KR20090100333A - 중합성 화합물 및 중합성 조성물 - Google Patents

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Abstract

하기 일반식(1)로 표현되는 중합성 화합물.
Figure 112009021429191-PCT00108
(식(1) 중 Z1 및 Z2는 (메타)아크릴로일옥시기를 나타내고, X1 및 X2는 서로 독립적으로 단결합, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기, 에테르 결합, -C00-, -OCO-, -OC00-, 치환기를 가져도 되는 6원환, 또는 이들의 조합을 나타내며, R1은 -R', -OR', -CO-R' 또는 -OCO-R'를 나타내고, R'는 할로겐원자, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기 또는 치환기를 가져도 되는 6원환을 나타내며, L1 및 L2는 서로 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -OCH2-, -COO- 또는 -OCO-의 어느 1종을 나타내고, m은 1~4의 정수를 나타내며, 복수의 R1은 각각 다른 것이어도 된다.)
중합성 화합물, 중합성 조성물, 액정상, 광학 이방성

Description

중합성 화합물 및 중합성 조성물{POLYMERIZABLE COMPOUND AND POLYMERIZABLE COMPOSITION}
본 발명은, 치환기를 가지는 하나의 벤젠환과 2개의 나프탈렌환이 직쇄상에 나열된 중합성 화합물 및 상기 중합성 화합물을 함유하는 중합성 조성물에 관한 것이다. 상기 중합성 조성물을 중합하여 이루어지는 중합체는, 특히 박막화한 경우의 제막(製膜) 제어, 액정의 배향 유지 및 경화성 면에서 뛰어나 디스플레이용의 광학 필름, 편광 프리즘 등의 광학 재료로서 유용한 것이다.
액정 물질은 TN형이나 STN형으로 대표되는 디스플레이 표시 등의 액정 분자의 가역적 운동을 이용한 표시 매체로의 응용 이외에도, 그 배향성과 굴절율, 유전율, 자화율(磁化率), 탄성율, 열 팽창율 등의 물리적 성질의 이방성을 이용하여, 위상차(位相差)판, 편광판, 광 편광 프리즘, 휘도 향상 필름, 로우패스 필터, 각종 광 필터 등의 광학 이방체에의 응용이 검토되고 있다.
또한 광학 이방체의 콘트라스트(contrast)비에 따른 리타데이션(retardation) R은 R=Δn·d(식 중 n은 광학(굴절율) 이방성, d는 막 두께)에 의해 표현된다. R은 특정 값으로 설정할 필요가 있으므로, Δn을 크게 하면 d를 작게 할 수 있다. 이와 같이 광학 이방체를 박막화할 수 있으면, 중합시의 액정의 배향 제어가 용이해지고, 제조시의 수율이 개선되어 제조 효율이 향상하는 등의 효과를 얻는 것이 가능하다.
상기 광학 이방체의 제조는, 예를 들면, 중합성 관능기를 가지는 액정 화합물 또는 이 액정 화합물을 함유하는 중합성 조성물을 액정상태로 균일하게 배향시킨 후, 액정상태를 유지한 채 자외선 등의 에너지선을 조사함으로써 광중합이 발생하여 중합체를 제조할 수 있는데, 액정 화합물의 배향상태를 균일하면서 반영구적으로 고정화하는 것이 요망된다.
이 중합체에 사용되는 중합성 조성물에 있어서, 액정상 발현온도가 높은 경우, 에너지선에 의한 광중합 뿐 아니라 의도하지 않은 열중합도 유발되어 액정 분자의 균일한 배향상태가 상실되기 때문에 소망하는 배향의 고정이 곤란하다. 따라서, 경화시의 온도 관리를 용이하게 하기 위해, 실온 부근에서 액정상을 나타내는 중합성 조성물이 요망되고 있다.
또한 중합체는 중합성 조성물을 기판에 도포하여 중합함으로써 얻어지는데, 비중합성 화합물이 포함되면 얻어지는 중합체의 강도가 부족하거나, 막 내에 응력 뒤틀림이 잔존하는 등의 결점이 있다. 또한 비중합성 화합물을 용매 등으로 제거하면, 막의 균질성을 유지하지 못해 편차가 생기는 등의 문제가 있다. 따라서, 막 두께가 균일한 중합체를 얻기 위해서는 중합성 조성물을 용제에 녹인 것을 도공하는 방법이 바람직하게 사용되고, 액정 화합물 또는 그것을 포함하는 중합성 조성물의 용매 용해성이 양호한 것이 필요하다.
광학 이방체에 사용되는 중합성 액정 화합물로서는, 중합성 관능기가 (메타) 아크릴기인 화합물은 중합 반응성이 높아, 높은 투명성을 가지는 중합물이 얻어지므로 광학 이방체로서의 이용이 왕성하게 검토되고 있다.
(메타)아크릴기로서 (메타)아크릴로일옥시기를 중합성 기로서 가지는 화합물로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에는 페닐렌기 및 또는 시클로헥실기를 포함하는 단량체가 개시되고, 특허문헌 2에는 시아노기로 치환된 페닐렌기를 포함하는 반응성 액정 화합물이 개시되며, 특허문헌 3에는 디아크릴레이트화합물을 포함하는 네마틱 액정 조성물이 개시되고, 특허문헌 4에는 페닐렌기를 포함하는 액정 화합물의 혼합물이 개시되며, 특허문헌 5에는 메소겐디올화합물을 (메타)아크릴로일옥시기와 반응시킨 화합물이 개시되어 있다.
일반적으로, 중합체의 막 두께가 두꺼운 경우, 중합성 조성물 중의 액정 분자의 배향 제어가 곤란하여 중합체의 투과율이 저하하거나, 착색이 나타나는 등의 문제가 있다. 한편, 막 두께가 얇은 중합체를 제작하고자 하면 박막화에 의해 막의 전 범위에 걸쳐 양호한 배향 제어가 얻어지지만 막 두께 제어가 곤란하여 표면이 불균일해지거나, 결정화하기 쉬워지는 등의 문제가 있었다. 또한 제막시, 배향 제어한 액정상태의 안정성이 결여되고, 자외선 조사 등의 경화 전에 배향이 흐트러지는 경우가 있어, 종래 알려진 중합성 조성물로는 만족할 수 있는 중합체는 얻어지지 않았다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 평2-6927호
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 평6-16616호
[특허문헌 3] 일본국 공개특허공보 평6-240260호
[특허문헌 4] 일본국 공표특허공보 평11-513360호
[특허문헌 5] 일본국 공표특허공보 2005-521538호
따라서, 본 발명의 목적은 광학(굴절율) 이방성(Δn)이 크고, 실온 부근에서 액정상을 나타내며, 용매 용해성이 뛰어난 중합성 화합물 및 상기 중합성 화합물을 함유하는 중합성 조성물로서, 상기 중합성 화합물 또는 상기 중합성 조성물을 경화하여 얻어지는 중합체가 균일한 막 제어, 내열성, 배향 제어 및 광학 특성이 뛰어난 중합성 화합물 및 중합성 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 예의 검토를 행한 결과, 특정 화학 구조를 가지는 중합성 화합물을 이용함으로써, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 하기 일반식(1)로 표현되는 중합성 화합물을 제공함으로써 상기 목적을 달성한 것이다.
Figure 112009021429191-PCT00001
(식(1) 중 Z1 및 Z2는 (메타)아크릴로일옥시기를 나타내고, X1 및 X2는 서로 독립적으로 단결합, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기, 에테르 결합, -COO-, -OCO-, -OCOO-, 치환기를 가져도 되는 6원환, 또는 이들의 조합을 나타내 며, R1은 -R', -OR', -CO-R' 또는 -OCO-R'를 나타내고, R'는 할로겐원자, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기 또는 치환기를 가져도 되는 6원환을 나타내며, 상기 알킬기 중의 -CH2-는 유황원자 또는 산소원자로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소원자는 할로겐원자 또는 니트릴기로 치환되어 있어도 된다. 상기 치환기는 수소원자, 할로겐원자, 니트릴기, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알콕시기, 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알케닐기를 나타내고, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 -CH2-는 유황원자 또는 산소원자로 치환되어 있어도 되며, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 수소원자는 할로겐원자 또는 니트릴기로 치환되어 있어도 된다. L1 및 L2는 서로 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH20-, -OCH2-, -CO0- 또는 -OC0-의 어느 1종을 나타내고, m은 1~4의 정수를 나타내며, 복수의 R1은 각각 다른 것이어도 된다.)
또한 본 발명은 상기 일반식(1) 중 L1이 -COO-, L2가 -OC0-로 표시되는 중합성 화합물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 일반식(1) 중의 Z1-X1- 및 Z2-X2-가 하기식(2)로 표현되는 구조인 중합성 화합물을 제공하는 것이다.
Figure 112009021429191-PCT00002
(식(2) 중 R2는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R3은 단결합, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기, 또는 에테르 결합 및/또는 에스테르 결합으로 중단된 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기를 나타내며, n은 0~5의 정수를 나타내고, n이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R3은 각각 다른 것이어도 된다.)
또한 본 발명은 상기 중합성 화합물을 함유하는 중합성 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 액정 화합물을 더 함유하는 중합성 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 광학 활성 화합물을 더 함유하고, 콜레스테릭(cholesteric) 액정상을 발현하는 중합성 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 라디칼 중합 개시제를 더 함유하는 중합성 조성물을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 중합성 조성물을 광중합시킴으로써 제작된 중합체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 광학 이방성을 가지는 것인 중합체를 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 상기 중합체를 사용하여 이루어지는 디스플레이용 광학 필름을 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 중합성 화합물, 상기 중합성 화합물을 함유하는 중합성 조성물 및 상기 중합성 조성물을 광중합시킴으로써 제작되는 본 발명의 중합체에 대하여, 그 바람직한 실시형태에 근거하여 상세하게 설명한다.
우선, 본 발명의 중합성 화합물에 대하여 설명한다.
상기 일반식(1) 중의 X1 및 X2로 표시되는 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기로서는 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 메틸에틸렌, 부틸렌, 1-메틸프로필렌, 2-메틸프로필렌, 1,2-디메틸프로필렌, 1,3-디메틸프로필렌, 1-메틸부틸렌, 2-메틸부틸렌, 3-메틸부틸렌, 4-메틸부틸렌, 2,4-디메틸부틸렌, 1,3-디메틸부틸렌, 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌 등을 들 수 있다.
상기 일반식(1) 중의 R'로 표시되는 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 제2부틸, 제3부틸, 이소부틸, 아밀, 이소아밀, 제3아밀, 헥실, 2-헥실, 3-헥실, 헵틸, 2-헵틸, 3-헵틸, 이소헵틸, 제3헵틸, n-옥틸, 이소옥틸, 제3옥틸 또는 2-에틸헥실 등을 들 수 있다.
상기 일반식(1) 중의 X1, X2 및 R'로 표시되는 치환기를 가져도 되는 6원환이란, 벤젠환 또는 시클로헥산환을 나타낸다. 본 발명에 있어서는, 벤젠환 또는 시 클로헥산환 중의 탄소원자가 질소원자 또는 유황원자로 치환된 것이어도 되고, 질소원자로 치환된 6원환으로서는, 예를 들면, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 트리아진, 피페리딘 또는 피페라진 등을 들 수 있으며, 유황원자로 치환된 6원환으로서는, 예를 들면, 티오피란 또는 티오피릴륨 등을 들 수 있다.
상기 6원환의 치환기로서는, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알콕시기, 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알케닐기를 나타내고, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 -CH2-는 유황원자 또는 산소원자로 치환되어 있어도 되며, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 수소원자는 할로겐원자 또는 니트릴기로 치환되어 있어도 된다.
상기 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기로서는 상기 일반식(1) 중의 R'의 설명에서 예시한 것을 들 수 있다.
상기 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알콕시기로서는, 예를 들면, 메틸옥시, 에틸옥시, 클로로메틸옥시, 트리플루오로메틸옥시, 시아노메틸옥시, 에틸옥시, 디클로로에틸옥시, 프로필옥시, 이소프로필옥시, 부틸옥시, 제2부틸옥시, 제3부틸옥시, 이소부틸옥시, 아밀옥시, 이소아밀옥시, 제3아밀옥시, 헥실옥시, 시클로헥실옥시, 헵틸옥시, 이소헵틸옥시, 제3헵틸옥시, n-옥틸옥시, 이소옥틸옥시, 제3옥틸옥시 또는 2-에틸헥실옥시 등을 들 수 있다.
상기 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알케닐기로서는, 예를 들면, 비 닐, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 이소부테닐, 옥테닐 등을 들 수 있다.
본 발명의 중합성 화합물 중에서도, 상기 일반식(1)에 있어서, L1이 -COO-, L2가 -OC0-인 것이 액정상 발현온도 범위가 넓고, 용매 용해성이 뛰어나기 때문에 바람직하며, 또한 Z1-X1- 및 Z2-X2-가 상기식(2)로 표현되는 것이 상기의 특성과 더불어, 또한 액정 배향의 제어가 뛰어나기 때문에 바람직하다.
상기 일반식(1)에 표현되는 화합물의 구체적인 구조로서는, 하기 화합물 No.1~No.64를 들 수 있다. 단, 본 발명은 이하의 화합물에 의해 제한을 받는 것은 아니다.
Figure 112009021429191-PCT00003
Figure 112009021429191-PCT00004
Figure 112009021429191-PCT00005
Figure 112009021429191-PCT00006
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상기 일반식(1)로 표현되는 중합성 화합물의 바람직한 배합 비율은 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여, 적어도 50질량부 이상인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 70질량부 이상이다. 상기 일반식(1)로 표현되는 중합성 화합물의 비율이 50보다 적으면, 중합성 조성물의 배향 제어나 막 두께의 제어가 곤란해질 경우가 있다.
본 발명의 중합성 화합물은 그 제조방법에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 공지의 반응을 응용하여 제조할 수 있는데, 예를 들면, 페놀기에 대하여 (메타)아크릴산할로겐화물을 에스테르화하거나, (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물의 카르본산기를 메탄술포닐클로리드로 메실화한 후, 페놀기를 가지는 화합물과 에스테르화함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 중합성 화합물은 액정재료에 배합되어, 내열성, 내용제성, 투명성, 광학 특성 및 액정 배향 고정화가 뛰어난 광학 이방체 제작용 재료로서 바람직 하게 사용되는 것 외에, 액정 배향막, 액정 배향 제어제, 코팅재, 보호판 제작 재료 등에 사용할 수 있다.
다음으로 본 발명의 중합성 조성물에 대하여 설명한다.
본 발명의 중합성 조성물은 본 발명의 중합성 화합물, 그 외의 성분으로서, 종래 알려진 액정 화합물 혹은 액정 유사 화합물, 또는 그들의 혼합물을 배합함으로써 얻어지는 것으로서, 상기 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본국 특허출원 2005-210868호 공보의 명세서 단락 [0031]~[0058], [0063]~[0086], 및 일본국 공개특허공보 2005-15473호 명세서 단락 [0172]~[0314]에 나타나 있는 화합물 등을 들 수 있다.
상기 액정 화합물 중에서도 중합성 관능기를 가지는 액정 화합물이 바람직하게 사용된다.
중합성 관능기로서는 (메타)아크릴로일옥시기, 플루오로아크릴기, 클로로아크릴기, 트리플루오로메틸아크릴기, 옥시란환(에폭시), 옥세탄환, 스티렌화합물(스티릴기), 비닐기, 비닐에테르기, 비닐케톤기, 말레이미드기, 페닐말레이미드기 등이 바람직하다.
또한 액정 화합물의 함유량은 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 중합성 화합물의 효과가 손상되지 않는 범위이면 된다.
본 발명의 중합성 조성물은 적어도 실온 부근, 구체적으로는 30℃이하에서 액정상을 나타내는 것이 바람직하고, 특히 25℃이하에서 액정상을 나타내는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 중합성 조성물에는, 필요에 따라 사용되는 다른 단량체(에틸렌성 불포화 결합을 가지는 화합물)를 라디칼 중합 개시제와 함께 용제에 용해하여 용액으로 할 수 있다.
상기 다른 단량체로서는, 예를 들면, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 제2부틸(메타)아크릴레이트, 제3부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴(메타)아크릴레이트, 아릴옥실(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 1-페닐에틸(메타)아크릴레이트, 2-페닐에틸(메타)아크릴레이트, 푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 디페닐메틸(메타)아크릴레이트, 나프틸(메타)아크릴레이트, 펜타클로르페닐(메타)아크릴레이트, 2-클로르에틸(메타)아크릴레이트, 메틸-α-클로르(메타)아크릴레이트, 페닐-α-브로모(메타)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산에스테르, 디아세톤아크릴아미드, 스티렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠 등을 들 수 있다.
단, 본 발명의 중합성 조성물을 사용하여 제작되는 중합체의 내열성 및 광학 특성을 부여하기 위해, 다른 단량체의 함유량은 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여, 50질량부 이하가 바람직하고, 특히 30질량부 이하가 보다 바람직하다.
상기 라디칼 중합 개시제로서는, 예를 들면, 과산화벤조일, 2,2'-아조비스이소부틸로니트릴, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 디아릴요오드늄염, 트리아릴술포늄염, 디페닐요오드늄테트라플루오로보레이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로포스포네이트, 디페닐요오드늄헥사플루오로아르세네이트, 디페닐요오드늄테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-메톡시페닐페닐요오드늄테트라플루오로보레이트, 4-메톡시페닐페닐요오드늄헥사플루오로포스포네이트, 4-메톡시페닐페닐요오드늄헥사플루오로아르세네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄디페닐요오드늄테트라플루오로보레이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄디페닐요오드늄헥사플루오로아르세네이트, 비스(4-tert-부틸페닐)요오드늄디페닐요오드늄트리플루오로메탄술포네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로포스포네이트, 트리페닐술포늄헥사플루오로아르세네이트, 트리페닐술포늄테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-메톡시페닐디페닐술포늄테트라플루오로보레이트, 4-메톡시페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스포네이트, 4-메톡시페닐디페닐술포늄헥사플루오로아르세네이트, 4-메톡시페닐디페닐술포늄트리플루오로메탄술포네이트, 4-메톡시페닐디페닐술포늄트리페닐술포늄테트라(펜타플루오로페닐)보레이트, 4-페닐티오페닐디페닐술포늄테트라플루오로보레이트, 4-페닐티오페닐디페닐술포늄헥사플루오로포스포네이트, 4-페닐티오페닐디페닐술포늄헥사플루오로아르세네이트, p-메톡시페닐-2,4-비스(트리클로로메틸)- s-트리아진, 2-(p-부톡시스티릴)-s-트리아진, 2-(p-부톡시스티릴)-5-트리클로로메틸-1,3,4-옥사디아졸, 9-페닐아크리딘, 9,10-디메틸벤즈페나진, 벤조페논/미힐러즈케톤, 헥사아릴비이미다졸/메르캅토벤즈이미다졸, 벤질디메틸케탈, 티옥산톤/아민, 트리아릴술포늄헥사플루오로포스페이트, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드 등을 들 수 있다.
또한 상기 라디칼 중합 개시제와 증감제의 조합도 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 증감제로서는, 예를 들면, 티옥산톤, 페노티아진, 클로로티옥산톤, 크산톤, 안트라센, 디페닐안트라센, 루프렌 등을 들 수 있다. 상기 라디칼 중합 개시제 및/또는 상기 증감제를 첨가하는 경우는, 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여, 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하가 더욱 바람직하며, 0.1~3질량부의 범위 내가 보다 바람직하다.
상기 용제로서는, 예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, n-부틸벤젠, 디에틸벤젠, 테트랄린, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 아세트산에틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, γ-부틸로락톤, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, t-부틸알코올, 디아세톤알코올, 글리세린, 모노아세틸렌, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 에틸렌글리콜모노 메틸에테르, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등이다. 용제는 단일 화합물이어도 되고, 또는 혼합물이어도 된다. 이들 용제 중에서도 비점이 60~250℃인 것이 바람직하고, 60~180℃인 것이 특히 바람직하다. 60℃보다 낮으면 도포 공정에서 용매가 휘발하여 막의 두께에 편차가 생기기 쉽고, 250℃보다 높으면 탈용매 공정에서 감압해도 용매가 잔류하거나, 고온에서의 처리에 의한 열중합을 유발하는 등 하여 배향성이 저하하는 경우가 있다.
또한 본 발명의 중합성 조성물에, 또한 광학 활성 화합물을 함유시킴으로써 액정 골격의 나선 구조를 내부에 가지는 고분자를 얻을 수 있고, 콜레스테릭 액정상을 고정화시킬 수 있다. 이러한 광학 활성 화합물을 함유시키는 경우, 본 발명의 중합성 조성물(단, 용제를 제외) 100질량부에 대하여, 0.1~100질량부의 범위 내가 바람직하고, 1~50질량부가 보다 바람직하다. 이러한 광학 활성 화합물로서는, 예를 들면 하기 [화학식 67]~[화학식 85]의 화합물을 들 수 있다.
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또한 본 발명의 중합성 조성물은 공기 계면측에 분포하는 배제 체적 효과를 가지는 계면활성제를 더 함유시키는 것이 바람직하다. 계면활성제는 중합성 조성물을 지지 기판 등에 도포하는 것을 용이하게 하거나, 액정상의 배향을 제어하는 등의 효과를 얻어지는 것이 바람직하다. 이러한 계면활성제로서는, 예를 들면, 4급 암모늄염, 알킬아민옥사이드, 폴리아민 유도체, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 축합물, 폴리에틸렌글리콜 및 그 에스테르, 라우릴황산나트륨, 라우릴황산암모늄, 라우릴황산아민류, 알킬 치환 방향족 술폰산염, 알킬인산염, 퍼플루오로알킬술폰산염, 퍼플루오로알킬카르본산염, 퍼플루오로알킬에틸렌옥시드 부가물, 퍼플루오로알킬트리메틸암모늄염 등을 들 수 있다. 계면활성제의 바람직한 사용 비율은 계면활성제의 종류, 조성물의 성분비 등에 의존하는데, 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여 0.01~5질량부의 범위인 것이 바람직하고, 0.05~1질량부의 범위 내가 보다 바람직하다.
또한 본 발명의 중합성 조성물에는 필요에 따라 첨가물을 더 함유해도 된다. 중합성 조성물의 특성을 조제하기 위한 첨가물로서는, 예를 들면, 보존 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 무기물, 유기물 등의 미립자화물, 폴리머 등의 기능성 화합물 등을 들 수 있다.
상기 보존 안정제는 중합성 조성물의 보존 안정성을 향상시키는 효과를 부여할 수 있다. 사용할 수 있는 안정제로서는, 예를 들면, 히드로퀴논, 히드로퀴논모노알킬에테르류, 제3부틸카테콜류, 피로갈롤류, 티오페놀류, 니트로화합물류, 2-나프틸아민류, 2-히드록시나프탈렌류 등을 들 수 있다. 이것들을 첨가할 경우는, 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여, 1질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이하가 특히 바람직하다.
상기 산화 방지제로서는, 특별히 제한 없이 공지의 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 히드로퀴논, 2,6-디-t-부틸-p-크레졸, 2,6-디-t-부틸페놀, 트리페닐포스파이트, 트리알킬포스파이트 등을 들 수 있다.
상기 자외선 흡수제로서는, 특별히 제한 없이 공지의 화합물을 사용할 수 있으며, 예를 들면, 살리실산에스테르계 화합물, 벤조페놀계 화합물, 벤조트리아졸계 화합물, 시아노아크릴레이트계 화합물 또는 니켈 착염계 화합물 등에 의해 자외선 흡수 능력을 부여한 것이어도 된다.
상기 미립자화물은 광학(굴절율) 이방성(Δn)을 조정하거나, 중합체의 강도를 높이기 위해 사용할 수 있다. 미립자화물의 재질로서는 무기물, 유기물, 금속 등을 들 수 있고, 응집 방지를 위해 미립자화물은 0.001~0.1㎛의 입자지름이 바람 직하게 이용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.001~0.05㎛의 입자지름이다. 입자지름의 분포는 샤프한 것이 바람직하다. 본 발명의 중합성 조성물 100질량부에 대하여 미립자화물은 0.1~30질량부의 범위 내에서 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 무기물로서는, 예를 들면, 세라믹스, 불소금운모, 불소4규소운모, 테니오라이트, 불소버미큘라이트, 불소헥토라이트, 헥토라이트, 사포나이트, 스티븐사이트, 몬모릴로나이트, 바이델라이트, 카올리나이트, 플라이폰타이트, ZnO, TiO2, CeO2, Al2O3, Fe2O3, ZrO2, MgF2, SiO2, SrCO3, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Ga(OH)3, Al(OH)3, Mg(OH)2, Zr(OH)4 등을 들 수 있다. 또한 탄산칼슘의 침상(針狀) 결정 등의 미립자는 광학 이방성을 가지고, 이러한 미립자에 의해 중합체의 광학 이방성을 조절할 수 있다. 상기 유기물로서는, 예를 들면 카본나노튜브, 풀러린(fullerene), 덴드리머(dendrimer), 폴리비닐알코올, 폴리메타크릴레이트, 폴리이미드 등을 들 수 있다.
상기 폴리머는 중합체의 전기 특성이나 배향성을 제어할 수 있고, 상기 용제에 가용성의 고분자 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 고분자 화합물로서는, 예를 들면, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리에폭사이드, 폴리에스테르, 폴리에스테르폴리올 등을 들 수 있다.
다음으로 본 발명의 중합체에 대하여 설명한다.
본 발명의 중합체는 상기 중합성 조성물을 용매에 용해한 후 지지 기판에 도포하여, 중합성 조성물 중의 액정 분자를 배향시킨 상태로 탈용매하고, 이어서 에 너지선을 조사하여 중합함으로써 얻을 수 있다.
상기 지지 기판으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 예로서는 유리판, 폴리에틸렌테레프탈레이트판, 폴리카보네이트판, 폴리이미드판, 폴리아미드판, 폴리메타크릴산메틸판, 폴리스티렌판, 폴리염화비닐판, 폴리테트라플루오로에틸렌판, 셀룰로오스판, 실리콘판, 반사판, 시클로올레핀 폴리머, 방해석판 등을 들 수 있다. 이러한 지지 기판상에 폴리이미드 배향막 또는 폴리비닐알코올 배향막을 마련한 것을 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 지지 기판에 도포하는 방법으로서는, 공지의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들면 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법 및 유연(流涎) 성막법 등을 사용할 수 있다. 또한 상기 중합체의 막 두께는 용도 등에 따라 적절히 선택되는데, 바람직하게는 0.05~10㎛의 범위에서 선택된다.
본 발명의 중합성 조성물 중의 액정 분자를 배향시키는 방법으로서는, 예를 들면 지지 기판상에 사전에 배향처리를 실시하는 방법을 들 수 있다. 배향처리를 실시하는 바람직한 방법으로서는, 각종 폴리이미드계 배향막 또는 폴리비닐알코올계 배향막으로 이루어지는 액정 배향층을 지지 기판상에 마련하고, 러빙(rubbing) 등의 처리를 행하는 방법을 들 수 있다. 또한 지지 기판상의 조성물에 자장이나 전장 등을 인가하는 방법 등도 들 수 있다.
본 발명의 중합성 조성물을 중합시키는 방법은 열 또는 전자파를 사용하는 공지의 방법을 적용할 수 있다. 전자파에 의한 중합반응으로서는, 라디칼 중합, 음 이온 중합, 양이온 중합, 배위 중합, 리빙 중합 등을 들 수 있다. 중합성 조성물이 액정상을 나타내는 조건하에서, 중합을 행하게 하는 것이 용이하기 때문이다. 또한 자장이나 전장을 인가하면서 가교시키는 것도 바람직하다. 지지 기판상에 형성한 액정 (공)중합체는 그대로 사용해도 되지만, 필요에 따라, 지지 기판으로부터 박리하거나, 다른 지지 기판에 전사하는 등 하여 사용해도 된다.
상기 전자파의 바람직한 종류는 자외선, 가시광선, 적외선 등이다. 전자선, X선 등의 전자파를 사용해도 된다. 통상은 자외선 또는 가시광선이 바람직하다. 바람직한 파장의 범위는 150~500㎚이다. 더욱 바람직한 범위는 250~450㎚이고, 가장 바람직한 범위는 300~400㎚이다. 광원은 저압 수은 램프(살균 램프, 형광 케미컬 램프, 블랙 라이트), 고압 방전 램프(고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프), 또는 쇼트 아크 방전 램프(초고압 수은 램프, 크세논 램프, 수은 크세논 램프) 등을 들 수 있는데, 초고압 수은 램프가 바람직하게 사용할 수 있다. 광원으로부터의 광은 그대로 중합성 조성물에 조사해도 되고, 필터에 의해 선택한 특정의 파장(또는 특정의 파장영역)을 중합성 조성물에 조사해도 된다. 바람직한 조사 에너지 밀도는 2~5000mJ/㎠이고, 더욱 바람직한 범위는 10~3000mJ/㎠이며, 특히 바람직한 범위는 100~2000mJ/㎠이다. 바람직한 조도는 0.1~5000㎽/㎠이고, 더욱 바람직한 조도는 1~2000㎽/㎠이다. 중합성 조성물이 액정상을 가지도록 전자파를 조사할 때의 온도를 설정할 수 있는데, 바람직한 조사 온도는 100℃이하이다. 100℃이상의 온도에서는 열에 의한 중합이 일어날 수 있으므로 양호한 배향이 얻어지지 않을 때가 있다.
본 발명의 중합체는 광학 이방성을 가지는 성형체로서 이용할 수 있다. 이 성형체의 용도로서는, 예를 들면, 위상차판(1/2 파장판, 1/4 파장판 등), 편광 소자, 이색성(二色性) 편광판, 액정 배향막, 반사 방지막, 선택 반사막, 시야각 보상막 등의 광학 보상에 사용할 수 있다. 그 외에도, 액정 렌즈, 마이크로 렌즈 등의 광학 렌즈, 고분자 분산형 액정(PDLC) 전자 페이퍼, 디지털 페이퍼 등의 정보기록재료에도 이용할 수 있다.
이하, 합성예, 제조예 및 실시예로서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하의 합성예, 제조예 및 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니다. 또한 하기 합성예 1~10은 본 발명의 중합성 화합물의 제조예를 나타내는 것이고, 하기 제조예 1은 본 발명의 중합성 조성물의 조제예, 및 상기 중합성 조성물을 사용한 본 발명의 중합체의 제조예를 나타내는 것이며, 하기 실시예 1 및 2는 본 발명의 중합체의 평가예를 나타내는 것이다.
[합성예 1](화합물 No.5의 제조)
화합물 No.5를 [화학식 86]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00086
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 메틸히드로퀴논 2.48g(19.98mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도 조건에서 1시간 교반하였다. 교반 후 물 500㎖에 첨가하여 생긴 석출물을 여과 분별하고, 또한 메탄올 용액에 상기 석출물을 첨가하여, 교반에 의한 세정을 행하고, 여과 분별하여 백색 결정 12.2g을 얻었다(수율 79%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.5로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.4-2.0(m:16H), 2.3(s:3H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.1-7.3(m:7H), 7.8(t:4H), 8.1(d:2H), 8.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법(錠劑法)](㎝-1)
478, 567, 675, 745, 806, 872, 899, 937, 1015, 1061, 1173, 1200, 1277, 1339, 1393, 1416, 1470, 1628, 1724, 2862, 2939, 3062
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차(示差) 주사(走査) 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00087
[합성예 2](화합물 No.14의 제조)
화합물 No.14를 [화학식 88]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00088
질소 분위기하에 있어서, 6-(2-아크릴로일옥시에톡시)나프탈렌-2-카르본산 10g(34.93mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 45g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 4.4g(38.41mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 9.54g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.04g(0.29mmol) 및 프로필히드로퀴논 2.39g(15.70mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하여, 여과, 감압 농축을 행하고, 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하여 백색 결정 6.0g을 얻었다(수율 56%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.14로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
0.95(t:3H), 1.69(q:2H), 2.64(t:2H), 4.30-4.51(m:4H), 4.51-4.73(m:4H), 5.78-6.62(m:6H), 7.10-7.40(m:7H), 7.82(d:2H), 7.93(d:2H), 8.19(d:2H), 8.72(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
471, 590, 745, 810, 953, 1069, 1169, 1192, 1273, 1411, 1477, 1628, 1724, 2870, 3425
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00089
[합성예 3](화합물 No.18의 제조)
화합물 No.18을 [화학식 90]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00090
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 프로필히드로퀴논 3.04g(19.98mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여, 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/톨루엔의 혼합 용매로 정석(晶析)을 행하여 백색 결정 11.0g을 얻었다(수율 69%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.18로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
0.9(t:3H), 1.3-2.1(m:18H), 2.6(t:2H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.0-7.3(m:7H), 7.8(t:4H), 8.2(d:2H), 8.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
471, 502, 586, 745, 806, 941, 961, 991, 1065, 1169, 1196, 1273, 1339, 1393, 1470, 1624, 1724, 2862, 2939, 3062
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00091
[합성예 4](화합물 No.22의 제조)
화합물 No.22를 [화학식 92]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00092
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 t-부틸히드로퀴논 3.32g(19.97mmol)을 첨가하고, 50℃이하의 온도에서 2시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 60g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/톨루엔의 혼합 용매로 정석을 행하여 백색 결정 7.7g을 얻었다(수율 47%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.22로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.3-2.0(m:25H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.2-7.4(m:7H), 7.9(t:4H), 8.2(d:2H), 8.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
478, 748, 810, 856, 895, 934, 964, 988, 1011, 1061, 1165, 1170, 1273, 1389, 1470, 1624, 1728, 2858, 2947
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00093
[합성예 5](화합물 No.24의 제조)
화합물 No.24를 [화학식 94]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00094
질소 분위기하에 있어서, 6-아크릴로일옥실나프탈렌-2-카르본산 14.53g(59.98mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 80g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 8.25g(72.02mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 15.77g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.04g(0.29mmol) 및 2-페닐히드로퀴논 5.59g(30.02mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 40g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하여, 여과, 감압 농축을 행하고, 잔사를 톨루엔으로 세정하여 백색 결정 9.8g을 얻었다(수율 52%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.24로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
6.0-6.8(m:6H), 7.2-8.3(m:24H), 8.6(s:1H), 8.8(s:1H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
478, 702, 741, 764, 806, 914, 934, 988, 1018, 1076, 1157, 1184, 1246, 1265, 1400, 1474, 1504, 1628, 1724, 2858
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 171.7℃에 있어서 융점을 확인하였다.
[합성예 6](화합물 No.25의 제조)
화합물 No.25를 [화학식 95]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00095
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 페닐히드로퀴논 3.72g(19.98mmol)을 첨가하고 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 60g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/톨루엔의 혼합 용매로 정석을 행하여 백색 결정 13.3g을 얻었다(수율 80%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.25로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.4-2.0(m:16H), 4.1(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.1-8.2(m:18H), 8.5(s:1H), 8.7(s:1H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
478, 583, 698, 745, 810, 856, 876, 899, 941, 988, 1022, 1061, 1119, 1165, 1200, 1273, 1342, 1389, 1408, 1474, 1624, 1720, 2858, 2939, 3067
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00096
[합성예 7](화합물 No.27의 제조)
화합물 No.27을 [화학식 97]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00097
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g 및 메톡시히드로퀴논 2.80g(19.98mmol)을 첨가하고, 0℃이하를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 60g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/아세트산에틸의 혼합 용매로 정석을 행하여 백색 결정 5.6g을 얻었다(수율 36%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.27로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.4-2.1(m:16H), 3.8(s:3H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 6.9-7.3(m:7H), 7.8(t:4H), 8.1(d:2H), 8.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
475, 583, 745, 810, 853, 945, 1034, 1061, 1173, 1273, 1342, 1389, 1470, 1508, 1624, 1728, 2862, 2939
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00098
[합성예 8](화합물 No.40의 제조)
화합물 No.40을 [화학식 99]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00099
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 2,5-디히드록시페닐에틸케톤 3.32g(19.98mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/아세트산에틸의 혼합 용매로 세정하여 백색 결정 8.6g을 얻었다(수율 53%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.40으로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.1(t:3H), 1.4-2.0(m:16H), 2.9(q:2H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.2-8.2(m:15H), 6.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
478, 745, 810, 872, 937, 988, 1061, 1123, 1180, 1273, 1342, 1389, 1412, 1470, 1624, 1690, 1724, 2862, 2939
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00100
[합성예 9](화합물 No.47의 제조)
화합물 No.47을 [화학식 101]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00101
질소 분위기하에 있어서, 6-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)나프탈렌-2-카르본산 13.70g(40.00mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 60g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 5.50g(48.01mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 10.51g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 2,5-디히드록시안식향산메틸 3.36g(19.98mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하고, 여과, 감압 농축을 행하여, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔)로 정제하고, 또한 메탄올/아세트산에틸의 혼합 용매로 세정하여 백색 결정 8.6g을 얻었다(수율 53%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.47로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
1.5-2.0(m:16H), 3.7(s:3H), 4.2(q:8H), 5.7-6.5(m:6H), 7.3-8.2(m:15H), 8.7(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
475, 548, 586, 675, 741, 772, 810, 856, 876, 914, 941, 980, 1015, 1057, 1126, 1169, 1200, 1277, 1342, 1389, 1408, 1435, 1470, 1624, 1720, 1732, 2862, 2947, 3063
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00102
[합성예 10](화합물 No.59의 제조)
화합물 No.59를 [화학식 103]에 나타내는 반응식을 따라 하기의 순서로 합성하였다.
Figure 112009021429191-PCT00103
질소 분위기하에 있어서, 6-(2-(2-아크릴로일옥시에톡시)에톡시)나프탈렌-2-카르본산 5g(15.14mmol)을 테트라히드로푸란(THF) 20g에 용해하여, -30℃까지 냉각 후 메탄술포닐클로리드(MsCl) 1.91g(16.67mmol)을 첨가하고, 트리에틸아민(TEA) 4.12g을 적하하였다. 적하 종료 후 1시간 교반하여, 4-디메틸아미노피리딘(DMAP) 0.02g(0.15mmol) 및 프로필히드로퀴논 1.04g(6.83mmol)을 첨가하고, 0℃이하의 온도를 유지하면서 1시간 교반하였다. 교반 후 아세트산에틸 40g 및 물 20g을 첨가하고 유수 분리를 행하여 유기층을 추출해 물 세정을 행하였다. 세정 후 유기층에 황산마그네슘염을 첨가해 탈수하여, 여과, 감압 농축을 행하고, 잔사를 실리카겔 컬럼 크로마토그래피(전개 용매: 톨루엔/아세트산에틸 혼합 용매)로 정제하여 백색 결정 2.2g을 얻었다(수율 41%). 얻어진 백색 결정에 대하여 분석을 행한 바, 목적물인 화합물 No.59로 식별되었다. 이들 분석 결과에 대하여 하기에 나타낸다.
(1)1H-NMR[CDCl3](ppm)
0.94(t:3H), 1.69(q:2H), 2.63(t:2H), 3.74-4.02(m:8H), 4.20-4.50(m:8H), 5.70-6.60(m:6H), 7.06-7.40(m:7H), 7.81(dd:2H), 7.91(d:2H), 8.18(dd:2H), 8.71(s:2H)
(2)IR[KBr 정제법](㎝-1)
478, 748, 810, 949, 1069, 1142, 1169, 1196, 1277, 1408, 1477, 1624, 1724, 2878, 3433
(3)상전이 온도
이 화합물을 시차 주사 열량 분석장치(서모 플러스 DSC-8230; 가부시키가이샤 리가쿠 제품)로 질소 분위기하(50㎖/min), 5℃/min의 속도로 실온(20~30℃)에서 150℃까지 측정한 결과, 하기의 상전이 온도를 확인하였다.
Figure 112009021429191-PCT00104
[제조예 1](중합체의 제작)
하기의 순서([1]시료의 조제, [2]지지 기판의 제작, [3]지지 기판에의 도포)를 따라 본 발명의 중합성 조성물로부터 중합체를 제작하였다.
[1]중합성 조성물 용액의 조제
표 1에 기재된 중합성 조성물 1.0g을 용매(시클로헥사논/2-부타논=1/1(질량 비)) 4.0g에 첨가하여 용해하고, 라디칼 중합 개시제(N-1919; 가부시키가이샤 아데카 제품) 0.03g을 첨가하여 완전히 용해한 후에, 0.45㎛ 필터로 여과처리를 실시하여 중합성 조성물 용액을 조제하였다.
[2]지지 기판의 제작
중성 세제로 세정 후 순수로 씻어내어 건조한 유리판에 폴리비닐알코올 5% 수용액을 스핀 코터로 균일하게 도공하고, 100℃로 3분간 건조시켰다. 건조 후 유리 기판에 지지된 폴리비닐알코올의 표면을 레이온 천으로 일정 방향으로 문질러 지지 기판을 제작하였다.
[3]지지 기판에의 도포
상기 [1]에서 조제한 중합성 조성물 용액을 상기 [2]에서 제작한 지지 기판상에 스핀 코터로 도공을 행하였다. 도공은 막 두께가 약 1.0㎛가 되도록 스핀 코터의 회전수 및 시간을 조정하여 실시하였다. 도공 후 핫플레이트를 사용해 100℃로 3분간 건조하여 실온하에서 3분간 냉각한 후에, 고압 수은등(120W/㎠)으로 20초간 조사해 막을 경화시켜 중합체를 얻었다.
[실시예 1, 2 및 비교예 1~3]
상기의 방법으로 얻어진 중합체에 대하여, 하기의 시험을 실시하고, 이들 결과에 대하여 표 1에 함께 나타낸다.
(1)막 표면의 상태
얻어진 중합체의 막 표면을 육안으로 관찰하고, 막 표면이 매끄러운 경우는 ○, 막 표면의 일부에 얼룩이 있거나, 점착성(tackiness)이 있는 경우는 △, 막 표 면에 요철이 생겼거나, 백탁한 경우는 ×로 하였다.
(2)배향의 균질성
중합체의 균질성에 대해 편광 현미경을 사용하여 평가하였다. 시료를 크로스니콜하에서 중합체를 설치한 스테이지를 회전시킴으로써, 중합체의 배향상태를 관찰하여 막의 균질성에 대해 평가하였다. 중합체의 배향이 균일하게 얻어져 있으면 ○, 배향이 얻어져도 불균일하면 △, 중합체에 결정 등이 발생하여 배향이 전혀 얻어져 있지 않으면 ×로 하였다.
(3)리타데이션(R)
상기 제조예 1에서 얻은 중합체에 대하여, 편광 현미경을 사용해 세나르몬법(Senarmont Method)에 근거하여 실온 25℃로 파장 546㎚에서의 리타데이션(R)을 측정하였다.
(4)막 두께(d)
얻어진 중합체에 대하여, 촉침식(觸針式) 표면 형상 측정기(Dektak 6M; 가부시키가이샤 아루밧쿠 제품)를 사용해 실온 25℃에서 막 두께(d)를 측정하였다.
(5)광학(굴절율) 이방성(Δn)
중합체의 광학(굴절율) 이방성은 하기식(3)의 리타데이션 관계식에 있어서 상기의 리타데이션(R) 및 막 두께(d)를 대입하여 산출하였다.
광학(굴절율) 이방성(Δn)=리타데이션(R)/막 두께(d)…(3)
Figure 112009021429191-PCT00105
상기 표 1에 있어서, 본 발명의 중합성 화합물이 아닌 비교 화합물 1 또는 비교 화합물 2를 사용하여 제작한 중합체는 중합성 화합물이 용매에 용해하지 않거나, 혹은 실온 부근에서 액정상이 발현하지 않아 액정상의 고정화가 얻어지지 않았다. 또한 비교 화합물 3의 중합성 화합물을 사용하여 제작한 중합체는, 액정상의 고정화는 가능했지만, 막 표면의 일부에 배향에 편차가 있어 리타데이션이나 광학(굴절율) 이방성(Δn) 등의 광학 특성은 만족할 수 있는 것은 아니었다.
그것에 대하여, 실시예 1 및 실시예 2로부터 본 발명의 중합성 화합물을 사용해 제작한 중합체는 배향이 균일하고, 광학(굴절율) 이방성(Δn)이 큰 중합체가 얻어졌다.
이상으로부터, 본 발명의 중합성 화합물을 사용해 제작한 중합체는 균일한 제막 제어 및 뛰어난 광학 특성이 얻어지는 것으로서, 디스플레이용 광학 필름에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 중합성 화합물, 및 상기 중합성 화합물을 함유하는 중합성 조성물은 실온 부근에 있어서 액정상태로 중합 가능하며, 용매 용해성이 뛰어나다. 상기 중합성 화합물 및 상기 중합성 조성물을 광중합시킴으로써 제작되는 본 발명의 중합체는 균일한 막 상태를 유지하며, 배향 제어 및 광학 특성이 뛰어난 액정 물질로서 유용하다.

Claims (10)

  1. 하기 일반식(1)로 표현되는 것을 특징으로 하는 중합성 화합물.
    [화학식 1]
    Figure 112009021429191-PCT00106
    (식(1) 중 Z1 및 Z2는 (메타)아크릴로일옥시기를 나타내고, X1 및 X2는 서로 독립적으로 단결합, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기, 에테르 결합, -COO-, -OCO-, -OCOO-, 치환기를 가져도 되는 6원환, 또는 이들의 조합을 나타내며, R1은 -R', -OR', -CO-R' 또는 -OCO-R'를 나타내고, R'는 할로겐원자, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기 또는 치환기를 가져도 되는 6원환을 나타내며, 상기 알킬기 중의 -CH2-는 유황원자 또는 산소원자로 치환되어 있어도 되고, 상기 알킬기 중의 수소원자는 할로겐원자 또는 니트릴기로 치환되어 있어도 된다. 상기 치환기는 수소원자, 할로겐원자, 니트릴기, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬기, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알콕시기, 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알케닐기를 나타내고, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 -CH2-는 유황원자 또는 산소원자로 치환되어 있어도 되며, 상기 알킬기, 상기 알콕시기 및 상기 알케닐기 중의 수소원자는 할로겐원자 또는 니트릴기로 치 환되어 있어도 된다. L1 및 L2는 서로 독립적으로 단결합, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH2O-, -OCH2-, -CO0- 또는 -OC0-의 어느 1종을 나타내고, m은 1~4의 정수를 나타내며, 복수의 R1은 각각 다른 것이어도 된다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 일반식(1) 중 L1이 -COO-, L2가 -OC0-로 표시되는 것을 특징으로 하는 중합성 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 일반식(1) 중의 Z1-X1- 및 Z2-X2-가 하기식(2)로 표현되는 구조인 것을 특징으로 하는 중합성 화합물.
    [화학식 2]
    Figure 112009021429191-PCT00107
    (식(2) 중 R2는 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R3은 단결합, 탄소원자수 1~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기, 혹은 에테르 결합 및/또는 에스테르 결합으로 중단된 탄소원자수 2~8인 분기를 가져도 되는 알킬렌기를 나타내며, n은 0~5의 정수를 나타내고, n이 2 이상의 정수인 경우, 복수의 R3은 각각 다른 것이어도 된다.)
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 중합성 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    또한 액정 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 중합성 조성물.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    또한 광학 활성 화합물을 함유하고, 콜레스테릭 액정상을 발현하는 것을 특징으로 하는 중합성 조성물.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    또한 라디칼 중합 개시제를 함유하는 것을 특징으로 하는 중합성 조성물.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 조성물을 광중합시킴으로써 제작된 것을 특징으로 하는 중합체.
  9. 제8항에 있어서,
    광학 이방성을 가지는 것을 특징으로 하는 중합체.
  10. 제8항 또는 제9항에 기재된 중합체를 사용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 광학 필름.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150131142A (ko) * 2013-03-12 2015-11-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 광 반응성기를 갖는 가교성 화합물을 함유하는 액정 배향제
KR20200078706A (ko) * 2012-10-19 2020-07-01 제온 코포레이션 중합성 화합물, 중합성 조성물, 고분자, 및 광학 이방체

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101952390B (zh) * 2008-02-22 2013-10-16 株式会社艾迪科 含有聚合性化合物的液晶组合物和使用该液晶组合物的液晶显示元件
JP5384950B2 (ja) * 2009-01-06 2014-01-08 株式会社Ａｄｅｋａ 重合性液晶化合物を含有する重合性液晶組成物及び該重合性液晶組成物の重合物を含有する光学異方性膜
JPWO2010116565A1 (ja) * 2009-04-08 2012-10-18 シャープ株式会社 液晶表示装置、液晶表示装置の製造方法、光重合体膜形成用組成物、及び、液晶層形成用組成物
EP2480628B1 (de) 2009-09-25 2013-07-03 Merck Patent GmbH Verbindungen für ein flüssigkristallines medium und dieses enthaltende hochfrequenzbauteile
US20120241664A1 (en) * 2009-12-17 2012-09-27 Basf Se Liquid-crystalline mixtures
JP5708972B2 (ja) * 2010-03-31 2015-04-30 Dic株式会社 重合性液晶組成物、及び、それを用いたコレステリック反射フィルム、反射型偏光板
CN102947418B (zh) * 2010-04-20 2015-01-07 巴斯夫欧洲公司 具有线条纹理或指纹纹理的聚合膜
US9222024B2 (en) 2010-04-20 2015-12-29 Basf Se Polymerized films with line texture or fingerprint texture
DE102011015546A1 (de) * 2010-04-26 2012-01-26 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare Verbindungen und ihre Verwendung in Flüssigkristallmedien und Flüssigkristallanzeigen
TWI622598B (zh) * 2011-03-29 2018-05-01 Dainippon Ink & Chemicals 聚合性化合物、聚合性組成物及光學各向異性體
US9127104B2 (en) * 2012-06-28 2015-09-08 Lg Chem, Ltd. Polymerizable liquid crystal compound, a liquid crystal composition comprising the compound, and an optically anisotropic body
CN103242863B (zh) * 2013-04-19 2015-07-29 北京京东方光电科技有限公司 液晶复合材料、显示面板、显示装置及显示面板制造方法
WO2014189040A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 富士フイルム株式会社 偏光板およびその製造方法ならびに転写材料
CN105527758B (zh) * 2016-02-22 2018-06-15 京东方科技集团股份有限公司 一种配向组合物、配向膜及其配向方法、显示面板
KR102285438B1 (ko) * 2018-11-27 2021-08-02 주식회사 엘지화학 아크릴산 에스테르 화합물 제조 방법

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452993A (en) 1982-05-24 1984-06-05 Celanese Corporation Anisotropic heat-curable acrylic-terminated monomers
NL8802832A (nl) 1988-02-29 1989-09-18 Philips Nv Methode voor het vervaardigen van een gelaagd element en het aldus verkregen element.
NL8901167A (nl) 1989-05-10 1990-12-03 Philips Nv Methode voor de vervaardiging van een polarisatiefilter, een aldus verkregen polarisatiefilter en een display dat voorzien is van het polarisatiefilter.
JP3228348B2 (ja) * 1992-07-03 2001-11-12 キヤノン株式会社 高分子液晶化合物、液晶組成物および液晶素子
JPH06240260A (ja) 1993-02-17 1994-08-30 Dainippon Ink & Chem Inc 液晶組成物
DE4408170A1 (de) 1994-03-11 1995-09-14 Basf Ag Neue polymerisierbare flüssigkristalline Verbindungen
DE4408171A1 (de) 1994-03-11 1995-09-14 Basf Ag Neue polymerisierbare flüssigkristalline Verbindungen
JP3978624B2 (ja) 1997-06-30 2007-09-19 大日本インキ化学工業株式会社 液晶性（メタ）アクリレート化合物と液晶組成物及びこれを用いた光学異方体
US6912417B1 (en) 2002-04-05 2005-06-28 Ichor Medical Systmes, Inc. Method and apparatus for delivery of therapeutic agents
JP2003313250A (ja) 2002-04-19 2003-11-06 Dainippon Ink & Chem Inc 重合性液晶組成物及び光学異方体
JP4576832B2 (ja) 2003-01-06 2010-11-10 チッソ株式会社 重合性化合物およびその重合体
US7157124B2 (en) 2003-01-06 2007-01-02 Chisso Petrochemical Corporation Polymerizable compounds and their polymers
JP4802479B2 (ja) * 2004-02-18 2011-10-26 Ｊｎｃ株式会社 重合性ビナフタレン誘導体
JP2005309255A (ja) 2004-04-23 2005-11-04 Asahi Denka Kogyo Kk 配向性高分子
CN101052613B (zh) 2004-11-04 2011-04-13 株式会社艾迪科 聚合性化合物和含有该聚合性化合物的组合物
DE102005022642A1 (de) * 2005-05-11 2006-11-16 Basf Ag 2,6-Naphthylreste enthaltende Verbindungen
JP2007121996A (ja) * 2005-09-28 2007-05-17 Fujifilm Corp 光学補償シートならびに、これを用いた偏光板および液晶表示装置
JP2007119415A (ja) * 2005-10-31 2007-05-17 Adeka Corp 縮合環を有する重合性液晶化合物並びに該重合性液晶化合物の単独重合物及び共重合物
JP4545095B2 (ja) * 2006-01-11 2010-09-15 株式会社Ａｄｅｋａ 新規重合性化合物
US7879256B2 (en) 2006-03-31 2011-02-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Liquid crystal compositions, polymer networks derived therefrom and process for making the same
JP2007332291A (ja) * 2006-06-15 2007-12-27 Dainippon Printing Co Ltd 液晶組成物、カラーフィルタおよび液晶表示装置
JP4818047B2 (ja) * 2006-10-02 2011-11-16 株式会社Ａｄｅｋａ 重合性組成物
JP5441311B2 (ja) * 2007-02-09 2014-03-12 株式会社Ａｄｅｋａ 重合性組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200078706A (ko) * 2012-10-19 2020-07-01 제온 코포레이션 중합성 화합물, 중합성 조성물, 고분자, 및 광학 이방체
KR20150131142A (ko) * 2013-03-12 2015-11-24 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 광 반응성기를 갖는 가교성 화합물을 함유하는 액정 배향제

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008081631A1 (ja) 2008-07-10
JP2008179654A (ja) 2008-08-07
EP2067796B1 (en) 2013-05-29
CN101528786B (zh) 2011-08-17
EP2067796A1 (en) 2009-06-10
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