KR20000011880A - 가교시켜서광학적으로이방성폴리머층을형성할수있는액정네마틱성오가노실록산 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 2개의 메소제닉(mesogenic)사이드그룹을 가진 네마틱성 오가노실록산에 관한것이며, 그중에서 많아야 1개는 3개의 핵 또 나머지 모두는 2개의 핵을 보유하고 있다.
여기서 술어 핵은 6개 부재로 된 링 또는 6개부재의 링으로 구성된 2환식 구조를 의미하며, 또 여기서 메소제닉 사이드그룹의 적어도 1개는 메타크릴릴 또는 아크릴릴을 함유하고 있다.

Description

가교시켜서 광학적으로 이방성 폴리머층을 형성할 수 있는 액정 네마틱성 오가노실록산{Liquid-crystalline nematic organosiloxanes which can be crosslinked to form optically anisotropic polymer layers}
본 발명은 적어도 2개의 메소제닉 사이드그룹을 함유한 오가노실록산, 그의 제조 및 광학적으로 이방성층의 생산을 위한 그의 사용에 관한 것이다.
액정표시장치에 널리 사용되는 저분자량 네마틱성화합물은 전기장에서 우수한 배향성 및 전환성을 가진것이 특징이다.
그러나 그의 배향구조는 정기장없이는 특히 불안정하다.
증가되는 가열로 네마틱성 배향은 최종적으로 배향된 구조가 더이상 존재않을때까지 감소한다.
대조적으로, 예컨데 편광필터 및 지연필름등의 적용은 네마틱성배향이 넓은 온도범위에 걸쳐서 유지되는 물질을 필요로 한다.
여러 경우에 있어서, 저분자량 네마틱성화합물의 경우와 같이, 액체물질이 기판간에 삽입되는 대신에 배향구조는 고체필름에 고정되는 것이 또한 바람직하다.
액정특성을 고정하는 공지의 방법은, 예컨데 배향된 액정사이드체인 폴리머의 추후의 가교에 의해 액정을 폴리머망으로 결합하는 것이다.
그러나, 액정사이드체인 폴리머는 일반적으로 분자량과 더불어 증가하는 그의 고점도때문에 저분자량액정보다 더욱 배향하기 어렵다.
용이하게 배향되는 액정사이드체인 폴리머는, 예컨데 콜레스텔 실록산이다.
미국특허 US-A-5,211,877 에는 콜레스테롤 및 메타크릴릴기를 함유하고 사이드체인을 가진 환식오가노실록산을 기초로 한 그러한 화합물에 대하여 기술되였다.
그러나, 2개의 페닐래디컬을 함유한 화합물에 의한 콜레스테롤의 교체를 통하여 다만 스멕틱성 SA 상 및 더욱 고도로 배향된 SB상의 혼합물이 유발된다.
이 물질은 배향하기 어려움으로 제안된 적용에는 적합하지 않다.
미국특허 US-A-5,610,258 호에는 종전방법에 있어서 2개의 방향족 또는 시클로지방족래디컬을 각각 함유한 여러형의 사이드그룹을 가진 오가노실록산도, 2개이상의 방향족 또는 시클로지방족래디컬을 각각 함유한 동일한 메소제닉 사이드그룹을 가진 오가노실록산도 용이하게 배향않되며, 동시에 넓은 네마틱성상을 가지고 있지 않는다는 것을 진술하고 있다.
대조적으로, 본 특허문헌에는 오가노실록산마다 적어도 3개의 다른 메소제닉사이드그룹을 가진 환식오가노실록산은 넓은 네마틱성상을 가지고 쉽게 배향가능한 사이드체인폴리머라고 기술되여 있으며, 이때 오가노실록산마다 적어도 2개의 메소제닉사이드그룹을 적어도 3개의 방향족, 헤테로 방향족 및/또는 시클로지방족 래디컬을 각각 보유하여야 한다.
상기한 화합물의 합성은 많은 분리스텝을 경유하여 처리되며, 공업적 처리를 위하여는 너무 복잡하다.
이들 물질에서 광학적 이방성층의 생산이 생산기술적으로 받아들일수 있는 기간내에 완료되는 것이 필요할 경우에는, 다만 흐릿한 광학적 이방성층이 상기 오가노실록산에서 생산된다.
본 발명은 대규모로 간단히 합성되며, 용이하게 네마틱성 배향의 상태로 변환되며 또 추후의 가교에 의해 광학적으로 투명한 이방성층을 생산하기 위해 사용할 수 있는 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 적어도 2개의 메소제닉 사이드그룹을 가진 네마틱성 오가노실록산 (F)에 관한것이며, 그중에서 많아야 1개는 3개의 핵 또 나머지 모두는 2개의 핵을 가진다.
여기서 술어 핵은 6개 부재로 된 링 또는 6개 부재의 링으로 구성된 2환식 구조를 의미하며, 또 적어도 1개의 메소제닉사이드그룹은 메타크릴릴 또는 아크릴릴기를 함유하고 있다.
놀랍게도 그리고 통용되는 지식입장에 반하여, 이들 오가노실록산(F)은 넓은 온도영역에서 액정상 및 우수한 네마틱성 배향성을 가지므로, 그로부터 광학적으로 용이하게 이방성층을 생산할 수 있다.
적합한 핵은, 예컨데 페닐 링,시클로헥실링, 피란링,피리딘링,피리미딘 링 또는 디옥산 링과 같은 6개부재의 동소확식 링 또는 복소환식 링이며, 또 나프타린체계와 같은 6개 부재의 링으로 된 2환식 체계이다.
네마틱성 오가노실록산(F)에 있어서, 메타크릴리기 또는 아크릴릴기를 함유한 메소제닉 사이드그룹의 비율은 바람직하게는 10% 이며, 특히 바람직하게는 적어도 40% 이다.
메소제닉사이드그룹에 있는 메타크릴리기 또는 아크릴릴기는 바람직하게는 말단이다.
네마틱성 오가노실록산(F)은 바람직하게 다음 일반식(1)의 적어도 2개의 동일단위 또는 다른 단위를 함유한 화합물이다.
[MR1 PSiOq/2] (1)
여기서, 모든 경우 서로 독립적이며,
P=1 및 q=2 이며 또는 P=2 q=1 이다.
R1은 메틸,에틸,n-프로필, n-부틸,n-펜틸,n-헥실,n-헵틸,n-옥탈,n-논닐 또는 n-데실 등과 같은 C1-~C10-하이드로카본 래디컬이다.
M 은 다음 일반식(2)의 메소제닉 사이드그룹이다.
R2-X1-(A1-X2)a-R3-A2(2)
이때 상기 식(2)에서,
R2는 식(CH2)n의 래디컬이며, 여기서 n 는 2~10 의 치를 가진 정수이며, 또 서로 인접한 1개 또 다수의 메틸렌 단위는 산소원자 또는 디메틸실릴에 의해 치환된다.
R3는 화학결합체 또는 식(CH2)m의 래디컬이며, 여기서 m 은 1~12 의 치를 가진 정수이며, 또 서로 인접되지 않은 1개 또는 다수의 메틸레단위는 산소원자 또는 디메틸실릴 래디컬에 의해 치환된다.
X1은 화학결합제 또는 그룹 -O-, -COO- 및 -OCO- 의 2개 래디컬에서 선정되었다.
X2는 화학결합제로 구성된 그룹에서 서로 독립적으로 선정되며, 또 그룹 -COO-, -OCO- , -CH2CH2- , -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CONH-, -HONC-, -C=C-, -CH=CH-, -N=N(O)- 및 -N(O)=N- 의 2개 래디컬에서 선정되었다.
A1은 그룹 1,4-페닐렌, 1,4-시클로헥실렌, 2,5-피리디닐렌, 2,5-피란닐렌, 2,5-피리미디닐렌, 5,2-피리미디닐렌, 2,6-나프틸리덴, 2,7-나프틸리덴 및 1,4-나프틸리덴의 2개 래디컬에서 서로 독립적으로 선정된 동일 또는 다른 핵이다.
A2는 수소원자, 할로겐원자, 히드록실, 페닐, 아크릴로이록시,(메트)아크릴로이록시,(메트)아크릴에틸옥시,시클로헥시 및 C1-~C10-알케닐 래디컬의 그룹에서 선정된 말단기이며, 여기서, 서로 인접되지 않은 1개 또는 다수의 메틸렌단위는 산소원자 또는 디메틸실릴 래디컬에 의해 치환된다.
A 는 2 또는 3 의 치를 채택할 수 있다.
일반식(1)의 단위 이외에, 오가노실록산(F)은 바람직하게 식 R1 2Si 및 R1 3Si 의 단위를 함유하며, 바람직한 말단기를 트리메틸실릴기이다.
일반식(1)의 특히 바람직한 오가노실록산(F)은 치환된 시클로테트라실록산, 시클로펜타실록산,바람직하게 2~15 의 실리콘 원자를 가진 테트라메틸디실록산 및 선형 폴리메틸실록산, 및 말단기로서의 트리메틸실릴기이며, 특히 바람직한 래디컬 R1은 메틸래디컬이다.
1개의 메소제닉 사이드그룹이 3개의 핵을 보유한 오가노실록산(F)은, 3개핵의 메소제닉의 사용이 투명점 온도를 증가시키며 네미틱성상의 안정화에 공헌함으로, 광학적으로 이방성층의 제조에 특히 적합하다.
래디컬 X2로서 -COO- 또는 -OCO-그룹의 도입은 결정성분 또는 기타상의 존재를 방해함없이 균등질의 형성을 증가시키는 것을 알아냈다.
특히 바람직한 오가노실록산(F)은 다음 일반식(3)의 메소제닉 사이드그룹을 가진 일반식(1)의 적어도 2개 단위를 함유하고 있다.
여기서, R2,X2,R3및 A2는 일반식(2)에서 정의되었다.
메타크릴릴 또는 아크릴릴그룹을 함유하지 않은 2개 또는 3개의 방향족 래디컬을 가진 매우 특히 바람직한 메소제닉 사이드그룹은 다음 일반식(4)의 그룹이다.
여기서, R4는 C1-~C10-알킬 , C1-~C10-할로알킬, 시클로헥실, 페닐, 4-(C1-~C10-)알킬페닐, 4-(C1-~C10-)알콕시페닐 또는 2-나프틸 래디컬이다.
메타크릴릴 또는 아크릴리그룹을 함유한 매우 특히 바람직한 메소제닉 사이드그룹은 다음 일반식(5)의 그룹이다.
여기서, R5는 산소원자 또는 옥시-(C1-~C10-)알킬에네옥시 래디컬이며, 서로 또는 산소에 인접되지 않은 1개 또는 다수의 메틸렌 단위는 산소원자에 의해 치환되지 않으며, 또 R6는 수소원자 또는 메틸 래디컬이다.
오가소실록산(F)은 수소원자가 직접 알켄과 결합되고, 많아야 실리콘원자중의 1개가 3개의 핵을 그리고 나머지 모두가 2개의 핵을 가진 적어도 2개의 실리콘원자를 함유한 오가노실록산의 반응을 통하여 합성된다.
여기서 술어 핵은 6개부재로 된 링 또는 6개부재의 링으로 구성된 2환식 시스템을 의미하며, 또 알켄중의 적어도 1개는 메타크릴링 또는 아크릴릴그룹을 함유하고 있다.
상기 일반식(1)의 오가노실록산(F)의 제조에 대한 바람직한 방법에 있어서, 다음 일반식(6)의 적어도 2개 단위를 함유한 오가노실록산은,
여기서 모든 경우 서로 독립적으로 P=1 및 Q=2 이며 또는 P=2 및 Q=1,
일반식(7)의 메소제닉 래디컬을 함유한 알켄과 반응하여,
R7-X1-(A1-X2)a-R3-A2(7)
또는 일반식(8)의 메소제닉 래디컬을 함유한 알켈과 특히 바람직하게 반응한다.
여기서, 상기식 (6),(7)및 (8)에 있어서,
R1,R3,X1,X2,A1,A2및 a 는 일반식(1)및 (2)에서 정의되고, R7은 식 H2C=CH-(CKH2k-1)의 래디컬이며, 여기서 k 는 1~8의 치를 가진 정수이며, 서로 인접되지 않은 1개 또는 다수의 메티렌 단위는 산소원자 또는 디메틸실릴래디컬에 의해 치환된다.
메소제닉특성을 가진 일반식(7)또는 (8)의 알켄과, 실리콘에 직접 결합된 수소원자를 함유한 일반식(6)의 오가노실록산과의 반응은, 촉매로서 금속 또는 백금 그룹의 화합물을 사용하여 예컨데 탄화수소, 에테르 또는 에스테르와 같은 용매에서 히드로실릴화에 의해 자체 공지의 방법으로 시행된다.
적합한 히드로실릴화방법은 미국특허 US-A-5,211,877 호에 기술되여 있다.
광학적으로 이방성층을 생산하기 위하여, 오가노실록산(F)도, 오가노실록산 상호간의 혼합물도, 액정 또는 비액정 물질과의 혼합물도, 이 부가혼합물 구성성ㅂ분이 네마틱성의 형성을 방해하지 않는한, 사용될 수 있다.
바람직한 부가혼합물의 구성성분은 일반식(9) 또는(10)의 화합물이다.
R8-X1-(A1-X2)a-R3-A2(9)
A4-R10-(X4-A3)b-X3-R9-K1-R11-X5-(A5-X6)c-R-12-A6(10)
여기서, 상기 일반식(9)및 (10)에 있어서,
R3,X1,X2,A1,A2및 a 는 일반식(2)에서 정의되었다.
R8은 아크릴로이록시,(테트)아크릴로이록시 및(메트)아크릴릴에틸렌에옥시 래디컬, C1-~C10-알케닐 래디컬로 구성된 그룹 및 식 H2C=CH-(CjH2j-1)을 가진 래디컬의 그룹에서 선정되며, 여기서 j 는 1~8 의 치를 가진 정수이며, 또 서로 인접되지 않은 1개 또는 다수의 메틸렌 단위는 산소원자 또는 디메틸실릴 래디컬에 의해 치환된다.
K1디언히드로헥시톨 유도체 및 특히 디언히드로소르바이드 또는 디언히드로만니톨로 구성된 그룹에서 선정된다.
R9,R10,R11및 R12는 서로 독립적이며, R3와 동일하게 정의된다.
X3및 X5는 서로 독립적이며, X1와 동일하게 정의된다.
X4및 X6은 서로 독립적이며, X2와 동일하게 정의된다.
A3및 A5는 서로 독립적이며, A1과 동일하게 정의된다.
A4및 R6은 수소원자, 할로겐원자,히드록실,니트릴,아크릴,로이록시,(메트)아크릴로이록시,(메트)아크릴릴에틸에옥시, 시클로헥실 및 C1-~C10-알케닐 래디컬로 구성된 그룹에서 선정된 동일 또는 다른 래디컬이며, 서로 인접되지 않은 1개 또 다수의 메틸렌 단위는 산소원자 또는 디메틸실릴 래디컬에 의해 치환된다.
b 및 c 는 서로 독립적이며, 2,3 또는 4 의 치를 채택할 수 있다.
광학적 이방성층은 오가노실록산(F)또는 액정오가노실록산(F)을 함유한 LC혼합물이 화학적 가교반응에 의해 배향되고 그후 고정된 기재에 인가한 방법에 의해 바람직하게 제조된다.
광학적 이방성층은 일반식(1)의 액정오가노실록산 및 이 오가노실록산과 일반식(9)및 (10)의 화합물과의 혼합물을 사용하여 특히 바람직하게 제조된다.
오가노실록산(F)또는 이 액정오가노실록산을 함유한 LC혼합물은 닥터블레이드 또는 롤러를 사용하여 예컨데 스핀코팅(Spin coating)에 의해 용액에서 또는 글라스전이점위에서 무용매건조재로서 기재표면에 인가된다.
용매가 사용될 경우에는, 용매를 그후의 건조스텝에서 제거하여야 한다.
기재상의 건조 LC층의 두께는 특수응용의 요구에 좌우된다.
예컨데 층이 지연판으로 사용될 경우에는 필요두께는 필요한 광학적 지연과 배향된 LC층과 광학적 이방성과의 상이된다.
건조 LC층의 두께는 바람직하게는 1㎛~500㎛이며, 특히 바람직하게는 1㎛~150㎛ 이다.
LC혼합물의 인가 및 배향은 완전연속적으로, 반연속적으로 또는 불연속적으로 달성되며, 완전연속적 방법은 미국특허 US-A-5,362,315 호에 기술되여 있다.
LC 층은 제2기재에 의해 덮혀지며, 메소겐의 배향은, 예컨데 인가시, 또는 예컨데 적절히 선택된 기재표면을 가진 메소겐의 상호작용을 통하여 인가후에 물질의 전단에 의하여, 또는 전기장에 의하여 시행된다.
LC혼합물의 배향은 유리전이점위에서부터 각 LC혼합물의 정화개시점밑에까지의 온도영역에서 바람직하게 실시된다.
간단한 공업처리를 가능하게 하도록, LC혼합물의 조성물은 제조처리에 적합한 배향온도가 20℃~150℃간에 있도록 바람직하게 조절된다.
메소겐의 배향이 기재표면과의 상호작용에 의해 시행될 경우에는, 배향효과를 향상시키기 위해 적합한 배향층을 문헌에 여러회 기술된 공지의 코팅, 프린팅 또는 액침처리에 의해 기재표면에 인가한다.
배향층 또는 기재에 추가처리, 예컨데 마찰을 통하여 배향을 유리하게 하는 표면구조가 주어진다.
배향방향의 극부적변화는 예컨데 분극된 UV광의 조사에 의해 배향층을 구성하는 공지의 방법에 의해 가능하다.
액정상의 메소겐과 그의 경계면간의 경사를 성취하는 적합한 방법, 예컨데 빗각에서 무기물의 증착방법이 또한 문헌에 기술되여 있다.
기재표면에 대하여 100~800의 각도에서 메소겐의 경사를 달성하기 위해 실리콘산화물층이 특히 바람직하다.
광소자의 제조에 공지된 모든 물질은 기재로서 사용될 수 있으며, 특정응용에 관계된 파장영역에서 투명 또는 반투명한 유기 또는 무기기재가 바람직하다.
기재는 평탄 또는 만곡되며, 제조온도에서, LC층의 가공 및 사용시 물리적특성이 변하지 않는 기재가 특히 바람직하다.
예컨데 폴리카보네이트, 폴리설폰, 폴리에티렌, 테레프탈레이트 및 폴리미드등과 같은 유리 또는 석영판 및 폴리머 필름이 매우 특히 바람직하다.
필요에 따라 기재에는, 예컨데 폴리미드의 층, 폴리아미드, 폴리비닐알코올 또는 실리콘 산화물과 같은 부가 배향보조제가 제공된다.
배향후, 액정오가노실록산(F)또는 이 액정오가노실록산을 함유한 LC혼합물은 본 발명에 의한 광학적 이방성층에 고정된다.
끝으로, 오가노실록산(F)는 3차원으로 가교되며, 이 가교는 과산화물, UV광 또는 고에너지 전자방사 또는 열에 의해 생성된 자유래디컬에 의해 바람직하게 성취된다.
그러나, 또한 가교는 백금-금속 촉매에 의한 촉매작용으로 직접 실리콘에 결합된 수소원자를 함유한 가교제에 의해 실현된다.
또한 그것을 양이온상에서 또는 음이온상에서 발생하며, 미국특허 US-A-5,211,877 호에 기술된 UV광에 의한 가교가 특히 바람직하다.
그 결과에 따라 발생한 고정층은 한쪽이 열린 필름으로서 또는 기재제거후 자유필름으로서 적층판 형태로 기재와 함께 사용되며, 기재와 함께 필름으로서 또는 한쪽이 열린 필름으로서 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 광학적 이방성층의 또 하나의 응용형태는 다음의 LC판으로서 설명된 광학적 이방성판이다.
미국특허 US-A-5,362,315 호에는, 광의 색반사를 발생하는 키람상의 액정구조를 가진 색소가, 기재에서 폴리머된 콜레스텔필름을 분리하고 그후 그 결과 생긴 거친조작을 세분하여 생성되는 방법이 기술되였다.
색소는 그후 적절한 결한시스템으로 결합되며 기재에 응용된다.
독일특허 DE-A-196 19 460 호에는 가시광용 음성굴절률 이방성의 판이 동일한 방법에 의해 제조되고 사용되는 방법에 대하여 기술하였다.
또한 여기 기술된 층은 세분되여 동일방법으로 광학적 이방성판을 생성하고 그후 결함시스템에서 기재로 응용된다.
LC판의 제조에 대하여는 일반식(1)의 액정오가노실록산(F)및 일반식(9)및(10)의 혼합물 구성성분이 바람직하다.
액정오가노실록산(F)층의 응집성필름은, 예컨데 문헌에 다수회 기술된 액정디스플레이의 특성을 향상시키는 광학적 지연제필름과 같은 양성굴절률이방성의 광학적 이방성층이 적합한 모든 목적에 사용된다.
기재 및 배향층 및 오가노실록산(F)의 조성물 및 이 오가노실록산(F)을 함유한 LC혼합물의 선택에 따라, 예컨데 TN 또는 STN 디스플레이등과 같은 액정디스플레이에 유익하게 사용되는 다양한 형상의 배향을 성취할 수 있다.
본 발명에 의한 층에 있어서 메소겐의 가능한 배향의 예는, 모든 메소겐의 동질 및 편탄한 배향, 또 배향이 1면에서 반대편면까지 계속적으로 평면에서 호메오트로픽(homeotropic)으로 변화되는 혼성배향, 또 모든 메소겐의 완전한 호메모트로픽 배향 또는 메소겐이 예컨데 TN 또는 STN 셀과 유사한 방식으로 키랄제로 도핑에 의해 또는 서로 꼬인 배향층에 의해 배향된 수직면에 꼬일 평탄한 배향등이다.
광학적 이방성층의 제조에 의해 상기된 방법의 약간의 변화는 이후의 응용을 성취되게 한다.
예컨데, 흡작성 편광필터는, 오가노실록산(F)에 부가하여 메소겐을 따라 배향된 적절한 염료분자를 함유한 혼합물을 사용할 경우에 제조된다.
그러나 액정상의 형성을 방해하지 않는다.
굴절률의 극부적 변화에 의거한 광학적 저장매채는 가교전에 액정오가노실록산(F)의 메소제닉 래디컬의 배향의 극부적변화의 달성으로 제조되며, 이것은, 예컨데 외부배향력 또는 LC층의 온도가 각개의 노출과정간에서 변화된 경우에는 UV-불투명 마스크를 통하여 극부적 UV가교에 의해 달성된다.
또 하나의 가능성은, 예컨데 서브픽셀을 생성하는 LC제조에서 사용된것과 같이 배향층의 구성이다.
키랄 네마틱상(chiralics 키랄릭스)을 유발하는 물질과의 혼합물에 있어서, 오가노실록산(F)또는 이 액정오가노실록산을 함유한 LC혼합물이 사용되여 편광-및 파장-선택 광학필터 또는 LC판을 제조한다.
그러한 콜레스텔 액정(CLCs)은 CLC 의 나선형구조에 좌우되는 파장영역에 원편광 전자방사를 반사한다.
키랄릭스(Chiralics)는 동일 나선성을 가진 원편광을 반사하는 오른쪽 꼬임 또는 왼쪼꼬임구조를 네마틱에서 생성한다.
다음에 반사파장으로서 설명될 반사밴드의 중심파장은 키랄릭스의 증가농도에 따라 감소하는 나선형구조의 굴절률 및 피치에 의하여 결정된다.
또한 반사파장은 관찰각도에 좌우된다.
밴드의 폭은 액정오가노실록산의 메소제닉 래디컬의 광학적 이방성 및 기타혼합 구성성분에 의해 결정되며, 대부분의 경우 그것은 반사파장의 5% 와 15% 간에 있다.
특수응용에 대하여는, 부가적으로 넓혀진 반사대역에서 발생한 나선형구조의 가변피치가, 예컨데 미국특허 US-A-5,506,704 호 및 US-A-5,691,789 호에 기술된것같이 필름제조시 적절한 방법에 의해 생성된다.
적절한 광학적 활성도핑제에 대한것이 여러회 문헌에 기술되였다.
왼쪽방향 나선형 물질에 대하여는 키랄성이외에 안정한 메소제닉을 생성하기 위하여 충분한 메소제닉특성을 가져오는 콜레스톨 화합물을 자주 이용한다.
적절한 화합물의 예는, H.Finkelmann, H.Rimgsdorf 그리고 다른분에 의해 Makromol. Chem. 179.829-832(1978)에 공개된 콜레스텔유도체 또는 미국특허 US-A-4,996,330 호에 공개된 타르타르이미드 유도체이다.
오른쪽방향나선형 시스템의 제조에 있어서는, 지금까지 일반적으로 비스테로이드시스템이 이용되었다.
그러나 이것들은 통상적으로 우수한 메소상 안전성을 보유하지 않는다.
콜레스트-8(14)-엔-3-올(도리스테롤)또는 그의 유도체를 기초로 한 적절한 오른쪽방향 나선형스테로이드 시스템에 대한것이 미국특허 US-A-5,695,680호에 기술되였다.
또 독일특허 DE-A-43 42 280 및 DE-A-44 08 171 호에는 콜레스텔망의 제조용 모노메릭도핑제로서 사용되는 다른 액정화합물을 함유한 가교시킬수 있는 모노메릭헥시톨 유도체 및 모노메릭 헥시톨유도체의 혼합물에 대한것이 기술되여 있다.
또 독일특허 DE-A 196 19 460 호에는 왼쪽 또는 오른쪽방향 나선형 키랄첨가물로서 액정 오가노실록산 및 디언히드로헥시톨 유도체를 함유한 액정혼합물에 대하여 기술하였다.
그안에 기술된 디언히드로헥시톨 유도체는 바람직하게 디언히드로소르비데, 디언히드로마니톨 및 디언히드로이디톨로 구성된 그룹으로 된 화합물이다.
오가노실록산(F)및 키랄릭스를 함유한 그러한 CLC혼합물은 상기 방법에서 개시물로서 사용되여 원편광파장을 선택적으로 반사하는 콜레스테롤 배향을 가진 층을 생성한다.
이 응용에 있어서, LC층의 두께는 바람직하게 500㎛의 최대층 두께까지 3배의 피치이상이며, 특히 바람직하게는 층두께는 1㎛~50㎛이다.
콜레스텔배향을 가진 그러한 층은, 콜레스텔대역의 반사파장이 가시파장영역내에 있도록 키랄릭스의 농도가 선정될 경우에는 장식응용에 매우 적합하다.
관찰각의존 색채 영향 및 금속광채때문에 이들 층은 특별한 색채효과 용이하게 한다.
인쇄 및 상표보호에 응용시에는, 색채효과 및 반사광의 편광때문에 또한 우수한 보사보호를 달성할 수 있다.
광학적 응용의 예는 미국특허 US-A-4, 859,031 호에 기술된 평탄한 CLC 필터이다.
또 미국특허 US-A-5,682,212 호에는, 콜레스텔액정으로 가시광에 대해 거이 UV까지 광학적으로 영상되는 파장-및 편광-선택소자가 만곡기재에 제조될 수 있는 방법에 대하여 기술되였다.
이들 광학적소자의 응용에 대한 가능한 형은, 예컨데 빔분할기, 거울 및 렌스이다.
여기서 사용된 네마틱액정오가노실록산(F)을 기초로 한 혼합물은, 키랄릭스의 저농도에 있어서, 적외선영역(IR), 즉 가시광영역위의 파장에서 원편광을 반사하는 콜레스텔필터의 제조에 특히 바람직하게 적합하다.
만곡기재의 사용에 의하여 이것은 특히 미국특허 US-A-5,682,212 호에 기술된 방법에 의하여 IR영역에서 광학적으로 영상하는 파장-및 편광-선택소자를 제조할 수 있다.
가시광 영역에서 투명 및 무색인 그러한 IR-반사 CLC층의 많은 응용이 특히 바람직하며, 이때문에 저대역 가장 자리의 바람직한 파장은 750nm 이상이다.
이들 IR-CLC 층의 한 응용은, 예컨데 눈에 안보이는 기계독취가능명각 또는 마킹에 있어서, 예컨데 증권용지 또는 마크보호의 보안마킹이다.
이들 응용에 있어서, 반사 IR방사의 원편광은 다만 어렵게 재상되는 보안특징임으로 특히 유리하다.
IR-반사 CLC층의 또 하나의 응용은 열방사에 대한 무색 및 투명한 보호코팅, 예컨데 빌딩 또는 차량의 열보호 판유리이다.
가능한한 모든 열방사가 반사되는 것이 이 응용에서는 중요함으로, 왼쪽 및 오른쪽방향 나선형 편광을 반사하기 위해 , 여기서는 콜레스텔나선형회전의 반대방향의 2개층을 결합하는 것이 바람직하다.
이 응용에 있어서 반사대역이 필름생성시 부가적으로 예컨데 나선형구조의 변화비치를 발생한는 상기 방법에 의해 넓혀지는 반사파장을 가진 콜레스텔층이 특히 바람직하다.
본 발명에 의한 광학적 이방성층에 대한 몇개기 상기 응용에 있어서, 또한 응집성필름대신에 LC판을 함유한 층을 사용하는 것이 가능하다.
이 방법으로 액정오가노실록산(F)의 특별한 광학적 결과는 사용자가 배향 및 가교처리를 필요로 하는 본 발명에 의한 필름의 더욱 복잡한 제조를 달성하는 대신에 종전의 인쇄 및 코팅기술을 이용함으로, 훨신 저비용으로 응용될 수 있다.
그때문에, 예컨데 미국특허 US-A-5,362,315 호 및 US-A-5,683,622 호에 기술된것같이 LC판이 적절한 결합제시스템에 결합된다.
결합제시스템의 필요한 특징, 특히 광학적 특징은 LC판의 의도된 응용에 좌우된다.
키랄 첨가물을 함유한 LC판의 편광-및 파장-선택반사를 이용하는 응용에서는, 적어도 반사파장의 영역에서 광학적으로 투명한 결합제가 바람직하다.
가시광영역에서 광학적 이방성을 이용하는 응용에 대하여는 바람직한 결합제는 전가시영역에서 무색 및 투명한 것이다.
광학적 소자에 대하여는, 경화후 평균굴절률이 LC판의 평균굴절률과 유사한 결합제시스템이 바람직하며, LC판을 함유한항구성층의 제조에 대하여는, 경화가능 결합제시스템이 특히 적절하다.
그러나 특정응용에 대하여는, 예컨데 오일 및 페이스트같은 비경화성 결합제가 사용된다.
LC판의 물리적 특징을 다만 일정하게 변화하는 또는 전혀 변화않는 결합제시스템이 특히 바람직하다.
적절한 결합제시스템은, 예컨데 폴리머가능 수지(UP 수지, 실리콘 수지 및 에폭시수지), 분산제, 용매함유 페인트 또는 수계페인트, 폴리머가능 LC실리콘 또는 예컨데 폴리비닐클로라이드, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리카보네이트등의 모든 투명플라스틱이다.
이등방성 결합제이외에, 또한 결합제로서 예컨데 액정폴리머 또는 폴리머가능 액정수지, 및 폴리머가능 LC실리콘등의 액정시스템을 사용할 수 있다.
특정한 광학적 특징을 가진 층 또는 필름을 제조하기 위해, LC판이 액체결합제에 교반된다.
층면에 평행한 판의 배향은, 예컨데 기재에 안료/결합제 혼합물의 엷은 층의 응용시 또는 혼합물의 압출시에 있어서 미국특허 US-A-5,362,315 호에 기술된것같이 액정채색안료로 페인팅시 생성된다.
특수응용 및 결합제의 특성의 요구에 따라서, 필름은 경화후 기재에서 분리된다.
본 발명에 의한 LC판의 응용은, 필름과 같이, 자외선 영역에서 적외선 영역으로 전자파의 순수상지연에 제한되며, 또는 오가노실록산이외에 키랄네마틱상을 유발하는 추가구성성분을 함유한 혼합물이 판의 제조에 사용될 경우에는, 원편광상태에서 일정파장의 전자파를 반사하는 키랄상의 액정구조를 가진 LC판은 미국특허US-A-5,362,315호에 기술된 것 같이 또한 그 혼합물에서 제조된다. 본 발명에 의한 LC판의 사용예는, 미국특허 US-A-5,683,622호에 기술된 것 같이, 만곡기재에 광학적으로 영상되는파장-및 편광-선택소자의 제조이다.
LC판은 특히 키랄릭스의 농도를 콜레스텔대역의 반사파장이 가시파장영역에 있도록 선정할 경우에는 장식목적에 적합하다.
보안인쇄 및 마크보호의 응용의 경우에는, 관찰각도의존 색채효과 및 반사광의 편광은 부가적 보안특징이다. 외족 및 오른쪽 방향 나선형 구조를 가진 LC 판의 동시사용의 경우에는, 3차원 인쇄가, 미국특허 US-A-5,599,412호에 기술된 것 같이, 생성된다.
LC판은 이미 응용되고있는 인쇄 또는 코팅처리에 비교적 용이하게 통상적으로 결합될 수 있으므로, 예컨데 지폐, 증권용지, 문서 또는 마크보호의위조에 대한 보호용 보안마킹의 제조를 위해 특히 유리하게 사용된다.
키랄릭스의 비교적 저농도에서 획득된 IR-반사 LC판은 가시광영역에서 바람직하게 투명하며 무색채이다. 여기서 반사대역의 저대역끝의 파장은 바람직하게 750㎚이상이다. 그러한 LC판은 사람눈에 않보이는 마킹을 제조하기에 적절하며, IR영역에서 좋은 반사때문에 IR검출기가 있는 장치에 의해 기록된다. 반사파장이외에, 또한 반사방사의 원편광은 부가보안특징으로서 검출된다. CLC판은 바람직하게 마크될 기재의 IR-투명결합제에 바람직하게 응용된다.
본 발명을 다음 제한되지 않은 실시예에 의해 설명한다. 이 실시예에서, 다시 지적되지 않으면, 모든 크기 및 비율은 중량이며, 모든 압력은 0.10㎫(약)이고 모든 온도는 20℃이다.
[실시예 1]
일반식(7)의 알켄은 다음 문헌에 기술된 절차에 의해 제조된다:
미국특허 US-A-5,610,258호에 따라서, P-히드록시벤조익 에스테르 및 4-알킬/알콕시페닐 4-(4′-알릴옥시벤조일옥시)벤조에이트, 실시예 1a및 실시예 1b.
미국특허 US-A-5,610,258호에 따라서, 4-메타크릴옥시록시페닐 알릴옥시베조에이트, 실시예 1C. 미국특허 US-A-5,610,258호에 따라서, 4-R-페닐 4-알릴옥시베조에이트, 실시예 1d.
a) 그외의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(알카노일/-시클로알카노일옥시)벤젠의 다음절차에 의해 합성되었다:
알칸-, 클롤로알킬-또는 시클로-알칸카보닐 클로라이드의 1.5당량이, 톨루엔의 4-히드록시페닐 4-알릴옥시벤조네이트(미국특허 US-A-5,211,877호에 따라 ABH로 약칭)의 1당량의 15%비등용액에 방울지게 인가되었다. 산염화물의 부가를 완료했을때, 그 용액은 계속 3시간 비등점에 유지되고 그 후 90℃로 냉각되었다. 산 및 산염화물의 잔류량은 산 염화물을 대응산의 나트륨염으로 변화하기 위해 수성나트륨 수산화물용액의 동등량으로 세척하여 제거되었다. 그리고 생성물은 냉각하고 석유에테를 가하여 결정화시켰다(비등범위 100℃~140℃). 침전물은 여과되고 석유에테르 100-140으로 세척되고 건조되였다.
상세하게는, 테이블1에 나열된 화합물이 절차에 따라 설명한 수득률 및 상특성을 가지고 제조되였다.
테이블 1 : (C=결정, I=등방성, LC=액정상)
명칭 실험식 상전이(℃) 수득률(%)
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-시클로헥사노일옥시벤젠 C23H24O5 C 114 I 89
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-옥타노일옥시벤젠 C24H28O5 C 63 LC 88 I 86
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-부탄일옥시벤젠 C24H20O5 C 83 LC 108 I 89
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헥사노일옥시벤젠 C22H24O5 C 77 LC 101 I 82
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4헵타노일옥시벤젠 C23H26O5 C 62 LC 94 I 87
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(2-메톡시에톡)벤젠 C20H20O6 C 90 I 82
1-(알릴옥시벤조일옥시)-4-(4-아세톡시)벤젠 C18H16O5 C 108 I 75
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4-(3-클로로 프로피오닐)-옥시)벤젠 C19H17O5C1 C 119 I 85
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4-(3-브로모프로피오닐)-옥시)벤젠 C19H17O5Br C 122 I 87
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4-(3-클로로부타노일)-옥시)벤젠 C20H19O5C1 C 80 I 80
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4-(2-메톡시에톡시)벤젠 C20H20O6 C 90 I 89
b) 여러가지 1-(4-알릴옥시 벤조일옥시)-4-(4′-R-벤조일옥시)벤젠이 다음절차에 의해 합성되였다.
대치된 또는 파라-대치않된 벤조일 클로라이드이 1.5당량이, 0-키실렌의 4-히드록시페닐4-알릴옥시베조에이트(미국특허 US-A-5,211,877에 따라 제조됨)의 1당량의 15%비등용액에 방울지게 인가되였다. 산염화물의 부가를 완료하였을, 용액은 계속 2시간 비등점에 유지되고 그 후 80℃로 냉각되였다. 침전물은 여과되고, O-키실렌으로 세척되고 건조되였다.
상세사항에 대하여는 테이블 2에 열거된 화합물이 절차에 따라 설명된 수득률 및 상특성을 가지고 제조되였다.
테이블 2: (C=결정, I=동방성, LC=액정상)
명칭 실험식 상전이(℃) 수득률(%)
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-벤조일옥시벤젠 C23H18O5 C135L164I 94
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4′-메틸벤조일옥시)-벤젠 C24H20O5 C 157 LC 243 I 89
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4′-메톡시벤조일옥시)-벤젠 C24H20O6 C 161 LC〉250 I
1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-나프토일옥시)벤젠 C27H20O5 C 154 I 85
[실시예 2]
5.6㎏(14.7몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4시클로헥사노일옥시벤젠 및 1.6㎏(5.3몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산이 33l의 톨루엔에 용해되고, 펜타메틸시클로 펜타실록산을 기초로한 250ppm의 시클로옥타디에닐플라티늄 디클로라이드가 65℃에서 부가되였다. 용액은 45분가 110℃에서 교반되였으며, 그 후, 3.3kg(9.75목)의 4-메타크릴옥실옥시페닐 알릴옥시베조네이트, 추가의 250ppm의 시클로옥타디에닐플라티늄 디클로라이드 및 21g의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알루미늄염(Waco사, Neuss에서 Q12으로 획득가능)이 부가되고, 그 혼합물은 4시간 80℃에서 교반되였다. 생성물은 석유에테르를 사용하여 20℃에서 침전되였다.
침천물은 톨루엔에서 용해되고, 정밀여과되고 건조되여, 31℃의 유리전이온도와 100℃의 투명점간에서 메마틱상을 가진 8.99㎏의 오가노실록산(이론의 87%)을 획득했으며, 90℃에서 11Pas의 점도를 가졌다.
톨루엔 액에 있는 6㎏의 이오가노실록산 25%용액이 1.2㎏(3.55몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤소네이트와 혼합되였다. 혼합물은 여과되고 건조되여, 9℃의 유리전이온도와 투명점간에서 네마틱상을 가지며 90℃에서 1Pas의 점도를 가진 6.5㎏의 오가노실록산혼합물(LC실리코 1)을 얻었다.
[실시예 3]
실시예2의 LC실리콘1이 0.5중량%의 2-메틸-1-(메틸티오)페닐]-2모르포리노-프로파논(Ciba-Geigy AG에서 Irgacure 907 의 이름으로 획득가능)과 혼합되였다.
2개의 유리판은 각각 벨벳천으로 단일방향으로 마찰된 폴리비닐 알코올 배향층이 제공되고, 0.1g의 혼합물이 90℃에서 1개의 유리판의 배향층 인가되여 마찰방향이 대향되고 평행되도록 제2유리판으로 덮혀졌다. 유리판에 대등한 압력에 의해 혼합물은 배향층간에 약 7㎛두께의 필름이 남을때까지 분포된다.
또 필름은 균질의 평탄배향을 가진 단일영역이 달성되고 모든 양안외반선이 소멸될때까지 15분간 85℃에 가열된다.
다음, 필름은 UV-A광으로 방사하여 폴리머화된다(15초간 약 100mW/㎠). 그 결과로 생성된 무색이고 투명필름은 세나몬트(se'narmont)방법을 사용하여 633㎚의 광파장에서 960㎚의 광학적 결로차이를 나태내였다.
[실시예 4]
121,32g(0.3몰)의 4-메톡시페닐 4-(4′-알릴옥시 벤조일옥시)벤소네이트, (0.2몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤소네이트, 0.22g의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염 및 33.6g(0.11몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산이 480ml의 톨루엔에서 용해되였다. 용액은 70℃온도로 가열되고, 펜타메틸시클로펜타실록산을 기재로한 200ppm의 시클로펜타디에닐 플라티늄 디클로라이드가 부가되여, 그 혼합물은 25시간 75℃에서 교반되였다. 12시간 및 19시간후에, 0.02g의 플래티늄촉매가 보충되였다. 용매는 제거되고 잔류물은 테트라히드로푸란에 용해되고, 생성물은 에타놀을 사용하여 침전되고, 침전물을 건조하여, 35℃의 유리전이온도와 210℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 175.10g(이론의 80%)의 오가노실록산을 얻었다.
[실록산 5]
42.12g(0.113몰)의 1-(4-알릴옥시-베조일옥시)-4-베조일옥시벤젠, 31.42g (0.113몰)의 4-시야노페닐 알릴옥시베조네이트 및 23.70g(0.079몰)의 펜타메틸시클로실록산이 300㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 펜타메틸시클로펜타실록산을 기저로 한 200wt ppm의 시클로펜타디에닐 플라티늄 디클로라이드가 100℃에서 부가되였다. 용액은 35분가 110℃에 교반된 후 20℃로 냉각되였으며, 또 50.75g(0.150몰)의 4-메타크릴일옥시페닐 알릴옥시벤조네이트, 펜타메틸시클로펜타실록산을 기저로한 150wt ppm의 시클로펜타디에닐플래티늄 디클로라이드 및 0.22g의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되고, 혼합물은 11시간 75℃에서 교반되였다. 생성물은 석유에테르를 사용하여 냉각반응용액에서 침적되고, 침적물을 건조하여, 34℃의 유리전이온도와 123℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 121.86g(이론의 83%)의 오가노실록산을 얻었다.
[실시예 6]
17.0g(0.045몰)의 1-(4-알릴옥시베조일옥시)-4-벤조일옥시벤젠 및 7.2g (0.024몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산의 45㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 0.23㎖의 메틸렌클로라이드에 시클로펜타디에닐 플래티늄을 용해한 1%용액이 80℃에서 부가되였다.
용액은 45분가 105℃에서 교반된 후 60℃온도로 냉각되였으며, 또 23.1g (0.068몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴록시벤조네이트, 0.24㎖의 메틸렌 클로라이드에 시클로펜타디에닐 플라티늄 디클로라이드를 용 1%용액, 45㎖의 톨루엔 및 46.88mg의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되여, 그 혼합물은 2시간 70℃에서 교반되였다.
생성품은 석유에테르를 사용하여 냉각된 반응용액에서 침전되였으며, 침전물은 톨루엔에 용해되고, 섬세히 여과되고, 냉동건조되여, 37℃의 유리전이온도와 113℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 40.3g(이론의 86%)의 오가노실록산을 얻었다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된 것 같이, 약 5㎛의 두께를 가진 배향 및 가교층을 제조하기 위해 사용되였다. 가교된 편광필터간에는 무색 및 투명필름이 1개의 편광축과 배향층의 마찰방향의 평행일직선상에 흑색장소가 있는 투명한 광학적이방성을 나타내었다.
[실시예 7]
37.44g(.01몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-벤조일옥시벤젠 및 10.52g( 0.035몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산이 75㎖의 톨루엔에 용해되였다. 또 0.35㎖의 메틸렌 클로라이드에 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드를 용해한 1%용액이 80℃에서 부가되였으며, 용액은 45분간 105℃에서 교반된 후 60℃에 냉각되고, 또 22.59g(0.067몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시펜조에이트, 0.35㎖의 메틸렌클로라이드에 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드를 용해한 용액 1%, 75㎖의 톨루엔 및 70.52mg의 n-니트로소페닐히드록시라민이 부가되고, 그 혼합물은 90분가 75℃에서 교반되였다. 용액은 여과되고, 용매는 제거되고, 잔류물은 냉동건조되여, 42℃의 유리전이온도와 146℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 59.5g(이론의 85%)의 오가노실록산(LC실리코 2)을 얻었다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된것같이, 약5㎛의 두께를 가진 배향되고 가교된 층을 제조하기 위해 사용된다. 완전배향은 15분간 90℃에 가열 후 성취된다. 교차된 편광필터간에는 무색 및 투명한 필름이 1개의 편광층과 배향층의 마찰방향의 평행일직선상에 흑색위치가 있는 투명한 광학적이방식을 나타내었다.
[실시예 8]
7.5g의 4-메타크릴옥시페닐 알릴옥시벤소네이트 및 0.5wt%의 광개시제 Irgacure907을 실시예7의 50g의 LC실리콘2의 25%용액과 함께 톨루엔에 혼합되였다. 혼합물은 여과되고 건조되여 28℃의 유리전이온도와 134℃의 투명점간에서 네마틱상을 가진 55g의 오가노실록산 혼합물을 얻었으며, 90℃에 2.7Pas의 점도를 가졌다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된 것 같이, 약 5㎛의 두께를 가진 배향되고 가교된 층을 생성하기 위해 사용된다. 완전배향은 10분간 90℃에 가열후 달성된다. 교차된 편광필터간에는, 무색의 투명필름은 1개의 편광축을 가진 배향측의 마찰방향의 병렬일직선상에 흑색위치가 있는 투명한 광학적 이방성을 나타내었다. 633㎚의 광파장에서 825㎚의 광학적 경로차이가 senarmont방법을 사용하여 측정되였다.
[실시예 9]
5.95℃(0.015몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-옥타노일옥시벤젠의 혼합물, 5,52g(0.015몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헥사노일옥시벤젠, 5.74g(0.015몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헵타노일옥시벤젠 및 4.87g(0.016몰)의 펜타메틸시클로 펜타실록산이 100㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 또 0.15㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 시클로 펜타디에닐플라티늄 디클로라이드의 1%용액이 80℃에서 부가되였다.
용액은 45분간 105℃에서 교반된 후에 60℃에 냉각되었다. 또 10.15g(0.03몰)의 4-메타크릴오일록시페닐 알릴옥시베조네이트, 0.15㎖의 메틸렌클로라이드에 용해한 시클로펜타디에닐 플라티늄 디클로라이드용액의 1%용액 및 32mg의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되였다.
그리고 그 혼합물은 90분간 75℃에서 교반되였다. 용액은 여과되고 용매는 제거되였으며, 그리고 잔류물은 냉동건조되여, 20℃의 유리전이온도와 102℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 22.8g(이론의 71%)의 오가노실록산을 얻었다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된 것 같이, 약 5㎛의 두께를 가진 배향되고 가교된 층을 생성하기 위해 사용되였다. 완전배향은 5분가 88℃에서 가열된 후 달성되였다. 교차된 편광필터간에는 무색이고 투명한 필름은 1개의 편관축과 배향층의 마찰방향의 병렬일직선상에 흑색위치를 가진 투명한 광학적이방성을 나타내였다.
[실시예 10]
4.46g(0.0113몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-옥타노일옥시벤젠, 4.14g (0.0113몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헥사노일옥시벤젠, 4.30g(0.0113 몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헵타노일옥시벤젠, 4.28g(0.0113몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-시클로헥사노일벤젠 및 4.87g(0.016몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산이 100㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 또 0.15㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드의 1%용액이 80℃에서 부가되였다.
용액은 45분가 105℃에 교반된 후 60℃에 냉각되였다.
그리고 10.15g (0.003몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 0.15㎖의 메틸렌 클로라이드에 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드를 용해한 1%용액 및 32mg의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되고, 그 혼합물은 90분가 75℃에서 교반되였다.
용액은 여과되고,용매는 제거되였으며, 그리고 잔류물은 냉동건조되여, 20℃의 유리전이온도와 100℃ 투명점간에 네마틱상을 가진 22.9g(이론의 71%)의 오가노실록산을 얻었으며, 90℃에서 2.4Pas의 점도를 가졌다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된 것 같이, 약 7㎛의 두께를 가진 배향 및 가교된 층을 생성하기 위해 사용되였으며, 완전한 배향은 12분간 88℃에서 가열 후 달성되였다.
교차된 편광필터간에는 무색 및 투명한 필름은 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬일직성상에 흑색위치가 있는 투명한 광학적 이방성을 나타내었다.
[실시예 11]
11.2g(0.03몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-벤조일옥시벤젠의 혼합물, 11.47g(0.03몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헵타노일옥시벤젠, 11.89g(0.032몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-헥사노일옥시벤젠 및 9.74g(0.032몰)의 펜타메틸시클로펜타실록산이 100㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 또 0.,28㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 1%의 시클로 펜타디에닐 플라티늄용액이 80℃에서 부가되였다.
용액은 45분간 105℃에서 교반된 후 60℃에 냉각되였다.
그리고 20.30g(0.06몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 0.28㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 1%의 시클로 펜타디에닐플라티늄 디클로라이드의 용액 및 64mg의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되고, 그 혼합물은 90분간 75℃에서 교반되였다.
용액은 여과되고,용매는 제거되였으며, 그리고 잔류물은 냉동건조되여, 22℃의 유리전이온도와 114℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 45.2g(이론의 80%)의 오가노실록산을 얻었다.
그 물질은 100㎖의 픽시렌에 용해되고, 0.04g(0.028몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시펜조에이트 및 0.5wt%의 광개시제(igacure 907)가 부가되였으며, 그리고 그 혼합물은 여과되고 냉동건조되였으며, 98℃의 투명점을 가진 네마틱상을 가졌다.
이 오가노실록산은, 실시예3에 기술된것같이, 약 6㎛의 두께를 가진 배향되고 가교된 층을 제조하기 위해 사용되였다.
완전배향은 2분간 90℃의 가열후에 달성되였다.
교차된 편광필터간에서 무색의 투명필름은 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬직선상에 흑색위치의 투명한 광학적이방성을 나타내었다.
[실시예 12]
30.4g(0.015몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-(4′-메톡시벤조일옥시)벤젠, 27.7g(0.15몰)의 1-(4-알릴옥시 벤조일옥시)-4-헥사노일옥시벤젠, 28.7g(0.015몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시0-4-헵타노일옥시벤젠 및 24.4g(0.016몰)의 펜타메틸펜타시클로실옥산이 100㎖의 톨루엔에 용해되였으며, 또 7.5㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 1%의 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드용액이 80℃에서 부가되였다.
그 용액은 45분간 105℃에서 교반되고, 그리고 60℃에 냉각되였으며, 또 50.8g(0.03몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 750㎖의 메틸렌 클로라이드에 용해한 1%의 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드용액 및 160mg의 n-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되고, 그 혼합물은 90분간 75℃에서 교반되였다.
그 용액은 여과되고, 용매는 제거되였으며, 그리고 잔류물은 냉동건조되여,25℃의 유리전이온도와 139℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 128g(이론의 80%)의 오가노실록산(LC실리콘3)을 획득하였으며, 90℃에서 3.6Pas의 점도를 가졌다.
[실시예 13]
실시예 12에서의 12.8g의 LC실리콘 3이 100㎖의 P-키시렌에 용해되였으며, 그리고 2.6g의 4-메타크릴옥시페닐 알릴옥시베조에이트 및 5wt%의 광개시제 (Irgacure907)가 부가되였다.
용액의 여과 및 냉동건조후, 7℃의 유리전이온도와 130℃의 투명점간에 네마틱상을 가진 14g의 오가노실록산 혼합물(LC실리콘4)을 얻었으며, 90℃에 0.6Pas의 점도를 가졌다.
2개의 유리판은 각각 벨벳천에 의해 단일방향으로 마찰된 폴리비닐 알코올 배향층이 제공되였다.
0.2g의 오가노실록산 혼합물은 1개의 유리판의 배향층에 100℃에서 공급되고 마찰방향이 대향되고 병렬되도록 제2판으로 덮혀졌다.
판위에 균일압력에 의해 혼합물은 약 10㎛두께의 필름이 배향층간에 남을때까지 분배되였다.
그리고 그 필름은 모든 양안외반선이 소멸될때까지 4분간 100℃에서 가열되였다.
그 후 그 필름은 UV-A광(15초간 약 100mw/㎠)의 방사에 의해 폴리머되였다. 그 결과로 생긴 무색이고 투명한 필름은 "세나몬트"방법을 사용하여 633㎚의 광파장에서 1430m의 광학적 경로차이를 나타내었다.
필름의 평균굴절률은 Abbe굴절계에 의해 1.57로 측정되였다.
[실시예 14]
실시예 12에서의 12.8g의 LC실리콘3이 100㎖의 P-키시렌에 용해되였으며, 또 3.2g의 4-에틸페닐 히드록시벤조에이트 및 0.5wt%의 광개시제(Irgacure 907)가 부가되였다.
용액의 여과 및 냉동건조후에, 102℃의 투명점을 가진 15g의 네마틱성 오가노실록산 혼합물을 획득하였다.
이 오가노실록산은,실시예3에 기술된것 같이, 약 7㎛의 두께를 가진 배향 및 가교층을 제조하기위해 사용되였으며, 완전한 배향은 1분간 90℃에서 가열후 달성되였다.
교차된 편광필터간에는, 무색이고 투명한 필름이 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬직선상에 흑색위치가 있는 투명한 광학적 이방성을 나타내었다.
[실시예 15] (비교실시예)
미국특허 US-5,610,258의 예3, 40~59행(30℃의 유리전이온도와 172℃의 투명점을 가진 3개의 3행 및 1개의 2행 메소겐을 함유함)에 의한 액정오가노실록산은, 실시예3에 기술된 것 같이, 약 5㎛의 두께를 가진 필름이 형성되도록 배향판을 가진 2개의 유리판에 90℃에서 응용되였다.
20분간 90℃에서의 가열은 동질의 평탄한 배향을 생성하지 않았으며, 필름은 광이 분산된 수많은 양안외반선때문에 불투명하였다.
가교된 편광필터간에서, 필름은 광학적 이방성을 나타냈으나, 그러나 명확한 흑색위치는 배향층의 마찰방향을 가진 편광축의 병렬배열에 의해 달성되였다.
[실시예 16]
실시예1에서의 1.5g의 LC실리콘4가 6g의 톨루엔에 용해되고, 스판코팅에 의해 벨벳포로 일방향으로 마찰된 폴리비닐 알코올배향을 가진 유리판에 인가되였다. 진공건조캐비넷에서 10분가 90℃로 건조 및 배향후, 약 0.6㎛의 두께를 가진 필름이 얻어졌으며, 그것은 그 후에 UV-A광(15초간 약 100mw/㎠)으로 방사하여 폴리머되였다.
교차된 편광필터간에서 무색의 투명한 필름은, 그것이 필름면에 그리고 배향층의 마찰방향에 수직으로 구성되고 필름에 대해 20°의 평균경사각을 가진 면에 메소겐의 혼합배향에 의해 생성되였을때, 1개의 평광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬직선상에 흑색위치를 가진 명확한 광학적 이방성을 나타내었다.
헬률-네온레이저빔의 광학적지연의 종속성을 필름면 및 배향층의 마찰방향에 수직으로 구성된면에 10°단게로 0°~360°의 각 영역에 "세나르몬트"방법을 사용하여 측정하였다. 이에따라, 견본은 마찰방향에 수직인 필름면에 있는 축을 회전하였다. 필름면에 수직인 지연은 68㎚였으며, 또 수직면에 40°의 입사각에서의 지연은 84㎚였고, -40°의 입사각에서의 지연은 46㎚였다.
[실시예 17]
실시예 13에서의 2g의 LC실리콘4가 8g의 톨루엔에 용해되였으며, 그리고 연신기에 30㎛의 갭폭을 가진 실내형 닥터블레이드에 의해 고유의 광학적이방성을 갖지않은 셀루로스 트리애시테이트 필름(Triphan, 제조자:Lonza)에 인가되였다. 진공건조캐비넷에서 20분간 90℃로 건조 및 배향후 약 5㎛의 두께를 가진 필름을 얻었으며, 이것은 그 후 UV-A광(15초간 약 100mw/㎠)의 방사에 의해 폴리머되였다.
교차된 편광필터간에서, 무색의 투명필름은 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬직선상에 흑색위치를 가진 명확한 광학적 이방성을 나타내었다.
[실시예 18]
실시예 12 에서의 8.6g 의 LC실리콘 3 의 100ml 의 P-키시렌에 용해 되었으며, 또 1.8g 의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 0.1g 의 메타크릴산 콜레스테롤 에스테르 및 0.5wt% 의 광개시제(Irgacure 907)가 부가되였다.
용액의 여과 및 냉동조건후에 9g 의 오가노실옥산혼합물(LC 실리콘 5)을 얻었다.
2개의 유리판은 각각 일방향으로 벨벳포로 마찰된 폴리비닐알코올 배향층이 제공되였다.
0.1g 의 오가노실록산 혼합무이 100℃에서 1개의 유리판의 배향층에 인가되고 마찰방향이 서로 수직되도록 제2유리판으로 덮혀졌다.
유리판에 균일압력에 의해, 혼합물은 약 9㎛의 두께의 필름이 배향층간에 잔류될때까지 분배되었다.
그리고 그 필름은 모든 양안 외반선이 소멸될때까지 4분가 100℃에서 가열된후 UV-A 광(15초간 약 100mm/cm2)의 방사에 의해 폴리머되었다.
교차된 편광필터간에는, 그의 결과로 발생한 무색의 투명필름이 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬일직선상에 선명한 위치를 가진 명확한 광학적 이방성을 나타내었다.
병렬편광필터간에는, 흑색위치가 1개의 편광축을 가진 배향층의 마찰방향의 병렬선상에 관찰되었다.
이층에 있는 메소겐의 회전배향은 전기장없이 TN-LCD 에 있는 배향에 대응한다.
[실시예 19]
실시예 12 에서의 12.8g 의 LC 실리콘 3 이 100ml 의 P-키실렌에 용해되고, 또 2.6g 의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 0.82g 의 이소소르바이트 비스(4-알릴옥시벤조에이트)및 1wt% 의 광개시제(Irgacure 907)가 부가되였다.
용액의 여과 및 냉동건조후에, 15g 의 오가노실록산 혼합물(LC 실리콘 6)을 얻었다.
2개의 유리판은 각각 일방향으로 벨벳천에 의해 마찰된 폴리비닐 알코올 배향층이 제공되었다.
0.1g 의 오가노실록산 혼합물이 90℃에서 1개의 유리판에 있는 배향층에 인가되고, 그리고 마찰방향이 서로 수직이 되게 제2유리판으로 덮혀졌다.
유리판에 균일한 압력에 의해, 혼합물은 약 12㎛ 의 두께의 필름이 배향층간에 잔류할때까지 분배되었으며, 또 그 필름은 모든 양안외반선이 소멸될때까지 5분간 80℃에서 가열되었으며, 그후 필름은 UV-A광(15초간 약 100mw/cm2)의 방사에 의해 폴리머되였다.
이와같이 제조되고, 투명하며 그리고 수직으로 관찰시는 무색인 필름에 의해 송출되고 반사된 광은 원형편광기로 장비된 광분석계로 측정되었다.
파장 761mm 에서 좌측방향의 나선형 IR방사의 선택반사가 발견되었으며, 반사밴드의 반감층은 72mm 였다.
[실시예 20]
실시예 12 에서의 12.8g 의 LC실리콘 3 이 100ml 의 P-키실렌에 용해되였으며, 또 2.6g 의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 0.82g 의 이소마니트 비스(4-알릴옥시벤조에이트)및 1wt% 의 광개시제(Irgacure 907)가 부가되였다.
용액의 역과 및 냉동 건조후에, 15g 의 오가노실록산 혼합물을 얻었다.
2개의 유리판은 각각 일방향으로 벨벳천에 의해 마찰된 폴리비닐알코올 배향층이 제공되었다.
0.1g 의 오가노실록산 혼합물이 90℃에서 1개의 유리판에 있는 배향층에 인가되고, 그리고 마찰방향이 서로 수직되게 제2유리판으로 덮혀졌다.
유리판에 균일한 압력에 의해, 혼합물은 약 11㎛두께의 필름이 배향층간에 잔류할때까지 분배되었다.
필름은 10분간 80℃에서 가열되고, 그후 UV-A광(15초간 약 100mw/cm2)의 방사에 의해 폴리머되였다.
이와같이 제조되고 투명하고 무색인 필름에 의해 송출되고 반사된 광은 원형편광기로 장비된 광분석계로 측정되었다.
파장 1283nm 에 우측방향의 나선형 IR방사의 선택반사가 발견되였으며, 반사밴드의 반감층은 125nm 였다.
[실시예 21]
20.5g(0.054몰)의 1-(4-알릴옥시벤조일옥시)-4-시클로헥사노일옥시벤젠,3.3g(0.008몰)의 2-(4-알릴옥시벤조일)-5-(4-메틸벤조일)이소소르바이트 및 10.0g(0.039몰)의 테트라메틸테트라시클로실록산이 500ml 의 톨루엔에 용해되었으며, 또 테트라메틸테트라시클로실록산을 기초로 한 200wtppm 의 시클로펜타디에닐플라티늄 디클로라이드가 100℃에서 부가되였다.
용액은 120분간 110℃에서 교반된후 20℃로 냉각되였으며, 또 32.2g(0.095몰)의 4-메타크릴오일옥시페닐 알릴옥시벤조에이트, 테트라메틸테트라시클로실록산을 기초로 한 300wtppm의 시클로펜타디에닐플라티늄디클로라이드 및 0.22g의 N-니트로소페닐히드록시라민의 알미늄염이 부가되였다.
혼합물은 4시간 75℃에서 교반되였 있으며, 그리고 생성품은 한번은 석유에테를 사용하고 또 한번은 에타놀을 사용하여 냉각된 반응용액에서 침전되였다.
침전물이 건조된후, 27℃ 의 유리전이온도와 88℃ 의 투명점간에 콜레스텔상을 가진 33.5g(이론의 55%)의 오가노실록산을 획득하였다.
10g 의 오가노실록산이 100ml 의 P-키실렌에 용해되고, 또 1wt% 의 광개시제(Irgacure 907)가 부가되었다.
용액의 여과 및 냉동건조후, 9g 의 오가노실록산 혼합물이 획득되였다.
2개의 유리판은 각각 일방향으로 벨벳포에 의해 마찰된 폴리비닐 알코올 배향층이 제공되였다.
0.2g 의 오가노실록산 혼합물은 1개의 유리판에 있는 배향층에 90℃에서 인가되고 또 마찰방향이 서로 수직되도록 제2유리판으로 덮여졌다.
유리판에 균일압력에 의해, 혼합물은 약 ㎛의 두께의 필름이 배향층간에 잔류할때까지 분배되였으며, 또 필름은 10분간 80℃에서 가열된 다음, UV-A광(15초간 약 100mw/cm2)의 방사에 의해 폴리머되였다.
이와같이 제조되고, 투명하고 또 수직으로 관찰될때에는 무색인 필름에 의해 송출되고 반사된 광은 원형편광기로 장비된 광분석계로 측정되었다.
파장 945nm 에서 왼쪽방향나선형 IR방사의 선택반사가 발견되였으며, 반사밴드의 반감층은 93nm 였다.
[실시예 22]
10g 의 LC실리콘 6 이, 실시예 19 에 기술된것같이, 약 12㎛의 두께를 가진 배향되고 폴리머된 필름을 제조하기 위해 사용되였다.
유리판은 서로 분리되였으며, 또 LC실리콘필름은 철면도날을 사용하여 유리기재에서 긁어내었다.
남은 입자는 만능탁상분쇄기에서 약 50㎛의 평균입자직경으로 분쇄되었다.
이 방법에서 획득된 미분조각은 그후 50㎛의 메시폭을 가진 분석스크린을 사용하여 스크린되고, 그 다음 종전의 알키드-멜라민 수지결합제 시스템으로 병합되었다(Sacolyd F 410/Sacopal M 110 으로 시중에서 획득가능, 오스트리아, krems, Kolms chemie 제). 결합제 시스템의 점도는, 희석제(방향성 탄화수소와 메틸 이소부틸케톤의 혼합물)를 사용하여, DIN4 flow cup 에서 약 80초의 흐름시간으로 조정되었다.
그에 따라 생성된 LC판과 결합제의 혼합물은 필름연산기(Erichsen)를 사용하여 120㎛ 의 습식필름두께의 흑/백지(BYK Gardner)에 코트되었다/
그후 그 종이는 1시간 80℃에서 건조되었다.
건조후, 지표면은 흑/백으로 머물렀다.
지표면에 수직되게 100각에서 반사된광은 원형편광계를 구비한 광분석계에 의해 측정되었으며, 파장 750nm 에서 좌측방향나선형 IR방사의 선택반사가 발견되었다.
액정(liguid crystal)디스플레이등 광학적으로 이용되는 많은 물질의 제조에 있어서, 종래에는 그의 필요한 화합물의 합성에는 수많은 분리스텝이 필요하였으며, 또한 공업적처리에는 너무 복잡하였다.
본 발명에 있어서는, 이들 화합물은 대규모로 간단하게 합성할 수 있으며, 또 네마틱성(nematic)배향상태로 용이하게 변화시킬수 있으며, 또한 추후 가교에 의해 투명한 광학적이방성(optical anisotropic)층을 생성하기 위해 사용할 수 있으므로 본 발명의 효과는 매우 큰것으로 사료됩니다.

Claims (9)

  1. 적어도 2개의 메소제닉사이드그룹, 그중의 많아야 1개는 3개의 핵을 가지며, 나머지 모두는 2개의 핵을 가진 네마틱성 오가노실록산(F)에 있어서, 술어 핵은 6개부재의 링 또는 6개부재의 링으로 구성된 2환식 시스템을 의미하며, 그리고 메소제닉사이드그룹의 적어도 1개의 메타크릴릴기 또는 아크릴릴기를 함유한 것을 특징으로 하는 네마틱성 오가노실록산(F).
  2. 제 1 항에 있어서,
    메타크릴릴기 또는 아크릴릴기를 함유한 메소제닉 사이드그룹의 부분은 적어도 10% 인것을 특징으로 하는 오가노실록산(F).
  3. 제 1 항에 있어서,
    다음 일반식(1)의 적어도 2개 유닛을 함유하며,
    [MR1 pSiOq/2] (1)
    여기서, P=1 및 q=2 또는 P=2 및 q=1 의 경우, 서로 독립적이며,
    R1은 C1~C10- 하이드로카본 래디컬이며,
    M 은 다음 일반식(2)의 메소제닉 사이드그룹이며,
    R2-X1-(A1-X2)a-R3-A2(2)
    여기 상기 식(2)에서,
    R2는 식(CH2)n 의 래디컬이고, 이때 n 은 2~10 의 치를 가진 정수, 그리고 서로 인접되지 않은 1개 또는 1개 이상의 메틸렌유닛은 산소원자 또는 디메틸실릴 래디컬로 치환될 수 있다.
    R3는 화학적 결합 또는 식(CH2)m 의 래디컬이다, 여기서 m 은 1~12 의 치를 가진 정수이며, 그리고 서로 인접않된 1개 또는 1개이상의 메틸렌 유닛은 산소원자 또는 디메틸 실릴 래디컬로 치환될 수 있다.
    X1은 화학적 결합 또는 -O- , -COO- 및 -OCO- 로 구성된 그룹의 2가 래디커에서 선택된다.
    X2는 화학적 결합 및 -COO- , -OCO- , -CH2CH2- , -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -CONH- , -HONC- , -C=C-, -CH=CH-, -N=N(O)- 및 -N(O)=N- 로 구성된 그룹의 2개래디컬로 구성된 그룹에서 서로 독립적으로 선택된 동일 또는 다른 연쇄그룹.
    A1은 1,4-페닐렌, 1,4-시클로헥시렌, 2,5-피리디니렌, 2,5-피라닐렌, 2,5-(1,3-디옥산닐렌), 5,2(1,3-디옥산닐렌), 2,6-나프틸리덴, 2,7-나프틸리덴 및 1,4-나프틸리덴으로 구성된 그룹의 2가 래디컬에서 서로 독립되게 선택된 동일한 또는 다른 핵.
    A2는 수소원자, 할로겐원자, 히드록실,페닐,아크릴오일옥시,(메트)아크릴오일옥시, (메트)아크릴에틸렌옥시, 시클로헥실 및 C1-~C10-알케닐 래디컬로 구성된 그룹에서 선택된 말단기이며, 여기서 서로 인접되지 않은 1개 또는 1개이상의 메틸렌유닛은 산소원자 또는 디메틸실릴래디컬로 치환될 수 있다.
    A 는 2 또는 3 의 치를 채택한다.
  4. 제 3 항에 있어서,
    일반식의 R1 2Si 유닛 및 필요할 경우에는, R1 3Si 유닛을 함유한 것을 특징으로 하는 오가노실록산(F).
  5. 제 1 항에 있어서,
    2~15 실리콘 원자를 함유한 것을 특징으로 하는 오가노실록산(F).
  6. 제 1 항에 있어서,
    1개의 메소제닉 사이드그룹은 3개의 핵을 함유한 것을 특징으로 하는 오가노실록산(F).
  7. 제 1 항에 있어서,
    다음 일반식(3)의 메소제닉 사이드그룹을 함유한 것을 특징으로 하는 오가노실록산(F).
    여기서, R2,X2,R3및 A2는 청구항 3 의 일반식(2)에서 정의된것과 동일하다.
  8. 제1항의 오가노실록산(F)의 제조방법에 있어서, 수소원자가 직접 결합된 적어도 2개의 실리콘원자를 함유한 오가노실록산은 알켄과 반응하며, 상기 실리콘원자중 많아야 1개는 3개의 핵을 가지며, 또 나머지 실리콘원자는 2개의 핵을 함유하며, 이때, 술어 핵은 6개부재의 링 또는 6개부재의 링으로 구성된 2환식 시스템을 의미하며, 그리고 적어도 1개의 알켄은 메타크릴기 또는 아크릴릴기를 함유한 것을 특징으로 하는 오가노실록산의 제조방법.
  9. 광학적으로 이방성층의 제조를 위해 제 1 항에 의한 오가노실록산의 사용방법.
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903333A1 (de) * 1999-01-28 2000-08-10 Consortium Elektrochem Ind Herstellung von alpha, beta-ungesättigte Carbonsäurereste enthaltenden Organosiliciumverbindungen
JP4126593B2 (ja) * 2002-02-20 2008-07-30 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置の製造方法
US6939478B2 (en) * 2002-12-13 2005-09-06 Xerox Corporation Compounds of formula (2) to stabilize liquid crystal domains
US6905633B2 (en) * 2002-12-13 2005-06-14 Xerox Corporation Compounds of formula (3) to stabilize liquid crystal domains
DE102004018702B4 (de) 2004-04-17 2006-05-24 Leonhard Kurz Gmbh & Co. Kg Folie mit Polymerschicht
DE102006046957A1 (de) * 2006-10-04 2008-04-10 Wacker Chemie Ag Partikeldispersion
JP2010083784A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sony Corp 液晶分子、液晶表示素子及び液晶光空間変調素子
JP2010083783A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Sony Corp 液晶分子、液晶表示素子及び液晶光空間変調素子
US7988881B2 (en) * 2008-09-30 2011-08-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Multilayer laminates comprising chiral nematic liquid crystals
JP2010090057A (ja) * 2008-10-08 2010-04-22 Sony Corp 液晶分子、液晶表示素子及び液晶光空間変調素子
JP5927859B2 (ja) * 2011-01-11 2016-06-01 Jsr株式会社 液晶表示素子の製造方法
JP5853631B2 (ja) * 2011-01-12 2016-02-09 Jsr株式会社 液晶表示素子
CN102643387B (zh) * 2011-11-29 2014-09-10 北京京东方光电科技有限公司 一种液晶显示面板及其制备方法
US20150168622A1 (en) * 2012-04-23 2015-06-18 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Infrared-ray reflective member
US9376606B2 (en) * 2012-12-27 2016-06-28 Laird Technologies, Inc. Polymer matrices functionalized with liquid crystals for enhanced thermal conductivity
US11319414B2 (en) * 2018-03-22 2022-05-03 Momentive Performance Materials Inc. Silicone polymer
CN113238410B (zh) * 2021-04-23 2023-03-28 华南师范大学 一种光反射涂层及其制备方法和光学器件

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859031A (en) 1987-08-03 1989-08-22 Kaiser Electronics Optical collimating apparatus
DE3822121A1 (de) 1988-06-30 1990-03-01 Hoechst Ag Chirale substituierte weinsaeureimide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als dotierstoff in fluessigkristall-mischungen
DE3830592A1 (de) * 1988-09-08 1990-04-12 Consortium Elektrochem Ind (meth)acryloxygruppen enthaltende fluessigkristalline polyorganosiloxane
US5691789A (en) 1995-10-30 1997-11-25 Li; Le Single-layer reflective super broadband circular polarizer and method of fabrication therefor
US5364557A (en) 1991-11-27 1994-11-15 Faris Sades M Aligned cholesteric liquid crystal inks
JP3065176B2 (ja) 1992-07-08 2000-07-12 マツダ株式会社 エンジンの空燃比制御装置
DE4234845A1 (de) 1992-10-15 1994-04-21 Consortium Elektrochem Ind Flüssigkristalline doristerolhaltige Organosiloxane
DE4240743A1 (de) 1992-12-03 1994-06-09 Consortium Elektrochem Ind Pigmente mit vom Betrachtungswinkel abhängiger Farbigkeit, ihre Herstellung und Verwendung
TW289095B (ko) 1993-01-11 1996-10-21
CA2119484A1 (en) * 1993-03-25 1994-09-26 Toshihiro Ohnishi Optically anisotropic material, process for producing it, and retardation plate and liquid crystal display device using same
DE4317704A1 (de) 1993-05-27 1994-12-01 Consortium Elektrochem Ind Chirale Weinsäureimide enthaltende flüssigkristalline Organosiloxane
DE4328785A1 (de) 1993-08-26 1995-03-02 Consortium Elektrochem Ind Optische Elemente mit abbildender farb- und polarisationsselektiver Reflexion enthaltend cholesterische Flüssigkristalle sowie Herstellung und Verwendung dieser Elemente
DE4342280A1 (de) 1993-12-11 1995-06-14 Basf Ag Polymerisierbare chirale Verbindungen und deren Verwendung
DE4408171A1 (de) 1994-03-11 1995-09-14 Basf Ag Neue polymerisierbare flüssigkristalline Verbindungen
DE4419239A1 (de) 1994-06-01 1995-12-07 Consortium Elektrochem Ind Optische Elemente mit farb- und polarisationsselektiver Reflexion enthaltend LC-Pigmente sowie Herstellung dieser Elemente
DE4438418A1 (de) * 1994-10-27 1996-05-02 Consortium Elektrochem Ind Vernetzbare nematische Polyorganosiloxane
DE4440209A1 (de) 1994-11-10 1996-05-15 Consortium Elektrochem Ind Verfahren zur Herstellung (Meth)acryloxygruppen enthaltender flüssigkristalliner Polyorganosiloxane
DE19619460A1 (de) 1996-05-14 1997-11-20 Consortium Elektrochem Ind Flüssigkristallmischungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

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DE19833258C1 (de) 1999-10-28
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