[发明专利]可聚合的液晶硅氧烷

说明书

本发明涉及完全可聚合的液晶硅氧烷，及其制备方法和用途，还涉及由该液晶硅氧烷聚合获得的液晶聚有机硅氧烷。

多种可聚合液晶聚硅氧烷及其制备方法已经公开，例如在US-A 4，388，453中和US-A 5，211，877中。然而，从聚合来看，所描述的聚硅氧烷形式的聚合物是三维交联的，因此性脆易破碎。此外，所描述的聚硅氧烷粘度高，即只能在高温下加工，可能导致这些物质的过早部分聚合。进一步说，高粘度阻碍了在较低的温度下平衡态，例如取向的建立。

由于在所述的制备方法中，所述的低聚或聚合化合物不是均匀的化合物，而通常是具有不同取代方式的硅氧烷的统计混合物。这就导致了不均匀相或多相，其不能应用在光学上。更进一步说，因为存在不同量的不可聚合的硅氧烷，所以这些混合物通常不会完全聚合。甚至这些混合物通常不能结晶，这使得硅氧烷的简单纯化十分困难。

已知的可聚合液晶聚硅氧烷，如果它们具有胆甾相，则它们在可加工的温度范围内，对胆甾型反射的颜色具有较少的温度依赖性，即仅表现出弱的温变色性质。然而，用在可做照相平板印刷的过滤器上，明显的热变色性质是绝对必要的。

含有中介基团(mesogenic groups)的可聚合聚硅氧烷也已经公开，例如在EP-A-471，277中。然而其中所描述的单体硅氧烷通常仅形成结晶或液相。仅在几种情况下可获得高度有序的液晶相，然而，高度有序的液晶相是以其高粘度为特征的且仅能在溶液中或在熔化状态下加工，丧失了其液晶性能和／或在高温下导致材料的过早聚合。再者，高度有序相不能通过简单的方法如刮刀涂布法或旋涂布法(spin coating)，来涂覆和取向。此外，高度有序相没有色反射，因此也没有热变色性质。

本发明的目的是找到一种具有确定组成且以低粘度为特征的可聚合液晶硅氧烷，并提供一种制备它们的方法。本发明的另一目的是找到一种具有显著的热变色性质的可聚合液晶硅氧烷。

本发明涉及具有通式Ⅰ的液晶硅氧烷：

Y¹-(SiR₂-O)_n-SiR₂-Y²(Ⅰ)其中，

Y¹是含有中介基团的烷基或链烯基；

Y²是含有至少一个可聚合基团和至少一个二价环基的有机基团；

R是C₁-C₃的烷基；

π是一个1-5的整数。

术语“中介基团”是本领域内的技术人员已知的，这些基团是能使分子具有液晶性质的基团。中介基团的例子有环己烷衍生物，如环己烷甲酸环己酯，环己烷甲酸苯酯，环己基苯基醚，环己基苯，二环己基衍生物，芪的衍生物，苯甲酸苯酯和其衍生物，甾族化合物，如胆甾醇，胆甾烷，doristerol和其衍生物，如胆甾醇酯，亚苄基苯胺，偶氮苯及其衍生物，氧化偶氮苯及其衍生物，联苯的烷基和烷氧基衍生物，和席夫碱。由于应用的原因，经常要求中介基团包含极性官能团，如，腈基，使液晶中具有高的介电各向异性效果。

优选的含有中介基团的链烯基和烷基基团Y¹是具有通式Ⅱ的那些

D-(X¹_a-A¹_b-A²_c)_d-Z_e-(X²_f-A³_g-A⁴_h-)_i-A⁵_k(Ⅱ)其中

D是通式为C_nH_m的二价烃基，它可以是未取代的或被卤原子取代的，其中一个或多个非相邻亚甲基单元可以被X¹代换；

n是一个0-20的整数；

m是一个其值为(2n)或(2n-2)的非负数；

X¹和X²是选自-O-，-COO-，-CONH-，-CO-，-S-，-C≡C-，-CH=CH-，-CH₂-CH₂-，-CH=N-，-N=N-和-N=N(O)-的相同或不同的二价基团；