JP2021001150A - ジカルボン酸モノエステルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
液晶化合物の製造中間体として用いられるジカルボン酸モノエステルの製造方法としては、例えば、ジカルボン酸とアルコールとを縮合剤の存在下で反応させる方法、ジカルボン酸クロリドとアルコールとを塩基の存在下で反応させる方法、並びに、ジカルボン酸の保護及び脱保護を経る方法等が知られている。中でも、反応工程の簡便さから、ジカルボン酸とアルコールとを縮合剤の存在下で反応させる方法や、ジカルボン酸クロリドを用いる方法が用いられるが、これらの方法により得られる反応液には、未反応のジカルボン酸又はジカルボン酸クロリド、及びジエステル化合物等の不純物が含まれる。そのため、ジカルボン酸モノエステルを高純度で得る方法が試みられている。
特許文献2には、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸に、塩基存在下、酸ハライドを反応させることにより、混合酸無水物を得る工程(A)、工程(A)で得られた混合酸無水物に、塩基存在下、ヒドロキシ化合物を反応させることにより、モノエステル化合物、及び、ジエステル化合物を含む反応混合物を得る工程(B)、並びに、工程(B)で得られた反応混合物から粗結晶を得、得られた粗結晶をアルコール溶媒に溶解させ、不溶物をろ過することにより、ジエステル化合物を除去する工程(C)を有する、モノエステル化合物の製造方法が記載されている。
特許文献3には、有機溶媒中、ヒドロキシ化合物と、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロライド又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸とを反応させることにより、モノエステル化合物、及び、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロライド又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を含む反応溶液を得た後、得られた反応溶液をpHが5.0〜6.0の緩衝溶液にて洗浄することにより、前記反応溶液から1,4−シクロヘキサンジカルボン酸ジクロライド、あるいは1,4−シクロヘキサンジカルボン酸を除去する方法が記載されている。
しかしながら、ジカルボン酸とアルコールとを縮合剤の存在下で反応させてジカルボン酸モノエステルを得て、それを製造中間体として用いて液晶化合物を合成した場合、当該液晶化合物を含有する液晶組成物は、塗膜としたときに欠点が生じやすいという問題があった。
本発明者らは鋭意検討の結果、ジカルボン酸モノエステルの製造に用いた縮合剤とジカルボン酸との反応により生じる不純物が含まれていると、液晶組成物の塗膜に欠点が生じ易いことを見出した。
A2及びA3はそれぞれ独立に、無置換であるか又は1つ以上の置換基Eによって置換されていても良いシクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,4−ジイル基、ベンゼン−1,4−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、
L1及びL2はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CH2CH2−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−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−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
Rsp1は、炭素原子数1〜20のアルキレン基又は単結合を表し、当該アルキレン基中の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−、−OCO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、
Z1は、重合性官能基を表し、
mは0〜3の整数を表し、L1及びA3がそれぞれ複数存在する場合は、各々同一であっても異なっていても良く、
前記置換基Eは、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、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、当該アルキル基中の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−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子によって置換されていても良く、或いは、前記置換基Eはそれぞれ独立して、−LE−RspE−ZEで表される基を表しても良く、ここでLEは、前記L1及びL2と同一のものを表すが、それぞれ前記L1及びL2と同一であっても異なっていても良く、RspE及びZEは、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一のものを表すが、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一であっても異なっていても良い。)で表されるジカルボン酸モノエステルの製造方法であって、下記一般式(II)
前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を珪藻土濾過することにより、当該溶液に含まれる下記一般式(V)
を有する、ジカルボン酸モノエステルの製造方法を提供する。
本開示のジカルボン酸モノエステルを製造する方法は、下記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの製造方法であって、下記一般式(II)で表されるジカルボン酸と、下記一般式(III)で表される化合物とを、下記一般式(IV)で表される縮合剤の存在下に反応させて、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を得る工程(本開示において、エステル化工程という場合がある)と、
前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を珪藻土濾過することにより、当該溶液に含まれる下記一般式(V)で表される化合物の含有量を低減させる工程(本開示において、珪藻土濾過工程という場合がある)と、を有する、ジカルボン酸モノエステルの製造方法である。
A2及びA3はそれぞれ独立に、無置換であるか又は1つ以上の置換基Eによって置換されていても良いシクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,4−ジイル基、ベンゼン−1,4−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、
L1及びL2はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CH2CH2−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−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−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
Rsp1は、炭素原子数1〜20のアルキレン基又は単結合を表し、当該アルキレン基中の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−、−OCO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、
Z1は、重合性官能基を表し、
mは0〜3の整数を表し、L1及びA3がそれぞれ複数存在する場合は、各々同一であっても異なっていても良く、
前記置換基Eは、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、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、当該アルキル基中の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−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子によって置換されていても良く、或いは、前記置換基Eはそれぞれ独立して、−LE−RspE−ZEで表される基を表しても良く、ここでLEは、前記L1及びL2と同一のものを表すが、それぞれ前記L1及びL2と同一であっても異なっていても良く、RspE及びZEは、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一のものを表すが、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一であっても異なっていても良い。
Rc1及びRc2はそれぞれ独立に、3級アミノ基又は4級アンモニウム塩を有していても良い炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基又はこれらの組み合わせであって、前記アミノ基、アンモニウム塩、アルキル基、又はシクロアルキル基中の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−に置き換えられていても良い基を表す。)
ジカルボン酸とアルコールとを脱水縮合反応させる場合、縮合剤としては、安価で入手し易い点から、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)等のカルボジイミド系縮合剤が用いられることが多い。しかし、カルボジイミド系縮合剤を用いて得られたジカルボン酸モノエステルを用いて液晶化合物を合成すると、当該液晶化合物を含有する液晶組成物の塗膜は、欠点が生じやすくなるという問題があった。これは、ジカルボン酸モノエステルの合成の際に不純物として生じるカルボジイミド系縮合剤とジカルボン酸との反応生成物が、目的化合物であるジカルボン酸モノエステルと同様の溶剤溶解性を示すため除去され難く、ジカルボン酸モノエステル生成後の反応液乃至ジカルボン酸モノエステルを析出させた析出物中に、不純物として含まれ易いためと推定される。カルボジイミド系縮合剤とジカルボン酸との反応生成物は、液晶組成物においてもそのまま不純物として含まれ易いが、当該不純物は、液晶組成物に用いられる溶剤に対する溶解性が低い傾向があり、溶剤中で非常に細かい粒子となり易いため、液晶組成物の塗膜に欠点が生じると推定される。
それに対し、本開示のジカルボン酸モノエステルを製造する方法では、珪藻土濾過を行うことにより、カルボジイミド系縮合剤とジカルボン酸との反応により生じる不純物が除去される。そのため、本開示の製造方法により製造したジカルボン酸モノエステルを用いて液晶化合物を製造し、更に当該液晶化合物を含有する液晶組成物を製造した場合は、液晶組成物の塗膜に欠点が生じ難く、均一な塗膜を形成しやすい。更に、当該液晶組成物の塗膜を硬化して得られる位相差層は、塗膜が均一であることにより、均一な配向が得られやすい。
以下、本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法が有する各工程について説明する。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法において、エステル化工程では、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの製造方法であって、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸と、前記一般式(III)で表される化合物とを、前記一般式(IV)で表される縮合剤の存在下に反応させて、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を得る。
前記エステル化工程において、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルのA1は、使用した前記一般式(II)で表されるジカルボン酸のA1と同一となり、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルのA2、L1、A3、L2、Rsp1、Z1及びmはそれぞれ、使用した前記一般式(III)で表される化合物のA2、L1、A3、L2、Rsp1、Z1及びmと同一となる。
なお、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
また、A3に置換されていても良い置換基E、中でも、L2が結合しているA3に置換されていても良い置換基Eとしては、−LE−RspE−ZEで表される基も好ましい。
なお、下記化合物(III−1)から化合物(III−61)において、Rsp1の−(CH2)n−のnは、1〜20の整数を表すが、nは2以上の整数であることが好ましく、4以上の整数であることがより好ましく、12以下の整数であることが好ましく、10以下の整数であることがより好ましい。
また、下記化合物(III−1)から化合物(III−61)において、Z1である式(Z−1)中のRzとしては、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
前記3級アミノ基は、具体的には−NRc3Rc4で表される基であることが好ましく、前記4級アンモニウム塩は、具体的には−N+Rc5Rc6Rc7で表される基と陰イオンとの塩であることが好ましい。Rc3、Rc4、Rc5、Rc6及びRc7はそれぞれ独立に、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基又はこれらの組み合わせであり、前記アルキル基、又はシクロアルキル基中の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−に置き換えられていても良く、或いは、Rc3とRc4、Rc5とRc6、Rc6とRc7は、互いに結合して環を構成していてもよいものであることが好ましい。また、前記3級アミノ基は、HCl等との酸と塩を形成していても良い。
Rc3とRc4、Rc5とRc6、Rc6とRc7が互いに結合して環を構成する場合の当該環としては、例えば、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環等が挙げられる。中でも、反応性の観点から、Rc3、Rc4、Rc5、Rc6及びRc7はそれぞれ独立に、炭素数1〜3のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましく、メチル基であることがより更に好ましい。
なお、前記一般式(IV)で表される縮合剤は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
前記塩基としては、求核性が高い塩基であれば特に限定はされず、有機塩基及び無機塩基のいずれも用いることができるが、中でも有機塩基が好ましく、例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、フェニルジメチルアミン、ピリジン、ピコリン、ルチジン、4−(ジメチルアミノ)ピリジン等が挙げられ、4−(ジメチルアミノ)ピリジンを特に好ましく用いることができる。
なお、前記塩基は、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
前記エステル化工程に用いる有機溶剤としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン等のケトン系;テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキソラン、1,4−ジオキサン等の環状エーテル系;N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)等のアミド系;ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の含硫黄系;及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。中でも、反応性の観点、及び前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルに対する溶解性が高く、ウレア等の不純物を除去しやすい点から、アミド系有機溶剤を含有する有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤全量中のアミド系有機溶剤の割合が、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがより更に好ましい。より具体的には、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)及びN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する有機溶剤を用いることが好ましく、有機溶剤全量中のNMP、DMF及びDMAcの合計の割合が、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがより更に好ましい。
また、前記エステル化工程に用いる有機溶剤としては、反応性の観点、及び前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルに対する溶解性が高く、ウレア等の不純物を除去しやすい点から、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの良溶媒を用いることが好ましく、具体的には、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの25℃での溶解度が10g/100g以上の有機溶剤であることが好ましく、20g/100g以上の有機溶剤であることがより好ましい。前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの良溶媒としては、中でも、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)及びN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する有機溶剤が好ましく、有機溶剤全量中のNMP、DMF及びDMAcの合計の割合が、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがより更に好ましい。
(A)有機溶剤に、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸と、前記一般式(III)で表される化合物と、更に必要に応じて塩基等の添加剤とを溶解させた混合溶液と、有機溶剤に前記一般式(IV)で表される縮合剤を溶解させた縮合剤溶液とを準備し、前記混合溶液に、前記縮合剤溶液を滴下する方法、
(B)有機溶剤に、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸と、前記一般式(III)で表される化合物と、更に必要に応じて塩基等の添加剤と、前記一般式(IV)で表される縮合剤とを加えて全体を撹拌する方法、
等を挙げることができ、中でも、副反応を抑制する点から、前記(A)の方法が好ましい。
また、本開示の製造方法において、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸と、前記一般式(III)で表される化合物とを、前記一般式(IV)で表される縮合剤の存在下に反応させる際の反応温度は、反応の収率が向上する点から、25℃〜80℃の範囲であることが好ましく、40℃〜60℃の範囲であることがより好ましく、反応時間は、スケールにもより適宜選択されれば良いが、10分から4時間の範囲で行われることが好ましく、20分から3時間の範囲で行われることがより好ましい。
また、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルの代表的な構造式を下記に例示するが、これらに限定されるものではない。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法において、珪藻土濾過工程では、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を珪藻土濾過することにより、当該溶液に含まれる前記一般式(V)で表される化合物の含有量を低減させる。
ここで、珪藻土濾過とは、濾過助剤として珪藻土を用いる濾過のことをいう。本開示の製造方法で行う珪藻土濾過では、予め濾紙等の濾材の表面に、珪藻土を充填させて乃至張り付けてなる珪藻土層を形成して行うプレコート法を用いることが好ましい。或いは、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液に、珪藻土を少量ずつ加えながら濾過機に通しても良い。
セライト(登録商標)の市販品としては、例えば、イメリス社製のFilter−Cel、Celite 505,Standard Super−Cel、Celite 512、Hyflo Super−Cel、Celite 503、Celite 535、Celite 545、Celite 577;純正化学(株)製のセライト535、セライト545、スタンダードスーパーセル、ハイフロスーパーセル;関東化学(株)製のセライト、セライト503、セライト535、セライト545等が挙げられる。
ダイカライト(登録商標)の市販品としては、例えば、グレフコ社製のスーパーエイド、UF、スピードフロー、スピードプラス、スピーデックス、スイムプール、215、231、375、2500、4200、4500、5000、6000等が挙げられる。
ラヂオライト(登録商標)の市販品としては、例えば、昭和化学工業(株)製のラヂオライト#100、ラヂオライト#300、ラヂオライト#500、ラヂオライト#700、ラヂオライト#800、ラヂオライト#3000等が挙げられる。
セルピュア(登録商標)の市販品としては、例えば、イメリス社製のセルピュア65、セルピュア300、セルピュア1000等が挙げられる。
これらは、1種単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
また、前記珪藻土濾過工程において、濾過処理速度は、濾面の大きさ、濾過時の圧力等に応じて適宜調整され、特に限定はされないが、好ましくは100kg/m2・hr以上、より好ましくは300kg/m2・hr以上であり、さらに好ましくは、500kg/m2・hr以上である。
また、濾過時の圧力は、濾材の耐圧等を考慮して適宜調整され、特に限定はされないが、例えば、0.05〜1MPaとすることができ、好ましくは0.1〜1MPaである。
前記珪藻土濾過工程に用いる濾材としては、特に限定はされず、セルロール濾紙、ガラス繊維濾紙等の公知のものを用いることができるが、中でも、ガラス繊維濾紙を用いることが、前記一般式(V)で表される化合物を除去しやすい点から好ましい。
前記一般式(V)で表される化合物としては、例えば、下記式(V−1)から下記式(V−8)で表される化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法は、濾過、分液又はこれらの組み合わせにより、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液に含まれる下記一般式(VI)
本開示の製造方法では、前記ウレア除去工程を更に有することにより、ジカルボン酸モノエステルを含有する溶液中の前記一般式(VI)で表される化合物の含有量を低減することができるため、ジカルボン酸モノエステルをより高純度で得ることができ、更に当該ジカルボン酸モノエステルを用いて、高純度な液晶化合物を得ることができる。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を、pHが6.2〜7.5の緩衝液にて洗浄することにより、当該溶液に含まれる前記一般式(II)で表されるジカルボン酸の含有量を低減させる工程(本開示において、ジカルボン除去工程という場合がある)を更に有すること好ましい。
本開示の製造方法では、前記ジカルボン酸除去工程を更に有することにより、ジカルボン酸モノエステルを含有する溶液中の前記一般式(II)で表されるジカルボン酸の含有量を低減することができるため、ジカルボン酸モノエステルをより高純度で得ることができ、更に、当該ジカルボン酸モノエステルを用いて液晶化合物を合成する際に、ジカルボン酸による副反応を抑制することができ、また、高純度な液晶化合物を得ることができる。
pHが6.2〜7.5の緩衝液としては、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸を除去し易い点から、中でも、pHが6.5〜7.0の緩衝液を用いることが好ましい。
また、pHが6.2〜7.5の緩衝液の濃度は、特に限定はされないが、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸を除去し易い点から、0.1〜2.0Mであることが好ましく、0.5〜1.5Mであることがより好ましい。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液中の溶剤を、別の溶剤に置換する工程(本開示において、溶剤置換工程という場合がある)を有していても良い。
前記溶剤置換工程としては、例えば、前記ウレア除去工程後、前記珪藻土濾過工程の前に、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液に含まれる当該ジカルボン酸モノエステルの良溶媒を、当該ジカルボン酸モノエステルの溶解度が相対的に小さく、且つ当該ジカルボン酸モノエステルを適度に溶解する溶剤に置換する工程を有することが好ましい。このような溶剤置換工程を前記珪藻土濾過工程の前に行うことにより、前記珪藻土濾過工程において、前記一般式(V)で表される化合物を除去しやすくなる。
前記珪藻土濾過工程の前に行われる前記溶剤置換工程において、置換後の溶剤としては、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを適度に溶解するものであれば良く、特に限定はされないが、中でも、溶解度パラメータ(SP値)が8以上11未満の有機溶剤を含むことが、前記珪藻土濾過工程で不純物を効率よく除去できる点から好ましい。
溶解度パラメータ(SP値)が8以上11未満の有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶剤;メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤;エチルエーテル、ブチルエーテル等のエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶剤;酢酸エチル、酢酸nプロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤等を挙げることができ、中でも、芳香族炭化水素系溶剤を好ましく用いることができる。
分子のSP値δは以下の式で定義される。
δ=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2
δ :SP値((cal/cm3)1/2)
Δei :各原子団のモル蒸発熱(cal/mol)
Δvi :各原子団のモル体積(cm3/mol)
構成原子団iのモル蒸発熱(Δei)及びモル体積(Δvi)は、文献(R.F.Fedors, POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE,14(1974)147−154)のTable5に示す数値を用いる。
本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法は、前述した各工程とは異なる工程を更に有していても良い。
本開示の製造方法は、例えば、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を、活性炭及びシリカゲルを濾過助剤として用いて濾過する工程を更に有していても良い。これにより、着色成分を除去して、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルをより高純度で得ることができる。
前記一般式(VII)で表される化合物のA1は、使用した前記一般式(II)で表されるジカルボン酸のA1と同一となり、前記一般式(VII)で表される化合物のA2、L1、A3、L2、Rsp1、Z1及びmはそれぞれ、使用した前記一般式(III)で表される化合物のA2、L1、A3、L2、Rsp1、Z1及びmと同一となる。
ここで、固体−液晶相転移温度とは、液晶化合物が固体から液晶に変化する温度を意味する。本開示において固体−液晶相転移温度は、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡によるテクスチャー観察によって昇温時において確認する。すなわち、偏光顕微鏡観察において、昇温時、固体が融解して液状になり、かつ偏光顕微鏡のクロスニコル観察(偏光板が直交状態)において明視野となった点を固体−液晶相転移温度と特定することができる。
本開示の重合性液晶化合物を製造する方法は、
前記本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法により、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを製造する工程(本開示において、ジカルボン酸モノエステル製造工程という場合がある)と、
前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル又は前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルから誘導される下記一般式(I’)
を有する、重合性液晶化合物の製造方法である。
本開示の重合性液晶化合物の製造方法において、前記本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法により、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを製造する工程は、前述した通りなので、ここでの説明は省略する。
本開示の重合性液晶化合物の製造方法は、前記本開示のジカルボン酸モノエステルの製造方法により得た前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル又は前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルから誘導される前記一般式(I’)で表されるジカルボン酸モノエステル誘導体と、前記一般式(1)で表される化合物とを反応させることにより、前記一般式(2)で表される化合物を得る工程(重合性液晶化合物製造工程)を有する。
Acoreにおける置換基EAとしては、中でも、合成が容易な点から、フッ素原子、塩素原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、又は、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−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、によって置換されても良い炭素原子数1〜6の直鎖状又は分岐状アルキル基であることが好ましい。
なお、前記Acoreが有する置換基EAの個数は特に限定はされない。
前記Dは、下記一般式(d)の構造を含めばよく、更に置換基を有していても良く、下記一般式(d)のベンゼン環を含む縮合環が形成されていても良く、下記一般式(d)のいずれかの水素原子がMに置換した構造が挙げられる。
Q1は、芳香環を有する炭素原子数2〜30の有機基を表すが、当該芳香環は無置換であるか又は1つ以上の置換基Eによって置換されていても良く、
Q2は炭素原子数3〜20のアルキル基、炭素原子数3〜12のシクロアルキル基、炭素原子数3〜12のシクロアルケニル基、又は芳香環を有する炭素原子数2〜30の有機基を表し、当該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、及び芳香環はそれぞれ、無置換であるか又は1つ以上の置換基Eによって置換されていても良く、当該アルキル基は当該シクロアルキル基又はシクロアルケニル基によって置換されていても良く、当該アルキル基は、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−、−CO−S−、−S−CO−、−SO2−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、当該シクロアルキル基又はシクロアルケニル基中の1個の−CH2−又は隣接していない2個以上の−CH2−は各々独立して−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、又は−O−CO−O−に置き換えられていても良い。
置換基Eは前記と同じ意味を表し、n1は0〜2の整数を表す。
*(アスタリスク)は、前記一般式(1)の場合は−OHとの結合位置を示し、前記一般式(2)の場合は−COO−との結合位置又は−OCO−との結合位置を示す。)
下記式(Co−1)から式(Co−10)においては、芳香族基の1つ以上の水素原子が1つ以上の置換基EAによって置換されていても良い。
下記式(Co−11)から式(Co−28)においては、芳香族基の1つ以上の水素原子が1つ以上の置換基EAによって置換されていても良い。
前記重合性液晶化合物製造工程において、前記一般式(2)で表される化合物を得る反応では、前記一般式(1)で表される化合物の使用量を、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル及び前記一般式(I’)で表されるジカルボン酸モノエステル誘導体の合計1モルに対し、0.3〜0.5モルとすることが好ましい。
(方法(i))
前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルと、前記一般式(1)で表される化合物とを、有機溶媒中、縮合剤の存在下に反応させることにより、前記一般式(2)で表される化合物を得ることができる。
前記一般式(1)で表される化合物の使用量は、特に限定はされないが、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル1モルに対し、0.3〜0.5モルとすることが好ましい。
前記有機溶媒の使用量は、適宜調整され、特に限定はされないが、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル1質量部に対し、1〜20質量部の量で用いることが好ましく、2〜10質量部の量で用いることがより好ましい。
前記一般式(I’)で表されるジカルボン酸モノエステル誘導体として、前記一般式(I’)中のL’がハロゲン原子であるジカルボン酸モノエステル誘導体Aと、前記一般式(1)で表される化合物とを、有機溶媒中、塩基の存在下に反応させることにより、前記一般式(2)で表される化合物を得ることができる。
前記ハロゲン化剤としては、例えば、塩化チオニル、塩化スルフリル、塩化オキサリル、三塩化リン、五塩化リン等の塩素化剤;臭化チオニル等の臭素化剤;等が挙げられる。
前記ハロゲン化剤の使用量は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル1モルに対して、1〜5モルとすることが好ましく、1.1〜2モルとすることがより好ましい。
前記有機溶媒としては、例えば、前記方法(i)で使用可能な有機溶媒と同様のものを挙げることができる。
また、前記ハロゲン化の際には、活性化剤として、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、トリ(n−オクチル)メチルアンモニウムクロライド、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド混合物等の4級アンモニウム塩を用いても良い。
反応終了後は、反応液から生成した前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Aを単離しても良いし、単離することなく、反応液から二酸化硫黄、ハロゲン化水素及び未反応のハロゲン化剤を除去して得られる溶液を、そのまま前記一般式(1)で表される化合物との反応に用いてもよい。
前記反応方法としては、例えば、
(A)前記ジカルボン酸モノエステル誘導体A及び塩基を含有する溶液に、前記一般式(1)で表される化合物を添加して、全体を撹拌する方法、
(B)前記ジカルボン酸モノエステル誘導体A及び前記一般式(1)で表される化合物を含有する溶液に、塩基を添加して、全体を撹拌する方法、
(C)前記一般式(1)で表される化合物及び塩基を含有する溶液に、前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Aを添加して、全体を撹拌する方法
等が挙げられる。
前記有機溶媒としては、例えば、前記方法(i)で使用可能な有機溶媒と同様のものを挙げることができる。なお、前記一般式(1)で表される化合物は、有機溶媒に溶解して用いてもよい。
前記塩基の使用量は、前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Aを1モルに対し、1〜3モルとすることが好ましい。
前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Aと、前記一般式(1)で表される化合物とを反応させる際の反応温度は、−20℃〜+30℃とすることが好ましく、−10℃〜+20℃とすることがより好ましく、反応時間は、反応スケール等によって適宜調整されるが、通常、数分から数時間である。
前記一般式(I’)で表されるジカルボン酸モノエステル誘導体として、前記一般式(I’)中のL’が、RI’−SO2−O−で表される基(RI’はメチル基、フェニル基又は4−メチルフェニル基を表す。)であるジカルボン酸モノエステル誘導体Bと、前記一般式(1)で表される化合物とを、有機溶媒中、塩基の存在下に反応させることにより、前記一般式(2)で表される化合物を得ることができる。
前記スルホニルハライドの使用量は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル1モルに対して、1〜3モルとすることが好ましい。
前記塩基の使用量は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステル1モルに対して、1〜3モルとすることが好ましい。
前記反応方法としては、例えば、
(A)前記ジカルボン酸モノエステル誘導体B及び塩基を含有する溶液に、前記一般式(1)で表される化合物を添加して、全体を撹拌する方法、
(B)前記ジカルボン酸モノエステル誘導体B及び前記一般式(1)で表される化合物を含有する溶液に、塩基を添加して、全体を撹拌する方法、
(C)前記一般式(1)で表される化合物及び塩基を含有する溶液に、前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Bを添加して、全体を撹拌する方法
等が挙げられる。
また、方法(iii)において、前記一般式(1)で表される化合物の使用量は、前記ジカルボン酸モノエステル誘導体Bを1モルに対して、0.3〜0.5モルとすることが好ましい。
なお、前記一般式(1)で表される化合物は、公知の方法に基づいて製造することができ、また、市販されているものを、所望により精製して用いても良い。
また、本開示の製造方法により製造可能な重合性液晶化合物として、前記一般式(2)で表される化合物のうち、前記一般式(2)中のAcoreが、置換基Xとして前記−M−Dで表される基を1個又は2個有する重合性液晶化合物は、溶剤溶解性が良好で、析出し難く安定性が向上した、フラット波長分散性又は逆波長分散性を示す重合性液晶化合物である点から好ましい。
このように、前記一般式(2)で表される化合物は、最終的な重合性液晶化合物としても良いし、最終的な重合性液晶化合物を製造するための中間体として用いても良い。
本開示の液晶組成物を製造する方法は、
前記本開示の重合性液晶化合物の製造方法により、重合性液晶化合物を製造する工程と、
前記重合性液晶化合物を少なくとも含有する液晶組成物を調製する工程と
を有する、液晶組成物の製造方法である。
前記重合性液晶化合物を少なくとも含有する液晶組成物を調製する工程においては、前記本開示の製造方法により得られた重合性液晶化合物と、好ましくは光重合開始剤と、効果を損なわない範囲で更に他の成分とを混合することにより、液晶組成物を調製する。
以下、本開示の製造方法により得られる液晶組成物を構成する各成分について順に説明する。
前記液晶組成物は、液晶組成物の塗布性を向上し、液晶組成物を塗膜としたときの均一性を向上させる点から、本開示の製造方法により得た重合性液晶化合物の含有量が、液晶組成物の固形分100質量部に対して、50質量部以上であることが好ましく、54質量部以上であることがより好ましく、57質量部以上であることがより更に好ましい。一方、光重合開始剤等の他の成分を十分に含有させる点から、本開示の製造方法により得た重合性液晶化合物の含有量は、液晶組成物の固形分100質量部に対して、99質量部以下であることが好ましく、98質量部以下であることがより好ましい。
なお、本開示において固形分とは溶剤を除く全ての成分をいい、例えば、重合性液晶化合物等が液状であっても固形分に含まれるものとする。
また、本実施形態において重合性液晶化合物は、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施形態において光重合開始剤は、従来公知の物の中から適宜選択して用いることができる。このような光重合開始剤の具体例としては、例えば、チオキサントン等を含む芳香族ケトン類、α−アミノアルキルフェノン類、α−ヒドロキシケトン類、アシルフォスフィンオキサイド類、オキシムエステル類、芳香族オニウム塩類、有機過酸化物、チオ化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、及びアルキルアミン化合物等が好適に挙げられ、中でも、塗膜の内部まで硬化し耐久性が向上するため、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤、α−ヒドロキシケトン系重合開始剤、及びオキシムエステル系重合開始剤よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤、α−アミノアルキルフェノン系重合開始剤、α−ヒドロキシケトン系重合開始剤、及びオキシムエステル系重合開始剤としては、例えば、特許第6473537号に記載のこれらの重合開始剤と同様のものが好適に用いられる。
本実施形態において光重合開始剤の含有割合は、液晶組成物の固形分100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、1質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。重合性成分の硬化を促進する点からは、液晶組成物に含まれる重合性成分100質量部に対して、0.1質量部以上10質量部以下であることが好ましく、1質量部以上8質量部以下であることがより好ましい。なお、重合性成分とは、重合性基を有する化合物をいう。
本開示の液晶組成物は、効果を損なわない範囲で更に他の成分を含有してもよい。具体的には、他の成分としてレベリング剤、酸化防止剤、光安定化剤や、塗工性の観点から溶剤等を含有してもよい。
本実施形態において溶剤は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて混合溶剤として用いることができる。
本実施形態の液晶組成物は、配向性が良好であることから種々の用途に好適に用いられ、例えば、位相差フィルムや各種光学部材用途に好適に用いられる。
また、含有量(質量%)は、高速液体クロマトグラフ(HPLC)にて分析した生成物中の含有割合である。
温度計を備えた3口反応器に、窒素気流中、trans−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸 8.6g(50mmol)、6−(4−ヒドロキシフェニル)ヘキシルアクリレート 2.6g(10mmol、DKSH製)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP) 61mg(0.5mmol)をジメチルホルムアミド(50ml)に溶解させ、そこへN,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC) 3.1g(15mmol)のジメチルホルムアミド(5mL)溶液を滴下した。滴下終了後、40℃で3時間撹拌した。前記撹拌後、得られた溶液を室温まで冷却し、その後、濾紙を用いて濾過し、溶液中の沈殿物を除去した。前記沈殿物を除去した溶液に、水100mlを加え、1時間攪拌し、濾紙を用いて溶液中の析出物を回収した。ガラス濾過器(円筒ロート形、ポアサイズ(μm):16〜40、濾過板径(mm):φ39)に珪藻土濾過助剤(ハイフロスーパーセル(純正化学(株)製))3.0gを充填して珪藻土層を形成し、前記析出物をキシレン(40ml)に溶解させた溶液を、0.1MPaで、プレコート法にて珪藻土濾過し、その濾液を、目的化合物を含有する溶液として得た。リン酸二水素ナトリウム二水和物とリン酸水素二ナトリウム12水和物の混合によりpHが6.7となるように調整したリン酸緩衝液と、水で、得られた溶液を洗浄した後、ヘキサン20mlを添加し、目的化合物を析出させ、濾紙を用いて濾過し、溶液を除去することで、析出物である生成物1を得た。得られた生成物1に含まれる化合物の構造を、1H−NMRにより確認した結果、目的化合物である下記化学式(I)−1で表されるジカルボン酸モノエステルを含有するものであることが確認された。また、生成物1中の各化合物の含有割合(質量%)及び目的化合物であるジカルボン酸モノエステルの収率を表3に示す。
実施例1において、濾過助剤として、ハイフロスーパーセル(純正化学(株)製)に代えて表3に示す濾過助剤を用いた以外は、実施例1と同様にして、前記化学式(I)−1で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する生成物2〜7を得た。
実施例1において、縮合剤として、DCC 3.1g(15mmol)に代えて、1−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]−3−エチルカルボジイミド(EDC)を2.3g(15mmol)用い、濾過助剤として、ハイフロスーパーセル(純正化学(株)製)に代えて表3に示す濾過助剤を用いた以外は、実施例1と同様にして、前記化学式(I)−1で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する生成物8を得た。
実施例1において、trans−1,4−シクロヘキサンジカルボン酸 8.6g(50mmol)に代えて、trans−1,3−シクロペンタンジカルボン酸 7.9g(50mmol)を用い、濾過助剤として、ハイフロスーパーセル(純正化学(株)製)に代えて表3に示す濾過助剤を用いた以外は、実施例1と同様にして、下記化学式(I)−4で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する生成物9を得た。
実施例1において、珪藻土濾過を行わなかった以外は、実施例1と同様にして、前記化学式(I)−1で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する比較生成物1を得た。
実施例1において、濾過助剤として、珪藻土濾過助剤であるハイフロスーパーセル(純正化学(株)製)に代えて、セルロース系濾過助剤であるKCフロック(銘柄:W−100GK、日本製紙(株)製)を用いた以外は、実施例1と同様にして、前記化学式(I)−1で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する比較生成物2を得た。
また、表中、ジカルボン酸は、前記一般式(II)で表されるジカルボン酸を意味し、縮合剤は、前記一般式(IV)で表される縮合剤を意味し、ジカルボン酸モノエステル(目的化合物)は、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを意味し、ウレアは、前記一般式(VI)で表される化合物を意味し、双頭体は、前記一般式(VII)で表される化合物を意味し、問題化合物は、前記一般式(V)で表される化合物を意味する。
また、表中の各略号は以下の通りである。
DCC:N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド、東京化成工業(株)製
EDC:1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド、東京化成工業(株)製
ハイフロスーパーセル:純正化学(株)製、セライト(珪藻土濾過助剤)
スピーデックス:グレフコ社製、ダイカライト(珪藻土濾過助剤)
ラヂオライト♯800:昭和化学工業(株)製、ラヂオライト(珪藻土濾過助剤)
セライト503:関東化学(株)製、セライト(珪藻土濾過助剤)
スイムプール:グレフコ社製、ダイカライト(珪藻土濾過助剤)
セライト545:純正化学(株)製、セライト(珪藻土濾過助剤)
スタンダートスーパーセル:純正化学(株)製、セライト(珪藻土濾過助剤)
KCフロック(W−100GK):日本製紙(株)製、セルロース系濾過助剤
一方、比較例1、2では、珪藻土濾過を行わなかったため、得られた比較生成物1、2は、縮合剤由来の不純物である前記一般式(V)で表される化合物の含有量が低減されておらず、目的化合物であるジカルボン酸モノエステルの純度が比較的低かった。
(1)重合性液晶化合物の製造
メチルヒドロキノン0.36g(2.9mmol)、下記表4に従って選択される実施例1〜9又は比較例1、2で得た生成物3.2g(ジカルボン酸モノエステル約7.6mmol含有)、N,N−ジメチルアミノピリジン(DMAP)14mg(0.12mmol)のジクロロメタン(20mL)懸濁液に、N,N−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)1.9g(9mmol)のジクロロメタン(2mL)溶液を滴下した。滴下終了後、12時間撹拌し、沈殿物を濾過した後、溶媒を留去した。得られた粗体にクロロホルム(10mL)を加え、1時間撹拌し懸濁精製した。沈殿物を濾過し、得られた結晶を乾燥させることにより、重合性液晶化合物を主成分とする混合物を得た。得られた重合性液晶化合物の構造を、1H−NMRにより確認した。
シクロペンタノン400質量部に、上記で得られた混合物1〜9又は比較混合物1、2を20質量部、下記化学式で表される重合性液晶化合物Aを80質量部、更に光重合開始剤(2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン:チバスペシャルティケミカルズ製、イルガキュア907)を4質量部、溶解させて液晶組成物を製造した。
(3−1)光配向膜用組成物の調製
特許第5626493号の製造例1の記載に従って、光配向性モノマーとヒドロキシエチルメタクリレートを共重合した共重合体1を得て、下記に示す組成の光配向膜用組成物を調製した。
・共重合体1:0.1質量部
・ヘキサメトキシメチルメラミン(HMM):0.01質量部
・p−トルエンスルホン酸1水和物(PTSA):0.0015質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME):2.1質量部
PET基板(東洋紡(株)製、E5100、厚さ38μm)の片面上に、前記光配向膜用組成物を、硬化後の膜厚が0.2μmとなるようにバーコートにより塗布し、120℃のオーブンで1分間加熱して乾燥及び熱硬化を行い、硬化塗膜を形成した。その後、この硬化塗膜表面にHg−Xeランプおよびグランテーラープリズムを用いて313nmの輝線を含む偏光紫外線を基板法線から垂直方向に露光量100mJ/cm2で照射することで、水平配向膜を形成した。
形成した水平配向膜上に、上記で得られた液晶組成物を、硬化後の膜厚が1μmになるように塗布し、液晶組成物を成膜した。その後、100℃に調整したオーブン中で2分間乾燥させた後に、Fusion社製のHバルブを用いて紫外線(UV)を照射量400mJ/cm2で照射して位相差層を形成して位相差フィルムを得た。
<サンプル作成>
得られた位相差フィルムのPET基板を剥離して、位相差層及び水平配向膜を粘着付きガラス板に転写したサンプルを用いた。
位相差層の配向性を、偏光顕微鏡観察により4段階で評価した。
(配向性の評価基準)
A:目視で均一な配向が得られており、偏光顕微鏡観察で欠点が一切見られない。
B:目視で均一な配向が得られており、偏光顕微鏡観察で配向面積は90%以上であるが、わずかに欠点が見られる。
C:目視でB程の配向は得られておらず、偏光顕微鏡観察での配向面積は50%以上90%未満。
D:目視では無配向で、偏光顕微鏡観察での配向面積も50%未満。
一方、比較例3、4では、重合性液晶化合物の製造に使用したジカルボン酸モノエステル含有生成物が、縮合剤由来の不純物である前記一般式(V)で表される化合物の含有量が低減されていないものであったため、得られた液晶組成物においても、前記一般式(V)で表される化合物の含有量が低減されておらず、液晶組成物の塗膜に欠点が生じやすく、当該液晶組成物を用いて形成した位相差層は、均一な配向が得られにくく、配向性が劣っていた。
Claims (3)
- 下記一般式(I)
A2及びA3はそれぞれ独立に、無置換であるか又は1つ以上の置換基Eによって置換されていても良いシクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロペンタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,3−ジイル基、シクロヘプタン−1,4−ジイル基、ベンゼン−1,4−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,7−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又は1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基を表し、
L1及びL2はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−OCH2−、−CH2O−、−CH2CH2−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−OCO−NH−、−NH−COO−、−NH−CO−NH−、−NH−O−、−O−NH−、−SCH2−、−CH2S−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2S−、−SCF2−、−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−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−又は単結合を表し、
Rsp1は、炭素原子数1〜20のアルキレン基又は単結合を表し、当該アルキレン基中の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−、−OCO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、
Z1は、重合性官能基を表し、
mは0〜3の整数を表し、L1及びA3がそれぞれ複数存在する場合は、各々同一であっても異なっていても良く、
前記置換基Eは、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、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、又は、炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、当該アルキル基中の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−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−に置き換えられていても良く、当該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子によって置換されていても良く、或いは、前記置換基Eはそれぞれ独立して、−LE−RspE−ZEで表される基を表しても良く、ここでLEは、前記L1及びL2と同一のものを表すが、それぞれ前記L1及びL2と同一であっても異なっていても良く、RspE及びZEは、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一のものを表すが、それぞれ前記Rsp1及びZ1と同一であっても異なっていても良い。)で表されるジカルボン酸モノエステルの製造方法であって、下記一般式(II)
前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液を珪藻土濾過することにより、当該溶液に含まれる下記一般式(V)
を有する、ジカルボン酸モノエステルの製造方法。 - 前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液をpHが6.2〜7.5の緩衝液にて洗浄することにより、当該溶液に含まれる前記一般式(II)で表されるジカルボン酸の含有量を低減させる工程を更に有する、請求項1に記載のジカルボン酸モノエステルの製造方法。
- 濾過、分液又はこれらの組み合わせにより、前記一般式(I)で表されるジカルボン酸モノエステルを含有する溶液に含まれる下記一般式(VI)
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