化合物、液晶組合物、高分子材料和膜的製作方法

2023-12-03 17:06:06

化合物、液晶組合物、高分子材料和膜的製作方法
【專利摘要】包含下述通式表示的化合物的液晶組合物顯示出充分的溶解性，可使用的濃度範圍廣，顯示出優異的霧度降低性。式中，B1表示碳原子數為1～40的n價的鏈狀連接基團{該鏈狀連接基團包含至少1個-CR101R102-(R101和R102為氫原子、滷原子、-COOH、-SO3H、-SH、-NH3或-OH)且不包含環狀結構}；L1和L2表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-C(＝S)O-、-NR0CO-或-CONR0-(R0表示氫原子或碳原子數為1～6的烷基)；A1表示2價的芳香族烴基或雜環基；A2表示l+1價的芳香族烴基；Sp1表示單鍵或碳原子數為1～10的亞烷基；Hb1表示碳原子數為4～30的氟取代烷基，n表示2～6，m表示0～2，l表示2或3。
【專利說明】化合物、液晶組合物、高分子材料和膜

【技術領域】
[0001] 本發明涉及在以光學各向異性膜、隔熱膜等各種光學部件的材料為代表的各種用 途中有用的化合物、包含該化合物的液晶組合物和高分子材料、以及利用它們的膜。

【背景技術】
[0002] 液晶在塗布到實施了取向處理的膜（取向膜）上時有序地取向。另外，通過將液晶 夾在兩個取向膜之間，可以控制液晶的取向狀態。因此，在由液晶單元和電極層構成的液晶 顯示裝置中，形成了棒狀液晶性分子被注入到兩個基板上形成的取向膜的間隙中的狀態， 因此能夠比較容易地控制棒狀液晶性分子的取向狀態，該液晶單元由棒狀液晶性分子和用 於密封該棒狀液晶性分子的兩個基板構成，該電極層用於對棒狀液晶性分子施加電壓。
[0003] 另一方面，出於增大液晶顯示裝置的視角或者消除著色的目的，進行了在液晶單 元與偏振片之間配置光學補償片（相位差板）的操作。該情況下，在透明支撐體上，具有由 液晶性分子形成的光學各向異性層的光學各向異性元件用作光學補償片。光學各向異性層 通過使液晶性分子取向和固定其取向狀態而形成。此時，液晶性分子由設置在透明支撐體 和光學各向異性層之間的一個取向膜取向。不過，利用一個取向膜難以使液晶性分子從取 向膜界面到空氣界面均勻地取向（單疇取向）。這是因為在未實施取向處理的界面（空氣 界面）側沒有取向調節力，因而液晶的取向紊亂。若液晶性分子未能均勻取向，則會由於向 錯而發生光散射，形成不透明的膜。從提高液晶顯示裝置的可見性的方面出發，這樣的膜並 不優選。
[0004] 出於這樣的必要性，開發出了下述的技術：在未實施取向處理的界面（空氣界面） 偵牝即使不具有取向膜，通過向液晶賦予取向調節力，使其均勻取向（專利文獻1)。此處，通 過添加具有盤狀核和存在於其末端的長鏈氟化烷基的液晶取向促進劑，控制了液晶性分子 的取向。並且，通過使用液晶取向促進劑，提供了一種液晶性分子容易均勻取向的液晶組合 物。
[0005] 現有技術文獻
[0006] 專利文獻
[0007] 專利文獻1 :日本特開2002-129162號公報


【發明內容】

[0008] 發明要解決的課題
[0009] 但是，專利文獻1中記載的液晶取向促進劑在可使用濃度範圍和溶解性方面不一 定足夠，需要進一步改善。另外，期望提供一種化合物，該化合物顯示出與專利文獻1中記 載的液晶取向促進劑同等以上的液晶取向促進作用，從而最終能夠使膜的霧度降低。因此， 本發明的目的在於解決現有技術中的該問題，提供一種顯示出充分的溶解性、可使用的濃 度範圍廣、在添加到液晶組合物中而製造膜時顯示出優異的霧度降低性的化合物。另外，本 發明的目的還在於提供通過使液晶性分子容易均勻取向等而可以降低所得到的膜的霧度 的新型液晶組合物。即，本發明的目的在於提供在以光學各向異性膜、隔熱膜等各種光學部 件的材料為代表的各種用途中有用的化合物、包含該化合物的液晶組合物和高分子材料、 以及利用它們的膜。
[0010] 用於解決課題的方案
[0011] 為了解決上述課題，本發明人進行了深入研究，結果發現具有鏈狀連接基團作為 核連接部分的化合物的對於液晶的取向穩定化能力高。進行了進一步研究，結果發現，在 核具有鏈狀連接基團的特定結構的分子中，若使用適宜導入有具有氟化烷基的側鏈的化合 物，則能夠降低添加到液晶組合物中所製成的膜的霧度，由此完成了本發明。
[0012] 用於解決上述課題的方案如下。
[0013] [1] 一種液晶組合物，其特徵在於，該液晶組合物包含下述通式⑴表示的化合物 和液晶分子。
[0014] 通式（1)
[0015]

【權利要求】
1. 一種液晶組合物，其特徵在於，該液晶組合物包含下述通式（1)表示的化合物和液 晶分子， 通式（1)
通式（1)中，B1表示碳原子數為1?40的η價的鏈狀連接基團，該鏈狀連接基團 包含至少1個_CRl〇lRl〇2_且不包含環狀結構，rKU和 Rl〇2各自獨立地表示氫原子、滷原 子、-COOH、-S03H、-SH、-NH 3 或-OH， L1 和 L2 各自獨立地表不單鍵、_0_、_S_、_CO _、_COO_、_OCO_、 _COS_、_SCO_、_C( = S) 0-、-NR°C〇-或-CONR°-，R°表示氫原子或碳原子數為1?6的烷基， A1表示2價的芳香族烴基或2價的雜環基， A2表示1+1價的芳香族烴基， sp1表示單鍵或碳原子數為1--ο的亞烷基，該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-o'-s-、-CO-、-COO-、-OCO-、-COS-、-SCO-、-NRtO-、-CONR 1-取代或未被取代，R1 表示氫原子或碳原 子數為1?6的烷基，該亞烷基的氫原子被滷原子或羥基取代或未被取代， Hb1表示碳原子數為4?30的氟取代烷基， η表示2?6的整數， m表示0?2的整數， 1表示2或3,通式（1)中出現兩次以上的1^、1^、41、￥、5?1、冊1、111和1可以相同也可 以不同。
2. 如權利要求1所述的液晶組合物，其特徵在於，所述通式（1)中，B1包含至少1個無 取代的亞甲基。
3. 如權利要求1或2所述的液晶組合物，其特徵在於， 所述通式⑴中，η為2， Β1表示碳原子數為1?40的亞烷基， 該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-〇-、-S-、-CO-、-COO-、-0C0-、-COS-、-SCO-、-NR2C〇-、 -C0NR2-、-NR2C0NR2-、-NR2-、-CR 2 = CR2-、-C = C-或-CR2R2-取代或未被取代，R2 各自獨立 地表示氫原子或碳原子數為1?10的烷基， 該亞烷基的氫原子被滷原子、-C00H、-S03H、-SH、-NH3或-0H取代或未被取代， B1不包含環狀結構。
4. 如權利要求1或2所述的液晶組合物，其特徵在於， 所述通式⑴中，η為2， Β1表示碳原子數為1?40的亞烷基， 該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-〇-、-S-、-C0-、-C00-、-0C0-、-COS-、-SCO-、-NR5C〇-、 -C0NR5-或-NR5C0NR5-取代或未被取代，R5各自獨立地表示氫原子或碳原子數為1?6的烷 基， 該亞烷基的氫原子被滷原子取代或未被取代， B1不包含環狀結構。
5. 如權利要求1或2所述的液晶組合物，其特徵在於， 所述通式⑴中，η為2， Β1表示碳原子數為1?40的亞烷基， 該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-〇_、-S-、-NR6-或-NR6C0NR6-取代或未被取代，R 6各 自獨立地表示氫原子或碳原子數為1?6的烷基， 該亞烷基的氫原子被滷原子取代或未被取代。
6. 如權利要求1?5的任一項所述的液晶組合物，其特徵在於，所述通式⑴表示的化 合物為下述通式（2)表示的化合物， 通式（2)
通式（2)中，B11表示碳原子數為1?40的亞烷基，該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-0-、-s-、-CO-、-coo-、-oco-、-cos-、-SCO-、-NR 12C〇-、-CONR12-、-NR12CONR12-、-NR 12-、-CR12 = CR12-、-C = C-或-Cr12r12-取代或未被取代，R 12各自獨立地表示氫原子或碳原子數為i? 10的烷基，該亞烷基的氫原子被滷原取代或未被取代，該亞烷基包含至少一個無取代的亞 甲基，其中，B 11不包含環狀結構， L11 表不 _C00_、_C0S_ 或 _C0NR1CI_，L12 表不單鍵、_0_、_S_、_C0 _、_C00_、_0C0_、 _C0S_、_ SCO-、-Nl^co-或-C0NR1(l-，R1(l各自獨立地表示氫原子或碳原子數為1?6的烷基， A11表示2價的芳香族烴基或2價的雜環基， A12表示s+1價的芳香族烴基， sp11表示單鍵或碳原子數為1--ο的亞烷基，該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-o-、-s -、-(：0-、-(1)0-、-0〇)-、-(1)5-、-5〇)-、-順11〇)-或-〇)順11-取代或未被取代，1? 11表示氫原子或 碳原子數為1?6的烷基，該亞烷基的氫原子被滷原子取代或未被取代， Hb11表示碳原子數為4?30的氟取代烷基， s表示0?2的整數， t表示2或3,通式（2)中出現兩次以上的1；1、1；2^11^ 12、5?11、!*11、8和〖各自獨立地 可以相同也可以不同。
7. 如權利要求6所述的液晶組合物，其特徵在於，所述通式（2)中，s為3。
8. 如權利要求6或7所述的液晶組合物，其特徵在於，所述通式（2)中，t表示0或1， L11 和 L12 均為-C00-。
9. 如權利要求1?8的任一項所述的液晶組合物，其特徵在於，所述液晶分子為聚合性 棒狀液晶分子。
10. 如權利要求1?9的任一項所述的液晶組合物，其特徵在於，所述液晶組合物含有 至少一種手性化合物。
11. 一種高分子材料，其特徵在於，該高分子材料是將權利要求1?10的任一項所述的 液晶組合物聚合而成的。
12. -種膜，其特徵在於，該膜含有權利要求11所述的高分子材料中的至少一種。
13. -種膜，其特徵在於，該膜是將權利要求1?10的任一項所述的液晶組合物的膽甾 醇型液晶相固定而成的。
14. 如權利要求12或13所述的膜，其特徵在於，該膜顯示出光學各向異性。
15. 如權利要求12?14的任一項所述的膜，其特徵在於，該膜顯示出選擇反射特性。
16. 如權利要求15所述的膜，其特徵在於，該膜在紅外線波段顯示出選擇反射特性。
17. -種化合物，其特徵在於，該化合物由下述通式（2)表示， 通式（2)
通式（2)中，B11表示碳原子數為1?40的亞烷基，該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-0-、-s-、-CO-、-coo-、-oco-、-cos-、-SCO-、-NR 12C〇-、-CONR12-、-NR12CONR12-、-NR 12-、-CR12 = CR12-、-C = C-或-Cr12r12-取代或未被取代，R 12各自獨立地表示氫原子或碳原子數為i? 10的烷基，該亞烷基的氫原子被滷原取代或未被取代，該亞烷基包含至少一個無取代的亞 甲基，其中，B 11不包含環狀結構， L11 表不 _C00_、_C0S_ 或 _C0NR1CI_，L12 表不單鍵、_0_、_S_、_C0 _、_C00_、_0C0_、 _C0S_、_ SCO-、-Nl^co-或-C0NR1(l-，R1(l各自獨立地表示氫原子或碳原子數為1?6的烷基， A11表示2價的芳香族烴基或2價的雜環基， A12表示s+1價的芳香族烴基， sp11表示單鍵或碳原子數為1--ο的亞烷基，該亞烷基中的不相鄰的亞甲基被-o-、-s -、-(：0-、-(1)0-、-0〇)-、-(1)5-、-5〇)-、-順11〇)-或-〇)順11-取代或未被取代，1? 11表示氫原子或 碳原子數為1?6的烷基，該亞烷基的氫原子被滷原子取代或未被取代， Hb11表示碳原子數為4?30的氟取代烷基， s表示0?2的整數， t表示2或3,通式（2)中出現兩次以上的1；1、1；2^11^ 12、5?11、!*11、8和〖各自獨立地 可以相同也可以不同。
18. 如權利要求17所述的化合物，其特徵在於，所述通式（2)中，s為3。
19. 如權利要求17或18所述的化合物，其特徵在於，所述通式⑵中，t表示0或1， L11 和 L12 均為-C00-。
【文檔編號】C09K19/38GK104159996SQ201380012811
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2013年3月1日 優先權日:2012年3月7日
【發明者】松山拓史, 加藤峻也 申請人:富士膠片株式會社