JPH10120651A - スクアリリウム系化合物及びスクアリリウム系重合体 - Google Patents

スクアリリウム系化合物及びスクアリリウム系重合体

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JPH10120651A
JPH10120651A JP8274850A JP27485096A JPH10120651A JP H10120651 A JPH10120651 A JP H10120651A JP 8274850 A JP8274850 A JP 8274850A JP 27485096 A JP27485096 A JP 27485096A JP H10120651 A JPH10120651 A JP H10120651A
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JP
Japan
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formula
compound
squarylium
hydrogen atom
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JP8274850A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Nakasumi
博行 中澄
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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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
    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution
    • C09B57/007Squaraine dyes
    • 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
    • C09B69/00Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/10Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds
    • C09B69/105Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing a methine or polymethine dye

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶用二色性色素、染料、各種記録材料分野
で有用な新規スクアリリウム化合物を提供する。 【解決手段】 下記一般式(I)で示されるスクアリリ
ウム系化合物及びその重合体。 【化1】 {式中、R1 は水素原子、置換されていてもよいアルキ
ル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を示し、R2 は水
素原子又はメチル基を示す。Aは 【化2】 で表される基を示す(R3 ,R4 はそれぞれ独立して、
水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲ
ン原子又はアシルアミノ基を示し、R5 ,R6 はそれぞ
れ独立して置換されていてもよいアルキル基を示す)。
Xは−S−,−O−,−CH=CH−又は 【化3】 を示す(R12,R13は夫々低級アルキル基を示す。或い
はCR1213は一緒になって飽和炭素環を形成してもよ
い。)。kは1〜3の整数を示し、l,nはそれぞれ2
〜10の整数を示し、mは1又は2を示す。}

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なスクアリリウ
ム系化合物及びその重合体に関する。本発明の新規スク
アリリウム系化合物及びその重合体は液晶用二色性色素
として有用であり更に、染料、高分子の着色材、各種表
示材料、記録材料等の分野で種々の用途が期待される。
【0002】
【従来の技術】スクアリリウム系構造を有する化合物が
色素、或いは各種記録材料等として期待されることは、
既に、例えば特開昭61−143370、62−138
459、特開平6−184134、6−184109等
に報告されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、色素、或い
は、各種記録材料分野で有用な新規スクアリリウム系化
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】本発明の目的は下記一般
式(I)で示されるスクアリリウム系化合物、
【0005】
【化6】
【0006】{式中、R1 は水素原子、置換されていて
もよいアルキル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を示
し、R2 は水素原子又はメチル基を示す。Aは
【0007】
【化7】
【0008】で表される基を示す(R3 ,R4 はそれぞ
れ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水
酸基、ハロゲン原子又はアシルアミノ基を示し、R5
6 はそれぞれ独立して置換されていてもよいアルキル
基を示す)。Xは−S−,−O−,−CH=CH−又は
【0009】
【化8】
【0010】を示す(R12,R13は夫々低級アルキル基
を示す。或いはCR1213は一緒になって飽和炭素環を
形成してもよい。)。kは1〜3の整数を示し、l,n
はそれぞれ2〜10の整数を示し、mは1又は2を示
す。}及び下記一般式(II)で示される繰り返し単位を
有する重合体に存する。
【0011】
【化9】
【0012】(式中、R1 ,R2 ,A,X,k,l,m
及びnは(I)式と同一の意味を有す。)
【0013】
【発明の実施の形態】一般式(I)或いは(II)におい
て、R1 がアルキル基を示す場合の具体例としては、メ
チル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、tert−
ブチル、n−ヘプチル又は、n−オクチル等の直鎖状も
しくは分岐状の炭素数1〜8、好ましくは、1〜4のア
ルキル基が挙げられ、その置換基としてはハロゲン原子
が挙げられる。R1 がアルコキシ基を示す場合の具体例
としては、メトキシ、エトキシ、n−ブトキシ、n−ヘ
プチルオキシ、n−オクチルオキシ等の直鎖状もしくは
分岐状の炭素数1〜8、好ましくは、1〜4のアルコキ
シ基が挙げられる。R1がハロゲン原子の場合の具体例
としては、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等が挙げら
れる。
【0014】R3 ,R4 がアルキル基、アルコキシ基又
はハロゲン原子を示す場合の具体例としては、前記、R
1 で挙げたアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子が
挙げられる。R3 ,R4 がアシルアミノ基を示す場合
は、具体的には−NHCOR7{R7 はアルキル基又は
【0015】
【化10】
【0016】(式中、R8 は水素原子、アルキル基、ア
ルコキシ基又はハロゲン原子を示し、これらのアルキル
基、アルコキシ基、ハロゲン原子の具体例は前記R1
場合と同じものが挙げられる。)}で示される基が挙げ
られる。R5 ,R6 がアルキル基の場合の具体例として
は、R1 と同様の直鎖状もしくは分岐状の炭素数1〜
8、好ましくは、1〜4のアルキル基が挙げられ、その
置換基としては、水酸基、シアノ基、塩素、フッ素等の
ハロゲン原子、シクロペンチル、シクロヘキシル等のシ
クロアルキル基或いは下式で示される基が挙げられる。
【0017】
【化11】
【0018】(式中、R9 は、R8 と同様の意義を有
す。R10は炭素数2又は3の直鎖又は分岐のアルキレン
基を示し、R11は水素原子又はR1 で挙げたアルキル基
を示し、uは0〜5の整数を示す)。R12,R13の具体
例としてはメチル基、エチル基、あるいはCR1213
一緒になった3〜6員の飽和炭素環が挙げられる。
【0019】前記一般式(I)において好ましくは、R
1 は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基もしくはアル
コキシ基、ハロゲン置換アルキル基又はハロゲン原子;
2は水素原子又はメチル基;R3 ,R4 は一方が水素
原子、他方が、水素原子、水酸基、塩素原子、炭素数1
〜4のアルキル基もしくはアルコキシ基又はアシルアミ
ノ基;R5 ,R6 は置換基として水酸基、シアノ基、シ
クロアルキル基、フェニル基、アルコキシ基、ビニル
基、アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基
又はアシルオキシ基で置換されていてもよい炭素数1〜
4のアルキル基;kは1又は2、lは2〜8;mは1又
は2;nは2〜8、Xは−S−,−O−,−CH=CH
−,
【0020】
【化12】
【0021】である。特に好ましくはR1 が水素原子、
Xが−S−、Aがユーロリジニル基またはN,N−ジア
ルキルアニリノ基、lが1〜3、k,mが1、nが4〜
8の化合物である。
【0022】一般式(I)で表されるスクアリリウム系
化合物の具体例を表−1に示すが、本発明はこれら化合
物に限定されるものでは無い。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】一般式(I)で示される本発明のスクアリ
リウム系化合物は、例えば下記経路により合成すること
が出来る。
【0028】
【化13】
【0029】(式中、A,X,k,l,m,nは前示
(I)式と同一の意義を有し、Qはハロゲン等の塩形成
残基を示す。) すなわち、四角酸と、N,N−ジ置換アニリン又はユー
ロリジンから選ばれる3級アミンとの縮合反応で得られ
る四角酸誘導体(III)と式(VI)の塩をキノリン存在
下、ブタノール/ベンゼン混合溶媒中で加熱還流させ、
ω−ヒドロキシアルキル誘導体(IV)を合成する。溶媒
としては、例えば、ブタノール/ベンゼン混合溶媒が挙
げられる。次に(IV)と、p−位に(メタ)アクリル酸
エステル基を有する安息香酸誘導体(V)をヨウ化2−
クロロ−1−メチルピリジニウムと4−ジメチルアミノ
ピリジン(DMAP)存在下、溶媒中で縮合させると目
的の(I)の化合物が得られる。溶媒としては例えば、
ベンゼン等の芳香族炭化水素が用いられる。
【0030】本発明の一般式(II)の構成単位を有する
重合体は、一般式(I)の化合物を単独で重合するか、
又は他のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物、好
ましくは(メタ)アクリル系モノマーと共重合させるこ
とにより得られる。重合反応は、公知のラジカル重合反
応方法に従い、例えばアゾビスイソブチロニトリル(A
IBN)、ベンゾイルパーオキサイド(BPO)等の重
合開始剤の存在下、好ましくは、トルエンなどの溶媒を
用い、酸素不在下、例えば、脱気、封管し、60〜80
℃程度の温度で行なわれる。
【0031】本発明重合体の分子量は単独重合体の場合
は数平均分子量として2,000〜10,000程度で
ある。共重合体の場合、式(II)の構成成分の割合は他
の構成成分に応じて異なり、特に限定されるものではな
い。一般式(I)のモノマーと共重合させる好ましいモ
ノマーとしては、例えば下記一般式(VII)で示される構
成単位を与える(メタ)アクリル系化合物が挙げられ
る。
【0032】
【化14】
【0033】(式中、Yは、シアノ基、フッ素原子、塩
素原子等のハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ペン
タフルオロエチル基等のパーフルオロアルキル基、トリ
フルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等のパ
ーフルオロアルコキシ基等を示し、Zは、水素原子、シ
アノ基、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子、メチ
ル基、エチル基等のアルキル基等を示し、Jは1又は2
を示し、R2 ′は水素原子またはメチル基を示し、m′
は1または2を示し、n′は2〜10の整数を示す。) 一般式(VII)の構成単位を与えるモノマーの具体例とし
ては、以下の表−2のものを挙げることが出来る。
【0034】
【表5】
【0035】一般式(VII)を与えるモノマーとの共重合
体は、式(II)の繰り返し単位を0.1〜10重量%含
有し、数平均分子量5,000〜20,000程度であ
る。本発明のスクアリリウム化合物あるいはこれから得
られた重合体は液晶表示用二色性色素として有用であ
る。液晶色素として使用する方法としては、例えば、ヒ
ートモードの液晶表示装置の液晶セル中に配向状態で封
入し、レーザー光を当て、加熱して等方性液体の状態に
転位させた後冷却すると、加熱した部分は配向が乱れた
状態で固定化される。全体に光を当てると、配向した部
分は光を透過し、乱れた部分は光を散乱するので、情報
の書き込みが出来る。情報を消去するには、乱れた部分
を加熱し、等方性液体としてから徐冷するか、加熱して
電場に配向させればよい。
【0036】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実
施例に制約されるものでは無い。 実施例1 1)表−1のNo.1の色素の合成 一般式(IV)においてA=4′−ユーロリジニル、X=
S,l=2であるω−ヒドロキシアルキル誘導体0.3
10g(0.696mmol)と一般式(V)において
2 =H,n=6,m=1である4−(ω−アクリロイ
ロキシヘキシロキシ)安息香酸0.350g(1.20
mmol)を、ヨウ化−2−クロル−1−メチルピリジ
ニウム0.510g(2.00mmol)とDMAP
0.367g(3.00mmol)存在下、ベンゼン3
0ml中で、65℃で12時間攪拌した。放冷後、溶媒
を留去し、1N塩酸水溶液を加えて塩化メチレンで抽出
し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、シリカカラムクロマ
トグラフィー(展開液、ベンゼン:アセトン=20:
1)で分離し、ベンゼン/ヘキサンで再結晶を行い、ヘ
キサンで洗浄することにより、青色の色素(表−1のN
o.1)0.111g(収率22%)を得た。
【0037】このものの物性値は次の通りであった。 IRスペクトル νCO 1716,1710,1603,1558 cm
-1 水素核磁気共鳴により得られた化学シフト値1 H−NMR(CDCl3 )δ=7.80(4H,
m),7.64(1H,d,J=7.33Hz),7.
42−7.33(3H,m),6.80(2H,d,J
=8.54Hz),6.41(2H,m),6.10
(1H,dd,J=10.37,3.66Hz),5.
80(1H,dd,J=5.49,1.83Hz),
4.66(4H,m),4.14(2H,t,J=6.
11Hz),3.92(2H,t,J=6.11H
z),3.30(4H,t,J=5.49Hz),2.
76(4H,t,J=6.10Hz),1.95(4
H,quint,J=6.21Hz),1.36−1.
80(8H,m) UV(スペクトル(CHCl3 ) λmax =658nm(logε=5.16)
【0038】2)No.1の色素の評価(オーダーパラ
メーター(S))の測定 No.1のスクアリリウム色素をネマチック液晶(Me
rck製,ZLI4389)中に溶解し、E.H.C社
製液晶セルKSRP−10/B107PSSS(10μ
mギャップ、ポリイミド配向膜 180deqラビング
処理)中に封入して測定した。偏光板(ポラロイド製H
N−22)をSHIMADZU UV−3100に取り
付けて、液晶セルの配向方向が、偏光面に垂直な場合と
平行な場合の吸光度を測定して、オーダーパラメータを
求めた。
【0039】化合物No.1のオーダーパラメーター
(S)は0.70であった。従って、本発明の化合物
は、液晶表示用二色性色素として使用可能である。
【0040】実施例2 1)表−1のNo.2の色素の合成 一般式(IV)においてA=4′−N,N−ジエチルアミ
ノフェニル、X=S,l=2であるω−ヒドロキシアル
キル誘導体0.264g(0.626mmol)と4−
(ω−アクリロイロキシヘキシロキシ)安息香酸0.2
34g(0.800mmol)を、ヨウ化−2−クロル
−1−メチルピリジニウム0.255g(1.00mm
ol)とDMAP0.122g(1.20mmol)存
在下、ベンゼン30ml中で、65℃で12時間攪拌し
た。放冷後、溶媒を留去し、1N塩酸水溶液を加えて塩
化メチレンで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、シ
リカカラムクロマトグラフィー(展開液、クロロホル
ム:メタノール=20:1)で分離し、エタノール/ヘ
キサンで再結晶を行い、エーテルで洗浄することによ
り、青色の色素(表−1の化合物No.2)0.096
g(収率22%)を得た。
【0041】このものの物性値は次の通りであった。 IRスペクトル νCO 1722,1707,1593,1558 cm
-1 水素核磁気共鳴により得られた化学シフト値1 H−NMR(CDCl3 )δ=8.16(2H,d,
J=9.15Hz),7.82(2H,d,J=8.5
5Hz),7.68(1H,d,J=7.32Hz),
7.35−7.46(3H,m),6.81(2H,
d,J=6.71Hz),6.68(2H,d,J=
9.16Hz),6.35(2H,m),6.11(1
H,dd,J=10.4,3.66Hz),5.82
(1H,dd,J=9.15,1.22Hz),4.6
8(4H,m),4.12(2H,t,J=4.88H
z),3.91(2H,t,J=6.10Hz),3.
43(4H,t,J=7.33Hz),1.37−1.
76(8H,m),1.21(6H,t,J=7.32
Hz) UV(スペクトル(CHCl3 ) λmax =635nm(logε=5.16)
【0042】2)No.2の色素の評価(オーダーパラ
メーター(S))の測定 実施例1のNo.1の色素と同様にして測定した結果、
オーダーパラメーター(S)は0.70であった。
【0043】実施例3 1)表−1のNo.6の色素の合成 一般式(IV)においてA=4′−N,N−ジブチルアミ
ノフェニル、X=S,l=2であるω−ヒドロキシアル
キル誘導体0.200g(0.420mmol)と4−
(ω−アクリロイロキシヘキシロキシ)安息香酸0.1
75g(0.600mmol)を、ヨウ化−2−クロル
−1−メチルピリジニウム0.255g(1.00mm
ol)とDMAP0.102g(1.00mmol)存
在下、ベンゼン20ml中で、65℃で12時間攪拌し
た。放冷後、溶媒を留去し、1N塩酸水溶液を加えて塩
化メチレンで抽出し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、シ
リカカラムクロマトグラフィー(展開液、塩化メチレ
ン:メタノール=20:1)で分離し、エタノール/ヘ
キサンで再結晶を行い、エーテルで洗浄することによ
り、青色の色素(表−1の化合物No.6)0.054
g(収率17%)を得た。
【0044】このものの物性値は次の通りであった。 IRスペクトル νCO 1730,1707,1595,1558 cm
-1 水素核磁気共鳴により得られた化学シフト値1 H−NMR(CDCl3 )δ=8.17(2H,d,
J=8.54Hz),7.84(2H,d,J=7.7
1Hz),7.69(1H,d,J=7.32Hz),
7.36−7.48(3H,m),6.83(2H,
d,J=8.55Hz),6.67(2H,d,J=
9.15Hz),6.37(2H,m),6.17(1
H,dd,J=10.8,3.66Hz),5.81
(1H,dd,J=10.38,1.23Hz),4.
69(4H,m),4.15(2H,t,J=6.72
Hz),3.93(2H,t,J=6.71Hz),
3.36(4H,t,J=7.43Hz),1.33−
1.76(16H,m),0.97(6H,t,J=
7.32Hz) UV(スペクトル(CHCl3 ) λmax =638nm(logε=5.20)
【0045】2)No.6の色素の評価(オーダーパラ
メーター(S))の測定 実施例1のNo.1の色素と同様にして測定した結果、
オーダーパラメーター(S)は0.72であった。
【0046】実施例4 1)表−1のNo.1の色素モノマーと表−2のNo.
1のモノマーの共重合 表−1のNo.1色素モノマー14.5mg(0.02
mmol)と表−2のNo.1のモノマー157mg
(0.40mmol)をトルエン1.5ml中に溶解
し、重合開始剤としてAIBN(アゾイソブチロニトリ
ル)0.70mg(4.0μmol)を加え、脱気、封
管後、70℃で24時間反応させた。放冷後、メタノー
ルで洗浄し、クロロホルム/メタノールで再沈殿を2回
繰り返すことで精製し、共重合体(1)を40mg得
た。
【0047】2)共重合体(1)の評価 重合率23.3%;数平均分子量13000(ポリスチ
レン換算);相転移温度121.3℃,相転移エンタル
ピー0.22Jg-1;UV(CHCl3 ):λmax =6
58nm なお、重合体中の色素(一般式(IV)の塩に対応する部
分)含有率は0.75(重量)%であった。
【0048】実施例5 1)表−1のNo.2の色素モノマーと表−2のNo.
1のモノマーの共重合 表−1のNo.2の色素モノマー14.0mg(0.0
2mmol)と表−2のNo.1のモノマー157mg
(0.40mmol)をトルエン1.5ml中に溶解
し、重合開始剤としてAIBN(アゾイソブチロニトリ
ル)1.4mg(8.0μmol)を加え、脱気、封管
後、70℃で11時間反応させた。放冷後、メタノール
で洗浄し、クロロホルム/メタノールで再沈殿を2回繰
り返すことで精製し、共重合体(2)を56.5mg得
た。
【0049】2)共重合体(2)の評価 重合率33.0%;色素含有率1.00%;数平均分子
量10000(ポリスチレン換算);相転移温度12
1.4℃,相転移エンタルピー0.23Jg-1;UV
(CHCl3 ):λmax =635nm
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07D 277/64 C07D 277/64 471/04 112 471/04 112Z C08F 20/30 C08F 20/30 C09B 57/00 C09B 57/00 V C09K 19/60 C09K 19/60 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)で示されるスクアリリ
    ウム系化合物 【化1】 {式中、R1 は水素原子、置換されていてもよいアルキ
    ル基、アルコキシ基又はハロゲン原子を示し、R2 は水
    素原子又はメチル基を示す。Aは 【化2】 で表される基を示す(R3 ,R4 はそれぞれ独立して、
    水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲ
    ン原子又はアシルアミノ基を示し、R5 ,R6 はそれぞ
    れ独立して置換されていてもよいアルキル基を示す)。
    Xは−S−,−O−,−CH=CH−又は 【化3】 を示す(R12,R13は夫々低級アルキル基を示す。或い
    はCR1213は一緒になって飽和炭素環を形成してもよ
    い。)。kは1〜3の整数を示し、l,nはそれぞれ2
    〜10の整数を示し、mは1又は2を示す。}
  2. 【請求項2】 下記一般式(II)で示される繰り返し単
    位0.1〜10重量%と、下記一般式(VII)で示される
    繰り返し単位90〜99.9重量%からなり、数平均分
    子量が5,000〜20,000のスクアリリウム系重
    合体 【化4】 (式中、R1 ,R2 ,A,X,l,k,m及びnは
    (I)式と同一の意味を有す。) 【化5】 (式中、Yは、シアノ基、ハロゲン原子、パーフルオロ
    アルキル基、パーフルオロアルコキシ基を示し、Zは、
    水素原子、シアノ基、ハロゲン原子、アルキル基を示
    し、Jは1又は2を示し、R2 ′は水素原子またはメチ
    ル基を示し、m′は1または2を示し、n′は2〜10
    の整数を示す。)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012013945A (ja) * 2010-06-30 2012-01-19 Fujifilm Corp 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、及び液晶表示素子

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