JP2024030442A - 混合組成物、位相差フィルム、円偏光板、混合組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】相転移温度が低く、好ましくは、優れた光学特性を有する位相差フィルムの製造に好適な重合性液晶化合物の混合組成物を提供すること。【解決手段】式(2)で表される化合物と、式(1)で表される化合物および式(3)で表される化合物のうちの少なくとも1つとを含む混合組成物であって、式(2)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物および式(3)で表される化合物の面積値の合計に基づいて、50%を超え95%未満である、混合組成物。A-Ar-A (1)A-Ar-B (2)B-Ar-B (3)【選択図】なし
Description
本発明は、混合組成物、前記混合組成物の硬化物を含む位相差フィルム、前記位相差フィルムを含む円偏光板、前記混合組成物の製造方法、および、前記混合組成物の製造に用い得る反応混合組成物の製造方法、に関する。
各種画像表示装置等に用いられる位相差フィルムには、その特性の1つとして全波長領域において偏光変換可能であることが求められており、例えば[Re(450)/Re(550)]<1の逆波長分散性を示す波長域では、理論上、一様の偏光変換が可能であることが知られている。重合して硬化させた際に逆波長分散性を発現するような重合性液晶化合物は、いわゆるT字型またはH型の分子構造を有するものが多く知られており、特に、T字型やH型の中心となる構造(コア構造)を中心として長軸方向にのびる基(側鎖)の構造が左右対称であると、より強く逆波長分散性を発現できる傾向がある。
一方、重合性液晶化合物の分子構造によっては溶剤への溶解性が劣ったり、光学フィルムの光学特性が低下したりすることがあるところ、構造の異なる複数種の重合性液晶化合物を混合することにより、上記のような問題の解決が試みられている(例えば、特許文献1および2)
重合性液晶化合物を溶剤に溶解させて得られる塗工液を支持基材に塗布して塗膜を形成した後、塗膜に含まれる重合性液晶化合物を液晶相状態へ転移させ、溶剤を留去することによって位相差フィルム等の光学フィルムを得ることができる。しかしながら、上記特許文献に開示されるような従来の液晶混合物は相転移温度が高く、製膜時において必要となる高温下での加熱は、製膜性の低下のみならず、得られる光学フィルムの光学特性の低下を生じる原因となり得る。
本発明は、相転移温度が低く、好ましくは、優れた光学特性を有する位相差フィルムの製造に好適な重合性液晶化合物の混合組成物を提供することを目的とする。
本発明は、以下の好適な態様を提供するものである。
[1]下記式(2)で表される化合物と、式(1)で表される化合物および式(3)で表される化合物のうちの少なくとも1つとを含む混合組成物であって、式(2)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物および式(3)で表される化合物の面積値の合計に基づいて、50%を超え95%未満である、混合組成物。
A-Ar-A (1)
A-Ar-B (2)
B-Ar-B (3)
[式(1)および式(2)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(2)および式(3)中のBは、下記式(5):
*-D2-(A2-E2)n-SP2-L2 (5)
で表され、
式(4)および式(5)中、
*は式(1)、式(2)または式(3)中のArとの結合位置を表し、
mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、かつ、mとnとは互いに異なり、
D1およびD2は、それぞれ独立に、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1およびE2は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるE2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるA2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1およびSP2は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2の少なくとも一方は重合性基であり、
式(1)~(3)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
〔式(Ar-1)~(Ar-6)中、
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
〔式(Y3-1)中、
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。]
[2]式(4)中のmおよび式(5)中のnの一方が1であり、他方が2である、前記[1]に記載の混合組成物。
[3]式(4)中のA1および式(5)中のA2が、それぞれ独立に、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレンジイル基である、前記[1]または[2]に記載の混合組成物。
[4]式(4)中、mが1であり、かつ、A1が1,4-シクロヘキサンジイル基である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の混合組成物。
[5]式(5)中、nが1であり、かつ、A2が1,4-シクロヘキサンジイル基である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の混合組成物。
[6]式(4)中のL1および式(5)中のL2が、それぞれ、アクリロイルオキシ基である、前記[1]~[5]のいずれかに記載の混合組成物。
[7]式(1)~(3)中のArが、式(Ar-1)、式(Ar-3)および式(Ar-4)のいずれかで表される基である、前記[1]~[6]のいずれかに記載の混合組成物。
[8]光重合開始剤をさらに含む、前記[1]~[7]のいずれかに記載の混合組成物。
[9]有機溶剤をさらに含む、前記[1]~[8]のいずれかに記載の混合組成物。
[10]前記[1]~[9]のいずれかに記載の混合組成物の硬化物を含む位相差フィルム。
[11]前記[10]に記載の位相差フィルムを含む円偏光板。
[12]式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物を得る工程を含み、前記反応混合物における式(7)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、反応混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(6)で表される化合物および式(7)で表される化合物の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満である、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物の製造方法。
A-Ar-A (1)
HO-Ar-OH (6)
A-Ar-OH (7)
[式(1)および式(7)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(4)中、*は式(1)または式(7)中のArとの結合位置を表し、
mは1以上の整数を表し、
D1は、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1は、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1は、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1は、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1は、1価の有機基を表し、
式(1)、式(6)および式(7)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
〔式(Ar-1)~(Ar-6)中、
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
〔式(Y3-1)中、
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。]
[13]イオン化定数(pKa)が7以上である塩基性化合物の存在下で、式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを反応させる、前記[12]に記載の製造方法。
[14]前記[12]または[13]に記載の製造方法により得られる式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物と、式(8):
HOOC-(A2-E2)n-SP2-L2 (8)
[式(8)中、A2、E2、n、SP2およびL2は、それぞれ、式(5)中のA2、E2、n、SP2およびL2と同じ意味を表す]
で表される化合物とを混合し、式(7)で表される化合物と式(8)で表される化合物とを反応させて式(2)で表される化合物を生成することを含む、前記[1]に記載の混合組成物の製造方法。
[1]下記式(2)で表される化合物と、式(1)で表される化合物および式(3)で表される化合物のうちの少なくとも1つとを含む混合組成物であって、式(2)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物および式(3)で表される化合物の面積値の合計に基づいて、50%を超え95%未満である、混合組成物。
A-Ar-A (1)
A-Ar-B (2)
B-Ar-B (3)
[式(1)および式(2)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(2)および式(3)中のBは、下記式(5):
*-D2-(A2-E2)n-SP2-L2 (5)
で表され、
式(4)および式(5)中、
*は式(1)、式(2)または式(3)中のArとの結合位置を表し、
mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、かつ、mとnとは互いに異なり、
D1およびD2は、それぞれ独立に、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1およびE2は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるE2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるA2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1およびSP2は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2の少なくとも一方は重合性基であり、
式(1)~(3)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。]
[2]式(4)中のmおよび式(5)中のnの一方が1であり、他方が2である、前記[1]に記載の混合組成物。
[3]式(4)中のA1および式(5)中のA2が、それぞれ独立に、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレンジイル基である、前記[1]または[2]に記載の混合組成物。
[4]式(4)中、mが1であり、かつ、A1が1,4-シクロヘキサンジイル基である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の混合組成物。
[5]式(5)中、nが1であり、かつ、A2が1,4-シクロヘキサンジイル基である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の混合組成物。
[6]式(4)中のL1および式(5)中のL2が、それぞれ、アクリロイルオキシ基である、前記[1]~[5]のいずれかに記載の混合組成物。
[7]式(1)~(3)中のArが、式(Ar-1)、式(Ar-3)および式(Ar-4)のいずれかで表される基である、前記[1]~[6]のいずれかに記載の混合組成物。
[8]光重合開始剤をさらに含む、前記[1]~[7]のいずれかに記載の混合組成物。
[9]有機溶剤をさらに含む、前記[1]~[8]のいずれかに記載の混合組成物。
[10]前記[1]~[9]のいずれかに記載の混合組成物の硬化物を含む位相差フィルム。
[11]前記[10]に記載の位相差フィルムを含む円偏光板。
[12]式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物を得る工程を含み、前記反応混合物における式(7)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、反応混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(6)で表される化合物および式(7)で表される化合物の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満である、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物の製造方法。
A-Ar-A (1)
HO-Ar-OH (6)
A-Ar-OH (7)
[式(1)および式(7)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(4)中、*は式(1)または式(7)中のArとの結合位置を表し、
mは1以上の整数を表し、
D1は、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1は、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1は、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1は、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1は、1価の有機基を表し、
式(1)、式(6)および式(7)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。]
[13]イオン化定数(pKa)が7以上である塩基性化合物の存在下で、式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを反応させる、前記[12]に記載の製造方法。
[14]前記[12]または[13]に記載の製造方法により得られる式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物と、式(8):
HOOC-(A2-E2)n-SP2-L2 (8)
[式(8)中、A2、E2、n、SP2およびL2は、それぞれ、式(5)中のA2、E2、n、SP2およびL2と同じ意味を表す]
で表される化合物とを混合し、式(7)で表される化合物と式(8)で表される化合物とを反応させて式(2)で表される化合物を生成することを含む、前記[1]に記載の混合組成物の製造方法。
本発明によれば、相転移温度が低く、好ましくは、優れた光学特性を有する位相差フィルムの製造に好適な液晶化合物の混合組成物を提供することができる。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本発明の範囲はここで説明する実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲で種々の変更をすることができる。
<混合組成物>
本発明の混合組成物は、式(2)で表される化合物(以下、「化合物(2)」ともいう)と、式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」ともいう)および式(3)で表される化合物(以下、「化合物(3)」ともいう)のうちの少なくとも1つとを含む、液晶化合物の混合組成物である。式(2)中のArで表される基を中心に左右非対称の構造を有する化合物(2)を、式(1)または式(3)中のArを中心に左右対称の構造を有する化合物(1)および/または化合物(3)とともに特定の量的関係で含む本発明の混合組成物は、液晶相への相転移温度が低い。これにより、高温条件下に曝されることなく製膜することが可能となり、得られる光学フィルムへのより一層高い光学特性の付与が期待できる。なお、本明細書においては、式(1)~(3)におけるArの構造が左右非対称であっても、該Arに結合する、式(1)~(3)におけるAまたはBで表される構造がArを中心にして左右で同じ場合には、かかる化合物は左右対称であるものとみなす。
本発明の混合組成物は、式(2)で表される化合物(以下、「化合物(2)」ともいう)と、式(1)で表される化合物(以下、「化合物(1)」ともいう)および式(3)で表される化合物(以下、「化合物(3)」ともいう)のうちの少なくとも1つとを含む、液晶化合物の混合組成物である。式(2)中のArで表される基を中心に左右非対称の構造を有する化合物(2)を、式(1)または式(3)中のArを中心に左右対称の構造を有する化合物(1)および/または化合物(3)とともに特定の量的関係で含む本発明の混合組成物は、液晶相への相転移温度が低い。これにより、高温条件下に曝されることなく製膜することが可能となり、得られる光学フィルムへのより一層高い光学特性の付与が期待できる。なお、本明細書においては、式(1)~(3)におけるArの構造が左右非対称であっても、該Arに結合する、式(1)~(3)におけるAまたはBで表される構造がArを中心にして左右で同じ場合には、かかる化合物は左右対称であるものとみなす。
本発明の混合組成物に含まれる化合物(2)は、式(2):
A-Ar-B (2)
で表される構造を有する。化合物(2)は、式(2)中のArで表される基を中心に、該Arに結合する2つの側鎖(すなわち、式(2)中のAおよびB)の構造が互いに異なる、左右非対称の構造を有する。より具体的には、式(2)中のAは、式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表される構造を有し、式(2)中のBは、式(5):
*-D2-(A2-E2)n-SP2-L2 (5)
で表される構造を有しており、化合物(2)は、少なくともAおよびBの各側鎖に含まれる環構造の数において左右非対称の構造となる。
A-Ar-B (2)
で表される構造を有する。化合物(2)は、式(2)中のArで表される基を中心に、該Arに結合する2つの側鎖(すなわち、式(2)中のAおよびB)の構造が互いに異なる、左右非対称の構造を有する。より具体的には、式(2)中のAは、式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表される構造を有し、式(2)中のBは、式(5):
*-D2-(A2-E2)n-SP2-L2 (5)
で表される構造を有しており、化合物(2)は、少なくともAおよびBの各側鎖に含まれる環構造の数において左右非対称の構造となる。
式(4)および式(5)中、mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表す。mおよびnは、それぞれ独立に、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1または2である。式(4)および式(5)において、mとnとは互いに異なる数である。化合物(2)において、式(2)中のAに含まれる環構造(すなわち、式(4)中のA1で表される基)の数と、式(2)中のBに含まれる環構造(すなわち、式(5)中のA2で表される基)の数との差が1~3であることが好ましく、1または2であることがより好ましく、1であることがさらに好ましい。本発明の好ましい一実施態様において、mおよびnのいずれか一方は1であり、他方は2または3である。また、より好ましい一実施態様において、mおよびnのいずれか一方は1であり、他方は2である。AおよびBの各側鎖に含まれる環構造の数において左右非対称の構造を有する化合物(2)は、対称性の高い構造を有する化合物(1)および/または化合物(3)との混合組成物において、相転移温度の効果的な低下をもたらし得る。これは、必ずしも限定されるものではないが、左右対称構造の化合物は規則正しく配置することができるため結晶性に優れる傾向にあり、相転移温度が比較的高くなりやすい。このような対称構造の化合物に非対称構造の化合物を加える場合、非対称構造の化合物が化合物の配置しやすさに影響を与え、結晶性を低下させる方向に作用して、相転移温度を低下させ得ると考えられる。一方で、対称構造の化合物に対する比対称構造の化合物の割合が多くなるほど、対称構造の化合物により達成される高い配向秩序性を確保し難くなり、光学特性が低下する傾向にあるため、従来左右非対称の化合物は液晶硬化層を構成する主成分(例えば、液晶硬化膜を構成する(重合性)液晶化合物の総質量に対して50質量%を超える、など)となり難かった。そのメカニズムは明らかではないものの、AおよびBの各側鎖に含まれる環構造の数において左右非対称の構造を有する化合物(2)の割合が高い本発明の混合組成物は、相転移温度の大幅な低下を実現しながら、位相差板等の光学フィルムにとって理想とされる優れた光学特性を確保できる。さらに、本発明の一実施態様において、その効果は、各側鎖において環構造の数は同じであるが左右非対称となる構造(例えば、アルキル鎖の長さ等の違いにより左右非対称となる場合)を有する化合物を配合する場合と比較してより顕著に現れやすい。
式(4)および式(5)中、D1およびD2は、それぞれ独立に、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表す。
式(4)および式(5)中、E1およびE2は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表す。前記2以上の組み合わせからなる2価の連結基としては、例えば、-CO-O-、-O-CO-、-C(=S)O-、-O-CO-O-、-CR1R2-CR1R2-、-O-CR1R2-、-CR1R2-O-CR1R2-、-CO-O-CR1R2-、-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-O-CO-CR1R2-、-CR1R2-CO-O-CR1R2-、-NR5-CR1R2-、および、-CO-NR5-などが挙げられる。E1およびE2は、それぞれ独立に、好ましくは単結合、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR5-であり、より好ましくは単結合、-O-、-CO-O-または-O-CO-である。mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるE2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。mおよびnがそれぞれ2以上の整数である場合、SP1またはSP2に結合するE1およびE2は、それぞれ、好ましくは、単結合、または、-O-、-CO-O-、-O-CO-、-C(=S)O-、-O-CO-O-、*-CR1R2-O-、*-CR1R2-O-CO-若しくは-NR5-であり(*はA1またはA2との結合位置を示す)、より好ましくは単結合、-O-、-CO-O-または-O-CO-である。
式(4)および式(5)中、A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の脂環式炭化水素基を表す。前記A1およびA2で表される炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基としては、例えば炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられ、具体的には下記(a-1)~(a-8)で表される芳香族炭化水素基が挙げられる。
前記A1およびA2で表される炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基としては、例えば炭素数6~16の脂環式炭化水素基が挙げられ、具体的には下記(a-9)~(a-11)で表される脂環式炭化水素基が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基および脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基等の炭素数1~4のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1~4のアルコキシ基;トリフルオロメチル基等の炭素数1~4のフルオロアルキル基;シアノ基;ニトロ基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子などが挙げられる。
A1およびA2は、置換基を有していない炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していない炭素数6~16の脂環式炭化水素基であることが好ましく、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレン基がより好ましい。mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるA2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
本発明において、A1およびA2が、それぞれ独立に、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレン基であることが好ましい。また、mが1である場合、A1が1,4-シクロヘキサンジイル基であることが好ましく、nが1である場合、A2が1,4-シクロヘキサンジイル基であることが好ましい。さらに、本発明の一実施態様において、D1およびD2に結合するA1およびA2が、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレン基であることが好ましく、1,4-シクロヘキサンジイル基であることがより好ましい。さらに、本発明の好適な一実施態様において、D1およびD2に結合するA1およびA2が1,4-シクロヘキサンジイル基である場合に、該A1および/またはA2に隣接するE1またはE2に結合するA1および/またはA2が1,4-フェニレン基である。
式(4)および式(5)中、SP1およびSP2は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-(Qは置換基である)、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表す。SP1およびSP2で表される炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、メチルヘキシレン基、へプチレン基等が挙げられる。炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基としては、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられる。また、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基としては、例えばエチニレン基等が挙げられる。
SP1およびSP2は、前記アルキレン基、アルケニレン基およびアルキニレン基を構成する-CH2-の1つ以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基であってもよい。前記Qで表される置換基としては、A1およびA2で表される芳香族炭化水素基または脂環式炭化水素基が有し得る置換基として例示したものと同様の置換基が挙げられる。
SP1およびSP2は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、または、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基であることが好ましく、単結合、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~12の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、または、炭素数2~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基であることがより好ましく、単結合または炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基であることがさらに好ましい。
式(4)および式(5)中、L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2の少なくとも一方は重合性基である。前記1価の有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基などを挙げることができる。中でも、L1またはL2で表される1価の有機基としては、アルキル基が好ましく、炭素数1~13のアルキル基がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基がさらに好ましい。前記アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状であってもよく、好ましくは直鎖状である。
L1およびL2で表される重合性基としては、化合物(2)を重合させることのできる基であればよく、具体的には、ビニル基、p-スチルベン基、アクリロイル基、メタクロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクロイルオキシ基、カルボキシル基、メチルカルボニル基、水酸基、アミド基、炭素数1~4のアルキルアミノ基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、アルデヒド基、イソシアネート基、チオイソシアネート基などが例示される。また、かかる重合性基には、上記例示の基とSP1またはSP2とを結合するエーテル結合またはエステル結合が含まれていてもよい。L1およびL2で表される重合性基としては、例えば、光重合させるのに適したラジカル重合性基またはカチオン重合性基が好ましく、特に取り扱いが容易で、製造も容易であるという点で、アクリロイル基、メタクロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基が好ましく、重合性が高いという点においてアクリロイル基またはアクリロイルオキシ基がより好ましく、アクリロイルオキシ基がさらに好ましい。
化合物(2)の反応性(重合性)が高くなりやすい観点から、L1およびL2がともに重合性基であることが好ましく、L1およびL2が、それぞれ、アクリロイル基、メタクロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であることがより好ましく、L1およびL2がともにアクリロイルオキシ基であることがさらに好ましい。
式(4)で表される構造、および、式(5)で表される構造としては、具体的に例えば、下記式(R-1)~(R-138)で表される構造が挙げられる。式中の*は、基Arへの結合位置を表し、nは例えば1~20の整数であってよい。なお、シクロヘキサン環はトランス体であってもシス体であってもよいが、トランス体であることが好ましい。化合物(2)は、基Arを中心として少なくとも環構造の数において非対称構造であるため、例えば、式(4)で表される構造(すなわち、式(2)中のA)として、1つの環構造を有する下記式(R-1)~(R-31)のいずれかで表される構造を有し、式(5)で表される構造(すなわち、式(2)中のB)として、2つの環構造を有する下記式(R-32)~(R-73)のいずれかで表される構造、または、3つの環構造を有する下記式(R-74)~(R-138)のいずれかで表される構造を有し得る。あるいは、例えば、式(4)で表される構造として、2つの環構造を有する下記式(R-32)~(R-73)のいずれかで表される構造を有し、式(5)で表される構造として、3つの環構造を有する下記式(R-74)~(R-138)のいずれかで表される構造を有し得る。
本発明の好ましい一実施態様において、化合物(2)を構成する式(4)中のD1、SP1およびL1で表される各構造は、それぞれ、式(2)を構成する式(5)中のD2、SP2およびL2で表される各構造と同じである。すなわち、式(4)で表される構造Aと、式(5)で表される構造Bとは、式(4)中の-(A1-E1)m-で表される構造と、式(5)中の-(A2-E2)n-で表される構造とにおいてのみ異なることが好ましい。化合物(2)がかかる構造を有する場合、液晶混合物に含まれる化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)との分子構造が互いに類似または近似する構造となり、液晶混合物としての相転移温度が効果的に低下しやすい。また、含まれる化合物の分子構造が互いに類似または近似する液晶混合物では、液晶化合物を配向させる際に互いに与える影響が少なく、高い配向秩序をもって配向しやすいため、得られる液晶硬化膜の光学特性がより向上しやすい。
式(4)および式(5)中、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である。式(Ar-1)~(Ar-5)で表される基は、式(2)で表される重合性液晶化合物において、長軸方向に対して交差する方向にかさ高い分子構造を与え、短軸方向の吸収波長が長波長となり、通常、配向した液晶分子により発生する位相差が逆波長分散性を有する点において共通する。式(Ar-6)で表される基は、配向した液晶分子により発生する位相差が正波長分散性を有する場合が多い。
式(Ar-1)~式(Ar-6)で表される芳香族炭化水素環または芳香族複素環を含む2価の連結基に含まれるπ電子の合計数Nπは、好ましくは12以上、より好ましくは16以上、さらに好ましくは18以上、特に好ましくは20以上である。また、好ましくは36未満、より好ましくは32以下、さらに好ましくは30以下、特に好ましくは26以下である。
式(Ar-1)~(Ar-6)中*は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との結合部を表す。
式(Ar-1)中、Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。式(Ar-3)および(Ar-4)中、Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
式(Ar-2)中、W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
式(Ar-1)中、Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。式(Ar-2)中、Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表す。ここで、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい。
式(Ar-1)~(Ar-6)中、Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよい。R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
式(Ar-6)中、Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表す。R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す
式(Ar-3)および(Ar-4)中、Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい。
式(Ar-1)中、Y1は、好ましくは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基であり、置換基を有していてもよい炭素数6~12の芳香族炭化水素基または炭素数3~12の芳香族複素環基がより好ましい。置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基は、好ましくは置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基である。本明細書において、「多環系芳香族炭化水素基」は、少なくとも2個の芳香環を有する芳香族炭化水素基を意味し、2個以上の芳香環が縮合して形成される縮合芳香族炭化水素基および2個以上の芳香環が結合して形成される芳香族炭化水素基が挙げられる。「多環系芳香族複素環基」は、少なくとも1個の複素芳香環を有し、芳香環および複素芳香環からなる群から選ばれる少なくとも1個の環を有する芳香族複素環基を意味し、1個以上の芳香族複素環と芳香環および複素芳香環からなる群から選ばれる1個以上の環とが縮合して形成される芳香族複素環基および少なくとも1個の複素芳香環と芳香環および複素芳香環からなる群から選ばれる少なくとも1個の環とが結合して形成される芳香族複素環基が挙げられる。
前記芳香族炭化水素基または芳香族複素環基が有し得る置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、ニトロソ基、炭素数1~6のアルキルスルフィニル基、炭素数1~6のアルキルスルホニル基、カルボキシ基、炭素数1~6のフルオロアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基、炭素数1~6のアルキルスルファニル基、炭素数1~4のN-アルキルアミノ基、炭素数2~8のN,N-ジアルキルアミノ基、スルファモイル基、炭素数1~6のN-アルキルスルファモイル基および炭素数2~12のN,N-ジアルキルスルファモイル基が挙げられる。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、*部は連結部を表す。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、Z5は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、または炭素数1~20の有機基を表し、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、シアノ基、ニトロ基、スルホン基、ニトロキシキド基、カルボキシル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、チオメチル基、N,N-ジメチルアミノ基、N-メチルアミノ基が好ましく、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が特に好ましい。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、V1およびV2は、それぞれ独立に、-CO-、-S-、-NR13-、-O-、-Se-または-SO2-を表し、-S-、-NR13-または-O-であることが好ましい。R13は、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を表す。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、W3~W7は、それぞれ独立に、-C=または-N=を表す。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、V1、V2およびW3~W7のうち少なくとも1つは、S、NまたはOを含む基を表すことが好ましい。
式(Y1-1)~式(Y1-7)中、aは、それぞれ独立に、0~3の整数を表し、0または1であることが好ましい。bは、それぞれ独立に、0~2の整数を表し、0であることが好ましい。
式(Y1-1)~式(Y1-7)で表されるいずれかの基は、下記式(Y1-8)~式(Y1-13)で表されるいずれかの基であることが好ましく、式(Y1-8)で表される基であることがより好ましい。なお、*部は連結部を表す。
式(Y1-8)~式(Y1-13)中、Z5、a、b、V1、V2およびW3は、(Y1-1)~式(Y1-7)中のZ5、a、b、V1、V2およびW3と同じ意味を表す。
Y1の具体例としては、例えば、特開2019-003177号公報に記載の式(ar-1)~式(ar-840)で表される基が挙げられる。中でも下記式で表される基が好ましい。
本発明の一実施形態において、式(Ar-1)で表される基として、具体的には、下記式(Ar1-1)~(Ar1-126)で表される基が挙げられる。式中*部は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との連結部を表す。
本発明の一実施形態において、式(Ar-2)で表される基として、具体的には、下記式(Ar2-1)~(Ar2-13)で表される基が挙げられる。式中*部は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との連結部を表す。
本発明の一実施形態において、式(Ar-3)で表される基として、具体的には、下記式(Ar3-1)~(Ar3-23)で表される基が挙げられる。式中*部は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との連結部を表す。
式(Ar-1)~(Ar-4)で表される基は、上記具体的に例示した基の他に、例えば、特開2011-207765号公報、特開2008-107767号公報、WO2014/010325号公報等に記載の基であってもよい。
式(Y3-1)中、RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよい。
置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよい。B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す。
置換基X3としては、好ましくはフッ素原子、塩素原子、-CF3、-OCF3またはシアノ基である。RY1は、無置換であるか、水素原子または1つ以上のフッ素原子で置換された炭素数1~6のアルキル基が好ましく、より好ましくは水素原子である。
式(Y3-1)中、U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表す。該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、U1は、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選択される少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基である。該芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい。
U1は、波長分散性が良好になる点から、炭素原子の1つ以上がヘテロ原子に置換されている、芳香族複素環を有する有機基であることが好ましい。U1は、配向した液晶分子による波長分散性が良好で、高い複屈折を示すようになる点から、5員環と6員環との縮合環である芳香族複素環を有する有機基であることがより好ましい。
具体的にU1としては、以下の式で表される基を有するものであることが好ましい。なお、下記式においてこれらの基は任意の位置にT1との結合手を有している。
式(Y3-1)中、T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表す。該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよい。該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよい。E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよい。R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表す。E31および/またはA31が複数存在する場合は、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
T1は、複屈折が良好で合成が容易な点から、-O-、-S-、-N=CU2-または-NU2-であることが好ましく、配向した液晶分子における波長分散性と複屈折とを向上させやすい点から、-O-、-S-または-NU2-であることがより好ましい。
U2は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよく、1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-が各々独立して-O-、-CO-、-COO-、-OCO-または-O-CO-O-に置き換えられてもよい、炭素数1~20のアルキル基若しくはアルケニル基、炭素原子数3~12のシクロアルキル基、または炭素数3~12のシクロアルケニル基、或いは、当該シクロアルキル基、シクロアルケニル基、またはアリール基によって置換されていてもよい前記アルキル基若しくはアルケニル基であることが好ましい。
中でもU2は、複屈折および溶剤溶解性の点から、水素原子がフッ素原子に置換されてもよく、1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-が各々独立して-O-、-CO-、-COO-または-OCO-に置き換えられてもよい炭素原子数1~20の直鎖状アルキル基であることがより好ましい。
U1とU2は結合して環を構成していてもよい。その場合、例えば、-NU1U2で表される環状基、または-N=CU1U2で表される環状基が挙げられる。
原料が入手しやすく、溶解性が良好で高い複屈折率を示す点から、Y3およびY4はそれぞれ、下記の式(Y3’-1)~式(Y3’-47)から選ばれる基を表すことが特に好ましい。
化合物(2)の配向性が良好になり、工業的に製造しやすく生産性を向上し得る等の観点から、式(Ar-5)で表される基としては、具体的に、以下の基が挙げられる。下記(Ar5-1)~(Ar5-20)中の*は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との結合部を表す。
本発明の一実施形態において、式(Ar-6)で表される基として、具体的には、下記式(Ar6-1)~(Ar6-5)で表される基が挙げられる。式中*部は、式(4)または式(5)中のD1またはD2との連結部を表す。なお、式(Ar6-3)中のClは、他のハロゲン原子であってもよい。
式(Ar-1)~(Ar-6)の中でも、式(Ar-1)~(Ar-5)のいずれかで表される基が好ましく、式(Ar-1)、式(Ar-3)および式(Ar-4)のいずれかで表される基がより好ましく、式(Ar-1)で表される基がさらに好ましい。
化合物(2)は、通常、重合性液晶化合物であり、化合物(2)を単独で配向、重合させて得られる液晶硬化膜が、いわゆる逆波長分散性を示す重合性液晶化合物であることが好ましい。
本発明の混合組成物は、化合物(2)に加えて、化合物(1)および化合物(3)のうちの少なくとも一方を含む。化合物(1)は、化合物(2)を構成する式(2)中のAで表される構造(すなわち、式(4)で表される構造)をArの両側に有する、Arを中心に左右が対称構造である化合物である。同様に、化合物(3)は、化合物(2)を構成する式(2)中のBで表される構造(すなわち、式(5)で表される構造)をArの両側に有する、Arを中心に左右が対称構造である化合物である。化合物(1)および化合物(3)は、それぞれ、好ましくは重合性化合物である。化合物(1)および化合物(3)は、それぞれ、液晶化合物であっても、非液晶化合物であってもよいが、光学特性の向上の観点から、化合物(2)に加えて含まれる化合物(1)および化合物(3)のうちの少なくともいずれか一方は液晶化合物であることが好ましく、混合組成物に含まれる化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に相当する化合物すべてが液晶化合物であることがより好ましく、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に相当する化合物すべてが重合性液晶化合物であることがさらに好ましい。本発明の混合組成物は、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)に相当する重合性液晶化合物を、それぞれ複数含んでいてもよい。
本発明の混合組成物において、液体クロマトグラフィーによって測定される化合物(2)の面積百分率値は、混合組成物に含まれる化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満である。ここで、本明細書において、「面積百分率値」とは、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の全ピーク面積に対する対象化合物のピーク面積の割合を意味する。化合物(2)の面積百分率値が50%を超えると、混合組成物における相転移温度が十分に低下しやすくなり、液晶硬化膜を作製する際に、より低い加工温度で製膜し得る。これにより、高温での加熱による損傷や配向欠陥の発生を抑制することができ、用いる重合性液晶化合物が本来発現し得る光学特性を低下させることなく製膜化することが可能となり、優れた光学特性を有する液晶硬化膜を得ることができる。左右非対称の液晶化合物は、左右対称の液晶化合物と比較して、例えば、得られる液晶硬化膜の波長分散性(特に、逆波長分散性)において不利になり得るが、面積百分率値で50%を超える左右非対称の化合物(2)と、化合物(2)より少ない量の左右対称の化合物(1)および/または(3)とを、上記のような特定のバランスで含むことにより、一般に、より強く逆波長分散性を示す傾向にあるとされる左右対称化合物を単独で配向および重合して得られる液晶硬化膜における光学特性よりも優れた光学特性を付与し得る。このような効果をより一層高めやすい観点から、本発明において、化合物(2)の面積百分率値は、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは65%以上、特に好ましくは70%以上であり、例えば75%以上であってもよい。化合物(2)の面積百分率値の上限は、例えば90%以下であってもよく、85%以下であってもよい。
なお、本発明の混合組成物において、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)に相当する化合物が複数含まれる場合、化合物(2)の面積百分率値は、全化合物(1)、全化合物(2)および全化合物(3)の全ピーク面積に対する全化合物(2)のピーク面積に基づき算出される。面積百分率値は、液体クロマトグラフィーによって測定されるピーク面積に基づき算出することができ、詳細には、後述する実施例に記載の方法により測定、算出できる。
なお、本発明の混合組成物において、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)に相当する化合物が複数含まれる場合、化合物(2)の面積百分率値は、全化合物(1)、全化合物(2)および全化合物(3)の全ピーク面積に対する全化合物(2)のピーク面積に基づき算出される。面積百分率値は、液体クロマトグラフィーによって測定されるピーク面積に基づき算出することができ、詳細には、後述する実施例に記載の方法により測定、算出できる。
本発明の混合組成物は、化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)とを組み合わせて含み、かつ、化合物(2)の面積百分率値が50%を超えることにより、例えば、化合物(1)や化合物(3)のような対称性の高い構造を有する化合物を単独で用いる場合、および、対称性の高い構造を有する化合物の面積百分率値が50%を超えるような混合組成物の場合と比較して、液晶相への相転移温度を大きく低下し得る。例えば、本発明の混合組成物を構成する化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)との混合組成物としての液晶相転移温度(ネマチック相転移温度)は、該液晶混合物から得られる液晶硬化膜が逆波長分散性を示し得る液晶混合物である場合、好ましくは120℃以下、より好ましくは115℃以下であり、例えば110℃以下、さらには105℃以下の場合もあり得る。また、混合組成物の相転移温度(ネマチック相転移温度)は、通常25℃以上、好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上である。
本発明の一実施態様において、本発明の混合組成物は、化合物(1)または化合物(3)単独の場合の相転移温度(ネマチック相転移温度)と比較して、相転移温度を好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは15℃以上、特に好ましくは20℃以上低下させることができ、例えば30℃以上、さらには35℃以上低下できる場合もあり得る。また、化合物(2)とともに化合物(1)および/または化合物(3)を含むが、化合物(2)の面積百分率値が50%以下である混合組成物と比較して、相転移温度を好ましくは5℃以上、より好ましくは10℃以上低下させることができ、例えば15℃以上、さらには20℃以上低下できる場合もあり得る。
本発明において、液晶相転移温度は、例えば、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡や、示差走査熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)等を用いて測定することができる。複数の液晶化合物を含む場合、上記相転移温度は混合組成物を構成する化合物(1)~(3)に相当する化合物と前記化合物(1)~(3)に相当する化合物以外の他の全液晶化合物を混合組成物における組成と同じ比率で混合した液晶化合物の混合物を用いて測定される温度を意味する。
本発明の混合組成物は、化合物(2)の面積百分率値が50%を超え、かつ、本発明の効果が得られる限りにおいて、化合物(1)~(3)以外の液晶化合物(以下、「他の液晶化合物」ともいう)を含んでいてもよい。そのような液晶化合物としては、例えば、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の3章 分子構造と液晶性の、3.2 ノンキラル棒状液晶分子、3.3 キラル棒状液晶分子に記載された化合物、特開2010-31223号公報に記載された化合物、特開2011-207765号公報、特許第5962760号公報等記載されるような、液晶硬化膜にした場合に逆波長分散性を発現し得る重合性液晶化合物や、正波長分散性を発現し得る重合性液晶化合物などが挙げられる。
本発明の混合組成物が他の液晶化合物を含む場合、他の液晶化合物の含有量は、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の合計100質量部に対して、好ましくは15質量部以下、より好ましくは10質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。特に、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)と分子構造の大きく異なる液晶化合物の含有量が多くなり過ぎると、相分離を引き起こしやすくなり、外観を損なったり、高い光学特性を確保し難くなったりするおそれがあるため、本発明の混合組成物を構成する液晶化合物は、化合物(2)と類似する構造を有する液晶化合物から実質的に構成されることが好ましい。
なお、前記「類似する」とは、例えば、化合物(2)における側鎖A(すなわち、式(4)で表される構造)や側鎖B(すなわち、式(5)で表される構造)、Arで表される部分と共通する構造を有する場合をいう。また、前記「実質的に構成される」とは、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に相当する化合物の含有量が混合組成物に含まれる化合物(1)~(3)に相当する化合物と他の全液晶化合物の総質量に対して90質量%以上であることをいう。本発明の一態様において、混合組成物は、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)に相当する化合物以外の液晶化合物を含まない。
なお、前記「類似する」とは、例えば、化合物(2)における側鎖A(すなわち、式(4)で表される構造)や側鎖B(すなわち、式(5)で表される構造)、Arで表される部分と共通する構造を有する場合をいう。また、前記「実質的に構成される」とは、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に相当する化合物の含有量が混合組成物に含まれる化合物(1)~(3)に相当する化合物と他の全液晶化合物の総質量に対して90質量%以上であることをいう。本発明の一態様において、混合組成物は、化合物(1)、化合物(2)および/または化合物(3)に相当する化合物以外の液晶化合物を含まない。
本発明の混合組成物は、化合物(2)並びに化合物(1)および/または化合物(3)のみから構成されていてもよい。化合物(2)並びに化合物(1)および/または化合物(3)を重合させて液晶硬化膜を得る場合の、反応性および取扱性等を向上させる観点から、本発明の混合組成物は、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に加えて、光重合開始剤、有機溶剤、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤などの成分をさらに含んでいてもよい。
本発明の混合組成物が、化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)に加えて、前記のようなさらなる成分を含む場合、本発明の混合組成物中の化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総質量は、混合組成物の固形分100質量部に対して、例えば70~99.5質量部であってよく、好ましくは80~99質量部、より好ましくは85~98質量部、さらに好ましくは90~95質量部である。化合物(1)、化合物(2)および化合物(3)の総質量が上記範囲内であれば、得られる液晶硬化膜の配向性の観点から有利である。なお、混合組成物の固形分とは、混合組成物から有機溶剤等の揮発性成分を除いた全ての成分の量を意味する。
本発明の混合組成物は重合開始剤を含有していてもよい。重合開始剤は、重合性化合物等の重合反応を開始し得る化合物であり、サーモトロピック液晶の相状態に依存しないという観点から、光の作用により活性ラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。
光重合開始剤は、重合性化合物の重合反応を開始し得る化合物であれば、公知の光重合開始剤を用いることができる。具体的には、光の作用により活性ラジカルまたは酸を発生できる光重合開始剤が挙げられ、中でも、光の作用によりラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤は単独または2種以上組み合わせて使用できる。
光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤を用いることができ、例えば、活性ラジカルを発生する光重合開始剤としては、自己開裂型のベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ヒドロキシアセトフェノン系化合物、α-アミノアセトフェノン系化合物、オキシムエステル系化合物、アシルホスフィンオキサイド系化合物、アゾ系化合物等を使用でき、水素引き抜き型のベンゾフェノン系化合物、アルキルフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンジルケタール系化合物、ジベンゾスベロン系化合物、アントラキノン系化合物、キサントン系化合物、チオキサントン系化合物、ハロゲノアセトフェノン系化合物、ジアルコキシアセトフェノン系化合物、ハロゲノビスイミダゾール系化合物、ハロゲノトリアジン系化合物、トリアジン系化合物等を使用できる。酸を発生する光重合開始剤としては、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩等を使用することができる。低温での反応効率に優れるという観点から自己開裂型の光重合開始剤が好ましく、特にアセトフェノン系化合物、ヒドロキシアセトフェノン系化合物、α-アミノアセトフェノン系化合物、オキシムエステル系化合物が好ましい。
光重合開始剤の含有量は、混合組成物に含まれる重合性化合物の総量100質量部に対して、通常、0.1質量部以上20質量部以下であり、好ましくは1質量部以上15質量部以下であり、より好ましくは1質量部以上10質量部以下である。上記範囲内であれば、重合性基の反応が十分に進行し、かつ、液晶化合物の配向を乱し難い。なお、本明細書において「重合性化合物」とは、少なくとも1つの重合性基を有する化合物を意味する。
本発明において混合組成物は、通常、有機溶剤に溶解した状態で基材等に塗布されるため有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤としては、化合物(2)、並びに化合物(1)および/または化合物(3)等を溶解し得る溶剤が好ましく、また、これらの化合物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、2-ブトキシエタノールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートおよび乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサンおよびヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤;エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素溶剤;トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;テトラヒドロフランおよびジメトキシエタン等のエーテル溶剤;クロロホルムおよびクロロベンゼン等の塩素含有溶剤;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルミアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶剤等が挙げられる。これらの有機溶剤は、単独または2種以上組み合わせて使用できる。これらの中でも、アルコール溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤、塩素含有溶剤、アミド系溶剤および芳香族炭化水素溶剤がより好ましい。
混合組成物中の有機溶剤の含有量は、混合組成物100質量部に対して、好ましくは50~98質量部、より好ましくは50~95質量部である。従って、混合組成物100質量部に占める固形分は、2~50質量部が好ましく、5~50質量部がより好ましい。固形分が50質量部以下であると、混合組成物の粘度が低くなることから、塗布時の膜の厚みが略均一になり、ムラが生じ難くなる傾向がある。上記固形分は、製造しようとする硬化膜の厚みを考慮して適宜定めることができる。
重合反応を安定的に進行させる観点から、混合組成物は重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤により、重合性化合物の重合反応の進行度合いをコントロールすることができる。
前記重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、アルコキシ基含有ハイドロキノン、アルコキシ基含有カテコール(例えば、ブチルカテコール等)、ピロガロール、2,2,6,6-テトラメチル-1-ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル捕捉剤;チオフェノール類;β-ナフチルアミン類およびβ-ナフトール類等が挙げられる。
重合性化合物の総量100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.1~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。重合禁止剤の含有量が、上記範囲内であると、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合を行うことができる。
混合組成物は増感剤を含有してもよい。増感剤としては、光増感剤が好ましい。該増感剤としては、例えば、キサントンおよびチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン等);アントラセンおよびアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物;フェノチアジンおよびルブレン等が挙げられる。
混合組成物が増感剤を含有する場合、混合組成物に含有される重合性化合物の重合反応をより促進することができる。光増感剤の含有量は、重合性化合物の総量100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.05~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。
混合組成物は、レベリング剤を含んでいてもよい。レベリング剤とは、組成物の流動性を調整し、組成物を塗布して得られる膜をより平坦にする機能を有する添加剤であり、例えば、有機変性シリコーンオイル系、ポリアクリレート系およびパーフルオロアルキル系のレベリング剤が挙げられる。中でも、ポリアクリレート系レベリング剤およびパーフルオロアルキル系レベリング剤が好ましい。
混合組成物におけるレベリング剤の含有量は、重合性化合物の総量100質量部に対して、0.01~5質量部が好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。レベリング剤の含有量が上記範囲内であると、化合物(2)等を水平配向させることが容易になり、かつ、得られる硬化膜がより平滑となる傾向がある。重合性化合物に対するレベリング剤の含有量が上記範囲を超えると、得られる硬化膜にムラが生じやすい傾向がある。なお、混合組成物は、レベリング剤を2種以上含有していてもよい。
<混合組成物の製造方法>
本発明の混合組成物は、化合物(2)、並びに、化合物(1)および/または化合物(3)に、必要に応じて、溶剤、光重合開始剤、重合禁止剤、光増感剤またはレベリング剤などの添加剤を加えて、所定温度で撹拌混合すること等により調製できる。
本発明の混合組成物は、化合物(2)、並びに、化合物(1)および/または化合物(3)に、必要に応じて、溶剤、光重合開始剤、重合禁止剤、光増感剤またはレベリング剤などの添加剤を加えて、所定温度で撹拌混合すること等により調製できる。
本発明の混合組成物を構成する化合物(1)~化合物(3)は、それぞれ、Methoden der Organischen Chemie、Organic Reactions、OrganicSyntheses、Comprehensive Organic Synthesis、新実験化学講座等に記載されている公知の有機合成反応(例えば、縮合反応、エステル化反応、ウイリアムソン反応、ウルマン反応、ウイッティヒ反応、シッフ塩基生成反応、ベンジル化反応、薗頭反応、鈴木-宮浦反応、根岸反応、熊田反応、檜山反応、ブッフバルト-ハートウィッグ反応、フリーデルクラフト反応、ヘック反応、アルドール反応等)を、その構造に応じて、適宜組み合わせることにより、製造することができる。具体的には、例えば、特開2010-31223号等に記載の重合性液晶化合物の製造方法に従い、所望する化合物(1)、化合物(2)または化合物(3)の構造に対応する構造を有するアルコール化合物とカルボン酸化合物とのエステル化反応により、それぞれ別個に調製することができる。
50%を超える面積百分率値で化合物(2)を含む本発明の混合組成物は、前述したような方法により別個に調製された化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)とを、化合物(2)の面積百分率値が50%を超える所望の比率で混合することによっても調製し得る。しかしながら、Arを中心に左右非対称構造を有する化合物(2)の面積百分率値が50%を超える本発明の混合組成物は、例えば、化合物(1)と式(6):
HO-Ar-OH (6)
[式(6)中のArは、上記式(1)中のArと同じ意味を表す]
で表される化合物(以下、「化合物(6)」ともいう)とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7):
A-Ar-OH (7)
[式(7)中のAおよびArは、それぞれ、上記式(1)中のAおよびArと同じ意味を表す]
で表される化合物(以下、「化合物(7)」ともいう)を含む反応混合組成物を得る工程を含む方法により、前記反応混合組成物を中間材料として調製し得る。別個に調製した化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)とを混合する方法で調製する場合、化合物(2)を一旦取り出す必要があり、例えば、下記のような従来の製造方法により化合物(2)を生成する場合、理論上50%未満の量でしか得られないため、ここから化合物(2)を取り出す場合にはより一層煩雑な精製工程が必要となる。本発明における前記方法であれば、かかる非常に煩雑な精製工程等を経る必要がないため、より効率よく、所望の混合組成物を製造できる。また、化合物(6)のような化合物(2)のコア部(式(2)中のArに相当する構造)を構成し得るアルコール化合物と、化合物(2)の側鎖部(メソゲン部)となる構造を有する、互いに異なる構造の2種以上のカルボン酸化合物とをエステル化反応により結合させて調製する場合には、理論上、化合物(2)の面積百分率値が50%を超える混合組成物は得られないが、化合物(1)と化合物(6)とから、化合物(7)を含む反応混合組成物を得る工程を含む前記方法であれば、50%を超える高い割合で化合物(2)を含む混合調製物を、簡便に、かつ、より効率よく調製しやすい。
HO-Ar-OH (6)
[式(6)中のArは、上記式(1)中のArと同じ意味を表す]
で表される化合物(以下、「化合物(6)」ともいう)とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7):
A-Ar-OH (7)
[式(7)中のAおよびArは、それぞれ、上記式(1)中のAおよびArと同じ意味を表す]
で表される化合物(以下、「化合物(7)」ともいう)を含む反応混合組成物を得る工程を含む方法により、前記反応混合組成物を中間材料として調製し得る。別個に調製した化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)とを混合する方法で調製する場合、化合物(2)を一旦取り出す必要があり、例えば、下記のような従来の製造方法により化合物(2)を生成する場合、理論上50%未満の量でしか得られないため、ここから化合物(2)を取り出す場合にはより一層煩雑な精製工程が必要となる。本発明における前記方法であれば、かかる非常に煩雑な精製工程等を経る必要がないため、より効率よく、所望の混合組成物を製造できる。また、化合物(6)のような化合物(2)のコア部(式(2)中のArに相当する構造)を構成し得るアルコール化合物と、化合物(2)の側鎖部(メソゲン部)となる構造を有する、互いに異なる構造の2種以上のカルボン酸化合物とをエステル化反応により結合させて調製する場合には、理論上、化合物(2)の面積百分率値が50%を超える混合組成物は得られないが、化合物(1)と化合物(6)とから、化合物(7)を含む反応混合組成物を得る工程を含む前記方法であれば、50%を超える高い割合で化合物(2)を含む混合調製物を、簡便に、かつ、より効率よく調製しやすい。
本発明は、式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物を得る工程(以下、「工程(i)」ともいう)を含み、前記反応混合物における式(7)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、反応混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(6)で表される化合物および式(7)で表される化合物の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満である、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物の製造方法、を対象とする。
A-Ar-A (1)
HO-Ar-OH (6)
A-Ar-OH (7)
式(1)、式(6)および式(7)中のAおよびArは、それぞれ、上記式(1)中のAおよびArと同じ意味を表し、最終的に所望する化合物(2)の構造に応じて決定される。
A-Ar-A (1)
HO-Ar-OH (6)
A-Ar-OH (7)
式(1)、式(6)および式(7)中のAおよびArは、それぞれ、上記式(1)中のAおよびArと同じ意味を表し、最終的に所望する化合物(2)の構造に応じて決定される。
化合物(1)は、その構造に応じて公知の有機合成反応を適宜組み合わせて合成、結合することにより製造し得る。具体的には、例えば、特開2010-31223号等に記載の方法に従い、所望する化合物(1)の構造に対応する構造を有する化合物から調製できる。
アルコール化合物である化合物(6)としては、所望する化合物(7)における基Arに対応するArに対して2つのヒドロキシ基が結合した化合物であればよい。化合物(6)としては、例えば、前記式(Ar-1)~(Ar-6)の具体例として例示した各基Arにおいて2つの*部がヒドロキシル基である化合物が挙げられる。
工程(1)において、化合物(1)と化合物(6)との反応は、塩基性化合物の存在下で行われる。必ずしも以下の反応に限定されるものではないが、塩基性化合物の存在下において、化合物(6)のArに結合する一方のヒドロキシ基(-OH)の水素が引き抜かれることにより遷移状態となり、1分子のOH-Ar-O-が、1分子の化合物(1)に求核攻撃し、該化合物(1)のArに結合する一方の側鎖A〔すなわち、*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1〕の(-OCO-または-COO-である)D1との関係において求核置換反応を生じることにより、2分子の化合物(7)が生成されるものと推定される。
前記反応により、左右対称である1分子の化合物(1)から2分子の化合物(7)が得られる。化合物(7)は、化合物(2)を製造するための中間体として好適であり、化合物(7)を含む反応混合組成物に、化合物(1)における側鎖Aとは異なる構造の側鎖Bに対応する構造を有する後述の式(8)で表される化合物を反応させることにより、50%を超えるような高い面積百分率値で左右非対称構造を有する化合物(2)を含む本発明の混合組成物を、簡便に、かつ、効率よく製造できる。
工程(i)において、塩基性化合物としては、化合物(6)のArに結合する一方のヒドロキシ基から水素を引き抜き、化合物(1)と化合物(6)とにおける上記求核置換反応を開始・進行し得るものであれば、公知の塩基性化合物から適宜選択して採用し得る。塩基性化合物は無機塩基性化合物であっても、有機塩基性化合物であってもよく、1種のみを使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。化合物(1)と化合物(6)との反応をより効率よく進めることができ、化合物(7)を高い割合で含む反応混合組成物を得やすい観点から、工程(i)における塩基性化合物としては、イオン化定数(pKa)が7以上である塩基性化合物が好ましい。
イオン化定数(pKa)は酸解離定数とも呼ばれ、酸から水素イオンが放出される解離反応における平衡定数Kaを負の常用対数で表したものである。塩基のイオン化定数は、その塩基の共役酸のイオン化定数(酸解離定数)である。なお、本明細書において、塩基性化合物のイオン化定数は、pH特性溶解度法によって求められる。
工程(i)において用いる塩基性化合物は、pKaが好ましくは7.5以上、より好ましくは8以上、さらに好ましくは9以上であり、その上限は特に限定されるものではないが、通常17以下であり、好ましくは15以下、より好ましくは13.5以下である。塩基性化合物のpKaが上記範囲内であると、化合物(1)と化合物(6)との反応が効率よく進行しやすく、化合物(7)を高い割合で含む反応混合組成物が得られやすい。
工程(i)において用いる塩基性化合物としては、具体的に例えば、N,N-ジメチルアミノピリジン(pKa:9.7)、ジアザビシクロウンデセン(pKa:13.5)、トリエタノールアミン(pKa:10.75)、N-メチルモルホリン(pKa:7.38)、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン(pKa:8.7)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(pKa:10.98)、カリウムtert-ブトキシド(pKa:17)等が挙げられる。中でも、N,N-ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン、トリエタノールアミンが好ましく、N,N-ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセンがより好ましい。
工程(i)において用いる塩基性化合物の量は、用いる塩基性化合物の種類、所望する反応混合組成物における化合物(7)の割合等に応じて適宜決定すればよい。例えば、化合物(6)1モルに対して、好ましくは0.01モル以上、より好ましくは0.05モル以上、さらに好ましくは0.1モル以上であり、また、好ましくは10モル以下、より好ましくは5モル以下、さらに好ましくは3モル以下、特に好ましくは1モル以下である。塩基性化合物の量が上記範囲内であると、化合物(1)と化合物(6)との反応が効率よく進行しやすく、化合物(7)を高い割合で含む反応混合組成物が得られやすい。なお、塩基性化合物を複数種含む場合、pKaが7以上である塩基性化合物の合計含有量が上記範囲内にあることが好ましい。
工程(i)において、化合物(1)と化合物(6)との反応は、好ましくは溶剤の存在下で行う。溶剤としては、本発明の混合組成物に含まれ得るものとして例示した有機溶剤と同様のものが挙げられる。それらの溶剤は、単独または2種以上組合せて使用できる。また、本発明の混合組成物を構成する有機溶剤と同一であっても、異なっていてもよい。工程(i)で用いる溶剤としては、化合物(1)や化合物(6)、生成される化合物(7)の溶解性等の観点から、テトラヒドロフランなどのエーテル溶剤、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)などのアミド系溶剤、シクロペンタノンなどのケトン溶剤等が好ましい。
前記溶剤の使用量は特に限定されないが、各化合物が十分に溶解して反応が効率よく進行し得るよう、通常、化合物(1)および化合物(6)の合計1質量部に対して1質量部以上、好ましくは1.2質量部以上であり、過剰な溶剤の使用を避けるため、通常50質量部以下、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下である。
化合物(1)と化合物(6)との反応には、必要に応じて添加剤を用いてもよい。例えば重合を防止するために重合禁止剤の存在下で行ってもよい。重合禁止剤としては、例えば、2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール(BHT)、2,2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-p-クレゾール)、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリス(ノニルフェニル)、フェノチアジン等が挙げられる。重合禁止剤を用いる場合、その添加量は、化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.01モル以上、さらに好ましくは0.05モル以上であり、また、好ましくは1.0モル当量以下である。
化合物(1)と化合物(6)との反応は、化合物(1)、化合物(6)および塩基性化合物、必要に応じて溶剤、添加剤等を混合した状態で行うことができる。
前記反応における条件は、用いる各化合物の種類や反応規模等に応じて適宜決定し得る。
本発明の製造方法の一実施態様において、化合物(1)と化合物(6)との反応温度は、好ましくは0℃~80℃、より好ましくは20℃~60℃である。反応温度が前記範囲内であると、化合物(1)と化合物(6)との反応が進みやすく、穏やかな条件であるためより安全に目的の化合物を得やすい。
本発明の製造方法の一実施態様において、化合物(1)と化合物(6)との反応温度は、好ましくは0℃~80℃、より好ましくは20℃~60℃である。反応温度が前記範囲内であると、化合物(1)と化合物(6)との反応が進みやすく、穏やかな条件であるためより安全に目的の化合物を得やすい。
反応時間は、使用する化合物の種類、配合比率および反応温度等に応じて決定すればよい。反応規模等にもよるが、好ましくは10分~48時間であり、より好ましくは10分~24時間である。本発明において、化合物(1)と化合物(6)との反応時間は、化合物(1)と化合物(6)および塩基性化合物が併存し始めた時点を始点とし、化合物(1)と化合物(6)との反応が停止/終了した時点を終点とする。反応の進行度合いは、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
得られた化合物の構造は、NMRスペクトル、IRスペクトル、マススペクトル等の測定、元素分析等により、同定することができる。
工程(i)で得られる化合物(7)を含む反応混合組成物における化合物(7)の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値は、反応混合組成物に含まれる化合物(1)、化合物(6)および化合物(7)の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満であることが好ましい。反応混合組成物に化合物(7)が面積百分率値において50%を超える量で含まれていると、該反応混合組成物を中間材料として、面積百分率値で50%を超える化合物(2)を含む本発明の混合組成物を得ることができる。工程(i)における化合物(1)と化合物(6)との反応の進行を制御して、得られる反応混合組成物中の化合物(7)の量に加えて、化合物(1)と化合物(6)の量を調整しておくことにより、後述する工程(ii)を経て、高い割合の化合物(2)ととともに、必要量の化合物(1)および/または化合物(3)を含む本発明の混合組成物を得ることができる。反応混合組成物に含まれる化合物(7)の量は、最終的に所望する化合物(2)を含む本発明の混合組成物における化合物(2)の配合割合に応じて適宜決定することができ、例えば55%以上、60%以上、65%以上、または70%以上であってもよく、例えば90%以下、または85%以下であってもよい。例えば、化合物(2)の面積百分率値が75%である混合組成物の中間体として使用し得る反応混合組成物においては、化合物(7)の含有量が、面積百分率値で75%以上であることが好ましい。このような割合で化合物(7)を含む反応混合組成物は、相転移温度の低い本発明の混合組成物を得るための中間材料として好適である。なお、面積百分率値は、本発明の混合組成物において先に説明したのと同様に、液体クロマトグラフィーによって測定されるピーク面積に基づき算出することができる。
工程(i)により得られる化合物(7)を含む反応混合組成物と、式(8):
HOOC-(A2-E2)n-SP2-L2 (8)
で表される化合物(以下、「化合物(8)」ともいう)とを混合し、化合物(7)と化合物(8)とを反応させること(以下、該工程を「工程(ii)」ともいう)により、化合物(2)を含む本発明の混合組成物を製造できる。工程(i)と工程(ii)とは連続して行っても、例えば、工程(i)で得られる反応混合物を一旦保管等した後、工程(i)とは非連続的に工程(ii)を行ってもよい(バッチ式)。工程(i)と工程(ii)とを連続的に行う場合、例えば、精製や取り出し操作を実施する必要がないため、製造効率や作業性の観点で好ましい。また、工程(i)と工程(ii)とを非連続的に行う場合、例えば、工程(i)で生成する不純物について、工程(ii)への持ち込み量を低減させることができるため、高純度の製品取得が可能である観点で好ましい。
HOOC-(A2-E2)n-SP2-L2 (8)
で表される化合物(以下、「化合物(8)」ともいう)とを混合し、化合物(7)と化合物(8)とを反応させること(以下、該工程を「工程(ii)」ともいう)により、化合物(2)を含む本発明の混合組成物を製造できる。工程(i)と工程(ii)とは連続して行っても、例えば、工程(i)で得られる反応混合物を一旦保管等した後、工程(i)とは非連続的に工程(ii)を行ってもよい(バッチ式)。工程(i)と工程(ii)とを連続的に行う場合、例えば、精製や取り出し操作を実施する必要がないため、製造効率や作業性の観点で好ましい。また、工程(i)と工程(ii)とを非連続的に行う場合、例えば、工程(i)で生成する不純物について、工程(ii)への持ち込み量を低減させることができるため、高純度の製品取得が可能である観点で好ましい。
式(8)中のA2、E2、n、SP2およびL2は、それぞれ、上記式(5)中のA2、E2、n、SP2およびL2と同じ意味を表し、最終的に所望する化合物(2)の構造に応じて決定される。
化合物(8)は、その構造に応じて公知の有機合成反応を適宜組み合わせて合成、結合することにより製造し得る。具体的には、例えば、特開2010-31223号等に記載の方法に従い、所望する化合物(8)の構造に対応する構造を有する化合物から調製できる。
反応混合物中の化合物(7)と化合物(8)との反応はエステル化反応であり、好ましくは縮合剤の存在下において行われる。縮合剤の存在下でエステル化反応を行うことにより、エステル化反応を効率よく迅速に行うことができる。
工程(ii)において用いる縮合剤としては、例えば、1-シクロヘキシル-3-(2-モルホリノエチル)カルボジイミドメト-パラ-トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(水溶性カルボジイミド:WSCとして市販)、ビス(2、6-ジイソプロピルフェニル)カルボジイミドおよび、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド等のカルボジイミド化合物、2-メチル-6-ニトロ安息香酸無水物、2,2’-カルボニルビス-1H-イミダゾール、1,1’-オキサリルジイミダゾール、ジフェニルホスフォリルアジド、1-(4-ニトロベンゼンスルフォニル)-1H-1、2、4-トリアゾール、1H-ベンゾトリアゾール-1-イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H-ベンゾトリアゾール-1-イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’-テトラメチル-O-(N-スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、N-(1,2,2,2-テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド、N-カルボベンゾキシスクシンイミド、O-(6-クロロベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート、O-(6-クロロベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2-ブロモ-1-エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、2-クロロ-1,3-ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2-クロロ-1,3-ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェート、2-クロロ-1-メチルピリジニウムアイオダイド、2-クロロ-1-メチルピリジニウム パラ-トルエンスルホネート、2-フルオロ-1-メチルピリジニウム パラ-トルエンスルホネートおよびトリクロロ酢酸ペンタクロロフェニルエステル等が挙げられる。反応性、コストおよび使用し得る溶媒の観点等から、縮合剤としてはジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、ビス(2、6-ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、ビスイソプロピルカルボジイミド、2,2’-カルボニルビス-1H-イミダゾールが好ましい。
化合物(7)と化合物(8)とのエステル化反応における縮合剤の使用量は、化合物(7)や化合物(8)の種類、縮合剤の種類等に応じて適宜決定し得る。例えば、化合物(7)1モルに対して通常1.0~1.5モルである。
また、前記エステル化反応は、触媒の存在下で行ってもよい。触媒としては、N,N-ジメチルアミノピリジン、N,N-ジメチルアニリン、ジメチルアンモニウムペンタフルオロベンゼンスルホナート等が挙げられる。触媒の使用量は、例えば、化合物(7)1モルに対して、好ましくは0.01~0.5モルである。
工程(ii)における化合物(7)と化合物(8)とのエステル化反応は、通常、溶剤中で行われる。溶剤としては、工程(i)における化合物(1)と化合物(6)との反応に用い得るものとして例示したものと同様の溶剤が挙げられる。工程(ii)において使用する溶剤は、工程(i)と同じであっても、異なっていてもよい。反応収率や生産性の観点から、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼン、クロロホルム、ジクロロメタン等の非極性有機溶剤が好ましい。これらの溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
化合物(8)の使用量は、所望する量の化合物(2)を収率よく得やすい観点からは、化合物(7)1モルに対して、好ましくは0.5~2.5モル、より好ましくは0.75~2.0モルであり、さらに好ましくは1.0~1.3モルである。
溶剤の使用量は、特に限定されるものではないが、化合物(7)と化合物(8)との合計1質量部に対して、好ましくは1~100質量部であり、より好ましくは5~70質量部であり、さらに好ましくは10~50質量部である。
工程(ii)におけるエステル化反応の温度は、反応収率や生産性の観点から、好ましくは-20~120℃であり、より好ましくは-20~60℃であり、さらに好ましくは-10~20℃である。また、エステル化反応の時間は、反応収率や生産性の観点から、好ましくは1分~72時間であり、より好ましくは1~48時間であり、さらに好ましくは1~24時間である。本発明において、化合物(7)と化合物(8)との反応時間は、化合物(7)と化合物(8)とが併存し始めた時点を始点とし、化合物(7)と化合物(8)との反応が停止/終了した時点を終点とする。反応の進行度合いは、高速液体クロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
得られた化合物の構造は、NMRスペクトル、IRスペクトル、マススペクトル等の測定、元素分析等により、同定することができる。反応終了後、必要に応じて、例えば、濾過、中和、抽出、水洗等の後処理、蒸留や結晶化等の単離処理等の有機合成化学において採用し得る処理、操作を施すことにより、液晶化合物の混合物として、化合物(2)を含む本発明の混合組成物を得ることができる。このようにして得られる混合組成物に、先に記載したような有機溶剤、光重合開始剤等の必要な成分を加えたものを、位相差フィルム形成用の混合組成物として用いることができる。
<位相差フィルム>
本発明の混合組成物は、相転移温度が低いため、本発明の混合組成物を用いることにより、液晶化合物が本来発現し得る光学特性を低下させることなく低温下で製膜化することが可能となり、優れた光学特性を有する液晶硬化膜が得られやすい。したがって、本発明は、本発明の混合組成物の硬化物であって、該混合組成物中の液晶化合物が配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜を含む位相差フィルムにも関する。前記混合組成物の硬化物から構成される位相差フィルムは、用いる液晶化合物が本来発揮し得る光学特性を十分に発現することができ、高い光学性能を有する位相差フィルムとなり得る。
本発明の混合組成物は、相転移温度が低いため、本発明の混合組成物を用いることにより、液晶化合物が本来発現し得る光学特性を低下させることなく低温下で製膜化することが可能となり、優れた光学特性を有する液晶硬化膜が得られやすい。したがって、本発明は、本発明の混合組成物の硬化物であって、該混合組成物中の液晶化合物が配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜を含む位相差フィルムにも関する。前記混合組成物の硬化物から構成される位相差フィルムは、用いる液晶化合物が本来発揮し得る光学特性を十分に発現することができ、高い光学性能を有する位相差フィルムとなり得る。
本発明の位相差フィルムを構成する液晶硬化膜は、配向状態の化合物(2)のホモポリマーと、化合物(1)および/または化合物(3)のホモポリマーとから構成されていてもよく、また、化合物(2)並びに化合物(1)および/または化合物(3)の混合物の配向状態における共重合体から構成されていてもよい。重合反応が容易であり、均一な液晶硬化膜を得やすいため、本発明の位相差フィルムを構成する液晶硬化膜は、化合物(2)並びに化合物(1)および/または化合物(3)の混合物の配向状態における共重合体から構成されていることが好ましい。
本発明の一態様において、本発明の位相差フィルムは、本発明の混合組成物の硬化物であり、下記式(a)、(b)および(c)で表される光学特性を満たすことが好ましい。このような液晶硬化膜は、通常、化合物(2)並びに化合物(1)および/または化合物(3)が該液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向した状態で硬化してなる硬化物(以下、「水平配向液晶硬化膜」ともいう)である。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (a)
1.00≦Re(650)/Re(550) (b)
100nm≦Re(550)≦180nm (c)
〔式中、Re(λ)は液晶硬化膜の波長λnmにおける面内位相差値を表し、Re=(nx(λ)-ny(λ))×dである(dは液晶硬化膜の厚みを表し、nxは、液晶硬化膜が形成する屈折率楕円体において、液晶硬化膜の平面に平行な方向の波長λnmにおける主屈折率を表し、nyは、液晶硬化膜が形成する屈折率楕円体において、液晶硬化膜の平面に対して平行であり、且つ、前記nxの方向に対して直交する方向の波長λnmにおける屈折率を表す)。〕
Re(450)/Re(550)≦1.00 (a)
1.00≦Re(650)/Re(550) (b)
100nm≦Re(550)≦180nm (c)
〔式中、Re(λ)は液晶硬化膜の波長λnmにおける面内位相差値を表し、Re=(nx(λ)-ny(λ))×dである(dは液晶硬化膜の厚みを表し、nxは、液晶硬化膜が形成する屈折率楕円体において、液晶硬化膜の平面に平行な方向の波長λnmにおける主屈折率を表し、nyは、液晶硬化膜が形成する屈折率楕円体において、液晶硬化膜の平面に対して平行であり、且つ、前記nxの方向に対して直交する方向の波長λnmにおける屈折率を表す)。〕
水平配向液晶硬化膜が式(a)および(b)を満たす場合、当該水平配向液晶硬化膜は、短波長での面内位相差値が長波長での面内位相差値よりも小さくなる、いわゆる逆波長分散性を示す。逆波長分散性が向上し、位相差フィルムの光学特性がより向上することから、Re(450)/Re(550)は、好ましくは0.70以上、より好ましくは0.72以上、さらに好ましくは0.75以上であり、また、好ましくは0.90以下、より好ましくは0.87以下、さらに好ましくは0.85以下、特に好ましくは0.83以下である。また、Re(650)/Re(550)は、好ましくは1.00以上、より好ましくは1.01以上であり、さらに好ましくは1.02以上である。
上記面内位相差値は、水平配向液晶硬化膜の厚みdによって調整することができる。面内位相差値は、上記式Re(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×dによって決定されることから、所望の面内位相差値(Re(λ):波長λ(nm)における水平配向液晶硬化膜の面内位相差値)を得るには、3次元屈折率と膜厚dとを調整すればよい。
また、水平配向液晶硬化膜が式(3)を満たす場合、該水平配向液晶硬化膜を含む位相差フィルムはλ/4板として機能し、該液晶硬化膜を含む位相差フィルムを備える楕円偏光板を光学ディスプレイ等に適用した場合の正面反射色相の向上効果(着色を抑制させる効果)に優れる。面内位相差値のより好ましい範囲は120nm≦Re(550)≦170nmであり、さらに好ましい範囲は130nm≦Re(550)≦150nmである。
本発明の位相差フィルムは、例えば、
本発明の混合組成物の塗膜を形成し、該塗膜を乾燥し、かつ、該混合組成物中の化合物(2)を含む重合性液晶化合物(以下、混合組成物中に含まれる液晶硬化膜を構成し得る化合物をまとめて単に「重合性液晶化合物」ともいう)を配向させる工程、および、
配向状態を保持したまま光照射により前記重合性液晶化合物を重合させ、液晶硬化膜を形成する工程
を含む方法により製造することができる。
本発明の混合組成物の塗膜を形成し、該塗膜を乾燥し、かつ、該混合組成物中の化合物(2)を含む重合性液晶化合物(以下、混合組成物中に含まれる液晶硬化膜を構成し得る化合物をまとめて単に「重合性液晶化合物」ともいう)を配向させる工程、および、
配向状態を保持したまま光照射により前記重合性液晶化合物を重合させ、液晶硬化膜を形成する工程
を含む方法により製造することができる。
混合組成物の塗膜は、基材上または配向膜上などに混合組成物を塗布することにより形成することができる。基材としては、ガラス基材や樹脂フィルム基材等の当該分野において公知の基材を適宜選択して使用し得る。また、配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜および表面に凹凸パターンや複数の溝を有するグルブ配向膜、配向方向に延伸してある延伸フィルム等の、光学フィルム(特に位相差フィルム)の作製に一般的に用いられる配向膜を適宜選択して使用し得る。
混合組成物を基材等に塗布する方法としては、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法などの塗布法、フレキソ法などの印刷法等の公知の方法が挙げられる。
次いで、溶剤を乾燥等により除去することにより、乾燥塗膜が形成される。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。この際、混合組成物から得られた塗膜を加熱することにより、塗膜から溶剤を乾燥除去させるとともに、重合性液晶化合物を塗膜平面に対して所望の方向(例えば、水平または垂直方向)に配向させることができる。塗膜の加熱温度は、用いる重合性液晶化合物および塗膜を形成する基材等の材質などを考慮して適宜決定し得るが、重合性液晶化合物を液晶相状態へ相転移させるために、通常、液晶相転移温度以上の温度であることが必要である。混合組成物に含まれる溶剤を除去しながら、重合性液晶化合物を所望の配向状態とするため、例えば、前記混合組成物に含まれる重合性液晶化合物の液晶相転移温度(スメクチック相転移温度またはネマチック相転移温度)程度以上の温度まで加熱することができる。
本発明の混合組成物は、少なくとも化合物(2)と、化合物(1)および/または化合物(3)を含んでおり、通常、それぞれ単独の化合物が液晶相へ転移する温度よりも低い温度で液晶相へ転移することができる。このため、本発明の混合組成物を用いた位相差フィルムの製造においては、優れた光学特性を有する位相差フィルムが得られるのみならず、熱エネルギーの過剰な消費を抑えることができ、生産効率を向上させることができる。また、比較的低い温度での加熱により液晶相転移を行えることにより、混合組成物を塗布する支持基材の選択肢が広がるといった利点もある。
加熱時間は、加熱温度、含まれる重合性液晶化合物の種類、溶剤の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得るが、通常、15秒~10分であり、好ましくは0.5~5分である。
塗膜からの溶剤の除去は、混合組成物に含まれる液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱と同時に行ってもよいし、別途で行ってもよいが、生産性向上の観点から同時に行うことが好ましい。重合性液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱を行う前に、混合組成物から得られた塗膜中に含まれる重合性液晶化合物が重合しない条件で塗膜中の溶剤を適度に除去させるための予備乾燥工程を設けてもよい。かかる予備乾燥工程における乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられ、該乾燥工程における乾燥温度(加熱温度)は、用いる重合性液晶化合物の種類、溶剤の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得る。
次いで、得られた乾燥塗膜において、重合性液晶化合物の配向状態を保持したまま、光照射により重合性液晶化合物を重合させることにより、所望の配向状態で存在する重合性液晶化合物の重合体である液晶硬化膜が形成される。本発明の混合組成物は、重合性液晶化合物に対する損傷を抑えながら、高強度の紫外線等の光照射により高度に重合させることが可能であるため、重合方法としては、通常、光重合法が用いられる。光重合において、乾燥塗膜に照射する光としては、当該乾燥塗膜に含まれる重合開始剤の種類、重合性液晶化合物の種類およびその量に応じて適宜選択される。その具体例としては、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線およびγ線からなる群より選択される1種以上の光や活性電子線が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点や、光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって、光重合可能なように、混合組成物に含有される重合性液晶化合物や重合開始剤の種類を選択しておくことが好ましい。また、重合時に、適切な冷却手段により乾燥塗膜を冷却しながら光照射することで、重合温度を制御することもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性液晶化合物の重合を実施すれば、基材として比較的耐熱性が低いものを用いたとしても、適切に液晶硬化膜を形成できる。また、光照射時の熱による不具合(基材の熱による変形等)が発生しない範囲で重合温度を高くすることにより重合反応を促進することも可能である。光重合の際、マスキングや現像を行うなどによって、パターニングされた硬化膜を得ることもできる。
前記活性エネルギー線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザー、波長範囲380~440nmを発光するLED光源、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。
紫外線照射強度は、通常、10~3,000mW/cm2である。紫外線照射強度は、好ましくは光重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度である。光を照射する時間は、通常0.1秒~10分であり、好ましくは0.1秒~5分、より好ましくは0.1秒~3分、さらに好ましくは0.1秒~1分である。このような紫外線照射強度で1回または複数回照射すると、その積算光量は、10~3,000mJ/cm2、好ましくは50~2,000mJ/cm2、より好ましくは100~1,000mJ/cm2である。
液晶硬化膜の厚みは、適用される表示装置等に応じて適宜選択できる。好ましくは0.2~3μm、より好ましくは0.2~2μmである。
<円偏光板>
本発明は、本発明の位相差フィルムを含む円偏光板を包含する。本発明の円偏光板は、通常偏光フィルムを含む。
偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルムであり、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムや吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。このような偏光フィルムとして、例えば、特開2013-33249号、特開2013-200445号等に記載されるような、円偏光板に用いられる公知の偏光フィルムを用いることができる。
本発明は、本発明の位相差フィルムを含む円偏光板を包含する。本発明の円偏光板は、通常偏光フィルムを含む。
偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルムであり、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムや吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。このような偏光フィルムとして、例えば、特開2013-33249号、特開2013-200445号等に記載されるような、円偏光板に用いられる公知の偏光フィルムを用いることができる。
本発明の円偏光板は、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとを含んで構成されるものであり、例えば、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとを接着剤層または粘着剤層等を介して積層させることにより本発明の円偏光板を得ることができる。本発明の一態様において、本発明の位相差フィルムと偏光フィルムとを積層する場合、位相差フィルムを構成する液晶硬化膜の遅相軸(光軸)と偏光フィルムの吸収軸との成す角が45±5°となるように積層することが好ましい。
本発明の円偏光板は、従来の一般的な円偏光板、または偏光フィルムおよび位相差フィルムが備えるような構成を有していてよい。そのような構成としては、例えば、画像表示装置を構成する表示素子等に円偏光板を貼合するための粘着剤層(シート)、偏光フィルムや位相差フィルムの表面を傷や汚れから保護する目的で用いられるプロテクトフィルム等が挙げられる。
本発明の円偏光板は、さまざまな表示装置に用いることができる。
表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、フレキシブル画像表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FED)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置)および圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置および投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に本発明の円偏光板は有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置および無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に好適に用いることができる。これらの表示装置(光学ディスプレイ)は、光学特性に優れる本発明の円偏光板を備えることにより、良好な画像表示特性を発現することができる。
表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、フレキシブル画像表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FED)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置)および圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置および投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に本発明の円偏光板は有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置および無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に好適に用いることができる。これらの表示装置(光学ディスプレイ)は、光学特性に優れる本発明の円偏光板を備えることにより、良好な画像表示特性を発現することができる。
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。尚、例中の「%」および「部」は、特記ない限り、それぞれ質量%および質量部を意味する。
各化合物の分析に用いるHPLC測定は、各化合物に由来するピークを分離できる限りいずれの条件で行ってもよい。HPLC測定条件の一例を以下に示す。
(測定条件)
測定装置:HPLC LC-10AT(島津製作所製)
カラム:L-Column ODS(内径3.0mm、長さ150mm、粒径3μm)
温度:40℃
移動相A:0.1%(v/v)-TFA/水
移動相B:0.1%(v/v)-TFA/アセトニトリル
グラジエント:0min 50%-B
30min 100%-B
60min 100%-B
60.01min 50%-B
75min 50%-B
流速:0.5mL/min
注入量:5μL
検出波長:350nm
(測定条件)
測定装置:HPLC LC-10AT(島津製作所製)
カラム:L-Column ODS(内径3.0mm、長さ150mm、粒径3μm)
温度:40℃
移動相A:0.1%(v/v)-TFA/水
移動相B:0.1%(v/v)-TFA/アセトニトリル
グラジエント:0min 50%-B
30min 100%-B
60min 100%-B
60.01min 50%-B
75min 50%-B
流速:0.5mL/min
注入量:5μL
検出波長:350nm
実施例で使用した塩基性化合物のイオン化定数(pKa)は、pH特性溶解度法で測定した。
1.混合組成物の調製
(1)実施例1
以下の方法に従い、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物1を得た。
(1)実施例1
以下の方法に従い、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物1を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2010-31223号)を参考に合成した化合物(1a)28.7g、DMAP(N,N-ジメチルアミノピリジン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.5g(化合物(6a)1モルに対して約0.3モル)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびテトラヒドロフラン(林純薬(株)製)50gを添加して混合し、これらを50℃で4時間反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン溶液を濃縮乾固した後、トルエン(ナカライテスク製)50gを添加し、化合物(7a)を含む反応混合組成物1を得た。
得られた反応混合組成物1中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=9.5:29.7:61.2であった。
得られた反応混合組成物1中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=9.5:29.7:61.2であった。
次いで、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)6.8gを添加し、滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)2.9gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるトルエンの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物1を15.0g得た。
得られた混合組成物1中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(P1-1):化合物(P2-1):化合物(P3-1)=9.5:61.2:29.4であった。なお、化合物(P1-1)および化合物(P2-1)は液晶化合物であり、化合物(P3-1)は非液晶化合物であった。
得られた混合組成物1中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(P1-1):化合物(P2-1):化合物(P3-1)=9.5:61.2:29.4であった。なお、化合物(P1-1)および化合物(P2-1)は液晶化合物であり、化合物(P3-1)は非液晶化合物であった。
(2)実施例2
以下の方法に従い、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物2を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2010-31223号)を参考に合成した化合物(1a)28.7g、DBU(ジアザビシクロウンデセン、東京化成(株)製)0.5g(化合物(6a)1モルに対して約0.2モル)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびテトラヒドロフラン(林純薬(株)製)50gを添加して混合し、これらを50℃で24時間反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン溶液を濃縮乾固した後、トルエン(ナカライテスク製)50gを添加し、化合物(7a)を含む反応混合組成物2を得た。
得られた反応混合組成物2中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=0.0:21.8:78.2であった。
以下の方法に従い、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物2を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2010-31223号)を参考に合成した化合物(1a)28.7g、DBU(ジアザビシクロウンデセン、東京化成(株)製)0.5g(化合物(6a)1モルに対して約0.2モル)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびテトラヒドロフラン(林純薬(株)製)50gを添加して混合し、これらを50℃で24時間反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン溶液を濃縮乾固した後、トルエン(ナカライテスク製)50gを添加し、化合物(7a)を含む反応混合組成物2を得た。
得られた反応混合組成物2中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=0.0:21.8:78.2であった。
次いで、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)6.8gを添加し、滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)2.9gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるトルエンの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物2を15.0g得た。
得られた混合組成物2中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、(P1-1):(P2-1):(P3-1)=0.0:78.2:21.8であった。
得られた混合組成物2中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、(P1-1):(P2-1):(P3-1)=0.0:78.2:21.8であった。
(3)実施例3
以下の方法に従い、化合物(P1-1)および化合物(P2-1)を含む混合組成物3を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2010-31223号)を参考に合成した化合物(1a)10.3g、DBU(ジアザビシクロウンデセン、東京化成(株)製)0.5g(化合物(6a)1モルに対して約0.2モル)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびテトラヒドロフラン(林純薬(株)製)50gを添加して混合し、これらを50℃で24時間反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン溶液を濃縮乾固した後、トルエン(ナカライテスク製)50gを添加し、化合物(7a)を含む反応混合組成物3を得た。
得られた反応混合組成物3中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=22.4:0.0:77.6であった。
以下の方法に従い、化合物(P1-1)および化合物(P2-1)を含む混合組成物3を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2010-31223号)を参考に合成した化合物(1a)10.3g、DBU(ジアザビシクロウンデセン、東京化成(株)製)0.5g(化合物(6a)1モルに対して約0.2モル)、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびテトラヒドロフラン(林純薬(株)製)50gを添加して混合し、これらを50℃で24時間反応させた。反応終了後、テトラヒドロフラン溶液を濃縮乾固した後、トルエン(ナカライテスク製)50gを添加し、化合物(7a)を含む反応混合組成物3を得た。
得られた反応混合組成物3中の化合物(6a)、化合物(1a)および化合物(7a)の面積比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(6a):化合物(1a):化合物(7a)=22.4:0.0:77.6であった。
次いで、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)6.8gを添加し、滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)2.9gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるトルエンの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P1-1)および化合物(P2-1)を含む混合組成物3を15.0g得た。
得られた混合組成物3中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(P1-1):化合物(P2-1):化合物(P3-1)=22.4:77.6:0.0であった。
得られた混合組成物3中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、化合物(P1-1):化合物(P2-1):化合物(P3-1)=22.4:77.6:0.0であった。
(4)比較例1
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)9.5g、DMAP(N,N-ジメチルアミノピリジン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびクロロホルム(ナカライテスク製)50gを添加した。滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)4.0gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるトルエンの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P3-1)を含む組成物4を15.0g得た。
得られた組成物4に、化合物(2)に相当する化合物は含まれていなかった。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)9.5g、DMAP(N,N-ジメチルアミノピリジン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびクロロホルム(ナカライテスク製)50gを添加した。滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)4.0gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるトルエンの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P3-1)を含む組成物4を15.0g得た。
得られた組成物4に、化合物(2)に相当する化合物は含まれていなかった。
(5)比較例2
以下の方法に従い、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物5を得た。
以下の方法に従い、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物5を得た。
ジムロート冷却管および温度計を設置した300mL-四ツ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(6a)5.0g、特許文献(特開2016-53149号)を参考に合成した化合物(8a)2.5g、特許文献(特開2010-031223)を参考に合成した化合物(8b)7.3g、DMAP(N,N-ジメチルアミノピリジン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、BHT(ジブチルヒドロキシトルエン、富士フィルム和光純薬(株)製)0.2g、およびクロロホルム(ナカライテスク製)50gを添加した。滴下漏斗を用いてIPC(ジイソプロピルカルボジイミド、富士フィルム和光純薬(株)製)4.0gをさらに添加し、これらを0℃で一晩反応させた。反応終了後、濾過により不溶成分を除去した。該溶液に含まれるクロロホルムの質量に対して3倍の質量のメタノール(富士フィルム和光純薬(株)製)150gに滴下し、固体を析出させた。続いて、析出した固体を濾過により取り出し、10gのメタノールで3回洗浄した後、30℃で減圧乾燥することにより、化合物(P1-1)、化合物(P2-1)および化合物(P3-1)を含む混合組成物5を15.0g得た。
得られた混合組成物5中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、(P1-1):(P2-1):(P3-1)=3.1:36.4:60.4であった。
得られた混合組成物5中の化合物(P1-1)、化合物(P2-1)、化合物(P3-1)の比を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、(P1-1):(P2-1):(P3-1)=3.1:36.4:60.4であった。
2.混合組成物の評価
(1)相転移温度の測定
相転移温度は、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡や、示差走査熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)等を用いて測定することができる。具体的には、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡(LEXT、オリンパス社製)を用いて、以下に従い測定した。
上記で得られた混合組成物1~5を、それぞれ、バイアル管に1g量り取り、さらに2gのクロロホルムを加え溶解させた。得られた溶液を、ラビング処理を施したPVA配向膜付きのガラス基板に塗布し、乾燥させた。この基盤を冷却加熱装置(ジャパンハイテック社製「LNP94-2」)にのせて室温から180℃まで昇温させた後、室温まで冷却した。温度変化時の様子を偏光顕微鏡(LEXT、オリンパス社製)で観察し、ネマチック相となる温度を測定し、ネマチック相転移温度とした。結果を表2に示す。
(1)相転移温度の測定
相転移温度は、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡や、示差走査熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)等を用いて測定することができる。具体的には、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡(LEXT、オリンパス社製)を用いて、以下に従い測定した。
上記で得られた混合組成物1~5を、それぞれ、バイアル管に1g量り取り、さらに2gのクロロホルムを加え溶解させた。得られた溶液を、ラビング処理を施したPVA配向膜付きのガラス基板に塗布し、乾燥させた。この基盤を冷却加熱装置(ジャパンハイテック社製「LNP94-2」)にのせて室温から180℃まで昇温させた後、室温まで冷却した。温度変化時の様子を偏光顕微鏡(LEXT、オリンパス社製)で観察し、ネマチック相となる温度を測定し、ネマチック相転移温度とした。結果を表2に示す。
(2)光学特性の評価
(i)重合性液晶組成物の調製
バイアル管に、混合組成物1~5を投入し、表1に記載の組成に従い、光重合開始剤、レベリング剤、重合禁止剤および溶剤を仕込み、カルーセルを用いて80℃で30分撹拌し、重合性液晶組成物1を得た。
なお、表1に示す光重合開始剤、レベリング剤および重合禁止剤の量は、実施例1で得た混合組成物100質量部に対する仕込み量である。また、溶剤の配合量は、組成物の質量%が溶液全量に対して13%となるように設定した。
(i)重合性液晶組成物の調製
バイアル管に、混合組成物1~5を投入し、表1に記載の組成に従い、光重合開始剤、レベリング剤、重合禁止剤および溶剤を仕込み、カルーセルを用いて80℃で30分撹拌し、重合性液晶組成物1を得た。
なお、表1に示す光重合開始剤、レベリング剤および重合禁止剤の量は、実施例1で得た混合組成物100質量部に対する仕込み量である。また、溶剤の配合量は、組成物の質量%が溶液全量に対して13%となるように設定した。
重合開始剤:2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(イルガキュア369;BASFジャパン社製)
レベリング剤:ポリアクリレート化合物(BYK-361N;ビックケミージャパン製)
重合禁止剤:BHT(和光純薬工業(株)製)
溶剤:N-メチルピロリドン(NMP;関東化学(株)製)
レベリング剤:ポリアクリレート化合物(BYK-361N;ビックケミージャパン製)
重合禁止剤:BHT(和光純薬工業(株)製)
溶剤:N-メチルピロリドン(NMP;関東化学(株)製)
(ii)光学フィルムの作製
〔光配向膜形成用組成物の調製〕
下記成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
次の式で示される光配向性材料(5部):
(数平均分子量:約28000)
溶剤(95部):シクロペンタノン
〔光配向膜形成用組成物の調製〕
下記成分を混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、光配向膜形成用組成物を得た。
次の式で示される光配向性材料(5部):
溶剤(95部):シクロペンタノン
〔光学フィルム(位相差フィルム)の製造〕
以下のようにして光学フィルムを製造した。シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF-14、日本ゼオン株式会社製)を、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、前記光配向膜形成用組成物をバーコーター塗布した。80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施した。得られた配向膜の膜厚をレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
以下のようにして光学フィルムを製造した。シクロオレフィンポリマーフィルム(COP)(ZF-14、日本ゼオン株式会社製)を、コロナ処理装置(AGF-B10、春日電機株式会社製)を用いて出力0.3kW、処理速度3m/分の条件で1回処理した。コロナ処理を施した表面に、前記光配向膜形成用組成物をバーコーター塗布した。80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-7;ウシオ電機株式会社製)を用いて、100mJ/cm2の積算光量で偏光UV露光を実施した。得られた配向膜の膜厚をレーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス株式会社製)で測定したところ、100nmであった。
重合性液晶組成物1を配向膜上にスピンコーターを用いて塗布し、120℃で1分間乾燥した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB―15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長:365nm、波長365nmにおける積算光量:1000mJ/cm2)することにより光学フィルムを作製した。上記で作製した光学フィルムを測定試料とし、測定機(王子計測機器社製「KOBRA-WR」)を用いて、波長450nmおよび波長550nmの光に対する正面位相差値を測定して、Re(450)/Re(550)を算出した。結果を表2に示す。
上記と同様にして、混合組成物2~5についても重合性液晶組成物2~5を調製して、光学フィルムを作製し、それぞれ光学特性を評価した。結果を表2に示す。
Claims (14)
- 下記式(2)で表される化合物と、式(1)で表される化合物および式(3)で表される化合物のうちの少なくとも1つとを含む混合組成物であって、式(2)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(2)で表される化合物および式(3)で表される化合物の面積値の合計に基づいて、50%を超え95%未満である、混合組成物。
A-Ar-A (1)
A-Ar-B (2)
B-Ar-B (3)
[式(1)および式(2)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(2)および式(3)中のBは、下記式(5):
*-D2-(A2-E2)n-SP2-L2 (5)
で表され、
式(4)および式(5)中、
*は式(1)、式(2)または式(3)中のArとの結合位置を表し、
mおよびnは、それぞれ独立に1以上の整数を表し、かつ、mとnとは互いに異なり、
D1およびD2は、それぞれ独立に、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1およびE2は、それぞれ独立に、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるE2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1およびA2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上の整数である場合、複数あるA2は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1およびSP2は、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1およびL2は、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、L1およびL2の少なくとも一方は重合性基であり、
式(1)~(3)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
〔式(Ar-1)~(Ar-6)中、
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
〔式(Y3-1)中、
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。] - 式(4)中のmおよび式(5)中のnの一方が1であり、他方が2である、請求項1に記載の混合組成物。
- 式(4)中のA1および式(5)中のA2が、それぞれ独立に、1,4-シクロヘキサンジイル基または1,4-フェニレンジイル基である、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 式(4)中、mが1であり、かつ、A1が1,4-シクロヘキサンジイル基である、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 式(5)中、nが1であり、かつ、A2が1,4-シクロヘキサンジイル基である、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 式(4)中のL1および式(5)中のL2が、それぞれ、アクリロイルオキシ基である、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 式(1)~(3)中のArが、式(Ar-1)、式(Ar-3)および式(Ar-4)のいずれかで表される基である、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 光重合開始剤をさらに含む、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 有機溶剤をさらに含む、請求項1または2に記載の混合組成物。
- 請求項1に記載の混合組成物の硬化物を含む位相差フィルム。
- 請求項10に記載の位相差フィルムを含む円偏光板。
- 式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを、塩基性化合物の存在下で反応させて、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物を得る工程を含み、前記反応混合物における式(7)で表される化合物の液体クロマトグラフィーで測定した面積百分率値が、反応混合組成物に含まれる式(1)で表される化合物、式(6)で表される化合物および式(7)で表される化合物の面積値の合計に基づいて50%を超え95%未満である、式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物の製造方法。
A-Ar-A (1)
HO-Ar-OH (6)
A-Ar-OH (7)
[式(1)および式(7)中のAは、下記式(4):
*-D1-(A1-E1)m-SP1-L1 (4)
で表され、
式(4)中、*は式(1)または式(7)中のArとの結合位置を表し、
mは1以上の整数を表し、
D1は、-C(=O)-O-または-O-C(=O)-を表し、
E1は、単結合、または、-CO-、-O-、-S-、-C(=S)-、-CR1R2-、-CR3=CR4-、-NR5-、若しくは、これらの2以上の組み合わせからなる2価の連結基を表し、R1~R5は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるE1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
A1は、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の芳香族炭化水素基、または、置換基を有していてもよい炭素数6以上の2価の脂環式炭化水素基を表し、mが2以上の整数である場合、複数あるA1は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、
SP1は、単結合、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルケニレン基、炭素数2~20の直鎖状もしくは分岐状のアルキニレン基、または、前記アルキレン基、前記アルケニレン基および前記アルキニレン基を構成する-CH2-の1以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは置換基を表し、
L1は、1価の有機基を表し、
式(1)、式(6)および式(7)中のArは、下記式(Ar-1)~(Ar-6)のいずれかで表される基である:
〔式(Ar-1)~(Ar-6)中、
*は、D1またはD2との結合部を表す;
Q1は-S-、-O-または-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表し、
Q2は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
W1およびW2は、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR6-を表し、R6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基を表す;
Y1は炭素数1~6のアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表し、
Y2はCN基または置換基を有してもよい炭素数1~12のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルキル基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-O-CO-または-CO-O-で置換されていてもよい;
Z1、Z2およびZ3は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、Z1およびZ2は、互いに結合して芳香環または芳香族複素環を形成してもよく、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Z4は、炭素数2~20の脂肪族炭化水素基またはアルコキシ基、炭素数3~20の脂環式炭化水素基、1価の炭素数6~20の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR6R7または-SR6を表し、R6およびR7は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す;
Axは芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、Ayは水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~6のアルキル基、または芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表し、AxとAyは結合して環を形成してもよい;
Y3およびY4は、それぞれ独立して、下記式(Y3-1):
〔式(Y3-1)中、
RY1は水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、該アルキル基は、1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、置換基X3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、または、1個の-CH2-または隣接していない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-または-C≡C-に置き換えられてもよい炭素数1~20の直鎖状または分岐状アルキル基を表し、該アルキル基中の任意の水素原子はフッ素原子に置換されてもよく、或いは、-B31-F31-P31で表される基であってもよく(ここで、B31は、-CR8R9-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CO-NR8-、-NR8-CO-、-O-CH2-、-CH2-O-、-S-CH2-、-CH2-S-または単結合を表し、R8およびR9は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し;F31は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、-OR10またはハロゲン原子で置換されていてもよく、R10は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH2-は、-O-または-CO-で置き換わっていてもよく;P31は、水素原子または重合性基を表す)、
U1は、芳香族炭化水素基を有する炭素数2~30の有機基を表し、該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよく、芳香族炭化水素基は、1つ以上の前記置換基X3によって置換されていてもよい;
T1は、-O-、-S-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NU2-、-N=CU2-、-CO-NU2-、-OCO-NU2-またはO-NU2-を表し、U2は水素原子、炭素数1~20のアルキル基、炭素数3~12のシクロアルキル基、炭素数3~12のシクロアルケニル基、芳香族炭化水素基(該芳香族炭化水素基の任意の炭素原子はヘテロ原子に置換されていてもよい)を有する炭素数2~30の有機基、または(E31-A31)q-B31-F31-P31を表し、該アルキル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基および芳香族炭化水素基はそれぞれ、無置換であるかまたは1つ以上の置換基X3によって置換されていてもよく、該アルキル基は該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基によって置換されていてもよく、該アルキル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に、-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-または-C≡C-に置き換えられてもよく、該シクロアルキル基またはシクロアルケニル基中の1個の-CH2-または隣接していない2個以上の-CH2-は、それぞれ独立に-O-、-CO-、-COO-、-OCO-またはO-CO-O-に置き換えられてもよく、E31は前記B31と同様に定義され、A31は、炭素数3~16の2価の脂環式炭化水素基または炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基および該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、-R11、-OR12、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、R11は、水素原子、フッ素原子または炭素数1~4のアルキル基を表し、R12は炭素数1~4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよく、B31、F31およびP31は、それぞれ、前記B31、F31およびP31と同じ意味を有し、qは0~4の整数を表し、E31および/またはA31が複数存在する場合は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、U1とU2とが結合して環を構成していてもよい〕
から選ばれる基を表す。] - イオン化定数(pKa)が7以上である塩基性化合物の存在下で、式(1)で表される化合物と式(6)で表される化合物とを反応させる、請求項12に記載の製造方法。
- 請求項12に記載の製造方法により得られる式(7)で表される化合物を含む反応混合組成物と、式(8):
HOOC-(A2-E2)n-SP2-L2 (8)
[式(8)中、A2、E2、n、SP2およびL2は、それぞれ、式(5)中のA2、E2、n、SP2およびL2と同じ意味を表す]
で表される化合物とを混合し、式(7)で表される化合物と式(8)で表される化合物とを反応させて式(2)で表される化合物を生成することを含む、請求項1に記載の混合組成物の製造方法。
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