定は 1ＨＮＭＲ及びＩＲスペクト
ルにより行ない、相転移温度の測定及び相の確認はＤＳ
Ｃ及び偏光顕微鏡により行なった。また分子量の測定
は、ＧＰＣ法（ポリスチレン換算）により行なった。応
答速度は、該液晶高分子をＥＨＣ社製（ＩＴＯ電極、１
０×１０ｍｍ、セル厚１０μｍ）に封入し、±１０Ｖ／
μｍの矩形波印加時における透過光量の変化（１０→９
０％）の応答時間を測定することによって求めた。 【００２９】実施例１ 下記構造を有するアクリレートモノマー 【化２２】 １０７ｍｇおよび２、２’−アゾビス（イソブチロニト
リル）（以下ＡＩＢＮと略すことがある。和光純薬社
製）１１ｍｇをテトラヒドロフラン５ｍｌに溶解させ、
窒素気流下、６０℃で約８時間攪拌した。放冷後、反応
液をメタノールに注ぎ、一晩放置後、上澄みをデカンテ
ーションにより除去し、沈殿物を集めることにより下記
繰り返し単位からなる液晶高分子化合物３６ｍｇを得
た。該液晶高分子化合物の数平均分子量は４. ５×１０
3 であった。 【化２３】 【００３０】該液晶高分子化合物の 1Ｈ−ＮＭＲスペク
トルを図１に示す。得られたポリアクリレートの相転移
挙動は以下の通りであった。スメクチック相からカイラ
ルスメクチックＣ相への転移温度は１６℃であり、カイ
ラルスメクチックＣ相から等方相への転移温度は４６℃
であった。以下、これを次のように表す。 Ｓｘ（１６℃）Ｓｃ* （４６℃）Ｉ （ここで、Ｓｘ＝未同定スメクチック相、Ｓｃ* ＝カイ
ラルスメクチックＣ相、Ｉ＝等方相を示す。かっこ内は
転移温度を示す。）また、転移温度の決定は、偏光顕微
鏡による昇温時のテクスチャー変化の目視観察によって
行なった。なお、ガラス転移温度については、ＤＳＣを
用いて測定を試みたが、−５０℃までの温度範囲におい
ては観測されなかった。以下の例においても同様であっ
た。）応答時間は４０℃において３１ｍｓであった。 【００３１】実施例２ 実施例１で用いたものと同じアクリレートモノマー１０
７ｍｇおよびＡＩＢＮ（和光純薬社製）１１ｍｇをテト
ラヒドロフラン５ｍｌに溶解させ、窒素気流下、６０℃
で約８時間攪拌した。放冷後、反応液をメタノールに注
ぎ、一晩放置後、上澄みをデカンテーションし、沈殿物
を除去した。 【００３２】この上澄み液の溶媒を減圧下留去し、残留
物を沈殿物をテトラヒドロフランに溶解させ、これをメ
タノールに加えることによって再沈殿させた。この沈殿
物を集めることにより下記繰り返し単位からなる液晶高
分子化合物１５ｍｇを得た。該液晶高分子化合物の数平
均分子量は３. ２×１０3 であった。 【化２４】該液晶高分子化合物の相転移挙動は以下の通りであっ
た。 Ｓｘ（３６. ５℃）Ｓｃ* （４４℃）Ｉ 応答時間は３８℃において１２. ５ｍｓであった。 【００３３】実施例３ 実施例１で用いたものと同じアクリレートモノマー２６
０ｍｇおよびＡＩＢＮ（和光純薬社製）２７ｍｇをテト
ラヒドロフラン１５ｍｌに溶解させ、窒素気流下、６０
℃で約８時間攪拌した。 【００３４】放冷後、反応液をメタノールに注ぎ、一晩
放置後、上澄みをデカンテーションにより除去し、沈殿
物を集めることにより下記繰り返し単位からなる液晶高
分子化合物８５ｍｇを得た。該液晶高分子化合物の数平
均分子量は３. ９×１０3 であった。 【化２５】 該液晶高分子化合物の相転移挙動は以下の通りであっ
た。 Ｓｘ（４２℃）Ｓｃ* （４７℃）Ｉ 応答時間は４４℃において１５ｍｓであった。 【００３５】 【発明の効果】本発明の液晶高分子化合物は、電界応答
速度が速く動画表示可能であり、かつ耐ショック性に優
れ、軽量な大型画面、屈曲画面の表示素子として用いる
液晶組成物の構成成分として使用できるので工業的価値
が大きい。具体的には、常温を含む比較的広い温度範囲
で液晶相を示し、さらに高分子としての典型的な性質も
有することから、表示素子、電子光学シャッター、光変
調器、光導波路等の種々の電子光学デバイスとして有用
であり、かつ耐ショック性に優れた大画面や屈曲画面の
表示素子に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で得られた液晶高分子化合物の 1Ｈ−
ＮＭＲスペクトル
ＮＭＲスペクトル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 東井 隆行
大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友
化学工業株式会社内
(72)発明者 南井 正好
大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友
化学工業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭64−6008（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−124995（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−179081（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−31405（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−68026（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−1117（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−265005（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08F 20/28
C09K 19/38
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】下記一般式（１）からなる繰り返し単位を
主成分として有する数平均分子量１０００〜５００００
の液晶高分子化合物。 【化１】 〔式中、Ａ及びＢは、それぞれ独立に１, ４―フェニレ
ン、２, ５―ピリジンジイル、２, ５―ピリミジンジイ
ル、２, ５―ピラジンジイル、３, ６―ピリダジンジイ
ル、４, ４’―ビフェニレン、５―（２―（４−置換フ
ェニルピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニル
ピリミジン））、２―（５―（４−置換フェニルピリジ
ン））、２, ６―ナフタレンジイル、２, ６―キノキサ
リンジイル、２, ６―キノリンジイルもしくは２, ６―
キナゾリンジイルのいずれかの基又は単結合を示す。た
だし、ＡとＢとは同時に単結合にはならない。また、前
記のフェニル環を有する基においては、該フェニル環は
フッ素原子で置換されていてもよい。Ｘ1 、Ｘ2 及びＸ
3 は、それぞれ独立に水素原子又は炭素数１〜３のアル
キル基を示す。Ｒはハロゲン原子で置換されていてもよ
い炭素数１〜２０の飽和もしくは不飽和のアルキル基又
は炭素数２〜２０のアルコキシアルキル基を示す。Ｘは
−ＣＨ2 ＣＨ2 −、−ＣＨ＝ＣＨ−、 【化２】 又は単結合を表す。ｑは１〜１５の整数、ｒは０〜６の
整数を表し、ｓは０または１を表す。また、★印は不斉
炭素原子であることを示す。〕
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
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| DE69421013T DE69421013T2 (de) | 1993-07-13 | 1994-07-13 | Verbindung mit ungesättigter Seitenkette, Verfahren zu ihrer Herstellung, daraus hergestellte flüssigkristalline Polymere, Flüssigkristallmischung und Anzeigevorrichtung |
| US08/274,315 US5554317A (en) | 1993-07-13 | 1994-07-13 | Compound having unsaturated side chain, process for preparing the same, liquid crystalline polymer prepared from the same, liquid crystal mixture and display element |
| EP94110886A EP0634469B1 (en) | 1993-07-13 | 1994-07-13 | Compound having unsaturated side-chain, process for preparing the same, liquid crystalline polymer prepared from the same, liquid crystal mixture and display element |
| KR1020010038640A KR100323267B1 (ko) | 1993-07-13 | 2001-06-30 | 불포화 측쇄 화합물, 그 제조방법, 그로부터 제조한액정 중합체, 액정 혼합물 및 디스플레이 소자 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-10-07 JP JP25163893A patent/JP3417002B2/ja not_active Expired - Fee Related
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