JP6343914B2 - 化合物、重合体、液晶配向膜、液晶表示素子、及び光学異方体 - Google Patents
化合物、重合体、液晶配向膜、液晶表示素子、及び光学異方体 Download PDFInfo
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- 0 CC(C(OCCCCCCCCCCOc(cc1)ccc1C(Oc(ccc(C(CC(OCCOC)=O)=*)c1)c1OC)=O)=O)=C Chemical compound CC(C(OCCCCCCCCCCOc(cc1)ccc1C(Oc(ccc(C(CC(OCCOC)=O)=*)c1)c1OC)=O)=O)=C 0.000 description 2
Description
<1>下記一般式(I)又は(II)で表される化合物。
[上記一般式(I)又は(II)中、Lは重合性基を表し、
Spはスペーサー基であり、炭素原子数6〜12個のアルキレンオキサイド基又は−(CH2)m−(mは、8〜12の整数)を表し、
Qは、直接結合、−O−、−CO−O−又は−O−CO−を表し、
Aは、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる官能基を含む構造を表し、官能基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
sは、0〜4の整数を表し、sが2〜4を表す場合は、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、アルキル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、アルキル基中に1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−O−、−O−CO−又は−CH=CH−で置き換えられていてもよく、
Mは、下記一般式(IIa)、下記一般式(IIb)又は下記一般式(IIc)
(式中、破線は炭素原子への結合を表し、
R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1〜30のアルキル基を表し、
R1及びR2中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−で置き換えられていてもよく、R1及びR2中に存在する水素原子は、炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよく、
環C1、環C2及び環C3はそれぞれ互いに独立して、
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基によって置換されていてもよく、
Z1a及びZ1bはそれぞれ互いに独立して、単結合、−(CH2)v−、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−OC−、−NR7−、−CO−NR7−、−NR7−CO−、−(CH2)u−O−、−O−(CH2)u−、−(CH2)u−NR7−又は−NR7−(CH2)u−であり、その際にR7は水素原子又は低級アルキル基を意味し;vは1〜4の整数を意味し;uは1〜3の整数であり、
i及びjはそれぞれ互いに独立して、0又は1である。)を表す。
[式中、破線は酸素原子又は窒素原子への結合を表し、
W1は、メチレン基(この基中に存在する水素原子は炭素原子数1〜5のアルキル基で置換されていてもよい)、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、アルキル基中に存在する水素原子はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていてもよく、
R4は、炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、アルキレン基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は2個以上の互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−又は−NCH3−で置き換えられていてもよい。]
(式中、破線はSpへの結合を表し、R30は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を表し、R31は、水素原子、塩素原子、メチル基又はフェニル基を表し、R32は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
(式中、破線はSpへの結合を表し、R30及びR31は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、R32は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。)
[式中、左端の破線はQへの結合を表し、右端の破線は炭素原子への結合を表し、
A1、A2及びA3は、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、該基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、これらの置換基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR6−、−NR6−CO−、−CO−NR6−、−NR6−CO−O−、−O−CO−NR6−、−NR6−CO−NR6−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、R6は、それぞれ独立して水素又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
p、q、rはそれぞれ0〜4の整数を表し、p+q+r=sである。]
A2はトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、又は1,4−フェニレン基のいずれかの基を表し、いずれかの基中に存在する1個以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z2は単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−のいずれかの基を表し、いずれかの基中に1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられていてもよく、
qが1を表す、上記<7>に記載の化合物。
(式中、L1はL由来の基を表し、Sp、Q、A、X、Y、M及びsは、一般式(I)又は(II)と同様に定義される。)
Spはスペーサー基であり、炭素原子数6〜12個のアルキレンオキサイド基又は−(CH2)m−(mは、8〜12の整数)を表し、
Qは、直接結合、−O−、−CO−O−又は−O−CO−を表し、
Aは、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる官能基を含む構造を表し、官能基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
sは、0〜4の整数を表し、sが2〜4を表す場合は、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、アルキル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、アルキル基中に1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−O−、−O−CO−又は−CH=CH−で置き換えられていてもよく、
Mは、下記一般式(IIa)、下記一般式(IIb)又は下記一般式(IIc)
(式中、破線は炭素原子への結合を表し、
R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1〜30のアルキル基を表し、
R1及びR2中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−で置き換えられていてもよく、R1及びR2中に存在する水素原子は、炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよく、
環C1、環C2及び環C3はそれぞれ互いに独立して、
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基によって置換されていても良く、
Z1a及びZ1bはそれぞれ互いに独立して、単結合、−(CH2)v−、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−OC−、−NR7−、−CO−NR7−、−NR7−CO−、−(CH2)u−O−、−O−(CH2)u−、−(CH2)u−NR7−又は−NR7−(CH2)u−であり、その際にR7は水素原子又は低級アルキル基を意味し;vは1〜4の整数を意味し;uは1〜3の整数であり、
i及びjはそれぞれ互いに独立して、0又は1である。)を表す。
R1及びR2は、それぞれ独立に水素原子又は炭素原子数1〜30のアルキル基を表し、
R1及びR2中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−、−NCH3−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−で置き換えられていてもよく、R1及びR2中に存在する水素原子は、炭素原子数1〜20のアルキル基、シアノ基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい。
W1は、メチレン基(この基中に存在する水素原子は炭素原子数1〜5のアルキル基で置換されていてもよい)、−CO−O−又は−CO−NH−を表し、
R3は、水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、アルキル基中に存在する水素原子はフッ素原子若しくは塩素原子で置換されていてもよく、
R4は、炭素原子数1〜20のアルキレン基を表し、アルキレン基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は2個以上の互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CO−NH−、−NH−CO−又は−NCH3−で置き換えられていてもよい。
A1、A2及びA3は、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、該基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、これらの置換基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR6−、−NR6−CO−、−CO−NR6−、−NR6−CO−O−、−O−CO−NR6−、−NR6−CO−NR6−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、R6は、それぞれ独立して水素又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
p、q、rはそれぞれ0〜4の整数を表し、p+q+r=sである。p+q+r=2であることがより好ましく、r=1且つp+q=1であることが更に好ましい。
A4、A5、A6及びA7は、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロヘキシレン基、トランス−1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、1,4−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、1,2,4,5−テトラジン−2,5−ジイル基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基又は1,4−フェニレン基を表し、該基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z4、Z5、Z6及びZ7は、それぞれ独立して、単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、これらの置換基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR16−、−NR16−CO−、−CO−NR16−、−NR16−CO−O−、−O−CO−NR16−、−NR16−CO−NR16−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、R16は、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキレン基を表し、
p1、q1、r1及びs1は、それぞれ独立して0又は1を表し、
R12は水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、上記アルキル基中の1個以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、上記アルキル基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−O−、−O−CO−及び/又は−CH=CH−で置き換えられていてもよい。
本実施形態に係る化合物(特に、桂皮酸誘導体)は、単独で重合体の材料として使用してもよいし、上記化合物を他のモノマーと混合した重合性組成物として使用することもできる。上記組成物において、上記桂皮酸誘導体と上記他のモノマーとを任意の混合割合で調製することが可能である。
本実施形態に係る重合体(ポリマー)を含む膜又は層は、該重合体が光反応しうる構造(たとえば、桂皮酸骨格)を有することから、光照射により液晶分子に対する配向規制力と、配向規制力の熱安定性とを併せて獲得し得る。光照射により得られる膜又は層を、液晶配向膜(光配向膜)と呼ぶことができる。
本実施形態に係る液晶配向膜は、例えば、液晶セル、液晶表示素子等に使用することができる。上記の方法により製造された液晶配向膜(光配向膜)を用いて、例えば、以下のようにして、一対の基板間に液晶組成物を挟持する液晶セル及びこれを用いた液晶表示素子を製造することができる。
上記の方法で形成された液晶配向膜(又は層)を用いて、例えば以下のようにして、液晶表示素子の光学補償等に使用する光学異方性フィルムに有用な光学異方体を製造することができる。すなわち、本実施形態では、重合性液晶組成物の重合体により構成される光学異方体において、重合性液晶組成物中の重合性液晶分子を、本実施形態に係るポリマーを用いて配向させた、光学異方体を提供できる。すなわち、本実施形態に係る液晶配向膜(光配向膜)上に重合性液晶組成物を塗布し、重合性液晶組成物中の重合性液晶分子(重合性を有する液晶分子)を配向させた状態で重合させることにより、光学異方体を製造することもできる。なお、光学異方体とは、その物質中を光が進むとき、進む方向によって光の伝搬速度、屈折率、吸収等の光学的性質に違いがある物質を意味する。
本実施形態において、光学異方体を製造する場合に使用する重合性液晶組成物は、単独又は他の液晶化合物との組成物において液晶性を示す、重合性液晶を含む液晶組成物である。例えば、Handbook of Liquid Crystals (D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray,H.W.Spiess,V.Vill編集、Wiley−VCH社発行、1998年)、季刊化学総説No.22、液晶の化学(日本化学会編、1994年)、あるいは、特開平7−294735号公報、特開平8−3111号公報、特開平8−29618号公報、特開平11−80090号公報、特開平11−148079号公報、特開2000−178233号公報、特開2002−308831号公報、特開2002−145830号公報に記載されているような、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基等の構造が複数繋がったメソゲンと呼ばれる剛直な部位と、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、エポキシ基といった重合性官能基とを有する棒状重合性液晶化合物、あるいは特開2004−2373号公報、特開2004−99446号公報に記載されているようなマレイミド基を有する棒状重合性液晶化合物、あるいは特開2004−149522号公報に記載されているようなアリルエーテル基を有する棒状重号性液晶化合物、あるいは、例えば、Handbook of Liquid Crystals(D.Demus,J.W.Goodby,G.W.Gray,H.W.Spiess,V.Vill編集、Wiley−VCH社発行、1998年)、季刊化学総説No.22、液晶の化学(日本化学会編、1994年)や、特開平07−146409号公報に記載されているディスコティック重合性化合物があげられる。中でも、重合性基を有する棒状液晶化合物が、液晶温度範囲として室温前後の低温を含むものを作りやすく好ましい。
<メタクリレートモノマー(a−1)の合成>
10−ブロモ−1−デカノ−ル34g、メタクリル酸22g、4−メトキシフェノ−ル70mg、p−トルエンスルホン酸一水和物2g、シクロヘキサン200mL、ジイソプロピルエーテル40mLを混合し、オイル浴で加熱して8時間還流させた。反応液を30℃まで放冷後、反応液に水100mL加えて有機層を抽出した。その有機層を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液100mLで2回、飽和食塩水100mLで1回洗浄した。洗浄後の有機層を減圧濃縮し、無色液体である化合物(a−1−1)50gを得た。反応容器中で、p−ヒドロキシベンズアルデヒド23g、炭酸カリウム46g、化合物(a−1−1)46gを、DMF300mLに懸濁させ、90℃で6時間攪拌して反応を終了させた。反応液を10℃まで冷却した後に、反応液に水650mLを滴下して固体を析出させた。固体を濾取し、褐色粒状固体である化合物(a−1−2)72gを得た。反応容器中で、化合物(a−1−2)66gをメタノール980mLに溶解させ、そこにリン酸二水素ナトリウム水溶液(リン酸二水素ナトリウム二水和物19gを水250mLに溶解したもの)、30%過酸化水素水(32mL)を順次加えた。亜塩素酸ナトリウム水溶液(純度80%の亜塩素酸ナトリウム27gを水220mLに溶解したもの)を滴下して加えた。滴下終了後、反応液を45℃で3時間撹拌して反応を終了させた。反応液を20℃までゆっくり冷却した後に、反応液に水を滴下して固体を析出させる。固体を濾取し、固体に対して水で振りかけ洗いをした。このようにして得られた無色麟片状結晶の粗生成物を減圧下で8時間乾燥して、無色結晶である化合物(a−1−3)47gを得た。
得られたメタクリレートモノマー(a−1)16.5g、AIBN92mgをTHF82.5mLに溶解させ、窒素雰囲気下55℃で6時間反応させた。得られた溶液にヘキサンを加えることにより目的物を沈殿させ、この沈殿物を減圧乾燥することにより目的のポリメタクリレート(M−1)11gを得た。このポリメタクリレート(M−1)の重量平均分子量は248,000であった。
ポリメタクリレート(M−1)5部を、N−メチル−2−ピロリドン47.5部と2−ブトキシエタノール47.5部との混合溶媒に溶解させ、室温で10分間攪拌した。次に、その溶液を、基材である二枚のガラスプレート(対となる二枚のガラスプレートのうち一枚のガラスプレートにはガラスプレートの長辺方向に沿って電極間隔5μmの櫛型パターンITO電極が形成されている)上にそれぞれスピンコーターを用いて塗布した。そのガラスプレートを80℃で3分間、さらに180℃で5分間加熱して、膜厚約0.1μmのポリメタクリレート(M−1)の塗膜を得た。ガラスプレート上にはポリメタクリレート(M−1)が均一に塗布され、平滑な膜が形成されていた。次に、超高圧水銀ランプから波長カットフィルター、バンドパスフィルター及び偏光フィルターを介して、紫外光(313nm、照度20mW/cm2)を平行光としてガラスプレートの塗膜が形成されている面に照射した。このとき、紫外光は直線偏光となっており、直線偏光の電場の振動方向が櫛型パターンITO電極(ガラスプレートの長辺方向)と平行になるように、ガラスプレート面に対して法線方向から紫外光を照射した。紫外光照射エネルギーは、100mJ/cm2であった。
得られた液晶セルを二枚の直交する偏光板にはさみ、初期状態が暗となる設定下で0〜6Vの交流電圧で駆動したところ、暗から明へ切り替わる良好な光学特性が得られた。なお、閾値電圧は3.00Vであった。また、ITO電極のエッジ部やシール剤近傍の異常ドメイン及び配向ムラは見られなかった。AC焼き付き評価は、4V印加した時の液晶セルの透過率TBと、液晶セルに周波数64Hzの交流電圧10Vを60℃で72時間印加し続けた後において4V印加した時の液晶セルの透過率TAとの比より求めた。AC焼き付き値は、TA/TB=1.11であった。
上記液晶セルを用いて、液晶配向膜表面と液晶層との間の界面における方位角アンカリングエネルギーを、以下のトルクバランス法と呼ばれる方法(日本液晶学会討論会講演予稿集(2001年)の251〜252頁に報告された方法)により測定した。具体的には、以下のように方位角アンカリングエネルギーを測定した。
A=2K22(2πd/p−φ2)/d・sin(φ2−φ1) (1)
式中、dはセルギャップ(ガラスプレート同士の間隔)、pはキラル剤入り液晶の螺旋ピッチを表す。
方位角アンカリングエネルギー測定用の試料と同様に、10×10mmのITO電極を備えたガラス基板同士の間隔が約10μmの液晶セルを作製した。当該セルに液晶組成物(LC−1)を充填し、25℃でパルス幅64μs、5Vの交流電圧を60Hz周期で印加した際のVHR(電圧保持率)は99.1%であった。また、ElSICON製のPAS−301を用いて測定したチルト角は0.12度であった。
評価用液晶セルの作製時に紫外光照射エネルギーを30mJ/cm2とした以外は、実施例1と同様にして、メタクリレートモノマーの合成、ポリメタクリレートの合成、評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは241μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.11、VHR(電圧保持率)は99.1%、チルト角は0.16度であった。
評価用液晶セルの作製時に紫外光照射エネルギーを500mJ/cm2とした以外は、実施例1と同様にして、メタクリレートモノマーの合成、ポリメタクリレートの合成、評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは280μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.08、VHR(電圧保持率)は99.1%、チルト角は0.10度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに8−クロロ−1−オクタノ−ルを用いた以外は、実施例1と同様にしてメタクリレートモノマー(a−2)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−2)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−2)を合成した。ポリメタクリレート(M−2)の重量平均分子量は、383,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−2)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは280μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.44、VHR(電圧保持率)は99.2%、チルト角は0.19度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに6−クロロ−1−ヘキサノ−ルを用いた以外は、実施例1と同様にしてメタクリレートモノマー(a−3)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−3)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−3)を合成した。ポリメタクリレート(M−3)の重量平均分子量は、274,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−3)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは211μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.57、VHR(電圧保持率)は99.2%、チルト角は0.14度であった。
評価用液晶セルの作製時に紫外光照射エネルギーを30mJ/cm2とした以外は、比較例1と同様にして、メタクリレートモノマーの合成、ポリメタクリレートの合成、評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは152μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.72、VHR(電圧保持率)は99.0%、チルト角は0.15度であった。
評価用液晶セルの作製時に紫外光照射エネルギーを500mJ/cm2とした以外は、比較例1と同様にして、メタクリレートモノマーの合成、ポリメタクリレートの合成、評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは220μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.69、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.12度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに9−ブロモ−1−ノナノ−ルを用いた以外は、実施例1と同様にしてメタクリレートモノマー(a−4)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−4)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−4)を合成した。ポリメタクリレート(M−4)の重量平均分子量は、215,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−4)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは290μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.16、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.13度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに11−ブロモ−1−ウンデカノ−ルを用いた以外は、実施例1と同様にしてメタクリレートモノマー(a−5)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−5)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−5)を合成した。ポリメタクリレート(M−5)の重量平均分子量は、304,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−5)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは220μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.15、VHR(電圧保持率)は99.2%、チルト角は0.18度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに12−ブロモ−1−ドデカノ−ルを用いた以外は、実施例1と同様にしてメタクリレートモノマー(a−6)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−6)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−6)を合成した。ポリメタクリレート(M−6)の重量平均分子量は、352,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−6)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは155μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.21、VHR(電圧保持率)は99.1%、チルト角は0.21度であった。
<メタクリレートモノマー(a−7)の合成>
10−ブロモ−1−デカノ−ル178g、メタクリル酸113g、4−メトキシフェノ−ル454mg、p−トルエンスルホン酸一水和物12g、シクロヘキサン1000mL、ジイソプロピルエーテル200mLを混合し、オイル浴で加熱して8時間還流させた。反応液を30℃まで放冷後、反応液に水100mL加えて有機層を抽出した。その有機層を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液400mLで2回、飽和食塩水400mLで1回洗浄した。洗浄後の有機層を減圧濃縮し、無色液体である化合物(a−7−1)235gを得た。反応容器中で、4−ヒドロキシカルコン70g、炭酸カリウム46g、化合物(a−7−1)46gを、DMF300mLに懸濁させ、90℃で6時間攪拌して反応を終了させた。反応液を10℃まで冷却した後に、反応液に水650mLを滴下して固体を析出させた。固体を濾取し、褐色粒状固体である化合物(a−7)89gを得た。
得られたメタクリレートモノマー(a−7)25g、AIBN209mgをTHF125mLに溶解させ、窒素雰囲気下55℃で6時間反応させた。得られた溶液にヘキサンを加えることにより目的物を沈殿させ、この沈殿物を減圧乾燥することにより目的のポリメタクリレート(M−7)16gを得た。このポリメタクリレート(M−7)の重量平均分子量は353,000であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに6−ブロモ−1−ヘキサノ−ルを用いた以外は、実施例8と同様にしてメタクリレートモノマー(a−8)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−7)の代わりにメタクリレートモノマー(a−8)を用いた以外は、実施例8と同様にしてポリメタクリレート(M−8)を合成した。ポリメタクリレート(M−8)の重量平均分子量は、307,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−7)の代わりにポリメタクリレート(M−8)を用いた以外は、実施例8と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは145μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.81、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.28度であった。
誘電率異方性が正であるネマチック液晶混合物(LC−1)の代わりに誘電率異方性が負であるネマチック液晶混合物(LC−2)を用い、ネマチック液晶混合物(LC−2)をセルに充填した後、ホットプレート上で透明点より5℃程度高い温度までセルを加熱した後、ゆっくり室温まで冷却した以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは244μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.11、VHR(電圧保持率)は99.0%、チルト角は0.25度であった。
<化合物(b−1)の合成>
ウンデカン−1,11−ジカルボン酸100g、2−メチル−2−プロパノール39g、4−ジメチルアミノピリジン1.3gをジクロロメタンの2000mLに懸濁させた。内温を10℃以下に保ちながら、ジイソプロピルカルボジイミド80gを滴下し、15〜25℃で3時間攪拌した。原料の消失を確認後、水を加え、反応を失活させた。析出物を濾別し、ジクロロメタン溶液からカラムクロマトグラフィーにて精製した後、減圧乾燥を行い化合物(b−2)65gを得た。得られた化合物(b−2)64gをTHF325mLに溶解させ、−20℃に冷却後、その溶液にボランTHF錯体のTHF溶液(濃度:1.0M)270mLを滴下して加えた。反応溶液を室温まで上げ、さらに5時間撹拌した。反応混合物に炭酸カリウム溶液200mLを加えた後、酢酸エチルで抽出した有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液400mLで2回、飽和食塩水400mLで1回洗浄した。続いて、減圧濃縮し、黄色液体である化合物(b−3)51gを得た。
反応容器に、上記式(s−1)で表される化合物60g、MIBK60g、水5.0g、水酸化テトラメチルアンモニウム25質量%水溶液3.0gを加えて、55℃で3時間反応させた。終了後、MIBK180gを加えて、40mLの水で分液洗浄を行ったのち、溶媒を減圧留去して、ポリオルガノシロキサン(Sa−1)を34g得た。この重合体の重量平均分子量は6,400であった。次に、200mLのフラスコに、ポリオルガノシロキサン(Sa−1)21.3g、MIBK50g、カルボン酸である化合物(b−1)14.0g、U−CAT18X(サンアプロ(株)製の特殊アミン)0.20gを加え、90℃で10時間攪拌して反応を行った。反応終了後、この混合物をメタノール中に投入して沈殿物を回収した後、MEK中に溶解して溶液とし、水洗浄を行ってから溶媒を減圧留去することにより、ポリオルガノシロキサン(S−1)18.1gを得た。この重合体の重量平均分子量は10,300であった。
ウンデカン−1,11−ジカルボン酸の代わりにヘプタン−1,7−ジカルボン酸を用いた以外は、実施例10と同様にして化合物(c−1)を合成した。次に、化合物(c−1)の代わりに化合物(c−1)を用いた以外は、実施例10と同様にしてポリオルガノシロキサン(S−2)を合成した。ポリオルガノシロキサン(S−2)の重量平均分子量は、13,000であった。続いて、ポリオルガノシロキサン(S−1)の代わりにポリオルガノシロキサン(S−2)を用いた以外は、実施例10と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは187μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.62、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.23度であった。
<メタクリレートモノマー(a−9)の合成>
10−ブロモ−1−デカノ−ル34g、メタクリル酸22g、4−メトキシフェノ−ル70mg、p−トルエンスルホン酸一水和物2g、シクロヘキサン200mL、ジイソプロピルエーテル40mLを混合し、オイル浴で加熱して8時間還流させた。反応液を30℃まで放冷後、反応液に水100mL加えて有機層を抽出した。その有機層を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液100mLで2回、飽和食塩水100mLで1回洗浄した。洗浄後の有機層を減圧濃縮し、無色液体である化合物(a−1−1)50gを得た。反応容器中で、p−ヒドロキシベンズアルデヒド23g、炭酸カリウム46g、化合物(a−1−1)46gを、DMF300mLに懸濁させ、90℃で6時間攪拌して反応を終了させた。反応液を10℃まで冷却した後に、反応液に水650mLを滴下して固体を析出させた。固体を濾取し、褐色粒状固体である化合物(a−1−2)72gを得た。反応容器中で、化合物(a−1−2)66gをメタノール980mLに溶解させ、そこにリン酸二水素ナトリウム水溶液(リン酸二水素ナトリウム二水和物19gを水250mLに溶解したもの)、30%過酸化水素水(32mL)を順次加えた。亜塩素酸ナトリウム水溶液(純度80%の亜塩素酸ナトリウム27gを水220mLに溶解したもの)を滴下して加えた。滴下終了後、反応液を45℃で3時間撹拌して反応を終了させた。反応液を20℃までゆっくり冷却した後に、反応液に水を滴下して固体を析出させる。固体を濾取し、固体に対して水で振りかけ洗いをした。このようにして得られた無色麟片状結晶の粗生成物を減圧下で8時間乾燥して、無色結晶である化合物(a−1−3)47gを得た。
次に、メタクリレートモノマー(a−1)の代わりにメタクリレートモノマー(a−9)を用いた以外は、実施例1と同様にしてポリメタクリレート(M−9)を合成した。ポリメタクリレート(M−9)の重量平均分子量は、285,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−9)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは228μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.32、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.24度であった。
まず、10−ブロモ−1−デカノ−ルの代わりに6−クロロ−1−ヘキサノ−ルを用いた以外は、実施例11と同様にしてメタクリレートモノマー(a−10)を合成した。次に、メタクリレートモノマー(a−9)の代わりにメタクリレートモノマー(a−10)を用いた以外は、実施例11と同様にしてポリメタクリレート(M−10)を合成した。ポリメタクリレート(M−10)の重量平均分子量は、298,000であった。続いて、ポリメタクリレート(M−9)の代わりにポリメタクリレート(M−10)を用いた以外は、実施例11と同様にして評価用液晶セルの作製及び評価を行った。方位角アンカリングエネルギーは116μJ/m2、AC焼き付き値はTA/TB=1.98、VHR(電圧保持率)は99.3%、チルト角は0.27度であった。
<メタクリレートモノマー(a−11)の合成>
2−[2−[2−[2−ブロモメトキシ]エトキシ]エトキシ]エタノール36g、メタクリル酸22g、4−メトキシフェノ−ル70mg、p−トルエンスルホン酸一水和物2g、シクロヘキサン200mL、ジイソプロピルエーテル40mLを混合し、オイル浴で加熱して8時間還流させた。反応液を30℃まで放冷後、反応液に水100mL加えて有機層を抽出した。その有機層を、5%炭酸水素ナトリウム水溶液100mLで2回、飽和食塩水100mLで1回洗浄した。洗浄後の有機層を減圧濃縮し、無色液体である化合物(a−11−1)50gを得た。反応容器中で、p−ヒドロキシベンズアルデヒド23g、炭酸カリウム46g、化合物(a−11−1)46gを、DMF300mLに懸濁させ、90℃で6時間攪拌して反応を終了させた。反応液を10℃まで冷却した後に、反応液に水650mLを滴下して固体を析出させた。固体を濾取し、褐色粒状固体である化合物(a−11−2)72gを得た。反応容器中で、化合物(a−11−2)66gをメタノール980mLに溶解させ、そこにリン酸二水素ナトリウム水溶液(リン酸二水素ナトリウム二水和物19gを水250mLに溶解したもの)、30%過酸化水素水(32mL)を順次加えた。亜塩素酸ナトリウム水溶液(純度80%の亜塩素酸ナトリウム27gを水220mLに溶解したもの)を滴下して加えた。滴下終了後、反応液を45℃で3時間撹拌して反応を終了させた。反応液を20℃までゆっくり冷却した後に、反応液に水を滴下して固体を析出させる。固体を濾取し、固体に対して水で振りかけ洗いをした。このようにして得られた無色麟片状結晶の粗生成物を減圧下で8時間乾燥して、無色結晶である化合物(a−11−3)47gを得た。
得られたメタクリレートモノマー(a−11)16.5g、AIBN92mgをTHF82.5mLに溶解させ、窒素雰囲気下55℃で6時間反応させた。得られた溶液にヘキサンを加えることにより目的物を沈殿させ、この沈殿物を減圧乾燥することにより目的のポリメタクリレート(M−11)11gを得た。このポリメタクリレート(M−11)の重量平均分子量は264,000であった。
<配向性の評価方法>
光学異方体の配向性は、外観目視、及び、偏光顕微鏡観察することにより、5段階で評価した。
A:目視で均一な配向が得られており、偏光顕微鏡観察でも欠陥が全くない
B:目視では均一な配向が得られているが、偏光顕微鏡観察での配向面積は90%以上100%未満
C:目視ではA、Bほどの配向は得られていないが、偏光顕微鏡観察での配向面積は60%以上90%未満
D:目視では無配向に近いが、偏光顕微鏡観察での配向面積は40%以上60%未満
E:目視では無配向で、偏光顕微鏡観察での配向面積も40%未満
塗工性については、ガラスプレート上に重合体を塗布して形成された膜を観察し、均一に塗布され平滑な膜が得られた場合を○(良)、塗布面に欠け・むら等が1か所ある場合を△(可)、2か所以上ある場合を×(不可)とした。
ポリメタクリレート(M−1)5部を、N−メチル−2−ピロリドン47.5部と2−ブトキシエタノール47.5部との混合溶媒に溶解させ、室温で10分間攪拌した。次に、その溶液を、基材である二枚のガラスプレート(対となる二枚のガラスプレートのうち一枚のガラスプレートにはガラスプレートの長辺方向に沿って電極間隔5μmの櫛型パターンITO電極が形成されている)上にそれぞれスピンコーターを用いて塗布した。そのガラスプレートを80℃で3分間、さらに180℃で5分間加熱して、膜厚約0.1μmのポリメタクリレート(M−1)の塗膜を得た。ガラスプレート上にはポリメタクリレート(M−1)が均一に塗布され、平滑な膜が形成されていた。次に、超高圧水銀ランプから波長カットフィルター、バンドパスフィルター及び偏光フィルターを介して、紫外光(313nm、照度20mW/cm2)を平行光としてガラスプレートの塗膜が形成されている面に照射して配向層を得た。このとき、紫外光は直線偏光となっており、直線偏光の電場の振動方向が櫛型パターンITO電極(ガラスプレートの長辺方向)と平行になるように、ガラスプレート面に対して法線方向から紫外光を照射した。紫外光照射エネルギーは、100mJ/cm2であった。
実施例15,16として、ポリメタクリレート(M−1)の代わりに、それぞれポリメタクリレート(M−2),(M−9)を用いた以外は、実施例14と同様にして光学異方体を得た。得られた光学異方体を評価した結果、配向性はAであり、100mJ/cm2という少ない照射量で良配向を得ることができた。配向方向を観察したところ、ホモジニアス配向となっていた。
ポリメタクリレート(M−1)の代わりにポリメタクリレート(M−2)を用い、重合性液晶組成物(LC−3)の代わりにネマチック液晶混合物(LC−1)を用いた以外は、実施例14と同様にして光学異方体を得た。得られた光学異方体を評価した結果、配向性はBであった。配向方向を観察したところ、ホモジニアス配向となっていた。
Claims (13)
- 下記一般式(I)又は下記一般式(II)で表される化合物。
[上記一般式(I)又は(II)中、Lは重合性基を表し、
Spはスペーサー基であり、炭素原子数6〜12個のアルキレンオキサイド基又は−(CH2)m−(mは、8〜12の整数)を表し、
Qは、直接結合、−O−、−CO−O−又は−O−CO−を表し、
Aは、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる官能基を含む構造を表し、前記官能基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
sは、0〜4の整数を表し、sが2〜4を表す場合は、複数存在するAは同一であっても異なっていてもよく、
X及びYは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、前記アルキル基中に存在する水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、前記アルキル基中に1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、−O−、−CO−O−、−O−CO−又は−CH=CH−で置き換えられていてもよく、
Mは、下記一般式(IIa)又は下記一般式(IIc)
(式中、破線は炭素原子への結合を表し、
R1は、シアノ基で置換された炭素原子数1〜30のアルキル基を表し、
環C1、環C2及び環C3はそれぞれ互いに独立して、
(a) トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個又は2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、及び
(c) 1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表し、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基、メトキシ基又はエトキシ基によって置換されていてもよく、
Z1a及びZ1bはそれぞれ互いに独立して、単結合、−(CH2)v−、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−OC−、−NR7−、−CO−NR7−、−NR7−CO−、−(CH2)u−O−、−O−(CH2)u−、−(CH2)u−NR7−又は−NR7−(CH2)u−であり、その際にR7は水素原子又は低級アルキル基を意味し;vは1〜4の整数を意味し;uは1〜3の整数であり、
i及びjはそれぞれ互いに独立して、0又は1である。)を表す。] - 前記一般式(I)又は(II)において、mが9〜12の整数を表す、請求項1に記載の化合物。
- 前記一般式(I)又は(II)において、Aは、1,4−フェニレン基を表し、前記1,4−フェニレン基中に存在する1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい、請求項1又は2に記載の化合物。
- 前記一般式(I)又は(II)において、X及びYが水素原子を表す、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記一般式(I)又は(II)において、−(A)s−が下記一般式(IVa)で表される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。
[式中、左端の破線はQへの結合を表し、右端の破線は炭素原子への結合を表し、
A1、A2及びA3は、それぞれ独立して、トランス−1,4−シクロへキシレン基(この基中に存在する1個のメチレン基又は互いに隣接していない2個以上のメチレン基は−O−、−NH−又は−S−に置き換えられてもよい)、1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい)、1,4−シクロヘキセニレン基、2,5−チオフェニレン基、2,5−フラニレン基、1,4−ビシクロ[2.2.2]オクチレン基、ナフタレン−1,4−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基及び1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基からなる群より選ばれる基を表し、該基はそれぞれ無置換であるか又は1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z1、Z2及びZ3は、それぞれ独立して単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表し、これらの置換基中に、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR6−、−NR6−CO−、−CO−NR6−、−NR6−CO−O−、−O−CO−NR6−、−NR6−CO−NR6−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−で置き換えられていてもよく、R6は、それぞれ独立して水素又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表し、
p、q、rはそれぞれ0〜4の整数を表し、p+q+r=sである。] - 前記一般式(IVa)において、
A2はトランス−1,4−シクロヘキシレン基、2,6−ナフチレン基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、又は1,4−フェニレン基のいずれかの基を表し、前記いずれかの基中に存在する1個以上の水素原子はフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよく、
Z2は単結合、炭素原子数1〜20のアルキレン基、−OCH2−、−CH2O−、―CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−のいずれかの基を表し、前記いずれかの基中に1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基が存在する場合は、1個のメチレン基又は互いに隣接しない2個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−に置き換えられていてもよく、
qが1を表す、請求項5に記載の化合物。 - 前記一般式(IVa)において、A2は、1,4−フェニレン基を表し、前記1,4−フェニレン基中に存在する1個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基によって置換されていてもよい、請求項5に記載の化合物。
- 請求項8に記載の重合体の硬化物を含み、垂直配向型液晶表示素子に用いられる、液晶配向膜。
- 請求項9に記載の液晶配向膜を備える、垂直配向型液晶表示素子。
- 請求項8に記載の重合体の硬化物を含み、水平配向型液晶表示素子に用いられる、液晶配向膜。
- 請求項11に記載の液晶配向膜を備える、水平配向型液晶表示素子。
- 重合性液晶組成物の重合体により構成される光学異方体において、前記重合性液晶組成物中の重合性液晶分子を、請求項8に記載の重合体の硬化物を含む液晶配向膜により配向させたことを特徴とする、光学異方体。
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