JPS62119273A - アゾ染料及びアゾ染料を含有する液晶材料 - Google Patents

アゾ染料及びアゾ染料を含有する液晶材料

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JPS62119273A
JPS62119273A JP61236367A JP23636786A JPS62119273A JP S62119273 A JPS62119273 A JP S62119273A JP 61236367 A JP61236367 A JP 61236367A JP 23636786 A JP23636786 A JP 23636786A JP S62119273 A JPS62119273 A JP S62119273A
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formula
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JP61236367A
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ホルガー・ハイデンライヒ
ウベ・クラウセン
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Bayer AG
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Bayer AG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60Pleochroic dyes
    • C09K19/601Azoic

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアゾ染料を含有する液晶材料及び新規なアゾ染
料に関する。本液晶材料はディスプレーに使用される。
ここでディスプレーとは慨して少なくともその一方が透
明材料からつくられている5〜50μ−の距離に配列し
、た二つの平行板から成る光電子工学ディスプレ+(o
ptoelectronic display)素材で
あると解釈される。電極は二つの板の内側に位置し、そ
の間の空間を染料を含有する液晶材料が満たしている。
光電子工学ディスプレーの補遺及び生産は公知である(
ケルカー(Kelker)、ハラ(Htz)、液晶ハン
ドブック(Ilandbook o(Liquid C
ry!lt、als)611ページ以降:1980)。
外部から加えられた場によって生じる液晶の方向及び秩
序の変化に従う選ばれた染料(いわゆるデストーホスト
相互作用(guest−host 1nteraati
o1))を液晶材料に埋め込むことができることも知ら
れている。既述した二色性だけでなくこの効果の工業的
利用を可能にする堅牢性も更に要求されるならばこの特
殊な性質は適合した染料を希少にする。この重要な必須
条件は1尤堅牢性(fasLness to 11g1
+t)、他の染料との十分な溶解性及び相溶性である。
多くの適合した個々の染料は文献に記載されている。例
えばアゾ染料はもちろんしばしば述べられている( R
,J、Co x :モレキュラー・クリスタルス・リキ
ッド・クリスタルス(Mo1.Cryst、alsl、
1quid Crystals)、1979.1−32
ページ)。
これらのアゾ染料は一般に高度の秩序度を有している。
しかしながら着色力はめったに十分ではなく、耐光堅牢
度はしばしば低い。この知識の結果、使える染料の発展
はアントラキノン類の物質に紋られていた(例えば西ド
イツ公開公報PIS3゜028.593号、西ドイツ公
開公報第3,009゜974号及び西ドイツ公開公報f
:tS3,006,744号を見よ)6 篇くべきことに、今回、式(I) R′ A−X−(C) n −0−Y   I■ R# 式中、 Aはアゾ染料の基を表し、 Xは0又はNHを表し、 Yは随時置換されたフェニル又は随時置換されたす7チ
ルを表し、 nは2,3又は4を表し、及び R′及tl R” l! f(又ハC、−C、−7ルR
′ キルを表す、ここで基 −C−は同−又■(” は異なることが可能であるが、これらの基は好ましくは
−CH2−基である、 のアゾ染料が液晶材料に使用するのに非常に適しでいる
ことが見出された。この材料においてこれらは耐光堅牢
性であり、高度の着色力を有しモして良好な秩序度を有
する。
従って本発明は式(I)の染料を少なくと6一種含有す
る液晶物質に関する。
フェニル及びす7チル(Y)に対する置換基の例として
下記のものが挙げられる:ハロゲン、例えばC1、Br
 S F、   CN、   CFs、−〇Cn’ −
0R1S R,CX’  (CH2) n ’− OR
及[/−0−C−X’ −(CH2)n ’  OR。
l 式中、 Rは随時置換されたアルキル、特にC2−CIG−アル
キル及c/ CI−C−−アルキル、随時置換されたシ
クロアルキル、特にC1〜C7−シクロアルキル、シク
ロペンチル又はシクロヘキシル、随時置換されたアリー
ル、特にフェニル又はす7チル、又は随時置換されたア
ラルキル、特にフェニル−又はす7チルーC,−C,−
アルキル、例えばベンノル又は7エネチルを表し、 X′はO又はNHを表し、及び n′は2,3又は4を表す。
特に好ましい置換基は下記の6のであるニーcH1、C
2Hs、−C,H,、t−C,H,、n −C,。
H8、−〇、H,,、CI 、Br 、シクロヘキシル
、フェニル、ナフチル、 OCH*、−0C2H,,−
C−0−(C,〜C1−フルキル)、−CO(CH2)
n’  0  (Cl−C−−7ルキル)、 CO(C
Hz)n’  O−アリ〇 一ル、アリールは7ヱニル又はす7チルを示す、フェノ
キシ、 り 好ましくは、フェニル及びす7チル基Yは置換されてな
いか又は一つの置換基を有する。
更に本発明は新規なアゾ染料に関する。
本液晶材料は好主しくけ次式の染料を少なくとも一種含
有する。ここで繰り返し出てくる記号は既に記述した意
味及び好ましい意味を有する:(じ B’−L−N=N−M−(N= N−M’ )m−X−
(C)n−0−Y     I1R# 式中、 B’ はH,−CN、−CF3、−〇CF、、ハロゲン
、例えばCI 、Br又はFl−R,−0f(、−C−
OR,−8R。
−X’  (CH2)n’  OR。
−OR,−0−C−X’ −(CH2)n’−OR又は
D−N=N−を表し、 Dはベンゼン又はす7タレン系のノ7ゾ成分の基を表し
、 L及びM′は随時置換されたH4−フェニレン又は随時
置換された1、4−す7チレンを表し、 Mは随時置換された4、4′−ビ7工二1’:’、lt
lltM置換されたH4−71ニレン又は随時置換され
た1、4−す7チレンを表し、及び mはO又は1を表す、ただしMが随時置換されたビフェ
ニレンを表す場合は謡は1のみを表す。
B′に対する更に好ましい意味は下記のものであるニー
C−0−(、C,−C,−アルキル)、CO(CH2)
n’ −0−(C1〜G<−7ルキル)、CO(CHz
)  。’ −0−79一ル、C0〜C4−フルコキシ
、−〇−(CH,)n’o(CI−C4−アルキル)、 アリールはフェニル又はす7チルを示す、−OCH1、
−〇 C2Hs、−0C,H4−OCH,、COOC2
Hs、−COOC2H,−OCH,、及び−COOCR
,。
式中、 R,%R2、R5、R4%R5及びR・はハロゲン、例
えばCI 、Br又はF、−CN。
−R,−OR,−8R。
O〇 −X’  (CHz)n’  OR。
CX’  (CH2)n ’  ORXは1] CF3を表す。
R11R2SR3SR4、R5及びR@の他の好ましい
意味は下記のものである: −CH,、C2Hs、−0
CH3、OC2Hs、−C−CH,、−C−0−(C,
〜C4−アルキル)、−8−CH,、S  C2H5、
−C−OCH,、−C−0−CH,CH,−0CH3及
び式中、 Bo、B2、B8、B9、BIo及びBllはHl−〇
、N、−CF3、CI 、Br 、 −CHz、−C2
Hs、−0C,H3、−0C2Hs 。
−C−CH、、 ’C−0−(CI−C,−フルキル) −SCH,、S C2Hs、 −C−0−CH2CH2−OCH,又はを表し、及び Y′はC1〜C4−アルキル、CI、Br、シクロヘキ
シル、シクロペンチル%C1〜04−フルコキシ、フェ
ニル、ナフチル、7ヱノキシ、 −C−0−(C,〜C4−アルキル)、一〇  〇  
(CH2) n’  O(CI−C1−アルキル)、 っで置換され得るす7チル又は特にフェニルを表す。
式中、 B ”はB′及び特に−OCH,、−0C2H3、−〇
−CH,CH2−OCH,、−CN、−COOCH3、
−COOC2Hs、−C−0−CH,CH,−0CH3
、 −CH、、−C,H,、−t −C,H*又はCF、を
表し、 R12、RI3、RI4及tzR,l!H,−CHl、
−C2H,、CI 、Br 、−0CHs、−0C2H
5、−C−OCH,、 −COCH2CH2−OCHz、 Y”は−CH2、C* Hs 1t  C4H*、CI
 、Br 、シクロヘキシル、シクロペンチル、 OC
Hs、−0C,H,。
フェニル、7ヱノキシ、−C−OCR,、−C−OC,
H,、 −C−OCH2CH!−0CHff、 す7チル又は待にフェニルを表す。
式中、 B〜は−OCH)、−0C2H5、 −C−QC)(、CH2−OCH,、 す 0 ””’ CH2CH20CH3又は−CNを表す。
し++t           IX ?   − R3’はハロゲン、例えばCI 、Br 、C。
〜C1−アルコキシ、特にメトキシ、又は01〜C,−
フルキル、特にメチルを表す。
更に本発明は弐■〜XVの新規な染料に関するR′ ■ B+ −L−N= N−M−(N= N−M’ )m−
X−(C)n−0−Y    X I[R“ B 、 = −C−OR。
R′ RO−(CHz )n’ −X’ −L−N= N−M
−(N−N −M’ )m−Nil−(C)n −0−
YR“ X■ R′ OR” X■ R′ tlo−(Cll□)n’ −X’ −C−0−L−N
= N −M−(N= N −M’ )m−Nll−(
C)n−0−Y+1              1 OR“ X■ 弐■〜X■において、B1、L、R1R′、R”、M、
M’ 、m、X%Y、n’ 、X’ 及びnは前記の意
味及び好ましい意味を有する。
液晶材料に使用される染料及び新規な染料はノアゾ化及
びカップリング、好ましくは文献から公知の方法又は文
献から公知のものに類似の方法(例えば西ドイツ公開公
報第2,837,500号及び西ドイツ公開公報第2,
948,456号を見よ)による慣用の方法で製造され
る。
必要ならば液晶材料に使用する前に合成で得られた染料
を、例えばクロマトグラフィ一工程、例えば分配クロマ
トグラフィー、特に、例えば移動相としてトルエン/酢
酸エチル又はクロロホルム/メタノール混合物を有する
シリカゾル上のカフムクロマトグラフイーによって精製
できる。純度検査(purit、y control)
は薄層クロマトグラフィーで行なわれる。
本発明に従う染料は液晶材料中に分散することができる
。液晶成分、特に正のi ?Ii X4カ性(l]08
iLive dielectric anisotro
py)を有するものとの混合物中に使用するのが好まし
い、混合の数は多い。
例えば4−(4−シア7フエニル)−フルキルシクロヘ
キサン(アルキルはプロピル(25%)、ローペンチル
(38%)及ゾn−ヘプチル(25%)を表す)と更な
る成分として使用される4−(4′−シア/ビフェニル
)−〇−ベンチル−シクロヘキサン(I2%)との混合
物、又は4−(4′−シア/ビフェニル)−フルキル及
び−フルコキシ化合物(例えばアルキルはn−ペンチル
(53%)及1n−ヘプチル(25%)を表し、アルコ
キシはオクチルオキシ(I4%)を表す)と4−(4’
−シアノテルフェニル)−アルキル化合物(例えばアル
キルはn−ペンチル(8%)を表す)との混合物が挙げ
られる。4−シア/フェニル−ピリミジン類を含有する
混合物も同様に適している。本液晶材料は好ましくは約
0.01〜約30重量%、特に好ましくは約0.5〜約
5重量%の式(I)に従う染料を含有する。
液晶材料に分散した染料及び他の染料、特に7ントラキ
ノン染料とのそれらの混合物は光電子工学ディスプレー
に使用できる。
W比 工業銘柄のp−アミ7安息香酸メチル13.4g、をツ
メチルホルムアミド50−1酢酸50社1プロピオン酸
201!及1/85%濃度リン酸40−の混合物中、0
℃において40%濃度ニトロシル硫酸27.8Jを用い
てノアゾ化する。1時間後、混合物を氷200g上に注
ぎ、過剰の亜硝酸塩を7ミドスルホン酸を用いて除去す
る。次いで酢酸100−中の2,5−ツメチルアニリン
1 o、s、。
の混合物をジアゾ溶液に加える。酢酸ナトリウム溶液を
用いて緩衝剤処理しpH3,5とし一晩放置してカップ
リングを完結させる。下記の染料23.3gが単離され
る。
更にノアゾ化するために、40%濃度二トロンル硫酸4
.7−をジメチルホルムアミド50−1酢酸3〇−及V
85%濃度リン酸2〇−中の前記染料4.11Fの溶液
に室温で加える63時間後、混合物を水100g上に注
ぎ、過剰の亜硝酸塩な破壊する。、次いでツメチルホル
ムアミド50−中のN−フェノキシ−エチル−〇−メチ
ルアニリンの混合物を得られたジアゾ溶液に滴下する。
カップリングを完結するために、混合物を炭酸ナトリウ
ムでゆっくり緩衝剤処理してpH3とする。次の11に
粗製の染料7.0gが単離される。
次式の純絆な染料5.8gが移動相としてクロロホルム
/メタノール30:1を用いたシリカゾル上のクロマト
グラフィーによって得られる。
これは0.71の秩序度Sを有し、479niにおいて
吸収極大を有する。
秩序度Sを決定するために、染料を置換7エ二ルシクロ
ヘキサン類の混合物であるネマチック相に溶解し、二色
性を測定する。このために、その壁が配向層(orie
ntation 1ayer)を備え、20μの距離に
平行平面に配列(plano−parallel ar
rangen+en t ) してあるセルにこの溶液
をrp4だす。吸収は偏光で測定するが、偏光フィルタ
ーはこの測定値で極大吸収が起こる(All)ように調
節し、極小吸収はこのフィルターを90℃回板回転(A
上)ことによって得られる。秩序度は公知の関係に従っ
て計gされる。
p−メトキシアニリン3.56gを暖かい塩酸25−に
溶かす。水50gを加えた後、このアミンを0℃におい
て水1〇社中の亜硝酸ナトリウム2゜1gを用いてノア
ゾ化する。混合物を引き続り1時間攪袢し、過剰の亜硝
酸塩を除去する。次いで酢酸10「dとm−)ルイノン
3.1gとの混合物をジアゾ溶液に滴下する。酢酸ナト
リウム溶液を用いて混合物をゆっくりと緩衝剤処理しp
トI4とし、次の日に下記の粗製の染料6.1gが単l
#、される。
ツメチルホルムアミド50−1酢酸3〇−及び85%濃
度リン酸20mg中、40%濃度ニトロシル硫酸4.7
−を用いて前記染料3.49gを室温でノアゾ化する。
3時間後、混合物を水上に注ぎ、過剰の亜硝酸塩を7ミ
ドスルホン酸を用いて除去する。次いでツメチルホルム
アミド10−中のフェノール1.4gのtfj液を混合
物に加える。次いでカップリングを完結するために、懸
濁液を氷200gと水酸化す) IJウム溶液150−
との混合物に注ぐ、pH5に酸性化した後、次の日に次
式の粗製の染料4.5gが吸引濾過することによって単
離される。
Mif記ノアノアゾ染料36gをブタン−2−オン5〇
−中でβ−ブロモ−フェノキシ−エタン2.2g及び炭
酸カリウム2.5gとともに加熱還流する。
エーテル化の終了は薄層クロマトグラフィーによって示
される。粗製の染料を水に混合物を注ぎ吸引濾過するこ
とによって単離する。移動相としてクロロホルム/2%
濃度メタ/−ルを用いたシリカゲル上のクロマトグラフ
ィーで処理後、次式の純粋な染料4.1gが得られる。
これは0.71の秩序度Sを有し、40On−において
極大吸収を有する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼ I 式中、 Aはアゾ染料の基を表し、 XはO又はNHを表し、 Yは随時置換されたフエニル又は随時置 換されたナフチルを表し、 nは2、3又は4を表し、及び R′及びR″はH又はC_1〜C_4−アルキルを表し
    、ここで基▲数式、化学式、表等があります▼は同一又 は異なることが可能であるが、これらの 基は好ましくは−CH_2−基である、 のアゾ染料を少なくとも一種含有する液晶材料。 2、式(II) ▲数式、化学式、表等があります▼II 式中、 B′はH、−CN、−CF_3、−OCF_3、ハロゲ
    ン、例えばCl、Br又はF、 −R、−OR、▲数式、化学式、表等があります▼、−
    SR、 −X−(CH_2)n′−OR、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼ −OR、▲数式、化学式、表等があります▼ n′−OR又はD−N=N−を表し、こ こで、 Rは随時置換されたアルキル、随時置換 されたシクロアルキル、随時置換された アリール又は随時置換されたアラルキル を表し、 n′は2、3又は4を表し、 X′はO又はNHを表す、 Dはベンゼン又はナフタレン系のジアゾ 成分の基を表し、 L及びM′は随時置換された1,4−フェ ニレン又は随時置換された1,4−ナフ チレンを表し、 Mは随時置換された4,4′−ビフェニ レン、随時置換された1,4−フェニレ ン又は随時置換された1,4−ナフチレ ンを表し、及び mは0又は1を表し、ただしMが随時置 換されたビフェニレンを表す場合はmは 1のみを表す、 の染料を少なくとも一種含有する特許請求の範囲第1項
    記載の液晶材料。 3、式(III) ▲数式、化学式、表等があります▼III 式中、 R_1、R_2、R_3、R_4、R_5及びR_6は
    ハロゲン、例えばCl、Br又はF、−CN、 −R、−OR、−SR、 ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼、 −X′−(CH_2)n′−OR、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は CF_3を表す、ここでR、X′及びn′ は特許請求の範囲第2項記載の意味を有 する、 の染料を少なくとも一種含有する特許請求の範囲第1項
    記載の液晶材料。 4、式(IV) ▲数式、化学式、表等があります▼IV 式中、 B_6、B_7、B_8、B_9、B_1_0及びB_
    1_1はH、−CN、−CF_3、Cl、Br、−CH
    _3、−C_2H_5、−OCH_3、−OC_2H_
    5、▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ −SCH_3、−SC_2H_5、 ▲数式、化学式、表等があります▼又は ▲数式、化学式、表等があります▼ を表し、及び Y′はC_1〜C_4−アルキル、Cl、Br、シクロ
    ヘキシル、シクロペンチル、C_1 〜C_4−アルコキシ、フェニル、ナフチ ル、フェノキシ、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 又は▲数式、化学式、表等があります▼によ って置換され得るナフチル又は特にフェ ニルを表す、ここでn′は特許請求の範 囲第2項記載の意味を有する、 の染料を少なくとも一種含有する特許請求の範囲第1項
    記載の液晶材料。 5、式(V) ▲数式、化学式、表等があります▼V 式中、 B″はB′及び特に−OCH_3、−OC_2H_5、
    −O−CH_2CH_3−OCH_3、▲数式、化学式
    、表等があります▼、 −CN、−COOCH_3、−COOC_2H_5、▲
    数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 −CH_3、−C_2H_5、−t−C_4H_8又は
    CF_3を表し、 R_1_2、R_1_3、R_1_4及びR_1_5は
    H、−CH_3、−C_2H_5、Cl、Br、−OC
    H_3、−OC_2H_5、▲数式、化学式、表等があ
    ります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼又は−CNを表し、 Y″は−CH_3、−C_2H_5、−t−C_4H_
    8、Cl、Br、シクロヘキシル、シク ロペンチル、−OCH_3、−OC_2H_5、フェニ
    ル、フェノキシ、▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼ 又は▲数式、化学式、表等があります▼によって置換さ
    れ得る ナフチル又は特にフェニルを表す、 の染料を少なくとも一種含有する特許請求の範囲第1項
    記載の液晶材料。 6、式(XII) ▲数式、化学式、表等があります▼XII 式中、 B_1は▲数式、化学式、表等があります▼を表し、 L及びM′は随時置換された1,4−フェ ニレン又は随時置換された1,4−ナフ チレンを表し、 mは0又は1を表し、ただしMが随時置 換されたビフェニレンを表す場合はmは 1のみを表す、 XはO又はNHを表し、 nは2、3又は4を表し、 Yは随時置換されたフェニル又は随時置 換されたナフチルを表し、 Rは随時置換されたアルキル、随時置換 されたシクロアルキル、随時置換された アリール又は随時置換されたアラルキル を表し、 Mは随時置換された4,4′−ビフェニ レン、随時置換された1,4−フェニレ ン又は随時置換された1,4−ナフチレ ンを表し、及び R′及びR″はH又はC_1〜C_4−アルキルを表す
    、ここで基▲数式、化学式、表等があります▼は同一又 は異なることが可能であるが、これらの 基は好ましくは−CH_2−基である、 の染料。 7、式(XIII) ▲数式、化学式、表等があります▼XIII 式中、 n′は2,3又は4を表し、 X′はO又はNHを表し、 及びR、R′、R″、L、M、M′、m、 n及びYは特許請求の範囲第6項記載の 意味を有する、 の染料。 8、式(XIV) ▲数式、化学式、表等があります▼XIV 式中、 R、R′、R″、n′、X′、L、M、 M′、m、n及びYは特許請求の範囲第 7項記載の意味を有する、 の染料。 9、式(XV) ▲数式、化学式、表等があります▼XV 式中、 R、R′、R″、n′、X′、L、M、 M′、m、n及びYは特許請求の範囲第 7項記載の意味を有する、 の染料。 10、約0.01〜約30重量%、特に約0.5〜約5
    重量%の染料又は染料混合物を含有する特許請求の範囲
    第1〜9項記載の液晶材料。
JP61236367A 1985-10-11 1986-10-06 アゾ染料及びアゾ染料を含有する液晶材料 Pending JPS62119273A (ja)

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