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蒽醌化合物、包含该化合物的调光用液晶组合物及调光元件的制作方法

2022-12-03 08:15:08 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种新型蒽醌化合物、包含该化合物的黄色二色性色素、含有该二色性色素的调光用液晶组合物及调光元件。


背景技术:

2.电车或汽车等车辆、办公大楼或医院等建筑物的窗、门及隔间等,以保护隐私等为目的,已有人提出各种与控制外来光的穿透的调光薄膜有关的设计(专利文献1,2)。此种调光薄膜的一种为利用液晶。一般而言,液晶调光薄膜虽可根据有无施加电压来控制光的穿透或散射而遮蔽视野,但由于无法遮蔽光其本身,而有因光散射导致眩光增加的倾向。因此,以减少眩光或提升对比等为目的,有人尝试在调光面板的材料使用色素(专利文献3,4)。例如将此种调光面板使用于汽车的窗玻璃时,除要求呈透明时无模糊不清而视野良好外,还要求遮光时可形成浓厚色调。
3.液晶调光薄膜所使用的色素,一般为二色性色素。使用含有二色性色素的液晶组合物的调光元件,已知有gh(客主)型,且已有人提出各种的二色性色素。
4.此种二色性色素,除了作成元件时的对比,还要求耐光性、耐uv性及耐热性等,业界已致力研究提升这些特性。另一方面,就含有二色性色素的液晶组合物,为了获得较大的二色比而需使液晶组合物大量含有二色性色素。然而,二色性色素对液晶组合物的构成成分的相溶性(溶解度)较低时,则在室温或低温下二色性色素会析出,而有对比降低而无法发挥作为调光元件的充分的性能的问题。例如专利文献5及6中揭示耐光性及耐热性或者有序参数等优良的色素,但该文献的色素其对液晶组合物的构成成分的相溶性不足。
5.作为提升二色性色素对液晶组合物的相溶性的方法的一种,一般已知有如专利文献7所揭示的使分子结构成为非对称型的方法。然而,此种方法有步骤数增加,且于合成步骤中容易生成混合物,为提高纯度而需使用二氧化硅凝胶进行管柱层析纯化等不便之处。其结果,此方法有产率降低或作业步骤变繁杂的疑虑,而不利于工业上制造含有二色性色素的液晶组合物。
6.[现有技术文献]
[0007]
[专利文献]
[0008]
[专利文献1]日本特表昭63-501512号公报
[0009]
[专利文献2]日本特开平03-47392号公报
[0010]
[专利文献3]日本特开2018-205746号公报
[0011]
[专利文献4]日本特开2011-190314号公报
[0012]
[专利文献5]日本特开平04-264193号公报
[0013]
[专利文献6]日本特开昭57-73067号公报
[0014]
[专利文献7]日本特开昭61-87756号公报。


技术实现要素:

[0015]
[发明所欲解决的课题]
[0016]
本发明第1目的在于提供一种新型蒽醌化合物。
[0017]
另外,本发明第2目的在于提供一种制造步骤简便、具有对液晶组合物的充分的溶解性及着色力且对比优良的二色性色素、含有该二色性色素的遮光性能优良的调光用液晶组合物,以及包含该组合物的硬化物的调光元件。
[0018]
[解决课题的手段]
[0019]
本技术发明人等为了达成上述第1目的而致力研究,结果成功获得新型蒽醌化合物。另外,本技术发明人等发现,通过使用此新型化合物,可达成上述第2目的。
[0020]
也就是,本发明的各方案如下:
[0021]
[1].一种化合物,其以下述式(1)表示:
[0022]
【化1】
[0023][0024]
(式(1)中,r1表示碳数1至9的烷基,r2表示碳数1至8的烷基)。
[0025]
[2].如前项[1]的化合物,其中,r1表示的烷基中的碳数与r2表示的烷基中的碳数的合计为6至14。
[0026]
[3].如前项[2]的化合物,其中,r1为碳数4至8的烷基,r2为碳数2至6烷基。
[0027]
[4].一种黄色二色性色素,其包含前项[1]的式(1)所示的化合物。
[0028]
[5].一种调光用液晶组合物,其含有前项[4]的黄色二色性色素及液晶材料。
[0029]
[6].如前项[5]的调光用液晶组合物,其进一步含有光硬化性化合物及光聚合引发剂。
[0030]
[7].如前项[5]或[6]的调光用液晶组合物,其进一步含有红色二色性色素及蓝色二色性色素。
[0031]
[8].一种硬化物,其为前项[6]或[7]的调光用液晶组合物的硬化物。
[0032]
[9].一种调光元件,其为于一对基板间夹持前项[5]的调光用液晶组合物或前项[8]的硬化物而成;该一对基板中的至少一者为具有透明电极的透明基板。
[0033]
[10].如前项[9]的调光元件,其中,一对基板均为具有透明电极的透明基板。
[0034]
[11].一种车载用的调光元件,其为前项[9]或[10]的调光元件。
[0035]
[12].一种建材用的调光元件,其为前项[9]或[10]的调光元件。
[0036]
[发明的效果]
[0037]
本发明的调光用液晶组合物可于室温及低温下稳定维持高色素浓度。另外,通过使用该组合物,可获得溶解性及对比优良的调光元件。
具体实施方式
[0038]
[实施发明的形态]
[0039]
以下详细说明本发明。
[0040]
本发明的化合物(蒽醌化合物)以下述式(1)表示。
[0041]
【化2】
[0042][0043]
式(1)中,r1表示碳数1至9的烷基,r2表示碳数1至8的烷基。
[0044]
式(1)的r1表示的碳数1至9的烷基可为直链状或分支状任一种。r1的具体例可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基及壬基等。
[0045]
式(1)的r1表示的碳数1至9的烷基较优选为碳数2至9的烷基,更优选为乙基、正丙基、正丁基、正戊基、己基、庚基、辛基或壬基。式(1)的r1表示的碳数1至9的烷基更优选为碳数4至8的烷基,再更优选为正丁基或辛基。
[0046]
式(1)的r2表示的碳数1至8的烷基可为直链状或分支状任一种。r2的具体例可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、庚基及辛基等。
[0047]
式(1)的r2表示的碳数1至8的烷基较优选为碳数1至7的烷基,更优选为甲基、乙基、正丁基、正戊基、己基或庚基。式(1)的r2表示的碳数1至8的烷基更优选为碳数2至6的烷基,再更优选为乙基、正丁基或己基。
[0048]
式(1)中,r1表示的烷基的碳数与r2表示的烷基的碳数的合计较优选为3至16,更优选为6至14。
[0049]
前述式(1)所示的化合物的较优选具体例可举出以下化合物。
[0050]
【化3】
[0051][0052]
【化4】
[0053][0054]
上述式(1)所示的化合物可例如如下制造。
[0055]
将1,5-二氯蒽醌及4-羟基苯硫醇在有机溶剂中搅拌,添加碳酸钾等碱并加热至60至100℃。使所得化合物与对应的羧酸及二环己基碳二酰亚胺溶解于二氯甲烷,添加4-二甲胺基吡啶,将混合物在室温下搅拌。其后进行采硅胶管柱层析法的纯化。
[0056]
包含上述式(1)所示的化合物的本发明的黄色二色性色素可包含或不含式(1)所
示的化合物以外的黄色二色性色素。可与式(1)所示的化合物并用的黄色二色性色素只要为黄色系二色性色素则不特别限定。
[0057]
本发明的黄色二色性色素中的式(1)所示的化合物的含量,只要是不损及本发明的效果的范围则不特别限定,较优选为50质量%以上100质量%以下(或未达100质量%),更优选为70质量%以上100质量%以下(或未达100质量%),再更优选为80质量%以上100质量%以下(或未达100质量%)。
[0058]
本发明的调光用液晶组合物(以下仅记载为“本发明的组合物”)含有包含式(1)所示的蒽醌化合物的黄色二色性色素及液晶材料。
[0059]
本发明的组合物中的黄色二色性色素(包含式(1)所示的蒽醌化合物,且任意选择含有其它黄色二色性色素)的含有比例不特别限定,相对于液晶材料100质量份较优选为0.5至10质量份,更优选为2至7质量份。此含有比例有时更优选为2至5质量份、或2至4质量份。并用黄色以外的二色性色素(后述)时,黄色二色性色素与黄色以外的二色性色素的总含量较优选为前述范围(0.5至10质量份等)。
[0060]
本发明的组合物所含液晶材料只要为向列型液晶、胆固醇型液晶、层列型液晶等具液晶性的材料(具液晶性的化合物)则不特别限定。具液晶性的化合物可举出如“液晶装置手册”(日本学术振兴会第142委员会编,日刊工业新闻公司,1989年)的第154至192项及第715至722项所记载的液晶化合物。
[0061]
可与本发明的组合物并用的光硬化性化合物,只要是具有照光时可通过后述的光聚合引发剂的作用而聚合的官能团(一分子中有单数或多个)的化合物则不特别限定。作为光硬化性化合物,较优选并用一分子中具有一个可聚合的官能团的单官能单体及具有两个可聚合的官能团的二官能单体此两者。
[0062]
具有可通过光聚合引发剂的作用而聚合的官能团的化合物可举出例如具有(甲基)丙烯酸酯基的化合物、具有乙烯基的化合物及具有烯丙基的化合物等,较优选为具有(甲基)丙烯酸酯基的化合物。也就是,更优选并用一分子中具有一个(甲基)丙烯酸酯基的单(甲基)丙烯酸酯化合物及一分子中具有两个(甲基)丙烯酸酯基的二(甲基)丙烯酸酯化合物此两者。
[0063]
此外,本说明书中“(甲基)丙烯酸酯”的记载是指“甲基丙烯酸酯和/或丙烯酸酯”。
[0064]
单(甲基)丙烯酸酯化合物较优选为具有碳数5至13的直链状或分支状烷基的单(甲基)丙烯酸酯。其具体例可举出(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十一酯、(甲基)丙烯酸十二酯及(甲基)丙烯酸十三酯等直链状烷基单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-甲基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-丙基己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基庚酯、(甲基)丙烯酸2-乙基庚酯、(甲基)丙烯酸2-丙基庚酯及异佛尔酮(甲基)丙烯酸酯等分支状烷基单(甲基)丙烯酸酯等。
[0065]
二(甲基)丙烯酸酯化合物宜使用例如1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,7-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,11-十一烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,13-十三烷二醇二(甲基)丙烯酸酯及三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
[0066]
本发明的组合物中并用单(甲基)丙烯酸酯化合物与二(甲基)丙烯酸酯化合物时的比例,单(甲基)丙烯酸酯化合物:二(甲基)丙烯酸酯化合物的质量比较优选为0.5:9.5至9.5:0.5,更优选为5:5至9:1。
[0067]
可与本发明的组合物并用的光聚合引发剂,只要是可通过照光而使光硬化性化合物聚合的化合物则不特别限定。就光聚合引发剂,较优选为照光后不会残留于液晶组合物的硬化物中而引起二色性色素等的变质的光聚合引发剂。
[0068]
光聚合引发剂较优选使用例如darocur 1173、irgacure 651、irgacure 184等烷基苯酮系光聚合引发剂、或irgacure tpo等氧化膦系光聚合引发剂(任一例示皆为basf公司制)。
[0069]
本发明的组合物中包含式(1)所示的蒽醌化合物的黄色二色性色素及液晶材料的合计与光硬化性化合物的掺混比例,以质量比计较优选为90:10至50:50,更优选为80:20至50:50,再更优选为60:40至50:50。通过将光硬化性化合物的掺混比例定为前述范围,在通过照光硬化前可防止液晶材料与光硬化性化合物分离,并防止硬化物的遮光性变差。
[0070]
此外,包含并用黄色以外的二色性色素的情形,本发明的组合物所含全部二色性色素与液晶材料的合计与光硬化性化合物的掺混比例较优选为上述范围(以质量比计为90:10至50:50),更优选范围及再更优选的范围也与上述相同。
[0071]
本发明的液晶组合物中的光聚合引发剂的含量,相对于光硬化性化合物100质量份较优选为约0.1至5质量份。
[0072]
本发明的液晶组合物,除本发明的黄色二色性色素、液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂以外,也可并用(或不并用)例如红色二色性色素及蓝色二色性色素等黄色以外的二色性色素或壬酸胆固醇酯等显示或不显示液晶相的光学活性物质、苯并三唑系、二苯甲酮系及受阻胺系等光稳定剂、亚磷酸酯系及受阻酚系等抗氧化剂、热聚合抑制剂、硫醇化合物、光敏化剂、光增敏剂、紫外线吸收剂、链转移抑制剂、聚合抑制剂、抗氧化剂、接着性赋予剂、消泡剂、交联剂、界面活性剂、热硬化促进剂、热塑性树脂、热硬化性树脂、氨酯二丙烯酸酯等增黏剂等。并用红色二色性色素及蓝色二色性色素而调成黑色调光用液晶组合物,由提升遮光时的调光元件的对比的观点来看为较优选方案。另外,为了控制调光元件本身的单元间隙,也可添加二氧化硅或玻璃、塑料、陶瓷等球状或圆筒状间隔物。此时的单元间隙可设定为2至100μm的范围。
[0073]
可与本发明的液晶组合物并用的红色二色性色素及蓝色二色性色素等黄色以外的二色性色素,只要选自例如偶氮色素、蒽醌色素、苝色素、喹啉酮色素、部花青素色素、偶氮甲碱色素、酞苝色素、靛蓝色素、薁色素、二噁嗪色素、聚噻吩色素等即可。具体而言,可举出“dichroic dyes for liquid crystal display”(a.v.ivashchenko着,crc公司,1994年)所记载的二色性色素等。这些当中,较优选并用偶氮色素、蒽醌色素、苝色素或喹啉酮色素,更优选并用蒽醌色素。
[0074]
并用黄色以外的二色性色素时,黄色二色性色素占全部二色性色素的含量,只要是不损及本发明的效果的范围则不特别限定。并用时的黄色二色性色素的含量较优选为1至80质量%,更优选为5至70质量%,再更优选为10至50质量%。
[0075]
本发明的调光用液晶组合物可通过将必需成分的黄色二色性色素及液晶材料,以及视需求而添加的光硬化性化合物及光聚合引发剂等的任意成分混合、搅拌而得。就混合、
搅拌,最简单而言可仅将所有的构成成分置入容器中并以手动搅拌,但以使用磁力搅拌器等仪器来进行搅拌更为有效。
[0076]
通过对含有光硬化性化合物及光聚合引发剂的本发明的液晶组合物照光,可得到光硬化性化合物成分经硬化(聚合)的调光用液晶组合物的硬化物。此外,本发明中所称“硬化物”,指通过照光而使光硬化性化合物的官能团聚合或共聚合的状态,而非意指蒽醌系色素或液晶材料等未必有助于硬化反应的硬化物。
[0077]
作为照光时的光源,只要是可照射光聚合引发剂所吸收的波长的光的光源则不特别限定。光源较优选可举出可照射紫外线的高压水银灯、金属卤化物灯、氙灯及卤素灯等。
[0078]
本发明的调光元件为于基板相向配置的一对基板间夹持由本发明的调光用液晶组合物的硬化物所形成的薄膜层的调光元件,该基板中的至少一者为具有透明电极的透明基板。于此,基板的材料可举出例如玻璃、石英、金属、金属氧化物、半导体、陶瓷及有机高分子材料等。基板的材料也可为此处所举出的材料组合填充剂或强化纤维等而成的复合材料。基板的形状可为板状或薄膜状。
[0079]
电极为使用例如金属氧化物、金属、半导体或有机导电物质等并通过涂布法、印刷法或溅镀等蒸镀等而设置于基板的整面或一部分的导电性薄膜。设于基板上的电极也可部分实施蚀刻。就有效生产大面积的调光元件的意义而言,较优选使用在pet等透明高分子薄膜上,利用溅镀等蒸镀法或印刷法等形成ito(氧化铟、氧化锡)电极的电极基板。
[0080]
基板上也可设有供连接电极间或电极与外部装置的配线。基板可为例如区段驱动用电极基板、矩阵驱动用电极基板或主动矩阵驱动用电极基板。另外,也可在设于基板上的电极面上设置由聚酰亚胺或聚酰胺、硅、氰化合物等有机化合物、sio2、tio2、zro2等无机化合物或这些的混合物所构成的保护膜或配向膜。
[0081]
[实施例]
[0082]
以下根据实施例具体说明本发明。此外,本文中所称“份”及“%”,除非特别记载否则为质量基准。实施例中的极大吸收波长为以分光光度计“岛津制作所(股)制uv-3150”所测得的值。
[0083]
实施例1(本发明的式(1)所示的化合物的合成)
[0084]
(步骤1)下述式(2)所示的中间体化合物的合成
[0085]
对dmf20份添加1,5-二氯蒽醌5.5份及碳酸钾8.2份,于25℃下滴加4-羟基苯硫醇7.5份的dmf溶液,以该温度搅拌4小时。将所得反应液添加至盐酸水溶液中,其后经过滤、水洗并以80℃的热风干燥机干燥24小时而得到橙色固体的下述式(2)所示的中间体化合物5.7份。产率为98%。
[0086]
【化5】
[0087][0088]
(步骤2)上述具体例的no.2所示的本发明的化合物的合成
[0089]
将步骤1中所得的式(2)所示的中间体化合物2.3份、二氯甲烷40份、4-二甲胺基吡
啶0.3份及2-己基癸酸4.2份混合后,于25℃下滴加n,n
’‑
二环己基碳二酰亚胺3.4份的二氯甲烷溶液,以该温度搅拌3小时。反应结束后,减压馏去溶剂,对所得残渣添加甲醇并经过滤后,以80℃的热风干燥机干燥24小时。将所得粗制物溶于甲苯中并通入短管柱后,减压馏去溶剂,以80℃的热风干燥机干燥24小时而得到橙色固体的上述具体例的no.2所示的化合物3.5份。产率为82%。步骤1及2的总产率为80%。
[0090]
实施例2(本发明的式(1)所示的化合物的合成)
[0091]
(步骤3)上述具体例的no.3所示的本发明的化合物的合成
[0092]
将实施例1的步骤1中所得的式(2)所示的中间体化合物2.3份、二氯甲烷40份、4-二甲胺基吡啶0.3份及2-己基己酸3.2份混合后,于25℃下滴加n,n
’‑
二环己基碳二酰亚胺3.4份的二氯甲烷溶液,以该温度搅拌3小时。反应结束后,减压馏去溶剂,对所得残渣添加甲醇并经过滤后,以80℃的热风干燥机干燥24小时。将所得粗制物溶于甲苯中并通入短管柱后,减压馏去溶剂,以80℃的热风干燥机干燥24小时而得到橙色固体的上述具体例的no.3所示的化合物2.5份。产率为84%。步骤1及3的总产率为82%。
[0093]
比较例1(比较例化合物的合成)
[0094]
根据h.iwanaga et al./journal of molecular structure 975(2010)110-114所记载的合成方法,得到专利文献5的表1的no.4所示的化合物(下述式(a)所示的化合物)。产率为30%。可知如本发明的对称性化合物,较能产率良好地简便制造。
[0095]
【化6】
[0096][0097]
比较例2(比较例化合物的合成)
[0098]
除了使用棕榈酸11.8份来替代2-己基癸酸以外,以与实施例1的步骤2同样的方式得到橙色固体的下述式(b)所示的化合物7.8份。
[0099]
【化7】
[0100][0101]
比较例3(比较例化合物的合成)
[0102]
除了使用正辛酸5.9份来替代2-己基癸酸以外,以与实施例1的步骤2同样的方式得到橙色固体的下述式(c)所示的化合物3.9份。
[0103]
【化8】
[0104][0105]
比较例4(比较例化合物的合成)
[0106]
除了使用3,5,5-三甲基己酸6.6份来替代2-己基癸酸以外,以与实施例1的步骤2同样的方式得到橙色固体的下述式(d)所示的化合物4.4份。
[0107]
【化9】
[0108][0109]
比较例5(比较例化合物的合成)
[0110]
除了使用4-甲基壬酸7.3份来替代2-己基癸酸以外,以与实施例1的步骤2同样的方式得到橙色固体的下述式(e)所示的化合物4.9份。
[0111]
【化10】
[0112][0113]
实施例3(本发明的组合物的调制)
[0114]
将实施例1中所得的具体例的no.2所示的化合物0.003份及液晶材料(1-氰基-4
’‑
正戊基联苯0.306份、1-氰基-4
’‑
正庚基联苯0.15份、1-氰基-4
’‑
正辛氧基联苯0.096份、1-氰基-4
”‑
正戊基联三苯0.048份)在室温下混合,而调制成本发明的液晶组合物。
[0115]
实施例4及比较例6至10(本发明及比较用的组合物的调制)
[0116]
除分别将实施例1中所得的具体例的no.2所示的化合物改为实施例2中所得的具体例的no.3所示的化合物、比较例1中所得的式(a)所示的化合物、比较例2中所得的式(b)所示的化合物、比较例3中所得的式(c)所示的化合物、比较例4中所得的式(d)所示的化合
物、比较例5中所得的式(e)所示的化合物以外为依循实施例3,分别调制成本发明及比较用的组合物。
[0117]
实施例5、6及比较例11至15(本发明及比较用的调光元件的制作)
[0118]
分别将实施例3、4及比较例6至10中所得的组合物封入至具有透明电极,对与液晶相接的面摩擦聚酰胺系树脂而实施水平配向处理的由上下2片玻璃基板所构成的基板间间隙15μm的元件中。在实施过上述配向处理的元件内中未施加电压时,上述液晶呈水平配向状态,色素分子也依循主体液晶而呈现同样的配向。
[0119]
(本发明的化合物及比较例化合物对液晶材料的溶解性评定)
[0120]
对实施例3中所得的组合物添加no.2所示的化合物0.003份并于室温下搅拌1小时后以目视确认组合物的外观。若可得到无不溶成分的均匀组合物时,则进一步重复添加no.2所示的化合物0.003份并于室温下搅拌1小时后以目视确认组合物的外观的程序至溶解量(参照下述)达约4.5质量%,并根据可得到无不溶成分的均匀组合物的最大添加量,来评定no.2所示的化合物对液晶材料的溶解性。将结果记载于表1。
[0121]
no.2所示的化合物相对于实施例3的组合物中的液晶材料的质量比例及溶解量,以及no.2所示的化合物相对于进一步添加no.2所示的化合物后的液晶材料的质量比例及溶解量如下。
[0122]
实施例3中的化合物的质量比例及溶解量:约0.5质量%(0.003份)
[0123]
添加合计0.003份后的质量比例及溶解量:约1.0质量%(0.006份)
[0124]
添加合计0.006份后的质量比例及溶解量:约1.5质量%(0.009份)
[0125]
添加合计0.009份后的质量比例及溶解量:约2.0质量%(0.012份)
[0126]
添加合计0.012份后的质量比例及溶解量:约2.5质量%(0.015份)
[0127]
添加合计0.015份后的质量比例及溶解量:约3.0质量%(0.018份)
[0128]
添加合计0.018份后的质量比例及溶解量:约3.5质量%(0.021份)
[0129]
添加合计0.021份后的质量比例及溶解量:约4.0质量%(0.024份)
[0130]
添加合计0.024份后的质量比例及溶解量:约4.5质量%(0.027份)
[0131]
(补足)例如添加合计0.009份的化合物并搅拌后可得到无不溶成分的均匀组合物,且进一步添加0.003份的化合物并搅拌后残留不溶成分时的最大溶解量判断为2.0质量%。此外,添加0.024份的化合物后也可得到无不溶成分的均匀组合物时的最大溶解量暂时判断为“约4.5质量%”。
[0132]
另外,为了替代使用包含no.2所示的化合物的实施例3中所得的组合物,而使用分别包含no.3及式(a)至(e)所示的化合物的实施例4及比较例6至10中所得的组合物,以与上述相同的手法评定化合物对液晶材料的溶解性。将结果记载于表1。
[0133]
(本发明的组合物及比较例组合物的对比评定)
[0134]
测定封入有上述“本发明的化合物及比较例化合物对液晶材料的溶解性评定”中所得的无不溶成分的均匀最大溶解量的组合物的液单元相对于与配向方向平行的直线偏光的穿透率(ky),及相对于与配向方向垂直的偏光的穿透率(kz),由下式求出其吸收峰波长(λmax)下的对比(c)。将结果记载于表1。
[0135]
c=ky/kz
[0136]
表1溶解性及对比评定结果
[0137]
化合物最大溶解量λmax(nm)c(ky/kz)no.24.5质量%46019.1no.33.5质量%46230.9式(a)1.0质量%4622.2式(b)1.0质量%4622.0式(c)2.5质量%4628.6式(d)2.0质量%4624.2式(e)2.0质量%4604.0
[0138]
如表1所示,于羰基的α位具有支链的本发明的化合物,比起比较例的化合物,对液晶材料的溶解性较高,可增加调光用液晶组合物中的色素化合物(二色性色素)的含量。因此,可知可提高使用本发明的组合物而得的调光元件的对比。
[0139]
实施例7(本发明的组合物的调制)
[0140]
将作为光硬化性化合物的单官能单体的丙烯酸异佛尔酮酯(大阪有机化学工业制)0.467份、作为光硬化性化合物的二官能单体的三乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学公司制)0.024份、作为液晶材料的1-氰基-4
’‑
正戊基联苯0.255份、1-氰基-4
’‑
正庚基联苯0.125份、1-氰基-4
’‑
正辛氧基联苯0.080部及1-氰基-4
”‑
正戊基联三苯0.040份、作为光聚合引发剂的irgacure tpo(basf公司制)0.005份及irgacure 184(basf公司制)0.005份,以及作为黄色二色性色素的实施例1中所得的具体例的no.2所示的化合物0.005份在室温下搅拌2小时,而调制成本发明的组合物(no.2所示的化合物(二色性色素)相对于液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的含量为约0.5质量%)。
[0141]
实施例8及比较例16至20(本发明及比较用的液晶组合物的调制)
[0142]
除分别将实施例1中所得的上述具体例的no.2所示的化合物改为实施例2中所得的上述具体例的no.3所示的化合物、比较例1中所得的式(a)所示的化合物、比较例2中所得的式(b)所示的化合物、比较例3中所得的式(c)所示的化合物、比较例4中所得的式(d)所示的化合物及比较例5中所得的式(e)所示的化合物以外为依循实施例7,分别得到本发明的组合物及比较用的组合物。
[0143]
(本发明的化合物及比较例化合物对液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的溶解性评定)
[0144]
对实施例7中所得的组合物添加no.2所示的化合物0.005份并于室温下搅拌1小时后以目视确认组合物的外观。若可得到无不溶成分的均匀组合物时,则进一步重复添加no.2所示的化合物0.005份并于室温下搅拌1小时后以目视确认组合物的外观的程序至溶解量(参照下述)达约3.5质量%,并根据可得到无不溶成分的均匀组合物的最大添加量,来评定no.2所示的化合物对液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的溶解性。将结果记载于表2。
[0145]
no.2所示的化合物相对于实施例7中的液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的质量比例及溶解量,以及no.2所示的化合物相对于进一步添加no.2所示的化合物后的液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的质量比例及溶解量如下。
[0146]
实施例7中的化合物的质量比例及溶解量:约0.5质量%(0.005质量份)
[0147]
添加合计0.005份后的化合物的质量比例及溶解量:约1.0质量%(0.010质量份)
[0148]
添加合计0.010份后的化合物的质量比例及溶解量:约1.5质量%(0.015质量份)
[0149]
添加合计0.015份后的化合物的质量比例及溶解量:约2.0质量%(0.020质量份)
[0150]
添加合计0.020份后的化合物的质量比例及溶解量:约2.5质量%(0.025质量份)
[0151]
添加合计0.025份后的化合物的质量比例及溶解量:约3.0质量%(0.030质量份)
[0152]
添加合计0.030份后的化合物的质量比例及溶解量:约3.5质量%(0.035质量份)
[0153]
(补足)例如添加合计0.020份的化合物并搅拌后可得到无不溶成分的均匀组合物,且进一步添加0.005份的化合物并搅拌后残留不溶成分时的最大溶解量判断为2.5质量%。此外,添加0.030份的化合物后也可得到无不溶成分的均匀组合物时的最大溶解量暂时判断为“约3.5质量%”。
[0154]
另外,为了替代使用包含实施例7中所得的no.2所示的化合物的组合物,而使用分别包含实施例8及比较例16至20中所得的no.3及式(a)至(e)所示的化合物的组合物,以与上述相同的手法评定化合物对液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的溶解性。将结果记载于表2。
[0155]
实施例9、10及比较例21至25(本发明及比较用的调光元件的制作)
[0156]
于上述“本发明的化合物及比较例化合物对液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的溶解性评定”中所得的无不溶成分的均匀最大溶解量的组合物中,于室温下混合直径20μm的间隔材(积水化学股份有限公司制micropearl(注册商标)sp220)0.010份。使用涂布器,在设有ito膜的5cm见方的pet薄膜的ito膜上涂布含前述间隔材的组合物后,将设有与前述相同的ito膜的5cm见方的pet薄膜,以设于前述所得的ito膜上的组合物层与ito膜相对置的方式叠合。将前述所得的2片薄膜与组合物的层合体,在加热板上维持于23℃的状态下装设于led灯的365nm的光强度达9mw/cm2的位置,进行照光1分钟使光硬化性化合物成分进行光硬化,而分别得到本发明及比较用的调光元件。
[0157]
(调光元件的分光特性)
[0158]
针对实施例9、10及比较例21至25中所得的调光元件,以分光光度计测定吸收峰波长(λmax)下未施加电压时的穿透率t(0v)值。将结果记载于表2。
[0159]
表2溶解性及穿透率评定结果
[0160]
化合物最大溶解量t(0v)no.23.5质量%12.8no.33.5质量%8.8式(a)0.5质量%54.0式(b)0.5质量%55.4式(c)0.5质量%53.3式(d)1.0质量%44.1式(e)1.0质量%43.8
[0161]
如表2所示,于羰基的α位具有支链的本发明的化合物,比起比较例的化合物,对液晶材料、光硬化性化合物及光聚合引发剂的溶解性较高,可增加调光用液晶组合物中的色素化合物(二色性色素)的含量。因此,可知使用本发明的组合物而得的调光元件,比起比较例的调光元件,未施加电压时(调光元件遮光时)于吸收峰波长(λmax)下的穿透率较低,可提高对比。
[0162]
实施例11(黑色调光元件的制作)
[0163]
于室温下混合实施例1中所得的具体例的no.2所示的化合物(黄色二色性色素)0.013份、下述式(x)所示的蓝色二色性色素0.007份、下述式(y)所示的红色二色性色素0.006份、丙烯酸异佛尔酮酯(大阪有机化学工业制,单丙烯酸酯)0.467份、三乙二醇二甲基丙烯酸酯(新中村化学公司制)0.024份、1-氰基-4
’‑
正戊基联苯0.255份、1-氰基-4
’‑
正庚基联苯0.125份、1-氰基-4
’‑
正辛氧基联苯0.080份、1-氰基-4
”‑
正戊基联三苯0.040份、irgacure tpo(basf公司制)0.005份、irgacure 184(basf公司制)0.005份及直径20μm的间隔材(积水化学股份有限公司制micropearl(注册商标)sp220)0.010份,而调制成本发明的调光用液晶组合物。在设有ito膜的5cm见方的pet薄膜的ito膜上,使用涂布器涂布调光用液晶组合物,以ito膜上的组合物层与ito膜相对置的方式叠合设有与前述相同的ito膜的5cm见方的pet薄膜后,使用aitec system公司制led灯,在加热板上将试样装设于365nm的光强度达9mw/cm2的位置以使试样温度可保持于23℃,进行照光1分钟使光硬化性化合物成分进行光硬化,而得到黑色调光元件。
[0164]
【化11】
[0165][0166]
实施例12(黑色调光元件的制作)
[0167]
除了使用实施例2中所得的具体例的no.3所示的化合物(黄色二色性色素)来替代具体例的no.2所示的化合物以外,以与实施例11同样的方式,得到黑色调光元件。
[0168]
[产业上可利用性]
[0169]
本发明的调光用液晶组合物可于室温及低温下稳定维持高色素浓度,通过使用该组合物,可获得溶解性及对比优良的调光元件。根据本发明而得到的调光元件可使用于窗、隔间、门等建筑材料、车窗、天窗等车载材料、显示文字或数字等的显示器、橱窗等展示物用材料等。
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