TWI476272B - 聚合性液晶化合物及其聚合物 - Google Patents
聚合性液晶化合物及其聚合物 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI476272B TWI476272B TW099134241A TW99134241A TWI476272B TW I476272 B TWI476272 B TW I476272B TW 099134241 A TW099134241 A TW 099134241A TW 99134241 A TW99134241 A TW 99134241A TW I476272 B TWI476272 B TW I476272B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- group
- formula
- coo
- liquid crystal
- oco
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/38—Polymers
- C09K19/3833—Polymers with mesogenic groups in the side chain
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/18—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals
- C07D303/20—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings
- C07D303/24—Ethers with hydroxy compounds containing no oxirane rings with polyhydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/18—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals
- C07D303/31—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by etherified hydroxyl radicals in which the oxirane rings are condensed with a carbocyclic ring system having three or more relevant rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/38—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
- C07D303/40—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals by ester radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/38—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
- C07D303/40—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals by ester radicals
- C07D303/44—Esterified with oxirane-containing hydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D403/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00
- C07D403/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings
- C07D403/12—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D401/00 containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
- C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3003—Compounds containing at least two rings in which the different rings are directly linked (covalent bond)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
- C09K19/3001—Cyclohexane rings
- C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
- C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
- C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3411—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a three-membered ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
- C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3411—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a three-membered ring
- C09K2019/3413—Three-membered member ring with oxygen(s), e.g. oxirane in fused, bridged or spiro ring systems
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K2019/3416—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a four-membered ring, e.g. oxetane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本發明是有關於一種具有環氧環己烷(cyclohexene oxide)部位作為聚合性基之液晶化合物、其聚合物、及具有光學異向性之膜。
近年來,於偏光板、相位差板等光學異向性體中利用聚合性液晶化合物。其原因在於:該化合物於液晶狀態下顯示光學異向性,且可藉由聚合而將該狀態之液晶分子固定化。具有光學異向性之聚合物所必須的光學特性因目的而有所不同,因此必須具有符合目的之特性的化合物。此種目的中所使用之化合物除上述光學異向性之外,關於聚合物之特性亦重要。該聚合性液晶化合物(組成物)及其聚合物所必須之特性為相容性、溶解度、透明點、塗佈性、聚合速度、透明性、熔點、結晶度、玻璃轉移點、收縮性、透水度、吸水度、機械強度、耐化學品性、耐熱性等。
於聚合性液晶化合物中,具有丙烯醯氧基作為聚合性基之化合物廣泛用於此種目的中(專利文獻1及專利文獻2)。該些丙烯酸酯之反應性高、且所得之聚合物之透明性高。然而,聚合方式為自由基聚合反應,因此必須於惰性氣體中進行反應或者增多紫外線照射能量等。因此,要求於空氣中進行硬化之可加工性之提高,或者進一步要求聚合物之耐熱性、收縮性、接著性、密接性、機械強度等特性之改良。而且,聚合性液晶化合物(組成物)可製成以調節塗佈性之目的而添加了有機溶劑的墨水而使用。為了製造具有光學異向性之膜,使聚合性液晶化合物(組成物)、光聚合起始劑、界面活性劑等溶解於有機溶劑中而製備黏度、勻化性等得到調整的墨水。將該墨水塗佈於進行了配向處理的透明基板膜上,使溶劑乾燥而使聚合性液晶化合物(組成物)配向。其次,藉由紫外線照射或熱而使其聚合,使配向狀態固定化。自對環境之負擔或者安全性(誘突變性、毒性)之觀點考慮,於該步驟中所使用之有機溶劑較佳為丙二醇單乙基醚乙酸酯(PGMEA)等。然而,至於非專利文獻1及非專利文獻2中揭示之化合物,為了製備適宜濃度之墨水,對於此種溶劑之溶解度並不高。另外,雖然於專利文獻3~專利文獻6之申請專利範圍中揭示了與本發明之化合物類似的化合物,但於該些文獻的任意文獻中均無具體地表示本發明之化合物及其效果的記述。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平7-17910號公報
[專利文獻2]日本專利特開平9-316032號公報
[專利文獻3]日本專利特開2008-239567號公報
[專利文獻4]日本專利特開2008-110948號公報
[專利文獻5]日本專利特開2008-239569號公報
[專利文獻6]日本專利特開2010-083781號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]Polymer Chemistry,1993,31(9),2249-60.
[非專利文獻2]Polymer,1994,35(3),622-9.
本發明之第1目的是提供一種具有以室溫為中心的較廣之溫度範圍的液晶相,顯示出與其他聚合性液晶化合物之優異之相容性,且對於有機溶劑之溶解度高,即使於空氣中亦可由於熱及光而聚合的聚合性液晶化合物。第2目的是提供一種具有透明性、機械強度、收縮性、透水度、吸水度、熔點、玻璃轉移點、透明點、耐化學品性、耐熱性等中之多種優異特性且顯示出光學異向性的聚合物。第3目的是提供一種包含該顯示光學異向性之聚合物的液晶顯示元件。
本發明之聚合性液晶化合物如下述之第[1]項所示。
[1] 一種聚合性液晶化合物,所述聚合性液晶化合物以式(1)所表示:
此處,A1
及A2
獨立為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-2,5-二基或茀-2,7-二基;於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、氯、氰基、甲基、乙基、甲氧基、羥基、甲醯基、乙醯氧基、乙醯基、三氟乙醯基、二氟甲基或三氟甲基取代;Z1
為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CONH-、-NHCO-、-(CH2
)4
-、-CH2
CH2
-、-CF2
CF2
-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-;m為0~5之整數;於m為2以上時,環A2
之任意2個可相同或者亦可不同,Z1
之任意2個可相同或者亦可不同;P1
為式(2-1)所表示之聚合性基;Q1
為碳數為1~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基、氫、氟、氯、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、碳數為1~20之烷基、或碳數為1~20之烷氧基;Q2
於P2
為聚合性基時為與Q1
同樣地定義之基,於P2
不為聚合性基時為單鍵。
(此處,Ra
獨立為氫、鹵素、或碳數為1~5之烷基。)
本發明之聚合性液晶化合物充分滿足於如下特性中的多種特性:具有以室溫為中心的較廣之溫度範圍的液晶相、顯示出與其他聚合性液晶化合物之優異之相容性、對於有機溶劑之溶解度高、可於室溫下聚合、亦可於空氣中聚合、可由於熱而聚合、容易聚合、化學性質穩定、無色等。特別是於作為墨水而使用時可列舉於安全性高之溶劑中的溶解度優異之方面。而且,使用該聚合性液晶化合物作為原料而得之聚合物充分滿足如下特性中的多種特性:具有適宜之光學異向性、難以自支撐基板上剝離、具有充分之硬度、無色透明、耐熱性高、耐候性優異、光彈性小等。因此,本發明之聚合物例如可用於作為液晶顯示元件之構成要素的相位差板、偏光元件、抗反射膜、選擇反射膜、亮度提高膜、視角補償膜中。
首先,對本發明中所使用之用語加以說明。用語「液晶性」的含義並不僅限定於具有液晶相。如下之特性亦包含於液晶性之含義中:其自身雖然不具有液晶相,但與其他液晶化合物混合時,可作為液晶組成物之成分而使用。有時將式(1)所表示之聚合性液晶化合物表示為化合物(1)。關於其他式所表示之化合物亦同樣地略稱。對關於化學式之記號而進行說明時所使用之用語「任意之」表示「不僅可自由選擇元素(或官能基)之位置而且可自由選擇其個數」。而且,例如「任意之A亦可經B、C、D或E取代」之表達可以是1個A經B、C及D之任一個取代,也可以是A之任意2個經B、C或D之2個取代,還可以是A之任意2個經B與C、B與D、或C與D取代。於任意之-CH2
-經-O-取代時,其結果並不包含生成結合基-O-O-之取代。另外,於實例中,使用重量單位g(克)來表示電子天平的表示資料。重量百分比或重量份是基於此種數值之資料。
本發明由上述的第[1]項和下述的第[2]項~第[29]項而構成。
[2] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基或茀-2,7-二基,於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代。
[3] 如第[1]項或第[2]項所述之聚合性液晶化合物,其中,Z1
為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH2
CH2
-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-或-C≡C-;而且,m為1~3之整數。
[4] 如第[1]項或第[2]項所述之聚合性液晶化合物,其中,Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2。
[5] 如第[1]項至第[4]項中任一項所述之聚合性液晶化合物,其中,P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;於P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代;於P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基。
[6] 如第[1]項至第[4]項中任一項所述之聚合性液晶化合物,其中,P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;於P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;於P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基。
[7] 如第[1]項至第[6]項中任一項所述之聚合性液晶化合物,其中,式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基。
[8] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基或茀-2,7-二基,於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH2
CH2
-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-或-C≡C-;m為1~3之整數;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;於P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代;於P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基。
[9] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;於P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;於P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基。
[10] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-1)所表示之聚合性基;Q1
及Q2
獨立為-COO-、-OCO-或任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代之碳數為2~14之伸烷基。
[11] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-2)所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;式(2-2)中之Ra
為氫。
[12] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-3)所表示之聚合性基;Q1
及Q2
獨立為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-3)中之Ra
為氫。
[13] 如第[1]項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-4)所表示之聚合性基;Q1
及Q2
獨立為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-4)中之Ra
為甲基或乙基。
[14] 一種聚合性液晶組成物,所述聚合性液晶組成物包含式(1)所表示之聚合性液晶化合物之至少一種、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的至少一種化合物:
此處,A1
及A2
獨立為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-2,5-二基或茀-2,7-二基;於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、氯、氰基、甲基、乙基、甲氧基、羥基、甲醯基、乙醯氧基、乙醯基、三氟乙醯基、二氟甲基或三氟甲基取代;Z1
為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CONH-、-NHCO-、-(CH2
)4
-、-CH2
CH2
-、-CF2
CF2
-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-;m為0~5之整數;m為2以上時,環A2
之任意2個可相同或者亦可不同,Z1
之任意2個可相同或者亦可不同;P1
為式(2-1)所表示之聚合性基;Q1
為碳數為1~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基、氫、氟、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、碳數為1~20之烷基、或碳數為1~20之烷氧基;Q2
於P2
為聚合性基時為與Q1
同樣地定義之基,於P2
不為聚合性基時為單鍵;
此處,A3
及A4
獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、茀-2,7-二基或1,3-二噁烷-2,5-二基;於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟或氯取代,且任意之氫亦可經氰基、甲基、乙基、甲氧基、羥基、甲醯基、乙醯氧基、乙醯基、三氟乙醯基、二氟甲基、或三氟甲基取代;Z2
獨立為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CONH-、-NHCO-、-(CH2
)4
-、-CH2
CH2
-、-CF2
CF2
-、-CH=CH-、-CF=CF-、或-C≡C-;n為0~5之整數;於n為2以上時,環A4
之任意2個可相同或者亦可不同,Z2
之任意2個可相同或者亦可不同;Q3
及Q4
獨立為碳數為1~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;R為氟、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、碳數為1~20之烷基、或碳數為1~20之烷氧基;P3
及P4
獨立為式(2-2)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基,式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、鹵素、或碳數為1~5之烷基。
[15]如第[14]項所述之聚合性液晶組成物,其中,於式(1)中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、或茀-2,7-二基,於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH2
CH2
-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-或-C≡C-;m為1~3之整數;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代;於P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基;於式(M1)及式(M2)中,A3
及A4
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z2
獨立為單鍵、-O-、
-COO-、或-OCO-;n為1~3之整數;Q3
及Q4
獨立為碳數為1~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基;
而且,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性化合物之比例為5wt%~95wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為5wt%~95wt%。
[16]如第[14]項所述之聚合性液晶組成物,其中,於式(1)中,A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1
為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2
為任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
為與Q1
同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基;於式(M1)及式(M2)中,A3
及A4
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z2
獨立為單鍵、-O-、
-COO-或-OCO-;n為1或2;Q3
及Q4
獨立為碳數為1~14之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、甲基或乙基;而且,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為10wt%~90wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為10wt%~90wt%。
[17]如第[14]項至第[16]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其中,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為30wt%~80wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為20wt%~70wt%。
[18]如第[14]項至第[16]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其中,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為40wt%~70wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為30wt%~60wt%。
[19]如第[14]項至第[18]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其更包含其他聚合性液晶化合物。
[20]如第[14]項至第[19]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其更包含聚合性光學活性化合物。
[21]如第[14]項至第[20]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其更包含非聚合性液晶性化合物。
[22]如第[14]項至第[21]項中任一項所述之聚合性液晶組成物,其更包含非聚合性光學活性化合物。
[23]一種具有光學異向性之膜,所述具有光學異向性之膜包含使如第[1]項至第[13]項中任一項所述之化合物之至少一種聚合而得的聚合物。
[24]一種具有光學異向性之膜,所述具有光學異向性之膜是使如第[14]項至第[22]項中任一項所述之聚合性液晶組成物聚合而得。
[25]如第[23]項或第[24]項所述之具有光學異向性之膜,其具有A板(A-plate)之光學特性。
[26]如第[23]項或第[24]項所述之具有光學異向性之膜,其具有C板(C-plate)之光學特性。
[27]如第[23]項或第[24]項所述之具有光學異向性之膜,其具有負C板(negative C-plate)之光學特性。
[28]如第[23]項或第[24]項所述之具有光學異向性之膜,其具有O板(O-plate)之光學特性。
[29]一種液晶顯示元件,所述液晶顯示元件包含如第[23]項至第[28]項中任一項所述之具有光學異向性之膜。
本發明之化合物(1)之特徵是:於通常使用之條件下物理性質及化學性質極其穩定,於極性溶劑中之溶解度高。藉由適當選擇構成本發明之化合物之環、結合基、側鏈,可適宜調整光學異向性(Δn)或黏度之高低等。構成本發明之化合物的原子即使是其同位素亦顯示同樣之特性,因此可較佳地使用。
化合物(1)之聚合方式為陽離子聚合反應,因此容易於空氣中硬化。單官能性化合物之取代基之選擇自由度高,因此可控制組成物之光學特性及於溶劑中之溶解度。而且,2官能性化合物與單官能性化合物相比而言,其聚合物可獲得牢固之交聯(cross-link)結構,因此耐熱性更高,吸水性、透水性及透氣性更低,且機械強度(特別是硬度)更高。另外,於聚合性基具有環氧環己烷部位之化合物具有與環氧化合物相比而言於安全性溶劑中之溶解度更高的特徵。關於安全性溶劑,例如有PGMEA(聚乙二醇單甲基醚乙酸酯),但並不限定於此。
本發明之聚合性液晶化合物以式(1)所表示。
A1
及A2
獨立為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-2,5-二基或茀-2,7-二基。而且,於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、氯、氰基、甲基、乙基、甲氧基、羥基、甲醯基、乙醯氧基、乙醯基、三氟乙醯基、二氟甲基或三氟甲基取代。較佳之A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基、或茀-2,7-二基,於該1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代。另外,更佳的是A1
及A2
獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,且該1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代。A1
及A2
之較佳例為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、2-氟-1,4-伸苯基、2,3-二氟-1,4-伸苯基、2,5-二氟-1,4-伸苯基、2,6-二氟-1,4-伸苯基、2-甲基-1,4-伸苯基、3-甲基-1,4-伸苯基、及2,3-二甲基-1,4-伸苯基。
A1
及A2
均為1,4-伸苯基之情形時,存在熔點變高,透明點變高且液晶相之溫度範圍變廣之傾向,A1
及A2
之至少一者為1,4-伸環己基之情形時,存在液晶相之溫度範圍變狹窄之傾向,但存在光學異向性變小之傾向。
結合基Z1
為單鍵、-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2
CH2
-、-CH2
CH2
-COO-、-C≡C-COO-、-OCO-C≡C-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CONH-、-NHCO-、-(CH2
)4
-、-CH2
CH2
-、-CF2
CF2
-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-。Z1
為單鍵、-CH2
CH2
-、-CH2
O-、-OCH2
-、-CF2
O-、-OCF2
-、-CH=CH-、-CF=CF-或-(CH2
)4
-之情形時,存在化合物(1)之黏度變小之傾向。Z1
為-CH=CH-或-CF=CF-之情形時,存在化合物(1)之液晶相之溫度範圍變廣、彈性常數比變大之傾向。而且,Z1
為-C≡C-之情形時,存在使化合物(1)聚合而得之膜之光學異向性變大之傾向。
m為0~5之整數,較佳的是1~3之整數。而且,特佳之m為1或2。於m為2以上時,環A2
之任意2個可相同或者亦可不同,Z1
之任意2個可相同或者亦可不同。
P1
為式(2-1)所表示之聚合性基。P2
為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基、氫、氟、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、碳數為1~20之烷基、或碳數為1~20之烷氧基,較佳的是式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基。
式(2-2)~式(2-4)中之Ra
獨立為氫、鹵素、或碳數為1~5之烷基,較佳的是獨立為氫、甲基或乙基。於P1
及P2
均為式(2-1)所表示之聚合性基時,存在化合物(1)於有機溶劑中之溶解度變高,且使化合物(1)聚合時之聚合速度優異之傾向。於P2
為式(2-3)時,存在使化合物(1)聚合而得之膜之硬度優異之傾向。於P2
為式(2-4)所表示之聚合性基時,存在化合物(1)於有機溶劑中之溶解度優異、熔點或透明點降低之傾向。
Q1
為碳數為1~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、
-CH=CH-或-C≡C-取代。較佳的是Q1
為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,此時,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代。而且,更佳的是Q1
為-COO-、-OCO-、或任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代之碳數為2~14之伸烷基。另外,於Q1
為伸烷基時,直鏈之伸烷基較分枝之伸烷基更佳。
Q2
於P2
為聚合性基時為與Q1
同樣地定義之基,於P2
不為聚合性基時為單鍵。Q2
於P2
為式(2-2)所表示之聚合性基時,較佳的是任意之-CH2
-亦可經-O-取代且任意之氫亦可經氟取代之碳數為1~14之伸烷基,更佳的是任意之-CH2
-亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基。P2
為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2
如上所述那樣為與Q1
同樣地定義之基。若Q1
及Q2
之伸烷基之鏈長較長,則存在化合物(1)顯示出較廣之液晶溫度範圍之傾向,且若於伸烷基中導入氧,則存在於極性溶劑中之溶解度變佳之傾向。於Q1
為-COO-時,存在化合物(1)顯示出較高之液晶溫度範圍的傾向。
如上所述,藉由適宜選擇聚合性基、環及結合基之種類或者環之個數,可獲得具有目標物性之化合物(1)。化合物(1)可藉由組合有機合成化學的手法而合成。於起始物質(starting material)中導入目標末端基、環、及結合基之方法例如在Houben-Weyl(Houben-Weyl,Methods of Organic Chemistry,Georg Thieme Verlag,Stuttgart)、有機合成(Organic Syntheses,John Wily & Sons,Inc.)、有機反應(Organic Reactions,John Wily & Sons,Inc.)、綜合有機合成(Comprehensive Organic Synthesis,Pergamon Press)、新實驗化學講座(丸善)等書籍中有所記載。於以下所示之方案(scheme)中,未特別說明之記號的含義如上所述。
關於結合基Z1
之合成,於方案1~方案13中加以說明。於該方案中,MSG1
及MSG2
是具有至少一個環之1價有機基。多個MSG1
(或MSG2
)可相同亦可不同。化合物(1A)~化合物(1L)相當於本發明之化合物(1)。
<方案1>結合基Z1
為單鍵之化合物
如下所示,可使芳基硼酸(S1)與藉由公知之方法而合成的化合物(S2)於碳酸鹽水溶液中、四(三苯基膦)鈀等觸媒之存在下進行反應而合成化合物(1A)。該化合物(1A)亦可藉由如下方式而合成:使藉由公知之方法而合成的化合物(S3)與正丁基鋰反應,繼而與氯化鋅反應後,於二氯雙(三苯基膦)鈀等觸媒之存在下與化合物(S2)進一步反應。
<方案2>結合基Z1
為-CH=CH-之化合物
如下所示,可使於藉由公知之方法而合成的鏻鹽(S5)中添加第三丁醇鉀等鹼而產生之磷內鎓(phosphorus ylide)與醛(S4)反應而合成化合物(1B)。由於反應條件或基質而生成順式體,因此可視需要藉由公知之方法而將順式體異構化為反式體。
<方案3>結合基Z1
為-CH2
CH2
-之化合物
如下所示,於鈀碳等觸媒之存在下將化合物(1B)氫化,藉此可合成化合物(1C)。
<方案4>結合基Z1
為-CF2
CF2
-之化合物
如下所示,依照J.Am. Chem. Soc.,2001,123,5414中記載之方法,於氟化氫觸媒之存在下,以四氟化硫將二酮(S6)氟化,藉此可合成具有-(CF2
)2
-之化合物(1D)。
<方案5>結合基Z1
為-(CH2
)4
-之化合物
如下所示,依照方案2之方法,使用鏻鹽(S7)代替鏻鹽(S5)而合成具有-CH2
CH2
-CH=CH-之化合物,對其進行接觸氫化,藉此可合成化合物(1E)。
<方案6>結合基Z1
為-CH2
O-或-OCH2
-之化合物
如下所示,首先,用硼氫化鈉等還原劑將化合物(S4)還原而獲得化合物(S8)。用氫溴酸等將所述化合物(S8)鹵化而獲得化合物(S9)。繼而,於碳酸鉀等之存在下使化合物(S9)與化合物(S10)反應,藉此可合成化合物(1F)。亦可藉由該方法而合成具有-CH2
O-之化合物。
<方案7>結合基Z1
為-COO-或-OCO-之化合物
如下所示,使化合物(S3)與正丁基鋰反應,繼而與二氧化碳反應而獲得羧酸(S11)。使化合物(S11)與苯酚(S10)於DCC(1,3-二環己基碳二醯亞胺)及DMAP(4-二甲胺基吡啶)之存在下進行脫水,藉此可合成具有-COO-之化合物(1G)。亦可藉由該方法而合成具有-OCO-之化合物。而且,使(S11)與亞硫醯氯(thionyl chloride)或草醯氯等作用而衍生為醯氯化合物,於吡啶或三乙基胺等鹼之存在下與(S10)作用,藉此亦可合成(1G)。
<方案8>結合基Z1
為-CF=CF-之化合物
如下所示,首先,以正丁基鋰對化合物(S3)進行處理,然後使其與四氟乙烯反應而獲得化合物(S12)。繼而,以正丁基鋰對化合物(S2)進行處理,然後使其與化合物(S12)反應,藉此可合成化合物(1H)。亦可藉由選擇反應條件而製造順式體之化合物(1H)。
<方案9>結合基Z1
為-C≡C-之化合物
如下所示,於二氯化鈀及鹵化銅之觸媒的存在下,使化合物(S12)與化合物(S2)反應,藉此可合成化合物(1I)。
<方案10> 結合基Z1
為-C≡C-COO-之化合物
如下所示,首先,用正丁基鋰將化合物(S12)鋰化後,使二氧化碳作用而獲得羧酸(S13)。繼而,使羧酸(S13)與苯酚(S10)於DCC及DMAP之存在下進行脫水,藉此可合成具有-C≡C-COO-之化合物(J)。亦可藉由該方法而合成具有-OCO-C≡C-之化合物。而且,於方案7中,亦可如由(S11)衍生為(1G)那樣地,經由醯氯化合物而合成(1J)。
<方案11> 結合基Z1
為-CF2
O-或-OCF2
-之化合物
如下所示,首先,以勞森試劑(Lawesson's reagent)等硫化劑對化合物(1G)進行處理而獲得化合物(S14)。繼而,使用氟化氫吡啶錯合物及NBS(N-溴丁二醯亞胺)將化合物(S14)氟化,藉此可合成具有-CF2
O-之化合物(1K)。而且,亦可藉由用(二乙基胺基)三氟化硫(DAST)將化合物(S14)氟化而合成化合物(1K)。亦可藉由該方法而合成具有-OCF2
-之化合物。亦可藉由P. Kirsch et al.,Angew. Chem. Int. Ed. 2001,40,1480.中記載之方法而生成該些結合基。
於聚合性基之導入方法中,藉由方案12及方案13進行說明。於該些方案中,MSG為具有至少一個環的1價有機基。多個MSG可相同亦可不同。Y為碳數為1~21之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟或氯取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代。而且,P為所述之式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基。化合物(1L)相當於本發明之化合物(1)。
<方案12>自聚合性基導入之情形
如下所示,藉由使用氫化鈉等鹼使二醇(T1)與藉由公知之方法而合成的化合物(T2)反應而合成單醚體(T3)。用對甲苯磺醯氯等對其進行甲苯磺醯基化而獲得(T4)。其次,使用碳酸鉀等鹼而使甲苯磺酸鹽(T4)與(S10)反應,藉此可合成化合物(1L)。該化合物亦可藉由如下方式而合成:使用氫氧化鈉等鹼,使藉由公知之方法而合成的化合物(T5)與聚合性基之醇體(T6)反應而獲得單醚體(T7),其次使用碳酸鉀等鹼而使單醚衍生物(T7)與(S10)反應。
<方案13>其後導入聚合性基之情形
如下所示,可藉由使用碳酸鉀等鹼,使(S10)與藉由公知之方法而合成的化合物(T8)反應而合成單醚體(T9)。其次,使用氫氧化鈉等鹼而使單醚體(T9)與(T2)反應,藉此可合成化合物(1L)。
化合物(1)可藉由將上述方法適宜組合而合成,但並非必須限制於上述方法。藉由如上所述之方法而合成之化合物之例子表示如下。另外,藉由上述方式而合成之化合物之結構例如可藉由質子NMR光譜而確認。
其次,對本發明之聚合性液晶組成物加以說明。本發明之組成物包含化合物(1)之至少一種。而且,本發明之組成物亦可包含化合物(1)之至少一種與選自由化合物(M1)及化合物(M2)所構成之群組的至少一種化合物。化合物(M1)顯示出較廣之液晶相表現性,而且於結構中具有2個聚合性基,因此可形成3維網狀結構,且可形成具有較高之機械強度的聚合物。化合物(M2)具有1個聚合性基,且分子長軸方向中,於該聚合性基之相反側具有極性基等取代基,因此可於液晶狀態下之調整配向控制。於化合物(M1)及化合物(M2)之任意化合物中,於環A3
為1,4-伸苯基之情形時可製備具有較高之光學異向性(Δn)的組成物,於環A3
為萘-2,6-二基或茀-2,7-二基之情形時可製備具有更高之光學異向性(Δn)的組成物,於環A3
為1,4-伸環己基之情形時可製備具有較低之光學異向性(Δn)的組成物。
化合物(M1)及(M2)之較佳例可分別列舉如下所示之化合物。
於該些化合物中,Q3
及Q4
與所述式(M1)及式(M2)中之Q3
及Q4
同義,P3
及P4
獨立為所述式(2-2)~式(2-4)之任意1個所表示之基。
於以下之說明中,將化合物(M1)及化合物(M2)總稱而表記為化合物(M)。本發明之聚合性液晶組成物包含化合物(1)之至少一種。而且,本發明之聚合性液晶組成物亦可包含化合物(1)之至少一種與化合物(M)之至少一種。以化合物(1)與化合物(M)之合計量為基準,本發明之聚合性液晶組成物中之化合物(1)的較佳之包含比例為5 wt%~95 wt%。更佳之比例為10 wt%~90 wt%,進一步更佳之比例為30 wt%~80 wt%,特佳之比例為40 wt%~70 wt%。以化合物(1)與化合物(M)之合計量為基準,化合物(M)的較佳之包含比例為5 wt%~95 wt%。更佳之比例為10 wt%~90 wt%,進一步更佳之比例為20 wt%~70 wt%,特佳之比例為30 wt%~60 wt%。本發明之聚合性液晶組成物包含化合物(1)與化合物(M)作為聚合性化合物,但亦可更包含其他聚合性化合物。該聚合性液晶組成物亦可包含非聚合性化合物、添加物、溶劑等。非聚合性化合物之例子是液晶性化合物之資料庫LiqCryst(LCI Publisher GmbH,Hamburg,Germany)中記載之化合物。添加物之例子是非離子性界面活性劑、光陽離子聚合起始劑、光自由基聚合起始劑、熱硬化劑、光敏劑等。
本發明之聚合性液晶組成物亦可包含不具聚合性基之非聚合性液晶性化合物。此種非聚合性液晶性化合物之例子於液晶性化合物之資料庫LiqCryst(LCI Publisher GmbH,Hamburg,Germany)中有所記載。此種聚合性液晶組成物亦可更包含二色性色素等添加物。為了獲得光學異向性之控制容易且具有良好之塗佈性的聚合性液晶組成物,並且顯著地表現出本發明之聚合物之效果,聚合性液晶組成物中之非聚合性液晶性化合物的含量相對於化合物(1)與其他聚合性化合物之合計量100 wt%而言較佳的是50 wt%以下,更佳的是30 wt%以下。
非聚合性液晶化合物例如可列舉下述式(A)所表示之化合物。
RA
-(A4
-ZA
)n-A4
-RA
(A)
[式(A)中,A4
及n分別與所述式(M1)中之A4
及n同義,ZA
獨立為單鍵或碳數為1~10之伸烷基,該伸烷基中之任意之-CH2
-亦可經-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-或-C≡C-取代,任意之氫亦可經鹵素取代,RA
為碳數為1~10之烷基、碳數為2~10之烯基、碳數為1~10之烷氧基、氫、氯、氟、-CN、-CF3
或-OCF3
。]
以下表示具體例。
為了調整皮膜形成性、機械強度等,可添加非液晶性之聚合性化合物。較佳之非液晶之聚合性化合物的例子是(甲基)丙烯酸酯化合物、乙烯系化合物、苯乙烯化合物、乙烯醚化合物、烯丙基醚化合物、環氧化合物、環氧丙烷化合物。
非液晶性之聚合性化合物之較佳例為(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、氯乙烯、氟乙烯、乙酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、2,2-二甲基丁酸乙烯酯、2,2-二甲基戊酸乙烯酯、2-甲基-2-丁酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、2-乙基-2-甲基丁酸乙烯酯、N-乙烯基乙醯胺、對第三丁基苯甲酸乙烯酯、N,N-二甲胺基苯甲酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、苯乙烯、鄰氯甲基苯乙烯、間氯甲基苯乙烯或對氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、四氟乙烯、及六氟丙烯,另外還有乙基乙烯基醚、羥丁基單乙烯基醚、第三戊基乙烯基醚、環己烷二甲醇甲基乙烯基醚、羥丁基烯丙基醚、丙三醇單烯丙基醚、及烯丙基縮水甘油醚。為了調整組成物之黏度或者減小硬化收縮,亦可添加3-乙基-3-羥基甲基環氧丙烷、3-甲基-3-羥基甲基環氧丙烷、二(1-乙基(3-環氧丙基))甲基醚、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)環氧丙烷等。
為了進一步提高聚合物之覆膜形成能力,可於組成物中添加多官能丙烯酸酯。較佳之多官能丙烯酸酯為1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷EO加成三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三丙烯醯氧基乙基磷酸酯、雙酚AEO加成二丙烯酸酯、雙酚A縮水甘油基二丙烯酸酯(大阪有機化學股份有限公司製造、商品名:Viscoat 700)及聚乙二醇二丙烯酸酯。
為了進一步提高聚合物之覆膜形成能力,亦可於組成物中添加具有多官能陽離子聚合基之化合物。較佳之化合物之例子亦可列舉下述之化合物(5-1)~化合物(5-9)。有時將該些化合物添加於本發明之聚合性液晶組成物中用以調整黏度、調整配向、或者進一步增大聚合物之硬度。
於該些化合物中,Q5
獨立為碳數為2~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟或氯取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,P5
獨立為所述式(2-2)~式(2-4)之任1個所表示之基。
聚合性化合物之其他例子有具有1個聚合性基之環氧系化合物、及具有2個以上聚合性基之環氧系化合物。亦可添加於組成物中之環氧系化合物可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚AD型環氧樹脂、間苯二酚型環氧樹脂、對苯二酚型環氧樹脂、鄰苯二酚型環氧樹脂、二羥基萘型環氧樹脂、聯苯型環氧樹脂、四甲基聯苯型環氧樹脂等由2元酚類所衍生之環氧樹脂,酚類酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚清漆型環氧樹脂、三苯基甲烷型環氧樹脂、四苯基乙烷型環氧樹脂、二環戊二烯-苯酚改性型環氧樹脂、苯酚芳烷基型環氧樹脂、聯苯芳烷基型環氧樹脂、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚芳烷基型環氧樹脂、萘酚-苯酚共縮合酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚-甲酚共縮合酚醛清漆型環氧樹脂、芳香族烴甲醛樹脂改性酚樹脂型環氧樹脂、聯苯改性酚醛清漆型環氧樹脂等由3元以上之酚類所衍生之環氧樹脂,四溴雙酚A型環氧樹脂、溴化酚類酚醛清漆型環氧樹脂、多羧酸多縮水甘油酯、多元醇多縮水甘油醚、脂肪酸系環氧樹脂、脂環族系環氧樹脂、縮水甘油胺型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、二羥基苯型環氧樹脂等,但並不限定於該些化合物。而且,該些環氧系化合物可單獨使用,亦可將2種以上混合。
環氧系化合物之具體例為碳數為2~25之烷基單縮水甘油醚(例如丁基縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、癸基縮水甘油醚、硬脂基縮水甘油醚)、丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、十二烷二醇二縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚、三羥甲基丙烷聚縮水甘油醚、丙三醇聚縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對第二丁基苯基縮水甘油醚、對第三丁基苯基縮水甘油醚、間苯二酚縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、四氟丙基縮水甘油醚、八氟丙基縮水甘油醚、十二氟戊基縮水甘油醚、氧化苯乙烯、1,7-辛二烯二環氧化物、檸檬烯二環氧化物、檸檬烯單氧化物、α-蒎烯環氧化物、β-蒎烯環氧化物、環己烯環氧化物環辛烯環氧化物、乙烯基環氧環己烷、丁氧基聚乙二醇縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯甲酸酯、3,4-環氧環己烯基乙基-3',4'-環氧環己烯甲酸酯、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷、乙烯基環己烯二氧化物、烯丙基環己烯二氧化物、1-環氧乙基-3,4-環氧環己烷、3,4-環氧-4-甲基環己基-2-環氧丙烷、雙(3,4-環氧基環己基)醚、雙(3,4-環氧環己基甲基)己二酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、對苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、三(2,3-環氧丙基)異三聚氰酸酯、3-乙基-3-羥基甲基環氧丙烷、3-乙基-3-(苯氧基甲基)環氧丙烷、二(1-乙基(3-環氧丙基))甲基醚、3-乙基-3-羥基甲基環氧丙烷、3-甲基-3-羥基甲基環氧丙烷、3-乙基-3-(2-乙基己氧基甲基)環氧丙烷。另外,除了上述環氧系化合物以外,亦可列舉乙基乙烯基醚、羥基丁基單乙烯基醚、第三戊基乙烯基醚、環己烷二甲醇甲基乙烯基醚等乙烯基系化合物。
非離子性界面活性劑之較佳例是氟系非離子性界面活性劑、聚矽氧系非離子性界面活性劑及烴系非離子性界面活性劑。氟系非離子性界面活性劑之例子是BYK-340、Ftergent 251、Ftergent 221MH、Ftergent 250、FTX-215M、FTX-218M、FTX-233M、FTX-245M、FTX-290M、FTX-209F、FTX-213F、Ftergent 222F、FTX-233F、FTX-245F、FTX-208G、FTX-218G、FTX-240G、FTX-206D、Ftergent 212D、FTX-218、FTX-220D、FTX-230D、FTX-240D、FTX-720C、FTX-740C、FTX-207S、FTX-211S、FTX-220S、FTX-230S、KB-L82、KB-L85、KB-L97、KB-L109、KB-L110、KB-F2L、KB-F2M、KB-F2S、KB-F3M、及KB-FaM。
聚矽氧系非離子性界面活性劑之例子是Polyflow ATF-2、Glanol 100、Glanol 115、Glanol 400、Glanol 410、Glanol 435、Glanol 440、Glanol 450、Glanol B-1484、Polyflow KL-250、Polyflow KL-260、Polyflow KL-270、Polyflow KL-280、BYK-300、BYK-302、BYK-306、BYK-307、BYK-310、BYK-315、BYK-320、BYK-322、BYK-323、BYK-325、BYK-330、BYK-331、BYK-333、BYK-337、BYK-341、BYK-344、BYK-345、BYK-346、BYK-347、BYK-348、BYK-370、BYK-375、BYK-377、BYK-378、BYK-3500、BYK-3510及BYK-3570。烴系非離子性界面活性劑之例子是以丙烯酸系聚合物為主成分之Polyflow No.3、Polyflow No.50EHF、Polyflow No.54N、Polyflow No.75、Polyflow No.77、Polyflow No.85HF、Polyflow No.90、Polyflow No.95、BYK-350、BYK-352、BYK-354、BYK-355、BYK-358N、BYK-361N、BYK-380N、BYK-381、BYK-392及BYK-Silclean3700。
另外,上述之Polyflow及Glanol均為由共榮社化學股份有限公司銷售之商品的名稱。BYK為由BYK-CHEMIE JAPAN K.K.銷售之商品的名稱。Ftergent、FTX及KB為由Neos股份有限公司銷售之商品的名稱。
界面活性劑亦可視需要使用上述以外之類型的界面活性劑。具體而言可使用聚醚系化合物、丙烯酸共聚物系化合物、鈦酸酯系化合物、咪唑啉、四級銨鹽、烷基氧化胺、聚胺衍生物、聚氧乙烯-聚氧丙烯縮合物、聚乙二醇及其酯、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、月桂基硫酸胺類、經烷基取代之芳香族磺酸鹽、烷基磷酸鹽、脂肪族或芳香族磺酸福馬林縮合物、月桂基醯胺丙基甜菜鹼、月桂基胺基乙酸甜菜鹼、聚乙二醇脂肪酸酯類、聚氧乙烯烷基胺、全氟烷基磺酸鹽、全氟烷基羧酸鹽等各種化合物。該些界面活性劑具有使組成物容易塗佈於支撐基板等上等效果。
本發明之組成物中亦可添加光陽離子聚合起始劑。光陽離子聚合起始劑可列舉二芳基碘鎓鹽(以下略稱為DAS)、三芳基硫鎓鹽塩(以下略稱為TAS)等。DAS可列舉二苯基錪四氟硼酸鹽、二苯基錪六氟膦酸鹽、二苯基錪六氟砷酸鹽、二苯基錪三氟甲磺酸鹽、二苯基錪三氟乙酸鹽、二苯基錪-對甲苯磺酸鹽、二苯基錪四(五氟苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪四氟硼酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪六氟膦酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪六氟砷酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪三氟甲磺酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪三氟乙酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪-對甲苯磺酸鹽、4-甲氧基苯基苯基錪二苯基錪四(五氟苯基)硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪二苯基錪四氟硼酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪二苯基錪六氟砷酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪二苯基錪三氟甲磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪三氟乙酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪對甲苯磺酸鹽、雙(4-第三丁基苯基)錪二苯基錪四(五氟苯基)硼酸鹽。
DAS中亦可藉由添加噻噸酮(thioxanthone)、啡噻嗪、氯噻噸酮、氧雜蒽酮(xanthone)、蒽、二苯基蒽、紅螢烯(rubrene)等光敏劑而使其高靈敏度化。
TAS可列舉三苯基鋶四氟硼酸鹽、三苯基鋶六氟膦酸鹽、三苯基鋶六氟砷酸鹽、三苯基鋶三氟甲磺酸鹽、三苯基鋶三氟乙酸鹽、三苯基鋶-對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶四(五氟苯基)硼酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶四氟硼酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶六氟膦酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶六氟砷酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶三氟甲磺酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶三氟乙酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶-對甲苯磺酸鹽、4-甲氧基苯基二苯基鋶三苯基鋶四(五氟苯基)硼酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶四氟硼酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶六氟膦酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶六氟砷酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶三氟甲磺酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶-對甲苯磺酸鹽、4-苯基噻吩基二苯基鋶四(五氟苯基)硼酸鹽等。
光陽離子聚合起始劑之具體之商品名可列舉UCC之產品Cyracure UVI-6990、Cyracure UVI-6974及Cyracure UVI-6992,旭電化工業股份有限公司之產品Adeka Optomer SP-150、SP-152、SP-170及SP-172,Rhodia股份有限公司之產品PHOTOINITIATOR2074,汽巴精化股份有限公司之產品Irgacure 250,GE Silicones之產品UV-9380C,San-Apro股份有限公司之產品HS系列、CPI系列,以及Midori Kagaku Co.,Ltd.之TPS系列、TAZ系列、DPI系列、BPI系列、MDS系列、DTS系列、SI系列、PI系列、NDI系列、PAI系列、NAI系列、NI系列、DAM系列、MBZ系列、PYR系列、DNB系列、NB系列等。
本發明之組成物亦可與光陽離子聚合起始劑組合,添加光自由基聚合起始劑而進行混合硬化。光自由基聚合起始劑之例子是來自汽巴精化股份有限公司之產品中的Darocure 1173(2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮)、Irgacure 184(1-羥基環己基苯基酮)、Irgacure 651(2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮)、Irgacure 500、Irgacure 2959、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 1300、Irgacure 819、Irgacure 1700、Irgacure 1800、Irgacure 1850、Darocure 4265、Irgacure 784。
光自由基聚合起始劑之其他例子是對甲氧基苯基-2,4-雙(三氯甲基)三嗪、2-(對丁氧基苯乙烯基)-5-三氯甲基-1,3,4-噁二唑、9-苯基吖啶、9,10-苯并吩嗪、二苯甲酮/米其勒酮混合物、六芳基二咪唑/巰基苯幷咪唑混合物、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮(benzil dimethyl ketal)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2,4-二乙基氧雜蒽酮/對二甲胺基苯甲酸甲酯混合物、二苯甲酮/甲基三乙醇胺混合物。
於本發明中,亦可添加熱聚合起始劑。具體之商品名之例子是三新化學工業股份有限公司之產品San-Aid(主劑)SI-60、SI-80、SI-100、SI-110、SI-145、SI-150、SI-160、SI-180、及San-Aid(助劑)SI。該些化合物亦可與光自由基起始劑及光陽離子聚合起始劑共同使用,或者亦可與光自由基起始劑共同使用。
本發明之聚合性液晶組成物亦可包含熱硬化劑。熱硬化劑為具有胺基、羧基、巰基等之酸性或鹼性之化合物,具有酚部位之化合物或具有酸酐部位之化合物等。更佳的是具有胺基之鹼性之化合物、具有酚之化合物及具有酸酐之化合物。該些化合物亦可與光陽離子聚合起始劑或光自由基起始劑共同使用。
具有胺基之熱硬化劑之例子是二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、間二甲苯二胺、三甲基己二胺、2-甲基戊二胺、二乙基胺基丙基胺、異佛爾酮二胺、1,3-雙胺基甲基環己烷、雙(4-胺基環己基)甲烷、降冰片烯二胺、1,2-二胺基環己烷、Laromin、二胺基二苯甲烷、間苯二胺、二胺基二苯基碸、聚氧化丙烯二胺、聚氧化丙烯三胺、聚環己基聚胺混合物、N-胺基乙基哌嗪。
具有酚基之熱硬化劑的例子是酚系酚醛清漆、二甲苯酚醛清漆、雙酚A酚醛清漆、三苯基甲烷酚醛清漆、聯苯酚醛清漆、二環戊二烯苯酚酚醛清漆、萜烯酚系酚醛清漆。
具有酸酐之熱硬化劑的例子是四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基耐地酸酐、氫化甲基耐地酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基環己烯四甲酸二酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐、乙二醇雙偏苯三甲酸酐酯、丙三醇雙(脫水偏苯三酸酯)單乙酸酯、十二烯基琥珀酸酐、脂肪族二元酸多酐、氯菌酸酐。
本發明之聚合性液晶組成物亦可包含光敏劑。光敏劑的例子是噻噸酮衍生物、蒽醌衍生物及萘醌衍生物,較佳之例是如下所示之化合物(Z-1)~化合物(Z-6)。特佳之光敏劑是化合物(Z-1)及化合物(Z-2)。光敏劑可使用一種,亦可將2種以上混合而使用。
此處,RZ
獨立為碳數為1~10之直鏈狀之烷基。
於化合物(Z-1)中RZ
為正丁基之化合物可以川崎化成工業股份有限公司之ANTHRACURE UVS-1331之形式而獲得。化合物(Z-2)可以川崎化成工業股份有限公司之ANTHRACURE ET-2111之形式而獲得。化合物(Z-3)可以Lambson之Speedcure CTX之形式而獲得。化合物(Z-4)可以Shell Chemical co.之Quantacure ITX之形式而獲得。化合物(Z-5)可以日本化藥股份有限公司之KAYACURE DETX-S之形式而獲得。化合物(Z-6)可以Lambson之Speedcure CPTX之形式而獲得。
藉由將DAS與光敏劑組合使用,可提高對於光之靈敏度。DAS與光敏劑之較佳之混合比是相對於DAS 100重量份而言光敏劑為10重量份~200重量份。進一步更佳之混合比是相對於DAS 100重量份而言光敏劑為20重量份~100重量份。為了進一步提高聚合性液晶組成物的耐候性,亦可添加紫外線吸收劑、光穩定劑(自由基捕獲劑)及抗氧化劑等。紫外線吸收劑的例子是TINUVIN PS、TINUVIN P、TINUVIN 99-2、TINUVIN 109、TINUVIN 213、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 328、TINUVIN 329、TINUVIN 384-2、TINUVIN 571、TINUVIN 900、TINUVIN 928、TINUVIN 1130、TINUVIN 400、TINUVIN 405、TINUVIN 460、TINUVIN 479、TINUVIN 5236、Adekastab LA-32、Adekastab LA-34、Adekastab LA-36、Adekastab LA-31、Adekastab 1413及Adekastab LA-51。「TINUVIN」是汽巴精化股份有限公司之商品名,「Adekastab」是旭電化股份有限公司之商品名。
光穩定劑之例子是TINUVIN 111FDL、TINUVIN 123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 622、TINUVIN 770、TINUVIN 765、TINUVIN 780、TINUVIN 905、TINUVIN 5100、TINUVIN 5050、5060、TINUVIN 5151、CHIMASSORB 119FL、CHIMASSORB 944FL、CHIMASSORB 944LD、Adekastab LA-52、Adekastab LA-57、Adekastab LA-62、Adekastab LA-67、Adekastab LA-63P、Adekastab LA-68LD、Adekastab LA-77、Adekastab LA-82、Adekastab LA-87、Cytec公司製造之CYASORB UV-3346、及Goodrich公司之Goodrite UV-3034。「CHIMASSORB」是汽巴精化股份有限公司之商品名。
抗氧化劑之例子是旭電化公司製造之Adekastab AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-60、AO-80,由住友化學股份有限公司銷售之Sumilizer BHT、Sumilizer BBM-S、及Sumilizer GA-80,以及由汽巴精化股份有限公司銷售之Irganox1076、Irganox1010、Irganox3114、及Irganox245。亦可使用該些之市售品。
本發明之組成物亦可利用光之鹼基增殖反應而使其硬化(K.Arimitsu,M.Miyamoto,K.Ichimura,Angew. Chem. Int. Ed,2000,39,3425)。
本發明之聚合性液晶組成物亦可如上所述而包含溶劑。通常情況下,使上述所說明之各成分溶解於溶劑而製備聚合性液晶組成物。為了使塗佈變容易,亦可進一步用溶劑將該聚合性液晶組成物稀釋,從而調整聚合性液晶組成物之黏度。溶劑可單獨使用,或者亦可將2種以上混合而使用。溶劑之例子是酯系溶劑、醯胺系溶劑、醇系溶劑、醚系溶劑、乙二醇單烷基醚系溶劑、芳香族烴系溶劑、鹵化芳香族烴系溶劑、脂肪族烴系溶劑、鹵化脂肪族烴系溶劑及脂環式烴系溶劑、酮系溶劑、及乙酸酯系溶劑。
酯系溶劑之較佳例為乙酸烷基酯(例如:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯及乙酸異戊酯)、三氟乙酸乙酯、丙酸烷基酯(例如:丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯及丙酸丁酯)、丁酸烷基酯(例如:丁酸甲酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸異丁酯及丁酸丙酯)、丙二酸二烷基酯(例如:丙二酸二乙酯)、乙醇酸烷基酯(例如:乙醇酸甲酯及乙醇酸乙酯)、乳酸烷基酯(例如:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸異丙基、乳酸正丙酯、乳酸丁酯及乳酸乙基己酯)、單乙酸甘油酯、γ-丁內酯及γ-戊內酯。
醯胺系溶劑之較佳例為N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺二甲基縮醛、N-甲基己內醯胺及二甲基咪唑啉酮。
醇系溶劑之較佳例為甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、第三丁醇、第二丁醇、丁醇、2-乙基丁醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、1-十二烷醇、乙基己醇、3,5,5-三甲基己醇、正戊醇、六氟-2-丙醇、丙三醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、己二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2,5-己二醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、環己醇及甲基環己醇。
醚系溶劑之較佳例為乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、雙(2-丙基)醚、1,4-二噁烷及四氫呋喃(THF)。
二醇單烷基醚系溶劑之較佳例為乙二醇單烷基醚(例如:乙二醇單甲基醚及乙二醇單丁基醚)、二乙二醇單烷基醚(例如:二乙二醇單乙基醚)、三乙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚(例如:丙二醇單丁基醚)、二丙二醇單烷基醚(例如:二丙二醇單甲基醚)、乙二醇單烷基醚乙酸酯(例如:乙二醇單丁基醚乙酸酯)、二乙二醇單烷基醚乙酸酯(例如:二乙二醇單乙基醚乙酸酯)、三乙二醇單烷基醚乙酸酯、丙二醇單烷基醚乙酸酯(例如:丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯及丙二醇單丁基醚乙酸酯)、二丙二醇單烷基醚乙酸酯(例如:二丙二醇單甲基醚乙酸酯)、及二乙二醇甲基乙基醚。
芳香族烴系溶劑之較佳例為苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、二乙基苯、異丙基苯、正丙基苯、第三丁基苯、第二丁基苯、正丁基苯、及萘滿。鹵化芳香族烴系溶劑之較佳例為氯苯。脂肪族烴系溶劑之較佳例為己烷及庚烷。鹵化脂肪族烴系溶劑之較佳例為氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯及四氯乙烯。脂環式烴系溶劑之較佳例為環己烷及十氫萘。
酮系溶劑之較佳例為丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、環己酮、環戊酮、及甲基丙基酮。
乙酸酯系溶劑之較佳例為乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、乙醯乙酸甲酯、及乙酸-1-甲氧基-2-丙酯。即使於此種溶劑中,於安全性高的有機溶劑中之溶解度高這一點也非常重要。該溶劑之例子是乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、2-庚酮、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲酯、及丙二醇單乙基醚乙酸酯。
自聚合性液晶化合物之溶解度的觀點考慮,較佳的是使用醯胺系溶劑、芳香族烴系、酮系溶劑,若考慮溶劑之沸點,則較佳的是酯系溶劑、醇系溶劑、醚系溶劑、二醇單烷基醚系溶劑。關於溶劑之選擇並無特別之限制,於使用塑膠基板作為支撐基材之情形時,為了防止基板變形而必須降低乾燥溫度以及使溶劑並不侵蝕基板。於此情形時較佳地使用之溶劑的例子是芳香族烴系溶劑、酮系溶劑、酯系溶劑、醚系溶劑、醇系溶劑、乙酸酯系溶劑、及二醇單烷基醚系溶劑。而且,即使於該些溶劑中,於安全性高的有機溶劑中之溶解度高這一點也非常重要。安全性高之有機溶劑的例子是乳酸乙酯、丙酮酸乙酯、2-庚酮、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲酯、及丙二醇單乙基醚乙酸酯。
本發明之聚合性液晶組成物中之溶劑的比例為0 wt%~95 wt%,但若考慮聚合性液晶化合物之相容性及塗佈該溶液時其之最佳黏度,進一步考慮溶劑成本以及使溶劑蒸發時之時間或熱量之經濟性觀點,則較佳的是40 wt%~95 wt%。更佳之比例為45%~90%,進一步更佳之比例為50%~85%。
於本發明之聚合性液晶組成物中,決定液晶分子之配向的因素是:1)組成物中所包含之化合物之種類、2)支撐基板之種類、3)配向處理方法等。較佳之配向處理方法是使氧化矽斜向蒸鍍、蝕刻加工為狹縫狀等方法。特佳之配向處理方法於嫘縈布(rayon cloth)等之上向一個方向摩擦(rubbed)。於摩擦處理中,可對支撐基板直接進行摩擦。亦可於支撐基板上塗佈聚醯亞胺、聚乙烯醇等之薄膜,對該薄膜進行摩擦。亦已知有即使不進行摩擦處理,亦可賦予良好之配向的特殊薄膜。或者亦可將側鏈型之液晶聚合物塗佈於支撐基板上。
液晶分子中之配向的分類為水平型(homogeneous;平行)、垂直型(homeotropic;垂直)、混合型(hybrid)等。水平型是指配向向量與基板平行,且處於一個方向的狀態。垂直型是指配向向量垂直於基板之狀態。混合型是指配向向量隨著自基板離開而由平行恢復為垂直的狀態。該些配向於具有向列相等之組成物中觀察。
藉由將液晶分子之配向狀態固定化,可獲得具有各種光學特性之膜。該膜可於厚度方向上取z軸,於膜平面上於正交方向上取x軸與y軸,用將x軸方向、y軸方向、z軸方向之折射率分別設為nx
、ny
、nz
的表示3維折射率的折射率橢球來表現光學異向性。具有水平配向之聚合物的光軸之方向位於nx
方向,光軸方向之折射率大於與其正交之方向的折射率,因此被分類為可將3維折射率之關係表示為nx
>ny
=nz
的A板。具有垂直配向之聚合物的光軸之方向位於nz
方向,光軸方向之折射率大於與其正交之方向的折射率,因此被分類為可將3維折射率之關係表示為nx
=ny
<nz
的C板。具有混合型配向的聚合物具有O板之光學特性。例如,可應用於扭轉向列(Twisted Nematic,TN)模式之元件中的視角補償板中。
本發明之聚合性液晶組成物亦可包含光學活性化合物。藉由將添加有適當量之光學活性化合物而得之組成物塗佈於進行了配向處理之基板上而使其聚合,可獲得顯示出螺旋結構(扭轉結構)的相位差板。藉由化合物(1)之聚合而將該螺旋結構固定。所得之具有光學異向性之成形體的特性依存於螺旋結構之螺旋間距。該螺旋間距長可藉由光學活性化合物之種類及添加量而調整。所添加之光學活性化合物可為一種,亦可使用多種光學活性化合物以抵消螺旋間距之溫度依存性。
作為具有如上所述之光學異向性的成形體之特性的可見光之選擇反射是螺旋結構對入射光起作用,使圓偏光或橢圓偏光反射。選擇反射特性以λ=n‧Pitch(λ為選擇反射中心波長、n為具有光學異向性之成形體的平均折射率、Pitch為螺旋間距)所表示,因此可藉由n或Pitch而適宜調整λ及其頻帶(Δλ)。螺旋之間距若為光波長之1/n,則可相應於螺旋之方向而依照布拉格法選擇性地反射具有該波長之光中左右任意圓偏光。其可使用為例如圓偏光分離功能元件。螺旋之方向依存於光學活性化合物之立體組態。可藉由適時選擇光學性化合物之立體組態而誘導所需之螺旋方向。例如可依照日本專利特開平6-281814公報中揭示之方法,獲得螺旋間距於具有光學異向性之成形體的厚度方向上連續變化的成形體,可反射與間距相應之波長範圍之光。而且,為了使色純度變佳可減小Δλ,於希望進行寬頻帶之反射時可增大Δλ。另外,該選擇反射亦較大程度上受到單元厚度之影響。為了保持色純度,必須使單元厚度並不過於變小。為了保持配向之均一性,必須使單元厚度並不過於變大。因此,必須調整為適度之單元厚度,較佳的是0.5 μm~25 μm,更佳的是0.5 μm~5 μm。
藉由使螺旋間距較可見光更短,可製備W. H. de Jeu,Physical Properties of Liquid Crystalline Materials,Gordon and Breach,New York(1980)中記載之負型C板(C-plate)。為了縮短螺旋間距,可藉由使用螺旋扭轉力(Helical Twisting Power,HTP)大的光學活性化合物,進一步增加其添加量而達成。具體而言,可藉由使λ為350 nm以下、較佳的是200 nm以下,而製備負型C板。該負型C板成為適於液晶顯示元件中之VAN型、VAC型、OCB型等之顯示元件的光學補償膜。
上述光學活性化合物若可誘導螺旋結構、與成為基質之聚合性液晶組成物適宜混合,則可使用任意之光學活性化合物。而且,無論是聚合性化合物還是非聚合性化合物之任意種均可,可視需要添加適宜之化合物。於考慮耐熱性及耐溶劑性之情形時,聚合性化合物較為適宜。作為表現光學活性之骨架,有具有l個或多個不對稱碳的伸烷基、伸烯基或者具有以下之部分結構的骨架等。
另外,於上述光學活性化合物中,螺旋扭轉力(Helical Twisting Power,HTP)大的化合物適於縮短螺旋間距。螺旋扭轉力大的化合物之代表例於GB2298202號公報、DE10221751號公報中有所揭示。
列舉具有光學活性之聚合性化合物的更佳例如下。然而,並不限定於此。
於該些化合物中,Q6
獨立為碳數為1~20之伸烷基,於該伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2
-亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代,P6
獨立為上述式(2-2)~式(2-4)之任1個所表示之基。
其次,對本發明之組成物之聚合條件加以說明。藉由使本發明之聚合性液晶組成物聚合而獲得聚合物。於獲得優異之配向的聚合物時,使用光聚合觸媒之聚合較熱聚合更佳。其原因在於:於組成物為液晶之條件下,容易進行聚合。
光聚合中所使用之較佳之光的種類有紫外線、可見光線、紅外線等。亦可使用電子束、X射線等電磁波。通常較佳的是紫外線或可見光線。較佳之波長範圍為150 nm~500 nm。更佳之範圍為250 nm~450 nm,最佳之範圍為300 nm~400 nm。光源為低壓水銀燈(殺菌燈、蛍光化學燈、黑光燈)、高壓放電燈(高壓水銀燈、金屬鹵素燈)、短弧放電燈(超高壓水銀燈、氙氣燈、水銀氙氣燈)等。較佳之光源為超高壓水銀燈。來自光源之光可直接照射於組成物上。亦可將藉由濾光器而選擇之特定波長(或特定波長範圍)照射於組成物上。較佳之照射能量密度為2 mJ/cm2
~5000 mJ/cm2
。更佳之範圍為10 mJ/cm2
~3000 mJ/cm2
。特佳之範圍為100 mJ/cm2
~2000 mJ/cm2
。較佳之照度為0.1 mW/cm2
~5000 mW/cm2
。更佳之照度為1 mW/cm2
~2000 mW/cm2
。為了使組成物具有液晶相,設定照射光時之溫度。較佳之照射溫度為100℃以下。於100℃以上之溫度下可引起由於熱之聚合,因此有時不能獲得良好之配向。
其次,對本發明之聚合物加以說明。
藉由使化合物(1)聚合而獲得聚合物。若僅使一種化合物(1)聚合則獲得均聚物。該聚合物由一種結構單元構成。若使包含至少2種化合物(1)之組成物聚合則獲得共聚物。該共聚物具有至少2種結構單元。於製造本發明之目標的具有光學異向性之膜時,較佳的是於配向之液晶狀態下之聚合,因此光陽離子聚合法是特佳之聚合法。藉由使化合物(1)聚合而得之聚合物充分滿足如下特性中之多種特性:無色透明、光彈性(photoelasticity)小、難以自支撐基板上剝離、具有充分之硬度、耐熱性大、耐候性大等。
該聚合物之用途如下所述。該聚合物可製成具有光學異向性之成形體而使用。該聚合物之用途的例子是相位差板(1/2波片、1/4波片等)、抗反射膜、選擇反射膜、視角補償膜等光學膜。具有水平型、混合型、垂直型、扭轉型等配向之聚合物可用於相位差板、偏光元件、液晶配向膜、抗反射膜、選擇反射膜、視角補償膜等中。此種聚合物可於液晶顯示元件之相位差板或視角補償膜等中以光學補償為目的而使用。工業上之重要用途的例子是VA模式、IPS模式、TN模式、MVA模式等液晶顯示元件中之視角補償。
該聚合物之應用用途有如下所述的用途。
該聚合物亦可用於高導熱性環氧樹脂,接著劑,具有強度、彈性模數、伸長率等機械性質之異向性的合成高分子,化妝品,裝飾品,非線性光學材料及信息儲存材料等中。於該些用途中,可利用熱塑性樹脂。該熱塑性樹脂是分枝並未延伸之線狀高分子,可藉由使以單官能性化合物為主體的本發明之液晶組成物聚合而獲得。該些聚合物之重量平均分子量為500~1,000,000,較佳的是1,000~500,000,更佳的是5,000~100,000。
作為聚合物之用途之一例的相位差板具有轉換偏光狀態之功能。1/2波長功能板具有使直線偏光之振動方向旋轉90度之功能。以滿足d=λ/2×Δn之式的方式將組成物塗佈於支撐基板上。此處,d為組成物之厚度,λ為波長,Δn為光學異向性。使該組成物配向後,使其光聚合,藉此而獲得1/2波長功能板。另一方面,1/4波長功能板具有將直線偏光轉換為圓偏光或者將圓偏光轉換為直線偏光之功能。於此情形時,以滿足d=λ/4×Δn之條件的方式製備組成物之塗膜即可。聚合物之厚度(d)以如下之方式進行調整。於以溶劑將組成物稀釋後塗佈於支撐基板上之方法中,可藉由適當選擇組成物之濃度、塗佈之方法、塗佈之條件等而獲得目標厚度之塗膜。利用液晶單元之方法亦較佳。液晶單元具有聚醯亞胺等配向膜因此較合適。於該液晶單元中注入組成物之情形時,可根據液晶單元之間隔而調整塗膜之厚度。
亦可藉由組合光聚合與熱聚合而提供圖案化之相位差板。將聚合性液晶組成物塗佈於支撐基板上,使其配向後,介隔光罩而照射光,藉此僅使照射部分進行光聚合。繼而,藉由對該聚合物進行加熱,未硬化部分產生由於配向性混亂或者向等向性相轉移而造成之光學異向性之降低或缺乏。使未硬化部分熱聚合,藉此可製備圖案化之相位差板。
聚合物之形狀為膜、板、粒、粉末等。亦可對聚合物進行成形。為了獲得膜之聚合物,通常使用支撐基板。將組成物塗佈於支撐基板上,使具有液晶相之塗膜(paint film)聚合而獲得膜。較佳之聚合物之厚度依存於聚合物之光學異向性之值及用途。聚合物之較佳之厚度為0.05 μm~50 μm之範圍。更佳之厚度為0.1 μm~20 μm之範圍。特佳之厚度為0.5 μm~10 μm之範圍。該些聚合物之霧度值(haze value;濁度)大概為1.5%以下。該些聚合物之透射率於可見光範圍內通常為80%以上。此種聚合物適於製成液晶顯示元件中所使用之光學異向性薄膜。
支撐基板之例子是三乙酸纖維素(有時表記為TAC)、聚乙烯醇、聚醯亞胺、聚酯、聚芳酯、聚醚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯。商品名之例子是JSR股份有限公司之「ARTON」、日本ZEON股份有限公司之「ZEONEX」及「ZEONOR」、三井化學股份有限公司之「APEL」。支撐基板為單軸延伸膜、雙軸延伸膜等。較佳之支撐基板是三乙酸纖維素膜。該膜可並不進行預處理而直接使用。該膜亦可視需要進行鹼化處理、電暈放電處理、紫外線臭氧處理(UV-ozone treatment)、電漿處理等表面處理。其他的例子是鋁、鐵、銅等之金屬製支撐基板,鹼玻璃、硼矽玻璃、燧石玻璃(flint glass)等之玻璃製支撐基板等。
支撐基板上之塗膜可藉由直接塗佈組成物而製備。塗膜亦可藉由將組成物溶解於適宜之溶劑中而進行塗佈後,除去溶劑而製備。塗佈之方法為旋塗(spin coating)、輥塗(roll coating)、簾塗(curtain coating)、流塗(flow coating)、印刷(printing)、微凹印塗佈(micro-gravure coating)、凹板印刷式塗佈(gravure coating)、拉絲錠塗層(wire-bar coating)、浸塗(dip coating)、噴塗(spray coating)、彎月面塗佈(meniscus coating)、流延成膜法(casting film-forming)等。
[實例]
藉由實例對本發明加以更詳細之說明,但本發明並不受以下實例之限制。化合物之結構可藉由核磁共振光譜、紅外線吸收光譜、質譜等進行確認。相轉移溫度之單位為℃,C表示結晶,I表示等向性液體相。括號內表示單變式(monotropic)之液晶相。另外,於實例中,用記號L表記體積單位升。於以下表示物性值之測定方法。
<化合物之結構確認>
藉由500MHz之質子NMR(Bruker:DRX-500)測定而確認所合成之化合物的結構。記載之數值表示ppm,s表示單重峰、d表示雙重峰、t表示三重峰、m表示多重峰。
<相轉移溫度>
將試樣置於具有偏光顯微鏡的熔點測定裝置的加熱板上,以3℃/min之速度進行升溫。測定液晶相轉移為其他液晶相之溫度。C表示結晶,N表示向列相,I表示等向性液體。透明點(NI點)是向列相的上限溫度或者自向列相轉移為等向性液體之轉移溫度。「C 50 N 63 I」表示於50℃下自結晶轉移為向列相,於63℃下自向列相向等向性液體
轉移。
<液晶分子之配向>
聚合物膜(液晶配向膜)可於附有經摩擦處理之聚醯亞胺配向膜的玻璃基板上製備。聚合物之配向可基於透射光強度之角度相依性,藉由如下所示之方法而以目視確定。
(1)利用目視之觀察方法
於配置在正交偏光鏡上的2枚偏光板之間夾持聚合物膜,自垂直方向(傾斜角為0度)將光照射至膜平面上。一面使照射之傾斜角自0度增大至例如50度一面觀察透射光之變化。使照射傾斜之方向與摩擦之方向(液晶分子之長軸方向)一致。於自垂直方向之透射光為最大時,判斷配向為水平型。於水平配向中,液晶分子之配向向量與玻璃基板平行,因此該聚合物膜可作為A-板而發揮功能。另一方面,來自垂直方向之透射光最小,且透射光隨著傾斜角增大而增大時,判斷配向為垂直型。於垂直配向中,液晶分子之配向向量垂直於玻璃基板,因此該聚合物膜可作為C-板而發揮功能。
(2)利用偏光解析裝置之測定
使用Shintech股份有限公司製造之OPTIPRO偏光解析裝置。於聚合物膜上照射波長為550nm之光。一面使該光之入射角度自相對於膜平面為90度而減小一面測定延遲(△n×d)。
<光陽離子聚合>
光陽離子聚合之聚合熱可使用光化學反應熱熱卡計
PDC121(Seiko Instruments Inc.),對鋁鍋上之樣品照射紫外線,於乾燥空氣流下、25℃下進行測定。
[實例1]
<化合物(1-1-20)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於甲苯(30ml)、水(30ml)之混合物中添加氫氧化鈉(11.1g)而於室溫下進行攪拌。添加環己烯甲醇(6.2g)、1,4-二溴丁烷(18.0g)及四丁基溴化銨(1.8g),於加熱回流下攪拌3小時。分離有機層,依序用飽和碳酸氫鈉溶液及10%食鹽水對所得之有機層進行清洗,用無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯)對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色之液體[H1](5.9g)。
化合物[H1]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):5.67(s,2H),3.47-3.42(m,4H),3.33-3.25(m,2H),2.15-2.02(m,3H),2.00-1.68(m,7H),1.32-1.22(m,1H).
(第2階段)
於氮氣環境下,將化合物[H1](5.9g)、4-羥基苯甲酸甲酯(4.0g)、氫氧化鉀(1.5g)、DMF(60ml)之混合物於80℃加熱下攪拌6小時。藉由減壓過濾而除去析出之
鹽。於濾液中添加甲苯(100ml)、水(100ml)而分離有機層。依序用飽和碳酸氫鈉溶液及水對所得之有機層進行清洗,減壓餾去溶劑。繼而,於殘渣中添加甲醇(20ml)、水(20ml)及氫氧化鉀(1.5g),於加熱回流下攪拌3小時。減壓餾去溶劑,添加3N鹽酸水溶液(100ml)、甲苯(100ml)而分離有機層。用水對所得之有機層進行清洗,減壓餾去溶劑。藉由再結晶(乙醇)而進行純化,獲得無色結晶之化合物[H2](2.6g)。
化合物[H2]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.05(d,2H),6.93(d,2H),5.67(s,2H),4.07(t,2H),3.50(t,2H),3.35-3.27(m,2H),2.15-2.03(m,3H),1.95-1.68(m,7H),1.33-1.23(m,1H).
(第3階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](2.6g)、甲基對苯二酚(0.5g)、DMAP(4-二甲胺基吡啶)(0.2g)、二氯甲烷(30ml)之混合物中,一面冷卻一面添加DCC(1,3-二環己基碳二醯亞胺)(1.9g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,用無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物[H3](2.3 g)。
化合物[H3]之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 72 N 98 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.16(d,2H),8.14(d,2H),7.17(d,1H),7.13(d,1H),7.10-7.06(m,1H),6.99(d,2H),6.97(d,2H),5.68(s,2H),4.12-4.07(m,4H),3.51(t,4H),3.36-3.29(m,4H),2.25(s,3H),2.15-2.02(m,6H),1.96-1.70(m,16H),1.34-1.24(m,2H).
(最終階段:化合物(1-1-20)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H3](2.3 g)、二氯甲烷(25 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(1.9 g)於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,用無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-1-20)(0.9 g)。
化合物(1-1-20)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 62 N 85 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.18(d,2H),8.14(d,2H),7.18(d,1H),7.13(d,1H),7.10-7.06(m,1H),6.99(d,2H),6.97(d,2H),3.47(t,4H),3.28-3.13(m,8H),2.25(s,3H),2.20-1.97(m,4H),1.94-1.70(m,10H),1.62-1.40(m,10H),1.20-1.10(m,1H),1.06-0.96(m,1H).
[實例2]
<化合物(1-3-21)之合成>
(第1階段)
於環己烯甲醇(20.0 g)、吡啶(20 ml)、甲苯(60 ml)之混合物中,於室溫下添加對甲苯磺醯氯(37.4 g),並於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水(40 ml)而於40℃下加熱攪拌3小時。分離有機層,依序用1N鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液溶液及水對所得之有機層進行清洗,用無水硫酸鎂加以乾燥。減壓餾去溶劑,獲得無色之液體[H4](45.2 g)。
(第2階段)
於氮氣環境下,將化合物[H4](30.0 g)、4-羥基苯甲酸甲酯(18.9 g)、氫氧化鉀(7.0 g)、甲醇(300 ml)之混合物於加熱回流下攪拌20小時。藉由減壓過濾而除去析出之鹽,將濾液於減壓下餾去溶劑。添加甲苯(100 ml)、水(100 ml)而分離有機層。依序用飽和碳酸氫鈉溶液及水對所得之有機層進行清洗,減壓餾去溶劑。繼而,於殘渣中添加甲醇(60 ml)、水(60 ml)及氫氧化鉀(7.6 g),於加熱回流下攪拌3小時。減壓餾去溶劑,將殘渣放入3N鹽酸水溶液(300 ml)中,藉由減壓過濾而濾出析出之化合物[H5],藉由再結晶(乙醇)進行純化,獲得無色結晶之化合物[H5](18.5 g)。
化合物[H5]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.06(d,2H),6.94(d,2H),5.70(s,2H),3.92(d,2H),2.24-2.08(m,4H),1.97-1.84(m,2H),1.59-1.50(m,1H).
(第3階段)
於氮氣環境下,於丙烯醇(100.0 g)、THF(248.3 g)之混合物中一面冷卻一面添加亞硫醯氯(245.6 g),於60℃下加熱攪拌4小時。減壓餾去溶劑,獲得無色之液體。於該液體中添加對苯二酚(10.0 g)、氫氧化鉀(5.1 g)、碘化鉀(1.0 g)、Solmix(100 ml)而於加熱回流下攪拌8小時。減壓餾去溶劑,於殘渣中添加甲苯(200 ml)、10%鹽酸(200 ml)而分離有機層。依序用飽和碳酸氫鈉溶液及水對所得之有機層進行清洗,減壓餾去溶劑。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))對所得之殘渣進行純化,獲得無色之液體[H6](5.1 g)。
化合物[H6]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):6.73(s,4H),5.97-5.87(m,1H),5.27(d,1H),5.18(d,1H),4.00(d,2H),3.89(t,2H),1.88-1.72(m,4H).
(第4階段)
於氮氣環境下,於化合物[H5](5.0 g)、化合物[H6](4.8 g)、DMAP(0.5 g)、二氯甲烷(50 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(4.7 g)而於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物[H7](6.0g)。
化合物[H7]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.13(d,2H),7.10(d,2H),6.97(d,2H),6.92(d,2H),5.97-5.87(m,1H),5.72(s,2H),5.29(d,1H),5.19(d,1H),4.02-3.97(m,4H),3.93(d,2H),2.30-2.10(m,5H),1.98-1.84(m,5H),1.82-1.74(m,2H),1.50-1.40(m,1H).
(最終階段:化合物(1-3-21)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H7](6.0g)、二氯甲烷(60ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(8.0g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-3-21)(3.1g)。
化合物(1-3-21)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 86(SmA 22 N 70)I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.12(d,2H),7.09(d,2H),6.94(d,2H),6.92(d,2H),3.99(t,2H),3.90-3.79(m,2H),3.77-3.73(m,1H),3.63-3.52(m,2H),3.43-3.37(m,1H),3.28-3.24(m,1H),3.23-3.14(m,3H),2.81(t,1H),2.64-2.61(m,1H),2.33-2.18(m,2H),2.12-2.03(m,1H),1.98-1.75(m,6H),1.72-1.52(m,3H),1.37-1.27(m,1H),1.22-1.13(m,1H).
[實例3]
<化合物(1-3-7)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於3-環己烯-1-甲酸(5.0g)、化合物[H6](8.8g)、DMAP(1.0g)、二氯甲烷(50ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(8.9g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色之液體[H8](11.5g)。
化合物[H8]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):6.97(d,2H),6.87(d,2H),5.93-5.87(m,1H),5.73(s,2H),5.28(d,1H),5.18(d,1H),4.01-3.94(m,4H),3.50(t,2H),2.84-2.76(m,1H),2.39(d,2H),2.23-2.11(m,3H),1.91-1.74(m,5H).
(最終階段:化合物(1-3-7)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H8](11.0 g)、二氯甲烷(110 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(19.4 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色之液體(1-3-7)(3.5 g)。
化合物(1-3-7)之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):6.95(d,2H),6.87(d,2H),3.96(t,2H),3.74(d,2H),3.62-3.50(m,2H),3.41-3.36(m,1H),3.32-3.13(m,3H),2.83-2.72(m,2H),2.63-2.60(m,1H),2.54-2.24(m,2H),2.15-1.53(m,8H).
[實例4]
<化合物(1-4-24)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於3-環己烯-1-甲酸(10.0 g)、1-羥基-4-丙基二環己烷(12.6 g)、DMAP(1.9 g)、二氯甲烷(100 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(17.2 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯)對減壓餾去溶劑而得之殘渣純化,並藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/5))進行純化,獲得無色結晶之化合物[H9](14.3 g)。
化合物[H9]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):5.67(s,2H),4.69-4.61(m,1H),2.55-2.47(m,1H),2.23(d,2H),2.12-2.06(m,2H),2.02-1.94(m,3H),1.80-1.63(m,7H),1.35-1.25(m,4H),1.17-0.79(m,14H)
(最終階段:化合物(1-4-24)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H9](14.0 g)、二氯甲烷(140 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(12.3 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣純化,並藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/5))進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-4-24)(11.0 g)。
化合物(1-4-24)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 127 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):4.67-4.58(m,1H),3.25-3.22(m,1H),3.18-3.13(m,1H),2.50-2.43(m,1H),2.27-2.10(m,2H),2.02-1.88(m,3H),1.81-1.52(m,8H),1.48-1.38(m,1H),1.34-1.23(m,4H),1.19-0.79(m,14H).
[實例5]
<化合物(1-2-7)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](5.0 g)、4-氰基苯酚(2.0 g)、DMAP(0.4 g)、二氯甲烷(100 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(3.6 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))進行純化,獲得無色結晶之化合物[H10](5.2 g)。
化合物[H10]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.12(d,2H),7.74(d,2H),7.35(d,2H),6.98(d,2H),5.67(s,2H),4.09(t,2H),3.50(t,2H),3.36-3.29(m,2H),2.15-2.03(m,3H),1.97-1.70(m,7H),1.33-1.24(m,1H).
(最終階段:化合物(1-2-7)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H10](5.0 g)、二氯甲烷(50 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(3.6 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/5))進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-2-7)(3.7 g)。
化合物(1-2-7)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 61 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.13(d,2H),7.73(d,2H),7.35(d,2H),6.98(d,2H),4.08(t,2H),3.46(t,2H),3.29-3.14(m,4H),2.19-2.12(m,1H),2.10-1.97(m,1H),1.95-1.70(m,6H),1.60-1.4(m,2H),1.20-0.95(m,1H).
[實例6]
<化合物(1-1-3)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,將對苯二酚(52.9 g)、化合物[H1](59.3 g)、氫氧化鈉(19.2 g)、DMF(300 ml)之混合物於80℃加熱下攪拌6小時。藉由減壓過濾除去析出之鹽。於濾液中添加甲苯(500 ml)、水(500 ml)而分離有機層。依序用飽和碳酸氫鈉溶液及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。減壓餾去溶劑,藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))對所得之殘渣進行純化,獲得無色之液體[H11](39.9 g)。
化合物[H11]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):6.80-6.72(m,4H),5.66(s,2H),5.27(s,1H),3.91(t,2H),3.50(t,2H),3.38-3.29(m,2H),2.16-2.02(m,3H),1.97-1.68(m,7H),1.32-1.21(m,1H).
(第2階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](25.0 g)、化合物[H11](20.2 g)、DMAP(2.0 g)、二氯甲烷(250 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(17.8 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物[H12](35.4 g)。
化合物[H12]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.12(d,2H),7.09(d,2H),6.96(d,2H),6.91(d,2H),5.67(s,2H),4.08(t,2H),3.99(t,2H),3.53-3.47(m,4H),3.36-3.27(m,4H),2.17-2.02(m,6H),1.97-1.70(m,14H),1.34-1.23(m,2H).
(最終階段:化合物(1-1-3)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H12](30.0 g)、二氯甲烷(300 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(31.1 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))及再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-1-3)(18.7 g)。
化合物(1-1-3)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 46(N-6) I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.13(d,2H),7.89(d,2H),6.96(d,2H),6.91(d,2H),4.07(t,2H),3.98(t,2H),3.49-3.43(m,4H),3.28-3.13(m,8H),2.20-1.70(m,15H),1.62-1.40(m,5H),1.20-0.97(m,2H).
[實例7]
<化合物(1-2-6)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](20.0 g)、4-甲氧基苯酚(8.2 g)、DMAP(1.6 g)、二氯甲烷(200 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(14.2 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))進行純化,獲得無色結晶之化合物[H13](23.1 g)。
化合物[H13]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.13(d,2H),7.11(d,2H),6.97(d,2H),6.94(d,2H),5.67(s,2H),4.08(t,2H),3.82(s,3H),3.50(t,2H),3.36-3.29(m,2H),2.18-2.07(m,3H),1.96-1.71(m,7H),1.34-1.25(m,1H).
(最終階段:化合物(1-2-6)之合成>
於氮氣環境下,於化合物[H13](22.7 g)、二氯甲烷(230 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(16.2 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/5))進行純化,獲得無色結晶之化合物(1-2-6)(17.9 g)。
化合物(1-2-6)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 61 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.13(d,2H),7.11(d,2H),6.96(d,2H),6.93(d,2H),4.07(t,2H),3.82(s,2H),3.45(t,2H),3.28-3.14(m,4H),2.18-1.97(m,2H),1.92-1.72(m,6H),1.58-1.42(m,3H),1.22-0.94(m,1H).
[實例8]
<化合物(1-1-45)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](10.0 g)、甲氧基對苯二酚(2.3 g)、DMAP(0.8 g)、二氯甲烷(100 ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(7.1 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由再結晶(甲苯-甲醇混合物(體積比:甲苯/甲醇=1/10))進行純化,獲得無色結晶之化合物[H14](7.8 g)。
化合物[H14]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.15(t,4H),7.17(d,1H),7.01-6.96(m,4H),6.88(d,1H),6.86-6.82(m,1H),5.68(s,4H),4.12-4.07(m,4H),3.81(s,3H),3.51(t,4H),3.37-3.29(m,4H),2.16-2.03(m,6H),1.96-1.86(m,6H),1.86-1.70(m,8H),1.34-1.24(m,2H).
(最終階段:化合物(1-1-45)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H14](7.8 g)、二氯甲烷(80 ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(6.4 g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=4/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並進行減壓乾燥,藉此獲得油狀物(1-1-45)(5.2 g)。該化合物於室溫下為液晶狀態。
化合物(1-1-45)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
N 55 I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.15(t,4H),7.17(d,1H),7.00-6.95(m,4H),6.89(d,1H),6.86-6.82(m,1H),4.11-4.05(m,4H),3.80(s,3H),3.46(t,4H),3.29-3.12(m,8H),2.19-2.12(m,2H),2.11-1.96(m,2H),1.94-1.70(m,12H),1.61-1.40(m,4H),1.24-1.10(m,1H),1.06-0.95(m,1H).
[實例9]
<化合物(1-1-46)之合成>
(第1階段)
於氮氣環境下,於化合物[H2](10.0g)、4,4'
-二羥基聯苯(3.1g)、DMAP(0.8g)、二氯甲烷(100ml)之混合物中一面冷卻一面添加DCC(7.1g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,於濾液中添加水而分離有機層,依序用2N鹽酸及水對所得之有機層進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=8/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並且藉由於乙酸乙酯中之再結晶進行純化,獲得無色結晶之化合物
[H15](8.1g)。
化合物[H15]之NMR分析值如下所示。
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.17(d,4H),7.63(d,4H),7.29(d,4H),6.99(d,4H),5.68(s,4H),4.09(t,4H),3.51(t,4H),3.37-3.29(m,4H),2.16-2.03(m,6H),1.97-1.86(m,6H),1.86-1.70(m,8H),1.34-1.24(m,2H).
(最終階段:化合物(1-1-46)之合成)
於氮氣環境下,於化合物[H15](7.9g)、二氯甲烷(80ml)之混合物中一面冷卻一面添加間氯過氧苯甲酸(6.1g),於室溫下攪拌16小時。藉由減壓過濾除去析出之不溶物,依序用10%亞硫酸氫鈉水溶液、3%氫氧化鈉水溶液及水對濾液進行清洗,以無水硫酸鎂加以乾燥。藉由管柱層析法(矽膠,溶析液:甲苯-乙酸乙酯混合物(體積比:甲苯/乙酸乙酯=2/1))對減壓餾去溶劑而得之殘渣進行純化,並進行減壓乾燥,藉此獲得無色液體之化合物(1-1-46)(4.6g)。
化合物(1-1-46)之相轉移溫度及NMR分析值如下所示。
C 117 N 250<I.
1
H-NMR(CDCl3
;δppm):8.17(d,4H),7.63(d,4H),7.28(d,4H),6.99(d,4H),4.08(t,4H),3.29-3.13(m,8H),2.20-2.13(m,2H),2.11-1.97(m,2H),1.95-1.64(m,12H),1.62-1.40(m,4H),1.21-1.10(m,1H),1.06-0.96(m,1H).
於以下之聚合性液晶組成物的實例中所使用之化合物(1)以外之成分的化合物表示如下。該些化合物可藉由組合有機合成化學的手法而合成。於起始物質中導入目標末端基、環、及結合基之方法例如在Houben-Weyl(Houben-Weyl,Methods of Organic Chemistry,Georg Thieme Verlag,Stuttgart)、有機合成(Organic Syntheses,John Wily & Sons,Inc.)、有機反應(Organic Reactions,John Wily & Sons,Inc.)、綜合有機合成(Comprehensive Organic Synthesis,Pergamon Press)、新實驗化學講座(丸善)等書籍中有所記載。
對上述記載之化合物的具體之製造方法加以說明。化合物(M1-1-1)及化合物(M1-1-3)於日本專利特開2005-60373號公報中有所記載。化合物(M1-1-2)於日本專利特開2005-97281號公報中有所記載。化合物(M1-7-1)於Polymer,34(8),1736-1740(1993)中有所記載。化合物(M1-19-1)及化合物(M1-19-2)於Macromolecules,26,1244-1247(1993)中有所記載。化合物(M2-13-1)於日本專利特開2005-320317號公報中有所記載。化合物(6-8-1)於日本專利特開2005-263778號公報中有所記載。化合物(M1-7-2)可藉由將9-甲基-2,7-二羥基茀變更為甲基對苯二酚,用與化合物(M1-1-1)同樣之方法而合成。化合物(M1-7-3)於Makromol. Chem.,190,2255-2268(1989)中有所記載。
[實例10]
將化合物(1-1-20)/聚合起始劑CPI-110P(San-Apro製造)以100/0.02之重量比加以混合,使其溶解於環戊酮中,製備化合物濃度為20 wt%之溶液。將該溶液取到鋁鍋中,於加熱為80℃之加熱板上放置30分鐘,使溶劑蒸發。
其次,使用光化學反應熱熱卡計PDC121(Seiko Instruments Inc.),於乾燥空氣流下、25℃下對鋁鍋上之樣品照射紫外線(365 nm、15 mW/cm2
),結果觀察到較大之放熱峰(exothermic peak)以及迅速地到達峰頂(peak top)。
[比較例1]
將化合物(1-1-20)替換為化合物(M1-7-2),除此之外以與實例10同樣地進行測定,結果可確認到達至峰頂緩慢的放熱峰。
[實例11]
將化合物(1-2-14)與化合物(M1-19-1)以70/30之重量比加以混合,使其於PGMEA/MMP=9/1(重量比)之混合溶劑中相溶,製備化合物濃度為30 wt%之組成物。
於室溫下放置該組成物,並未發現於3日以上時結晶析出等。另外,PGMEA是丙二醇單乙基醚乙酸酯之略號,MMP是3-甲氧基丙酸甲酯之略號。
[比較例2]
將化合物(1-2-14)替換為化合物(M1-7-2),除此之外以實例11中記載之方法進行組成物之製備。於室溫下放置該組成物,於1小時後發現結晶之析出。
[實例12]
將化合物(1-1-20)/化合物(1-2-7)以80/20之重量比加以混合,使其於乙酸正丁酯中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.001之聚矽氧系非離子性界面活性劑BYK-333(BYK-CHEMIE JAPAN K.K.製造)、重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P。用旋轉式塗層機將該溶液塗佈於具有經摩擦處理之聚醯亞胺配向膜的玻璃基板上。將該玻璃基板於加熱至70℃之加熱板上放置120秒,使溶劑蒸發。
其次,於大氣下、室溫下使用250 W之超高壓水銀燈,照射強度為30 mW/cm2
(中心波長為365 nm)之光30秒而使其聚合。所得之薄膜固定化了水平配向,表現出A板光學特性。
[實例13]
將化合物(1-1-20)/化合物(M1-19-1)/化合物(M1-1-3)以60/30/10之重量比加以混合,使其於PGMEA/環戊酮=1/1(體積比)之混合溶劑中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.002之氟系非離子性界面活性劑FTX-218(Neos股份有限公司製造)、重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出A板光學特性。
[實例14]
將化合物(1-3-21)/化合物(M1-19-2)以70/30之重量比加以混合,使其於PGMEA/MMP=1/1(體積比)中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.002之烴系非離子性界面活性劑Polyflow No.75(共榮社化學股份有限公司製造)、重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出A板光學特性。
[實例15]
將化合物(1-1-20)/化合物(M1-7-1)/化合物(M1-1-3)以80/10/10之重量比加以混合,使其於環戊酮中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.002之氟系非離子性界面活性劑FTX-218、重量比為0.02之聚合起始劑DTS-102(Midori Kagaku Co.,Ltd.製造)。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出A板光學特性。
[實例16]
將化合物(1-3-21)/化合物(M1-19-1)/化合物(M2-13-1)以35/30/35之重量比加以混合,使其於PGMEA/MMP=9/1(體積比)之混合溶劑中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。用旋轉式塗層機將添加有相對於該組成物而言重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P的溶液塗佈於玻璃基板上而製作薄膜。將該玻璃基板於加熱至70℃之加熱板上放置120秒,使溶劑蒸發。
其次,於大氣下、室溫下使用250 W之超高壓水銀燈,照射強度為30 mW/cm2
(中心波長為365 nm)之光30秒而使其聚合。所得之薄膜固定化了水平配向,表現出C板光學特性。
[實例17]
將化合物(1-1-20)/化合物(1-3-21)/化合物(M1-1-1)/化合物(6-8-1)以60/15/15/10之重量比加以混合,使其於PGMEA/環戊酮=3/7(體積比)之混合溶劑中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.002之氟系非離子性界面活性劑FTX-218、重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出負C板光學特性。
[實例18]
將化合物(1-1-20)/化合物(M1-19-1)/化合物(M1-1-2)以30/40/30之重量比加以混合,使其於丁酮中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.002之氟系非離子性界面活性劑FTX-218、重量比為0.02之聚合起始劑CPI-110P。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出可見光選擇反射。
[實例19]
將化合物(1-4-24)/化合物(M1-1-1)/化合物(M2-13-1)以10/75/15之重量比加以混合,使其於甲苯中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.02之聚合起始劑DTS-102。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出O板光學特性。
[實例20]
將化合物(1-1-46)/化合物(1-1-3)/化合物(M1-7-3)/化合物(6-8-1)以40/20/30/10之重量比加以混合,使其於PGMEA/環戊酮=3/7(體積比)之混合溶劑中相溶,製備化合物濃度為20 wt%之組成物。添加相對於該組成物而言重量比為0.02之聚合起始劑Irgacure 250、重量比為0.02之聚合起始劑Irgacure 184、重量比為0.01之光敏劑Z-4。使用該溶液,參照實例12而製作薄膜,結果表現出負C板光學特性。
本發明之化合物可用作聚合性液晶性化合物,且可用作聚合性液晶組成物之成分。本發明之聚合物例如可用於作為液晶顯示元件之構成要素的相位差板、偏光元件、選擇反射膜、亮度提高膜及視角補償膜等中。
Claims (29)
- 一種聚合性液晶化合物,所述聚合性液晶化合物以式(1)所表示:
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基或茀-2,7-二基,於所述1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基或茀-2,7-二基,於所述1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH2 CH2 -COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -或-C≡C-;m為1~3之整數;P2 為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、-CH2 O(CH2 )n O-、-COO-或-COO(CH2 )n O-,其中n為1~11之整數;於P2 為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2 為任意之-CH2 -亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代;於P2 為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2 為-COO-、-OCO-或碳數2~14之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代; 式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、-CH2 O(CH2 )n O-、-COO-或-COO(CH2 )n O-,其中n為1~11之整數;於P2 為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2 為任意之-CH2 -亦可經-O-取代的碳數為1~14之伸烷基;於P2 為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2 為-COO-、-OCO-或碳數2~14之伸烷基,所述伸烷基中之任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-1)所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、、CH2 O(CH2 )n1 O-、-COO-或-COO(CH2 )n1 O-,其中n1為1~11之整數;Q2 為-OCH2 -、-O(CH2 )n2 OCH2 -、-OCO-或-O(CH2 )n2 OCO-,其中n2為1~11之整數。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述 1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-2)所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、-CH2 O(CH2 )n O-、-COO-或-COO(CH2 )n O-,其中n為1~11之整數;Q2 為任意之-CH2 -亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;式(2-2)中之Ra 為氫。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-3)所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、-CH2 O(CH2 )n1 O-、-COO-或-COO(CH2 )n1 O-,其中n1為1~11之整數;Q2 為-OCH2 -、-O(CH2 )n2 OCH2 -、-OCO-或-O(CH2 )n2 OCO-,其中n2為1~11之整數;式(2-3)中之Ra 為氫。
- 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物,其中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-4)所表示之聚合性基;Q1 為-CH2 O-、-CH2 O(CH2 )n1 O-、-COO-或-COO(CH2 )n1 O-,其中n1為1~11之整數;Q2 為-OCH2 -、-O(CH2 )n2 OCH2 -、-OCO-或-O(CH2 )n2 OCO-,其中n2為1~11之整數;式(2-4)中之Ra 為甲基或乙基。
- 一種聚合性液晶組成物,所述聚合性液晶組成物包含式(1)所表示之聚合性液晶化合物之至少一種、與選自 式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的至少一種化合物:
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其中,於式(1)中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基、1,4-伸苯基、萘-2,6-二基或茀-2,7-二基,於所述1,4-伸苯基及茀-2,7-二基中,任意之氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-CH2 CH2 -COO-、-OCO-CH=CH-、-OCO-CH2 CH2 -、-CH2 CH2 -或-C≡C-;m為1~3之整數;P2 為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1 為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-或-C≡C-取代;於P2 為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2 為任意之-CH2 -亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代;於P2 為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2 為與Q1 同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基;於式(M1)及式(M2)中,A3 及A4 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z2 獨立為單鍵、-O-、-COO-或-OCO-;n為1~3之整數;Q3 及Q4 獨立為碳數為1~14之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取 代,任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基;而且,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為5wt%~95wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為5wt%~95wt%。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其中,於式(1)中,A1 及A2 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟或甲基取代;Z1 為單鍵、-COO-或-OCO-;m為1或2;P2 為式(2-1)~式(2-4)之任1個所表示之聚合性基;Q1 為-COO-、-OCO-或碳數為2~14之伸烷基,所述伸烷基中之任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;於P2 為式(2-2)所表示之聚合性基時,Q2 為任意之-CH2 -亦可經-O-取代之碳數為1~14之伸烷基;於P2 為式(2-1)、式(2-3)或式(2-4)所表示之聚合性基時,Q2 為與Q1 同樣地定義之基;式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基;於式(M1)及式(M2)中,A3 及A4 獨立為1,4-伸環己基或1,4-伸苯基,所述1,4-伸苯基中之任意1個或2個氫亦可經氟、甲基或三氟甲基取代;Z2 獨立為單鍵、-O-、-COO-或-OCO-;n為1或2;Q3 及Q4 獨立為碳數為1~14 之伸烷基,於所述伸烷基中,任意之氫亦可經氟取代,任意之-CH2 -亦可經-O-、-COO-或-OCO-取代;式(2-2)~式(2-4)中之Ra 獨立為氫、甲基或乙基;而且,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為10wt%~90wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為10wt%~90wt%。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其中,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之化合物之比例為30wt%~80wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為20wt%~70wt%。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其中,以式(1)所表示之聚合性液晶化合物、與選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之合計量為基準,式(1)所表示之聚合性液晶化合物之比例為40wt%~70wt%,選自式(M1)及式(M2)所表示之聚合性液晶化合物之群組的化合物之比例為30wt%~60wt%。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成 物,其更包含其他聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其更包含聚合性光學活性化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其更包含非聚合性液晶性化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物,其更包含非聚合性光學活性化合物。
- 一種具有光學異向性之膜,所述具有光學異向性之膜包含使如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶化合物之至少一種聚合而得的聚合物。
- 一種具有光學異向性之膜,所述具有光學異向性之膜是使如申請專利範圍第9項所述之聚合性液晶組成物聚合而得。
- 如申請專利範圍第18項所述之具有光學異向性之膜,其具有A板之光學特性。
- 如申請專利範圍第19項所述之具有光學異向性之膜,其具有A板之光學特性。
- 如申請專利範圍第18項所述之具有光學異向性之膜,其具有C板之光學特性。
- 如申請專利範圍第19項所述之具有光學異向性之膜,其具有C板之光學特性。
- 如申請專利範圍第18項所述之具有光學異向性之膜,其具有負C板之光學特性。
- 如申請專利範圍第19項所述之具有光學異向性之 膜,其具有負C板之光學特性。
- 如申請專利範圍第18項所述之具有光學異向性之膜,其具有O板之光學特性。
- 如申請專利範圍第19項所述之具有光學異向性之膜,其具有O板之光學特性。
- 一種液晶顯示元件,所述液晶顯示元件包含如申請專利範圍第18項所述之具有光學異向性之膜。
- 一種液晶顯示元件,所述液晶顯示元件包含如申請專利範圍第19項所述之具有光學異向性之膜。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009236113 | 2009-10-13 | ||
JP2010116178 | 2010-05-20 | ||
JP2010198817A JP5803076B2 (ja) | 2009-10-13 | 2010-09-06 | 重合性液晶化合物ならびにその重合体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201120196A TW201120196A (en) | 2011-06-16 |
TWI476272B true TWI476272B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=43855067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW099134241A TWI476272B (zh) | 2009-10-13 | 2010-10-07 | 聚合性液晶化合物及其聚合物 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8404316B2 (zh) |
JP (1) | JP5803076B2 (zh) |
KR (1) | KR101618882B1 (zh) |
TW (1) | TWI476272B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008046542A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Jsr Corp | 上層膜形成組成物及びフォトレジストパターン形成方法 |
JP5750861B2 (ja) * | 2009-12-17 | 2015-07-22 | Jnc株式会社 | オキシラニル基を有する重合性液晶化合物、重合性液晶組成物および重合体 |
US9150787B2 (en) | 2012-07-06 | 2015-10-06 | Jnc Corporation | Liquid crystal composition and liquid crystal display device |
WO2015004954A1 (ja) | 2013-07-11 | 2015-01-15 | Jnc株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
CN104403677B (zh) * | 2014-12-15 | 2016-08-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种液晶混合物、图案化相位延迟膜及制备方法、显示装置 |
CN106187953B (zh) * | 2016-07-29 | 2018-06-29 | 湖北固润科技股份有限公司 | 一种阳离子聚合单体及合成和应用 |
JP6972525B2 (ja) * | 2016-09-20 | 2021-11-24 | Dic株式会社 | 液晶組成物用自発配向助剤 |
JP6866339B2 (ja) * | 2018-04-11 | 2021-04-28 | 住友化学株式会社 | 偏光板および表示装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5773178A (en) * | 1996-09-13 | 1998-06-30 | Japan Synthetic Rubber Co, Ltd. | Process for producing a patterned anisotropic polymeric film |
WO2006040754A2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Glasscerax Ltd. | Armor including non-filamentous semicrystalline polymer layer |
JP2008214449A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Daicel Chem Ind Ltd | 熱又は活性エネルギー線硬化型接着剤 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3355680B2 (ja) | 1993-02-12 | 2002-12-09 | 大日本インキ化学工業株式会社 | アクリレート化合物とそれを用いた液晶デバイス |
JP3503753B2 (ja) | 1993-06-30 | 2004-03-08 | 大日本インキ化学工業株式会社 | アクリレート化合物とそれを用いた液晶デバイス |
JP4232441B2 (ja) * | 2002-11-19 | 2009-03-04 | チッソ株式会社 | 光重合性液晶組成物およびそれを用いた光学素子 |
JP4507490B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2010-07-21 | チッソ株式会社 | 光重合性液晶組成物および液晶フィルム |
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 |
JP4576928B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2010-11-10 | チッソ株式会社 | 光学活性な液晶性化合物、組成物及びそれらの重合体 |
JP4516813B2 (ja) * | 2003-09-19 | 2010-08-04 | 富士フイルム株式会社 | ホログラム記録材料及びホログラム記録方法 |
JP4923380B2 (ja) * | 2003-12-22 | 2012-04-25 | Jnc株式会社 | 低屈折率異方性化合物、組成物およびそれらの重合体または重合体組成物 |
JP4617838B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-01-26 | チッソ株式会社 | 液晶性(メタ)アクリレート誘導体およびそれらを含む組成物 |
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 |
JP2005281223A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Chisso Corp | 1,2−シクロヘキシレン環を有する光学活性化合物、液晶組成物、液晶表示素子、成形体 |
JP2006023656A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Chisso Corp | ホメオトロピック配向制御された液晶フィルム |
JP4415818B2 (ja) * | 2004-10-14 | 2010-02-17 | チッソ株式会社 | 重合性トリプチセン誘導体 |
JP4447472B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2010-04-07 | チッソ株式会社 | 位相差フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置 |
JP4934971B2 (ja) * | 2005-03-07 | 2012-05-23 | Jnc株式会社 | 環状スルフィドを有する重合性液晶化合物とその重合体 |
JP5082202B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2012-11-28 | Jnc株式会社 | 重合体とキラリティーを有する液晶とからなる複合体 |
JP4940754B2 (ja) * | 2005-05-19 | 2012-05-30 | Jnc株式会社 | 重合性の液晶性化合物、液晶組成物および重合体 |
JP5098223B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2012-12-12 | Jnc株式会社 | 重合性液晶組成物およびその重合体 |
JP4946151B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2012-06-06 | Jnc株式会社 | 重合性液晶組成物 |
JP4853897B2 (ja) * | 2005-08-05 | 2012-01-11 | Jnc株式会社 | ナフタレンを有する光学活性化合物、液晶組成物、液晶表示素子、成形体 |
JP2007039414A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Chisso Corp | 軸不斉シクロヘキサン光学活性化合物、液晶組成物、液晶表示素子、成形体 |
JP5140991B2 (ja) | 2006-10-31 | 2013-02-13 | Dic株式会社 | 重合性液晶化合物 |
JP5125171B2 (ja) | 2007-03-28 | 2013-01-23 | Dic株式会社 | 重合性化合物 |
JP5103981B2 (ja) | 2007-03-28 | 2012-12-19 | Dic株式会社 | 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 |
JP5206066B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-06-12 | Jnc株式会社 | 重合性液晶組成物 |
JP5423021B2 (ja) * | 2008-02-27 | 2014-02-19 | Jnc株式会社 | 重合性液晶化合物、組成物および重合体 |
JP5375006B2 (ja) | 2008-09-30 | 2013-12-25 | Dic株式会社 | 重合性液晶化合物 |
-
2010
- 2010-09-06 JP JP2010198817A patent/JP5803076B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-09-30 US US12/894,543 patent/US8404316B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-07 TW TW099134241A patent/TWI476272B/zh not_active IP Right Cessation
- 2010-10-08 KR KR1020100098288A patent/KR101618882B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5773178A (en) * | 1996-09-13 | 1998-06-30 | Japan Synthetic Rubber Co, Ltd. | Process for producing a patterned anisotropic polymeric film |
WO2006040754A2 (en) * | 2004-10-12 | 2006-04-20 | Glasscerax Ltd. | Armor including non-filamentous semicrystalline polymer layer |
JP2008214449A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-09-18 | Daicel Chem Ind Ltd | 熱又は活性エネルギー線硬化型接着剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110040692A (ko) | 2011-04-20 |
KR101618882B1 (ko) | 2016-05-09 |
JP2012001526A (ja) | 2012-01-05 |
US20110086185A1 (en) | 2011-04-14 |
TW201120196A (en) | 2011-06-16 |
US8404316B2 (en) | 2013-03-26 |
JP5803076B2 (ja) | 2015-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5556069B2 (ja) | 重合性液晶化合物、組成物および重合体 | |
JP5493629B2 (ja) | 重合性液晶組成物 | |
US8455061B2 (en) | Optically active compound having polymerizable group and its polymer | |
TWI476272B (zh) | 聚合性液晶化合物及其聚合物 | |
US8425988B2 (en) | Polymerizable liquid crystal compound, polymerizable liquid crystal composition and anisotropic polymer | |
TWI546367B (zh) | 具有環氧乙烷基的聚合性液晶化合物、聚合性液晶組成物及聚合物 | |
US9057018B2 (en) | Polymerizable liquid crystal compound, polymerizable liquid crystal composition, and polymer thereof | |
JP5098223B2 (ja) | 重合性液晶組成物およびその重合体 | |
JP5533257B2 (ja) | 重合性液晶化合物、組成物およびその重合体 | |
JP4561218B2 (ja) | 光硬化性フルオレン誘導体およびそれらを含む組成物 | |
JP5545519B2 (ja) | 重合性化合物 | |
US7087273B2 (en) | Liquid crystalline oxetane compound, polymerizable liquid crystalline composition, method for producing liquid crystal film, optical film, and liquid crystal display | |
WO2017188001A1 (ja) | 重合性化合物及びそれを用いた液晶組成物 | |
JP4576928B2 (ja) | 光学活性な液晶性化合物、組成物及びそれらの重合体 | |
JP2016017053A (ja) | 酸化防止剤、液晶組成物及び表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |