本发明专利技术目的在于提供具有强ＨＴＰ和低熔点的聚合性手性化合物。本发明专利技术提供由通式（Ⅰ）表示的聚合性手性化合物。本发明专利技术的化合物具有强ＨＴＰ和低熔点，由于为低熔点，与其他液晶化合物具有优异的溶解性，因此，作为聚合性液晶组合物的构成材料是有用的。以本发明专利技术的聚合性手性化合物为构成材料的聚合性液晶组合物中聚合性手性化合物的含量可以较多，从而能够制作具有优异的光学特性的光学各向异性体。本发明专利技术的光学各向异性体对于偏转板、相位差板等用途是有用的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚合性手性化合物及含有该化合物的聚合性液晶组合物、还有作为该聚合性液晶组合物的固化物的光学各向异性体。
技术介绍
近年来伴随着信息化社会的发展液晶显示所必需的偏转板、相位差板等中采用的光学各向异性体的重要性日益增加。光学各向异性体所必要的光学特性根据目的而不同，从而需要具有针对目的的特性的化合物。另外，不仅光学特性，化合物的聚合速度、溶解性、熔点、玻璃转化点、聚合物的透明性、聚合物的机械强度等也成为重要的因子。 近年来使用了聚合性胆甾型液晶的圆偏光分离功能元件被有效用作辉度提高膜。胆甾型液晶通常可以通过对向列型液晶添加光学活性化合物(下面称为手性化合物)进行调制。作为液晶显示器的光学补偿膜为了从紫外线区域至可见光区域得到圆偏光分离功能，需要形成节距(p)非常短的螺旋结构。分子螺旋的节距p根据式(a)与液晶组合物中的手性化合物的浓度c成反比。比例常数为手性化合物的螺旋扭力(HTP)。为了得到短的节距，增加手性化合物的浓度或者增强扭力即可得到。 但是大量配合手性化合物时，由于液晶性、溶解性、聚合物的透明性等光学特性降低和高价的手性化合物引起的高成本化而并非优选。因此，期望着采用HTP(螺旋扭力)强的手性化合物的液晶组合物。作为显示这样强的HTP的化合物提出了环结构的具有光学活性部位的手性化合物(参照专利文献1和2)。在这些专利文献中公开了基于1，43，6-双脱水-D-甘露醇(异甘露醇)、双脱水-D-山梨醇(异山梨醇)等光学活性化合物的具有强HTP的聚合性手性化合物。但是，这些光学活性化合物均存在熔点高、溶解性差、与一部分液晶化合物的相溶性低等问题(专利文献1)。另外，为了提高溶解性而使结构形成非对称的化合物虽然在溶解性方面发现了一定程度的改善，但是由于制造繁杂，存在会成为光学各向异性体的高价格化的主要原因的问题(专利文献2)。 专利文献1日本特表平9-506088号公报 专利文献2日本特开2003-137887号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供具有强HTP和低熔点的聚合性手性化合物。 本申请专利技术人对聚合性化合物中的各种取代基进行了研究，结果发现具有特定结构的聚合性化合物可以解决上述问题，从而完成了本专利技术。 本专利技术提供由通式(I)表示的聚合性手性化合物，提供以该化合物为构成材料的液晶组合物、还有使用了该液晶组合物的光学各向异性体。 上述通式(I)为 (式中R1和R2相互独立地表示聚合性基团，S1和S2相互独立地表示间隔基团(スペ一サ一基)，Y1和Y2相互独立地表示-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-OCOOS3O-、-OS3OCOO-、-CH＝CH-COO-和-OCOCH＝CH-，S3表示碳原子数2～6的烷基和烷氧基，A1和A4独立地表示1，4-亚苯基和萘-2，6-二基，A2和A3相互独立地表示1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、萘-2，6-二基、四氢化萘-2，6-二基、1，3-二噁烷-2，5-二基，A1、A2、A3和A4各自可以被烷基、卤代烷基、烷氧基、卤素、氰基或硝基取代，B1和B2相互独立地表示-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-CO-NR11-、-NR11-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-CH2CH2-COO-、-OOC-CH2CH2-、-NR11-CO-、-CO-NR11-、-CO-CH＝CH-、-CH2-、-C2H4-、-CF2-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CH-、-CF＝CH-、-CH＝CF-、-CF＝CF-、-C≡C-或单键，X1表示-CO-、-CH＝CH-CO-、-CH2CH2-CO-、-CH2-、-C2H4-、-CF2-、-NR11-CO-或单键，X2表示-OC-、-OC-CH＝CH-、-OC-CH2CH2-、-CH2-、-C2H4-、-CF2-、-CO-NR11-或单键(在B1、B2、X1和X2中，R11相互独立地表示氢原子或碳原子1-4的烷基)，m和n表示0、1或2)。 本专利技术的聚合性手性化合物具有强HTP和低熔点，由于为低熔点，具有与其他液晶化合物的优异溶解性，作为聚合性液晶组合物的构成材料是有用的。并且，由于制造方法简便，还具有可以廉价地制造的优点。以本专利技术的聚合性手性化合物为构成材料的聚合性液晶组合物中聚合性手性化合物的含量可以较多，从而能够制作具有优异的光学特性的光学各向异性体。本专利技术的光学各向异性体对于偏转板、相位差板、选择反射板等用途是有用的。 具体实施例方式 在通式(I)中R1和R2相互独立地表示聚合性基团，作为聚合性基团的例子可举出下述所示的结构。 这些聚合基团通过自由基聚合、自由基加成聚合、阳离子聚合和阴离子聚合进行固化。特别是作为聚合方法进行紫外线聚合的情况优选式(R-1)、式(R-2)、式(R-4)、式(R-5)、式(R-7)、式(R-11)、式(R-13)或式(R-15)，更优选(R-1)、式(R-2)、式(R-7)、式(R-11)或式(R-13)。 S1和S2相互独立地表示间隔基团或单键，作为间隔基团优选碳原子数2～6的亚烷基，该亚烷基的碳原子可以被氧原子取代形成氧原子间没有直接结合的基团，从液晶性和与其他的液晶化合物的相溶性的角度考虑更优选碳原子数2～4的亚烷基。 Y1和Y2相互独立地优选-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-OCOOS3O-、-OS3OCOO-、-CH＝CH-COO-、-OCOCH＝CH-，S3表示碳原子数2～6的烷基和烷氧基，更优选-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH＝CH-COO-、-OCOCH＝CH-。从增大HTP和利用不饱和键的角度考虑特别优选-CH＝CH-COO-、-OCOCH＝CH-。 A1～A4为具有环结构的二价基团，A1和A4优选1，4-亚苯基和萘-2，6-二基，A2和A3优选1，4-亚环己基、1，4-亚苯基、萘-2，6-二基、四氢化萘-2，6-二基。B1和B2优选-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-C2H4COO-、-COOC2H4-、-OC2H4O-、-OC3H6-、或-C3H6O-，从廉价地制造、液晶取向性的角度考虑更优选-COO-、-OCO-、-OCH2-、或-CH2O-。 X1表示结合基团，优选-CO-、-CH＝CH-CO-、-CH2CH2-CO-、-CH2-，X2优选-OC-、-OC-CH＝CH-、-OC-CH2CH2-、-CH2-。特别是X1为-CO-、X2为-OC-的情况扭力强，因此更优选。m和n表示0、1或2，m和n优选0或1。 由通式(I)表示的化合物更具体地优选由下述通式(I-1)～(I-17)表示的化合物。 (式中p和q相互独立地表示2～8的整数。)本文档来自技高网...
【技术保护点】
聚合性手性化合物，其为由下述通式（Ⅰ）表示的化合物： ＊＊＊ （Ⅰ） 式中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］相互独立地表示聚合性基团，Ｓ↑［１］和Ｓ↑［２］相互独立地表示间隔基团，Ｙ↑［１］和Ｙ↑［２］相互独立地表示－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＯＯ －、－ＯＣＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＯＣＯＯＳ↑［３］Ｏ－、－ＯＳ↑［３］ＯＣＯＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－和－ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ－，Ｓ↑［３］表示碳原子数２～６的烷基和烷氧基，Ａ↑［１］和Ａ↑［４］独立地表示１，４－亚苯基和萘－２，６－二基，Ａ↑［２］和Ａ↑［３］相互独立地表示１，４－亚环己基、１，４－亚苯基、吡啶－２，５－二基、嘧啶－２，５－二基、萘－２，６－二基、四氢化萘－２，６－二基、１，３－二噁烷－２，５－二基，Ａ↑［１］、Ａ↑［２］、Ａ↑［３］和Ａ↑［４］相互独立地可以被烷基、卤代烷基、烷氧基、卤素、氰基或硝基取代，Ｂ↑［１］和Ｂ↑［２］相互独立地表示－Ｏ－、－Ｓ－、－ＯＣＨ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－ＯＣＯＯ－、－ＣＯ－ＮＲ↑［１１］－、－ＮＲ↑［１１］－ＣＯ－、－ＳＣＨ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］Ｓ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－ＣＯＯ－、－ＯＯＣ－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＮＲ↑［１１］－ＣＯ－、－ＣＯ－ＮＲ↑［１１］－、－ＣＯ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ↓［２］－、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］－、－ＣＦ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］Ｏ－、－ＯＣＦ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］ＣＦ↓［２］－、－ＣＦ↓［２］ＣＦ↓［２］－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－、－Ｎ＝Ｎ－、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＦ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝ＣＦ－、－ＣＦ＝ＣＦ－、－Ｃ≡Ｃ－或单键，Ｘ↑［１］表示－ＣＯ－、－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＯ－、－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－ＣＯ－、－ＣＨ↓［２］－、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］－、－ＣＦ↓［２］－、－ＮＲ↑［１１］－ＣＯ－或单键，Ｘ↑［２］表示－ＯＣ－、－ＯＣ－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＯＣ－ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］－、－ＣＨ↓［２］－、－Ｃ↓［２］Ｈ↓［４］－、－ＣＦ↓［２］－、－ＣＯ－ＮＲ↑［１１］－或单键，Ｂ↑［１］、Ｂ↑［２］、Ｘ↑［１］和Ｘ↑［２］中Ｒ↑［１１］相互独立地表示氢原子或碳原子１～４的烷基；ｍ和ｎ表示０、１或２。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林正直，长岛丰，楠本哲生，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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