KR20090076800A - 액정 조성물의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 2종 이상의 액정 화합물을 혼합하여 이루어지는 액정 조성물의 제조에 있어서, 적어도 1종의 융점이 40℃보다 큰 2종 이상의 액정 화합물을, 교반 또는 초음파 조사 개시시의 온도가 40℃ 이하에서 교반 또는 초음파 조사하여, 외부로부터 가열하지 않고 행하는 액정 조성물의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 제조 방법은, 감압 장치, 가열 장치 등의 대규모 설비를 요하지 않고, 신뢰성이 높은 고품위의 액정 조성물을 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 높은 신뢰성이 요구되고 있는 액정 조성물의 제조에 매우 실용적이다.
액정 화합물, 액정 조성물, 초음파 조사

Description

액정 조성물의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING LIQUID CRYSTAL COMPOSITION}
본 발명은, 액정 표시 소자의 구성 부재로서 유용한 액정 조성물의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 소자는, 시계, 전자 계산기를 비롯하여, 각종 측정 기기, 자동차용 패널, 워드 프로세서, 전자 수첩, 프린터, 컴퓨터, 텔레비전 등에 사용되도록 되어 있다. 액정 표시 방식으로서는, 그 대표적인 것으로 TN(트위스티드 네마틱)형, STN(초(超)트위스티드 네마틱)형, DS(동적 광산란)형, GH(게스트 호스트)형 혹은 고속 응답이 가능한 FLC(강유전성 액정) 등을 들 수 있다. 또한 구동 방식으로서도 종래의 스태틱 구동에서 멀티플렉스 구동이 일반적으로 되고, 또한 단순 매트릭스 방식, 최근에는 액티브 매트릭스 방식이 실용화되고 있다.
이들에 사용되는 액정 조성물은, 통상 2종류 이상의 화합물을 혼합하여 제작되어 있고, 액정 조성물의 물성(네마틱상 온도 범위, 굴절률 이방성(Δn), 유전율 이방성(Δε), 점도, 탄성 정수 등)이나 전기 광학적 특성(응답 시간, 역치 전압, V-T 곡선의 급준성(急峻性) 등)을 목적으로 하는 액정 소자의 표시 방식이나 구동 방식에 따라, 여러가지 값에 맞추기 위해서 혼합비가 정해져 있지만, 대부분의 경 우에 대해 열, 광, 수분 등에 대한 신뢰성이 높은 것이 필요하다. 또한, 특히 액티브 매트릭스 구동 방식의 경우에는 그것에 더하여, 전압 유지율(VHR)이 충분히 높은 것이 중요하다. 액정 조성물의 신뢰성, 비저항 및 전압 유지율(VHR)을 높이기 위해서는, 조성물을 구성하는 개개의 액정 화합물의 각각에 대해 높은 신뢰성과 전압 유지율(VHR)이 달성되어 있을 필요가 있다. 그러나, 신뢰성, 비저항 및 전압 유지율(VHR)이 높은 액정 화합물을 사용해도, 그들의 혼합물인 액정 조성물을 제조할 때에 품질을 열화(劣化)시켜 버리는 경우가 있다.
액정 조성물의 제조 방법으로서는, 가열에 의한 용해 혼합이나, 유기 용제에 액정 화합물을 용해시켜 혼합 후, 유기 용제를 제거시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 그러나, 이들에 제안되어 있는 방법에서는, 품질을 열화시켜 버리는 경우가 많다. 예를 들면 가열에 의한 용해 혼합에서는, 가열시에 산소에 의해 액정 화합물이 산화 분해해 버려 액정 조성물의 비저항이나 전압 유지율(VHR)을 현저하게 저하시켜 버린다. 또한 액정 상한 전이 온도를 저하시켜, 액정 조성물의 물성이나 전기 광학 특성을 변화시켜 버리는 경우가 있다. 또한 유기 용제에 용해시키는 방법에서는, 유기 용제의 불순물이나 도펀트에 의해 액정 조성물의 비저항이나 전압 유지율(VHR)이 현저하게 저하하는 경우가 있다. 또한 유기 용제가 다 제거되지 않고 잔류해 버리면 동일하게 액정 조성물의 비저항을 저하시키거나, 전압 유지율을 현저하게 저하시키는 원인이 된다. 한편, 감압 상태로 비교적 저온에서 가열함에 의한 제조 방법도 제안되어 있고, 낮은 저항값을 갖는 액정 조성물의 제조에 대해 개시되어 있다(특허문헌 2 참조). 그러나, 당해 인용문헌 기재의 방법은 비교적 낮은 온도에서 제조가 가능하긴 하지만, 가열이 필요하여, 가열에 의한 악영향을 완전히 배제할 수는 없고, 가열에 따르는 설비도 필요하다. 또한, 당해 인용문헌 기재의 방법은 감압에 따르는 대규모 장치가 필요하게 되는 문제점을 갖고 있다. 즉, 감압하면서 액정 화합물을 용해하기 위해서는 감압에 견디는 용기가 필요하게 되어, 제조 장치는 필연적으로 감압에 견디고자 대규모의 것이 된다. 또한, 감압은 일반적으로 진공 펌프를 사용하는 것이 일반적인데, 진공 펌프에 사용되는 오일 미스트(oil mist)의 역류를 방지하기 위한 트랩(trap), 트랩을 냉각하기 위한 냉각 장치도 부수 설비로서 필요하다. 이와 같이, 감압 하에 액정 조성물을 제조하는 것은 설비의 비대화를 초래하여, 증대하는 액정 조성물의 수요에 대응하기 위해서 과대한 투자를 할 수 밖에 없다.
한편, 액정 조성물의 특성으로서 근래 고속 응답이 강하게 요구되고 있다. 고속 응답을 실현하기 위해서는 비교적 분자량이 작은 액정 화합물을 첨가하는 것이 필요하다. 감압 하에서 액정 조성물을 제조한 경우, 비교적 분자량이 작은 화합물이 휘발하여 제품의 조성이 변해 버린다. 따라서, 비교적 분자량이 작은 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조에는 당해 인용문헌 기재의 방법은 부적합하였다.
액체를 교반하기 위한 장치로서는, 유성식(遊星式) 교반 장치(특허문헌 3 참조), 진탕기, 라보 믹서(laboratory mixer), 교반 프로펠러, 쉐이커 및 로터리 이베이퍼레이터 등이 알려져 있다. 그러나, 이들 교반 장치는 액체의 액정 화합물의 교반은 상정되어 있지만, 분체의 액정 화합물의 교반은 상정되어 있지 않았다.
이상과 같이, 고품위의 액정 조성물을 보다 간소한 설비로, 효율적으로 제조하는 방법의 개발이 요망되고 있었다.
특허문헌 1 : 일본 특개평5-105876호 공보(5페이지 우란)
특허문헌 2 : 일본 특개2002-194356호 공보(4페이지 실시예)
특허문헌 3 : 일본 특개평6-71110호 공보(청구항3)
[발명의 개시]
[발명이 해결하고자 하는 과제]
본원 발명이 해결하고자 하는 과제는, 2종 이상의 액정 화합물을 혼합하여 이루어지는 액정 조성물의 제조에 있어서, 제조되는 액정 조성물의 신뢰성이 높고, 효율적으로 제조할 수 있는 방법을 제공함에 있다.
[과제를 해결하기 위한 수단]
상기 과제의 해결에 대해 본원 발명자들은 예의 검토한 결과, 본원 발명의 완성에 이르렀다. 본원 발명은, 적어도 1종의 융점이 40℃보다 큰 2종 이상의 액정 화합물을, 교반 또는 초음파 조사 개시시의 온도가 40℃ 이하에서 교반 또는 초음파 조사하여, 외부로부터 가열하지 않고 행하는 액정 조성물의 제조 방법을 제공한다.
[발명의 효과]
본 발명의 제조 방법은, 감압 장치, 가열 장치 등의 대규모 설비를 요하지 않고, 신뢰성이 높은 고품위의 액정 조성물을 제조하는 것이 가능하다. 따라서, 높은 신뢰성이 요구되고 있는 액정 조성물의 제조에 매우 실용적이다.
[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]
본원 발명의 제조 방법은, 외부로부터의 가열 수단을 사용하지 않고, 교반 또는 초음파 조사 개시시에 40℃ 이하의 온도에서 행하는 것이지만, 35℃ 이하의 온도에서 행하는 것이 바람직하고, 30℃ 이하에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 교반 또는 초음파 조사 개시시의 하한 온도에는 제한은 없지만, 실용상은, 15℃ 이상이 바람직하고, 20℃ 이상이 보다 바람직하다. 이상으로부터, 교반 또는 초음파 조사 개시시의 온도는 15℃ 이상 40℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하고, 20℃ 이상 40℃ 이하의 온도에서 행하는 것이 보다 바람직하고, 20℃ 이상 35℃ 이하에서 행하는 것이 더욱 바람직하고, 20℃ 이상 30℃ 이하에서 행하는 것이 특히 바람직하다.
본원 발명의 제조 방법은, 가열 수단을 사용하지 않는 것에 특징을 갖는다. 그러나, 제조하는 액정 조성물의 품질을 특히 중시하기 위해서 실온보다 낮은 온도에서 제조를 행하는 경우, 또는, 혼합에 의해 발열하는 경우, 교반 또는 초음파의 조사에 의해 승온한 경우 등에 있어서는 냉각 수단을 이용하여, 온도 범위로 온도 제어를 행하는 것이 바람직하다.
교반 또는 초음파 조사 개시시 이후의 제조 중의 온도는, 상술한 바와 같이 상승하는 경우도 있다. 이 경우에 있어서 15℃ 이상 50℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하고, 20℃ 이상 45℃ 이하에서 행하는 것이 보다 바람직하고, 25℃ 이상 40℃ 이하에서 행하는 것이 특히 바람직하다.
제조 시간에 관해 특별히 제한은 없지만, 실용상은 5시간 이하인 것이 바람 직하고, 4시간 이하가 보다 바람직하고, 3시간 이하가 특히 바람직하다. 또한, 제조 시간이 짧으면 액정 화합물의 미립자가 잔류할 우려가 있기 때문에, 제조를 교반 장치에 의하는 경우에는 15분 이상이 바람직하고, 30분 이상이 보다 바람직하고, 초음파의 조사에 의해 행하는 경우에는 15분 이상 조사하는 것이 바람직하고, 30분 이상 조사하는 것이 보다 바람직하다.
본원 발명의 제조 방법은, 낮은 온도에서 액정 조성물의 제조가 가능하기 때문에, 통상의 대기 분위기 하에서도 고품위의 액정 조성물을 제조하는 것이 가능하다. 그러나, 보다 고품위의 액정 조성물을 제조하기 위해서, 밀폐 조건 하에서 행하는 것이 바람직하고, 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 것이 보다 바람직하다. 불활성 가스로서는, 헬륨, 네온, 아르곤 등의 희가스, 질소 가스 등이 적합하게 사용할 수 있다.
제조시에 있어서의 액정 조성물에 접하는 기체는, 대기 분위기 하에서는 공기이며, 불활성 가스 분위기 하에서는 당해 불활성 가스가 된다. 이 경우의 기체의 압력은 통상의 대기압과 동등하거나 또는, 약한 가압 하인 것이 바람직하고, 구체적으로는 0.95기압에서 1.05기압의 범위가 바람직하다.
본원 발명의 제조 방법에 사용하는 교반 방법으로서 구체적으로는, 유성식 교반 장치, 진탕기, 라보 믹서, 교반 프로펠러, 쉐이커 또는 로터리 이베이퍼레이터 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 유성식 교반 장치가 바람직하다. 또, 본원 발명에서 유성식 교반 장치란, 재료가 들어간 용기를 자전시키면서 공전시키는 방식의 교반 장치를 가리키고, 자전·공전식 교반 장치라고도 불린다. 또한, 유성 식 교반 장치는 탈포(脫泡) 기능이 부가되므로 유성식 교반 탈포 장치라고도 불린다. 그 밖에는, 초음파 조사 장치를 사용할 수 있다.
본원 발명의 제조 방법으로 제조하는 액정 조성물에 특별히 제한은 없지만, 구성하는 액정 화합물 중, 적어도 1종은 융점이 40℃보다 큰 것을 요하고, 액정 화합물 중, 적어도 2종의 융점이 40℃보다 큰 액정 조성물의 제조에 보다 유효하며, 적어도 3종의 융점이 40℃보다 큰 액정 조성물에 특히 유효하다.
본원 발명의 제조 방법은, 융점이 40℃보다 큰 화합물의 함유량이 많은 조성물의 제조에 효과적이다. 융점이 40℃보다 큰 화합물의 함유량은, 60% 이상이 바람직하고, 70% 이상이 보다 바람직하고, 80% 이상이 특히 바람직하다.
구성되는 액정 화합물의 융점은, 40℃ 이상의 화합물이 필수이지만, 45℃ 이상의 화합물을 1종 이상 함유하는 액정 조성물의 제조에 유효하며, 50℃ 이상의 화합물 1종 이상 함유하는 액정 조성물의 제조에 보다 유효하며, 60℃ 이상의 화합물 1종 이상 함유하는 액정 조성물의 제조에 특히 유효하다.
본원 발명은, 제조시에 감압 수단을 사용하지 않기 때문에, 감압 하에서 제조한 경우에 휘발하는 비교적 분자량이 작은 액정 화합물을 대량으로 함유하는 액정 조성물의 제조에 유효하다.
구성되는 액정 화합물의 분자량으로서는, 300 이하의 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조에 유효하며, 250 이하의 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조에 보다 유효하다.
본원 발명의 제조 방법에서 제조되는 액정 조성물에 함유하는 액정 화합물로 서, 구체적으로는, 일반식(I)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.
Figure 112008085632264-PCT00001
(식 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로 불소 치환되어 있어도 좋은 탄소 원자수 1∼16의 알킬기, 탄소 원자수 1∼16의 알콕시기, 탄소 원자수 2∼16의 알케닐기 또는 탄소 원자수 3∼16의 알케닐옥시기를 나타내고, A, B 및 C는, 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기, 2 또는 3-클로로-1,4-페닐렌기, 2,3-디클로로-1,4-페닐렌기, 3,5-디클로로-1,4-페닐렌기, 2-메틸-1,4-페닐렌기, 3-메틸-1,4-페닐렌기, 나프탈렌-2,6-디일기, 페난트렌-2,7-디일기, 플루오렌-2,7-디일기, 트랜스-1,4-시클로헥실렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 트랜스-1,3-디옥산-2,5-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기 또는 피리다진-2,5-디일기를 나타내고, 이들 기는 또한 1∼3의 불소 원자에 의해 치환되어 있어도 좋고, m은 0, 1 또는 2를 나타내고, Z1 및 Z2는 각각 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -(CH2)4-, -OCH2-, -CH2O-, -COO-, -CH=CH-, -CF=CF-, -CH=N-N=CH- 또는 -C≡C-를 나타낸다. 단, m이 2의 경우, 2개의 Z2 및 C는, 각각 독립적으로 동일해도 좋고, 달라도 좋다)
그 중에서도, 분자량이 비교적 작거나 또는 휘발성이 높은 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조에 적합하다. 구체적으로는, m이 0인 화합물을 함유하는 액 정 조성물의 제조가 바람직하고, R1 및 R2가 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기이며, A 및 B가 각각 독립적으로 1,4-페닐렌기, 2 또는 3-플루오로-1,4-페닐렌기, 2,3-디플루오로-1,4-페닐렌기, 3,5-디플루오로-1,4-페닐렌기 또는 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, m이 0인 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조가 보다 바람직하고, R1 및 R2가 각각 독립적으로 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 2∼5의 알케닐기이며, A 및 B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, m이 0인 화합물을 함유하는 액정 조성물의 제조가 특히 바람직하다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상술하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 사용한 쉐이커는 애즈원가부시키가이샤제 TUBE MIXER MODEL TMS를 사용하고, 유성식 교반 장치는 구라보호세키가부시키가이샤제 MAZERUSTAR KK-100을 사용했다. 또한, 초음파 조사 장치는 도쿄리카키카이가부시키가이샤제(EYELA)의 MUS-10을 사용하여 행했다.
제작한 액정 조성물의 분석에는 이하의 장치를 사용했다.
가스 크로마토그래피 :
HEWLETT PACKARD사제 HP6890
(실시예1) 세이커에 의한 액정 조성물의 제조
이하의 화합물에 의해 구성되는, 액정 조성물(STN1, 액정 상한 온도 135.5℃)의 제조를 행했다. 또, 각 화합물의 사용량과 함께 융점을 나타낸다.
Figure 112008085632264-PCT00002
교반 용기에 상기 각 액정 화합물을 계량했다. 용기를 밀폐할 때에, 질소 가스를 봉입하고 용기를 밀폐한다. 이 용기를 실온(25℃)에서 쉐이커를 사용하여 교반했다. 교반을 시작하고 나서 2시간에서 액정 화합물이 액정 상태로 변화한 시점에서 교반을 종료하여 네마틱 상태의 STN1을 100g 얻었다. 이 때의 조성물의 온도는 40℃ 이하이었다.
제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.4×1012Ωcm이었다. 또한 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 본원 발명의 제조 방법은, 대규모 설비를 필요로 하는 감압 장치나 가열 장치를 사용하지 않고 고품질의 액정 조성물의 제조가 가능하다.
(비교예1) 가열에 의한 액정 조성물의 제조1
실시예1과 동일한 액정 상한 온도 135.5℃의 액정 조성물(STN1)을 일본 특개평5-105876호 공보에 기재되어 있는 방법에 따라, 대기압 하에서 가열함으로써 제조를 행했다. 플라스크에 소정의 액정 화합물을 계량했다. 플라스크 중에 자석식 회전자를 넣고, 이것을 50℃의 핫플레이트에 두어, 핫플레이트의 온도를 5℃/min로 145℃로 승온하고, 회전자를 회전시킴으로써 교반했다. 액정이 등방성 액체 상태로 변화하고 투명해지고 나서 30분 후, 핫플레이트의 가열을 멈추고 서서히 실온으로 되돌렸다. 플라스크를 핫플레이트에서 제거하여, 네마틱 액정 상태의 STN1을 100g 얻었다.
제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.5×109Ωcm로 현저하게 비저항 이 저하되어 있었다. 비교예1의 제조 방법은, 제조 장치는 간편하지만 제작한 액정 조성물의 비저항이 현저하게 저하하는 문제가 있다. 또한, 제조한 액정 조성물을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질이 많이 출현해 버렸다. 분해 생성물을 질량 분석 장치에 의해 분석한 결과 액정 조성물을 구성하는 액정 화합물이 산화 분해되어 있음을 알 수 있었다. 액정 상한 온도를 측정하면 134.5℃로 저하되어 있고, 품질의 열화가 컸다.
(비교예2) 감압 하에서의 액정 조성물의 제조1
실시예1과 동일한 액정 조성물(STN1)을 일본 특개2002-194356호 공보에 기재되어 있는 방법에 따라 제조를 행했다.
가지 모양 플라스크에 소정의 액정 화합물을 계량했다. 이 가지 모양 플라스크를 로터리 이베이퍼레이터에 부착했다. 가지 모양 플라스크를 50℃의 오일 배쓰(oil bath)에 담궈, 회전시켰다. 로터리 이베이퍼레이터를 진공 펌프에 의해 5분에 걸쳐 천천히 20KPa로 감압했다. 오일 배쓰의 온도를 145℃로 설정하여 5℃/min로 승온했다. 액정이 액체 상태로 변화하고 투명해지고 나서 30분 후, 오일 배쓰를 수욕(水浴)으로 바꿔 냉각했다. 실온까지 내린 후, 회전을 멈추고, 감압을 정지했다. 플라스크 내를 질소 가스로 치환함으로써 대기압으로 되돌린 후, 가지 모양 플라스크를 로터리 이베이퍼레이터에서 제거하여, 네마틱 액정 상태의 STN1을 100g 얻었다.
제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.4×1012Ωcm이었다. 또한 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 제작한 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 그러나, 비교적 분자량이 낮은 화합물의 약간의 휘발이 확인되고, 조성이 변해 버렸다. 특히, 상술의 일반식(I)에 있어서, R1이 탄소 원자수 5의 알킬기이며, R2가 탄소 원자수 2의 알케닐기이며, A 및 B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, Z1이 단결합이며, m이 0인 화합물(STN1에서의 위에서 4번째 화합물)의 조성 변화가 확인되었다.
또한, 제조에 대규모 설비를 필요로 하는 감압 장치나 가열 장치를 사용할 필요가 있다.
(실시예2) 유성식 교반 장치에 의한 액정 조성물의 제조
이하의 화합물에 의해 구성되는, 액정 조성물(STN2, 액정 상한 온도 101.2℃)의 제조를 행했다. 또, 각 화합물의 사용량과 함께 융점을 나타낸다.
Figure 112008085632264-PCT00003
교반 용기에 액정 화합물을 계량했다. 용기를 밀폐할 때에, 질소 가스를 봉입하고 용기를 밀폐한다. 이 용기를 실온(25℃)에서 유성식 교반 장치를 사용하여 교반했다. 교반을 시작하고 나서 60분에서 액정 화합물이 액정 상태로 변화한 시점에서 교반을 종료하여, 네마틱 상태의 STN2를 100g 얻었다. 이 때의 조성물의 온도는 40℃ 이하이었다.
제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.6×1011ΩCm이었다. 또한 제작 한 액정 조성물을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다.
(비교예3) 가열에 의한 액정 조성물의 제조2
비교예1과 동일한 방법에 의해 액정 조성물(STN2, 액정 상한 온도 101.2℃)을 100g 제조했다. 제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.1×109Ωcm로 현저하게 비저항이 저하되어 있었다. 제조한 액정 조성물을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질이 많이 출현해 버렸다. 분해 생성물을 질량 분석 장치에 의해 분석한 결과 액정 조성물을 구성하는 액정 화합물이 산화 분해되어 있음을 알 수 있었다. 또한, 액정 상한 온도를 측정하면 100.1℃로 저하되어 있고, 품질의 열화가 컸다.
(비교예4) 감압 하에서의 액정 조성물의 제조2
비교예2와 동일한 방법에 의해 액정 조성물(STN2)을 100g 제조했다. 제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.6×1011ΩCm이었다. 또한 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 그러나, 비교적 분자량이 낮은 화합물의 약간의 휘발이 확인되 고, 조성이 변해 버렸다. 비교예2와 동일하게, 상술의 일반식(I)에 있어서, R1이 탄소 원자수 5의 알킬기이며, R2가 탄소 원자수 2의 알케닐기이며, A 및 B가 트랜스-1,4-시클로헥실렌기이며, Z1이 단결합이며, m이 0인 화합물(STN2에서의 위에서 4번째 화합물)의 조성 변화가 확인되었다.
또한, 제조에 대규모 설비를 필요로 하는 감압 장치나 가열 장치를 사용할 필요가 있다.
(실시예3) 초음파 조사 장치에 의한 액정 조성물의 제조1
상술의 액정 조성물(STN1, 액정 상한 온도 135.5℃)의 제조를 행했다.
용량 200ml의 가지 모양 플라스크에, 상기 각 화합물을 기재한 양만큼 계량했다. 이 가지 모양 플라스크를 초음파 조사 장치에 셋팅하고, 외부로부터 가열하지 않고 실온(25℃)에서 초음파를 조사했다. 60분 조사 후, 초음파의 조사를 정지했다. 이 때의 조성물의 온도는 40℃ 이하이었다. 가지 모양 플라스크를 초음파 조사 장치에서 취출하여, 네마틱 액정 상태의 STN1을 100g 얻었다.
제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.4×1012Ωcm이었다. 또한 제작한 액정 조성물을 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 제작한 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다.
본원 발명의 제조 방법은, 대규모 설비를 필요로 하는 감압 장치나 가열 장치를 사용하지 않고 고품질의 액정 조성물의 제조가 가능하다.
(실시예4) 초음파 조사 장치에 의한 액정 조성물의 제조2
상술의 액정 조성물(STN2, 액정 상한 온도 101.2℃)의 제조를 행했다.
용량 200ml의 가지 모양 플라스크에, 상기 각 화합물을 기재한 양만큼 계량했다. 이 가지 모양 플라스크를 초음파 조사 장치에 셋팅하고, 외부로부터 가열하지 않고 실온(25℃)에서 초음파를 조사했다. 60분 조사 후, 초음파의 조사를 정지한, 이 때의 조성물의 온도는 40℃ 이하이었다. 가지 모양 플라스크를 초음파 조사 장치에서 취출하여, 네마틱 액정 상태의 STN2를 100g 얻었다. 제작한 액정 조성물의 비저항을 측정하자, 1.6×1011ΩCm이었다. 또한 가스 크로마토그래피로 분석한 바, 배합한 화합물 이외의 물질은 혼입·생성하지 않고, 배합한 화합물의 분해도 보이지 않았다. 액정 조성물의 물성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다. 이 액정을 STN 패널에 주입하여 전기 광학적 특성을 측정한 바, 원하는 특성이 얻어졌다.

Claims (9)

  1. 적어도 1종의 융점이 40℃보다 큰 2종 이상의 액정 화합물을, 교반 또는 초음파 조사 개시시의 온도가 40℃ 이하에서 교반 또는 초음파 조사하여, 외부로부터 가열하지 않고 행하는 액정 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    액정 화합물 중, 적어도 2종의 융점이 40℃보다 큰 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    융점이 40℃보다 큰 화합물의 함유량이 60% 이상인 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    교반 또는 초음파 조사 개시시의 온도가 15℃ 이상, 40℃ 이하인 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    교반 또는 초음파 조사 시간이 5시간 이하인 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    교반 또는 초음파 조사를 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    교반을 유성식(遊星式) 교반 장치, 진탕기, 라보 믹서(laboratory mixer), 교반 프로펠러, 쉐이커 또는 로터리 이베이퍼레이터로 행하는 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    초음파 조사를 초음파 조사 장치로 행하는 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    교반을 유성식 교반 장치로 행하는 제조 방법.
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