專利名稱：液晶材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高電阻率值的液晶材料的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示元件在以液晶電視、便攜式電話或個人電腦等為代表的民生用途到工業(yè) 用途中被廣泛使用。這些的產(chǎn)品壽命比較長，為幾年到十幾年，為了在此期間正常運行，對 其使用的液晶材料要求高的穩(wěn)定性。液晶材料的代表性的穩(wěn)定性指標有電阻率值。為了使 液晶顯示元件正常運行，其使用的液晶材料的電阻率值必須足夠高，并且還必須抑制經(jīng)時 劣化。為了提高液晶材料的穩(wěn)定性，迄今為止一直在進行很多研究。例如，作為除去液晶 材料中的水分、金屬離子的方法，公開了使液晶材料與硅膠接觸的方法(參照專利文獻1)、 使液晶材料與活性氧化鋁接觸的方法(參照專利文獻2、、用離子交換樹脂進行處理的方法 (參照專利文獻3)、使液晶材料與沸石接觸的方法(參照專利文獻4)。而且公開了通過在 相對的一對電極間放入液晶化合物，施加電場，從而除去電場引起的移動度較大的Na+、K+ 等金屬離子、或S042_、N03-、Cr等離子性雜質(zhì)的方法等(參照專利文獻5 7)。這些精制方 法是用于除去已經(jīng)含在液晶材料中的雜質(zhì)的方法。另一方面，對液晶材料的要求涉及高速應(yīng)答化、高對比度化等很多方面。這些物性 通過單獨的化合物無法達成，而是將多種液晶化合物混合，作為液晶組合物來應(yīng)對要求。此 時，重要的是準確稱量各液晶化合物，使其混合比準確對應(yīng)于目標值。這是因為如果混合比 產(chǎn)生誤差，則物性就變化，無法調(diào)制成滿足要求的液晶組合物。這里，大多液晶化合物在室溫下是固體。因此，如果從溶解于溶劑中的溶液狀態(tài)的 液晶化合物中蒸餾除去幾乎所有溶劑的話，則結(jié)晶化一口氣地進行，整體成為一體的固體。 液晶化合物如果不完全蒸餾除去溶劑而使用，則會產(chǎn)生穩(wěn)定性降低等不良情況，因此是令 人不滿意的。因此，需要在減壓下除去被帶入了液晶化合物的結(jié)晶中的溶劑。但是，如果其 得到的固體的塊大，則帶入內(nèi)部的溶劑不揮發(fā)，無法除去。另外，如果作為塊而得到的話，則 液晶組合物調(diào)制時的稱量必須在粉碎塊的同時進行，因此操作就變得極其困難，也無法確 保稱量的正確性。與此相對，如果將液晶化合物作為粉體來調(diào)制，則溶劑的蒸餾除去、稱量 時的微調(diào)都會變得容易。但是，如前所示的精制法是在液晶狀態(tài)或溶液狀態(tài)下處理液晶材 料，處理后得到的液晶化合物不會成為粉體。此外，這些方法在實施時需要特殊的裝置、繁 雜的操作，因此在生產(chǎn)性方面是不利的。為了作為粉體簡便地得到液晶化合物，重結(jié)晶是有效的，實踐中通過重結(jié)晶來精 制液晶化合物的例子也有很多(專利文獻8)。重結(jié)晶通過如下方式進行將化合物溶解于 溶劑中，利用溫度差、溶劑的蒸發(fā)、溶劑的混合比的變化等引起的溶解度的差等，使結(jié)晶析 出，濾取結(jié)晶。此時通過調(diào)整結(jié)晶的析出速度等，可以得到均勻細致的結(jié)晶。如此得到的粉 體的液晶化合物的粒子細，因此可以容易地進行溶劑的蒸餾除去，另外，由于容易撈起，因 此容易稱量，也可以微細地調(diào)節(jié)添加量。
為了得到具有高電阻率值的液晶材料，構(gòu)成該材料的各液晶化合物也需要具有高 的電阻率值，作為稱量前的最終工序而進行重結(jié)晶時，在品質(zhì)上有要求，因此其重結(jié)晶后的 液晶化合物必須具有高的電阻率值。但是，由于一般級別的溶劑含有離子成分等，因此使用 其進行重結(jié)晶的話，則會存在由于這些成分的影響，重結(jié)晶后的液晶化合物的電阻率值達 不到實用水平的問題。溶劑的精制通常通過蒸餾來進行，但蒸餾無法除去沸點附近的雜質(zhì)， 而且無法除去微量的金屬離子成分。如上，盡管熱切期望通過重結(jié)晶來獲得具有高電阻率值的液晶化合物的簡便實用 的方法，但是至今還沒有報道具體的解決方案?，F(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻1日本特開昭62-210420號公報
專利文獻2日本特開昭58-1774號公報
專利文獻3日本特開昭52-59081號公報
專利文獻4日本特開昭63-261224號公報
專利文獻5日本特開昭50-108186號公報
專利文獻6日本特開昭51-11069號公報
專利文獻7日本特開平4-86812號公報
專利文獻8日本特開2007-176818號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明要解決的課題是提供通過重結(jié)晶操作而具有高電阻率值的液晶化合物的 簡便的制造方法、使用了通過該制造方法得到的液晶化合物的液晶組合物以及液晶顯示元 件。解決課題的方案本發(fā)明人等對本申請發(fā)明的對象化合物進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過特定的制 造方法可以解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明提供1.通式(1)表示的化合物的制造方法，其特征在于，將通式(1)表示的化合物的電阻率值定義為，在以1 1的質(zhì)量比含有式(A-I) 和(A-2)表示的化合物且電阻率值為1.0Χ1013Ω ·πι以上的液晶組合物(M-l)80質(zhì)量％中 添加有20質(zhì)量％的通式(1)表示的化合物而得到的液晶組合物的電阻率值時，通過下述(I) (V)的任一種方法，使所述電阻率值顯示為小于8. OX IO11 Ω · m 的通式(1)表示的化合物析出，對于得到的結(jié)晶，從含有下述(VI) (XI)的任一種溶劑的 溶液中濾取晶態(tài)的通式(1)表示的化合物，將濾取的結(jié)晶中所含的重結(jié)晶所用的溶劑蒸餾 除去，得到上述定義的電阻率值為8. OX IO11 Ω ·πι以上的晶態(tài)的通式(1)表示的化合物；其中，通式(1)為
R1-(^1-Z1)i-A2-Y1(1)式(1)中，R1表示碳原子數(shù)1 6的烷基、碳原子數(shù)2 6的烯基、碳原子數(shù)1
86的烷氧基或碳原子數(shù)2 6的烯氧基，a 表示 1、2 或 3，A1和A2各自獨立地表示從以下的(a)基團、(b)基團和(c)基團組成的組中選擇 的基團(a)反式-1，4_亞環(huán)己基，該基團中存在的1個亞甲基或不相鄰的2個以上的亞甲 基可以被-0-或-S-替代、(b) 1，4-亞苯基，該基團中存在的1個-CH =或不相鄰的2個以上的-CH =可以被 氮原子替代、(c)l，4_雙環(huán)(2.2.2)亞辛基、萘_2，6_ 二基、十氫萘_2，6_ 二基和1，2，3，4_四氫 萘-2，6- 二基、以及苯并二氫吡喃_2，6- 二基，上述(a)基團、(b)基團或(C)基團中所含的氫原子各自可以被氟原子、三氟甲基、 三氟甲氧基或氯原子取代，存在多個A1時，它們彼此相同或不同，Z1 表示單鍵、-CH2CH2-、-CH = CH-,-C = C-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、-C00-或 -0C0-，存在多個Z1時，多個存在的Z1彼此相同或不同，Y1表示氫原子、氟原子、氯原子、三氟甲基、三氟甲氧基、碳原子數(shù)1 6的烷基、碳 原子數(shù)2 6的烯基、碳原子數(shù)1 6的烷氧基或碳原子數(shù)2 6的烯氧基；式(A-I)和(A-2)為
權(quán)利要求
1.通式(1)表示的化合物的制造方法，其特征在于，將通式(1)表示的化合物的電阻率值定義為，在以1 1的質(zhì)量比含有式(A-I)和 (A-2)表示的化合物且電阻率值為1.0Χ1013Ω ·πι以上的液晶組合物(M-I)SO質(zhì)量％中添 加有20質(zhì)量％的通式(1)表示的化合物而得到的液晶組合物的電阻率值時，通過下述(I) (V)的任一種方法，使所述電阻率值顯示為小于8.0Χ10"Ω ·πι的通 式(1)表示的化合物析出，對于得到的結(jié)晶，從含有下述(VI) (XI)的任一種溶劑的溶 液中濾取晶態(tài)的通式(1)表示的化合物，將濾取的結(jié)晶中所含的重結(jié)晶所用的溶劑蒸餾除 去，得到上述定義的電阻率值為8. OX IO11 Ω ·πι以上的晶態(tài)的通式(1)表示的化合物； 其中，通式(1)為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，將所述電阻率值顯示為小于 8. OX IO11 Ω ·πι的通式(1)表示的化合物溶解于溶劑中后，采用填充有吸附劑的柱色譜進行 精制，從得到的溶液中蒸餾除去一部分溶劑后，不添加溶劑而使通式(1)表示的化合物的 結(jié)晶析出，或者不蒸餾除去溶劑也不進一步添加溶劑而直接從得到的溶液中使通式(1)表 示的化合物的結(jié)晶析出，過濾析出的結(jié)晶時，與該結(jié)晶一同存在的溶液中的溶劑是不含極 性溶劑而僅由1種或2種以上的非極性溶劑形成的溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通式(1)表示的化合物 的結(jié)晶時，與該結(jié)晶一同存在的溶液中的溶劑是僅由非極性溶劑形成的1種或2種以上的 溶劑形成的混合溶劑，析出結(jié)晶前，進一步添加鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀離子、鎂離子和 鈣離子的濃度的總和為0. 05ppb以下的1種或2種以上的非極性溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的制造方法，其特征在于，采用填充有吸附劑的柱色譜對所 述電阻率值顯示為小于8. OX IO11 Ω ·πι的權(quán)利要求1所述的通式(1)表示的化合物進行精 制后，將得到的溶液中的溶劑的一部分或全部蒸餾除去后，或者不蒸餾除去溶劑，進一步添 加鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀離子、鎂離子和鈣離子的濃度的總和為0. 05ppb以下的1種或 2種以上的非極性溶劑，重結(jié)晶后，將重結(jié)晶中使用的溶劑從通式(1)表示的化合物的結(jié)晶 中蒸餾除去。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通式(1)表示的化合物的結(jié)晶時，與該結(jié)晶一同存在的溶液中的溶劑為至少一種的非極性溶劑與至少一種的極性 溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的制造方法，其特征在于，加入1種或2種以上的非極性溶 劑和/或1種或2種以上的極性溶劑，使得利用重結(jié)晶析出通式(1)表示的化合物結(jié)晶時 的溶劑的使用量相對于Ig通式(1)表示的化合物為0. 5mL 100mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6中任一項所述的制造方法，其特征在于，在通式(1)表示的化 合物的結(jié)晶析出后且在該結(jié)晶的濾取前，添加權(quán)利要求1所述的1種或2種以上的極性溶 劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或5 7中任一項所述的制造方法，其特征在于，在采用填充有吸 附劑的柱色譜的通式(1)表示的化合物的精制后且在使通式(1)表示的化合物的結(jié)晶析出 前，添加權(quán)利要求1所述的1種或2種以上的極性溶劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5 8中任一項所述的制造方法，其特征在于，在通式(1)表示的 化合物的采用填充有吸附劑的柱色譜的精制時所使用的展開溶劑中添加權(quán)利要求1所述 的1種或2種以上的極性溶劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或5 9中任一項所述的制造方法，其特征在于，在采用填充有吸 附劑的柱色譜的通式(1)表示的化合物的精制前，添加權(quán)利要求1所述的1種或2種以上 的極性溶劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或5 10中任一項所述的制造方法，其特征在于，不進行在采用填 充有吸附劑的柱色譜的通式(1)表示的化合物的精制后從得到的溶液中蒸餾除去溶劑和 添加溶劑的操作，直接使結(jié)晶析出。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或5 11中任一項所述的制造方法，其特征在于，在采用填充有吸 附劑的柱色譜的通式(1)表示的化合物的精制后從得到的溶液中蒸餾除去一部分溶劑后， 進行結(jié)晶的析出工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或5 12中任一項所述的制造方法，其特征在于，在采用填充有吸 附劑的柱色譜的精制后從得到的溶液中蒸餾除去溶劑后，加入鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀 離子、鎂離子和鈣離子的濃度總和為0. 05ppb以下的1種或2種以上的非極性溶劑，和/或 鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀離子、鎂離子和鈣離子的濃度總和為1. Oppb以下的1種或2種 以上的極性溶劑，溶解通式(1)表示的化合物后，進行通式(1)表示的化合物的結(jié)晶的析出 工序。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或5 9中任一項所述的制造方法，其特征在于，在即將進行結(jié) 晶的析出工序之前，添加鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀離子、鎂離子和鈣離子的濃度總和為 0. 05ppb以下的1種或2種以上的非極性溶劑，調(diào)節(jié)溶劑量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或5 14中任一項所述的制造方法，其特征在于，所使用的極性溶 劑是從醇類溶劑、酮類溶劑、酯類溶劑、醚類溶劑或腈類溶劑中選擇的1種或2種以上的溶 劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其特征在于，醇類溶劑是甲醇、乙醇、1-丙醇或 2-丙醇，酮類溶劑是丙酮或2- 丁酮，酯類溶劑是醋酸乙酯，醚類溶劑是乙醚、四氫呋喃或甲 基-叔丁基醚，腈類溶劑是乙腈或丙腈。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制造方法，其特征在于，所使用的極性溶劑是從甲醇、乙醇、丙酮或2- 丁酮中選擇的1種或2種以上的溶劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或5 17中任一項所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通 式(1)表示的化合物的結(jié)晶時與該結(jié)晶一起存在的溶液中的溶劑中，烴系溶劑的比例是50 體積％以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或5 18中任一項所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通 式(1)表示的化合物的結(jié)晶時與該結(jié)晶一起存在的溶液中的溶劑中，烴系溶劑的比例是90 體積％以上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1 19中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中，A1和A2 中至少一方表示以下基團
21.根據(jù)權(quán)利要求1 20中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中，Y1表示氟原子。
22.根據(jù)權(quán)利要求1 21中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中，R1是甲 基、乙基、丙基、丁基或戊基，Z1表示單鍵、-CH2CH2-, -CF2O-或-0CF2-。
23.根據(jù)權(quán)利要求1 19中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中，A1和A2 中至少一方表示以下基團
24.根據(jù)權(quán)利要求1 19或23中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中， R1和Y1各自獨立地表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、乙烯基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧 基、戊氧基、3- 丁烯氧基或4-戊烯氧基，Z1表示單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-或-OC
25.根據(jù)權(quán)利要求1 19或M中任一項所述的制造方法，其特征在于，通式(1)中，A1 和A2中至少一方表示以下基團
26.根據(jù)權(quán)利要求1 25中任一項所述的制造方法，其特征在于，所使用的非極性溶劑 是烴系溶劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求1 沈中任一項所述的制造方法，其特征在于，所使用的烴系溶劑是 從己烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、庚烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、辛烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、石油醚、苯、甲苯、二 甲苯以及異丙苯組成的組中選擇的1種或2種以上的溶劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求1 27中任一項所述的制造方法，其特征在于，所使用的烴系溶劑是 從己烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、庚烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、以及甲苯中選擇的1種或2種以上的溶劑。
29.根據(jù)權(quán)利要求1 觀中任一項所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通式 (1)表示的化合物的結(jié)晶時與該結(jié)晶一起存在的溶液中的溶劑中的至少一種是用吸附劑精制過的非極性溶劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求1 四中任一項所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通式 (1)表示的化合物的結(jié)晶時與該結(jié)晶一起存在的溶液中的溶劑中的至少一種是用離子交換 樹脂處理過的溶劑。
31.根據(jù)權(quán)利要求1 30中任一項所述的制造方法，其特征在于，過濾所析出的通式 (1)表示的化合物的結(jié)晶時與該結(jié)晶一起存在的溶液中的溶劑中的至少一種是用填充有吸 附劑的柱色譜處理過的溶劑。
32.根據(jù)權(quán)利要求1 31中任一項所述的制造方法，其特征在于，使用硅膠、氧化鋁或 它們的混合物作為吸附劑。
33.根據(jù)權(quán)利要求1 32中任一項所述的制造方法，其特征在于，采用柱色譜進行精制 時，使用從己烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、庚烷及其結(jié)構(gòu)異構(gòu)體、以及甲苯中選擇的1種或2種以上 的溶劑作為展開溶劑。
34.根據(jù)權(quán)利要求1 33中任一項所述的制造方法，其特征在于，以晶態(tài)得到的通式 (1)表示的化合物的所述電阻率值顯示為1.0Χ1012Ω ·πι以上。
35.通過權(quán)利要求1 34中任一項所述的方法制造的通式(1)表示的化合物。
36.含有權(quán)利要求35所述的化合物的液晶組合物。
37.使用了權(quán)利要求36所述的液晶組合物的液晶顯示元件。
38.實施權(quán)利要求1 34中任一項所述的制造方法時進行的結(jié)晶的過濾方法。
全文摘要
本發(fā)明為液晶材料的制造方法。本發(fā)明要解決的課題是提供通過重結(jié)晶操作而具有高電阻率值的液晶化合物的簡便的制造方法，提供使用通過該制造方法得到的液晶化合物的液晶組合物以及液晶顯示元件，提供得到具有高電阻率值的液晶化合物的簡便的結(jié)晶過濾方法。將通式(I)表示的化合物溶解在有機溶劑中，根據(jù)需要采用柱色譜精制后，使結(jié)晶從溶液中析出，濾取結(jié)晶，之后，將重結(jié)晶中使用的溶劑蒸餾除去。
文檔編號C07C43/225GK102070384SQ20101055228
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者松本隆, 楠本哲生, 野瀨清香, 長島豐, 齊藤佳孝 申請人:Dic株式會社