JP2014196265A - 重合性化合物及び光学素子 - Google Patents
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Abstract
Description
m1は0又は1を表し、m2は1から4の整数を表し、
A1及びA3は各々独立して、1,2−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,8−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、シクロヘキサン−1,2−ジイル、1,2−シクロヘキセニレン、デカヒドロナフタレン−1,2−ジイル、デカヒドロナフタレン−1,8−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,3−ジイル、デカヒドロナフタレン−1,7−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,8−ジイル、インダン−1,7−ジイル又はインダン−1,2−ジイルを表すが、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されても良く、これらの環構造における1つ以上の=CH−は=N−に置換されても良く、若しくはこれらの環構造における1つ以上の連続しない−CH2−は各々独立して−NH−、−O−又は−S−に置換されても良く、
A2は、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、シクロヘキサン−1,4−ジイル、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル又はフルオレン−2,7−ジイルを表すが、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されても良く、これらの環構造における1つ以上の=CH−は=N−に置換されても良く、若しくはこれらの基における1つ以上の連続しない−CH2−は各々独立して−NH−、−O−又は−S−に置換されても良く、m2が2〜4を表しA2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
Z1及びZ2は各々独立して、単結合、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(C(Y1)2)n1−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY1=CY1−又は−C≡C−を表し(式中、Y1は水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表し、n1は1から6の整数を表すが、Y1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)、m2が2〜4を表しZ2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
前記LはP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−N(Y3)2、−Si(Y3)3、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基(式中、Y3はP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、Y3が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)を表し、Lが複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、
前記Spは、スペーサー基又は単結合を表すが、Spが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、前記Pは、重合性基を表すが、Pが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)で表される重合性化合物、当該重合性化合物を含有する重合性組成物、当該重合性化合物を含有する液晶組成物、当該重合性化合物を用いた光学素子及び当該重合性化合物を含有する液晶組成物を用いた光学素子を提供する。
一般式(Ih)で表される化合物として、下記一般式(Il)で表される化合物がさらにより好ましく、一般式(Ii)で表される化合物として、下記一般式(Im)で表される化合物がさらにより好ましく、一般式(Ij)で表される化合物として、下記一般式(In)で表される化合物がさらにより好ましい。
一般式(Il)、一般式(Im)、及び一般式(In)においてSpが単結合であることがより好ましい。
(製法1)下記式(S−10)で表される化合物の製造
(製法2)下記式(S−14)で表される化合物の製造
、テトラブチルアンモニウムジブロモクロリド、テトラブチルアンモニウムジブロモヨージド、テトラブチルアンモニウムジクロロアウラート、テトラブチルアンモニウムジクロロブロミド、テトラブチルアンモニウムジフルオロトリフェニルシリカート、テトラブチルアンモニウムジフルオロトリフェニルスズ、テトラブチルアンモニウム三フッ化二水素、テトラブチルアンモニウムジヨードアウラート、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過レニウム酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムホスファート、テトラブチルアンモニウムp−ニトロフェノキシド、テトラブチルアンモニウムサリチラート、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボラート、テトラブチルアンモニウムチオシアナート、テトラブチルアンモニウムトリブロミド、テトラブチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート、テトラブチルアンモニウムトリヨージド、3−(テトラデシルジメチルアンモニオ)プロパンスルホナート、テトラエチルアンモニウムボロヒドリド、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウムp−トルエンスルホナート、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラエチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート、テトラメチルアンモニウムアセタート、テトラメチルアンモニウムボロヒドリド、テトラメチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート、テトラメチルアンモニウム硫酸水素塩、過塩素酸テトラメチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウムp−トルエンスルホナート、テトラメチルアンモニウムスルファート、テトラメチルアンモニウムテトラフルオロボラート、テトラメチルアンモニウムトリアセトキシボロヒドリド、テトラプロピルアンモニウムペルルテナート、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリメチルフェニルアンモニウムトリブロミド、N,N−ビス(3−D−グルコンアミドプロピル)コルアミド[BIGCHAP]、N,N−ビス(3−D−グルコンアミドプロピル)デオキシコルアミド[Deoxy−BIGCHAP]、NIKKOL BL−9EX[ポリオキシエチレン(9)ラウリルエーテル]、オクタノイル−N−メチルグルカミド[MEGA−8]、ノナノイル−N−メチルグルカミド[MEGA−9]、デカノイル−N−メチルグルカミド[MEGA−10]、ポリオキシエチレン(8)オクチルフェニルエーテル[Triton X−114]、ポリオキシエチレン(9)オクチルフェニルエーテル[NP−40]、ポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル[Triton X−100]、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウラート[Tween 20]、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノパルミタート[Tween 40]、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノステアラート[Tween 60]、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレアート[Tween 80]、ポリオキシエチレンソルビタントリオレアート[Tween 85]、ポリオキシエチレン(20)ソルビタントリオレアート、ポリオキシエチレン(23)ラウリルエーテル[Brij35]、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル[Brij58]、ドデシル−β−D−マルトピラノシド、ヘプチル−β−D−チオグルコピラニシド、オクチル−β−D−チオグルコピラニシド、ノニル−β−D−チオマルトシド、IGELPAL CA−630、Digitonin、Saponin,from Soybeans、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシ−1−プロパンスルホナート[CHAPSO]、3−[(3−コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホナート[CHAPS]、ヘプタデカフルオロ−1−オクタンスルホン酸アンモニウム、ペンタデカフルオロオクタン酸アンモニウム、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸、ヘプタデカフルオロ−1−オクタンスルホン酸リチウム、ペンタデカフルオロオクタン酸、ヘプタデカフルオロ−1−オクタンスルホン酸カリウム、3−(ヘキサデシルジメチルアンモニオ)プロパンスルホナート、コール酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、N−ラウロイルサルコシンナトリウム、オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、スルホコハク酸ビス(2−エチルヘキシル)ナトリウム、ドデセン−1LAS、5−スルホイソフタル酸ジメチルナトリウム、1−ドデカンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、1−ヘキサデカンスルホン酸ナトリウム、1−オクタデカンスルホン酸ナトリウム、1−ペンタデカンスルホン酸ナトリウム、1−テトラデカンスルホン酸ナトリウム、1−トリデカンスルホン酸ナトリウム、リン酸モノドデシルナトリウム、リン酸モノドデシルナトリウム(モノ、ジナトリウム混合物)、ドデシル硫酸ナトリウム、ヘキサデシル硫酸ナトリウム、ベンゼトニウムクロリド、ヘキサデシルピリジニウムクロリド、1−ドデシルピリジニウムクロリド、ヘキサデシルピリジニウムブロミド、ヘキサデシルピリジニウムクロリド、モノミリスチン、モノパルミチン、モノステアリン、ポリエチレングリコールモノステアラート、ポリエチレングリコールモノステアラート(パルミタート、ステアラート混合物)、ソルビタンモノラウラート[Span 20]、ソルビタンモノパルミタート[Span 40]、ソルビタンモノステアラート[Span 60]、ソルビタンモノオレアート[Span 80]、ソルビタンセスキオレアート[Span 83]、ソルビタントリオレアート[Span 85]、ジエチレングリコールモノドデシルエーテル、エチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノセチルエーテル、ポリエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノ−4−オクチルフェニルエーテル、テトラエチルグリコールモノドデシルエーテル、トリエチレングリコールモノドデシルエーテル等が挙げられる。反応条件として、例えば、実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社発行)、Organic Syntheses(A John Wiley & Sons,Inc.,Publication)、Beilstein Handbook of Organic Chemistry(Beilstein−Institut fuer Literatur der Organischen Chemie、Springer−Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.K)、Fiesers’ Reagents for Organic Synthesis(John Wiley & Sons,Inc.)等の文献若しくはSciFinder又はReaxys等のデータベースに挙げられている条件が使用可能である。
(製法3)下記式(S−29)で表される化合物の製造
−1−フェニルエトキシカルボニル基、2−(2−ピリジル)アミノ−1−フェニルエトキシカルボニル基、2−[N−メチル−N−(2−ピリジル)]アミノ−1−フェニルエトキシカルボニル基、フェナシルオキシカルボニル基、3’,5’−ジメトキシベンゾインオキシカルボニル基、ベンジルチオキシカルボニル基、ジメチルチオカルボニル基、N−フェニルアミノカルボニル基、N−メチル−N−(o−ニトロフェニル)アミノカルボニル基が挙げられる。
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)及び、
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、
上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7及びZ8は各々独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、A4、A5、A6、A7、A8、A9、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7及び/又はZ8が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、L1、L2、L3、L4及びL5は各々独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、フッ素原子又は塩素原子を表すが、L1及びL2が同時に水素原子を表すことは無く、L3、L4及びL5が同時に水素原子を表すことは無く、m4、m5、m6及びm7は各々独立して、0、1、2又は3を表すが、m4+m5及びm6+m7は4以下である。一般式(II−1)においては、一般式(II−2)で表される化合物を除く。)で表される化合物。
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基及び、
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、
上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、Z9、Z10、Z11、Z12、Z13及びZ14は各々独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、A11、A12、A14、A15、Z9、Z11、Z12及び/又はZ14が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、L6、L7、L8、L9及びL10は各々独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Y1及びY2は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、L6、L7又はY1のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、又はジフルオロメトキシ基を表すか、A10又はA12に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、L8、L9、L10又はY2のうち少なくともひとつはフッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、ジフルオロメトキシ基を表すか、A13、A14又はA15に含まれる水素原子のうち少なくともひとつはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、m8、m9、m10及びm11は各々独立して、0、1又は2を表す。一般式(III−1)においては、一般式(III−2)で表される化合物を除く。)で表される化合物。
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、(b)1,4−フェニレン基(1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられても良い。)、3−フルオロ−1,4−フェニレン基及び3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基並びに
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、m12は0又は1を表し、Z15及びZ16は各々独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CF2CF2−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−又は−C≡C−を表し、Z16及び/又はA18が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良い。一般式(IV)においては、一般式(II−1)、一般式(II−2)、一般式(III−1)、及び、一般式(III−2)で表される化合物を除く。)で表される化合物。
(実施例1)式(I−1)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:392
HRMS:392.13
(実施例2)式(I−2)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:406
HRMS:406.14
(実施例3)式(I−3)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:428
HRMS:428.13
(実施例4)式(I−4)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:442
HRMS:442.14
(実施例5)式(I−5)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:468
HRMS:468.16
(実施例6)式(I−6)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
1H NMR(CDCl3)δ 1.92(s,3H),2.08(s,3H),2.09(s,3H),5.65(m,1H),5.79(m,2H),6.19(m,1H),6.38(m,2H),7.09(d,1H),7.15(dd,1H),7.21(m,2H),7.49(m,3H),7.60(m,2H),7.64(m,2H)ppm.
13C NMR(CDCl3)δ 18.3,18.4,18.4,116.6,119.5,121.9,126.9,127.4,127.7,127.7,128.0,129.4,131.1,131.8,135.3,135.5,135.7,135.8,138.2,139.3,148.1,150.4,150.4,165.3,165.5,165.9ppm.
LRMS:482
HRMS:482.17
(実施例7)式(I−7)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,810,750,690cm−1.
LRMS:420
HRMS:420.16
(実施例8)式(I−8)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,810,750,690cm−1.
LRMS:448
HRMS:448.19
(実施例9)式(I−9)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,750,690cm−1.
LRMS:504
HRMS:504.25
(実施例10)式(I−10)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,810,750,690cm−1.
1H NMR(CDCl3)δ 1.87(s,3H),2.08(s,3H),2.11(s,3H),5.60(m,1H),5.81(m,2H),6.15(m,1H),6.39(m,1H),6.42(m,1H),7.12(d,1H),7.17(dd,1H),7.28(dd,1H),7.54(d,1H),7.56(dd,1H),7.61(d,1H),7.81(d,1H),7.86(d,1H),7.89(d,1H)ppm.
13C NMR(CDCl3)δ 18.3,18.4,18.5,116.7,118.4,119.6,121.6,127.5,127.5,127.7,127.8,127.9,129.6,131.2,131.4,132.1,132.9,134.2,135.2,135.6,135.8,148.3,148.8,150.5,165.3,165.5,166.1ppm.
LRMS:456
HRMS:456.16
(実施例11)式(I−11)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,810,750,690cm−1.
LRMS:604
HRMS:604.27
(実施例12)式(I−12)で表される化合物の製造
IR:3060−3030,2975−2920,1725,1630,1200,1160,1130,810,750,690cm−1.
LRMS:500
HRMS:500.15
実施例1から実施例12記載の方法と同様の方法によって式(I−13)から式(I−40)
(実施例13〜24、比較例1〜3)
本願発明の重合性化合物(I−1)から重合性化合物(I−12)並びに特許文献1の実施例1記載の比較化合物1、特許文献2の<例1>記載の比較化合物2及び特許文献3の例6記載の比較化合物3を評価対象の重合性化合物とした。
母体液晶(X1)に、評価対象の重合性化合物を5%添加し溶解させ重合性液晶組成物を調製した。評価対象の化合物の溶解性を、調製した液晶組成物を−30℃で60日間保存した後の析出物の有無によって評価した。目視によって析出物が見られた場合、析出物を濾過しガスクロマトグラフィー(GC)により分析を行った。結果を下記表に示す。
《表示素子の作製》
母体液晶(X1)に、評価対象の重合性化合物を0.3%添加し溶解させ重合性液晶組成物を調製し、評価対象の重合性液晶組成物とした。この評価対象の重合性液晶組成物を、セルギャップ3.5μmでホメオトロピック配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITO付きセルに真空注入法で注入した。周波数1kHzで1.8Vの矩形波を印加しながら、高圧水銀灯を用いて320nm以上のUVを10mW/cm2で600秒間照射することにより、評価対象のPSA型垂直配向性液晶表示素子(XI)を作製した。下記表に評価対象の重合性化合物と液晶表示素子との関係を示す。
重合性化合物の重合のしやすさを評価するために、上記液晶表示素子を分解し取り出した液晶組成物を液体クロマトグラフ(HPLC)を用いて分析し、未硬化の重合性化合物の量を測定した。未硬化の重合性化合物の量が多いほど、重合性化合物が重合しにくいことを意図している。結果を下記表に示す。
《プレチルト角の安定性の評価》
上記液晶表示素子のプレチルト角の安定性について評価を行うために、作製した表示素子を70℃で24時間加熱し、加熱前と加熱後のプレチルト角をクリスタルローテーション法により評価した。結果を下記表に示す。
《焼き付きの評価》
上記液晶表示素子の焼き付きの生じにくさを比較するために、70℃で7.5Vの電圧を印加し経過時間ごとに目視によって評価を行った。目視によって焼き付きが無ければ○、僅かに焼き付きが見られる場合は△、焼き付きが強く見られる場合は×とした。結果を下記表に示す。
(実施例25〜36、比較例4〜6)
本願発明の化合物(I−1)から化合物(I−12)並びに上記比較化合物1、比較化合物2及び比較化合物3を評価対象の化合物とした。
母体液晶(X2)に、評価対象の重合性化合物を5%添加し溶解させ重合性液晶組成物を調製した。評価対象の重合性化合物の溶解性を、調製した液晶組成物を−30℃で60日間保存した後の析出物の有無によって評価した。目視によって析出物が見られた場合、析出物を濾過しGCにより分析を行った。結果を下記表に示す。
《表示素子の作製》
母体液晶(X2)に、評価対象の重合性化合物を0.3%添加し溶解させ重合性液晶組成物を調製し、評価対象の重合性液晶組成物とした。この評価対象の重合性液晶組成物を、セルギャップ3.5μmのホモジニアス配向を誘起するポリイミド配向膜を塗布したITOからなる櫛歯電極を有するセルに真空注入法で注入した。このセルに1.6Vの電圧を印可しながら320nm以下の紫外線をカットするフィルターを介して、高圧水銀灯により液晶セルに紫外線を照射した。セル表面の照射強度が10mW/cm2となるように調整して600秒間照射して、重合性液晶組成物中の重合性化合物を重合させた水平配向性液晶表示素子(XII)を得た。下記表に評価対象の重合性化合物と液晶表示素子との関係を示す。
重合性化合物の重合のしやすさを評価するために、上記液晶表示素子を分解し取り出した液晶組成物をHPLCを用いて分析し、未硬化の重合性化合物の量を測定した。未硬化の重合性化合物の量が多いほど、重合性化合物が重合しにくいことを意図している。結果を下記表に示す。
《焼き付きの評価》
上記液晶表示素子の焼き付きの生じにくさを比較するために、70℃で7.5Vの電圧を印加し経過時間ごとに目視によって評価を行った。目視によって焼き付きが無ければ○、僅かに焼き付きが見られる場合は△、焼き付きが強く見られる場合は×とした。結果を下記表に示す。
(実施例37〜48、比較例7〜9)
本願発明の化合物(I−1)から化合物(I−12)並びに上記比較化合物1、比較化合物2及び比較化合物3を評価対象の化合物とした。
Claims (14)
- 一般式(I)
(式中、R1はP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−N(Y2)2、−Si(Y2)3、1個の−CH2−又は炭素原子数1から20のアルキル基を表すが、該アルキル基中の隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−又は−OCO−O−に置き換えられても良く、該アルキル基は直鎖状又は分岐状であってもよく(式中、Y2はP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、Y2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)、
m1は0又は1を表し、m2は1から4の整数を表し、
A1及びA3は各々独立して、1,2−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル、ナフタレン−2,3−ジイル、ナフタレン−2,8−ジイル、ナフタレン−1,8−ジイル、ナフタレン−1,7−ジイル、シクロヘキサン−1,2−ジイル、1,2−シクロヘキセニレン、デカヒドロナフタレン−1,2−ジイル、デカヒドロナフタレン−1,8−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,3−ジイル、デカヒドロナフタレン−1,7−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,8−ジイル、インダン−1,7−ジイル又はインダン−1,2−ジイルを表すが、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されても良く、これらの環構造における1つ以上の=CH−は=N−に置換されても良く、若しくはこれらの環構造における1つ以上の連続しない−CH2−は各々独立して−NH−、−O−又は−S−に置換されても良く、
A2は、1,4−フェニレン、ナフタレン−1,4−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、シクロヘキサン−1,4−ジイル、1,4−シクロヘキセニレン、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン−2,6−ジイル、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル又はフルオレン−2,7−ジイルを表すが、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されても良く、これらの環構造における1つ以上の=CH−は=N−に置換されても良く、若しくはこれらの基における1つ以上の連続しない−CH2−は各々独立して−NH−、−O−又は−S−に置換されても良く、m2が2〜4を表しA2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
Z1及びZ2は各々独立して、単結合、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−(C(Y1)2)n1−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CH2CH2−、−OCO−CH2CH2−、−CH2CH2−COO−、−CH2CH2−OCO−、−COO−CH2−、−OCO−CH2−、−CH2−COO−、−CH2−OCO−、−CY1=CY1−又は−C≡C−を表し(式中、Y1は水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基、フッ素原子、塩素原子又はシアノ基を表し、n1は1から6の整数を表すが、Y1が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)、m2が2〜4を表しZ2が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、
前記LはP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、−N(Y3)2、−Si(Y3)3、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基(式中、Y3はP−Sp−で表される基、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシル基、炭素原子数1から20の直鎖状又は分岐状アルキル基を表すが、Y3が複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)を表し、Lが複数存在する場合にはそれらは同一であっても異なっていてもよく、
前記Spは、スペーサー基又は単結合を表すが、Spが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよく、前記Pは、重合性基を表すが、Pが複数存在する場合それらは同一であっても異なっていてもよい。)で表される重合性化合物。 - Spが、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−が各々独立して−O−、−COO−、−OCO−又は−OCO−O−に置き換えられても良い炭素原子数1から20のアルキレン基又は単結合を表す請求項1又は2記載の重合性化合物。
- A3が、無置換であるか又は1つ以上のLによって置換されても良い1,2−フェニレン、ナフタレン−1,2−ジイル又はナフタレン−2,3−ジイルを表す請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の重合性化合物。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の重合性化合物を含有する重合性組成物。
- 1種又は2種以上の請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の重合性化合物及び一般式(II−1)及び一般式(II−2)
(式中R1、R2、R3及びR4は各々独立して炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個の−CH2−又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されていても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、A4、A5、A6、A7、A8及びA9は各々独立して、
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)及び、
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、
上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、Z3、Z4、Z5、Z6、Z7及びZ8は各々独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、A5、A6、A8、A9、Z3、Z5、Z6、及び/又はZ8が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、L1、L2、L3、L4及びL5は各々独立して水素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、フッ素原子又は塩素原子を表すが、L1及びL2が同時に水素原子を表すことは無く、L3、L4及びL5が同時に水素原子を表すことは無く 、m4、m5、m6及びm7は各々独立して、0、1、2又は3を表すが、m4+m5及びm6+m7は4以下である。一般式(II−1)においては、一般式(II−2)で表される化合物を除く。)で表される群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物。 - 1種又は2種以上の請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の重合性化合物及び一般式(III−1)及び一般式(III−2)
(式中、R5及びR6は各々独立して炭素原子数1から10のアルキル基、アルコキシ基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表し、これらの基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置換されても良く、またこれらの基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置換されても良く、A10、A11、A12、A13、A14及びA15は各々独立して、
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b)1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられてもよい)、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基及び、
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及びデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、
上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる水素原子はそれぞれシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、
Z9、Z10、Z11、Z12、Z13及びZ14は各々独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−又は−C≡C−を表し、A11、A12、A14、A15、Z9、Z11、Z12及び/又はZ14が複数存在する場合は、それらは同一でも良く異なっていても良く、L6、L7、L8、L9及びL10は各々独立して水素原子又はフッ素原子を表し、Y1及びY2は各々独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、チオシアナト基、トリフルオロメトキシ基、トリフルオロメチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基又はジフルオロメトキシ基を表し、L6、L7又はY1が同時に水素原子を表すことは無く、又はA10又はA12に含まれる水素原子のうち少なくとも1つはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、L8、L9、L10又はY2が同時に水素原子を表すことは無く、又はA13、A14又はA15に含まれる水素原子のうち少なくとも1つはシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子を表し、m8、m9、m10及びm11は各々独立して、0、1又は2を表す。一般式(III−1)においては、一般式(III−2)で表される化合物を除く。)で表される群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する液晶組成物。 - 一般式(IV)
(式中、R7及びR8は各々独立して炭素原子数1から10のアルキル基又は炭素原子数2から10のアルケニル基を表すが、1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は−O−又は−S−に置き換えられても良く、またこれらの基中に存在する水素原子はフッ素原子又は塩素原子に置き換えられても良く、A16、A17及びA18は各々独立して、
(a)トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−又は−S−に置き換えられてもよい)、(b)1,4−フェニレン基(1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は窒素原子に置き換えられても良い。)、3−フルオロ−1,4−フェニレン基及び3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレン基並びに
(c)1,4−シクロヘキセニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ピペリジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、m12は0又は1を表し、Z15及びZ16は各々独立して単結合、−CH2CH2−、−(CH2)4−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CF2CF2−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−又は−C≡C−を表し、Z16及び/又はA18が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていても良い。一般式(IV)においては、一般式(II−1)、一般式(II−2)、一般式(III−1)及び、一般式(III−2)で表される化合物を除く。)で表される群から選ばれる1種又は2種以上の化合物を含有する請求項7又は請求項8に記載の液晶組成物。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の重合性化合物を用いた光学素子。
- 請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の液晶組成物を用いた光学素子。
- 光を透過する層と電極とを備えた、2枚の基板を有し、これらの基板の間に請求項6記載の組成物を硬化してなる硬化物、又は請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の液晶組成物を硬化してなる硬化物を含んでなる光学素子。
- PS(ポリマー安定化)型用又はPSA(ポリマー維持配向)型用である請求項10から請求項12のいずれか一項に記載の光学素子。
- 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の化合物又は当該化合物を硬化してなる硬化物を使用した液晶材料、樹脂、樹脂添加剤、オイル、オイルフィルター、油脂、インキ、医薬品、化粧品、洗剤、農薬及び食品並びにそれらを使用した製品。
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