JPH06340879A - Dichroic coloring matter for liquid crystal additive - Google Patents

Dichroic coloring matter for liquid crystal additive

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JPH06340879A
JPH06340879A JP3156669A JP15666991A JPH06340879A JP H06340879 A JPH06340879 A JP H06340879A JP 3156669 A JP3156669 A JP 3156669A JP 15666991 A JP15666991 A JP 15666991A JP H06340879 A JPH06340879 A JP H06340879A
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JP
Japan
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group
liquid crystal
dye
formula
dichroic
Prior art date
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Application number
JP3156669A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Irisato
義広 入里
Shinya Okubo
慎也 大久保
Hirosuke Takuma
啓輔 詫摩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B1/00Dyes with anthracene nucleus not condensed with any other ring
    • C09B1/56Mercapto-anthraquinones
    • C09B1/58Mercapto-anthraquinones with mercapto groups substituted by aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aryl radicals
    • C09B1/585Mercapto-anthraquinones with mercapto groups substituted by aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aryl radicals substituted by aryl radicals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B1/00Dyes with anthracene nucleus not condensed with any other ring
    • C09B1/50Amino-hydroxy-anthraquinones; Ethers and esters thereof

Abstract

PURPOSE:To obtain a dichroic coloring matter for liquid crystal additive which has a low capability of dyeing a resin film, a high dichroic ratio, and a high durability by producing it from 1,5-dihydroxy-4,8-dinitroanthraquinone. CONSTITUTION:1,5-Dihydroxy-4,8-dinitroanthraquinone of formula I is reacted with a phenyl ether compd. of formula II (wherein R<3> is alkyl; and R<4> is H, halogen, methyl, ethyl, methoxy, or ethoxy) and then with a potassium salt of a thiophenol of formula III (wherein R<1> is alkyl, cycloalkyl, alkoxy, alkylamino, dialkylamino, halogen, or H; and R<2> is H, halogen, methyl, ethyl, methoxy, or ethoxy). Amino groups of the resulting product are alkylated, giving the objective coloring matter expressed by formula IV or V (wherein R<5> is H or alkyl).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶に添加する青色系
の新規二色性色素に関する。特に、高分子分散型液晶表
示(以後、PDLCと略す)に高性能を示す二色性色素
を提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel blue dichroic dye added to liquid crystals. In particular, the invention provides a dichroic dye exhibiting high performance for polymer dispersed liquid crystal display (hereinafter abbreviated as PDLC).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、省エネルギーおよび小型化の観点
から液晶表示素子が広く使用されるようになった。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices have been widely used from the viewpoint of energy saving and miniaturization.

【0003】現在使用されている液晶表示素子の大部分
は、ツイステッド・ネマチック型液晶の電気光学効果を
利用したもので、2枚の偏光板と組み合わせることを必
須条件として表示がなされ、使用に際して多くの制限を
受けているのが実情である。これに替わる液晶表示方式
として二色性色素をネマチック液晶に溶解した着色液晶
組成物の電気光学効果を利用する、いわゆるゲスト−ホ
スト方式の液晶表示が検討され、すでにその一部は時
計、家電製品、産業用計器等における表示素子として利
用されている。
Most of the liquid crystal display elements currently in use utilize the electro-optical effect of twisted nematic type liquid crystal, and display is made as an essential condition when combined with two polarizing plates. The reality is that they are restricted by. As an alternative liquid crystal display method, a so-called guest-host type liquid crystal display utilizing the electro-optical effect of a colored liquid crystal composition in which a dichroic dye is dissolved in a nematic liquid crystal has been studied, and some of them have already been used for watches and home appliances. , Is used as a display element in industrial instruments and the like.

【0004】このゲスト−ホスト型液晶表示方式の原理
は、ゲストである二色色素分子がホストである液晶分子
の配列にしたがって配向して配置することによる。すな
わち、通常は電界である外部刺激を印加することによ
り、液晶分子は「オフ」状態から「オン」状態に配向方
向を変化するが、これと同時に二色性色素分子も配向方
向を変化する結果、両状態における色素分子による光の
吸収程度が変化し、表示がなされるという原理に基づい
ている。
The principle of this guest-host type liquid crystal display system is that the dichroic dye molecules which are guests are oriented and arranged according to the arrangement of the liquid crystal molecules which are hosts. That is, when an external stimulus, which is usually an electric field, is applied, the liquid crystal molecules change their alignment direction from the “off” state to the “on” state, but at the same time, the dichroic dye molecules also change their alignment direction. Based on the principle that the degree of light absorption by dye molecules in both states changes, and display is performed.

【0005】最近、この液晶表示方式をPDLC、つま
り高分子マトリックス中に液晶層を封じ込め、電極付き
のプラスチックシートの間に挟んで表示に用いる方式に
応用した素子が実用化され始めている。ここで用いる液
晶組成物の中に二色性色素を添加して使用する方法が、
コントラストを高める目的には非常に有利な方法である
ことが確められている。
Recently, an element in which this liquid crystal display system is applied to PDLC, that is, a system in which a liquid crystal layer is enclosed in a polymer matrix and sandwiched between plastic sheets with electrodes for display, has been put into practical use. The method of using by adding a dichroic dye in the liquid crystal composition used here,
It has proved to be a very advantageous method for the purpose of increasing the contrast.

【0006】PDLCは従来のガラス・セルを用いる素
子に比較して、大面積で軽量化が可能である等の優れた
特性を有しているため、非常に注目されている表示方法
である。
[0006] PDLC is a display method which has received a great deal of attention because it has excellent characteristics such as a large area and a light weight, as compared with a conventional device using a glass cell.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ここで使用される二色
性色素は、少量で十分な着色能力があること、大き
なコントラストを示すこと、液晶に対し十分な相溶性
を有すること、耐久性に優れ、安定であり、長時間使
用しても装置の性能を劣化させないこと、等の条件を従
来のゲスト−ホスト用二色性色素と同じように最低限必
要とするが、PDLCの場合はさらに、高分子マトリ
ックスである樹脂層に染着色しない、という条件が加わ
る。
The dichroic dye used here has sufficient coloring ability with a small amount, exhibits a large contrast, has sufficient compatibility with liquid crystals, and has durability. It is excellent and stable, and does not deteriorate the performance of the device even if it is used for a long time. It requires the same conditions as the conventional dichroic dye for guest-host, but in the case of PDLC, The condition that the resin layer, which is the polymer matrix, is not dyed and colored is added.

【0008】染着色部分は電圧印加時も配向方向を変化
できないために残色し、コントラストを低下させる原因
になり、表示上の決定的欠陥になる。特に青色系二色性
色素としてこれまで開発された化合物の中には、〜
のすべての条件を兼ね備えた性能を満足できる色素がな
いために、これらの改良が強く望まれていた。
The dyed and colored portion remains uncolored because the orientation direction cannot be changed even when a voltage is applied, which causes a reduction in contrast and is a decisive defect in display. Among the compounds that have been developed as blue-based dichroic dyes,
These improvements have been strongly desired because there is no dye capable of satisfying the performance of all of the above conditions.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な状況を踏まえ鋭意検討した結果、PDLCにおいてゲ
スト−ホスト用二色性色素に要求される〜の条件を
満足し、耐久性に優れ、大きな二色比を有し、かつマト
リックス樹脂層に染色しない新規の二色性色素を見い出
すに至った。即ち、本発明は液晶用色素として、一般式
(1) (化1)
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made earnest studies in view of such a situation, and as a result, satisfy the conditions (1) to (3) required for a guest-host dichroic dye in PDLC, and improve the durability. We have found a new dichroic dye which is excellent, has a large dichroic ratio, and does not dye the matrix resin layer. That is, the present invention provides a liquid crystal dye of the general formula
(1) (Chemical formula 1)

【0010】[0010]

【化1】 または、一般式(2)(化2)[Chemical 1] Alternatively, the general formula (2)

【0011】[0011]

【化2】 [Chemical 2]

【0012】〔式中、R1は置換基を有してもよいアル
キル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、置換
基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよい
アルキルアミノ基、置換基を有してもよいジアルキルア
ミノ基、ハロゲン原子または水素原子を示し、R2およ
びR4は水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル
基、メトキシ基またはエトキシ基を示し、互いに同一あ
るいは異なっていてもよく、R3は置換基を有してもよ
いアルキル基を示し、R5は水素原子または置換基を有
してもよいアルキル基を示す。〕で表される液晶添加用
二色性色素を提供するものである。
[Wherein R 1 is an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or a substituent which has a substituent]. Represents an alkylamino group, a dialkylamino group which may have a substituent, a halogen atom or a hydrogen atom, and R 2 and R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group. R 3 may be the same or different, R 3 represents an alkyl group which may have a substituent, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. ] A dichroic dye for liquid crystal addition represented by the following is provided.

【0013】本発明の二色性色素の特徴は、アントラキ
ノン骨格の2位に置換フェニル基を導入し、4位もしく
は8位に置換フェニルチオ基を導入したところにあり、
これにより類似の公知アントラキノン系二色性色素に比
べ、二色性、耐久性及び樹脂への着色性が著しく向上す
るものである。
The feature of the dichroic dye of the present invention is that a substituted phenyl group is introduced at the 2-position of the anthraquinone skeleton and a substituted phenylthio group is introduced at the 4-position or 8-position,
As a result, the dichroism, durability and colorability of the resin are remarkably improved as compared with similar known anthraquinone type dichroic dyes.

【0014】前記、本発明に係わる液晶用色素は一般式
(1)または(2)で表され、この一般式(1)、
(2)におけるR1の具体例としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ド
デシル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−
ブチル基、シクロヘキシル基、3,5−ジメチルヘキシ
ル基、アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ
基、プロピルオキシ基、ブチルオキシ基、ヘキシルオキ
シ基、シクロヘキシルオキシ基、イソブチルオキシ基、
ヘプチルオキシ基、ドデシルオキシ基、ハロゲン原子と
しては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子
が挙げられる。
The liquid crystal dye according to the present invention is represented by the general formula (1) or (2), and the general formula (1),
Specific examples of R 1 in (2) include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, isopropyl group, isobutyl group. , Tert-
As a butyl group, a cyclohexyl group, a 3,5-dimethylhexyl group, and an alkoxy group, a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a butyloxy group, a hexyloxy group, a cyclohexyloxy group, an isobutyloxy group,
Examples of the heptyloxy group, dodecyloxy group and halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.

【0015】R2およびR4の具体例としては、水素原
子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、メ
チル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基が挙げられ
る。
Specific examples of R 2 and R 4 include hydrogen atom, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, methyl group, ethyl group, methoxy group and ethoxy group.

【0016】R3およびR5の具体例としては、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基、ドデシル基、3−
メチルヘキシル基、3,5,5−トリメチルヘキシル
基、メトキシエチル基、ブトキシエチル基、メトキシエ
トキシエチル基、ヒドロキシエチル基、2−クロロエチ
ル基を挙げることができる。
Specific examples of R 3 and R 5 are methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, dodecyl group, 3-
Examples thereof include methylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, methoxyethyl group, butoxyethyl group, methoxyethoxyethyl group, hydroxyethyl group and 2-chloroethyl group.

【0017】本発明の一般式(1)または(2)の二色
性色素は、常法を用いれば容易に合成することができ
る。
The dichroic dye of the general formula (1) or (2) of the present invention can be easily synthesized by a conventional method.

【0018】即ち、一般式(3)(化3)の1,5−ジ
ヒドロキシ−4,8−ジニトロアントラキノンと、一般
式(4)(化4)のフェニルエーテル化合物〔式中、R
3およびR4は一般式(1)または(2)中のR3および
4と同じ置換基を示す。〕を硫酸中、ホウ酸の存在
下、低温で反応させることにより、一般式(5)および
(6)(化5)の化合物を得ることができる。
That is, 1,5-dihydroxy-4,8-dinitroanthraquinone of the general formula (3) (Chemical formula 3) and a phenyl ether compound of the general formula (4) (Chemical formula 4) [in the formula, R
3 and R 4 represent the same substituent as R 3 and R 4 in the general formula (1) or (2). ] In sulfuric acid in the presence of boric acid at a low temperature to give compounds of the general formulas (5) and (6) (formula 5).

【0019】さらに、一般式(5)および(6)の化合
物をジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキシド、スルホランなどの極性有機溶媒中
で、一般式(7)(化6)のチオフェノール類〔式中、
1およびR2は一般式(8)および(9)(化6)式中
のR1およびR2と同じ置換基を示す。〕のカリウム塩と
反応させることにより一般式(8)および(9)の化合
物(すなわち一般式(1)または(2)の化合物におい
てR5=H)を得ることができる。
Further, the compounds of the general formulas (5) and (6) are treated with a thiophenol compound of the general formula (7) (formula 6) in a polar organic solvent such as dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide and sulfolane. During,
R 1 and R 2 represents a general formula (8) and (9) (Formula 6) the same substituents as R 1 and R 2 in formula. The compounds of the general formulas (8) and (9) (that is, R 5 = H in the compound of the general formula (1) or (2)) can be obtained by reacting with the potassium salt of

【0020】[0020]

【化3】 [Chemical 3]

【0021】[0021]

【化4】 [Chemical 4]

【0022】[0022]

【化5】 [Chemical 5]

【0023】[0023]

【化6】 [Chemical 6]

【0024】さらに、4位もしくは8位のアミノ基をア
ルキル化するには、一般式(8)および(9)の化合物
を対応するアルデヒドとカルボン酸を用いて水もしくは
水/極性溶媒中で反応させることにより、一般式(1)
および(2)の化合物を得ることができる。
Further, in order to alkylate the 4- or 8-position amino group, the compounds of the general formulas (8) and (9) are reacted with the corresponding aldehyde and carboxylic acid in water or a water / polar solvent. By making the general formula (1)
And the compounds of (2) can be obtained.

【0025】[0025]

【化7】 [Chemical 7]

【0026】こうして得られた一般式(1)または
(2)の粗製色素は、再結晶、カラムクロマトグラフィ
ー等により精製して、高純度の色素を得ることができ
る。
The crude dye of the general formula (1) or (2) thus obtained can be purified by recrystallization, column chromatography or the like to obtain a highly pure dye.

【0027】本発明の二色性色素は、液晶に含有させて
カラー表示用液晶組成物として通常用いられている表示
装置で使用できる。
The dichroic dye of the present invention can be contained in a liquid crystal and used in a display device usually used as a liquid crystal composition for color display.

【0028】使用する液晶としては、例えば4−シアノ
−4’−n−ペンチルビフェニル、4−シアノ−4’−
n−プロポキシビフェニル、4−シアノ−4’−n−ペ
ントキシビフェニル、4−シアノ−4’−n−オクトキ
シビフェニル、4−シアノ−4’−n−ペンチルターフ
ェニルなどのシアノ−ビフェニル系液晶混合物(例え
ば、メルク社商品記号E−8)、あるいはトランス−4
−n−プロピル−(4−シアノフェニル)−シクロヘキ
サン、トランス−4−n−ペンチル−(4−シアノフェ
ニル)−シクロヘキサン、トランス−4−n−ヘプチル
−(4−シアノフェニル)−シクロヘキサン、トランス
−4−n−ペンチル−(4’−シアノビフェニル)−シ
クロヘキサンなどのシクロヘキサン系液晶混合物(例え
ば、メルク社商品記号ZLI−1132、ZLI−18
40)などを挙げることができる。
The liquid crystal used is, for example, 4-cyano-4'-n-pentylbiphenyl, 4-cyano-4'-.
Cyano-biphenyl liquid crystal such as n-propoxybiphenyl, 4-cyano-4'-n-pentoxybiphenyl, 4-cyano-4'-n-octoxybiphenyl, 4-cyano-4'-n-pentylterphenyl Mixture (for example, Merck's product code E-8) or trans-4
-N-propyl- (4-cyanophenyl) -cyclohexane, trans-4-n-pentyl- (4-cyanophenyl) -cyclohexane, trans-4-n-heptyl- (4-cyanophenyl) -cyclohexane, trans- A cyclohexane-based liquid crystal mixture such as 4-n-pentyl- (4′-cyanobiphenyl) -cyclohexane (for example, product numbers ZLI-1132 and ZLI-18 manufactured by Merck & Co., Inc.).
40) and the like.

【0029】さらに、液晶混合体にコレステリルノナノ
エート又は施光性4−シアノ−4’−イソペンチルビフ
ェニルなどの光学活性物質を加えた電界無印加状態で
は、コレステリック相状態であり、電界印加状態でネマ
チック相状態に相転換するいわゆるカイラルネマチック
液晶混合物を使用することも出来る。
Furthermore, in the state in which no electric field is applied, in which an optically active substance such as cholesteryl nonanoate or optically active 4-cyano-4'-isopentylbiphenyl is added to the liquid crystal mixture, it is in a cholesteric phase state and in an electric field applied state. It is also possible to use so-called chiral nematic liquid crystal mixtures which undergo a phase transition to the nematic phase state.

【0030】液晶としては、上記の例に限定されるもの
でなく、その他のビフェニル系液晶、フェニルシクロヘ
キサン系液晶、シッフベース系液晶、エステル系液晶、
ピリミジン系液晶、テトラジン系液晶、その他の液晶が
単体または混合物として使用できる。
The liquid crystal is not limited to the above examples, but other biphenyl liquid crystals, phenylcyclohexane liquid crystals, Schiff base liquid crystals, ester liquid crystals,
Pyrimidine-based liquid crystals, tetrazine-based liquid crystals, and other liquid crystals can be used alone or as a mixture.

【0031】本発明にかかる色素の使用は一種のみでも
よく、二種以上混合して使用することも出来る。使用す
る色素濃度は、色素が液晶に溶解する限度内であって、
且つ色素分子が液晶分子の配向によって充分配向統制さ
れ得る範囲内であればよいが、一般には液晶に対し0.
1〜10重量%の濃度、好ましくは0.1〜5重量%の
濃度で使用するのが良い。
The dye according to the present invention may be used alone or in combination of two or more. The concentration of the dye used is within the limit that the dye dissolves in the liquid crystal,
Moreover, the dye molecules may be within a range in which the alignment of the liquid crystal molecules can be sufficiently controlled by the alignment of the liquid crystal molecules.
It is preferable to use it at a concentration of 1 to 10% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight.

【0032】また、本発明にかかる二色性色素と他の二
色性色素、あるいは二色性のない色素とを混合し所望の
色相として使用することも可能であり、何ら限定されな
い。二色性色素の液晶への溶解は、所定量の色素を液晶
と混合し、長時間かきまぜるか若しくは液晶が等方性液
体となる温度以上に加熱しかきまぜることによって行わ
れ、所望のカラー表示用液晶組成物とすることができ
る。
It is also possible to mix the dichroic dye according to the present invention with another dichroic dye or a dye having no dichroism and use it as a desired hue, without any limitation. The dichroic dye is dissolved in the liquid crystal by mixing a predetermined amount of the dye with the liquid crystal and stirring the mixture for a long time or by heating it to a temperature above the temperature at which the liquid crystal becomes an isotropic liquid. It can be a liquid crystal composition.

【0033】[0033]

【発明の効果】従来のPDLCに用いられている二色性
色素は種々提案されているが、基盤となる樹脂フィルム
層を染着し、コントラストの低下を引き起こしたり、二
色比が低いために実用的に鮮明な表示ができない、また
耐久性に欠ける等の欠点を有している。しかし一般式
(1)または(2)で示される本発明の二色性色素は樹
脂フィルムに対する染着性が低く、大きな二色比、およ
び高耐久性を有しているため該色素は実用上極めて価値
ある色素である。
Various dichroic dyes used in the conventional PDLC have been proposed. However, since the dichroic dye used for dyeing the base resin film layer causes a decrease in contrast and the dichroic ratio is low, It has drawbacks such as not being able to display clearly in practical use and lacking in durability. However, the dichroic dye of the present invention represented by the general formula (1) or (2) has low dyeability to a resin film, has a large dichroic ratio, and has high durability, and therefore, the dye is practically used. It is an extremely valuable pigment.

【0034】[0034]

【実施例】以下、本発明のアントラキノン系二色性色素
の合成例を示し、次いで表1に代表的な色素の構造、メ
ルク社製液晶E−44中での二色比および最大吸収波長
を示す。
Examples Synthesis examples of the anthraquinone-based dichroic dye of the present invention are shown below, and Table 1 shows typical dye structures, dichroic ratio and maximum absorption wavelength in the liquid crystal E-44 manufactured by Merck. Show.

【0035】表1に示す二色比は、各色素1.0重量%
を代表的ネマチック液晶であるメルク社製液晶(商品番
号E−44)に溶解し、あらかじめホモジニアス配向す
べく処理した厚さ10μmの液晶セル中に封入したの
ち、分光光度計の光路におき、液晶配列と平行な直線偏
光をあてて測定した吸光度(A‖)および液晶配列と直
角な直線偏光をあて測定した吸光度(A⊥)を測定し、
次式(数1)
The dichroic ratio shown in Table 1 is 1.0% by weight for each dye.
Was dissolved in a typical nematic liquid crystal manufactured by Merck & Co. (product number E-44) and sealed in a liquid crystal cell having a thickness of 10 μm which was previously processed for homogeneous alignment. The absorbance (A‖) measured by applying a linearly polarized light parallel to the array and the absorbance (A⊥) measured by applying a linearly polarized light perpendicular to the liquid crystal array,
The following formula (Equation 1)

【0036】[0036]

【数1】 より算出したものである。[Equation 1] It is calculated from

【0037】本発明の二色性色素はいずれも極めて高い
二色比を示し、PDLCにおいてはマトリックス樹脂染
色性のない化合物であった。なお、実施例中の「部」は
重量部を示す。
All the dichroic dyes of the present invention showed extremely high dichroic ratio and were compounds having no matrix resin dyeing property in PDLC. In addition, "part" in an Example shows a weight part.

【0038】実施例1 ホウ酸25.8部を94%硫酸857部に懸濁し、加熱
溶解後、室温まで冷却し、1,5−ジヒドロキシ−4,
8−ジニトロアントラキノン17.2部を懸濁し、室温
にて1時間攪拌する。この溶液を−8℃まで冷却し、n
−ヘキシルフェニルエーテル22.8部を1時間かけて
滴下し、さらに同温にて2時間保温する。 得られた反
応液を氷水1100部に排出し、濾過、水洗、乾燥し
て、次式(10)および(11)(化8)の混合物3
6.0部を得た。
Example 1 25.8 parts of boric acid was suspended in 857 parts of 94% sulfuric acid, dissolved by heating, cooled to room temperature, and 1,5-dihydroxy-4,
17.2 parts of 8-dinitroanthraquinone are suspended and stirred at room temperature for 1 hour. The solution is cooled to -8 ° C and n
-22.8 parts of hexyl phenyl ether is added dropwise over 1 hour, and the temperature is kept at the same temperature for 2 hours. The obtained reaction liquid was discharged into 1100 parts of ice water, filtered, washed with water and dried to obtain a mixture 3 of the following formulas (10) and (11)
6.0 parts were obtained.

【0039】[0039]

【化8】 [Chemical 8]

【0040】一方、4−tert−ブチルチオフェノー
ル4.0部、水酸化カリウム1.7部、ジメチルアセト
アミド(以下、DMAと略す)100部を混合し、窒素
気流下、150℃へ加熱脱水することによりチオフェノ
ールのカリウム塩が得られる。反応液を80℃へ冷却
し、前記式(10)および(11)の化合物11.4部
加え、2時間反応させる。反応液を水300部へ排出
し、濾過、水洗、乾燥して、次式(12)および(1
3)(化9)の化合物の粗混合物15.0部を得た。こ
れをトルエンに溶解し、シリカゲルを詰めたカラムによ
るカラムクロマトグラフィーにより分離精製して、純粋
な式(12)(表1の色素番号5の色素)1.2部およ
び式(13)(色素番号6の色素)1.5部を得た。
On the other hand, 4.0 parts of 4-tert-butylthiophenol, 1.7 parts of potassium hydroxide and 100 parts of dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMA) were mixed and heated and dehydrated to 150 ° C. under a nitrogen stream. As a result, a potassium salt of thiophenol is obtained. The reaction solution is cooled to 80 ° C., 11.4 parts of the compounds of the above formulas (10) and (11) are added, and the reaction is carried out for 2 hours. The reaction solution was discharged into 300 parts of water, filtered, washed with water and dried to obtain the following formulas (12) and (1
3) 15.0 parts of a crude mixture of the compound of Chemical formula 9 was obtained. This was dissolved in toluene and separated and purified by column chromatography using a column packed with silica gel to obtain 1.2 parts of pure formula (12) (dye of dye No. 5 in Table 1) and formula (13) (dye no. 6 dyes) was obtained.

【0041】[0041]

【化9】 [Chemical 9]

【0042】次に、小ビーカーに液晶E−44(メルク
社製ネマチック液晶商品名)100部に上記の色素1部
を加えて、約80℃に加熱して完全に清澄な溶液とし
た。次いで内容物を放置冷却した後、液晶表示素子内に
この着色液晶を減圧下封入した。この表示装置は、電圧
無印加時に赤色を示し、電圧印加時には電極部分のみが
無色となり、良好なコントラストを示した。また、二色
比は表1の色素番号5の色素は極大吸収波長630nm
において11.8であり、表1の色素番号6の色素は極
大吸収波長627nmにおいて13.4であった。
Next, 1 part of the above dye was added to 100 parts of liquid crystal E-44 (trade name of nematic liquid crystal manufactured by Merck & Co., Inc.) in a small beaker and heated to about 80 ° C. to obtain a completely clear solution. Then, after the contents were left to cool, the colored liquid crystal was sealed in the liquid crystal display element under reduced pressure. This display device showed a red color when no voltage was applied, and when the voltage was applied, only the electrode portions became colorless, showing good contrast. Further, the dichroic ratio of the dye of dye No. 5 in Table 1 is 630 nm at the maximum absorption wavelength.
Was 11.8, and the dye of Dye No. 6 in Table 1 was 13.4 at the maximum absorption wavelength of 627 nm.

【0043】さらに、サンシャインウェザーメーターに
より200時間光照射を行ったが、どちらも何ら変化が
認められず良好な耐光性を示した。
Further, when light irradiation was carried out for 200 hours using a sunshine weather meter, no change was observed in either case and good light resistance was exhibited.

【0044】また、この染料2%を溶解した液晶E−4
4(メルク社製ネマチック液晶商品名)40部、水16
部、PVA20/30(エアコ社製商品名)3.7部、
ガントレス169(GAF社製ポリメチルビニルエーテ
ル/マレイン酸無水物共重合体)0.2部、グリセリン
0.1部を混合し、ホモジナイザーにて激しく攪拌しエ
マルジョン化した。
Liquid crystal E-4 in which 2% of this dye is dissolved
4 (Merck nematic liquid crystal brand name) 40 parts, water 16
Part, 3.7 parts of PVA 20/30 (trade name of Airco),
Gantres 169 (polymethyl vinyl ether / maleic anhydride copolymer manufactured by GAF) (0.2 parts) and glycerin (0.1 parts) were mixed and vigorously stirred with a homogenizer to form an emulsion.

【0045】生成したエマルジョンを予めインジウム・
スズ酸化物(ITO)を蒸着しておいたマイラー膜上に
0.5ミリの厚さでコートする。こうして得られたフィ
ルムをITOをコートした別のマイラー膜に重ね、10
0℃の乾燥機に1時間放置した。さらに、室温まで冷却
後100V直流電圧で活性化し、不透明な青色の液晶フ
ィルムが得られた。
The produced emulsion was previously mixed with indium
A tin oxide (ITO) vapor-deposited Mylar film is coated to a thickness of 0.5 mm. The film thus obtained was placed on another Mylar film coated with ITO, and 10
It was left in a dryer at 0 ° C. for 1 hour. Furthermore, after cooling to room temperature, activation with a direct current voltage of 100 V gave an opaque blue liquid crystal film.

【0046】この液晶フィルムに60Hz,100Vの
交流電圧を印加すると青色から無色へ変化し、良好なコ
ントラストが得られた。さらに、本フィルム表示板を2
週間室温で放置後、アセトン中に入れ、液晶層を抽出し
てマトリックス樹脂フィルムのみにて色素による樹脂の
染色性を調べたところ、まったく着色が見られず、良好
な結果を示した。
When an alternating voltage of 60 Hz and 100 V was applied to this liquid crystal film, it changed from blue to colorless and good contrast was obtained. In addition, this film display board 2
After leaving it for a week at room temperature, it was placed in acetone, the liquid crystal layer was extracted, and the dyeability of the resin with the dye was examined only with the matrix resin film. No coloring was observed at all, and good results were shown.

【0047】実施例2 実施例1で得られた式(12)および(13)の粗生成
物2.5部をギ酸27.9部、水2.1部、37%ホル
マリン11.0部と混合し、80℃へ加熱し、同温度に
て2時間反応後、室温まで冷却する。沈澱物を濾過、水
洗、乾燥して、次式(14)および(15)(化10)
の化合物の粗混合物2.4部を得た。これを実施例1と
同様にカラムクロマトグラフィーにて精製して表4の色
素番号51の色素1.1部および色素番号52の色素
1.4部を得た。
Example 2 2.5 parts of the crude product of the formulas (12) and (13) obtained in Example 1 were added with 27.9 parts formic acid, 2.1 parts water and 11.0 parts 37% formalin. Mix, heat to 80 ° C., react at the same temperature for 2 hours, then cool to room temperature. The precipitate is filtered, washed with water and dried to obtain the following formulas (14) and (15)
2.4 parts of a crude mixture of the above compounds are obtained. This was purified by column chromatography in the same manner as in Example 1 to obtain 1.1 parts of dye No. 51 and 1.4 parts of dye No. 52 in Table 4.

【0048】[0048]

【化10】 これらの精製色素の二色比は、表4の色素番号51の色
素は極大吸収波長655nmにおいて9.0を示し、表
4の色素番号52の色素は654nmにおいて10.2
を示した。 また、サンシャインウエザーメーターによ
り200時間の耐光テストでは、何ら性能の低下は認め
られず、良好結果を示した。さらに樹脂フィルムにおい
ても良好なコントラストを示し、樹脂への染色も認めら
れなかった。
[Chemical 10] Regarding the dichroic ratio of these purified dyes, the dye of dye No. 51 in Table 4 showed 9.0 at the maximum absorption wavelength of 655 nm, and the dye of dye No. 52 in Table 4 had 10.2 at 654 nm.
showed that. In a 200-hour light resistance test with a sunshine weather meter, no deterioration in performance was observed and good results were shown. Further, the resin film also showed good contrast, and the resin was not dyed.

【0049】実施例3 実施例1のn−ヘキシルフェニルエーテルの代わりにn
−ヘキシル(2−メチルフェニル)エーテルを用いて、
実施例1と同様な操作を行い、次式(16)および(1
7)(化11)の色素を得た(表1の色素番号7および
8の色素)。
Example 3 Instead of n-hexylphenyl ether of Example 1, n was used.
With hexyl (2-methylphenyl) ether,
The same operation as in Example 1 was performed to obtain the following equations (16) and (1
7) (Dye Nos. 7 and 8 in Table 1) were obtained.

【0050】[0050]

【化11】 [Chemical 11]

【0051】これらの精製色素の二色比は、色素番号7
の色素は極大吸収波長629nmにおいて11.5を示
し、色素番号8の色素は極大吸収波長626nmにおいて
13.0を示した。 また、サンシャインウェザーメー
ターにより200時間の耐光テストでは、何ら性能の低
下は認められず、良好結果を示した。さらにPDLCに
おいても良好なコントラストを示し、着色も認められな
かった。
The dichroic ratio of these purified dyes is dye No. 7
The dye of No. 8 showed 11.5 at the maximum absorption wavelength of 629 nm, and the dye of dye No. 8 showed 13.0 at the maximum absorption wavelength of 626 nm. In a 200-hour light resistance test with a sunshine weather meter, no deterioration in performance was observed and good results were shown. Further, PDLC showed good contrast and no coloring was observed.

【0052】実施例4 実施例1の4−tert−ブチルチオフェノールの代わ
りに4−n−ヘキシルオキシチオフェノールを用いて、
実施例1と同様な操作を行い、次式(18)および(1
9)(化12)の色素を得た(表2の色素番号31およ
び32の色素)。
Example 4 4-n-hexyloxythiophenol was used in place of 4-tert-butylthiophenol of Example 1,
The same operation as in Example 1 is performed to obtain the following equations (18) and (1
9) The dye of Chemical formula 12 was obtained (dyes of dye numbers 31 and 32 in Table 2).

【0053】[0053]

【化12】 [Chemical 12]

【0054】これらの精製色素の二色比は、色素番号3
1の色素は極大吸収波長632nmにおいて13.8を
示し、色素番号32の色素は極大吸収波長629nmに
おいて11.9を示した。また、サンシャインウェザー
メーターにより200時間の耐光テストでは、何ら性能
の低下は認められず、良好な結果を示した。さらにPD
LCにおいても良好なコントラストを示し、染色性も認
められなかった。
The dichroic ratio of these purified dyes is dye No. 3
The dye of No. 1 showed 13.8 at the maximum absorption wavelength of 632 nm, and the dye of No. 32 showed 11.9 at the maximum absorption wavelength of 629 nm. In a 200-hour light resistance test with a sunshine weather meter, no deterioration in performance was observed and good results were shown. Further PD
LC also showed good contrast and no dyeing property was observed.

【0055】実施例5 実施例2のギ酸の代わりに酢酸、ホルマリンの代わりに
アセトアルデヒドを用いて、実施例1と同様な操作を行
い、次式(20)および(21)(化13)の色素を得
た(表4の色素番号55および56の色素)。
Example 5 The procedure of Example 1 was repeated using acetic acid instead of formic acid and acetaldehyde instead of formalin, and the dyes of the following formulas (20) and (21) (formula 13) were used. Was obtained (dye numbers 55 and 56 in Table 4).

【0056】[0056]

【化13】 [Chemical 13]

【0057】これらの精製色素の二色比は、色素番号5
5の色素は極大吸収波長657nmにおいて8.8を示
し、色素番号56の色素は極大吸収波長654nmにお
いて9.9を示した。また、サンシャインウェザーメー
ターにより200時間の耐光テストでは、何ら性能の低
下は認められず、良好な結果を示した。さらにPDLC
においても良好なコントラストを示し、着色も認められ
なかった。
The dichroic ratio of these purified dyes is dye No. 5
The dye of 5 showed 8.8 at the maximum absorption wavelength of 657 nm, and the dye of dye No. 56 showed 9.9 at the maximum absorption wavelength of 654 nm. In a 200-hour light resistance test with a sunshine weather meter, no deterioration in performance was observed and good results were shown. Further PDLC
Also showed good contrast and no coloring was observed.

【0058】以下、これらの方法に準じて合成、精製し
て得られた色素の二色比を表1〜表4に示す。
The dichroic ratios of the dyes synthesized and purified according to these methods are shown in Tables 1 to 4 below.

【0059】なお、表1〜表4にはPDLCにおけるマ
トリックス樹脂染色性を実施例1と同様にしして測定し
た結果もあわせて示している。また、表中の置換基の位
置は次の一般式(13)(化13)に準じて表した。
Tables 1 to 4 also show the results obtained by measuring the matrix resin dyeing properties in PDLC in the same manner as in Example 1. The positions of the substituents in the table are shown according to the following general formula (13) (Chemical Formula 13).

【0060】[0060]

【化14】 [Chemical 14]

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】[0064]

【表4】 [Table 4]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1) または、一般式(2) 〔式中、R1は置換基を有してもよいアルキル基、置換
基を有してもよいシクロアルキル基、置換基を有しても
よいアルコキシ基、置換基を有してもよいアルキルアミ
ノ基、置換基を有してもよいジアルキルアミノ基、ハロ
ゲン原子または水素原子を示し、R2およびR4は水素原
子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、メトキシ基ま
たはエトキシ基を示し、互いに同一あるいは異なってい
てもよく、R3は置換基を有してもよいアルキル基を示
し、R5は水素原子または置換基を有してもよいアルキ
ル基を示す。〕で表される液晶添加用二色性色素。
1. The general formula (1) Or the general formula (2) [In the formula, R 1 is an alkyl group which may have a substituent, a cycloalkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, and an alkyl which may have a substituent. An amino group, a dialkylamino group which may have a substituent, a halogen atom or a hydrogen atom, R 2 and R 4 represent a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group, and R 3 may be the same or different and R 3 represents an alkyl group which may have a substituent, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. ] The dichroic dye for liquid crystal addition represented by.
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