JP3125169B2 - Liquid crystalline polyester - Google Patents
Liquid crystalline polyesterInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶配向のガラス固定
化が容易で光学素子ヘの応用に好適な液晶性ポリエステ
ルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystalline polyester which can easily fix liquid crystal alignment to glass and is suitable for application to optical elements.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年高分子液晶は、高い耐熱性および成
形性を利用した高性能材料分野、および液晶相構造の熱
あるいは電場などの外部場による変化と相の固定化を利
用した機能性材料分野において活発に研究開発され、高
性能材料分野においてはすでに商品化されている。一方
機能性材料分野では、光記録、非線形光学材料、液晶配
向膜、光ファイバー、液晶表示素子用光学素子などへの
応用を目指して活発に研究されているが、いまだ商品化
されたものはない。高分子液晶を機能性材料に応用する
場合、液晶状態で得られる相構造を固定化して用いるも
のが大部分である。この固定化ができるところが高分子
液晶の大きな魅力であるが、固定化が可能でかつ固定化
した液晶構造が使用温度で安定であるためには、用いる
高分子液晶は液晶転移点より低温においてガラス相を有
することが必須である。液晶転移点以下の温度で結晶相
をもつポリマーを使用すると、固定化が不可能である
か、または一度固定化された液晶構造が経時的に緩和し
てしまう。高分子液晶の種類としては主鎖型高分子液晶
および側鎖型高分子液晶に大別できるが、工業的観点か
らすると、コストあるいは製造の容易さから主鎖型液晶
が好ましく、特に液晶性ポリエステルが好ましい。2. Description of the Related Art In recent years, polymer liquid crystals have been used in the field of high-performance materials utilizing high heat resistance and moldability, and functional materials utilizing the change of the liquid crystal phase structure due to an external field such as heat or an electric field and the immobilization of phases. It has been actively researched and developed in the field, and has already been commercialized in the field of high performance materials. On the other hand, in the field of functional materials, active research is being conducted for the application to optical recording, nonlinear optical materials, liquid crystal alignment films, optical fibers, optical elements for liquid crystal display elements, etc., but none has been commercialized yet. When a polymer liquid crystal is applied to a functional material, most of them use a phase structure obtained in a liquid crystal state with being fixed. This is where polymer liquid crystals can be immobilized, which is a great attraction.However, in order to be able to immobilize and the immobilized liquid crystal structure to be stable at the operating temperature, the polymer liquid crystal used must be glassy at a temperature lower than the liquid crystal transition point. It is essential to have a phase. When a polymer having a crystalline phase at a temperature lower than the liquid crystal transition point is used, the liquid crystal cannot be fixed or the liquid crystal structure once fixed is relaxed with time. The types of the polymer liquid crystal can be roughly classified into a main-chain polymer liquid crystal and a side-chain polymer liquid crystal. From an industrial point of view, the main-chain liquid crystal is preferred from the viewpoint of cost or ease of production. Is preferred.
【0003】しかしながらポリエステルは一般に結晶性
が高くて固定化の難しいものが多く、機能性材料への応
用はあまり進んでいないのが現状であった。However, many polyesters generally have high crystallinity and are difficult to immobilize, and at present the application to functional materials has not progressed much.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液晶
性ポリエステルであって液晶転移点以下の温度において
ガラス相を有し、液晶状態における配向構造を容易に固
定化でき、したがって各種機能材料への応用に好適な新
規なポリエステルを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystalline polyester having a glass phase at a temperature lower than the liquid crystal transition point and capable of easily fixing an alignment structure in a liquid crystal state. It is an object of the present invention to provide a novel polyester suitable for the application of the present invention.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
構造単位より成るネマチック液晶性ポリエステルに関す
るThat is, the present invention relates to a nematic liquid crystalline polyester comprising the following structural units.
【0006】[0006]
【化3】 Embedded image
【0007】(式中Rは(Where R is
【化4】 から選ばれる2価の炭化水素基を示し、XおよびYは水
素原子、Cl、Brもしくは炭素数1〜4のアルキル基
を示し、モル比で表した組成が(A+B)/(C+D)
が45/55から55/45の範囲にあり、A/Bが2
5/25から48/2の範囲にあり、C/Dが10/4
0から45/5の範囲にある)。 Embedded image Represents a divalent hydrocarbon group selected from, X and Y represents a hydrogen atom, Cl, Br or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, the composition in terms of molar ratio of (A + B) / (C + D)
Is in the range of 45/55 to 55/45, and A / B is 2
In the range of 5/25 to 48/2, with a C / D of 10/4
0 to 45/5).
【0008】本発明のポリマーは、テレフタル酸単位、
直鎖または分枝の脂肪族ジカルボン酸単位、ヒドロキノ
ンまたは置換ヒドロキノン単位およびカテコールまたは
置換カテコール単位より成る。芳香族より成る液晶性ポ
リエステルは数多く知られているが、同一ポリマー中に
脂肪族ジカルボン酸単位およびカテコール単位を含むよ
うなポリマーは知られていない。一般に良好な液晶性を
発現さすためには、剛直で直線性の高い分子が好ましい
が、カテコール単位および脂肪族ジカルボン酸単位は分
子の直線性を乱す方向に作用する。The polymer of the present invention comprises a terephthalic acid unit,
Consists of linear or branched aliphatic dicarboxylic acid units, hydroquinone or substituted hydroquinone units and catechol or substituted catechol units. Although a large number of liquid crystalline polyesters comprising an aromatic compound are known, a polymer containing an aliphatic dicarboxylic acid unit and a catechol unit in the same polymer is not known. Generally, in order to exhibit good liquid crystallinity, a rigid and highly linear molecule is preferable, but a catechol unit and an aliphatic dicarboxylic acid unit act in a direction that disrupts the linearity of the molecule.
【0009】本発明者らは機能性材料に適したポリエス
テルを合成することを目的とし、通常は回避されるこれ
らの単位の組み合わせを積極的に導入した結果、本発明
のポリマーが液晶性を損なうことなく、液晶転移点(す
なわちガラス転移点Tg)以下の温度でガラス相とな
り、液晶構造の固定化ができることを見出し、本発明を
完成した。The present inventors aimed at synthesizing a polyester suitable for a functional material, and aggressively introduced a combination of these units which is usually avoided, so that the polymer of the present invention impaired the liquid crystallinity. Without this, the present inventors have found that a glass phase is formed at a temperature lower than the liquid crystal transition point (that is, the glass transition point Tg) and the liquid crystal structure can be fixed, and the present invention has been completed.
【0010】A単位はテレフタル酸またはテレフタル酸
ジメチルなどのポリエステル形成性機能誘導体より誘導
される単位であり、B単位は次の構造部分をもち対応す
る直鎖または分枝の脂肪族ジカルボン酸またはそのジア
セテートなどのポリエステル形成性機能誘導体より誘導
される。 The A unit is a unit derived from a polyester-forming functional derivative such as terephthalic acid or dimethyl terephthalate, and the B unit has the following structural portion and corresponds to
That derived from polyester-forming functions derivatives such as linear or branched aliphatic dicarboxylic acids or their diacetate
Is done.
【0011】[0011]
【化5】 Embedded image
【0012】[0012]
【0013】[0013]
【0014】[0014]
【0015】またC単位は通常ヒドロキノンまたは置換
ヒドロキノンあるいはそれらのジアセテートなどのポリ
エステル形成性機能誘導体に基づく単位であり、Xは水
素原子、Cl、Brあるいは炭素数1〜4のアルキル基
である。アルキル基としてはメチル基、エチル基、i−
プロピル基、ブチル基およびt−ブチル基などが挙げら
れ、なかでもメチル基、エチル基およびt−ブチル基が
特に好ましい。D単位は通常カテコールまたは置換カテ
コールあるいはそれらのジアセテートなどのポリエステ
ル形成性機能誘導体に基づく単位であり、Yは水素原
子、Cl、Brあるいは炭素数1〜4のアルキル基であ
る。アルキル基としてはメチル基、エチル基、i−プロ
ピル基、ブチル基およびt−ブチル基などがあげられ、
なかでもメチル基、エチル基およびt−ブチル基が特に
好ましい。The C unit is a unit based on a polyester-forming functional derivative such as hydroquinone or substituted hydroquinone or a diacetate thereof, and X is a hydrogen atom, Cl, Br or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, i-
Examples thereof include a propyl group, a butyl group and a t-butyl group, and among them, a methyl group, an ethyl group and a t-butyl group are particularly preferable. The D unit is a unit based on a polyester-forming functional derivative such as catechol or substituted catechol or a diacetate thereof, and Y is a hydrogen atom, Cl, Br or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an i-propyl group, a butyl group and a t-butyl group,
Among them, a methyl group, an ethyl group and a t-butyl group are particularly preferred.
【0016】これらの単位のポリマー中における組成は
モル比で表すと、(A+B)/(C+D)が45/55
から55/45の範囲、好ましくは48/52から52
/48の範囲、特に好ましくは50/50である。また
A/Bは25/25から48/2の範囲が好ましく、特
に30/20から45/5の範囲が好ましい。この値が
25/25より小さいとき、すなわち脂肪族ジカルボン
酸単位の量が多すぎるときは液晶性の発現が阻害され好
ましくない。逆に48/2より大きいとき、すなわちテ
レフタル酸の量が多すぎる場合はカテコール単位の量と
の兼ね合いにもよるが、ポリマーが結晶化しやすくなっ
たり、ポリマーの溶媒に対する溶解性が低下するなどの
弊害がでやすく好ましくない。When the composition of these units in the polymer is represented by a molar ratio, (A + B) / (C + D) is 45/55.
To 55/45, preferably 48/52 to 52
/ 48, particularly preferably 50/50. A / B is preferably in the range of 25/25 to 48/2, and particularly preferably in the range of 30/20 to 45/5. When this value is smaller than 25/25, that is, when the amount of the aliphatic dicarboxylic acid unit is too large, the expression of liquid crystallinity is undesirably inhibited. Conversely, when the ratio is larger than 48/2, that is, when the amount of terephthalic acid is too large, depending on the balance with the amount of the catechol unit, the polymer tends to crystallize or the solubility of the polymer in a solvent decreases. It is not preferable because it causes adverse effects.
【0017】またC/Dの値は10/40から45/5
の範囲が好ましく、特に15/35から40/10の範
囲が好ましい。この値が10/40より小さい場合、す
なわちカテコール単位の量が多すぎる場合は、液晶性の
発現が阻害され好ましくなく、45/5より大きい場合
すなわちヒドロキノン単位の量が多すぎる場合は、ポリ
マーが結晶層をもつようになり好ましくない。The value of C / D is from 10/40 to 45/5.
Is particularly preferable, and the range of 15/35 to 40/10 is particularly preferable. When this value is smaller than 10/40, that is, when the amount of catechol units is too large, the expression of liquid crystallinity is unfavorably inhibited, and when this value is larger than 45/5, that is, when the amount of hydroquinone units is too large, the polymer becomes It is not preferable because it has a crystal layer.
【0018】ポリマーの分子量は、フェノール/テトラ
クロロエタン混合溶媒(60/40重量比)中、30℃
で測定したηinhの値で、0.05から3.0が好ま
しく、特に0.07から2.0の値が好ましい。ηin
hの値が0.05より小さい場合は、強度的に弱くなる
場合があり、3.0より大きくなると溶融粘度が高くな
りすぎて液晶の配向性が低下する場合がある。The polymer has a molecular weight of 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (60/40 weight ratio).
The value of ηinh measured in the above is preferably from 0.05 to 3.0, particularly preferably from 0.07 to 2.0. ηin
If the value of h is less than 0.05, the strength may be weak. If the value of h is more than 3.0, the melt viscosity may be too high and the orientation of the liquid crystal may be reduced.
【0019】またこれらのポリマーのTgは0℃以上が
好ましく、特に20℃以上が好ましく、また上限は特に
限定されないが通常300℃程度が好ましい。Tgが0
℃より低くなると液晶配向の固定化が一度はできたとし
ても、その後除々に配向緩和が起こって構造の乱れが生
じ、工業材料として安定に使用しがたくなる場合があ
る。The Tg of these polymers is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably about 300 ° C. Tg is 0
When the temperature is lower than ℃, even if the liquid crystal alignment is fixed once, the alignment is gradually relaxed thereafter, resulting in disorder of the structure, which may make it difficult to use the material stably as an industrial material.
【0020】本発明のポリマーの合成法は特に制限され
るものではなく、当該分野で公知の重合法、例えば溶融
重合法あるいは対応するジカルボン酸の酸クロライドを
用いる溶液重合法で合成される。The method for synthesizing the polymer of the present invention is not particularly limited, and is synthesized by a polymerization method known in the art, for example, a melt polymerization method or a solution polymerization method using a corresponding acid chloride of dicarboxylic acid.
【0021】溶融重縮合法で合成する場合、一例を示せ
ばテレフタル酸(A1成分)、前記R部分を有する脂肪
族ジカルボン酸類(B1成分)、一般式(1)で表され
るヒドロキノンジアセテート類(Xは前述と同様、C1
成分)および一般式(2)で示されるヒドロキノンジア
セテート類(Yは前述と同様、D1成分)を、高温、高
真空下で重合させることによって製造できる。The molten When synthesizing in polycondensation of terephthalic acid (A 1 component) One example, the aliphatic dicarboxylic acids (B 1 component) having a R moiety, hydroquinone represented by the general formula (1) di Acetates (X is C 1 as described above)
Hydroquinone diacetates represented by the components) and the general formula (2) (Y is similar to the above, the D 1 component), high temperature, can be prepared by polymerizing under high vacuum.
【0022】[0022]
【化5】 Embedded image
【0023】前記ヒドロキノンジアセテート類として
は、ヒドロキノンジアセテート、メチルヒドロキノンジ
アセテート、エチルヒドロキノンジアセテート、t−プ
チルヒドロキノンジアセテート、クロロヒドロキノンジ
アセテート、ブロモヒドロキノンジアセテートなどがあ
げられる。また前記カテコールジアセテート類として
は、カテコールジアセテート、メチルカテコールジアセ
テート、エチルカテコールジアセテート、プロピルカテ
コールジアセテート、t−ブチルカテコールジアセテー
ト、ブロモカテコールジアセテート、クロロカテコール
ジアセテートなどがあげられる。Examples of the hydroquinone diacetates include hydroquinone diacetate, methyl hydroquinone diacetate, ethyl hydroquinone diacetate, t-butyl hydroquinone diacetate, chlorohydroquinone diacetate, and bromohydroquinone diacetate. Examples of the catechol diacetates include catechol diacetate, methyl catechol diacetate, ethyl catechol diacetate, propyl catechol diacetate, t-butyl catechol diacetate, bromocatechol diacetate, and chlorocatechol diacetate.
【0024】分子量は重合時間のコントロールあるいは
仕込組成のコントロールによって容易に行える。その場
合の重合条件は特に限定されないが、通常温度150℃
から350℃、好ましくは200℃から300℃、反応
時間は30分以上、好ましくは1時間から20時間程度
であり、反応は常圧下または減圧下で行える。各原料成
分A1〜D1の仕込組成(モル比)は、(A1+B1)
/(C1+D1)の値が通常40/60から60/4
0、好ましくは45/55から55/45、さらに好ま
しくは48/52から52/48、特に好ましくは50
/50である。The molecular weight can be easily controlled by controlling the polymerization time or the charge composition. The polymerization conditions in that case are not particularly limited, but usually at a temperature of 150 ° C.
To 350 ° C., preferably 200 ° C. to 300 ° C., and the reaction time is 30 minutes or more, preferably about 1 hour to 20 hours, and the reaction can be performed under normal pressure or reduced pressure. The charged composition (molar ratio) of each of the raw material components A 1 to D 1 is (A 1 + B 1 )
The value of / (C 1 + D 1 ) is usually 40/60 to 60/4
0, preferably 45/55 to 55/45, more preferably 48/52 to 52/48, particularly preferably 50/45.
/ 50.
【0025】A1/B1の値は25/25から48/2
の範囲が好ましく、特に30/20から45/5の範囲
が好ましく、またC1/D1の値は10/40から45
/5の範囲が好ましく、特に15/35から40/10
の範囲が好ましい。The value of A 1 / B 1 is from 25/25 to 48/2.
Is particularly preferable, and the range of 30/20 to 45/5 is particularly preferable. The value of C 1 / D 1 is 10/40 to 45/45.
/ 5 is preferred, especially from 15/35 to 40/10
Is preferable.
【0026】重合反応を促進させるためには、従来から
公知の金属塩、例えば酢酸ナトリウム、酢酸亜鉛などを
使用することもできる。In order to accelerate the polymerization reaction, conventionally known metal salts such as sodium acetate and zinc acetate can also be used.
【0027】溶液重合法により本発明の液晶性ポリエス
テルを製造する場合は、テレフタル酸ジハライド(A2
成分)、前記R部分を有する脂肪族ジカルボン酸類のジ
ハライド(B2成分)、一般式(3)で表されるヒドロ
キノン類(C2成分)および一般式(4)で表されるカ
テコール類(D2成分)とを溶媒に溶解し、ピリジンな
どの酸受容体の存在下に加熱することにより、容易に目
的のポリエステルを得ることができる。When the liquid crystalline polyester of the present invention is produced by a solution polymerization method, terephthalic acid dihalide (A 2
Component), dihalides of aliphatic dicarboxylic acids having the R moiety (B component 2 ), hydroquinones (C component 2 ) represented by the general formula (3), and catechols (D 2 ) is dissolved in a solvent and heated in the presence of an acid acceptor such as pyridine to easily obtain the desired polyester.
【0028】[0028]
【化6】 Embedded image
【0029】テレフタル酸ジハライドとしては、テレフ
タル酸ジクロライド、テレフタル酸ジブロマイドなどが
あげられる。また前記ヒドロキノン類としてはヒドロキ
ノン、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、t−
ブチルヒドロキノン、クロロヒドロキノン、ブロモヒド
ロキノンなどがあげられ、前記カテコール類としては、
カテコール、メチルカテコール、エチルカテコール、プ
ロピルカテコール、t−ブチルカテコール、クロロカテ
コール、ブロモカテコールなどがあげられる。Examples of the terephthalic acid dihalide include terephthalic acid dichloride and terephthalic acid dibromide. The hydroquinones include hydroquinone, methylhydroquinone, ethylhydroquinone, t-
Butylhydroquinone, chlorohydroquinone, bromohydroquinone, and the like. Examples of the catechols include:
Catechol, methyl catechol, ethyl catechol, propyl catechol, t-butyl catechol, chlorocatechol, bromocatechol and the like.
【0030】用いる溶媒は特に限定されないが、たとえ
ばo−ジクロロベンゼン、ジクロロエタン、テトラクロ
ロエタンなどのハロゲン系溶媒、DMSO、DMF、N
MPなどの極性溶媒、THF、ジオキサンなどのエーテ
ル系溶媒などがあげられる。また酸受容体としては、特
に限定されないが、たとえばピリジン、トリエチルアミ
ン、トリプロピリアミンなどがあげられる。The solvent to be used is not particularly limited. For example, halogen solvents such as o-dichlorobenzene, dichloroethane and tetrachloroethane, DMSO, DMF, N
Examples thereof include polar solvents such as MP, and ether solvents such as THF and dioxane. Examples of the acid acceptor include, but are not particularly limited to, pyridine, triethylamine, and tripropylamine.
【0031】溶液重合の際の条件は特に限定されない
が、通常温度50℃から200℃、好ましくは60℃か
ら150℃、反応時間は1時間から10時間、好ましく
は2時間から7時間である。各原料成分A2〜D2の仕
込組成(モル比)は、(A2+B2)/(C2+D2)
の値が、通常40/60から60/40、好ましくは4
5/55から55/45、さらに好ましくは48/52
から52/48、特に好ましくは50/50である。A
2/B2の値は25/25から48/2の範囲が好まし
く、特に30/20から45/5の範囲が好ましい。ま
たC2/D2の値は10/40から45/5の範囲が好
ましく、特に15/45から40/10の範囲が好まし
い。The conditions for the solution polymerization are not particularly limited, but the temperature is usually 50 ° C. to 200 ° C., preferably 60 ° C. to 150 ° C., and the reaction time is 1 hour to 10 hours, preferably 2 hours to 7 hours. The charged composition (molar ratio) of each of the raw material components A 2 to D 2 is (A 2 + B 2 ) / (C 2 + D 2 ).
Is usually 40/60 to 60/40, preferably 4
5/55 to 55/45, more preferably 48/52
To 52/48, particularly preferably 50/50. A
2 / the value of B 2 is preferably in the range of 48/2 from 25/25, preferably ranging especially from 30/20 to 45/5. Further, the value of C 2 / D 2 is preferably in the range of 10/40 to 45/5, particularly preferably in the range of 15/45 to 40/10.
【0032】[0032]
【実施例】以下に実施例を述べるが、本発明はこれらに
制限されるものではない。なお実施例で用いた各分析法
は以下の通りである。 (1)ポリマーの組成の決定 ポリマーを重水素化クロロホルムまたは重水素化トリフ
ルオロ酢酸に溶解し、400MHzの1H−NMR(日
本電子製JNM−GX400)で測定し決定した。EXAMPLES Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows. (1) Determination of Polymer Composition The polymer was dissolved in deuterated chloroform or deuterated trifluoroacetic acid, and measured and determined by 400 MHz 1 H-NMR (JNM-GX400 manufactured by JEOL Ltd.).
【0033】(2)対数粘度の測定 ウベローデ型粘度計を用い、フェノール/テトラクロロ
エタン(60/40重量比)混合溶媒中、30℃で測定
した。(2) Measurement of logarithmic viscosity The viscosity was measured at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane (60/40 weight ratio) mixed solvent using an Ubbelohde viscometer.
【0034】(3)DSCの測定 DuPont990 Thermal AnaliZe
rを用いて測定した。(3) Measurement of DSC DuPont 990 Thermal AnaliZe
It was measured using r.
【0035】(4)光学顕微鏡観察 オリンパス光学(株)製BH2偏光顕微鏡を用いて観察
した。(4) Observation with Optical Microscope Observation was performed using a BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.
【0036】〔実施例1〕テレフタル酸ジクロライド9
0mmol、グルタル酸ジクロライド10mmol、ヒ
ドロキノン35mmolおよびカテコール70mmol
を、500mlのo−ジクロロベンゼン中に溶解し、酸
受容体としてピリジン50mlを加えて70℃で4時間
窒素気流下で加熱撹拌してポリマーを合成した。反応溶
液を大量のメタノール中に投入し、析出したポリマーを
回収した。得られたポリマーの組成およびηinhを表
1に示した。DSC測定、偏光顕微鏡観察より、Tgは
93℃でガラス相を有しており、それより高い温度にお
いてネマチック液晶相を示した。ポリマーを少量スライ
ドグラス上に取り、上にカバーグラスを乗せてホットプ
レート上で180℃、15分加熱したのち、ホットプレ
ートより降ろして冷却したサンプルは透明であり、偏光
顕微鏡観察よりネマチック液晶相が完全に固定化されて
いた。Example 1 Terephthalic acid dichloride 9
0 mmol, glutaric acid dichloride 10 mmol, hydroquinone 35 mmol and catechol 70 mmol
Was dissolved in 500 ml of o-dichlorobenzene, 50 ml of pyridine was added as an acid acceptor, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 4 hours under a nitrogen stream to synthesize a polymer. The reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the precipitated polymer was recovered. Table 1 shows the composition and ηinh of the obtained polymer. According to DSC measurement and observation with a polarizing microscope, Tg had a glass phase at 93 ° C., and showed a nematic liquid crystal phase at a higher temperature. A small amount of the polymer was placed on a slide glass, a cover glass was placed on it, and the sample was heated on a hot plate at 180 ° C. for 15 minutes, then cooled down from the hot plate and cooled. It was completely immobilized.
【0037】〔実施例2〜5(但し実施例5は本発明外
の参考実施例である)〕 実施例1に準じて実施例2から5のポリマーを合成し
た。得られたポリマーの性質を表1に示したが、いずれ
もTg以上でネマチック液晶相を有し、また結晶相は持
たなかった。実施例1と同様の方法で液晶状態からTg
以下の温度に冷却することによって、液晶時のネマチッ
ク配向状態が固定化された透明性の高いフィルムが得ら
れた。[Examples 2 to 5 (However, Example 5 is outside the scope of the present invention.)
The polymers of Examples 2 to 5 were synthesized according to Example 1. The properties of the obtained polymer are shown in Table 1. All of the polymers had a nematic liquid crystal phase at Tg or higher and had no crystal phase. In the same manner as in Example 1, the Tg was changed from the liquid crystal state.
By cooling to the following temperature, a highly transparent film in which the nematic alignment state in the liquid crystal was fixed was obtained.
【0038】〔実施例6〕テレフタル酸80mmol、
ピメリン酸20mmol、メチルヒドロキノンジアセテ
ート50mmolおよびカテコールジアセテート50m
molを、窒素気流下で270℃、8時間加熱攪拌しポ
リマーを合成した。得られたポリマーをテトラクロロエ
タンに溶解して、大量のメタノール中に投入することに
より、ポリマーを精製した。得られたポリマーの組成お
よびηinhを表1に示した。DSC測定、偏光顕微鏡
観察より、Tgは78℃でガラス相を有しており、それ
より高い温度においてネマチック液晶相を示した。ポリ
マーを少量スライドグラス上に取り、上にカバーグラス
を乗せてホットプレート上で220℃、10分加熱した
のち、ホットプレートより降ろして冷却したサンプルは
透明であり、偏光顕微鏡観察よりネマチック液晶相が完
全に固定化されていた。Example 6 80 mmol of terephthalic acid,
20 mmol of pimelic acid, 50 mmol of methylhydroquinone diacetate and 50 m of catechol diacetate
was heated and stirred at 270 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to synthesize a polymer. The polymer was purified by dissolving the obtained polymer in tetrachloroethane and throwing it into a large amount of methanol. Table 1 shows the composition and ηinh of the obtained polymer. According to DSC measurement and observation with a polarizing microscope, Tg had a glass phase at 78 ° C., and showed a nematic liquid crystal phase at a higher temperature. A small amount of the polymer was placed on a slide glass, placed on a cover glass, heated on a hot plate at 220 ° C. for 10 minutes, and then cooled and cooled from the hot plate. The nematic liquid crystal phase was found to be transparent by polarization microscopy. It was completely immobilized.
【0039】〔実施例7〜8〕実施例6に準じて実施例
7および8のポリマーを合成した。得られたポリマーの
性質を表1に示したが、いずれも実施例6と同様の方法
で液晶状態からTg以下の温度に冷却することによっ
て、液晶時のネマチック配向状態が固定化された透明性
の高いフィルムが得られた。Examples 7 and 8 The polymers of Examples 7 and 8 were synthesized according to Example 6. The properties of the obtained polymer are shown in Table 1. In each case, the nematic alignment state in the liquid crystal was fixed by cooling from the liquid crystal state to a temperature of Tg or less in the same manner as in Example 6. Was obtained.
【0040】〔比較例1〕テレフタル酸20mmol、
アジピン酸80mmol、ヒドロキノンジアセテート5
0mmolおよびカテコールジアセテート50mmol
を用い、窒素気流下で270℃、8時間加熱攪拌しポリ
マーを合成した。得られたポリマーをテトラクロロエタ
ンに溶解して、大量のメタノール中に投入することによ
り、ポリマーを精製した。得られたポリマーの組成およ
びηinhを表1に示した。このポリマーはDSC測定
および偏光顕微鏡観察の結果Tgは45℃であったが、
液晶相をもたずTg以下の温度ではガラス相、Tgより
高い温度では等方相であった。Comparative Example 1 Terephthalic acid 20 mmol,
Adipic acid 80 mmol, hydroquinone diacetate 5
0 mmol and catechol diacetate 50 mmol
And heated and stirred at 270 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to synthesize a polymer. The polymer was purified by dissolving the obtained polymer in tetrachloroethane and throwing it into a large amount of methanol. Table 1 shows the composition and ηinh of the obtained polymer. This polymer had a Tg of 45 ° C. as a result of DSC measurement and observation with a polarizing microscope,
It had no liquid crystal phase and had a glass phase at a temperature lower than Tg, and an isotropic phase at a temperature higher than Tg.
【0041】〔比較例2〕テレフタル酸70mmol、
スベリン酸30mmol、ヒドロキノンジアセテート9
5mmolおよびカテコールジアセテート5mmol
を、窒素気流下で270℃、8時間加熱攪拌しポリマー
を合成した。得られたポリマーをテトラクロロエタンに
溶解して、大量のメタノール中に投入することにより、
ポリマーを精製した。得られたポリマーの組成およびη
inhを表1に示した。このポリマーはネマチック液晶
相を示したが、DSC測定において明確な結晶化ピーク
を有し、Tgは示さなかった。実施例1と同様の方法で
液晶構造の固定化を試みたが、結晶相をもつために固定
化はできず、冷却後得られたフィルムは白濁した結晶ポ
リマーであった。Comparative Example 2 Terephthalic acid 70 mmol,
Suberic acid 30 mmol, hydroquinone diacetate 9
5 mmol and catechol diacetate 5 mmol
Was heated and stirred at 270 ° C. for 8 hours under a nitrogen stream to synthesize a polymer. By dissolving the obtained polymer in tetrachloroethane and throwing it into a large amount of methanol,
The polymer was purified. Composition of the obtained polymer and η
The inh is shown in Table 1. This polymer showed a nematic liquid crystal phase, but had a clear crystallization peak in DSC measurement and no Tg. An attempt was made to fix the liquid crystal structure in the same manner as in Example 1. However, the fixation was not possible due to the presence of the crystalline phase, and the film obtained after cooling was a cloudy crystalline polymer.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の液晶性ポリエステルは液晶転移
点より低い温度においてガラス相を有するために、液晶
状態を示す温度から液晶転移点(ガラス転移点)以下の
温度に冷却することで、液晶状態での配向構造を固定化
することができる。こうして得られた透明で液晶配向構
造を保持した材料は、各種機能材料特に光学素子に好適
に使用でき工業的に極めて価値が高い。Since the liquid crystalline polyester of the present invention has a glass phase at a temperature lower than the liquid crystal transition point, the liquid crystal polyester is cooled from the temperature at which the liquid crystal state is exhibited to a temperature lower than the liquid crystal transition point (glass transition point). The orientation structure in the state can be fixed. The thus obtained transparent material having a liquid crystal alignment structure can be suitably used for various functional materials, particularly for optical elements, and is extremely valuable industrially.
【図1】本発明の実施例3で得られたポリエステルの1
H−NMRスペクトルを示す。[1] 1 of polyester obtained in Example 3 of the present invention
1 shows an H-NMR spectrum.
【図2】本発明の実施例6で得られたポリエステルの1
H−NMRスペクトルを示す。FIG. 2 shows 1 of the polyester obtained in Example 6 of the present invention.
1 shows an H-NMR spectrum.
【図3】本発明の実施例7で得られたポリエステルの1
H−NMRスペクトルを示す。FIG. 3 shows 1 of the polyester obtained in Example 7 of the present invention.
1 shows an H-NMR spectrum.
【図4】本発明の実施例2で得られたポリエステルのD
SCサーモグラムを示す。FIG. 4 shows the D of the polyester obtained in Example 2 of the present invention.
3 shows an SC thermogram.
【図5】 本発明の実施例5(参考実施例)で得られた
ポリエステルのDSCサーモグラムを示す。FIG. 5 shows a DSC thermogram of the polyester obtained in Example 5 (Reference Example) of the present invention.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 63/00 - 63/91 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C08G 63/00-63/91 CA (STN) REGISTRY (STN)
Claims (1)
ポリエステル 【化1】 (式中Rは 【化2】 から選ばれる2価の炭化水素基を示し、XおよびYは水
素原子、Cl、Brもしくは炭素数1〜4のアルキル基
を示し、モル比で表した組成が(A+B)/(C+D)
が45/55から55/45の範囲にあり、A/Bが2
5/25から48/2の範囲にあり、C/Dが10/4
0から45/5の範囲にある)。1. A nematic liquid crystalline polyester comprising the following structural units: (Wherein R is ## STR2 ## Represents a divalent hydrocarbon group selected from, X and Y represents a hydrogen atom, Cl, Br or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, the composition in terms of molar ratio of (A + B) / (C + D)
Is in the range of 45/55 to 55/45, and A / B is 2
In the range of 5/25 to 48/2, with a C / D of 10/4
0 to 45/5).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05083737A JP3125169B2 (en) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Liquid crystalline polyester |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP05083737A JP3125169B2 (en) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Liquid crystalline polyester |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06256486A JPH06256486A (en) | 1994-09-13 |
JP3125169B2 true JP3125169B2 (en) | 2001-01-15 |
Family
ID=13810845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05083737A Expired - Lifetime JP3125169B2 (en) | 1993-03-05 | 1993-03-05 | Liquid crystalline polyester |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3125169B2 (en) |
-
1993
- 1993-03-05 JP JP05083737A patent/JP3125169B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06256486A (en) | 1994-09-13 |
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