[发明专利]新型可聚合的液晶化合物

说明书

就象我们所了解的，对于形状具有各向异性的分子，通过加热可以产生液晶相(即介晶相)。不同的液晶相在分子主要部分的空间排列以及长轴上的分子排列上有所不同、(G.W.Gray，P.A.Winsor，Liquid Crystals and Plastic Crystals，Ellis Horwood Limited，chich-ester，1974)。向列型液晶相的识别特征是它由于长分子轴的平行排列而只具有一个线状长程有序度。如果组成向列相的分子是手性的，它就形成了胆甾型液晶相，其分子的长轴形成了一个螺旋超结构垂直面(H.Baessler，Festkorperprobleme XI 1971)。其中，手性部分或者存在于液晶分子本身，或者作为添加剂加入到向列相中从而引入胆甾相。这种现象最先在胆甾醇衍生物中得到了研究(例如，H.Baessler，M.M，Labes，J.chem.Phys.，52(1970)631；H.Baessler，T.M.Laronge，M.M.Labes，J.chem.Phys.，51(1969)799；H.Finkel-mann，H.Stegemeyer，Z.Naturforschg.28a(1973)799；H.Stegemey-er，k.J.Mainusch，Naturwiss.，58(1971)599；H.Finkelmann，H.Stegemeyer，Ber.Bunsenges.Phys.chem.78(1974)869)。

胆甾相具有显著的光学特性：大的旋光度值以及由于在胆甾层中对圆偏振光的选择性反射而导致的显著的圆二向色性。在不同的视角观察到的不同的颜色决定于螺旋超结构的螺距，而螺距本身又决定于手性组分的扭转力。螺距以及由此而导致的胆甾层的选择性反射光的波长范围可以改变，特别是通过改变手性添加剂的浓度而得到改变。这种类型的胆甾体系在实际应用中引起了兴趣。例如，将手性单体引入到介晶丙烯酸酯中并排列在胆甾相中，例如在通过光交联后，可以形成稳定的彩色网络，而其中的手性单体的浓度此后可以不再变化(G.Galli，M.Laus，A.Angelon，Makromol.chemie，187(1986)289)。此外，将不可交联的手性单体与向列型丙烯酸酯混合后通过光交联可以产生含有高比例可溶性组分的彩色聚合物(I.Heyndricks，D.J.Broer，Mol.Cryst.Liq，Cryst.203(1991)113)。此外，使用确定的环状硅氧烷对胆甾醇衍生物和包含丙烯酸酯的介晶单元的混合物进行无规的氢化硅烷化作用，并继之以光聚合作用可以得到手性单元在所用材料中比例高达50％的胆甾相网络结构，而同时此聚合物中包含相当数量的可溶性单元(F.H.Kreuzer，R.Maurer.，c.Müller-Rees，J.Stohrer，Paper No.7，22nd FreiburgCongress on Liquid Crystals，Freiburg，1993)。

DE-A-35 35 547描述了包含胆甾醇的单丙烯酸酯通过光交联而转变为胆甾层的过程。然而，在混合物中的手性单元的总比例大约为94％。尽管作为纯侧链聚合物，这类材料为学上不是很稳定，但力学稳定性可以通过高度交联稀释剂来获得。

除了上面描述的向列型以及胆甾型网络外，近晶型网络也为人们所知并且可以被制备，特别是通过近晶型液晶相中近晶型液晶材料的光聚合或光交联过程而制得。应用于这种目的的材料通常为对称性的液晶双丙烯酸酯，例如D.J.Broer和R.A.M.Hikmet，在Makromol.chem.，190(1989)3201-3215页中所描述的。然而，这些材料的清亮点很高(大于120℃)，同时还附带有热聚合的风险。如果Sc相存在时，可以通过混入手性材料而获得压电性质(R.A.M.Hikmet，Macromolecules 25(1992)5759)。

本项发明的目的是制备新型可聚合的向列型液晶材料。这些材料本身或与其它可聚合向列型液晶形成的混合物具有宽的向列型介晶范围及低于120℃的清亮点，并且在低于120℃下可以加工。