JP6511407B2 - 重合性化合物、重合性組成物、およびフィルム - Google Patents
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Description
特許文献1には、複屈折性の低い液晶性の重合性液晶化合物として、1,4−フェニレン基および1,4−シクロヘキシレン基から構成されるメソゲン部分の両末端に重合性基を有する置換基を有する棒状液晶化合物が開示されている。
すなわち、本発明は以下の<1>〜<16>を提供するものである。
<1>式I:
式I中、R1はそれぞれ独立に、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキル基、および炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキル基において、いずれか1つ以上の−CH2−が、−O−、−S−、−N(R12)−、または、−C(=O)−で置換された基からなる群から選択される基を示し、
Lはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−NH−、−N(CH3)−、−S−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−C(=O)N(R12)−、−N(R12)C(=O)−、−C(=O)S−、−SC(=O)−、−CH2C(=O)O−、−OC(=O)CH2−、−CH=CH−C(=O)O−、−OC(=O)−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、―CH2NH−、−NHCH2−、−N(R12)C(=O)O−、および−OC(=O)N(R12)−からなる群から選択される連結基を示し、
nは4〜9の整数を示し、
R12は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示し、r12は、それぞれ独立に0〜4の整数を示し、
式Iは、R11として置換基−Sp−Qを含む連結基A−1を少なくとも2つ含み、
Spはそれぞれ独立に、単結合、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つまたは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−N(R12)−、または−C(=O)−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Qはそれぞれ独立に重合性基を示し、
少なくともいずれか一方の末端の6員環連結基Aが重合性基を含む置換基を有していない、
上記重合性化合物。
<2>2つの末端の6員環連結基Aがいずれも重合性基を含む置換基を有していない<1>に記載の重合性化合物。
<3>式I−10:
<1>または<1>に記載の重合性化合物。
<4>nが5または7である<1>〜<3>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<5>nが5である<1>〜<3>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<6>Lがそれぞれ独立に、−C(=O)O−、−OC(=O)−または単結合である<1>〜<5>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<7>Qがそれぞれ独立に、式Q−1〜式Q−5で表される基からなる群から選択される重合性基を示す<1>〜<6>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<9>R1がそれぞれ独立に、炭素数1から6の直鎖もしくは分岐のアルキル基である<1>〜<8>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<10>Spがそれぞれ独立に、一方の末端に−O−が結合し、他方の末端に−OC(=O)−または−C(=O)O−が結合した炭素数1から10の直鎖のアルキレン基である<1>〜<9>のいずれか一項に記載の重合性化合物。
<11><1>〜<10>のいずれか一項に記載の重合性化合物を含む重合性組成物。
<12>式Iで表される重合性化合物とともに他の液晶化合物を含む<11>に記載の重合性組成物。
<13>架橋剤を含む<11>または<12>に記載の重合性組成物。
<14>重合開始剤を含有する<11>〜<13>のいずれか一項に記載の重合性組成物。
<15>キラル化合物を含有する<11>〜<14>のいずれか一項に記載の重合性組成物。
<16><11>〜<15>のいずれか1項に記載の重合性組成物の硬化により得られる層を含むフィルム。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレートおよびメタクリレートのいずれか一方または双方」の意味を表す。
本明細書において、面内のレターデーションはAXOMETRICS社製の偏光位相差解析装置AxoScanを用いて測定したものとする。波長λnmにおける面内のレターデーションはKOBRA 21ADHまたはWR(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定することもできる。
以下、式Iにおける各基について説明する。
上記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、直鎖状または分枝鎖状のヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、またはドデシル基を挙げることができる。
炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキル基において、いずれか1つ以上の−CH2−が、−O−、−S−、−N(R11)−、または、−C(=O)−で置換された基の例としては具体的には以下が挙げられる。
式Iにおける2つのR1は同一であっても、異なっていてもよく、同一であることが好ましい。
Lはそれぞれ独立に、−C(=O)O−、−OC(=O)−、または単結合であることが好ましい。
式Iにおける2つのLは同一であっても、異なっていてもよい。
R11で示される置換基の例としては、−Sp−Qで示される置換基が含まれる。その他のR11で示される置換基の例としては、アルキル基、およびアルコキシ基、ハロゲン原子からなる群から選択される置換基が挙げられる。
炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1,1−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、直鎖状または分枝鎖状のヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、またはドデシル基のそれぞれにおいて、任意の水素原子を1つ除いて得られる2価の基などが挙げられる。
Qはそれぞれ独立に、重合性基を示す。Qは以下の式Q−1〜式Q−5で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示すことが好ましい。
−Sp−Qを有する連結基A−1は、nの値にもよるが、連続する5つの6員環連結基Aに少なくとも2つ含まれていることが好ましく、連続する4つの6員環連結基Aに少なくとも2つ含まれていることがより好ましく、連続する3つの6員環連結基Aに少なくとも2つ含まれていることがさらに好ましい。−Sp−Qを有する連結基A−1は、互いに隣接していてもよいが、2つの−Sp−Qを有する連結基A−1の間には、重合性基を含む置換基を有していない6員環連結基Aを少なくとも1つ含むことが好ましい。
また、式I中の少なくとも2つの−Sp−Qを有する連結基A−1は、末端の2つの6員環連結基Aのうちの1つには該当せず、いずれにも該当しないことが好ましい。
r12は0〜4の整数を示す。r12は0〜2であることが好ましく、0または1であることが好ましい。
式I−10において、6員環連結基Bは連結基A−2または連結基A−4であることが好ましい。6員環連結基Bが連結基A−2または連結基A−4である式I−10で表される部分構造を有する式Iで示される重合性化合物を用いた場合、類似の構造を有し、−Sp−Qなどの重合性基を含む置換基を棒状構造の両末端に有する重合性化合物を用いた場合と比較して、より耐久性が高いフィルムを作製することができる。
以下に式Iで示される重合性化合物の例を示すが、これらの例に限定されるものではない。以下、各式中、Rは炭素数1〜10のアルキル基を示す。
エステル化反応の方法としては、例えば、カルボン酸誘導体A−2、A−3を塩化チオニルやオキザリルクロリドなどによって酸クロリド化する、もしくはメシルクロリドなどと塩基を作用させて混合酸無水物化したのち、フェノール(もしくはアルコール)誘導体A−1を塩基の存在下で作用させる方法が挙げられる。または、A−1とA−2、A−3をカルボジイミドなどの縮合剤を用いて直接エステル化する方法が挙げられる。
重合性組成物において、式Iで示される重合性化合物は1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
式Iで示される重合性化合物(2種以上含まれている場合は、2種以上の合計量)は、重合性組成物の固形分質量に対して、10質量%以上であればよく、好ましくは30〜99.9質量%、より好ましくは50〜99.5質量%、さらに好ましくは70〜99質量%であればよい。但し、この範囲に限定されるものではない。
重合性組成物は、式Iで示される重合性化合物のほか、他の液晶化合物、キラル化合物、重合開始剤、配向制御剤などの他の成分を含んでいてもよい。以下各成分について説明する。
重合性組成物は、式Iで示される重合性化合物とともに、他の1種以上の液晶化合物を含有していてもよい。式Iで示される重合性化合物は、他の液晶化合物との相溶性が高いので、他の液晶化合物を混合しても、不透明化等が生じず、透明性の高い膜を形成可能である。他の液晶化合物を併用可能であることから、種々の用途に適する種々の組成の組成物を提供できる。併用可能な他の液晶化合物の例には、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物の例には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。低分子液晶化合物だけではなく、高分子液晶化合物も用いることができる。
重合性棒状液晶化合物は、重合性基を棒状液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれ、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、棒状液晶化合物の分子中に導入できる。重合性棒状液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは1〜6個、より好ましくは1〜3個である。重合性棒状液晶化合物の例は、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許第4683327号明細書、同5622648号明細書、同5770107号明細書、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、および特開2001−328973号公報などに記載の化合物が含まれる。2種類以上の重合性棒状液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性棒状液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
重合性組成物はキラル化合物を含んでいてもよい。キラル化合物を利用することにより、コレステリック液晶相を示す組成物として調製することができる。キラル化合物は液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル化合物は、公知の種々のキラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)から選択することができる。キラル化合物は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物も用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。キラル化合物(キラル剤)は、重合性基を有していてもよい。キラル化合物が重合性基を有するとともに、併用する棒状液晶化合物も重合性基を有する場合は、重合性キラル化合物と重合性棒状液晶化合物との重合反応により、棒状液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル化合物から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。したがって、重合性キラル化合物が有する重合性基は、重合性棒状液晶化合物、特に式Iで示される重合性化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル化合物の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
重合性組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。例えば、紫外線照射により硬化反応を進行させて硬化膜を形成する態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)等が挙げられる。
重合性組成物中に、安定的または迅速な液晶相(例えば、コレステリック液晶相)の形成に寄与する配向制御剤を添加してもよい。配向制御剤の例には、含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマー、WO2011/162291に記載の一般式(X1)〜(X3)で表される化合物、および特開2013−47204の段落[0020]〜[0031]に記載の化合物が含まれる。これらから選択される2種以上を含有していてもよい。これらの化合物は、層の空気界面において、液晶化合物の分子のチルト角を低減若しくは実質的に水平配向させることができる。尚、本明細書で「水平配向」とは、液晶分子長軸と膜面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が20度未満の配向を意味するものとする。液晶化合物が空気界面付近で水平配向する場合、配向欠陥が生じ難いため、可視光領域での透明性が高くなる。一方、液晶化合物の分子が大きなチルト角で配向すると、例えば、コレステリック液晶相とする場合は、その螺旋軸が膜面法線からずれるため、反射率が低下したり、フィンガープリントパターンが発生し、ヘイズの増大や回折性を示したりするため好ましくない。
配向制御剤として利用可能な含フッ素(メタ)アクリレート系ポリマーの例は、特開2007−272185号公報の[0018]〜[0043]等に記載がある。
重合性組成物中における、配向制御剤の含有量は、式Iの化合物の質量の0.01〜10質量%が好ましく、0.01〜5質量%がより好ましく、0.02〜1質量%が特に好ましい。
重合性組成物は、硬化後の膜強度向上、耐久性向上のため、任意に架橋剤を含有していてもよい。架橋剤としては、紫外線、熱、湿気等で硬化するものが好適に使用できる。
架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多官能アクリレート化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテル等のエポキシ化合物;2,2−ビスヒドロキシメチルブタノール−トリス[3−(1−アジリジニル)プロピオネート]、4,4−ビス(エチレンイミノカルボニルアミノ)ジフェニルメタン等のアジリジン化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、ビウレット型イソシアネート等のイソシアネート化合物;オキサゾリン基を側鎖に有するポリオキサゾリン化合物;ビニルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン化合物などが挙げられる。また、架橋剤の反応性に応じて公知の触媒を用いることができ、膜強度および耐久性向上に加えて生産性を向上させることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
架橋剤の含有量は、重合性組成物の固形分質量に対して、3質量%〜20質量%が好ましく、5質量%〜15質量%がより好ましい。架橋剤の含有量が、3質量%以上であると、架橋密度向上の効果がより高く、20質量%以下であると、コレステリック液晶層の安定性がより高い。
重合性組成物は、1種または2種類以上の、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、染料、顔料等の色材、等の他の添加剤を含有していてもよい。
式Iで示される重合性化合物は、位相差膜、反射フィルム等の種々の光学フィルムの材料として有用であり、式Iで示される重合性化合物を含む重合性組成物を用いて種々の光学フィルムを形成することができる。
[フィルムの製造方法]
光学フィルムの製造方法の一例は、
(i)基板等の表面に、式Iで示される重合性化合物を含む重合性組成物を塗布して、液晶相(コレステリック液晶相等)の状態にすること、
(ii)重合性組成物の硬化反応を進行させ、液晶相を固定して硬化膜を形成すること、
を少なくとも含む製造方法である。
(i)および(ii)の工程を、複数回繰り返して、複数の上記硬化膜が積層されたフィルムを作製することもできる。また、複数の硬化膜同士を接着剤により貼合して、複数の硬化膜が積層されたフィルムを作製することもできる。
一例では、紫外線を照射して、硬化反応を進行させる。紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。この工程では、紫外線を照射することによって、組成物の硬化反応が進行し、液晶相(コレステリック液晶相等)が固定されて、硬化膜が形成される。
紫外線の照射エネルギー量については特に制限はないが、一般的には、0.1J/cm2〜0.8J/cm2程度が好ましい。また、塗膜に紫外線を照射する時間については特に制限はないが、硬化膜の充分な強度および生産性の双方の観点から決定すればよい。
なお、フィルムにおいては、液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、最終的に硬化膜中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。例えば、組成物が、硬化反応により高分子量化して、もはや液晶性を失っていてもよい。
フィルムは、基板を有していてもよい。基板は自己支持性があり、上記硬化膜を支持するものであれば、材料および光学的特性についてなんら限定はない。ガラス板、石英板、およびポリマーフィルム等から選択することができる。用途によっては、紫外光に対する高い透明性を有するものを用いてもよい。可視光に対する透過性が高いポリマーフィルムとしては、液晶表示装置等の表示装置の部材として用いられる種々の光学フィルム用のポリマーフィルムが挙げられる。基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステルフィルム;ポリカーボネート(PC)フィルム、ポリメチルメタクリレートフィルム;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフィルム;ポリイミドフィルム、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、などが挙げられる。ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリアセチルセルロースフィルムが好ましい。
フィルムは、基板と硬化膜との間に、配向層を有していてもよい。配向層は、液晶化合物の配向方向をより精密に規定する機能を有する。配向層は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成等の手段で設けることができる。さらには、電場の付与、磁場の付与、或いは光照射により配向機能が生じる配向層も知られている。配向層は、ポリマーの膜の表面に、ラビング処理により形成することが好ましい。
複数の硬化膜同士を接着剤により貼合する場合、硬化膜の間には接着層が設けられる。接着層は接着剤から形成されるものであればよい。
接着剤としては硬化方式の観点からホットメルトタイプ、熱硬化タイプ、光硬化タイプ、反応硬化タイプ、硬化の不要な感圧接着タイプがあり、それぞれ素材としてアクリレート系、ウレタン系、ウレタンアクリレート系、エポキシ系、エポキシアクリレート系、ポリオレフィン系、変性オレフィン系、ポリプロピレン系、エチレンビニルアルコール系、塩化ビニル系、クロロプレンゴム系、シアノアクリレート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリスチレン系、ポリビニルブチラール系などの化合物を使用することができる。作業性、生産性の観点から、硬化方式として光硬化タイプが好ましく、光学的な透明性、耐熱性の観点から、素材はアクリレート系、ウレタンアクリレート系、エポキシアクリレート系などを使用することが好ましい。
接着層の膜厚は0.5〜10μm、好ましくは1〜5μmであればよい。投映像表示用ハーフミラーとして用いられる場合、色ムラ等を軽減するため均一な膜厚で設けられることが好ましい。
フィルムの一態様は、重合性組成物の、液晶相の配向(例えば、水平配向、垂直配向、ハイブリッド配向等)を固定したフィルムであって、光学異方性を示すフィルムである。フィルムは、液晶表示装置等の光学補償フィルム等として利用される。
光学フィルムの一態様は、重合性組成物のコレステリック液晶相を固定した層を含むフィルムであって、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示すフィルムである。コレステリック液晶相では、液晶分子は螺旋状に配列している。コレステリック液晶相を固定した層(以下「コレステリック液晶層」ということがある。)は選択反射波長域において、右円偏光または左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。コレステリック液晶層を1層または2層以上含むフィルムは、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を2層以上含むフィルムにおいて、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでも逆であってもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでも異なっていてもよい。
また、光学フィルムは、光学素子の構成要素である、偏光素子、反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、ホログラフィー、配向膜等、種々の用途に利用することができる。
なお、実施例中、HPLCは高速液体クロマトグラフィー、NMRは核磁気共鳴を意味する。
[化合物I−1〜I−4の合成]
ピペラジンの代わりに2−メチルピペラジンを用い、化合物II−2と同様の手順で化合物II−3を得た。
1−オクタノールの代わりに1−ヘプタノール、エチレングリコールモノブチルエーテルを用い、化合物IV−1と同様の手順で化合物IV−2、IV−3を得た。
trans−4−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸の代わりに、それぞれ、trans−4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−イソプロピルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−エチルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−メチルシクロヘキサンカルボン酸、化合物IV−1、化合物IV−2、化合物IV−3を用いて、化合物1と同様の手順で化合物2〜9を得た。
化合物III−2の代わりにそれぞれ、化合物III−1、化合物III−3、化合物III−4を用いて、化合物1と同様の手順で化合物10〜12を得た。
化合物III−2の代わりにそれぞれ、化合物III−6、化合物III−5、化合物III−7、化合物III−8を用いて化合物1と同様の手順で化合物13、14、20、21を得た。
trans−4−ペンチルシクロヘキサンカルボン酸の代わりに、それぞれ、trans−4−ブチルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−プロピルシクロヘキサンカルボン酸、trans−4−(trans−4‘−エチルシクロヘキシル)シクロヘキサンカルボン酸を用いて、化合物14と同様の手順で化合物15〜17を得た。
化合物18 1H−NMR(溶媒:CDCl3)δ(ppm):0.9(t,6H),1.3−1.4(m,8H),1.7−1.8(m,4H),2.7(t,4H),3.6−3.8(m,8H),4.2(m,4H),4.4(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(d,4H),7.4(dd,2H),7.9(d,2H),8.1(d,4H)
4−ペンチル安息香酸の代わりに4−ブトキシ安息香酸を用いて化合物18と同様の手順で化合物19を得た。
得られた化合物を以下の基準で評価した。
[液晶性]
化合物1〜21を加熱または冷却しながら偏光顕微鏡で観察することで相転移温度を計測した。
上記で合成した各化合物、及び従来公知の化合物の複屈折性(Δn)を、液晶便覧(液晶便覧編集委員会)のp.202に記載の方法に従って測定した。具体的には、試料をくさび型セルに注入し、これに波長550nmのレーザー光を照射し、透過光の屈折角を測定することにより、各化合物あるいは組成物のΔnを求めた。
(実施例1)
下記の組成の重合性組成物塗布液(1)を調製した。
化合物1 90質量部
化合物 (M−1) 10質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
下記の組成の重合性組成物塗布液(2)を調製した。
化合物2 85質量部
化合物 (M−1) 15質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
上記の重合性組成物塗布液(1)の代わりに重合性組成物塗布液(2)を用いる以外は、選択反射膜(1)の作製と同様の手順で選択反射膜(2)を作製した。この膜を島津社製の分光光度計UV−3100PCで透過スペクトルを測定したところ541nmに中心を持つ選択反射ピークがあり、その半値幅が36nmであった。選択反射波長域の半値幅と選択反射の中心波長の比(Δλ/λ)は0.067であった。
下記の組成の重合性組成物塗布液(3)を調製した。
化合物3 85質量部
化合物 (M−1) 15質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
上記の重合性組成物塗布液(1)の代わりに重合性組成物塗布液(3)を用いる以外は、選択反射膜(1)の作製と同様の手順で選択反射膜(3)を作製した。この膜を島津社製の分光光度計UV−3100PCで透過スペクトルを測定したところ540nmに中心を持つ選択反射ピークがあり、その半値幅が37nmであった。選択反射波長域の半値幅と選択反射の中心波長の比(Δλ/λ)は0.069であった。
下記の組成の重合性組成物塗布液(4)を調製した。
化合物11 75質量部
化合物 (M−1) 25質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
上記の重合性組成物塗布液(1)の代わりに重合性組成物塗布液(4)を用いる以外は、選択反射膜(1)の作製と同様の手順で選択反射膜(4)を作製した。この膜を島津社製の分光光度計UV−3100PCで透過スペクトルを測定したところ621nmに中心を持つ選択反射ピークがあり、その半値幅が50nmであった。選択反射波長域の半値幅と選択反射の中心波長の比(Δλ/λ)は0.081であった。
下記の組成の重合性組成物塗布液(5)を調製した。
化合物13 75質量部
化合物 (M−1) 25質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
上記の重合性組成物塗布液(1)の代わりに重合性組成物塗布液(5)を用いる以外は、選択反射膜(1)の作製と同様の手順で選択反射膜(5)を作製した。この膜を島津社製の分光光度計UV−3100PCで透過スペクトルを測定したところ550nmに中心を持つ選択反射ピークがあり、その半値幅が44nmであった。選択反射波長域の半値幅と選択反射の中心波長の比(Δλ/λ)は0.08であった。
下記の組成の重合性組成物塗布液(6)を調製した。
化合物14 80質量部
化合物 (M−1) 20質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
上記の重合性組成物塗布液(1)の代わりに重合性組成物塗布液(6)を用いる以外は、選択反射膜(1)の作製と同様の手順で選択反射膜(6)を作製した。この膜を島津社製の分光光度計UV−3100PCで透過スペクトルを測定したところ525nmに中心を持つ選択反射ピークがあり、その半値幅が40nmであった。選択反射波長域の半値幅と選択反射の中心波長の比(Δλ/λ)は0.076であった。
下記の組成の重合性組成物塗布液(7)を調製した。
化合物(M−2) 80質量部
化合物(M−1) 20質量部
キラル剤 LC-756(BASF社製) 4.4質量部
空気界面配向剤(1) 0.13質量部
重合開始剤IRGACURE OXE−01(BASF社製) 0.75質量部
溶媒 クロロホルム 500質量部
選択反射膜(1)〜(7)を85℃85%に設定した恒温恒湿器に入れ、260時間後の透過スペクトルを測定した。経時試験前の選択反射の中心波長と、260時間後の選択反射の中心波長を比較し、その波長シフト量を表3に示す。波長シフト量が小さいほど、耐久性が高いことを示す。
Claims (14)
- 式I:
式I中、R1はそれぞれ独立に、炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキル基、および炭素数1から12の直鎖もしくは分岐のアルキル基において、いずれか1つ以上の−CH2−が、−O−、−S−、−N(R12)−、または、−C(=O)−で置換された基からなる群から選択される基を示し、
Lはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−CH2O−、−OCH2−、−(CH2)2OC(=O)−、−C(=O)O(CH2)2−、−NH−、−N(CH3)−、−S−、−C(=O)O−、−OC(=O)−、−OC(=O)O−、−C(=O)N(R12)−、−N(R12)C(=O)−、−C(=O)S−、−SC(=O)−、−CH2C(=O)O−、−OC(=O)CH2−、−CH=CH−C(=O)O−、−OC(=O)−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、―CH2NH−、−NHCH2−、−N(R12)C(=O)O−、および−OC(=O)N(R12)−からなる群から選択される連結基を示し、
nは4〜9の整数を示し、
R12は、それぞれ独立に炭素数1〜5のアルキル基を示し、r12は、それぞれ独立に0〜4の整数を示し、
式Iは、R11として−Sp−Qを含む連結基A−1を少なくとも2つ含み、
Spはそれぞれ独立に、単結合、炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、および炭素数1から20の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において1つまたは2つ以上の−CH2−が−O−、−S−、−N(R12)−、または−C(=O)−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Qはそれぞれ独立に式Q−1で表される基または式Q−2で表される基:
少なくともいずれか一方の末端の6員環連結基Aが−Sp−Qを有する連結基A−1ではない、
前記重合性化合物。 - 2つの末端の6員環連結基Aがいずれも−Sp−Qを有する連結基A−1ではない請求項1に記載の重合性化合物。
- 式I−10:
- nが5または7である請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合性化合物。
- nが5である請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合性化合物。
- Lがそれぞれ独立に、−C(=O)O−、−OC(=O)−または単結合である請求項1〜5のいずれか一項に記載の重合性化合物。
- R1がそれぞれ独立に、炭素数1から6の直鎖もしくは分岐のアルキル基である請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合性化合物。
- Spがそれぞれ独立に、一方の末端に−O−が結合し、他方の末端に−OC(=O)−または−C(=O)O−が結合した炭素数1から10の直鎖のアルキレン基である請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性化合物。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の重合性化合物を含む重合性組成物。
- 式Iで表される重合性化合物とともに他の液晶化合物を含む請求項9に記載の重合性組成物。
- 架橋剤を含む請求項9または10に記載の重合性組成物。
- 重合開始剤を含有する請求項9〜11のいずれか一項に記載の重合性組成物。
- キラル化合物を含有する請求項9〜12のいずれか一項に記載の重合性組成物。
- 請求項9〜13のいずれか1項に記載の重合性組成物の硬化により得られる層を含むフィルム。
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