TWI494316B - Polymerizable chiral compounds - Google Patents

Polymerizable chiral compounds Download PDF

Info

Publication number
TWI494316B
TWI494316B TW098123177A TW98123177A TWI494316B TW I494316 B TWI494316 B TW I494316B TW 098123177 A TW098123177 A TW 098123177A TW 98123177 A TW98123177 A TW 98123177A TW I494316 B TWI494316 B TW I494316B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
formula
liquid crystal
diyl
reaction
group
Prior art date
Application number
TW098123177A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201011036A (en
Inventor
Masanao Hayashi
Yutaka Nagashima
Tetuo Kusumoto
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW201011036A publication Critical patent/TW201011036A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI494316B publication Critical patent/TWI494316B/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04Ortho-condensed systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

聚合性手性化合物
本發明係關於聚合性手性化合物、及含有該化合物的聚合性液晶組成物、還有作為該聚合性液晶組成物的硬化物的光學各向異性體。
近年來伴隨著資訊化社會的發展,液晶顯示器所必需的偏轉板、相位差板等中採用的光學各向異性體的重要性日益增加。光學各向異性體所必要的光學特性根據目的而不同,從而需要具有符合目的之特性的化合物。另外,不僅光學特性,化合物的聚合速度、溶解性、熔點、玻璃轉化點、聚合物的透明性、聚合物的機械強度等也成為重要的因素。
近年來使用了聚合性膽固醇型液晶的圓偏光分離功能元件被有效用作亮度提高膜。膽固醇型液晶通常可以藉由對向列型液晶添加光學活性化合物(以下稱為手性化合物)進行調製。作為液晶元件的光學補償膜為了從紫外線區域至可見光區域得到圓偏光分離功能,需要形成節距(p)非常短的螺旋結構。分子螺旋的節距p根據式(a)與液晶組成物中的手性化合物的濃度c成反比。比例常數為手性化合物的螺旋扭力(HTP)。為了得到短的節距,增加手性化合物的濃度或者增強扭力即可得到。
但是大量配合手性化合物時,由於液晶性、溶解性、聚合物的透明性等光學特性降低和高價的手性化合物引起的高成本化故不佳。因此,期望採用HTP(螺旋扭力)強的手性化合物的液晶組成物。作為如此顯示強的HTP的化合物,已提出了具有環結構的光學活性部位的手性化合物(參照專利文獻1和2)。在這些專利文獻中揭示了基於1,4:3,6-二去水-D-甘露醇(異甘露醇)、二去水-D-山梨醇(異山梨醇)等光學活性化合物的具有強HTP的聚合性手性化合物。但是,這些光學活性化合物均存在熔點高、溶解性差、與一部分液晶化合物的相溶性低等問題(專利文獻1)。另外,為了提高溶解性而使結構形成非對稱的化合物雖然在溶解性方面有了一定程度的改善,但是由於製造繁雜,故存在成為光學各向異性體的高價格化的主要原因的問題(專利文獻2)。
專利文獻1:日本專利特表平9-506088號公報
專利文獻2:日本專利特開2003-137887號公報
本發明所欲解決之問題是提供具有強HTP和低熔點的聚合性手性化合物。
本申請案發明人對聚合性化合物中的各種取代基進行了研究,結果發現具有特定結構的聚合性化合物可以解決上述問題,從而完成了本發明。
本發明提供由通式(I)表示的聚合性手性化合物,提供以該化合物為構成構件的液晶組成物、還有使用了該液晶組成物的光學各向異性體。
上述通式(I)為:
(式中R1 和R2 相互獨立,表示聚合性基團,S1 和S2 相互獨立,表示間隔基團(spacer group),Y1 和Y2 相互獨立,表示-CH2 CH2 COO-、-OCOCH2 CH2 -、-OCOOS3 O-、-OS3 OCOO-、-CH=CH-COO-和-OCOCH=CH-,S3 表示碳原子數2~6的烷基和烷氧基,A1 和A4 獨立地表示1,4-伸苯基和萘-2,6-二基,A2 和A3 相互獨立,表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、四氫化萘-2,6-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基,A1 、A2 、A3 和A4 各自可以被烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵素、氰基或硝基取代,B1 和B2 相互獨立,表示-O-、-S-、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CO-NR11 -、-NR11 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CH2 CH2 -COO-、-OOC-CH2 CH2 -、-NR11 -CO-、-CO-NR11 -、-CO-CH=CH-、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵,X1 表示-CO-、-CH=CH-CO-、-CH2 CH2 -CO-、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-NR11 -CO-或單鍵,X2 表示-OC-、-OC-CH=CH-、-OC-CH2 CH2 -、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-CO-NR11 -或單鍵(在B1 、B2 、X1 和X2 中,R11 相互獨立,表示氫原子或碳原子1-4的烷基),m和n表示0、1或2)。
本發明的聚合性手性化合物具有強HTP和低熔點,由於為低熔點,具有與其他液晶化合物相溶的優異溶解性,可有效作為聚合性液晶組成物的構成構件。並且,由於製造方法簡便,還具有可以廉價地製造的優點。本發明的聚合性手性化合物為構成構件的聚合性液晶組成物中,聚合性手性化合物的含量可以較多,從而能夠製作具有優異的光學特性的光學各向異性體。本發明的光學各向異性體可有效用於偏轉板、相位差板、選擇反射板等用途。
在通式(I)中R1 和R2 相互獨立,表示聚合性基團,作為聚合性基團的例子可舉出下述所示的結構。
這些聚合基團藉由自由基聚合、自由基加成聚合、陽離子聚合和陰離子聚合進行硬化。特別是作為聚合方法進行紫外線聚合的情況較佳為式(R-1)、式(R-2)、式(R-4)、式(R-5)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)或式(R-15),更佳為(R-1)、式(R-2)、式(R-7)、式(R-11)或式(R-13)。
S1 和S2 相互獨立,表示間隔基團或單鍵,作為間隔基團較佳為碳原子數2~6的伸烷基,該伸烷基的碳原子可以被氧原子取代形成氧原子間沒有直接結合的基團,從液晶性和與其他的液晶化合物的相溶性的角度考慮更佳為碳原子數2~4的伸烷基。
Y1 和Y2 相互獨立,較佳為-CH2 CH2 COO-、-OCOCH2 CH2 -、-OCOOS3 O-、-OS3 OCOO-、-CH=CH-COO-、-OCOCH=CH-,S3 表示碳原子數2~6的烷基和烷氧基,更佳為-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH=CH-COO-、-OCOCH=CH-。從增大HTP和利用不飽和鍵的角度考慮特佳為-CH=CH-COO-、-OCOCH=CH-。
A1 ~A4 為具有環結構的二價基團,A1 和A4 較佳為1,4-伸苯基和萘-2,6-二基,A2 和A3 較佳為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、四氫化萘-2,6-二基。B1 和B2 較佳為-O-、-S-、-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-C2 H4 COO-、-COOC2 H4 -、-OC2 H4 O-、-OC3 H6 -、或-C3 H6 O-,從廉價地製造、液晶配向性的角度考慮更佳為-COO-、-OCO-、-OCH2 -、或-CH2 O-。
X1 表示結合基團,較佳為-CO-、-CH=CH-CO-、-CH2 CH2 -CO-、-CH2 -,X2 較佳為-OC-、-OC-CH=CH-、-OC-CH2 CH2 -、-CH2 -。特別是X1 為-CO-、X2 為-OC-的情況扭力強,因此更佳。m和n表示0、1或2,m和n較佳為0或1。
由通式(I)表示的化合物更具體而言,較佳為由下述通式(I-1)~(I-17)表示的化合物。
(式中p和q相互獨立,表示2~8的整數。)
本發明的化合物可以由以下記載的合成方法進行合成。
(製法1)通式(I-1)表示的化合物的製造
使用二環己基碳二醯胺等脫水縮合劑使對溴苯甲酸和異山梨醇進行酯化反應,進而生成物和丙烯酸羥乙酯藉由使用了鈀催化劑的赫克反應(Heck Reactions)得到異山梨醇衍生物(S-2)。
接著,在三乙胺存在下使異山梨醇衍生物(S-2)和丙烯醯氯進行酯化反應,可以得到p=2的目標化合物(I-1)。
(製法2)通式(I-7)表示的化合物的製造
6-羥基-2-萘甲酸和三氟甲烷磺醯氯反應後進一步使用二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑使異山梨醇進行酯化反應,得到異山梨醇衍生物(S-3)。
進而異山梨醇衍生物(S-3)和丙烯酸羥乙酯藉由使用了鈀催化劑的赫克反應得到異山梨醇衍生物(S-4),藉由鈀碳進行加氫反應,得到異山梨醇衍生物(S-5)。
接著,在三乙胺存在下使異山梨醇衍生物(S-5)和丙烯醯氯進行酯化反應,可以得到p=2的目標化合物(I-7)。
(製法3)通式(I-9)表示的化合物的製造
在氫氧化鈉等適當鹼存在下,使對羥基苯甲酸和苄基氯進行醚化反應而對苯酚結合保護基後,使用二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑進行酯化反應,進而藉由利用了鈀催化劑加氫的還原反應使生成物脫離苯酚保護基,得到異山梨醇衍生物(S-7)。
進而,藉由使用了三苯基膦、二異丙基偶氮二羧酸酯的光延反應(Mitsunobu reaction)使異山梨醇衍生物(S-7)和二甘醇單第三丁基醚進行醚化反應,再藉由三氟乙酸使第三丁基脫保護,得到含有羥基的異山梨醇衍生物(S-8)。
接著,在吡啶存在下使含有羥基的異山梨醇衍生物(S-8)和丙烯醯氧基乙基氯甲酸酯進行酯化反應,可以得到p=2的目標化合物(I-9)。
(製法4)通式(I-16)表示的化合物的製造
使用二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑使對硝基苯甲酸和異山梨醇進行酯化反應,進而藉由鈀碳等還原硝基,得到具有氨基的異山梨醇衍生物(S-9)。
進而,在三乙胺存在下使異山梨醇衍生物(S-9)和溴代苯甲醯氯進行酯化反應,得到醯胺化合物(S-10),接著生成物和丙烯酸羥基丁酯進行使用了鈀催化劑的赫克反應,進而在三乙胺存在下使丙烯醯氯進行酯化反應,可以得到p=4的目標化合物(I-16)。
(製法5)通式(I-17)表示的化合物的製造
使用二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑使由製法(3)合成的異山梨醇衍生物(S-7)1莫耳和6-溴-2-萘甲酸1莫耳進行酯化反應,得到異山梨醇衍生物,進而與三氟甲烷磺酸酐反應得到非對稱的異山梨醇衍生物(S-12)。
接著異山梨醇衍生物(S-12)和丙烯酸羥基乙酯進行使用了鈀催化劑的赫克反應,進而在三乙胺存在下使丙烯醯氯進行酯化反應,可以得到p=2的目標化合物(I-17)。
本發明的化合物可以適宜地用於手性向列型、手性近晶型及膽固醇型液晶組成物。在以本發明的化合物為構成構件的液晶組成物中聚合性手性化合物的添加量較佳為0.1~40質量%,更佳為3~25%。
作為含有本發明的聚合性手性化合物的液晶組成物的構成,除了含有由通式(I)表示的化合物以外沒有限制,但作為組合使用的聚合性液晶化合物,較佳為在化合物中具有丙烯醯氧基(R-1)或甲基丙烯醯氧基(R-2)的化合物,更佳為在分子內具有2個以上聚合性官能基團的化合物。
作為組合使用的雙官能性聚合性液晶化合物,具體而言較佳為選由通式(II)表示的化合物,所述通式(II)為:
式中W1 和W2 相互獨立,表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-,Y3 和Y4 相互獨立,表示-COO-或-OCO-,r和s相互獨立,表示2~18的整數,式中存在的1,4-伸苯基可以被碳原子數1~7的烷基、碳原子數1~7的烷氧基、碳原子數1~7的烷醯基、氰基或鹵素原子發生1個以上的取代。
由通式(II)表示的化合物,具體而言較佳為由通式(II-1)~通式(II-8)表示的化合物。
(式中r和s表示與通式(II)的意思相同的意思。)
在通式(II-1)~通式(II-8)中r和s相互獨立,較佳為3~6的整數。
作為組合使用的雙官能性聚合性液晶化合物,具體而言較佳為由通式(III)表示的化合物,所述通式(III)為:
式中W3 和W4 相互獨立,表示單鍵、-O-、-COO-或-OCO-,Y5 相互獨立,表示-COO-或-OCO-,p和q相互獨立,表示2~18的整數,式中存在的3種1,4-伸苯基的氫原子可以被碳原子數1~7的烷基、烷氧基、烷醯基、氰基或鹵素原子進行1個以上的取代。
由通式(III)表示的化合物,具體而言較佳為由通式(III-1)~通式(III-10)表示的化合物。
(式中p和q表示與通式(III)的意思相同的意思。)
從耐熱性和耐久性角度考慮,這些化合物中較佳為通式(III-2)、通式(III-5)、通式(III-6)、通式(III-9)、通式(III-10)的化合物,更佳為通式(III-2)的化合物。
關於成為客主型液晶的在分子內具有2個以上聚合性官能基團的化合物可以含有由通式(a-1)~通式(a-10)表示的化合物。
(式中u和v相互獨立,表示2~18的整數。)
這些化合物中較佳為添加由通式(a-2)或通式(a-3)表示的化合物。u和v較佳為3~18,更佳為4~16,特佳為6~12。
為了調節液晶溫度範圍和雙折射率、降低黏度,作為本發明的液晶組成物中使用的聚合性液晶化合物也可以添加由通式(IV)表示的單官能的聚合性液晶化合物,所述通式(IV)為:
式中e表示0~18的整數,e為0或1時f表示0,e為2~18時f表示0或1的整數,i表示0~2的整數,C、D和E相互獨立,表示1,4-伸苯基、1,4-伸環己基、1,4-環己烯基、四氫吡喃-2,5-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基、四氫噻喃-2,5-二基、1,4-雙環(2,2,2)亞辛基、萘烷-2,6-二基、鄙啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基或茀-2,7-二基,該1,4-伸苯基、1,2,3,4-四氫化萘-2,6-二基、2,6-伸萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氫菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氫菲-2,7-二基或茀-2,7-二基為非取代或者可以具有1個或2個以上的F、Cl、CF3 、OCF3 或CH3 作為取代基,Y6 和Y7 相互獨立,表示單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=N-、-N=CH-、-C≡C-、-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 CH2 -、-CH2 CH2 CH2 O-、-OCH2 CH2 CH2 -、-CH2 O-、-OCH2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-CH=CH-、-CH2 CH2 CH=CH-、-CH=CHCH2 -、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2 CH2 OCO-或-COOCH2 CH2 -,Y8 表示單鍵、-O-、-CO-、-COO-、-OCO、-CH2 -、-OCH2 -、-CH2 O-、-CONH-、-NHCO-、-CH2 COO-或-CH2 OCO-,Z表示碳原子數1~18的烷基、碳原子數2 ~18的烯基、鹵素原子、氰基或NCS,該烷基或烯基為非取代或者可以具有1個或2個以上的F、Cl、氰基、CH3 或CF3 作為取代基,該烷基或烯基中存在的1個或2個以上的CH2 基可以由O、CO或COO取代形成氧原子沒有相互直接結合的基團。
由通式(IV)表示的化合物的添加量較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下,特佳為15質量%以下。由通式(IV)表示的化合物,具體而言較佳為由通式(IV-1)~通式(IV-11)表示的化合物。
(式中e和f表示與通式(IV)相同的意思,R表示碳原子數1~12的烷基或碳原子數2~12的烯基。)
進而,本發明的聚合性液晶組成物中也可以添加具有聚合性官能基團的化合物之不顯示液晶性的化合物。作為這樣的化合物通常只要是在該技術領域被認為作為高分子形成性單體或高分子形成性低聚物的化合物就可以沒有限制地使用,但其添加量需要調整至組成物呈現液晶性。
本發明的聚合性液晶組成物中本發明的光起始劑的濃度較佳為0.1~10質量%,更佳為0.2~5質量%,特佳為0.4~3質量%。另外,除了本發明的光起始劑以外還可以添加其他光起始劑。作為光起始劑可舉出苯偶姻醚類、二苯甲酮類、苯乙酮類、苯偶醯縮酮類、醯基氧化膦類等。
另外,為了提高其保存穩定性,本發明的聚合性液晶組成物也可以添加穩定劑。作為可使用的穩定劑可舉出例如氫醌類、氫醌單烷基醚類、第三丁基兒茶酚類、焦棓酚類、硫代酚類、硝基化合物類、β-萘胺類、β-萘酚類、亞硝基化合物等。使用穩定劑時的添加量較佳為相對液晶組成物為0.005~1質量%的範圍,更佳為0.02~0.5質量%,特佳為0.03~0.1質量%。
另外,將本發明的聚合性液晶組成物用於偏光膜和配向膜的原料、或者印刷油墨及塗料、保護膜等用途的情況,根據其目的也可以添加金屬、金屬錯合物、染料、顏料、色素、螢光材料、磷光材料、界面活性劑、調平劑、觸變劑、膠化劑、多糖類、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、抗氧化劑、離子交換樹脂、氧化鈦等金屬氧化物等。
接著,針對本發明的光學各向異性體進行說明。藉由使本發明的聚合性液晶組成物聚合而製造的光學各向異性體可以利用於各種用途。例如本發明的聚合性液晶組成物在沒有配向的狀態下聚合時,可以用作光散射板、偏光消除板、疊紋防止板。另外,本發明的聚合性液晶組成物在配向的狀態下聚合製造的光學各向異性體,在物理性質上具有光學各向異性,故有用。這樣的光學各向異性體例如可以藉由將本發明的聚合性液晶組成物表面擔載到用布等進行過摩擦處理的基板、或者用布等對形成了有機薄膜的基板表面進行過摩擦處理的基板、或者具有斜向蒸鍍SiO2 的配向膜的基板上,或者使其夾持在基板間後使本發明的液晶聚合來製造。
作為在基板上擔載聚合性液晶組成物時的方法可舉出旋轉塗布、模具式塗布、擠出塗布、輥塗布、線棒塗布、凹版塗布、噴霧塗布、浸漬法、印刷法等。並且,塗布時可以向聚合性液晶組成物中添加有機溶劑。作為有機溶劑可舉出醋酸乙酯、四氫呋喃、甲苯、己烷、甲醇、乙醇、二甲基甲醯胺、二氯甲烷、異丙醇、丙酮、甲基乙基酮、乙腈、溶纖劑、環己酮、γ-丁內酯、乙醯氧基-2-乙氧基乙烷、丙二醇單甲基醋酸酯類。這些溶劑可以單獨使用也可以組合使用,可以考慮其蒸氣壓和聚合性液晶組成物的溶解性適宜地選擇。並且,其添加量較佳為90重量%以下。關於使添加的有機溶劑揮發的方法可以採用自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥、減壓加熱乾燥。為了進一步提高聚合性液晶材料的塗布性,在基板上設置聚醯亞胺薄膜等中間層、或者向聚合性液晶材料中添加調平劑是有效的。在基板上設置聚醯亞胺薄膜等中間層的方法,在聚合性液晶材料聚合得到的光學各向異性體與基板的密合性較差的情況下,作為提高密合性的手段也是有效的。
作為在基板間夾持聚合性液晶組成物的方法,可舉出利用毛細管現象的注入法。對基板間形成的空間進行減壓、隨後注入聚合性液晶材料的手段也是有效的。
作為摩擦處理或者SiO2 的斜向蒸鍍以外的配向處理,可舉出液晶材料的流動配向的利用、電場或磁場的利用。這些配向手段可以單獨使用也可以組合使用。進而,作為替代摩擦的配向處理方法也可以採用光配向法。該方法是例如對聚乙烯基肉桂酸酯等的在分子內具有進行光二聚反應的官能基團的有機薄膜、具有用光進行異性化的官能基團的有機薄膜或者聚醯亞胺等的有機薄膜照射發生偏光的光、較佳發生偏光的紫外線來形成配向膜。該光配向法中藉由適用光罩可以容易地實現配向的圖案化,從而光學各向異性體內部的分子配向也可以精密地進行控制。
作為基板的形狀除了平板以外還可以具有曲面作為構成部分。構成基板的材料可以使用有機材料、無機材料。作為成為基板材料的有機材料可舉出例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚碸、三乙醯基纖維素、纖維素、聚醚醚酮等。另外,作為無機材料可舉出例如矽、玻璃、方解石等。
藉由用布等對這些基板進行摩擦沒有得到適當的配向性的情況下,可以按照公知方法在基板表面形成聚醯亞胺薄膜或聚乙烯醇薄膜等有機薄膜,也可以用布等對其進行摩擦。另外,在通常的扭曲向列型(TN)元件或超扭曲向列型(STN)元件中使用的賦予預傾角的聚醯亞胺膜可以更精密地控制光學各向異性體內部的分子配向結構,因而特佳。
另外,藉由電場控制配向狀態的情況下,使用具有電極層的基板。此時較佳為在電極上形成上述的聚醯亞胺薄膜等有機薄膜。
由於添加了本發明的聚合性手性化合物的組成物顯示螺旋結構,故藉由使其配向在液晶狀態進行聚合可以製造具有螺旋結構的相位差板。螺旋的節距只要是光的波長的1/2程度至該波長程度,就可以按照布拉格法則選擇性地反射具有該波長的光。其例如可以用作圓偏光分離功能元件。
作為使本發明的聚合性液晶組成物聚合的方法,由於期望快速進行聚合,較佳為藉由照射紫外線或電子射線等活性能量射線使其聚合的方法。使用紫外線的情況下,可以使用偏光光源,也可以使用非偏光光源。當在2個基板間夾持液晶組成物的狀態下進行聚合時,至少照射面側的基板必須對活性能量射線具有適當的透明性。另外,在光照射時使用光罩僅聚合特定部分後藉由改變電場、磁場或溫度等條件使未聚合部分的配向狀態發生變化,進而也可以採用照射活性能量射線使其聚合的手段。另外,照射時的溫度較佳為為本發明的聚合性液晶組成物的液晶狀態能保持的溫度範圍內。特別是藉由光聚合要製造光學各向異性體的情況下,從避免誘發不希望的熱聚合的角度考慮,較佳為在盡可能接近室溫的溫度、即典型地在25℃的溫度下使其聚合。活性能量射線的強度較佳為0.1mW/cm2 ~2W/cm2 。強度為0.1mW/cm2 以下的情況下,結束光聚合需要大量的時間,生產率會惡化;強度為2W/cm2 以上的情況下,存在聚合性液晶化合物或聚合性液晶組成物劣化的危險。
藉由聚合得到的本發明的光學各向異性體也可以實施熱處理以減輕初期的特性變化、實現展現穩定的特性。較佳為熱處理的溫度為50~250℃的範圍,並且熱處理時間較佳為30秒~12小時的範圍。
藉由這樣的方法製造的本發明的光學各向異性體可以從基板剝離以單體使用,也可以不剝離而使用。並且,可以層積得到的光學各向異性體,也可以黏貼於其他基板上來使用。
實施例
以下可舉出實施例更詳細地說明本發明,但本發明並不限於這些實施例。另外,以下的實施例和比較例的組成物中的“%”是指“質量%”。
(實施例1)
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入3-(對羥基苯基)苯甲酸33.2g(240mmol)、碘化鉀4g、四丁基溴化銨1g、乙醇400ml,在室溫進行攪拌。緩慢地滴加氫氧化鈉24g的25%水溶液。滴加結束後將反應容器保持在50℃,緩慢地滴加苄基溴50g(288mmol)。滴加結束後進一步將反應容器升溫到70℃,進一步反應3小時。反應結束後用10%鹽酸進行中和,以醋酸乙酯進行萃取,用硫酸鈉乾燥後濃縮溶劑,合成出式(1)所示的化合物38g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述合成的式(1)所示的化合物28g(123mmol)、異山梨醇7.7g(55mmol)、二甲基氨基吡啶1.8g、二氯甲烷500ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下。在氮氣環境氣氛下緩慢地滴加二異丙基碳二亞胺19g(150mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷200ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(2)所示的化合物23g。
接著,於具有攪拌裝置的高壓釜容器中加入上述合成的式(2)所示的化合物11g(17.7mmol)、鈀碳1g、乙醇150ml,用0.1MPa的氫進行還原反應(反應溫度50℃、3小時)。對反應液進行過濾後餾去反應溶劑,得到式(3)所示的化合物7.5g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入乙二醇單第三丁基醚4.5g(38mmol)、上述式(3)所示的化合物6.2g(16mmol)、三苯基膦9.6g(37mmol)、THF 200ml,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。接著,緩慢地滴加二異丙基偶氮二羧酸7g(35mmol)。滴加結束後在室溫反應4小時。反應結束後餾去THF 100ml,將濃縮的反應液滴加到冷卻至5℃以下的甲醇/純水=300/60ml溶液中後,進行再沉澱。對沉澱物進行過濾後進行乾燥,合成8g式(4)所示的化合物。
接著,於具有攪拌裝置的反應容器加入40ml三氟醋酸,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。進而,一點點地加入上述合成的式(4)所示的化合物8g。添加結束後在這樣的溫度下攪拌反應30分鐘。反應結束後用二氯甲烷/純水進行萃取,進而用純水、飽和碳酸氫鈉洗淨,濃縮乾燥有機層,得到6g第三丁氧基轉變為羥基的醇。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述醇的全部6g、吡啶6g(77mmol)、THF150ml,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。接著,緩慢地滴加丙烯醯氧基乙基氯甲酸酯5.5g(31mmol)。滴加結束後在室溫反應4小時。反應結束後加入醋酸乙酯,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(5)所示的油狀的目標化合物6g。
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:4.26-4.10(m,4H),4.40(m,2H),4.42(s,8H),4.54(m,4H),4.66(m,1H),5.03(m,1H),5.45(m,2H),5.84(d,2H),5.86(m,2H),6.14(m,2H),6.45(d,2H),6.93(m,4H),7.98(d,2H),8.04(d,2H)。
13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:62.0,65.7,66.0,70.7,74.3,78.3,81.1,86.1,114.1,122.3,127.7,131.4,131.7,154.6,162.1,165.5。
紅外吸收光譜(IR)(KBr):2925,2855,1760,1652-1622,809。
由式(5)表示的化合物為黏稠液體,與其他液晶性化合物的溶解性優異。於以下所示的向列型液晶組成物中添加1.0%並由利用光學顯微鏡求出的節距計算出HTP,結果顯示高至HTP=30的值。
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入溴代苯甲酸25g(124mmol)、異山梨醇9g(62mmol)、二甲基氨基吡啶1.8g、二氯甲烷200ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下,在氮氣環境氣氛下緩慢地滴加二異丙基碳二亞胺18.8g(149mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷200ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後用甲醇洗淨目標物後,藉由利用二氯甲烷/甲醇的再結晶得到式(6)所示的化合物25g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(6)所示的化合物25g(48.8mmol)、丙烯酸羥基丁酯18g(126mmol)、三乙胺14g(146mmol)、四丁基溴化銨31g(97mmol)、醋酸鈀1g、二甲基甲醯胺300ml,在氮氣環境氣氛下將反應器加熱至90℃進行反應。反應結束後加入醋酸乙酯、THF,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(7)所示的化合物20g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(7)所示的化合物10g(15.6mmol)、丙烯醯氯3g(33.8mmol)、二氯甲烷200ml,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。接著,緩慢地滴加三乙胺3.4g(33.8mmol)。滴加結束後在10℃以下反應1小時。反應結束後加入二氯甲烷,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(8)所示的目標化合物5g。
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:1.83(s,8H),4.08(m,4H),4.27(m,8H),4.71(d,1H),5.09(m,1H),5.44(m,2H),5.84(d,2H),6.17(m,2H),6.43(d,2H),6.55(dd,2H),7.60(m,4H),7.72(m,2H),8.04(d,2H),8.10(d,2H)。
13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:25.2,63.7,64.0,70.5,73.1,74.5,78.4,80.9,85.8,120.3,120.4,127.6,128.0,129.8,130.2,130.3,138.5,138.6,142.7,142.8,162.7,164.4,164.7,165.6,165.8。
紅外吸收光譜(IR)(KBr):2925,2855,1760,1652-1622,809。
(熔點)82℃。
由式(8)表示的化合物熔點低至82℃,與其他液晶性化合物的溶解性優異。
與實施例1同樣地計算出HTP,結果顯示高至HTP=41的值。
(實施例3)
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入實施例2中合成的式(6)所示的化合物26.5g(48.8mmol)、丙烯酸羥基丁酯14.6g(126mmol)、三乙胺14g(146mmol)、四丁基溴化銨31g(97mmol)、醋酸鈀1g、二甲基甲醯胺300ml,在氮氣環境氣氛下將反應器加熱至90℃進行反應。反應結束後加入醋酸乙酯、THF,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後,通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(9)所示的化合物16g。
接著,於具有攪拌裝置的高壓釜容器中加入上述式(9)所示的化合物10g(16.3mmol)、鈀碳1g、醋酸乙酯100ml、乙醇100ml,用0.1MPa的氫進行還原反應(反應溫度50℃、3小時)。對反應液進行過濾後餾去反應溶劑,得到式(10)所示的化合物8.0g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(10)所示的化合物8g(13mmol)、丙烯醯氯2.8g(31mmol)、二氯甲烷200ml,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。接著,緩慢地滴加三乙胺3.1g(31mmol)。滴加結束後在10℃以下反應1小時。反應結束後加入二氯甲烷,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(11)所示的目標化合物6g。
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:2.67(m,4H),3.02(M,4H),4.04(M,4H),4.34(s,8H),4.66(M,1H),5.04(M,1H),5.40(M,2H),5.84(d,2H),6.15(M,2H),6.44(dd,2H),7.28(M,4H),7.94(d,2H),7.99(d,2H)。
13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:25.2,63.7,64.0,70.5,73.1,74.5,78.4,80.9,85.8,120.3,120.4,127.6,128.0,129.8,130.2,130.3,138.5,138.6,142.7,142.8,162.7,164.4,164.7,165.6,165.8。
紅外吸收光譜(IR)(KBR):2925,2855,1760,1652-1622,809。
由式(11)表示的化合物為黏稠液體,與其他液晶性化合物的溶解性優異。與實施例1同樣地計算出HTP,結果顯示高至HTP=34的值。
(實施例4)
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入4-溴-2-氟聯苯30g(120mmol)、二氯甲烷120g,冷卻至0℃。接著,加入氯化鋁17.6g後,一邊注意放熱一邊緩慢地滴加草醯氯16.7g,滴加結束後在20℃反應1小時。反應結束後用水使草醯氯分解後用飽和食鹽水洗淨有機相,並餾去溶劑,從而得到式(12)所示的化合物。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(12)所示的化合物35g(111mmol)、異山梨醇8.1g(56mmol)、二氯甲烷200ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下的同時緩慢地滴加三乙胺13.4g(133mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷200ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後用甲醇洗淨目標物後,藉由利用二氯甲烷/甲醇的再結晶得到式(13)所示的化合物34g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(13)所示的化合物34g(47.5mmol)、丙烯酸羥基丁酯16.5g(115mmol)、三乙胺14g(146mmol)、四丁基溴化銨31g(97mmol)、醋酸鈀1g、二甲基甲醯胺300ml,在氮氣環境氣氛下將反應器加熱至90℃進行反應。反應結束後加入醋酸乙酯、THF,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(14)所示的化合物30.5g。
於具有攪拌裝置的高壓釜容器中加入上述式(14)所示的化合物30.5g(40.5mmol)、鈀碳1g、醋酸乙酯300ml、乙醇100ml,用0.1MPa的氫進行還原反應(反應溫度50℃、3小時)。對反應液進行過濾後餾去反應溶劑,得到式(15)所示的化合物30g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述式(15)所示的化合物30g(40mmol)、丙烯醯氯7.9g(88mmol)、二氯甲烷200ml,在氮氣環境氣氛下將反應器冷卻至5℃以下。接著,緩慢地滴加三乙胺8.8g(88mmol)。滴加結束後在10℃以下反應1小時。反應結束後加入二氯甲烷,用10%鹽酸水溶液、純水、飽和食鹽水洗淨有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(16)所示的目標化合物28g。
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:1.71(M,8H)2.68(M,4H),2.99(M,4H),4.09-4.18(M,12H),4.70(d,1H),5.09(t,1H),5.46(t,1H),5.52(M,1H),5.84(dd,2H),6.11(M,2H),6.37(dd,2H),7.01-7.10(M,4H),7.35-7.41(M,2H),7.59-7.64(M,4H)8.07-8.15(d,2H)。
13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:25.2,30.3,35.2,63.9,64.1,70.7,74.5,78.5,81.2,115.9,116.2,124.5,128.4,128.9,129.8,129.9,130.5,130.8,166.1,172.5。紅外吸收光譜(IR)(KBR):2925,2855,1760,1652-1622,809。
(熔點)64℃。
由式(16)表示的化合物熔點低至64℃,與其他液晶性化合物的溶解性優異。
與實施例1同樣地計算出HTP,結果顯示高至HTP=51的值。
(比較例1)
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入4-(4-羥基苯基)苯甲酸21.4g(100mmol)、碘化鉀2.5g、四丁基溴化銨0.7g、乙醇400ml,在室溫進行攪拌。緩慢地滴加氫氧化鈉12g的25%水溶液。滴加結束後將反應容器保持在50℃,緩慢地滴加6-氯丙醇20g(150mmol)。滴加結束後進一步將反應容器升溫到70℃,進一步反應3小時。反應結束後用10%鹽酸進行中和,以醋酸乙酯進行萃取,用硫酸鈉乾燥後濃縮溶劑,合成出22g式(17)所示的化合物4。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和Dean-Stark裝置的反應容器中加入上述合成的式(17)所示的化合物22g(71mmol)、丙烯酸10g(140mmol)、對甲苯磺酸1g、甲苯100ml。加熱反應容器而使甲苯回流,持續反應4小時。反應結束後用飽和碳酸氫鈉洗淨反應液後用10%鹽酸水溶液進行中和,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑,得到式(18)所示的化合物19g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述合成的式(18)所示的化合物19g(51mmol)、異山梨醇3.8g(27mmol)、二甲基氨基吡啶0.9g、二氯甲烷200ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下。在氮氣環境氣氛下緩慢地滴加二異丙基碳二亞胺9g(6.3mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷100ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後通過矽膠柱和再結晶進行精製,得到式(19)所示的目標化合物14g。該化合物的熔點為150℃以上,不能測定。
[化42]
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:1.55-1.45(M,8H),1.71(M,4H),1.83(M,4H),2.66(M,4H),2.96(M,4H),3.93(M,2H),3.98(M,2H),4.03(s,4H),4.30(t,4H),4.50(t,4H),5.35(s,2H),5.65(dd,2H),5.85(d,2H),5.85(d,2H),6.15(q,2H),6.55(d,2H),7.10(d,4H),7.50(M,4H),8.12(d,4H),8.13(d,4H)。
紅外吸收光譜(IR)(KBR):2925,2855,1760,1652-1622,809。
(熔点)>150℃。
比較例1記載的由式(19)表示的化合物不具有本發明化合物的特點即含有酯鍵的間隔(spacer)。因此,熔點高,與其他化合物的溶解性也存在問題。對與實施例1同樣的液晶組成物計算出HTP,結果顯示高至HTP=33的值,但是由於溶解性差,僅能夠添加0.5%。
(比較例2)
於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入3-(對羥基苯基)丙酸20g(120mmol)、碘化鉀2g、四丁基溴化銨0.5g、乙醇400ml,在室溫進行攪拌。緩慢地滴加氫氧化鈉12g的25%水溶液。滴加結束後將反應容器保持在50℃,緩慢地滴加苄基溴25g(144mmol)。滴加結束後進一步將反應容器升溫到70℃,進一步反應3小時。反應結束後用10%鹽酸進行中和,以醋酸乙酯進行萃取,用硫酸鈉乾燥後濃縮溶劑,合成出式(20)所示的化合物44g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述合成的式(20)所示的化合物32g(123mmol)、異山梨醇7.7g(55mmol)、二甲基氨基吡啶1.8g、二氯甲烷500ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下。在氮氣環境氣氛下緩慢地滴加二異丙基碳二亞胺19g(150mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷200ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後通過5倍量(重量比)的矽膠柱進行精製,得到式(21)所示的化合物27g。
接著,於具有攪拌裝置的高壓釜容器中加入上述合成的式(21)所示的化合物11g(17.7mmol)、鈀碳1g、乙醇150ml,用1個大氣壓的氫進行還原反應(反應溫度50℃、3小時)。對反應液進行過濾後餾去反應溶劑,得到式(22)所示的化合物7.8g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入4-羥基苯甲酸13.8g(100mmol)、碘化鉀2.5g、四丁基溴化銨0.7g、乙醇400ml,在室溫進行攪拌。緩慢地滴加氫氧化鈉12g的25%水溶液。滴加結束後將反應容器保持在50℃,緩慢地滴加6-氯己醇20g(150mmol)。滴加結束後進一步將反應容器升溫到70℃,進一步反應3小時。反應結束後用10%鹽酸進行中和,以醋酸乙酯進行萃取,用硫酸鈉乾燥後濃縮溶劑,合成出式(23)所示的化合物17g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和Dean-Stark裝置的反應容器中加入上述合成的式(23)所示的化合物17g(71mmol)、丙烯酸10g(140mmol)、對甲苯磺酸1g、甲苯100ml。加熱反應容器而使甲苯回流,持續反應4小時。反應結束後用飽和碳酸氫鈉洗淨反應液後用10%鹽酸水溶液進行中和,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑,得到式(24)所示的化合物22g。
接著,於具有攪拌裝置、冷卻器和溫度計的反應容器中加入上述合成的式(24)所示的化合物7g(16mmol)、式(22)所示的化合物9.2g(32mmol)、二甲基氨基吡啶0.43g、二氯甲烷100ml,在冰浴中將反應容器保持在5℃以下。在氮氣環境氣氛下緩慢地滴加二異丙基碳二亞胺4.7g(38mmol)。滴加結束後將反應容器恢復到室溫,使其反應5小時。對反應液進行過濾後向濾液加入二氯甲烷100ml,用10%鹽酸水溶液洗淨,進而用飽和食鹽水洗淨,並用無水硫酸鈉乾燥有機層。餾去溶劑後通過矽膠柱和再結晶進行精製,得到式(25)所示的目標化合物13g。
(物性值)
1 H-NMR(溶劑:重氯仿):δ:1.55-1.45(M,8H),1.71(M,4H),1.83(M,4H),2.66(M,4H),2.96(M,4H),3.76(M,2H),3.90(s,4H),4.03(t,4H),4.17(t,4H),4.29(t,1H),4.76(t,1H),5.18(d,2H),5.78(d,2H),6.15(q,2H),6.37(d,2H),6.96(d,4H)7.23(d,4H),7.25(M,4H),8.12(d,4H)。
13 C-NMR(溶劑:重氯仿):δ:25.6,28.4,28.8,30.1,30.2,35.3,35.5,64.3,67.9,73.0,73.8,80.6,85.7,114.0,121.3,121.5,128.3,129.0,130.2,131.9,137.1,137.4,149.2,163.0,164.5,165.9,171.3,171.6。
紅外吸收光譜(IR)(KBR):2925,2855,1760,1652-1622,809。
(熔點)79℃。
由式(25)表示的化合物熔點低至79℃,與其他液晶性化合物的溶解性優異,但是與實施例1同樣地計算出HTP,結果顯示低至HTP=12的值。
(實施例5)聚合性液晶組成物的調製
調製以下所示組成的聚合性液晶組成物(組成物1)。
聚合性液晶組成物具有良好的相溶穩定性,顯示膽固醇型液晶相。向該组成物添加1%光聚合起始劑苯偶醯二甲基縮酮(商品名IRGACURE 651、汽巴精化公司製造)而調製聚合性液晶组合物(组合物2)。藉由真空注入法將該組成物2注入長5cm、寬5cm、間距5μm的帶聚醯亞胺的腔室中。使用高壓汞燈對其照射120秒鐘4mW/cm2 的紫外線,組成物2保持均一的配向狀態進行聚合,得到光學各向異性體。該光學各向異性體具有良好的圓偏光特性。
(實施例6)聚合性液晶組成物的調製
調製下述所示組成的聚合性液晶組成物(組成物3)。
聚合性液晶組成物具有良好的相溶穩定性,顯示膽固醇型液晶相。向該組成物添加1%光聚合起始劑苯偶醯二甲基縮酮(商品名IRGACURE 651、汽巴精化公司製造)而調製聚合性液晶組成物(組成物4)。藉由真空注入法將該組成物2注入長5cm、寬5cm、間距5μm的帶聚醯亞胺的腔室中。使用高壓汞燈對其照射120秒鐘4mW/cm2 的紫外線,組成物2保持均一的配向狀態進行聚合,得到光學各向異性體。該光學各向異性體具有良好的圓偏光特性。
(比較例3)聚合性液晶組成物的調製
調製以下所示組成的聚合性液晶組成物(組成物5)。
聚合性液晶組成物顯示膽固醇型液晶相,但配向性差,不均一。向該組成物添加1%光聚合起始劑苯偶醯二甲基縮酮(商品名IRGACURE 651、汽巴精化公司製造)而調製聚合性液晶組成物(組成物6)。藉由真空注入法將該組成物2注入長5cm、寬5cm、間距5μm的帶聚醯亞胺的腔室中。使用高壓汞燈對其照射120秒鐘4mW/cm2 的紫外線,其光學各向異性體具有圓偏光特性,但是成為發生白濁、不均一的光學各向異性體。

Claims (4)

  1. 一種聚合性手性化合物,其為由下述通式(I)表示的化合物: 式中R1 和R2 相互獨立,表示聚合性基團,該聚合性基團為下述式(R-1)~(R-15), S1 和S2 相互獨立,表示間隔基團,該間隔基團為碳原子數2~6的伸烷基,該伸烷基的碳原子可以被氧原子取代形成氧原子間沒有直接結合的基團;Y1 和Y2 相互獨立,表示-OCOOS3 O-、-OS3 OCOO-、-CH=CH-COO-和-OCO-CH=CH-,S3 表示碳原子數2~6的烷基和烷氧基;A1 和A4 相互獨立,表示1,4-伸苯基和萘-2,6-二基;A2 和A3 相互獨立,表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、吡啶-2,5- 二基、嘧啶-2,5-二基、萘-2,6-二基、四氫化萘-2,6-二基、1,3-二噁烷-2,5-二基;A1 、A2 、A3 和A4 相互獨立,可以被烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵素、氰基或硝基取代;B1 和B2 相互獨立,表示-O-、-S-、-OCH2 -、-CH2 O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CO-NR11 -、-NR11 -CO-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-CH2 CH2 -COO-、-OOC-CH2 CH2 -、-NR11 -CO-、-CO-NR11 -、-CO-CH=CH-、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CH-、-CF=CH-、-CH=CF-、-CF=CF-、-C≡C-或單鍵;X1 表示-CO-、-CH=CH-CO-、-CH2 CH2 -CO-、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-NR11 -CO-或單鍵;X2 表示-OC-、-OC-CH=CH-、-OC-CH2 CH2 -、-CH2 -、-C2 H4 -、-CF2 -、-CO-NR11 -或單鍵;B1 、B2 、X1 和X2 中R11 相互獨立,表示氫原子或碳原子1~4的烷基;m和n表示0、1或2,並且m和n中的至少一個表示0。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚合性手性化合物,其中,A2 和A3 相互獨立,表示1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、四氫化萘-2,6-二基;A2 和A3 相互獨立,可以被烷基、鹵代烷基、烷氧基、鹵素、氰基或硝基取代;B1 和B2 相互獨立,表示-O-、-OCH2 -、-CH2 O-、-COO-、-OCO-、-C2 H4 -、-C≡C-或單鍵;X1 表示-CO-、-CH=CH-CO-、-OC-CH2 CH2 -;X2 表示-OC-、-OC-CH=CH-、-OC-CH2 CH2 -;m和n表示0、1或2,並且m和n中的一個表示0,另一個表示1或2。
  3. 一種液晶組成物,係含有申請專利範圍第1或2項之聚合性手性化合物。
  4. 一種光學各向異性體,係使用了申請專利範圍第3項之液晶組成物。
TW098123177A 2008-09-11 2009-07-09 Polymerizable chiral compounds TWI494316B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008233187 2008-09-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201011036A TW201011036A (en) 2010-03-16
TWI494316B true TWI494316B (zh) 2015-08-01

Family

ID=42018785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW098123177A TWI494316B (zh) 2008-09-11 2009-07-09 Polymerizable chiral compounds

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5531475B2 (zh)
KR (1) KR101523330B1 (zh)
CN (1) CN101671342B (zh)
DE (1) DE102009039801A1 (zh)
TW (1) TWI494316B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
JP2011225520A (ja) * 2010-04-02 2011-11-10 Jnc Corp 重合性基を有する光学活性化合物ならびにその重合体
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
JP5962945B2 (ja) * 2011-10-21 2016-08-03 Dic株式会社 重合性キラル化合物
CN104080828B (zh) 2011-12-16 2016-05-04 3M创新有限公司 包含环氧乙烷的双失水己糖醇衍生物及其用途
KR101421520B1 (ko) * 2012-05-22 2014-07-22 한국생산기술연구원 새로운 아이소소바이드 유도체의 제조방법
JP5932556B2 (ja) * 2012-08-07 2016-06-08 富士フイルム株式会社 液晶組成物、高分子、フィルムおよびコレステリック液晶
US9441164B2 (en) * 2013-07-31 2016-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Isosorbide derivative, liquid crystal composition, liquid crystal element, and liquid crystal display device
CN110803990B (zh) * 2018-08-04 2023-08-08 石家庄诚志永华显示材料有限公司 化合物、液晶组合物、液晶显示元件及液晶显示器
WO2021166802A1 (ja) * 2020-02-18 2021-08-26 富士フイルム株式会社 化合物、液晶組成物
DE102020111676A1 (de) 2020-04-29 2021-11-04 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Karosserie für einen Personenkraftwagen sowie Baukastensystem zur Herstellung mehrerer Bauvarianten einer Karosserie für einen Personenkraftwagen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11193287A (ja) * 1997-10-08 1999-07-21 Basf Ag 重合可能なキラルな化合物およびその使用
JP2007269640A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Dainippon Ink & Chem Inc 重合性キラル化合物
WO2007120459A2 (en) * 2006-03-31 2007-10-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chiral diole compounds, liquid crystal compositions and polymer networks derived therefrom

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4342280A1 (de) 1993-12-11 1995-06-14 Basf Ag Polymerisierbare chirale Verbindungen und deren Verwendung
TW555837B (en) * 2001-07-02 2003-10-01 Merck Patent Gmbh Chiral compounds

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11193287A (ja) * 1997-10-08 1999-07-21 Basf Ag 重合可能なキラルな化合物およびその使用
JP2007269640A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Dainippon Ink & Chem Inc 重合性キラル化合物
WO2007120459A2 (en) * 2006-03-31 2007-10-25 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chiral diole compounds, liquid crystal compositions and polymer networks derived therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
CN101671342A (zh) 2010-03-17
JP2010090108A (ja) 2010-04-22
TW201011036A (en) 2010-03-16
CN101671342B (zh) 2015-06-10
KR20100031064A (ko) 2010-03-19
KR101523330B1 (ko) 2015-05-27
DE102009039801A1 (de) 2010-11-25
JP5531475B2 (ja) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI494316B (zh) Polymerizable chiral compounds
JP5103774B2 (ja) 重合性キラル化合物
JP4961795B2 (ja) 重合性キラル化合物
JP5168976B2 (ja) ビフェニル及びテルフェニル化合物、該化合物を含有する重合性液晶組成物
JP5549174B2 (ja) 重合性ナフタレン化合物
JP5962945B2 (ja) 重合性キラル化合物
JP5505686B2 (ja) 重合性ビフェニル化合物
JP5103981B2 (ja) 5、6及び7環を有する重合性化合物、該化合物を含有する重合性液晶組成物
JP5125171B2 (ja) 重合性化合物
JP6031781B2 (ja) 重合性化合物及びそれを用いた液晶組成物
JP5545519B2 (ja) 重合性化合物
JP5288156B2 (ja) 重合性キラル化合物
TWI727032B (zh) 聚合性化合物及使用其之液晶組成物
JP4924865B2 (ja) 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物及びこれの重合体
JP2011184417A (ja) 重合性アセチレン化合物
KR101648041B1 (ko) 중합성 화합물
JP5493416B2 (ja) 重合性ビフェニル化合物
KR101563574B1 (ko) 중합성 비페닐 화합물
JP5375006B2 (ja) 重合性液晶化合物
JP5787466B2 (ja) 多官能重合性化合物
JP6270016B2 (ja) 重合性化合物
JP5051417B2 (ja) 光開始剤及び重合性組成物
KR101649178B1 (ko) 중합성 나프탈렌 화합물

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees