JPH0672964A - Liquid crystalline monomer and liquid crystalline polymer using the same - Google Patents

Liquid crystalline monomer and liquid crystalline polymer using the same

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JPH0672964A
JPH0672964A JP13657493A JP13657493A JPH0672964A JP H0672964 A JPH0672964 A JP H0672964A JP 13657493 A JP13657493 A JP 13657493A JP 13657493 A JP13657493 A JP 13657493A JP H0672964 A JPH0672964 A JP H0672964A
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JP
Japan
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formula
compound
liquid crystalline
liquid crystal
crystalline polymer
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Pending
Application number
JP13657493A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Giichi Suzuki
義一 鈴木
Yoshio Imai
淑夫 今井
Masaaki Kakimoto
雅明 柿本
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.)
Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
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Publication date
Application filed by Showa Shell Sekiyu KK filed Critical Showa Shell Sekiyu KK
Priority to JP13657493A priority Critical patent/JPH0672964A/en
Publication of JPH0672964A publication Critical patent/JPH0672964A/en
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the novel compound excellent in its orientation control, film formability, durability, thermal stability, and compatibility and useful for electro-optical liquid crystal elements, etc. CONSTITUTION:A compound of formula I [(m) is 2-14; R is group of formula II ((p) is 0-2; Rf is CF3, C2F5; R<1> is 3-18C alkyl; * is optically active carbon; A, B are 1,4-phenylene, 4,4'biphenylene, 2,6-naphthylene; X is-O-,-COO-, single bond) or group of formula III]. For example, 4-(1,1,1-trifluoro-2decyloxycarbonyl) phenyl-4'-(7-octenyloxy)biphenyl-4carboxylate. The compound of formula I is obtained e.g. by reacting a compound of formula IV with a compound of formula V. The compound of formula I and a polysiloxane of formula VI are subjected to hydrosilylation reaction to provide a liquid-crystalline high molecular compound.

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、新規な単量体およびそ
れで修飾した液晶性高分子重合体に関するものであり、
適当な配向処理により分子配向秩序性を有する薄膜が形
成可能なものである。本発明の化合物は、低分子液晶と
同様に電場などの外場で可逆的に変化でき、表示素子や
記録保持素子および種々の電気光学装置、さらに非線形
光学材料などに応用可能である。本発明の化合物は、成
膜加工性に優れ、大面積・屈曲画面型のフィルムディス
プレーの実現を容易化することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel monomer and a liquid crystalline polymer modified with it.
A thin film having molecular orientational order can be formed by an appropriate orientation treatment. The compound of the present invention can be reversibly changed by an external field such as an electric field like the low molecular weight liquid crystal, and can be applied to a display element, a recording and holding element, various electro-optical devices, and a non-linear optical material. INDUSTRIAL APPLICABILITY The compound of the present invention has excellent film-forming processability and can facilitate the realization of a large-area, bent-screen type film display.

【0002】[0002]

【従来技術】従来の液晶表示素子は、主として低分子液
晶を使用した電気光学装置であり、TN型、ねじれTN
型および強誘電液晶型の駆動方法が提案され、一部実用
化されている。しかしながら、TN型およびSTN型の
駆動方式の液晶ディスブレイは、応答速度が数十ミリセ
コンドで遅く、視野角も非常にせまく、高速駆動型ソフ
トに対応するのが難しい。また、強誘電性液晶を用いた
駆動方式は、1)高速応答、2)メモリー性により大型
高品質ディスプレーが実現できると考えられていたが、
現状では実用化に向けて困難な問題が山積している。側
鎖型高分子液晶は、高分子の骨格鎖にフレキシブルなス
ペーサーを介してメソゲン基が結合した構造を持つもの
であり、自己支持性を有し、フィルム形成が可能で、表
示画面の曲面加工および大画面化が容易である。高分子
液晶を用いた液晶ディスブレーには、 1)ネマチック型 2)コレステリック型 3)強誘電性型 などが提案されているが、実用化に向けて種々の課題が
ある。すなわち、 低分子液晶に比較して、高粘度のため応答速度は数百
ミリセコンドと極めて遅く実用的ではない。 配向の均一性が不充分である。 実用的な電気光学特性が得られない。これらの課題を
解決するために(1)様々な主鎖構造や液晶基の検討お
よび(2)高分子液晶と低分子液晶との複合系、さらに
(3)低分子液晶を高分子液晶に分散させたマトリック
ス高分子液晶などが提案されている。しかしながら、こ
れらの従来技術においては、相分離を起こさず、均質で
安定な液晶相を得ることが難しく、室温を含む充分広い
温度範囲において、低粘性で高速応答を実現することが
容易ではない。一方、東工大の柿本、クレーイ、今井氏
等は、主鎖構造にポリシロキサン構造を有し、側鎖部分
の末端部に不斉炭素構造を有するエステル型メソーゲン
成分を導入した液晶性高分子を合成したことを発表し
(日本化学会第61春季年会、平成3年3月29日)、
かつ、その内容を含む発明を特願平3−276853号
として出願している。
2. Description of the Related Art A conventional liquid crystal display element is an electro-optical device mainly using a low molecular weight liquid crystal and has a TN type and a twisted TN.
Type and ferroelectric liquid crystal type driving methods have been proposed and partially put into practical use. However, the liquid crystal displays of the TN type and STN type drive systems have a slow response speed of several tens of milliseconds, a very narrow viewing angle, and it is difficult to support high-speed drive type software. In addition, it was thought that the driving method using the ferroelectric liquid crystal could realize a large size and high quality display due to 1) high speed response and 2) memory property.
At present, there are many difficult problems for practical application. The side-chain type polymer liquid crystal has a structure in which mesogenic groups are bonded to the polymer skeletal chain through a flexible spacer, has self-supporting properties, can be formed into a film, and can be used for curved surface processing of display screens. And it is easy to increase the screen size. For liquid crystal displays using polymer liquid crystals, 1) nematic type, 2) cholesteric type, 3) ferroelectric type, etc. have been proposed, but there are various problems for practical use. That is, compared with a low molecular weight liquid crystal, the response speed is extremely slow, being several hundred milliseconds, because of its high viscosity, which is not practical. Insufficient alignment uniformity. Practical electro-optical characteristics cannot be obtained. In order to solve these problems, (1) investigation of various main chain structures and liquid crystal groups, (2) composite system of polymer liquid crystal and low molecular weight liquid crystal, and (3) dispersion of low molecular weight liquid crystal into polymer liquid crystal Matrix polymer liquid crystals and the like have been proposed. However, in these conventional techniques, it is difficult to obtain a homogeneous and stable liquid crystal phase without causing phase separation, and it is not easy to realize low viscosity and high-speed response in a sufficiently wide temperature range including room temperature. On the other hand, Tokyo Institute of Technology Kakimoto, Cray, Mr. Imai and others have a liquid crystal polymer having a polysiloxane structure in the main chain structure and an ester type mesogen component having an asymmetric carbon structure at the end of the side chain part Announced the synthesis (The 61st Annual Meeting of the Chemical Society of Japan, March 29, 1991),
Moreover, an invention including the contents thereof is applied for as Japanese Patent Application No. 3-276853.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
シロキサン型液晶性高分子重合体を更に発展させ、液晶
相が容易に発現し、配向制御性および成膜性、耐久性、
熱安定性さらに相溶性に優れ、電気光学的液晶素子およ
び記録保持素子等に利用可能な改良された液晶性単量体
およびそれを用いた液晶性高分子化合物を提供する点に
ある。
The object of the present invention is to further develop a polysiloxane type liquid crystalline high molecular polymer so that a liquid crystal phase is easily developed, and orientation controllability, film formability, durability,
It is an object of the present invention to provide an improved liquid crystalline monomer which is excellent in thermal stability and compatibility and can be used in electro-optical liquid crystal devices, recording holding devices and the like, and a liquid crystalline polymer compound using the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明の第1は、先の特
願平3−276853号の発明に対して最も特徴的な点
は、不斉炭素原子に前記発明の場合はメチル基が垂下し
ているのに対して、本発明はCF3またはC25が垂下
している点である。すなわち、本発明の第1は、下記一
般式
The first feature of the present invention is that it is most characteristic of the invention of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-276853 that an asymmetric carbon atom has a methyl group. The present invention is dependent on the point that CF 3 or C 2 F 5 is hung. That is, the first aspect of the present invention is the following general formula:

【化6】 〔式中、mは2〜14の整数、Rは[Chemical 6] [In the formula, m is an integer of 2 to 14, and R is

【化7】 (式中、pは0、1または2、RfはCF3またはC2
5、R1は炭素数3〜18のアルキル基、*は光学活性
炭素、(A)と(B)は
[Chemical 7] (In the formula, p is 0, 1 or 2, Rf is CF 3 or C 2
F 5 and R 1 are alkyl groups having 3 to 18 carbon atoms, * is optically active carbon, and (A) and (B) are

【化8】 よりなる群から独立して選ばれた基であり、これらは、
1つ以上のハロゲン原子で置換されていてもよい。Xは
−O−、−COO−または単結合である。)および
[Chemical 8] A group independently selected from the group consisting of
It may be substituted with one or more halogen atoms. X is -O-, -COO- or a single bond. )and

【化9】 (式中、p、Rf、R1、(A)、(B)、Xおよび
*は前記と同一である)よりなる群から選ばれた基であ
る〕で表わされる液晶性単量体である。
[Chemical 9] (In the formula, p, Rf, R 1 , (A), (B), X and * are the same as the above), which is a group selected from the group consisting of]. .

【0005】本発明の第2は、下記一般式The second aspect of the present invention is the following general formula:

【化10】 〔式中、mおよびRは前記と同一であり、nはポリシロ
キサンの繰り返し単位を示す〕で表わされる液晶性高分
子重合体である。前記nは、前記高分子重合体が液晶を
呈する限り、その数に特に制限はないが、通常nは1〜
100、好ましくは2〜50、とくに好ましくは3〜4
0である。すなわち、本発明の液晶性高分子重合体は、
メソーゲン成分の分子構造に1)不斉炭素を導入して、
2)分子長軸に垂直な双極子モーメントを発生させ、強
誘電性液晶相を発現させたものであり、高分子液晶ポリ
マーに強誘電性を付与することで高速・大面積表示が可
能になった。また、主鎖構造は、液晶相の発現、相転移
温度の範囲および側鎖の運動性等に重要な影響を与え
る。本発明においては、主鎖構造として柔軟性をもつポ
リシロキサン構造を使用して高速応答性を持たせ、か
つ、ガラス転移点(Tg)を低下させ、室温応答を可能
にした。
[Chemical 10] [Wherein, m and R are the same as those described above, and n represents a repeating unit of polysiloxane], which is a liquid crystalline polymer. The number of n is not particularly limited as long as the high molecular polymer exhibits liquid crystal, but n is usually 1 to
100, preferably 2 to 50, particularly preferably 3 to 4
It is 0. That is, the liquid crystalline polymer of the present invention,
1) Introducing an asymmetric carbon into the molecular structure of the mesogen component,
2) A ferroelectric liquid crystal phase is developed by generating a dipole moment perpendicular to the long axis of the molecule. By imparting ferroelectricity to a high-molecular liquid crystal polymer, high-speed and large-area display is possible. It was Further, the main chain structure has an important influence on the expression of a liquid crystal phase, the range of phase transition temperature, the mobility of side chains, and the like. In the present invention, a flexible polysiloxane structure is used as the main chain structure to provide a high-speed response, reduce the glass transition point (Tg), and enable room temperature response.

【0006】以下に本発明の詳細について述べる。前記
式〔1〕で示される単量体および式〔2〕で示される繰
返し単位を有する液晶性高分子化合物は、たとえば、つ
ぎの合成経路により製造される。 (1)メソーゲン成分の製造 下記反応式に示すように4−ベンジルオキシ安息香酸ク
ロリドと光学活性1,1,1−トリフルオロ−2−オク
タノールとを塩基の存在下、ジクロルメタン中で反応さ
せ、光学活性1,1,1−トリフルオロ−2−オクチル
4−ベンジルオキシベンゾエートを合成する。このも
のを水素雰囲気下、パラジウム炭素により脱ベンジルし
て、光学活性1,1,1−トリフルオロ−2−オクチル
4−ヒドロキシベンゾエート(式〔a〕)を得た。一
方、4−ヒドロキシビフェニル−4′−カルボン酸メチ
ルエステルとω−アルケニルブロミドに無水炭酸カリウ
ムを作用させ、4−(ω−アルケニルオキシ)ビフェニ
ル−4′−カルボン酸メチルエステルを得る。このもの
をアルカリの存在下、エステル加水分解を行ない、4−
(ω−アルケニルオキシ)ビフェニル−4′−カルボン
酸〔b〕を得、ついでこれを酸クロリド〔b′〕に変換
した。式〔a〕の光学活性1,1,1−トリフルオロ−
2−オクチル 4−ヒドロキシベンゾエートと式
〔b′〕の酸クロリドとを反応させて、メソーゲン成分
である化合物〔c〕を製造した。
The details of the present invention will be described below. The liquid crystalline polymer compound having the monomer represented by the formula [1] and the repeating unit represented by the formula [2] is produced, for example, by the following synthetic route. (1) Production of mesogen component As shown in the following reaction formula, 4-benzyloxybenzoic acid chloride and optically active 1,1,1-trifluoro-2-octanol are reacted in the presence of a base in dichloromethane to give an optical compound. Active 1,1,1-trifluoro-2-octyl 4-benzyloxybenzoate is synthesized. This was debenzylated with palladium carbon under a hydrogen atmosphere to obtain optically active 1,1,1-trifluoro-2-octyl 4-hydroxybenzoate (formula [a]). On the other hand, 4-hydroxybiphenyl-4′-carboxylic acid methyl ester and ω-alkenyl bromide are reacted with anhydrous potassium carbonate to obtain 4- (ω-alkenyloxy) biphenyl-4′-carboxylic acid methyl ester. This product is ester-hydrolyzed in the presence of alkali to give 4-
(Ω-Alkenyloxy) biphenyl-4′-carboxylic acid [b] was obtained, which was then converted to the acid chloride [b ′]. Optically active 1,1,1-trifluoro-of the formula [a]
2-Octyl 4-hydroxybenzoate was reacted with the acid chloride of the formula [b '] to produce the mesogen component compound [c].

【0007】[0007]

【化11】 [Chemical 11]

【0008】[0008]

【化12】 [Chemical 12]

【0009】末端アルケニル側鎖の炭素数mは、形成さ
せる液晶性の性質に関与し重要な構造因子であり、本発
明ではmは2〜20、好ましくは2〜14の範囲であ
る。
The carbon number m of the terminal alkenyl side chain is an important structural factor involved in the liquid crystal properties to be formed, and in the present invention, m is in the range of 2 to 20, preferably 2 to 14.

【0010】(2)主鎖ポリマーの製造 ジクロルメチルシランNモルとトリメチルシリルクロリ
ドMモルとを濃塩酸の存在下、テトラヒドロフラン(T
HF)中にて低温重合させ、目的とする化合物〔d〕を
得る。
(2) Production of main chain polymer N mol of dichloromethylsilane and M mol of trimethylsilyl chloride were added to tetrahydrofuran (T) in the presence of concentrated hydrochloric acid.
Low temperature polymerization is carried out in HF) to obtain the target compound [d].

【化13】 [Chemical 13]

【0011】(3)液晶性高分子重合体の製造 液晶性高分子化合物は、たとえば、メソーゲン成分式
〔c〕と主鎖ポリシロキサン式〔d〕とをヒドロシリル
化反応させることにより製造することができる。すなわ
ち、化合物〔c〕とポリシロキサン〔d〕とを反応溶媒
に溶解させて、適当な温度に加熱した後、白金触媒を加
えて結合させることができる。本発明に用いることので
きる反応溶媒としては、エーテル、例えばジオキサン、
テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルまた塩素化され
た溶媒、例えばジクロルメタン、トリクロルメタン、
1,2−ジクロルエタンさらに炭化水素、例えばn−ヘ
キサン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル、ベンゼ
ン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げ
られる。好ましくは、ジクロルメタン、トリクロルメタ
ン、ベンゼンおよびトルエンである。白金触媒として
は、PtCl4、H2PtCl66H2O、白金−アルコー
ル錯体、白金−オレフィン錯体等が用いられるが、ジシ
クロペンタジエニルPt(II)クロライドが好適であ
る。 (以下余白)
(3) Production of Liquid Crystalline Polymer Polymer The liquid crystalline polymer compound can be produced, for example, by subjecting a mesogen component formula [c] and a main chain polysiloxane formula [d] to a hydrosilylation reaction. it can. That is, the compound [c] and the polysiloxane [d] can be dissolved in a reaction solvent and heated to an appropriate temperature, and then a platinum catalyst can be added to bond them. The reaction solvent that can be used in the present invention includes ethers such as dioxane,
Tetrahydrofuran, diethyl ether or chlorinated solvents such as dichloromethane, trichloromethane,
1,2-dichloroethane and hydrocarbons such as n-hexane, heptane, octane, petroleum ether, benzene, toluene, acetone, methyl ethyl ketone and the like can be mentioned. Preferred are dichloromethane, trichloromethane, benzene and toluene. As the platinum catalyst, PtCl 4 , H 2 PtCl 6 6H 2 O, platinum-alcohol complex, platinum-olefin complex and the like are used, and dicyclopentadienyl Pt (II) chloride is preferable. (Below margin)

【0012】[0012]

【化14】 [Chemical 14]

【0013】また、前記式〔1〕で示される単量体およ
び式〔2〕で示される繰返し単位を有する液晶性高分子
化合物の製法としては、前述反応式に示す4−ベンジル
オキシ安息香酸クロリドに代えて、2−ベンジルオキシ
ナフタレン−6−カルボン酸クロリド(g)を用いて、
全く同様な合成方法により、下記式に示すメソーゲン成
分を製造することができる。 (以下余白)
Further, as a method for producing a liquid crystalline polymer compound having a monomer represented by the above formula [1] and a repeating unit represented by the above formula [2], 4-benzyloxybenzoic acid chloride represented by the above reaction formula is used. In place of 2-benzyloxynaphthalene-6-carboxylic acid chloride (g),
A mesogen component represented by the following formula can be produced by a completely similar synthetic method. (Below margin)

【0014】[0014]

【化15】 [Chemical 15]

【0015】[0015]

【化16】 [Chemical 16]

【0016】また、次に示す重合方法によっても製造す
ることができる。 第1段階:化合物〔c〕とジクロルメチルシランとを反
応溶媒に溶解させて、適当な温度に加熱したのち、白金
触媒を加えて、ヒドロシリル化を行い、化合物〔c〕の
シリル化物〔k〕を得る。この反応に用いることのでき
る反応溶媒としては、エーテル、例えばジオキサン、テ
トラヒドロフラン、ジエチルエーテルまた塩素化された
溶媒、例えばジクロルメタン、トリクロルメタン、1,
2−ジクロルエタン、さらに炭化水素、例えばn−ヘキ
サン、ヘプタン、オクタン、石油エーテル、ベンゼン、
トルエン、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられ
る。好ましくは、ジクロルメタン、トリクロルメタン、
ベンゼンおよびトルエンである。白金触媒としては、P
tCl4、H2PtCl66H2O、白金−アルコール錯
体、白金−オレフィン錯体等が用いられるが、ジシクロ
ペンタジエニルPt(II)クロライドが好適と言える。 第2段階: シリル化物〔k〕の重合反応 シリル化物〔k〕NモルとトリメチルシリルクロリドM
モルとを水の存在下、THF中にて重合させ、目的とす
る化合物〔f〕を得る。 (以下余白)
It can also be produced by the following polymerization method. First step: Compound [c] and dichloromethylsilane are dissolved in a reaction solvent and heated to an appropriate temperature, and then a platinum catalyst is added to carry out hydrosilylation to obtain silylated compound [k] of compound [c]. ]] Is obtained. Examples of the reaction solvent which can be used in this reaction include ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, diethyl ether, and chlorinated solvents such as dichloromethane, trichloromethane, 1,
2-dichloroethane and also hydrocarbons such as n-hexane, heptane, octane, petroleum ether, benzene,
Toluene, acetone, methyl ethyl ketone, etc. may be mentioned. Preferably, dichloromethane, trichloromethane,
Benzene and toluene. As a platinum catalyst, P
Although tCl 4 , H 2 PtCl 6 6H 2 O, platinum-alcohol complex, platinum-olefin complex and the like are used, dicyclopentadienyl Pt (II) chloride can be said to be preferable. Second stage: Polymerization reaction of silyl compound [k] N mol of silyl compound [k] and trimethylsilyl chloride M
The desired compound [f] is obtained by polymerizing 1 mol and mol in THF in the presence of water. (Below margin)

【0017】[0017]

【化17】 [Chemical 17]

【0018】[0018]

【実施例】【Example】

実施例1 4−(1,1,1−トリフルオロ−2−デシ
ルオキシカルボニル)フェニル 4′−(7−オクテニ
ルオキシ)ビフェニル−4−カルボキシレートの合成
Example 1 Synthesis of 4- (1,1,1-trifluoro-2-decyloxycarbonyl) phenyl 4 '-(7-octenyloxy) biphenyl-4-carboxylate

【化18】 [Chemical 18]

【化19】 4−ベンジルオキシ安息香酸クロリド1.23gを塩化
メチレン10mlに溶解させ、次いで光学活性な1,
1,1−トリフルオロ−2−デカノール 〔α〕D 20=+23.1〔C=0.9453(wt/v
ol%)、CHCl3中〕0.96gとジメチルアミノ
ピリジン0.55gとトリエチルアミン0.48gとを
塩化メチレン20mlに溶解した溶液を氷冷下にて少量
づつ加えた。反応混合物を室温に戻し、一昼夜反応さ
せ、反応液を氷水に投入し、塩化メチレンにて抽出し、
塩化メチレン相を希塩酸、水、1N炭酸ナトリウム水溶
液、水にて順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥
して溶媒を留去し、粗生成物を得た。これをトルエン−
シリカゲルカラムクロマトグラフで処理し、4−ベンジ
ルオキシ安息香酸−1,1,1−トリフルオロ−2−デ
シルエステル1.71gを得た。この化合物をエタノー
ル15mlに溶解し、10%担持Pd−カーボン0.3
6gを加え、水素雰囲気下水添反応を行い、目的化合物
4−ヒドロキシ安息香酸1,1,1−トリフルオロ−2
−デシルエステル1.34gを得た。
[Chemical 19] 1.23 g of 4-benzyloxybenzoic acid chloride was dissolved in 10 ml of methylene chloride, and then the optically active 1,2
1,1-trifluoro-2-decanol [α] D 20 = + 23.1 [C = 0.9453 (wt / v
sol%), in CHCl 3 ] 0.96 g, dimethylaminopyridine 0.55 g and triethylamine 0.48 g dissolved in 20 ml of methylene chloride were added little by little under ice cooling. The reaction mixture was returned to room temperature, reacted overnight, poured into ice water, extracted with methylene chloride,
The methylene chloride phase was washed successively with diluted hydrochloric acid, water, a 1N aqueous sodium carbonate solution and water, dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent was distilled off to obtain a crude product. Toluene-
Treatment with silica gel column chromatography gave 1.71 g of 4-benzyloxybenzoic acid-1,1,1-trifluoro-2-decyl ester. This compound was dissolved in 15 ml of ethanol, and 10% loaded Pd-carbon 0.3
6 g was added and hydrogenation reaction was carried out under hydrogen atmosphere to obtain the target compound 4-hydroxybenzoic acid 1,1,1-trifluoro-2.
-1.34 g of decyl ester are obtained.

【0019】[0019]

【化20】 4−ヒドロキシビフェニル 4′−カルボン酸メチルエ
ステル2.3g、7−オクテニルブロミド1.9gおよ
び無水炭酸カリウム2.1gをアセトン溶媒50mlに
加え、約8時間緩やかに還流させた。このものを氷水5
00ml中に投入し、塩化メチレンにて抽出し、有機層
を回収・脱溶媒して、さらにシリカゲルクロマトグラフ
処理して、有機物3.1gを得た。このものをKOH
1.6gを溶かしたメタノール30ml中に加え、一昼
夜緩やかに還流させた。次いで、氷水300ml中に投
入し、析出した白色粉末を濾別し、さらに充分水洗した
のち1N HClにて中性にして、捕集・乾燥して目的
化合物4−(7−オクテニルオキシ)ビフェニル 4′
−カルボン酸2.6gを得た。
[Chemical 20] 2.3 g of 4-hydroxybiphenyl 4'-carboxylic acid methyl ester, 1.9 g of 7-octenyl bromide and 2.1 g of anhydrous potassium carbonate were added to 50 ml of an acetone solvent, and the mixture was gently refluxed for about 8 hours. This is ice water 5
It was poured into 00 ml, extracted with methylene chloride, the organic layer was recovered and desolvated, and further subjected to silica gel chromatography to obtain 3.1 g of an organic substance. KOH this
1.6 g of the solution was added to 30 ml of dissolved methanol, and the mixture was gently refluxed all day and night. Then, the mixture was poured into 300 ml of ice water, the white powder deposited was filtered off, washed thoroughly with water, neutralized with 1N HCl, collected and dried to give the target compound 4- (7-octenyloxy) biphenyl. 4 '
-2.6 g of carboxylic acid are obtained.

【0020】[0020]

【化21】 4−(7−オクテニルオキシ)ビフェニル 4′−カル
ボン酸1.3gを過剰の塩化チオニルと共に還流下に6
時間加熱した後、未反応の塩化チオニルを留去して4−
(7−オクテニルオキシ)ビフェニル 4′−カルボン
酸塩化物を得た。この酸塩化物を塩化メチレン12.0
mlに溶解した溶液に、先に合成した4−ヒドロキシ安
息香酸 1,1,1−トリフルオロ−2−デシルエステ
ル1.34g、トリエチルアミン0.41gおよびジメ
チルアミノピリジン0.3gを塩化メチレン30mlに
溶解したものを氷冷下徐々に加えて室温にて一昼夜反応
させた。次いで、反応液を氷水に投入し、塩化メチレン
にて抽出し、塩化メチレン相を希塩酸、水、炭酸ナトリ
ウム水溶液、そして水の順に洗浄して、無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥した後溶媒を留去して、粗生成物を得た。こ
れをトルエン−シリカゲルカラムクロマトグラフ法によ
り精製して、光学活性な目的化合物4−(1,1,1−
トリフルオロ−2−デシルオキシカルボニル)フェニル
4−(7−オクテニルオキシ)ビフェニル−4′−カ
ルボキシレート1.6gを得た。得られた目的化合物の
1H−NMR分析の結果を以下に示す。1 H−NMR(CDCl3)δppm 6.8−7.3(12H、m、Ar−H) 5.3−6.0(2H、m、CHCF3/CH=CH2) 4.8−5.1(2H、m、CH=CH2) 4.0 (2H、t、O−CH2) 1.6−2.2(6H、m、CH2) 1.1−1.6(18H、m、CH2) 0.8 (3H、t、CH3
[Chemical 21] 1.3 g of 4- (7-octenyloxy) biphenyl 4'-carboxylic acid was added under reflux with excess thionyl chloride to give 6
After heating for an hour, unreacted thionyl chloride was distilled off to remove 4-
(7-octenyloxy) biphenyl 4'-carboxylic acid chloride was obtained. This acid chloride was converted to methylene chloride 12.0
1.34 g of 1,1,1-trifluoro-2-decyl ester of 4-hydroxybenzoic acid synthesized above, 0.41 g of triethylamine and 0.3 g of dimethylaminopyridine were dissolved in 30 ml of methylene chloride. The resulting mixture was gradually added under ice-cooling and reacted at room temperature overnight. Then, the reaction solution was poured into ice water and extracted with methylene chloride, and the methylene chloride phase was washed with diluted hydrochloric acid, water, an aqueous solution of sodium carbonate, and water in this order, dried over anhydrous sodium sulfate, and then the solvent was distilled off. , A crude product was obtained. This was purified by a toluene-silica gel column chromatography method to give the optically active target compound 4- (1,1,1-
1.6 g of trifluoro-2-decyloxycarbonyl) phenyl 4- (7-octenyloxy) biphenyl-4'-carboxylate were obtained. Of the obtained target compound
The results of 1 H-NMR analysis are shown below. 1 H-NMR (CDCl 3 ) δppm 6.8-7.3 (12H, m, Ar-H) 5.3-6.0 (2H, m, CHCF 3 / CH = CH 2 ) 4.8-5 .1 (2H, m, CH = CH 2) 4.0 (2H, t, O-CH 2) 1.6-2.2 (6H, m, CH 2) 1.1-1.6 (18H, m, CH 2 ) 0.8 (3H, t, CH 3 )

【0021】実施例2 (1)4−(1,1,1−トリフルオロ−2−デシルオ
キシカルボニル)フェニル 4−(8−ジクロロメチル
シリル)オクチルオキシビフェニル−4′−カルボキシ
レートの合成
Example 2 (1) Synthesis of 4- (1,1,1-trifluoro-2-decyloxycarbonyl) phenyl 4- (8-dichloromethylsilyl) octyloxybiphenyl-4'-carboxylate

【化22】 実施例1の(3)のメソーゲン成分化合物1gとジクロ
ロメチルシラン160μlとを乾燥トルエンに溶解し、
窒素雰囲気下、塩化白金酸の0.12M−THF溶液4
滴を加えたのち、50℃で16時間撹拌した。赤外吸収
スペクトル分析により、2170cm-1のSi−H特性
吸収ピークの消失を確認したのち、反応液を室温まで冷
却した。窒素雰囲気下で固形物を濾別したのち、溶媒を
留去し乳黄色の油状の目的化合物を得た。このものは、
さらに精製することなくつぎの重合反応の原料として用
いた。
[Chemical formula 22] 1 g of the mesogen component compound (3) of Example 1 and 160 μl of dichloromethylsilane were dissolved in dry toluene,
0.12 M THF solution of chloroplatinic acid under nitrogen atmosphere 4
After adding a drop, the mixture was stirred at 50 ° C. for 16 hours. After confirming the disappearance of the Si—H characteristic absorption peak at 2170 cm −1 by infrared absorption spectrum analysis, the reaction solution was cooled to room temperature. After the solid matter was filtered off under a nitrogen atmosphere, the solvent was distilled off to obtain a milky yellow oily target compound. This one is
It was used as a raw material for the next polymerization reaction without further purification.

【0022】(2)液晶性高分子重合体の合成(2) Synthesis of liquid crystalline polymer

【化23】 前記(1)で得られた化合物の全量を窒素雰囲気下で1
0mlのTHFに溶解し、撹拌しながら0℃で0.6m
lの蒸留水を徐々に滴下した。15分間撹拌した後、ピ
リジン0.4mlを加え、緩やかに還流させながら22
時間重合させた。次いで、トリメチルクロロシラン20
μlを加えたのち、更に5時間緩やかに還流した。反応
終了後、室温にて過剰のメタノールを加え重合物を析出
させた。析出物を再度THFに溶解し、この析出操作を
数回くり返して、重合物の精製を行った。得られた液晶
性高分子重合体の物性およびホットステージ付偏光顕微
鏡観察による相転移温度は次の通りである。 数平均分子量Mn=9,527 Mn/Mw =1.17 (注 Mw:重量平
均分子量)
[Chemical formula 23] The total amount of the compound obtained in (1) above was 1 under nitrogen atmosphere.
Dissolve in 0 ml of THF and stir at 0 ° C. for 0.6 m
1 l of distilled water was gradually added dropwise. After stirring for 15 minutes, 0.4 ml of pyridine was added, and while gently refluxing, 22
Polymerized for hours. Then, trimethylchlorosilane 20
After adding μl, the mixture was gently refluxed for 5 hours. After completion of the reaction, excess methanol was added at room temperature to precipitate a polymer. The precipitate was dissolved again in THF, and this precipitation operation was repeated several times to purify the polymer. The physical properties of the obtained liquid crystalline polymer and the phase transition temperature by observation with a polarizing microscope equipped with a hot stage are as follows. Number average molecular weight Mn = 9,527 Mn / Mw = 1.17 (Note Mw: weight average molecular weight)

【表1】 [Table 1]

【0023】実施例3 ラビング処理したポリイミド配向膜をITO電極基板上
に有するセル厚3μmの電気光学セルに実施例2で得ら
れた液晶性高分子重合体を等方相において充填し、液晶
性高分子重合体の薄膜セルを作成した。この液晶セルを
2枚の偏光板で直交させたフォトマルチプライヤー付き
偏光顕微鏡に電圧0Vの状態で暗視野となるように配置
した。この液晶セルを0.1〜1.0℃/分の温度勾配
にて徐冷してゆき、40〜70℃の温度範囲で±40V
のパルス電圧を印加した。透過率の変化から求めた応答
速度の測定結果を下記に示す。
Example 3 An electro-optical cell having a cell thickness of 3 μm and having a rubbing-treated polyimide alignment film on an ITO electrode substrate was filled with the liquid crystalline polymer obtained in Example 2 in an isotropic phase to give a liquid crystallinity. A polymer thin film cell was prepared. This liquid crystal cell was placed in a polarizing microscope with a photomultiplier, which was orthogonal to each other with two polarizing plates, so as to have a dark field at a voltage of 0V. This liquid crystal cell is gradually cooled with a temperature gradient of 0.1 to 1.0 ° C./min, and is ± 40 V in the temperature range of 40 to 70 ° C.
Pulse voltage was applied. The measurement results of the response speed obtained from the change in transmittance are shown below.

【表2】 (以下余白)[Table 2] (The following margin)

【0024】実施例4 液晶性高分子体の合成Example 4 Synthesis of Liquid Crystalline Polymer

【化24】 (1)4−(1,1,1−トリフルオロ−2−デシルオ
キシカルボニル)フェニル 4′−(5−ヘキセニルオ
キシ)ビフェニル−4−カルボキシレートの合成
[Chemical formula 24] (1) Synthesis of 4- (1,1,1-trifluoro-2-decyloxycarbonyl) phenyl 4 '-(5-hexenyloxy) biphenyl-4-carboxylate

【化25】 実施例1の(2)の7−オクテニルブロミド1.9gに
代えて、5−ヘキセニルブロミド1.7gを用いて、全
く同様の方法でメソーゲン成分化合物を得た。
[Chemical 25] A mesogen component compound was obtained in exactly the same manner by using 1.7 g of 5-hexenyl bromide instead of 1.9 g of 7-octenyl bromide in (2) of Example 1.

【0025】(2)4−(1,1,1−トリフルオロ−
2−デシルオキシカルボニル)フェニル 4−(6−ジ
クロロメチルシリル)ヘキシルオキシビフェニル−4′
−カルボキシレートの合成
(2) 4- (1,1,1-trifluoro-
2-decyloxycarbonyl) phenyl 4- (6-dichloromethylsilyl) hexyloxybiphenyl-4 '
-Synthesis of carboxylates

【化26】 実施例2の(1)のメソーゲン成分化合物1gに代えて
上記(1)のメソーゲン成分化合物1gを用いて、実施
例2の(1)と同様の方法により上記のジクロロメチル
シリル誘導体を合成した。
[Chemical formula 26] The above dichloromethylsilyl derivative was synthesized in the same manner as in Example 2 (1), except that 1 g of the mesogen component compound of (1) above was used instead of 1 g of the mesogen component compound of Example 1 (1).

【0026】(3)液晶性高分子重合体の合成(3) Synthesis of liquid crystalline polymer

【化27】 実施例2の(2)のジクロロメチルシリル誘導体に代え
て、上記(2)で得られた4−(1,1,1−トリフル
オロ−2−デシルオキシカルボニル)フェニル4−(6
−ジクロロメチルシリル)ヘキシルオキシビフェニル−
4′−カルボキシレートの全量を用いて、実施例2の
(2)と同様の方法により液晶性高分子重合体を得た。
得られた液晶性高分子重合体の物性およびホットステー
ジ付偏光顕微鏡観察による相転移温度は次の通りであ
る。 数平均分子量 Mn=11,000
[Chemical 27] Instead of the dichloromethylsilyl derivative of (2) of Example 2, 4- (1,1,1-trifluoro-2-decyloxycarbonyl) phenyl 4- (6 obtained in (2) above was used.
-Dichloromethylsilyl) hexyloxybiphenyl-
A liquid crystalline polymer was obtained by the same method as in (2) of Example 2 using the entire amount of 4'-carboxylate.
The physical properties of the obtained liquid crystalline polymer and the phase transition temperature by observation with a polarizing microscope equipped with a hot stage are as follows. Number average molecular weight Mn = 11,000

【表3】 [Table 3]

【0027】実施例5 液晶性高分子重合体の合成Example 5 Synthesis of liquid crystalline polymer

【化28】 実施例1の(1)の光学活性な1,1,1−トリフルオ
ロ−2−デカノールおよび実施例1の(2)の4−ヒド
ロキシビフェニル 4′−カルボン酸メチルエステルお
よび7−オクテニルブロミドの代わりに、夫々光学活性
な1,1,1−トリフルオロ−2−オクタノール0.9
6g、4−ヒドロキシ−3′−フルオロビフェニル
4′−カルボン酸メチルエステル2.3gおよび3−ブ
テニルブロマイド1.2gを用いて、実施例1および実
施例2と全く同様な方法で、上式の液晶性高分子重合体
を製造した。得られた液晶性高分子重合体の物性および
ホットステージ付偏光顕微鏡観察による相転移温度は次
の通りである。 数平均分子量 Mn=11,800
[Chemical 28] Of the optically active 1,1,1-trifluoro-2-decanol of Example 1 (1) and 4-hydroxybiphenyl 4'-carboxylic acid methyl ester of Example 1 (2) and 7-octenyl bromide. Instead, each of the optically active 1,1,1-trifluoro-2-octanol 0.9
6 g, 4-hydroxy-3'-fluorobiphenyl
The liquid crystalline polymer of the above formula was produced in the same manner as in Example 1 and Example 2 using 2.3 g of 4'-carboxylic acid methyl ester and 1.2 g of 3-butenyl bromide. The physical properties of the obtained liquid crystalline polymer and the phase transition temperature by observation with a polarizing microscope equipped with a hot stage are as follows. Number average molecular weight Mn = 1,800

【表4】 [Table 4]

【0028】実施例6 液晶性高分子重合体の合成Example 6 Synthesis of liquid crystalline polymer

【化29】 実施例1の(1)の光学活性な1,1,1−トリフルオ
ロ−2−デカノールおよび実施例1の(2)の7−オク
テニルブロミドの代わりに、光学活性な1,1,1−ト
リフルオロ−2−オクタノール0.96gと5−ヘキセ
ニルブロミド1.9gを用いて、実施例1および実施例
2と全く同様な方法で液晶性高分子重合体を製造した。
得られた液晶性重合体の物性およびホットステージ付偏
光顕微鏡観察による相転移温度は次の通りである。 数平均分子量 Mn=4,300
[Chemical 29] Instead of the optically active 1,1,1-trifluoro-2-decanol of (1) of Example 1 and the 7-octenyl bromide of (2) of Example 1, optically active 1,1,1- Using 0.96 g of trifluoro-2-octanol and 1.9 g of 5-hexenyl bromide, a liquid crystalline polymer was produced in the same manner as in Example 1 and Example 2.
The physical properties of the obtained liquid crystalline polymer and the phase transition temperature by observation with a polarizing microscope equipped with a hot stage are as follows. Number average molecular weight Mn = 4,300

【表5】 [Table 5]

【0029】実施例7 ラビング処理したポリイミド配向膜をITO電極基板上
に有するセル厚3μmの電気光学セルに実施例4、5、
6で得られた液晶性高分子重合体を等方相において充填
し、液晶性高分子重合体の薄膜セルを作成した。この液
晶セルを2枚の偏光板を直交させたフォトマルチプライ
ヤー付偏光顕微鏡に電圧0Vの状態で暗視野となるよう
に配置した。この液晶セルを0.1〜1.0℃/分の温
度勾配にて徐冷してゆき、40〜90℃の温度範囲で±
40Vのパルス電圧を印加した。透過率の変化から求め
た応答速度の測定結果を下記に示す。
Example 7 Examples 4 and 5 were applied to an electro-optical cell having a cell thickness of 3 μm and having a rubbing-treated polyimide alignment film on an ITO electrode substrate.
The liquid crystalline polymer obtained in 6 was filled in the isotropic phase to prepare a thin film cell of the liquid crystalline polymer. This liquid crystal cell was placed in a polarizing microscope with a photomultiplier in which two polarizing plates are orthogonal to each other so as to have a dark field at a voltage of 0V. This liquid crystal cell is gradually cooled with a temperature gradient of 0.1 to 1.0 ° C./min, and is ± within a temperature range of 40 to 90 ° C.
A pulse voltage of 40 V was applied. The measurement results of the response speed obtained from the change in transmittance are shown below.

【0030】[0030]

【表6】 [Table 6]

【表7】 [Table 7]

【表8】 [Table 8]

【0031】[0031]

【効果】本発明の新規な液晶性高分子重合体は、成膜加
工性に優れ、大面積・屈曲画面型のフィルムディスプレ
ーの実現を容易化することができる。
[Effect] The novel liquid crystalline polymer of the present invention is excellent in film forming processability and can facilitate the realization of a large area, bent screen type film display.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09K 19/38 7457−4H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location C09K 19/38 7457-4H

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式 【化1】 〔式中、mは2〜14の整数、Rは 【化2】 (式中、pは0、1または2、RfはCF3またはC2
5、R1は炭素数3〜18のアルキル基、*は光学活性
炭素、(A)と(B)は 【化3】 よりなる群から独立して選ばれた基であり、1つ以上の
ハロゲン原子で置換されていてもよい。Xは−O−、−
COO−または単結合である。)および 【化4】 (式中、p、Rf、R1、(A)、(B)、Xおよび
*は前記と同一である)よりなる群から選ばれた基であ
る〕で表わされる液晶性単量体。
1. The following general formula: [In the formula, m is an integer of 2 to 14, and R is (In the formula, p is 0, 1 or 2, Rf is CF 3 or C 2
F 5 and R 1 are alkyl groups having 3 to 18 carbon atoms, * is an optically active carbon, and (A) and (B) are It is a group independently selected from the group consisting of, and may be substituted with one or more halogen atoms. X is -O-,-
COO- or a single bond. ) And (In the formula, p, Rf, R 1 , (A), (B), X and * are the same as the above), which is a group selected from the group consisting of].
【請求項2】 下記一般式 【化5】 〔式中、mおよびRは前記と同一であり、nはポリシロ
キサンの繰り返し単位を示す。〕で表わされる液晶性高
分子重合体。
2. The following general formula: [In the Formula, m and R are the same as the above, and n shows the repeating unit of polysiloxane. ] A liquid crystalline polymer represented by the following formula.
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