JP6900791B2 - 安定剤化合物、液晶組成物および表示素子 - Google Patents

Description

本発明は樹脂、液晶表示素子用材料等種々の材料に有用な安定剤化合物に関する。

液晶表示素子は、主にテレビ、パソコンのモニター、スマートフォン等のモバイル機器に用いられている。液晶表示方式としては、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたＶＡ（垂直配向）型やＩＰＳ（イン・プレーン・スイッチング）型又はＦＦＳ（フリンジ・フィールド・スイッチング）型等がある。液晶表示素子に求められる主な特性としては、（１）高速応答性、（２）駆動電圧が低いこと、（３）室温を中心として広い温度範囲で動作すること、の３つが挙げられる。また、光や熱がかかる使用環境において（４）高い信頼性を示すこと、が必要である。

上記（１）〜（３）の特性を満たすための液晶組成物の物性として、おおまかにいうと（ａ）粘度（η）が低いこと、（ｂ）誘電率異方性（Δε）の絶対値が大きいこと、（ｃ）ネマチック相−等方性液体相転移温度（Ｔ_ｎｉ）が高いこと、がそれぞれ求められる（特許文献１）。また、屈折率異方性（Δｎ）をセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。更に、上記（４）の特性を満たす（液晶表示素子の信頼性を高める）ために、液晶組成物には（ｄ）光、熱、水分、空気などの外的刺激に対して安定であること、が求められている。

特開２００６−３７０５４号

本願発明が解決しようとする課題は、液晶組成物の劣化を防止し、液晶組成物との相溶性が高い安定剤化合物を提供することである。

本願発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本願発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、一般式（Ｉ）

（式中の、Ｒ^１は、水素原子、−Ｏ・、−ＯＨ、炭素原子数１〜１２のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−又は−ＣＦ_２Ｏ−に置換されてもよく、
Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、それぞれ独立して炭素原子数１〜８のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−又は−ＣＦ_２Ｏ−に置換されてもよく、Ｒ^２とＲ^３及び／又はＲ^４とＲ^５は互いに結合して環を形成してもよく、
Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜６のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−又は−ＣＦ_２Ｏ−に置換されてもよく、
Ｍ^１は３価の有機基を表し、複数存在するＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は同一であっても異なっていてもよい。）
で表される化合物を提供し、併せて当該化合物を含有する液晶組成物及び表示素子を提供する。

本発明に係る安定剤化合物は、液晶組成物に添加することにより、光や熱等による液晶組成物の劣化を防止する。また、本発明に係る化合物は、液晶組成物に良く溶解する。本発明に係る安定剤化合物を用いることにより、低い粘度（η）と高い信頼性を両立した液晶組成物を調製でき、高速応答の液晶表示素子を提供することができる。

一般式（Ｉ）において、Ｒ^１は光劣化防止能を高めるには水素原子、−Ｏ・、−ＯＨであることが好ましく、水素原子又は−Ｏ・であることが更に好ましく、水素原子が特に好ましい。また、液晶組成物との相溶性を高めるためには炭素原子数１〜１２の無置換のアルキル基、炭素原子数１〜１２のアルコキシ基又は炭素原子数３〜１２のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１〜８の無置換のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基又は炭素原子数３〜８のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数１〜４の無置換のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基又は炭素原子数３又は４のアルケニル基であることが更に好ましい。また、直鎖状であることが好ましい。
Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４及びＲ^５はそれぞれ独立して炭素原子数１〜４のアルキル基であることが好ましく、無置換のアルキル基であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４及びＲ^５のいずれか１個以上がメチル基であることが更に好ましく、Ｒ^２，Ｒ^３，Ｒ^４及びＲ^５の全てがメチル基を表すことが特に好ましい。また、Ｒ^２とＲ^３，及び／又はＲ^４とＲ^５は互いに結合して環構造を形成してもよい。
Ｒ^６及びＲ^７は水素原子又は炭素原子数１〜４のアルキル基であることが好ましく、製造の容易さから水素原子であることが特に好ましい。

Ｍ^１は、３価の有機基であればよいが、一般式（Ｉ−Ｍ）

（式中の、Ｚ^１、Ｚ^２及びＺ^３はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＮＨ−又は単結合を表し、
Ｓｐ^１、Ｓｐ^２及びＳｐ^３はそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−又は−ＣＦ_２Ｏ−に置換されてもよく、
Ａは

（式中の、Ｒ^８は、水素原子、−ＯＨ又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−に置換されてもよい。また、環状構造中の水素原子はハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよい。）
から選ばれる基を表す。）で表される構造であることが、液晶組成物との相溶性および保存安定性を高めるためには好ましい。

ここで、製造の容易さ、および原料の入手容易さより、Ｚ^１、Ｚ^２及びＺ^３の少なくとも１個以上は−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表すことが好ましく、Ｚ^１、Ｚ^２及びＺ^３の全てが−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−又は単結合を表すことが特に好ましい。また、Ｓｐ^１、Ｓｐ^２及びＳｐ^３は、単結合又は炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は炭素原子数１〜８のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は炭素原子数１〜４のアルキレン基を表すことがより好ましい。該アルキレン基は無置換であるか、又はアルキレン基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−に置換されていることが好ましく、無置換であることがより好ましい。具体的には、炭素原子数１〜４の無置換のアルキレン基又は単結合であることが特に好ましい。

また、−Ｓｐ^１−Ｚ^１−、−Ｓｐ^２−Ｚ^２−及び−Ｓｐ^３−Ｚ^３−は、それぞれ独立して−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−、−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−又は−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−であることが好ましく、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−又は−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−であることがより好ましい。

Ａは

（式中の、Ｒ^８は、水素原子、−ＯＨ又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の−ＣＨ_２−はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−に置換されてもよい。）で表される構造であることが、液晶組成物との相溶性および保存安定性を高めるためにはより好ましい。ここで、製造の容易さ、および原料の入手容易さより、Ｒ^８は、水素原子、−ＯＨ、炭素原子数２〜１０のアルキル基、−Ｏ−ＣＯ−Ｒ^９（Ｒ^９は炭素原子数１〜９のアルキル基を表す）が好ましく、水素原子を表すことが特に好ましい。

本発明の一般式（Ｉ）で表される化合物は、一般式（Ｉ−ａ）で表される化合物であることが好ましい。

（式中の、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して一般式（Ｉ）中のＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７と同じ意味を表し、Ａは一般式（Ｉ−Ｍ）中のＡと同じ意味を表し、Ｚ^Ｉ１は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＮＨ−及び単結合を表し、Ｓｐ^Ｉ１は単結合又は炭素原子数１〜１０のアルキレン基を表し、複数存在するＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７、Ｚ^Ｉ１及びＳｐ^Ｉ１は同一であっても異なっていてもよい。）
Ｚ^Ｉ１は−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、単結合を表すことが好ましい。Ｓｐ^Ｉ１は単結合又は炭素原子数１〜４の無置換のアルキル基を表すことが好ましく、直鎖状であることが好ましい。

また、一般式（Ｉ）又は一般式（Ｉ−ａ）で表される化合物は、一般式（Ｉ−ｂ）で表される化合物であることが好ましい。

（式中、Ｒ^Ｈ３、Ｒ^Ｈ４及びＲ^Ｈ５は、それぞれ独立して一般式（Ｉ）中のＲ^１と同じ意味を表し、ｎ^Ｈ１及びｎ^Ｈ２はそれぞれ独立的に０から４の整数を表す。）
一般式（Ｉ−ｂ）中、Ｒ^Ｈ３、Ｒ^Ｈ４及びＲ^Ｈ５は、水素原子であることが特に好ましい。アルキル基である場合は炭素原子数１から８であることが好ましく、炭素原子数１から５であることが好ましく、炭素原子数１から３であることが好ましく、炭素原子数１であることが更に好ましい。

本発明の一般式（Ｉ）に示す化合物の好ましい化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。

一般式（Ｉ）で表される化合物において、一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１４）で表される化合物が特に好ましい。

（式中のＲ^１１、Ｒ^１２及びＲ^１３は、それぞれ独立して一般式（Ｉ）中のＲ^１と同じ意味を表す。）
なお、一般式（Ｉ）中に存在する隣接する２個以上の−ＣＨ_２−がそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−又は−ＣＦ_２Ｏ−に置換されることはない。

本発明において、一般式（Ｉ−１）〜（Ｉ−１４）で表される化合物は、以下のようにして製造することができる。勿論本発明の趣旨及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
（製法１）一般式（Ｉ−１）で表される化合物の合成方法

トリカルボン酸（Ｓ−１）を、酸触媒下でメタノールと反応させてトリメチルエステル（Ｓ−２）を得ることができる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、トルエン、ベンゼン、キシレン等の芳香族系溶媒又はメタノール自体を溶媒として用いることが好ましい。芳香族系溶媒としてはベンゼン又はトルエンが好ましく、これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いてもよい。 反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。

使用する酸触媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、ｐ−トルエンスルホン酸、クロロトリメチルシラン、硫酸等が好ましく、ｐ−トルエンスルホン酸又は硫酸が更に好ましい。

続いて、トリメチルエステル（Ｓ−２）をテトラメチルピペリジノール（Ｓ−３）とエステル交換反応させることにより、一般式（Ｉ−１）で表される化合物を得ることができる。エステル交換反応の例としては、（Ｓ−２）と（Ｓ−３）を金属触媒の存在下加熱し、生成するメタノールを除去する方法が挙げられる。金属触媒としては例えばＡｌ（ＩＩＩ）、Ｔｉ（ＩＶ）、Ｓｂ（ＩＩＩ）、Ｓｎ（ＩＶ）、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｌａ（ＩＩＩ）等が挙げられる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、トルエン、ベンゼン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系溶媒が好ましく、反応温度を高めるために、沸点の高いトルエン又はキシレンが更に好ましい。これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いてもよい。

反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましく、４０℃から溶媒が還流するまでの温度が更に好ましい。
（製法２）一般式（Ｉ−１）で表される化合物の合成方法

トリカルボン酸（Ｓ−１）を、チオニルクロリドやシュウ酸クロリドと反応させて酸クロリド（Ｓ−４）を得ることができる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、塩素系溶媒、および芳香族系溶媒を好ましく用いることができる。塩素系溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン等を好例として挙げることができる。

反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。

続いて、テトラメチルピペリジノール（Ｓ−４）を塩基存在下で反応させることにより一般式（Ｉ−１）で表される化合物を得ることができる。塩基としては有機塩基、例えば、ピリジンやトリエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノピリジン、ジイソプロピルエチルアミン等が挙げられる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、塩素系溶媒および芳香族系溶媒を好ましく用いることができる。塩素系溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等を、芳香族系溶媒としてはベンゼン、トルエン等を好例として挙げることができる。

反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。
（製法３）一般式（Ｉ−１３）で表される化合物の合成方法

トリメチルエステル（Ｓ−５）を適当な還元剤、例えば水素化リチウムアルミニウム（ＬｉＡｌＨ_４）等と反応させ、トリオール（Ｓ−６）を得ることができる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としてはジエチルエーテルおよびテトラヒドロフラン等を好例として挙げることができる。

反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。

続いて、トリオール（Ｓ−６）をテトラメチルピペリジノール（Ｓ−３）と光延反応させることにより一般式（Ｉ−１３）で表される化合物を得ることができる。光延反応に使用される反応剤としては、例えばトリフェニルホスフィンとアゾジカルボン酸ジエチルエステルとの組み合わせ等が挙げられる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としてはジエチルエーテルおよびテトラヒドロフラン等を好例として挙げることができる。 反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温が好ましい。
（製法４）一般式（Ｉ−１３）で表される化合物の合成方法

製法３の方法により得られたトリオール（Ｓ−６）を臭素化してトリ臭化物（Ｓ−７）を得ることができる。臭素化剤としては、三臭化リン、臭化水素等を用いることができる。使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、ハロゲン系溶媒又は酢酸を好ましく用いることができる。ハロゲン系溶媒としてはジクロロメタンおよび１，２−ジクロロエタン等を好例として挙げることができる。 反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。
続いて、テトラメチルピペリジノール（Ｓ−３）と塩基存在下に反応させることにより一般式（Ｉ−１３）で表される化合物を得ることもできる。塩基としては、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシドおよびカリウムｔ−ブトキシドを用いることができる。

使用する溶媒としては、反応を好適に進行させるものであればいずれでも構わないが、エーテル系溶媒および極性溶媒等を好ましく用いることができる。エーテル系溶媒としては、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルおよびｔ-ブチルメチルエーテル等を、極性溶媒としてはN,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドおよびスルホラン、メタノール、エタノール等を好例として挙げることができる。

反応温度としては、反応を好適に進行させる温度であればいずれでも構わないが、室温から反応溶媒が還流するまでの温度が好ましい。

前述の製法１〜製法４の各工程において、化合物（Ｉ）を必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、再沈殿、吸着、等が挙げられる。クロマトグイラフィーに用いる精製剤の具体例としてはシリカゲル、ＮＨ_２シリカゲル、アルミナ、活等が挙げられる。この際に用いる溶媒としては、ヘキサン、トルエン、酢酸エチル等を挙げることができる。再結晶又は再沈殿に用いる溶媒としては、ヘキサン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、エタノール等を挙げることができる。これらの溶媒は必要に応じて単独で用いても混合して用いてもよい。吸着に用いる精製剤としては、活性炭等を用いることができる。この際に用いる溶媒としては、ヘキサン、トルエン、アセトン、酢酸エチル等を用いることができる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に記述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例の組成物における「％」は『質量％』を意味する。化合物の純度はガスクロマトグラフィーによって分析した。
（実施例１）化合物（Ｉ−１−ａ）の製造

撹拌装置、温度計、冷却管、ディーンスターク管を備えた反応容器に、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（４．３２ｇ）と１，２，３−プロパントリカルボン酸トリメチルエステル（２．００ｇ）、ジブチル酸化スズ（０．２８ｇ）をキシレン（２８ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、４８時間加熱還流させた。途中、生成するメタノールをモレキュラーシーブスで除いた。室温に冷却後、水を加えて洗浄した。再結晶にて精製し、（Ｉ−１−ａ）を無色粉末として得た。収量１．１２ｇ。融点１１０℃。
^１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３）： １．０５−１．１６（ｍ、２４Ｈ）、１．２１（ｓ、１８Ｈ）、１．８７−１．９２（ｍ、６Ｈ）、２．５４（ｄｄ、Ｊ＝６．２Ｈｚ、１６．６Ｈｚ、２Ｈ）、２．７０（ｄｄ、Ｊ＝７．１Ｈｚ、１６．６Ｈｚ、２Ｈ）、３．１６−３．２３（ｍ、１Ｈ）、５．１３−５．２３（ｍ、３Ｈ）．
ＧＣ−ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ ５９４ [Ｍ＋Ｈ^＋]、５７８ [Ｍ−１５^＋]
（実施例２）化合物（Ｉ−２−ａ）の製造

撹拌装置、温度計、冷却管、ディーンスターク管を備えた反応容器に、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（４．３２ｇ）と１，３，５−ペンタントリカルボン酸トリメチルエステル（２．２６ｇ）、ジブチル酸化スズ（０．２８ｇ）をキシレン（２８ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、２４時間加熱還流させた。途中、生成するメタノールをモレキュラーシーブスで除いた。室温に冷却後、水を加えて洗浄した。再結晶にて精製し、（Ｉ−２−ａ）を無色粉末として得た。収量１．５０ｇ。
ＧＣ−ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ ６２２[Ｍ＋Ｈ^＋]、６０６ [Ｍ−１５^＋]
（実施例３）化合物（Ｉ−３−ａ）の製造

撹拌装置、温度計、冷却管、ディーンスターク管を備えた反応容器に、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（４．３２ｇ）と１，１，２−エタントリカルボン酸トリメチルエステル（１．８８ｇ）、ジブチル酸化スズ（０．２８ｇ）をキシレン（２８ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、４８時間加熱還流させた。途中、生成するメタノールをモレキュラーシーブスで除いた。室温に冷却後、水を加えて洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、（Ｉ−３−ａ）を微黄色粘凋液体として得た。収量４．８０ｇ。
ＧＣ−ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ ５８０ [Ｍ＋Ｈ^＋]、５６４ [Ｍ−１５^＋]
（実施例４）化合物（Ｉ−５−ａ）の製造

撹拌装置、温度計、冷却管、ディーンスターク管を備えた反応容器に、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（４．３２ｇ）と１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸トリメチルエステル（２．３７ｇ）、ジブチル酸化スズ（０．２８ｇ）をキシレン（２８ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、４８時間加熱還流させた。途中、生成するメタノールをモレキュラーシーブスで除いた。室温に冷却後、水を加えて洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、（Ｉ−４−ａ）を微黄色液体として得た。収量５．２４ｇ。
ＧＣ−ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ ６３４ [Ｍ＋Ｈ^＋]、６１８ [Ｍ−１５^＋]
（実施例５）化合物（Ｉ−６−ａ）の製造

撹拌装置、温度計、冷却管、ディーンスターク管を備えた反応容器に、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン（４．３２ｇ）と１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸トリメチルエステル（２．３７ｇ）、ジブチル酸化スズ（０．２８ｇ）をキシレン（２８ｍＬ）に溶解させ、窒素雰囲気下、４８時間加熱還流させた。途中、生成するメタノールをモレキュラーシーブスで除いた。室温に冷却後、水を加えて洗浄した。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、（Ｉ−５−ａ）を微黄色液体として得た。収量５．３５ｇ。
ＧＣ−ＭＳ（ＥＩ）：ｍ／ｚ ６３４ [Ｍ＋Ｈ^＋]、６１８ [Ｍ−１５^＋]
（実施例６−１０）液晶組成物の調製
以下の組成からなるホスト液晶組成物（Ｈ）を調製した。

この母体液晶（Ｈ）に対し、実施例１〜５で得られた化合物（Ｉ−１−ａ）〜（Ｉ−５−ａ）を５００ｐｐｍ添加した。
測定した特性は以下の通りである。

初期ＶＨＲ：周波数６０Ｈｚ，印加電圧１Ｖの条件下で３３３Ｋにおける電圧保持率（％）を３段階評価した。

Ａ：９８〜１００％
Ｂ：９５〜９８％
Ｃ：９５％以下
耐光ＶＨＲ：液晶組成物に対して、厚さ０．５ｍｍのガラスを介して、温度２０℃を保ちながら、超高圧水銀ランプを用いて紫外線を１８０Ｊ／ｍ^２照射した（照射強度は３６６ｎｍで０．１Ｗ／ｍ^２、３０分）。紫外線照射後の液晶の電圧保持率を上述のＶＨＲ測定と同様の方法で測定した。―評価は以下の３段階で行った。

Ａ：９０〜１００％
Ｂ：７５〜９０％
Ｃ：７５％以下
相溶性：液晶組成物に、対象化合物を５００ｐｐｍ添加し、１００℃で加熱攪拌して、均一とした。これを２５℃に冷却して１日放置し、溶解の様子を目視で３段階評価した。

Ａ：すべて溶解する
Ｂ：わずかに溶解せず分離している
Ｃ：一部溶解せず分離している
（比較例１）
比較例として、母体液晶（Ｈ）に対し、特にさらなる安定剤化合物を添加することなく特性を測定した。
（比較例２）
母体液晶（Ｈ）に対し、類似のヒンダードアミン骨格を有する化合物（Ｒ−１）を５００ｐｐｍ添加し、測定した。

各測定を行った結果を以下に示す。

実施例６〜１０と比較例１を比較することにより、本発明の化合物を添加することによって耐光ＶＨＲが向上することが分かる。また、実施例６〜１１０と比較例２を比較することにより、本発明の化合物は、液晶組成物との相溶性に優れていることが分かる。
この結果から、本願発明の化合物は、液晶組成物との相溶性が高く、且つ、光による液晶組成物の劣化を防止する効果があることが分かる。

Claims (5)

1. 一般式（Ｉ）
   

   

   （式中の、Ｒ^１は、水素原子を表し、
   Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５は、それぞれ独立して炭素原子数１〜４のアルキル基を表し、
   Ｒ^６及びＲ^７はそれぞれ独立して水素原子を表し、
   Ｍ^１は一般式（Ｉ−Ｍ）
   

   

   （式中の、Ｚ^１、Ｚ^２及びＺ^３はそれぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−ＯＣＦ_２−、−ＣＦ_２Ｏ−、−ＮＨ−、又は単結合を表し、
   Ｓｐ^１、Ｓｐ^２及びＳｐ^３はそれぞれ独立して炭素原子数１〜４の無置換のアルキレン基又
   は単結合を表し、
   Ａは
   

   

   から選ばれる基を表す。）
   で表される基を表し、
   複数存在するＲ^１、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６及びＲ^７は同一であっても異なっていてもよい。）
   で表される化合物を一種又は二種以上含有し、室温において液晶相を呈する組成物。
2. 一般式（Ｉ―Ｍ）において、Ｚ^１、Ｚ^２及びＺ^３の少なくとも１個以上が−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−を表す請求項１に記載の組成物。
3. 一般式（Ｉ−Ｍ）において、−Ｓｐ^１−Ｚ^１−、−Ｓｐ^２−Ｚ^２−及び−Ｓｐ^３−Ｚ^３−がそれぞれ独立して−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−又は−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＣＯ−Ｏ−で表される、請求項１又は２に記載の組成物。
4. 一般式（Ｉ）において、Ｒ^２、Ｒ^３、Ｒ^４及びＲ^５のいずれか１個以上がメチル基を表す、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物を使用した液晶表示素子。