JP2013525566A - 光反応性重合体およびこれを含む配向膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前記光反応性重合体は、一つ以上の光反応性基が置換された環状オレフィン系繰り返し単位を含み、150〜450nmの波長を有するUV偏光を20mJ/cm2以下の総光量で照射した時、単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値の最大値が0.003以上である。
【選択図】 図1
Description
R17〜R21は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;ハロゲン;置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル;置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシ;置換または非置換の炭素数6〜30のアリールオキシ;置換または非置換の炭素数6〜40のアリール;14族、15族または16族のヘテロ元素を含む炭素数6〜40のヘテロアリール、および置換または非置換の炭素数6〜40のアルコキシアリールからなる群より選択される。
−OR6、−OC(O)OR6、−R5OC(O)OR6、−C(O)OR6、−R5C(O)OR6、−C(O)R6、−R5C(O)R6、−OC(O)R6、−R5OC(O)R6、−(R5O)p−OR6、−(OR5)p−OR6、−C(O)−O−C(O)R6、−R5C(O)−O−C(O)R6、−SR6、−R5SR6、−SSR6、−R5SSR6、−S(=O)R6、−R5S(=O)R6、−R5C(=S)R6−、−R5C(=S)SR6、 −R5SO3R6、−SO3R6、−R5N=C=S、−N=C=S、−NCO、−R5−NCO、−CN、−R5CN、−NNC(=S)R6、−R5NNC(=S)R6、−NO2、−R5NO2、
まず、「アルキル」は、1〜20個、好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜6個の炭素原子の線状または分枝状飽和一価炭化水素部位を意味する。アルキル基は非置換されたもののみならず、後述する一定の置換基によりさらに置換されたものも包括して称すことができる。アルキル基の例として、メチル、エチル、プロピル、2−プロピル、n−ブチル、イソ−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ドデシル、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、クロロメチル、ジクロロメチル、トリクロロメチル、ヨードメチル、ブロモメチルなどが挙げられる。
ポリビニルシンナメートは、Aldrich社で購入して使用した。
ヒドロキシルエチルメタクリレート(10g)、シンナモイルクロリド(1eq)、トリエチルアミン(3eq)をTHFに入れ、10℃で16時間攪拌した。反応後、ろ過して塩を除去し、EA/H2Oで抽出した。有機溶媒を飛ばし、EA/へキサン(2/1)にカラム精製して反応成生物を得た。収率:82%。
〔実施例1〕:4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの製造(環状オレフィン化合物の製造)
4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒド(10g、47mmol)、マロン酸(2eq)、ピペリジン(0.1eq)をピリジン(5eq)に溶かし、80°Cで5時間攪拌した。反応後、常温に温度を下げ、3M HClで中和した。形成された白色の固体をフィルターして得た。このような固体を真空オーブンで乾燥して4−ベンジルオキシ−ケイ皮酸を得た。
実施例1でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例1でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例4でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例4でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例7でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例7でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例10でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例10でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例13でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例13でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例16でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例16でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−ベンズアルデヒドを製造した。
実施例19でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例19でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例22でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例22でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例25でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例25でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例28でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例28でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
実施例1で4−ベンジルオキシ−ベンズアルデヒドの代わりに4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−ベンズアルデヒドを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネンを製造した。
実施例31でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−メタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネンを製造した。
実施例31でノルボルネン−5−オルの代わりにノルボルネン−5−エタノールを使用したことを除いては、同様な方法および条件で反応を進行して、4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネンを製造した。
250mlのシュレンク(schlenk)フラスコにモノマーとして実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)と溶媒として精製されたトルエン(400重量%)を投入した。そして、1−オクテン(10mol%)を添加した。攪拌をしながら温度を90℃に上げ、触媒としてジクロロメタン1mlに溶かしたPd(OAc)2(16μmol)とトリシクロヘキシルホスフィン(32μmol)、助触媒としてジメチルアニリニウムテトラキスペンタフルオロフェニルボレート(dimethylanilinium tetrakiss(pentafluorophenyl)borate)(32μmol)を添加し、16時間90℃で攪拌しながら反応させた。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例2の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例35の重合体を得た(Mw=162k、PDI=3.16、収率=81%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例3の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例36の重合体を得た(Mw=159k、PDI=4.10、収率=80%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例4の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例37の重合体を得た(Mw=121k、PDI=3.52、収率=62%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例5の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例38の重合体を得た(Mw=135k、PDI=2.94、収率=82%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例6の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例39の重合体を得た(Mw=144k、PDI=4.03、収率=74%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例7の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例40の重合体を得た(Mw=111k、PDI=3.56、収率=58%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例8の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例41の重合体を得た(Mw=134k、PDI=3.71、収率=75%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例9の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例42の重合体を得た(Mw=130k、PDI=4.00、収率=71%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例10の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例43の重合体を得た(Mw=146k、PDI=3.42、収率=74%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例11の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例44の重合体を得た(Mw=144k、PDI=3.04、収率=79%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例12の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例45の重合体を得た(Mw=123k、PDI=3.69、収率=71%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例13の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例46の重合体を得た(Mw=91k、PDI=4.01、収率=54%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例14の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例47の重合体を得た(Mw=83k、PDI=3.97、収率=61%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例15の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例48の重合体を得た(Mw=102k、PDI=3.72、収率=43%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例16の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例49の重合体を得た(Mw=109k、PDI=4.23、収率=47%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例17の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例50の重合体を得た(Mw=111k、PDI=4.21、収率=51%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例18の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例51の重合体を得た(Mw=87k、PDI=3.32、収率=43%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例19の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例52の重合体を得た(Mw=116k、PDI=3.09、収率=57%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例20の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例53の重合体を得た(Mw=105k、PDI=3.88、収率=69%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例21の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例54の重合体を得た(Mw=87k、PDI=4.62、収率=51%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例22の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例55の重合体を得た(Mw=137k、PDI=3.19、収率=68%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例23の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例56の重合体を得た(Mw=121k、PDI=3.52、収率=74%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例24の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例57の重合体を得た(Mw=130k、PDI=4.67、収率=63%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例25の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例58の重合体を得た(Mw=154k、PDI=3.22、収率=72%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例26の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例59の重合体を得た(Mw=148k、PDI=3.61、収率=73%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例27の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例60の重合体を得た(Mw=116k、PDI=4.17、収率=68%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例28の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例61の重合体を得た(Mw=133k、PDI=3.10、収率=44%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例29の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例62の重合体を得た(Mw=121k、PDI=3.38、収率=48%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例30の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例63の重合体を得た(Mw=127k、PDI=3.32、収率=41%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例31の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例64の重合体を得た(Mw=168k、PDI=3.06、収率=74%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例32の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例65の重合体を得た(Mw=160k、PDI=3.24、収率=83%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例33の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例34と同様な方法および条件で実施例66の重合体を得た(Mw=146k、PDI=3.52、収率=72%)。
Ar雰囲気下で250mlのシュレンク(schlenk)フラスコに4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)を入れた後、溶媒として精製されたトルエン(600重量%)を投入した。このフラスコを重合温度である80℃に維持した状態で助触媒であるトリエチルアルミニウム(triethyl aluminum)(1mmol)を先に投入した。次に、タングステンヘキサクロライド(WCl8)とエタノールが1:3の比率に混合されている0.01M(mol/L)トルエン溶液1ml(WCl80.01mmol、エタノール0.03mmol)をフラスコに添加した。最後に、分子量調節剤である1−オクテン(15mol%)をフラスコに添加した後、18時間80℃で攪拌しながら反応させた。反応が終わった後、重合液に重合停止剤であるエチルビニルエーテル(ethyl vinyl ether)を少量滴下して5分間攪拌した。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例2の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例68の重合体を得た(Mw=87k、PDI=4.22、収率=87%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例3の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例69の重合体を得た(Mw=71k、PDI=4.18、収率=80%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例4の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例70の重合体を得た(Mw=90k、PDI=3.40、収率=71%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例5の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例71の重合体を得た(Mw=87k、PDI=3.98、収率=76%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例6の4−(4−フルオロ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例72の重合体を得た(Mw=68k、PDI=3.51、収率=74%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例7の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例73の重合体を得た(Mw=69k、PDI=4.13、収率=77%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例8の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例74の重合体を得た(Mw=81k、PDI=3.49、収率=84%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例9の4−(4−メチル−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例75の重合体を得た(Mw=55k、PDI=5.37、収率=68%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例10の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例76の重合体を得た(Mw=88k、PDI=3.56、収率=84%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例11の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例77の重合体を得た(Mw=81k、PDI=3.14、収率=80%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例12の4−(4−メトキシ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例78の重合体を得た(Mw=84k、PDI=3.90、収率=73%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例13の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例79の重合体を得た(Mw=49k、PDI=4.53、収率=55%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例14の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例80の重合体を得た(Mw=53k、PDI=3.91、収率=51%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例15の4−(2−ナフタレン−メチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例81の重合体を得た(Mw=59k、PDI=3.99、収率=54%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例16の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例82の重合体を得た(Mw=93k、PDI=3.49、収率=88%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例17の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例83の重合体を得た(Mw=85k、PDI=4.26、収率=81%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例18の4−(4−メチルケトンベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例84の重合体を得た(Mw=94k、PDI=4.56、収率=71%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例19の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例85の重合体を得た(Mw=42k、PDI=4.37、収率=54%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例20の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例86の重合体を得た(Mw=45k、PDI=3.92、収率=52%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例21の4−(1−フェニルペルフルオロヘプチルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例87の重合体を得た(Mw=44k、PDI=4.52、収率=43%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例22の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例88の重合体を得た(Mw=82k、PDI=3.44、収率=70%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例23の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例89の重合体を得た(Mw=76k、PDI=3.67、収率=73%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例24の4−(4−ベンジルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例90の重合体を得た(Mw=68k、PDI=4.81、収率=65%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例25の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例91の重合体を得た(Mw=51k、PDI=4.72、収率=41%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例26の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例92の重合体を得た(Mw=55k、PDI=4.13、収率=47%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例27の4−(4−フルオロ−フェニルオキシ)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例93の重合体を得た(Mw=49k、PDI=4.11、収率=42%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例28の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例94の重合体を得た(Mw=53k、PDI=3.01、収率=56%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例29の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例95の重合体を得た(Mw=72k、PDI=3.95、収率=55%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例30の4−(4−トリフルオロメチル)−ベンジルオキシ−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例96の重合体を得た(Mw=59k、PDI=3.72、収率=50%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例31の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−ノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例97の重合体を得た(Mw=97k、PDI=3.14、収率=80%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例32の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−メチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例98の重合体を得た(Mw=93k、PDI=3.28、収率=83%)。
実施例1の4−ベンジルオキシ−シンナメート−5−ノルボルネンの代わりに実施例33の4−(4−ブロモ−ベンジルオキシ)−シンナメート−5−エチルノルボルネン(50mmol)をモノマーとして使用したことを除いては、実施例67と同様な方法および条件で実施例99の重合体を得た(Mw=88k、PDI=3.93、収率=81%)。
glass基板、あるいは高分子フィルム(COC、COP、TAC)の上に実施例および比較例の光反応性重合体(溶液対比2〜3wt%)、バインダー(PETA、DPHA、triacryl isocyanurateなどアクリルバインダー、溶液対比0.5〜1wt%)、光開始剤(Ciba社irgacure 907、溶液対比0.05〜0.1wt%)を混合したトルエン溶液を落とし、bar coatingを行った。80°Cで2分間乾燥した後、偏光UVを照射して光配向を進行し配向膜を形成した。A−plate液晶(25wt% in toluene)を配向膜上に落とし、bar coatingを行い、60°Cで2分間乾燥した後、20mJのUVを照射して液晶を硬化した。
Claims (12)
- 一つ以上の光反応性基が置換された環状オレフィン系繰り返し単位を含み、
150〜450nmの波長を有するUV偏光を20mJ/cm2以下の総光量で照射した時、単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値の最大値が0.003以上である、光反応性重合体。 - 前記単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値の最大値が0.003〜0.008である、請求項1に記載の光反応性重合体。
- 前記150〜450nmの波長を有するUV偏光を20mJ/cm2の総光量で照射した時、単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値が0.003〜0.008である、請求項1に記載の光反応性重合体。
- 270〜340nmの波長領域帯のUV偏光を吸収する、請求項1または3に記載の光反応性重合体。
- 前記UV偏光を500mJ/cm2以上の総光量で照射した時、前記単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値が0〜0.00006に維持される、請求項1に記載の光反応性重合体。
- 前記光反応性重合体に照射される総光量が500mJ/cm2以上2500mJ/cm2以下である領域で、前記単位光量(mJ/cm2)当たり異方性(dichloric ratio)の変化量であるd(dichloric ratio)/d(mJ/cm2)の絶対値が0〜0.00006に維持される、請求項5に記載の光反応性重合体。
- 前記環状オレフィン系繰り返し単位は、下記化学式3aまたは3bの繰り返し単位を含む、請求項1に記載の光反応性重合体:
mは、50〜5000であり、qは、0〜4の整数であり、
R1、R2、R3、およびR4のうちの少なくとも一つは、下記化学式1aおよび1bからなる群より選択されたラジカルであり、
化学式1aまたは1bのラジカルであるものを除いた残りのR1〜R4は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;ハロゲン;置換または非置換の炭素数1〜20の線状または分枝状アルキル;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルケニル;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルキニル;置換または非置換の炭素数3〜12のシクロアルキル;置換または非置換の炭素数6〜40のアリール;および酸素、窒素、リン、硫黄、ケイ素、およびホウ素の中で選択された少なくとも一つ以上を含む極性官能基からなる群より選択され、
前記R1〜R4が水素;ハロゲン;もしくは極性官能基でない場合、R1とR2、R3とR4からなる群より選択された一つ以上の組み合わせが互いに連結されて炭素数1〜10のアルキリデングループを形成するか;またはR1もしくはR2がR3およびR4のうちのいずれか一つと連結されて炭素数4〜12の飽和もしくは不飽和脂肪族環、もしくは炭素数6〜24の芳香族環を形成することができ、
Aは、単純結合、酸素、硫黄または−NH−であり、
Bは、単純結合、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキレン、カルボニル、カルボキシ、エステル、置換または非置換の炭素数6〜40のアリーレン、および置換または非置換の炭素数6〜40のヘテロアリーレンからなる群より選択され、
Xは、酸素または硫黄であり;
R9は、単純結合、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキレン、置換または非置換の炭素数2〜20のアルケニレン、置換または非置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン、置換または非置換の炭素数6〜40のアリーレン、置換または非置換の炭素数7〜15のアラルキレン、および置換または非置換の炭素数2〜20のアルキニレンからなる群より選択され、
R10〜R14のうちの少なくとも一つは、−L−R15−R16−(置換または非置換の炭素数6〜40のアリール)で表されるラジカルであり、これを除いた残りのR10〜R14は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル;置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシ;置換または非置換の炭素数6〜30のアリールオキシ;置換または非置換の炭素数6〜40のアリールおよび14族、15族または16族のヘテロ元素を含む炭素数6〜40のヘテロアリールからなる群より選択され、
Lは、酸素、硫黄、−NH−、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキレン、カルボニル、カルボキシ、−CONH−および置換または非置換の炭素数6〜40のアリーレンからなる群より選択され、
R15は、置換または非置換の炭素数1〜10のアルキルであり、
R16は、単純結合、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−NH−、−S−および−C(=O)−からなる群より選択される。 - 前記−L−R15−R16−(置換または非置換の炭素数6〜40のアリール)のラジカルは、下記化学式2で表されるラジカルである、請求項7に記載の光反応性重合体:
R17〜R21は、互いに同一または異なり、それぞれ独立して、水素;ハロゲン;置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル;置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシ;置換または非置換の炭素数6〜30のアリールオキシ;置換または非置換の炭素数6〜40のアリール;14族、15族または16族のヘテロ元素を含む炭素数6〜40のヘテロアリール、および置換または非置換の炭素数6〜40のアルコキシアリールからなる群より選択される。 - 前記極性官能基は、以下に羅列された官能基からなる群より選択される、請求項7に記載の光反応性重合体:
−OR6、−OC(O)OR6、−R5OC(O)OR6、−C(O)OR6、−R5C(O)OR6、−C(O)R6、−R5C(O)R6、−OC(O)R6、−R5OC(O)R6、−(R5O)p−OR6、−(OR5)p−OR6、−C(O)−O−C(O)R6、−R5C(O)−O−C(O)R6、−SR6、−R5SR6、−SSR6、−R5SSR6、−S(=O)R6、−R5S(=O)R6、−R5C(=S)R6−、−R5C(=S)SR6、 −R5SO3R6、−SO3R6、−R5N=C=S、−N=C=S、−NCO、−R5−NCO、−CN、−R5CN、−NNC(=S)R6、−R5NNC(=S)R6、−NO2、−R5NO2、
前記極性官能基中、pは、1〜10の整数であり、
R5は、置換または非置換の炭素数1〜20の線状または分枝状アルキレン;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルケニレン;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルキニレン;置換または非置換の炭素数3〜12のシクロアルキレン;置換または非置換の炭素数6〜40のアリーレン;置換または非置換の炭素数1〜20のカルボニルオキシレン;または置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシレンであり、
R6、R7およびR8は、それぞれ独立して、水素;ハロゲン;置換または非置換の炭素数1〜20の線状または分枝状アルキル;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルケニル;置換または非置換の炭素数2〜20の線状または分枝状アルキニル;置換または非置換の炭素数3〜12のシクロアルキル;置換または非置換の炭素数6〜40のアリール;置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシ;および置換または非置換の炭素数1〜20のカルボニルオキシからなる群より選択される。 - 10,000〜1,000,000の重量平均分子量を有する、請求項7に記載の光反応性重合体。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の光反応性重合体を含む、配向膜。
- 請求項11に記載の配向膜を含む、表示素子。
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