JPWO2019167947A1 - 化合物、ポリマー及び有機材料 - Google Patents

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Abstract

有機材料の高機能化を実現することができる化合物を提供すること。下記の一般式(1)で表される化合物を提供する。【化1】(該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2−1)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。)【化2】(該一般式(2−1)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はCnH2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はCnH2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である。kは1以上の整数であり、Xは2価以上の芳香族基である。該2価以上の芳香族基中の、該R203及び該R204と結合していない炭素があれば、その炭素は無置換であるか又は少なくとも1つの置換基を有する。また、該2価以上の芳香族基が有する、該R203への結合部位及び該R204への少なくとも1つの結合部位は、該芳香族基中の結合し得るいずれかの炭素でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。)

Description

本技術は、化合物、ポリマー及び有機材料に関する。
高機能性有機材料は、無機材料と比較して設計自由度や耐衝撃性に優れ、軽量であることから、有機薄膜や有機レンズやホログラム等の光学材料への応用検討が盛んに行われているのが現状である。
例えば、2,2’−位が2価の置換基又は原子で連結された1,1’−ビナフチル骨格に、重合性の置換基が導入された重合性化合物と、当該重合性の置換基を重合反応させることのできる重合開始剤と、を含む耐硬化収縮性の硬化性組成物が提案されている(特許文献1を参照)。
また、例えば、ジナフトチオフェン骨格を有する化合物を含む屈折率向上剤が提案されている(特許文献2を参照)。さらに、例えば、ジベンゾチオフェン骨格を有する化合物を使用して物品の屈折率を付与する方法が提案されている(特許文献3を参照)。
特開2012−136576号公報 特開2011−178985号公報 特開2011−162584号公報
しかしながら、特許文献1〜3で提案された技術では、有機材料の更なる高機能化を図れないおそれがある。
そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、有機材料の更なる高機能化を実現することができる化合物及びポリマー、並びに高機能性を有する有機材料を提供することを主目的とする。
本発明者らは、上述の課題を解決するために鋭意研究を行った結果、驚くべきことに、高機能化を実現することができる化合物及びポリマー、並びに高機能性を有する有機材料の開発に成功し、本技術を完成するに至った。
すなわち、本技術では、下記の一般式(1)で表される化合物を提供する。
(該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2−1)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。)
(該一般式(2−1)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はC2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はC2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である。kは1以上の整数であり、Xは2価以上の芳香族基である。該2価以上の芳香族基中の、該R203及び該R204と結合していない炭素があれば、その炭素は無置換であるか又は少なくとも1つの置換基を有する。また、該2価以上の芳香族基が有する、該R203への結合部位及び該R204への少なくとも1つの結合部位は、該芳香族基中の結合し得るいずれかの炭素でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。)
本技術に係る化合物において、前記R203及び前記R204の前記アルキレン基並びに前記R205のアルキル基を構成する炭素骨格のうち、少なくともいずれか1つの該炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換されてよい。
本技術に係る化合物において、前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子、前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子及びR205の前記アルキル基を構成する水素原子のうち、少なくともいずれか1つの水素原子はハロゲン原子で置換されてよい。
本技術に係る化合物において、前記R203およびR204が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基でよく、さらに、前記R205が、水素又はC2n+1(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基でよく、その場合、前記R203及び前記R204の前記アルキレン基並びに前記R205のアルキル基を構成する炭素骨格のうち、少なくともいずれか1つの該炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換されてよく、前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子、前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子及びR205の前記アルキル基を構成する水素原子のうち、少なくともいずれか1つの水素原子はハロゲン原子で置換されてよい。
前記Xが、下記の化学式(3−1)〜(3−8)で表される2価以上の芳香族基でよい。
本技術に係る化合物において、前記kが1でよく、前記Xは2価の芳香族基でよい。
前記2価の芳香族基が単環のアリーレン基でよく、該単環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係でよい。
前記2価の芳香族基が多環のアリーレン基でよく、該多環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、該多環のアリーレン基中の結合し得るいずれか2つの炭素でよい。
本技術に係る化合物において、前記kが2でよく、前記Xは3価の芳香族基でよい。
前記3価の芳香族基が単環の3価の芳香族基でよく、該単環の3価の芳香族基が有する、前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係でよい。
本技術に係る化合物において、前記R101及び前記R102の少なくとも1つは、前記一般式(1)中の硫黄原子に隣接する炭素原子に隣接し、かつ、前記一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素に結合してよい。
本技術に係る化合物において、前記R101及び前記R102の少なくとも1つは、前記一般式(1)中の硫黄原子に隣接する炭素原子に隣接し、かつ、前記一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素に結合してよい。
また、本技術では、本技術に係る化合物を含有する有機材料を提供し、本技術に係る、該化合物を含有する有機材料は、有機薄膜、有機レンズ又はホログラムでよく、有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物でよい。
さらに、本技術では、本技術に係る化合物を重合させてなるポリマーを提供する。
さらにまた、本技術では、本技術に係るポリマーを含有する有機材料を提供し、本技術に係る、該ポリマーを含有する有機材料は、有機薄膜、有機レンズ又はホログラムでよく、有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物でよい。
本技術によれば、有機材料の高機能化を実現することができる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。
なお、説明は以下の順序で行う。
1.本技術の概要
2.第1の実施形態(化合物の例)
3.第2の実施形態(ポリマーの例)
4.第3の実施形態(有機材料の例)
4−1.有機薄膜及び有機薄膜用組成物
4−2.有機レンズ及び有機レンズ用組成物
4−3.ホログラム記録用感光性組成物及びホログラム
5.第4の実施形態(画像表示装置の例)
6.第5の実施形態(光学部品の例)
7.第6の実施形態(光学装置の例)
<1.本技術の概要>
まず、本技術の概要について説明をする。
本技術は、化合物、ポリマー及び有機材料に関するものである。
例えば、高屈折率性を有する有機化合物及びポリマーは、屈折率が1.5を超えると高屈折率材料として考えられている。このような高屈折率を有する有機ポリマーを作製することは、例えば、屈折率が1.8を有するジナフトチオフェンに重合性置換基を導入した重合性モノマーを用いることで達成することができる。ところが、これらの化合物を光学材料へ応用する場合には下記のような事実が存在する。
・有機溶剤に対する溶解性が低く、溶液を用いた製膜が困難である。
・樹脂との相溶性が悪く、混合物中の化合物濃度を大きくすることができない。
・一部の化合物は着色しており、透明薄膜やレンズへの応用に適さない。
例えば、種々の重合性置換基を有するジナフトチオフェン誘導体を合成し、屈折率や透明性の測定を実施することができる。高屈折率有機化合物及びポリマーを用いる一つのメリットとして、有機溶剤に化合物を溶解して、塗布工程を用いて簡易的に薄膜を作製することが可能であることが挙げられる。しかし、化合物の屈折率が高くなればなるほど有機溶剤に対する溶解性は低下する傾向にあることが確認されており、ジナフトチオフェン誘導体も同様である。高屈折率を有する化合物を有機溶剤に溶かして利用するためには屈折率が1.7以上、溶解度が20wt%以上を併せ有することが望ましい。溶解度が高い程、塗布製膜時の膜厚自由度が向上することに加え、当該化合物をその他の有機化合物と相溶させて使用する際にも高屈折率化合物の濃度を大きくすることが可能となり、その結果、混合物全体の平均屈折率を向上させることが可能となる。
以上のことを考慮すると、高機能性、例えば、高屈折率と高溶解性と高透明性とを併せ有するジナフトチオフェン誘導体は見出されていない。本発明者らは、鋭意検討した結果、ジナフトチオフェンに特定の構造を有する重合性置換基を導入することで高屈折率を維持したまま溶解性を向上させることに成功した。
溶解性が悪い有機化合物の溶解度を向上させるために、アルキル鎖を導入する技術がある。例えば、有機半導体としてペンタセンを利用することができるが、有機溶剤への溶解度が極度に悪く、蒸着での薄膜形成が主流である。溶解度を向上させるためにペンタセン骨格にアルキル基を導入し、トルエンなどの汎用的な有機溶剤に対する溶解性を向上させる例がある。
このように難溶性の有機化合物にアルキル基、特に長鎖アルキル基を導入することで有機溶剤に対する溶解性を改善する例はあるが、アルキル基、特に長鎖アルキル基を導入すると基本骨格間距離が離れることが容易に想像できる。
高屈折率有機化合物の基本骨格にアルキル基を導入した場合、その溶解度を向上させることはできるが、アルキル基そのものの屈折率は低くかつ高屈折率を有する基本骨格間距離は伸びるため、屈折率の低下が生じ高屈折率(屈折率1.7以上)を維持することは難しい。そのため、高屈折率化合物の屈折率を維持しつつ高溶解度を実現するのは非常に困難である。
以上の状況を鑑みて、本発明者らは、特定の構造を有する置換基を導入することで、ジナフトチオフェン骨格を有する化合物であっても、高溶解性と高屈折率と高透明性とを実現できることを見出した。
<2.第1の実施形態(化合物の例)>
本技術に係る第1の実施形態(化合物の例)の化合物は、下記の一般式(1)で表される化合物である。
本技術に係る第1の実施形態の化合物は、有機材料の更なる高機能化を実現することができる。すなわち、本技術に係る第1の実施形態の化合物は、高溶解性と高透明性と高屈折率とを併せ有して、有機材料の更なる高機能化を実現することができる。本技術に係る第1の実施形態の化合物は、ジナフトチオフェンに対してアルキルアクリレートと、単環または多環芳香族構造からなる置換基を導入することにより、ジナフトチオフェン母骨格本来の屈折率を維持しつつ溶解性を向上させることができる。
(該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2−1)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。
該一般式(2−1)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はC2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はC2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である。kは1以上の整数であり、Xは2価以上の芳香族基である。該2価以上の芳香族基中の、該R203及び該R204と結合していない炭素があれば、その炭素は無置換であるか又は少なくとも1つの置換基を有する。また、該2価以上の芳香族基が有する、該R203への結合部位及び該R204への少なくとも1つの結合部位は、該芳香族基中の結合し得るいずれかの炭素でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。
203〜R205のそれぞれの炭素骨格が有する少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されてよく、R203〜R205のそれぞれが有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されてよい。
一般式(2)中のR203は、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であることが好ましく、単結合又はC2n(nは1≦n≦3の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であることがより好ましい。R203が炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基である場合は、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基が挙げられる。炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基の炭素骨格が有する少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されてよい。そして、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基が有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されてよい。
一般式(2)中のR204は、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であることが好ましい。R204が炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基ある場合は、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレンル基、ブチレン基、イソブチレン基が挙げられる。炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基の炭素骨格が有する少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されてよい。そして、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基が有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されてよい。
一般式(2)中のR205は、水素又はC2n+1(nは0≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基であることが好ましい。R205が炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基ある場合は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基が挙げられる。炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基の炭素骨格が有する少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されてよい。そして、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基が有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されてよい。
一般式(2)中のXは、下記の化学式(3−1)〜(3−8)で表される2価以上の芳香族基であることが好ましい。
2価以上の芳香族基が、少なくとも1つの置換基を有するとき、置換基としては、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、芳香族基、あるいはハロゲン元素が好ましい。炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基が挙げられる。また、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基の炭素骨格が有する少なくとも1つの炭素原子がヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されていてもよい。そして、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基が有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されていてもよい。また、芳香族基としては、上記の(3−1)〜(3−8)で表される1価以上の芳香族基が好ましく、無置換でもよいし、少なくとも1つの置換基を有してもよい。1価以上の芳香族基が少なくとも1つの置換基を有するとき、置換基としてはXの置換基と同様に、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基(当該アルキル基の炭素骨格中の少なくとも1つの炭素原子がヘテロ元素(例えば、O、S、N、P)で置換されてよい。そして、当該アルキル基が有する少なくとも1つの水素原子はハロゲン元素(F、Cl、Br、I)で置換されてよい。)、芳香族基、あるいはハロゲン元素が好ましい。
芳香族基が2価の芳香族基であるときは(k=1)、2価の芳香族基は単環のアリーレン基でよく、単環のアリーレン基が有する、R203及びR204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係でよい。また、2価の芳香族基は多環のアリーレン基でもよく、多環のアリーレン基が有する、R203及びR204への2つの結合部位は、多環のアリーレン基中の結合し得るいずれか2つの炭素でよい。
芳香族基が3価の芳香族基であるときは(k=2)、3価の芳香族基は、単環の3価の芳香族基でよく、単環の3価の芳香族基が有する、R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係でよい。また、3価の芳香族基は、単環の3価の芳香族基でよく、単環の3価の芳香族基が有する、R203への結合部位と、2つの前記R204への2つの結合部位のうち1つの結合部位とは、オルト位、メタ位又はパラ位の関係でよい。
さらに、3価の芳香族基は、多環の3価の芳香族基でよく、多環の3価の芳香族基が有する、R203への結合部位と、2つのR204への2つの結合部位のうち1つの結合部位とは、多環の3価の芳香族基中の結合し得るいずれか2つの炭素でよい。さらにまた、3価の芳香族基は、多環の3価の芳香族基でよく、多環の3価の芳香族が有する、R204への2つの結合部位は、多環の3価の芳香族基中の結合し得るいずれか2つの炭素でよい。
上記の一般式(1)で表される化合物の好ましい単官能の例示化合物4−1〜4−9及び11−1の化学構造式は以下である。
上記の一般式(1)で表される化合物の好ましい2官能の例示化合物5−1〜5−9及び10−1〜10−2の化学構造式は以下である。
上記一般式(1)で表される化合物中のR203のアルキレン基を構成する炭素骨格の炭素原子がヘテロ原子(酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)及びリン(P))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物300−1〜300−4を以下に示す。
上記一般式(1)で表される化合物中のR203のアルキレン基がハロゲン原子(フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)及びヨウ素(I))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物300−5〜300−8を以下に示す。
上記一般式(1)で表される化合物中のR204のアルキレン基を構成する炭素骨格の炭素原子がヘテロ原子(酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)及びリン(P))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物400−1〜400−4を以下に示す。
上記一般式(1)で表される化合物中のR204のアルキレン基がハロゲン原子(フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)及びヨウ素(I))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物400−5〜400−8を以下に示す。
上記一般式(1)で表される化合物中のR205のアルキル基を構成する炭素骨格の炭素原子がヘテロ原子(酸素(O)、硫黄(S)、窒素(N)及びリン(P))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物500−1〜500−4を以下に示す。
上記一般式(1)で表される化合物中のR205のアルキル基がハロゲン原子(フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)及びヨウ素(I))で置換された、一般式(1)で表される化合物の好ましい例示化合物500−5〜500−8を以下に示す。
<3.第2の実施形態(ポリマーの例)>
本技術に係る第2の実施形態(ポリマーの例)のポリマーは、本技術に係る第1の実施形態の化合物を重合させてなるポリマーである。
本技術に係る第1の実施形態の化合物は、単官能モノマー又は多官能(2官能)モノマーであるため、本技術に係る第1の実施形態の化合物を重合させて、本技術に係る第2の実施形態のポリマーを作製することができる。
本技術に係る第2の実施形態のポリマーは、有機材料の更なる高機能化を実現することができる。すなわち、本技術に係る第2の実施形態のポリマーは、高溶解性と高透明性と高屈折率とを併せ有して、有機材料の更なる高機能化を実現することができる。
<4.第3の実施形態(有機材料の例)>
本技術に係る第3の実施形態(有機材料の例)の有機材料は、本技術に係る第1の実施形態の化合物を含有するか、又は本技術に係る第2の実施形態のポリマー含有する材料である。
本技術に係る第3の実施形態の有機材料は、例えば、有機薄膜、有機レンズ、ホログラム、有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物、ホログラム記録用感光性組成物等が挙げられる。以下に、有機薄膜及び有機薄膜用組成物、有機レンズ及び有機レンズ用組成物並びにホログラム及びホログラム記録用感光性組成物について詳細に説明をする。
[4−1.有機薄膜及び有機薄膜用組成物]
有機薄膜用組成物は、少なくとも、本技術に係る第1の実施形態の化合物を含有し、有機薄膜は、有機薄膜用組成物に光照射や加熱等の重合処理を施すことにより得ることができる。すなわち、有機薄膜は、本技術に係る第2の実施形態のポリマーを含有する。有機薄膜は、所謂、ポリマーフィルムであり、液晶表示装置(以下、LCD(Liquid Crystal Display)とも言う)などのフラットパネルディスプレイには、通常、一層以上含まれている。
有機薄膜は、例えば、LCDにおける保護フィルム、反射防止フィルムを構成する層等として、フラットパネルディスプレイに組み込まれる。また、フラットパネルディスプレイ以外にも、表面の保護や反射防止等を要する各種分野において、有機薄膜は広く用いられている。
本技術に係る第1の実施形態の化合物は高溶解性と高屈折率と高透明性とを有するので、高屈折率表面を有する有機薄膜(例えば、屈折率傾斜フィルム)に用いられる。高屈折率表面を有する有機薄膜(例えば、屈折率傾斜フィルム)を得るためには、屈折率が1.60以上の第1の実施形態の化合物のポリマーを、有機薄膜(ポリマーフィルム)の一方の表面側(高屈折率表面側)の表層部に局在させることが好ましい。第1の実施形態の化合物の屈折率は、より好ましくは1.65以上であり、更に好ましくは1.70以上である。一方、第1の実施形態の化合物の屈折率は、例えば1.80以下であるが、1.80超であってもよい。また、第1の実施形態の化合物としては、異なる二種以上を任意の割合で混合して用いることもできる。
[4−2.有機レンズ及び有機レンズ用組成物]
有機レンズ用組成物は、少なくとも、本技術に係る第1の実施形態の化合物を含有し、有機レンズは、有機レンズ用組成物に光照射や加熱等の重合処理を施すことにより得ることができる。すなわち、有機レンズは、本技術に係る第2の実施形態のポリマーを含有する。
有機レンズは、無機材料に比べて軽量で、割れにくく、加工しやすいという利点があり、有機レンズは、眼鏡やカメラ用として用いられる。本技術に係る第1の実施形態の化合物は高溶解性と高屈折率と高透明性とを有するので、有機レンズとして使用する場合に、ガラスよりもレンズの厚さを薄くできるなど、光学用途での利便性に優れるという利点がある。
[4−3.ホログラム及びホログラム記録用感光性組成物]
(ホログラム記録用感光性組成物)
ホログラム記録用感光性組成物は、少なくとも2種の光重合性モノマーと、光重合開始剤と、バインダー樹脂と、重合禁止剤とを、少なくとも含み、少なくとも2種の光重合性モノマーが、単官能モノマーと多官能モノマーとである、組成物である。少なくとも2種の光重合性モノマーの全てが本技術に係る第1の実施形態の化合物でもよいし、少なくとも2種の光重合性モノマーのうち、少なくとも1種が本技術に係る第1の実施形態の化合物でもよい。
ホログラム記録用感光性組成物は高機能性を有し、例えば、高い屈折率変調量(Δn)を有して、優れた回折特性の効果が奏される。
少なくとも2種の光重合性モノマーとして、本技術に係る第1の実施形態の化合物以外のモノマーが用いられる場合は、随意のモノマーでよいが、例えば、単官能又は多官能として、ジナフトチオフェン系モノマーであって重合性不飽和結合を有する基がチオフェン環と縮合していないベンゼン環上の置換基であるモノマー、ジナフトチオフェン系モノマーであって重合性不飽和結合を有する基がチオフェン環と縮合しているベンゼン環上の置換基であるモノマー、多官能モノマーとしてトリフェニルエチニルベンゼン系モノマー、トリナフチルエチニルベンゼン系モノマー、単官能モノマー又は多官能モノマーとしてカルバゾール系モノマー、フルオレン系モノマー等が挙げられる。
ホログラム記録用感光性組成物はバインダー樹脂を含んでもよく、バインダー樹脂は、特に限定されることなく、随意のバインダー樹脂でよいが、酢酸ビニル系樹脂であることが好ましく、特に、ポリ酢酸ビニル又はその加水分解物が好適に用いられ、また、アクリル系樹脂が好ましく、特に、ポリ(メタ)アクリル酸エステルまたはその部分加水分解物が好適に用いられる。
ホログラム記録用感光性組成物は光重合性開始剤を含んでもよく、光重合開始剤は、特に限定されることなく、随意の光重合開始剤でよいが、好ましくは、例えば、イミダゾール系、ビスイミダゾール系、N−アリールグリシン系、有機アジド化合物系、チタノセン類系、アルミナート錯体系、有機過酸化物系、N−アルコキシピリジニウム塩系、チオキサントン誘導体系、スルホン酸エステル系、イミドスルホネート系、ジアルキル−4−ヒドロキシスルホニウム塩系、アリールスルホン酸−p−ニトロベンジルエステル系、シラノール−アルミニウム錯体系、(η6−ベンゼン)(η5−シクロペンタジエニル)鉄(II)系、ケトン系、ジアリールヨードニウム塩系、ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系、芳香族スルホニウム塩系、芳香族ジアゾニウム塩系、芳香族ホスホニウム塩系、トリアジン化合物系、鉄アレーン錯体系等のいずれかのラジカル重合開始剤(ラジカル発生剤)又はカチオン重合開始剤(酸発生剤)、あるいはその両方の機能を有するものが挙げられる。なお、本技術に係る第1の実施形態のホログラム記録用感光性組成物に含まれる光重合開始剤は、アニオン重合開始剤(塩基発生剤)でもよい。
ホログラム記録用感光性組成物は重合禁止剤を含んでもよく、重合禁止剤は、特に限定されることなく、随意の重合禁止剤でよいが、重合禁止剤の好適な具体例は、キノン系化合物、ヒンダードフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、チアジン系化合物等である。キノン系化合物は、例えばヒドロキノンが挙げられ、ヒドロキノンは、フェノール系化合物の1種と考えてもよい。チアジン系化合物は、例えばフェノチアジンが挙げられる。
ホログラム記録用感光性組成物は、更に、無機微粒子、可塑剤、増感色素、連鎖移動剤、溶媒を含んでもよい。なお、溶媒は、粘度調整、相溶性調節の外、製膜性などを向上させるために有効である。
(ホログラム記録用感光性組成物の製造方法)
本技術に係る第1の実施形態のホログラム記録用感光性組成物は、少なくとも2種の光重合性モノマーと、光重合開始剤と、バインダー樹脂と、重合禁止剤とを所定量で、前述した溶媒に、常温等で添加して、溶解混合させて、例えば製造することができる。また、用途、目的等に応じて、前述した、無機微粒子、可塑剤、増感色素、連鎖移動剤等を添加してもよい。後述するホログラム記録媒体に含まれる透明基材上に、本技術に係る第1の実施形態のホログラム記録用感光性組成物が形成されるときは、ホログラム記録用感光性組成物は塗布液として用いられてよい。
(ホログラム記録媒体)
ホログラム記録媒体は、ホログラム記録用感光性組成物を含む感光層と、少なくとも1つの透明基材と、を少なくとも含み、感光層が少なくとも1つの透明基材上に形成される、ホログラム記録媒体である。ホログラム記録媒体は、感光層が1つめの透明基材上に形成されて、さらに、1つめの透明基材が形成されていない、感光層の主面に2つめの透明基材が形成されて3層構造で構成されてもよい。
ホログラム記録媒体は、高機能性を有し、例えば、高い屈折率変調量(Δn)を有して、優れた回折特性の効果が奏される。
(ホログラム記録媒体の製造方法)
ホログラム記録媒体は、透明基材上に、前述したように、ホログラム記録用感光性組成物からなる塗布液を、スピンコーター、グラビアコーター、コンマコーター、ないし、バーコーター等を用いて、塗布し、乾燥し、感光層を形成することにより、例えば得ることができる。
(ホログラム)
ホログラムは、高機能性を有し、例えば、屈折率変調量が0.06以上であり、優れた回折特性を有し、上記のホログラム記録媒体を用いた、ホログラムである。
(ホログラムの製造方法)
ホログラムは、ホログラム記録媒体に対して、可視光域の半導体レーザ等を用いて、二光速露光を行った後、UV光を全面に照射することで未硬化の光重合性モノマーを硬化させ、屈折率分布をホログラム記録媒体に固定させて、例えば得ることができる。二光速露光の条件は、用途、目的に応じて任意の条件でよいが、好適には、記録媒体上での片光束の光強度を、0.1mW/cm〜100mW/cmとし、1秒間〜1000秒間の露光を行い、二光束の成す角度が0.1°〜179.9°となるようにして干渉露光を行うことが望ましい。
<5.第4の実施形態(画像表示装置の例)>
本技術に係る第4の実施形態(画像表示装置の例)の画像表示装置は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含む装置である。本技術に係る第4の実施形態の画像表示装置は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含んでいるので、優れた画像表示性能の効果を奏する。
本技術に係る第4の実施形態の画像表示装置の例としては、アイウエア、ホログラフィックスクリーン、透明ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ等の画像表示装置が挙げられる。
<6.第5の実施形態(光学部品の例)及び7.第6の実施形態(光学装置の例)>
本技術に係る第5の実施形態(光学部品の例)の光学部品は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含む部品である。本技術に係る第5の実施形態の光学部品は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含んでいるので、優れた光学特性及び優れた光学安定性の効果を奏する。
また、本技術に係る第6の実施形態(光学装置の例)の光学装置は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含む装置である。本技術に係る第6の実施形態の光学装置は、本技術に係る第3の実施形態の有機材料を含んでいるので、優れた光学特性及び優れた光学安定性の効果を奏する。
本技術に係る第5の実施形態の光学部品の例及び本技術に係る第6の実施形態の光学装置の例としては、撮像装置、撮像素子、カラーフィルター、回折レンズ、導光板、分光素子、ホログラムシート、光ディスク及び光磁気ディスク等の情報記録媒体、光ピックアップ装置、偏光顕微鏡、センサー等が挙げられる。
以下に、実施例を挙げて、本技術の効果について具体的に説明をする。なお、本技術の範囲は実施例に限定されるものではない。
<実施例1>
[化学式(4−1)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−1)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−1)で表される化合物を実施例1の化合物とした。
[化学式(4−1)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は以下のとおりである。
(A工程)
上記に示される合成ルート中のA工程について説明をする。
Ar雰囲気下、化合物1を6.60g(21.3mmol)、2−ヨードアニソールを3.25mL(25.0mmol)、炭酸カリウムを10.6g(76.8mmol)、はかり取り、脱酸素DMF170mLを加えた後、15分間Arバブリングをした。次にTBAB6.76g(21.0mmol)、Pd(OAc)0.263g(1.17mmol、0.55eq.)を加え、110℃で4時間加熱した。室温まで放冷後、反応液を氷水200mLに注ぎ入れた。酢酸エチル500mLを加え分液し、さらに水層側を酢酸エチル300mLで抽出した。有機層まとめて水洗した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ液を減圧下濃縮乾固した。カラムによって精製を行い、黄色結晶の化合物2を7.44g(17.9mmol)得た。
(B工程)
上記に示される合成ルート中のB工程について説明をする。
Ar雰囲気下、3.08g(7.40mmol)の化合物2に超脱水ジクロロメタン65.0mLを加え、氷浴で0℃まで冷却した。そこに、1.0MのBBrジクロロメタン溶液 16.0mL(16.0mmol)を滴下し、氷浴につけたまま終夜攪拌した後、反応液を氷水200mLに注ぎ入れ、クエンチした。分液後、水層をジクロロメタン100mLで抽出し、有機層をまとめて硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ液を減圧下濃縮乾固した。残渣をカラムで精製し、淡黄色固体の化合物3を915mg(2.27mmol)得た。
(C工程)
上記に示される合成ルート中のC工程について説明をする。
Ar雰囲気下、873mg(2.17mmol)の化合物3に酢酸エチル45.0mL、THF13.0mLを加え、さらに10%のPd/C(55%含水)150mg(0.063mmol)を加え、装置内を水素ガス置換し、一晩攪拌した。反応液をセライトろ過した後、ろ液を減圧下濃縮乾固し、淡褐色固体の化合物4を826mg(2.04mmol)得た。
(D工程)
上記に示される合成ルート中のD工程について説明をする。
Ar雰囲気下、489mg(1.21mmol)の化合物4に超脱水ジクロロメタン15.0mL、トリエチルアミン0.370mL(2.66mmol)を加え、氷浴で内温0℃に冷却した。塩化メタクリロイル0.175mL(1.85mmol、1.53eq.)を滴下して氷浴下1.5時間攪拌した後、反応液を氷水に注ぎ入れクエンチした。分液後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ液を減圧下濃縮乾固した。残渣をカラムで精製し、オイル状の淡黄色物質として実施例1の化合物(化学式(4−1)で表される化合物)を461mg(0.43mmol)得た。
そして、NMRを用いて、実施例1の化合物(化学式(4−1)で表される化合物)の構造を同定した。NMRの結果は以下のとおりである。
1H NMR (CDCl):2.05 (s, 3H), 3.17 (t, 2H), 3.32 (t, 2H), 5.67 (s, 1H), 6.32(s, 1H), 7.12 (d, 1H), 7.26 (m, 3H), 7.58 (m, 4H), 7.63 (s, 1H), 7.95 (m, 3H), 8.05 (m, 1H), 8.85 (m, 2H)
<実施例2>
[化学式(4−2)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−2)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−2)で表される化合物を実施例2の化合物とした。
[化学式(4−2)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−2)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)中のA工程で用いられた2−ヨードアニソールを、3−ヨードアニソールに置き換えて用いた以外は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法と同様の合成方法であり、当該合成方法を用いて化学式(4−2)で表される化合物を合成した。
<実施例3>
[化学式(4−3)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−3)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−3)で表される化合物を実施例3の化合物とした。
[化学式(4−3)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−3)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)中のA工程で用いられた2−ヨードアニソールを、4−ヨードアニソールに置き換えて用いた以外は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法と同様の合成方法であり、当該合成方法を用いて化学式(4−2)で表される化合物を合成した。
<実施例4>
[化学式(4−4)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−4)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−4)で表される化合物を実施例4の化合物とした。
[化学式(4−4)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−4)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)中のD工程で用いられたメタクリル酸クロリドを、下記の化学式(4−4−1)で表される化合物に置き換えて用いた以外は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法と同様の合成方法であり、当該合成方法を用いて化学式(4−4)で表される化合物を合成した。
<実施例5>
[化学式(4−5)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−5)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−5)で表される化合物を実施例5の化合物とした。
[化学式(4−5)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−5)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)中のA工程で用いられた2−ヨードアニソールを、下記の化学式(4−5−1)で表される化合物に置き換えて用いた以外は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法と同様の合成方法であり、当該合成方法を用いて化学式(4−5)で表される化合物を合成した。
<実施例6>
[化学式(4−6)で表される化合物の作製]
下記の化学式(4−6)で表される化合物を合成し、下記の化学式(4−6)で表される化合物を実施例6の化合物とした。
[化学式(4−6)で表される化合物の合成方法]
化学式(4−6)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)中のA工程で用いられた2−ヨードアニソールを、1−ヨード−2−メトキシナフタレンに置き換えて用いた以外は、化学式(4−1)で表される化合物の合成方法と同様の合成方法であり、当該合成方法を用いて化学式(4−6)で表される化合物を合成した。
<実施例13>
[化学式(10−1)で表される化合物の作製]
下記の化学式(10−1)で表される化合物を合成し、下記の化学式(10−1)で表される化合物を実施例13の化合物とした。
[化学式(10−1)で表される化合物の合成方法]
化学式(10−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は以下のとおりである。
(A1工程)
上記に示される合成ルート中のA1工程について説明をする。A1工程は、以下の操作1〜14から構成される。
1.Ar雰囲気下、試験管に化合物1 24.1g(77.0mmol、1.00eq.)、1−ヨード−2,6−ジメトキシベンゼン 23.7g(90.0mmol、1.16eq.)、炭酸カリウム 38.7g(280mmol、3.62eq.)、脱酸素DMF 577gを加えた。
2.30分間Arバブリングをした。
3.TBAB 24.5g(76.0mmol、0.981eq.)、Pd(OAc) 982mg(4.38mmol、0.056eq.)を加えた。
4.110℃で2.5時間加熱した。
5.室温まで放冷後、反応液を氷水 1.2Lに注ぎ入れ、酢酸エチル 1.0Lを加え、分液した。
6.有機層を水 1.0 L で洗浄し、有機層をろ過した。
7.黒色残渣 24.2gを得た。
8.クロロホルム 1.0Lに溶解し、Si−Thiol 16.4gを加えて室温で30分間撹拌した。
9.セライトろ過した。
10.ろ液を減圧下濃縮し、ヘプタンを加えてスラリーろ過した。
11.残渣を、60℃で30分間真空乾燥した。
12.クリーム色固体 21.6g(48.4mmol、収率62.4%、化合物5)を得た。
13.操作10で得たろ液を減圧下濃縮し、スラリーろ過した。
14.クリーム色固体として追加で化合物5 0.803g(1.80mmol、収率2.3%)を得た。
(B1工程)
上記に示される合成ルート中のB1工程について説明をする。B1工程は、以下の操作1〜12から構成される。
1.Ar雰囲気下、1Lの四つ口フラスコに化合物5 21.1g(47.2mmol、1.00eq.)、THF420mLを仕込んだ。
2.10%Pd/C(55%含水) 3.35g(1.42mmol、0.030eq.)を加え、装置内を水素ガス置換した。
3.水素ガスバルーンを設置し微加圧状態で、6時間半攪拌した。
4.10%Pd/C(55%含水) 4.53g(1.92mmol、0.041eq.)を加え、装置内を水素ガス置換した。
5.水素ガスバルーンを設置し微加圧状態で、1時間半攪拌した。
6.反応液をセライトろ過した。
7.ろ液に、Si−Thiol 5.20gを加えて、室温で30分間撹拌した。
8.さらに、Si−Thiol 5.23gを加えて、室温で30分間撹拌した。
9.ろ過して、ろ液を減圧下濃縮し、ヘプタンを加えてスラリーろ過した。
10.クリーム色固体として、12.5g(27.9mmol、収率59.2%、化合物6)を得た。
11.操作9で得られたろ液を濃縮して、ヘプタンを加えて、スラリーろ過した。
12.クリーム色固体として、化合物6を5.33g(11.9mmol、収率11.3%)で得た。
(C1工程)
上記に示される合成ルート中のC1工程について説明をする。C1工程は、以下の操作1〜22から構成される。
1.Ar雰囲気下、1Lの四つ口フラスコに化合物6 16.0g(35.7mmol、1.00eq.)、超脱水ジクロロメタン450mLを仕込んだ。
2.氷浴で内温0℃以下にして冷却した。
3.1.0M BBrのジクロロメタン溶液 150mL(150mmol、4.20eq.)を40分間にわたって滴下した。
4.5℃以下で1時間半撹拌した。
5.氷浴をはずして、室温まで昇温し、3時間半撹拌した。
6.氷水 1Lに反応液を注ぎ入れてクエンチした。
7.クエンチした反液をろ過して、メタノールでかけ洗いした。
8.クリーム色固体 3.55g(化合物6’−1)を得た。
9. Ar雰囲気下、200mLの四つ口フラスコに化合物6 1.52g(3.38mmol、1.00eq.)、超脱水ジクロロメタン45.0mLを仕込んだ。
10.氷浴で内温を0℃以下に冷却した。
11.1.0M BBrのジクロロメタン溶液 15.0mL(15.0mmol、4.44eq.)を10分間にわたって滴下した。
12.0℃以下で3時間撹拌した。
13.氷浴をはずして、室温まで昇温し、3時間撹拌した。
14.水 50mLに反応液を注ぎ入れてクエンチした。
15.操作8で得たろ液と操作14のクエンチ後の反応液とを合一して、分液した。
16.水層をクロロホルム 200mLで抽出した。
17.有機層を合わせてphase separatorに通液し、ろ液を減圧下濃縮した。
18.ヘプタンを加えてスラリーろ過した。
19.得られた残渣を60℃で30分間真空乾燥した。
20.クリーム色固体(化合物6’−2)を10.7gで得た。
21.化合物6’−1と化合物6’−2とを合一して、80℃で30分間真空乾燥した。
22.クリーム色固体を14.0g(33.4mmol、化合物7)を得た。
(D1工程)
上記に示される合成ルート中のD1工程について説明をする。D1工程は、以下の操作1〜17から構成される。
1.Ar雰囲気下、100mLのナスフラスコに化合物7 500mg(1.20mmol、1.00eq.)、超脱水ジクロロメタン 30.0mL、トリエチルアミン 0.750mL(5.38mmol、4.52eq.)を仕込んだ。
2.氷浴で内温を0℃にして冷却した。
3.塩化メタクリロイル 0.350mL(3.70mmol、3.11eq.)を滴下した。
4.氷浴で2時間攪拌した。
5.反応液を氷水に注ぎ入れて、クエンチした。
6.Ar雰囲気下、1Lの四つ口フラスコに化合物7 6.50 g(15.5 mmol, 1.00 eq.)、超脱水ジクロロメタン 390mL、トリエチルアミン 9.80mL(70.3mmol、4.55eq.)を仕込んだ。
7.氷浴で内温を0℃にして冷却した。
8.塩化メタクリロイル 4.60mL(48.6mmol、3.14eq.)を、10分間にわたって滴下した。
9.氷浴下で、2.5時間攪拌した。
10.反応液を氷水に注ぎ入れて、クエンチした。
11.操作5と操作10のクエンチ後の反応液を合一して分液後、水層をクロロホルム 100mLで抽出した。
12.有機層を合一し、水洗した(500mL×4回)。
13.有機層をphase separatorに通液し、ろ液を減圧下濃縮乾固した。
14.ろ液を減圧下濃縮乾固した。
15.残渣をカラム精製(カラム:Biotage SNAP Ultra 340g×2本(直列)、溶媒:ヘプタン/酢酸エチル=9/1(体積比))した。
16.目的物を単一で含むフラクションを回収し、減圧下濃縮乾固した。
17.白色固体 5.97g(10.7mmol、収率64.4%)として、化合式(10−1)で表される化合物を得た。
そして、NMRを用いて、実施例13の化合物(化学式(10−1)で表される化合物)の構造を同定した。NMRの結果は以下のとおりである。
1H NMR (CDCl3):2.01 (s, 6H), 3.12 (t, 2H), 3.24 (t, 2H), 5.65 (s, 2H), 6.26(s, 2H), 7.04 (d, 2H),7.30(m, 1H), 7.55 (m, 5H), 7.92(m, 3H), 8.05 (m, 1H), 8.83(m, 2H)。
<実施例14>
[化学式(10−2)で表される化合物の作製]
下記の化学式(10−2)で表される化合物を合成し、下記の化学式(10−2)で表される化合物を実施例14の化合物とした。
[化学式(10−2)で表される化合物の合成方法]
化学式(10−2)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は以下のとおりである。
A2工程からC2工程においては、化学式(10−1)で示した合成ルートと同じ方法を用いて化合物7を合成した。
(D2工程)
上記に示される合成ルート中のD2工程について説明をする。D2工程は、以下の操作1〜14から構成される。
1.Ar雰囲気下、500mLの四つ口フラスコに化合物7 4.04g(9.61mmol、1.00eq.)、超脱水クロロホルム(アミレン添加) 240mL、トリエチルアミン 6.00mL(43.0mmol、4.48eq.)を仕込んだ。
2.氷浴で内温を0℃にして冷却した。
3.塩化アクリロイル 2.50mL(30.8mmol、3.20eq.)を、10分間にわたって下した。
4.氷浴下で2.5時間攪拌した。
5.反応液を氷水に注ぎ入れて、クエンチした。
6.水層をクロロホルム 100mLで抽出した。
7.有機層を合一し、水洗した(500mL×3回)。
8.有機層をphase separatorに通液し、ろ液を減圧下濃縮乾固した。
9.残渣を、クロロホルム 50mLに溶解し、シリカゲル(関東化学、60N) 31.2gに通液した。
10.クロロホルム 200mLで洗い出した。
11.ろ液を合一し、ヘプタンを加えて減圧下濃縮した。
12.濃縮残渣をスラリーろ過した。
13.ろ過残渣を、50℃で1時間真空乾燥した。
14.薄肌色の固体として、化学式(10−2)で表される化合物を、3.98g(7.51mmol、収率78%)で得た。
そして、NMRを用いて、実施例14の化合物(化学式(10−2)で表される化合物)の構造を同定した。NMRの結果は以下のとおりである。
1H NMR (CDCl3):3.12 (m, 2H), 3.25 (m, 2H), 5.85 (d, 2H), 6.25 (m, 2H), 6.50(d, 2H), 7.04 (d, 2H),7.30(m, 1H), 7.53 (m, 5H), 7.88(m, 3H), 8.05 (m, 1H), 8.83(m, 2H)。
<実施例15>
[化学式(11−1)で表される化合物の作製]
下記の化学式(11−1)で表される化合物を合成し、下記の化学式(11−1)で表される化合物を実施例15の化合物とした。
[化学式(11−1)で表される化合物の合成方法]
化学式(11−1)で表される化合物の合成方法(合成ルート)は以下のとおりである。
(A3工程)
上記に示される合成ルート中のA3工程について説明をする。A3工程は、以下の操作1〜10から構成される。
1.Ar雰囲気下、200mLの四つ口フラスコに化合物1 10.9g(35.2mmol、1.00eq.)、2−ブロモ−3−メトキシナフタエレン 19.2g(81.2mmol、2.30eq.)、脱酸素DMF 479g(6557mmol、186eq.eq.)、炭酸カリウム 22.9g(166mmol、4.71eq.)を加えた。
2.28分間Arバブリングをした。
3.TBAB 12.1g(37.8mmol、1.07eq.)、Pd(OAc)1.15g(5.12mmol、0.146eq.)を加えた。
4.還流下で、26時間撹拌した。
5.室温まで放冷後、反応液を、水 1Lに入れてクエンチした。
6.吸引ろ過し、酢酸エチル 200mLで洗いこんだ。
7.結晶をTHF 1.2Lで溶解させ、Si−Thiol 19.3gを加え、35分間撹拌した。
8.セライトろ過(60.5g)し、THF 800mLで洗い込んだ。
9.ろ液を濃縮した後、ヘプタン 88.8gを添加した。
10.ろ過乾燥し、黄土色固体の化合物8 8.43g(18.0mmol、収率33.0%)を得た。
(B3工程)
上記に示される合成ルート中のB3工程について説明をする。B3工程は、以下の操作1〜7から構成される。
1.Ar雰囲気下、2Lの四つ口フラスコに化合物8 7.96g(17.0mmol、1.00eq.)、THF 1145mL(14mol、819eq.)を加えた。
2.30℃で、1時間撹拌した。
3.10%Pd−C(55%含水) 2.26g(0.956mmol、0.0560eq.)を加えた。
4.容器内を水素置換した。
5.Si−Thiol 30.7g、セライト29.3gでろ過した。
6.操作5で得たろ液を減圧下濃縮し、スラリーろ過した。
7.クリーム色固体の化合物9 5.22g(11.1mmol、収率65.4%)を得た。
(C3工程)
上記に示される合成ルート中のC3工程について説明をする。C3工程は、以下の操作1〜9から構成される。
1.Ar雰囲気下、300mLの四つ口フラスコに化合物9 5.103g(10.8mmol、1.00eq.)、超脱水クロロホルム 82mL(1012mmol、92.9eq.)を仕込んだ。
2.氷浴で内温を5℃以下にして冷却した。
3.1.0M BBrのジクロロメタン溶液 25.0mL(25.0mmol、2.29eq.)を5分間にわたって滴下した。
4.氷浴を外して室温まで昇温させ、6時間撹拌した。
5.氷水 200mLにクエンチし、ヘプタン 100mLを加え、クリーム色固体 10.9gを得た。
6.THF 200mLを加えて溶解させた。
7.硫酸マグネシウムで脱水し、ろ過した。
8.操作7で得たろ液を減圧下濃縮し、スラリーろ過して、クリーム色固体 4.58gを得た。
9.40℃で、40分間減圧下乾燥させ、クリーム色固体の化合物10 4.49g(9.89mmol、収率90.8%)を得た。
(D3工程)
上記に示される合成ルート中のD3工程について説明をする。D3工程は、以下の操作1〜15から構成される。
1.Ar雰囲気下、試験管に化合物10 3.85g(8.46mmol、1.00eq.)、脱酸素トルエン 135mL、N,N'−Dicyclohexylcarbodiimide(DCC) 5.20g(25.2mmol、2.98eq.)、4−Dimethylaminopyridine(DMAP) 3.11g(25.5mmol、3.01eq.) 、p−Toluenesulfonic acid(PTSA) 0.650g(3.42mmol、0.404eq.)を仕込んだ。
2.メタクリル酸 0.895g(10.4mmol、1.23eq.)を5分間にわたって滴下した。
3.室温で、2時間撹拌した。
4.反応液に水 100mLを加えて、室温で30分間撹拌した。
5.ろ過してろ液を分液し、有機層を水 200mLで2回洗浄した。
6.有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ別後、ろ液を減圧下濃縮し、ヘプタンを加えてスラリーろ過した。
7.薄黄土色固体として、化学式(11−1)で表される化合物を2.42gで得た。
8.操作5で得たろ過残渣をクロロホルム 30mLに懸濁し、ろ過した。
9.操作6と操作8とで得たろ液を合一し、減圧下濃縮し、ヘプタンを加えてスラリーろ過した。
10.黄土色固体として、化学式(11−1)で表される化合物を1.01gで得た。
11.操作7で得た化学式(11−1)で表される化合物を、クロロホルム 110mLに溶解し、シリカゲル 13.1g(関東化学 60N)に通液し、クロロホルム 100 mLで洗い出した。
12.操作10で得た化学式(11−1)で表される化合物をクロロホルム 40mLに溶解し、シリカゲル 13.1g(関東化学 60N)に通液し、クロロホルム 30mLで洗い出した。
13.操作11及び操作12で得たろ液を合一し、減圧下濃縮乾固した。
14.濃縮残渣をクロロホルム 30mLに溶解し、エタノール 30mLを加えて減圧下濃縮し、スラリーろ過した。
15.薄黄土色固体として、化学式(11−1)で表される化合物を2.81g(5.38mmol、収率63.6%)で得た。
そして、NMRを用いて、実施例15の化合物(化学式(11−1)で表される化合物)の構造を同定した。NMRの結果は以下のとおりである。
1H NMR (CDCl3):2.09 (s, 3H), 3.33 (m, 2H), 3.44 (m, 2H), 5.74 (s, 1H), 6.39(s, 1H), 7.25−8.06 (m, 15H),8.85(m, 2H)。
<比較例1>
下記の化学式(40−1)で表されるDNTMA(スガイ化学工業株式会社製の市販品)を比較例1の化合物とした。
<比較例2>
下記の化学式(40−2)で表されるEDNTMA(スガイ化学工業株式会社製の市販品)を比較例2の化合物とした。
<比較例3>
下記の化学式(40−3)で表される6VDNpTh(スガイ化学工業株式会社製の市販品)を比較例3の化合物とした。
<比較例4>
下記の化学式(40−4)で表されるDNpTh(スガイ化学工業株式会社製の市販品)を比較例4の化合物とした。
[屈折率の測定方法及び結果]
以下に、屈折率の測定方法について説明する。
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれの化合物のアセトン溶液を作製し、それぞれ室温25±1℃における589nmの光に対する平均屈折率をアッベ屈折率計(エルマ販売株式会社製、ER−1)で測定し、各化合物の体積分率に対してプロットすることで検量線を作製した(各化合物の密度は全て1.00g/cmとした)。検量線を外挿し、各化合物の体積分率が1となるときの屈折率を各化合物の屈折率とした。結果を下記の表1に示す。
[透明性の測定方法及び結果]
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれの化合物10mgをポリ酢酸ビニル(PVAc、平均重合度5500)10mgと混合し、アセトンを加えて溶解させ、樹脂組成物を作製した。これらを2cm角のガラス基板上に数滴滴下した後、スピンコーターによって製膜し、溶剤のアセトンを揮発させることで、各化合物の樹脂相溶膜(膜厚3μm)を作成した。これらの膜に対し、目視による透明性を確認し透明性の評価をおこなった。結果を下記の表1に示す。
透明性の評価基準は以下のとおりである。
〇・・・透明性が良好
×・・・着色あり
[溶解度の測定方法及び結果]
実施例1〜6及び比較例1〜4のそれぞれの化合物をバイアル瓶に20mgはかり取り、アセトンを加え全量10mgとした後、超音波で30秒間攪拌を行った。目視にて溶け残りが無い場合は20wt%以上の溶解度とし、溶け残りがある場合はアセトンを少量追加した後さらに30秒間攪拌を行った。上記作業を繰り返し行い、全て溶解したところでの総溶剤量から溶解度を算出した。結果を下記の表1に示す。
例えば、ホログラムのモノマー材料として使用する場合、溶解度は>20wt%であることが望ましいので、上記の試験例1〜6(実施例1〜6の化合物)および試験例11〜13(実施例13〜15の化合物)は、ホログラムのモノマー材料として好適に用いられる。
試験例1〜6(実施例1〜6)および試験例11〜13(実施例13〜15)の透明性の評価は、透明性が良好(〇評価)であった。一方、試験例8(比較例2の化合物)及び試験例9(比較例3の化合物)の透明性の評価は着色あり(×評価)の結果であり、試験例8及び試験例9で作製された樹脂相溶膜は、共に淡黄色の着色を示した。
[ホログラム記録用感光性組成物及びホログラムの作製、並びにホログラムの評価]
実施例1〜6で作製された化合物4−1〜化合物4−6、および実施例13〜15で作製された化合物10−1〜10−2及び化合物11−1、及び比較例1〜3の化合物40−1〜40−3を用いて、ホログラム記録用感光性組成物及びホログラムを作製し、作製されたホログラムの評価を実施した。
まず、回折特性の評価手法について説明をする。
<回折特性の評価手法>
(屈折率変調量の算出方法)
屈折率変調量(以下、Δnともいう。)は、Kogelnikの理論式に基づいて算出を行った。
Kogelnikの理論式はBell Syst. Tech. J., 48, 2909 (1969)に記載の下記の式を指す。
Kogelnikの理論式;η=tanh(π(Δn)d/λcosθ)
ここで、ηは回折効率、dは感光層(フォトポリマ)の膜厚、λは記録レーザ波長、θは記録レーザ光の感材中への入射角度を示す。
<実施例7>
(ホログラム記録用感光性組成物7の作製)
多官能(2官能)の光重合性モノマーとして、ビスフェノキシエタノールフルオレンジメタアクリレート(大阪ガスケミカル社製、「EA−0200」)を0.3g、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−1(実施例1の化合物)を1.4g、バインダー樹脂として、ポリ酢酸ビニル(電気化学工業社製、「SN−55T」)を0.5g、光重合開始剤として、4−イソプロピル-4‘−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート(東京化成工業社製、「DI」)を0.09g、重合禁止剤としてヒドロキノン(和光純薬社製、「HQ」)0.003g、可塑剤としてセバシン酸ジエチル(和光純薬社製、「SDE」)を1g、増感色素として、ローズベンガル(SIGMA ALDRICH社製、「RB」)を0.08g、連鎖移動剤として2−メルカプトベンゾオキサゾール(東京化成工業製、「2−MBO」)を0.02g、及び溶媒としてアセトン8gを常温で混合し、ホログラム記録用感光性組成物7を調製した。
(ホログラム記録媒体7の作製)
ホログラム記録用感光性組成物7を、2.5μm厚のポリビニルアルコールフィルム上にバーコーターで乾燥膜厚が3μmになるように塗布し、次いで、1.0mm厚のガラス基板上に、ホログラム記録用感光性組成物樹脂7から構成される感光層7の薄膜面を圧着して、ホログラム記録媒体7を作製した。
(ホログラム7の作製)
ホログラム記録媒体7に対し、露光波長532nmの半導体レーザを用い、二光速露光を行った後、UV光を全面に照射することで未硬化モノマーを硬化させ、屈折率分布を媒体7に固定した。二光速露光の条件は、記録媒体上での片光束の光強度を2.6mW/cmとして、30秒間露光を行い、二光束の成す角度が7°となるよう干渉露光を行った。これによりホログラム記録媒体7に屈折率分布を形成し、ホログラム7を作製した。
(ホログラム7の評価)
作製されたホログラム7の屈折率変調量(Δn)は、上記のKogelnikの理論式を用いて算出したところ、屈折率変調量(Δn)は0.09であった。
<実施例8>
(ホログラム記録用感光性組成物8の作製)
実施例8では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−2(実施例2の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物8を作製した。
(ホログラム記録媒体8の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物8を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体8を作製した。
(ホログラム8の作製)
作製されたホログラム記録媒体8を用い、実施例7と同じ方法でホログラム8を作製した。
(ホログラム8の評価)
作製されたホログラム8の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム8のΔnは、0.092であった。
<実施例9>
(ホログラム記録用感光性組成物9の作製)
実施例9では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−3(実施例3の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物9を作製した。
(ホログラム記録媒体9の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物9を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体9を作製した。
(ホログラム9の作製)
作製されたホログラム記録媒体9を用い、実施例7と同じ方法でホログラム9を作製した。
(ホログラム9の評価)
作製されたホログラム9の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム9のΔnは、0.091であった。
<実施例10>
(ホログラム記録用感光性組成物10の作製)
実施例10では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−4(実施例4の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物10を作製した。
(ホログラム記録媒体10の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物10を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体10を作製した。
(ホログラム10の作製)
作製されたホログラム記録媒体10を用い、実施例7と同じ方法でホログラム10を作製した。
(ホログラム10の評価)
作製されたホログラム10の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム10のΔnは、0.068であった。
<実施例11>
(ホログラム記録用感光性組成物11の作製)
実施例11では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−5(実施例5の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物11を作製した。
(ホログラム記録媒体11の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物11を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体11を作製した。
(ホログラム11の作製)
作製されたホログラム記録媒体11を用い、実施例7と同じ方法でホログラム11を作製した。
(ホログラム11の評価)
作製されたホログラム11の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム11のΔnは、0.068であった。
<実施例12>
(ホログラム記録用感光性組成物12の作製)
実施例12では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物4−6(実施例6の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物12を作製した。
(ホログラム記録媒体12の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物12を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体12を作製した。
(ホログラム12の作製)
作製されたホログラム記録媒体12を用い、実施例7と同じ方法でホログラム12を作製した。
(ホログラム12の評価)
作製されたホログラム12の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム12のΔnは、0.092であった。
<実施例16>
(ホログラム記録用感光性組成物16の作製)
実施例16では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物10−1(実施例13の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物16を作製した。
(ホログラム記録媒体16の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物13を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体13を作製した。
(ホログラム16の作製)
作製されたホログラム記録媒体16を用い、実施例7と同じ方法でホログラム16を作製した。
(ホログラム16の評価)
作製されたホログラム13の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム13のΔnは、0.072であった。
<実施例17>
(ホログラム記録用感光性組成物17の作製)
実施例17では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物10−2(実施例14の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物17を作製した。
(ホログラム記録媒体17の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物17を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体17を作製した。
(ホログラム17の作製)
作製されたホログラム記録媒体17を用い、実施例7と同じ方法でホログラム17を作製した。
(ホログラム17の評価)
作製されたホログラム17の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム14のΔnは、0.074であった。
<実施例18>
(ホログラム記録用感光性組成物18の作製)
実施例18では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物11−1(実施例15の化合物)を1.4gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物18を作製した。
(ホログラム記録媒体18の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物18を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体18を作製した。
(ホログラム18の作製)
作製されたホログラム記録媒体18を用い、実施例7と同じ方法でホログラム18を作製した。
(ホログラム18の評価)
作製されたホログラム18の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム15のΔnは、0.092であった。
<比較例5>
(ホログラム記録用感光性組成物50の作製)
比較例5では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物40−1(比較例1の化合物)を0.88gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物50を作製した。化合物40−1が用いた量(0.88g)が、実施例7〜12で用いた化合物4−1〜4−6、実施例16〜17で用いた化合物10−1〜10−2及び実施例18で用いた化合物11−1が用いた量(1.4g)より少ない理由は、化合物40−1の溶剤に溶ける量が、化合物4−1〜4−6、化合物10−1〜10−2及び化合物11−1の溶剤に溶ける量に比べて少ない、すなわち、化合物40−1の溶解度が、化合物4−1〜4−6、10−1〜10−2及び11−1の溶解度に比べて小さいからである(表1を参照)。なお、化合物40−1が用いた量(0.88g)は、溶剤に溶ける限界値(飽和量)である。
(ホログラム記録媒体50の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物50を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体50を作製した。
(ホログラム50の作製)
作製されたホログラム記録媒体50を用い、実施例7と同じ方法でホログラム50を作製した。
(ホログラム50の評価)
作製されたホログラム50の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム50のΔnは、0.055であった。
<比較例6>
(ホログラム記録用感光性組成物60の作製)
比較例6では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物40−2(比較例2の化合物)を1gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物60を作製した。化合物40−2が用いた量(1g)が、実施例7〜12の化合物4−1〜4−6、実施例16〜17の化合物10−1〜10−2、及び実施例18の化合物11−1が用いた量(1.4g)より少ない理由は、化合物40−2の溶剤に溶ける量が、化合物4−1〜4−6、化合物10−1〜10−2及び化合物11−1の溶剤に溶ける量に比べて少ない、すなわち、化合物40−2の溶解度が、化合物4−1〜4−6、化合物10−1〜10−2及び化合物11−1の溶解度に比べて小さいからである(表1を参照)。なお、化合物40−2が用いた量(1g)は、溶剤に溶ける限界値(飽和量)である。
(ホログラム記録媒体60の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物60を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体60を作製した。
(ホログラム60の作製)
作製されたホログラム記録媒体60を用い、実施例7と同じ方法でホログラム60を作製した。
(ホログラム60の評価)
作製されたホログラム60の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム60のΔnは、0.055であった。
<比較例7>
(ホログラム記録用感光性組成物70の作製)
比較例7では、単官能の光重合性モノマーとして、化合物40−3(比較例3の化合物)を0.1gで用いた以外は実施例7と同じ材料及び量を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録用感光性組成物70を作製した。化合物40−3が用いた量(0.1g)が、実施例7〜12の化合物4−1〜4−6、実施例16〜17の化合物10−1〜10−2、及び実施例18の化合物11−1が用いた量(1.4g)より少ない理由は、化合物40−3の溶剤に溶ける量が、化合物4−1〜4−6、化合物10−1〜10−2及び化合物11−1の溶剤に溶ける量に比べて少ない、すなわち、化合物40−3の溶解度が、化合物4−1〜4−6、化合物10−1〜10−2及び化合物11−1の溶解度に比べて小さいからである(表1を参照)。なお、化合物40−3が用いた量(0.1g)は、溶剤に溶ける限界値(飽和量)である。
(ホログラム記録媒体70の作製)
作製されたホログラム記録用感光性組成物70を用いて、実施例7と同じ方法でホログラム記録媒体70を作製した。
(ホログラム70の作製)
作製されたホログラム記録媒体70を用い、実施例7と同じ方法でホログラム70を作製した。
(ホログラム70の評価)
作製されたホログラム70の屈折率変調量(Δn)を、実施例7と同じ方法で求めた。ホログラム70のΔnは、0.025であった。
実施例7〜12に関する組成(用いた材料及び量)、ホログラムの露光条件及び回折特性(屈折率変調量(Δn))の結果を、下記の表2に纏めて示す。
比較例5〜7に関する組成(用いた材料及び量)、ホログラムの露光条件及び回折特性(屈折率変調量(Δn))の結果を、下記の表3に纏めて示す。
なお、本技術は、上記各実施形態及び上記各実施例に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更することが可能である。
また、本開示中に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]
下記の一般式(1)で表される化合物。
(該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。)
(該一般式(2)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はC2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はC2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基であり、Xは、2価の芳香族基である。該2価の芳香族基は、無置換であるか、又は少なくとも1つの置換基を有する。該2価の芳香族基が有する、R203及びR204への2つの結合部位は、該芳香族基中の、結合し得るいずれの炭素上でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。)
[2]
前記R203が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[1]に記載の化合物。
[3]
前記R203が、単結合又はC2n(nは1≦n≦3の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[1]に記載の化合物。
[4]
前記R204が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[1]から[3]のいずれか1つに記載の化合物。
[5]
前記R205が、水素又はC2n+1(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である、[1]から[4]のいずれか1つに記載の化合物。
[6]
前記Xが、下記の化学式(3−1)〜(3−8)で表される2価の芳香族基である、[1]から[5]のいずれか1つに記載の化合物。
[7]
前記2価の芳香族基が単環のアリーレン基であり、該単環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、[1]から[5]のいずれか1つに記載の化合物。
[8]
前記R101及び前記R102の少なくとも1つは、前記一般式(1)中の硫黄原子に隣接する炭素原子に隣接し、かつ、前記一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素に結合する、[1]から[7]のいずれ1つに記載の化合物。
[9]
[1]から[8]のいずれか1つに記載の化合物を含有する有機材料。
[10]
有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、[9]に記載の有機材料。
[11]
有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、[9]に記載の有機材料。
[12]
[1]から[8]のいずれか1つに記載の化合物を重合させてなるポリマー。
[13]
[12]に記載のポリマーを含有する、有機材料。
[14]
有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、[13]に記載の有機材料。
[15]
有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、[13]に記載の有機材料。
さらに、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
[16]
下記の一般式(1)で表される化合物。
(該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2−1)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。)
(該一般式(2−1)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はC2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はC2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である。kは1以上の整数であり、Xは2価以上の芳香族基である。該2価以上の芳香族基中の、該R203及び該R204と結合していない炭素があれば、その炭素は無置換であるか又は少なくとも1つの置換基を有する。また、該2価以上の芳香族基が有する、該R203への結合部位及び該R204への少なくとも1つの結合部位は、該芳香族基中の結合し得るいずれの炭素でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。)
[17]
前記R203及び前記R204の前記アルキレン基並びに前記R205のアルキル基を構成する炭素骨格のうち、少なくともいずれか1つの該炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、[16]に記載の化合物。
[18]
前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子、前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子及びR205の前記アルキル基を構成する水素原子のうち、少なくともいずれか1つの水素原子はハロゲン原子で置換される、[16]又は[17]に記載の化合物。
[19]
前記R203が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[16]から[18]のいずれか1つに記載の化合物。
[20]
前記R203の前記アルキレン基を構成する炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、[19]に記載の化合物。
[21]
前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子の少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子で置換される、[19]又は[20]に記載の化合物。
[22]
前記R203が、単結合又はC2n(nは1≦n≦3の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[16]から[18]のいずれか1つに記載の化合物。
[23]
前記R203の前記アルキレン基を構成する炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、[22]に記載の化合物。
[24]
前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子の少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子で置換される、[22]又は[23]に記載の化合物。
[25]
前記R204が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基である、[16]から[18]のいずれか1つに記載の化合物。
[26]
前記R204の前記アルキレン基を構成する炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、[25]に記載の化合物。
[27]
前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子の少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子で置換される、[25]又は[26]に記載の化合物。
[28]
前記R205が、水素又はC2n+1(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である、[16]から[18]のいずれか1つに記載の化合物。
[29]
前記R205の前記アルキル基を構成する炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、[28]に記載の化合物。
[30]
前記R205の前記アルキル基を構成する水素原子の少なくとも1つの水素原子は、ハロゲン原子で置換される、[28]又は[29]に記載の化合物。
[31]
前記Xが、下記の化学式(3−1)〜(3−8)で表される2価以上の芳香族基である、[16]から[30]のいずれか1つに記載の化合物。
[32]
前記kが1の整数であり、前記Xは2価の芳香族基である、[16]から[31]のいずれか1つに記載の化合物。
[33]
前記2価の芳香族基が単環のアリーレン基であり、該単環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、[32]に記載の化合物。
[34]
前記2価の芳香族基が多環のアリーレン基であり、該多環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、該多環のアリーレン基中の結合し得るいずれか2つの炭素である、[32]に記載の化合物。
[35]
前記kが2であり、前記Xは3価の芳香族基である、[16]から[31]のいずれか1つに記載の化合物。
[36]
前記3価の芳香族基が単環の3価の芳香族基であり、該単環の3価の芳香族基が有する、前記R203への結合部位と、2つの前記R204への2つの結合部位のうち1つの結合部位とは、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、[35]に記載の化合物。
[37]
前記3価の芳香族基が単環の3価の芳香族基であり、該単環の3価の芳香族が有する、前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、[35]又は[36]に記載の化合物。
[38]
前記3価の芳香族基が多環の3価の芳香族基であり、該多環の3価の芳香族基が有する、前記R203への結合部位と、2つの前記R204への2つの結合部位のうち1つの結合部位とは、該多環の3価の芳香族基中の結合し得るいずれか2つの炭素である、[35]に記載の化合物。
[39]
前記3価の芳香族基が多環の3価の芳香族基であり、該多環の3価の芳香族が有する、前記R204への2つの結合部位は、該多環の3価の芳香族基中の結合し得るいずれか2つの炭素である、[35]又は[38]に記載の化合物。
[40]
前記R101及び前記R102の少なくとも1つは、前記一般式(1)中の硫黄原子に隣接する炭素原子に隣接し、かつ、前記一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素に結合する、[16]から[39]のいずれか1つに記載の化合物。
[41]
[16]から[40]のいずれか1つに記載の化合物を含有する有機材料。
[42]
有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、[41]に記載の有機材料。
[43]
有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、[41]に記載の有機材料。
[44]
[16]から[40]のいずれか1つ記載の化合物を重合させてなるポリマー。
[45]
[44]に記載のポリマーを含有する、有機材料。
[46]
有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、[45]に記載の有機材料。
[47]
有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、[45]に記載の有機材料。
[48]
[41]に記載の有機材料を含む、画像表示装置。
[49]
[41]に記載の有機材料を含む、光学部品。
[50]
[41]に記載の有機材料を含む、光学装置。
[51]
[45]に記載の有機材料を含む、画像表示装置。
[52]
[45]に記載の有機材料を含む、光学部品。
[53]
[45]に記載の有機材料を含む、光学装置。

Claims (20)

  1. 下記の一般式(1)で表される化合物。
    (該一般式(1)中、R101〜R104は、それぞれ独立に、下記の一般式(2−1)で表される一価の置換基であり、i〜lは、それぞれ独立に、0又は1の整数であり、i〜lが同時に0であることはない。)
    (該一般式(2−1)中、R203及びR204は、それぞれ独立に、単結合又はC2n(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、R205は、水素又はC2n+1(nは1以上の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である。kは1以上の整数であり、Xは2価以上の芳香族基である。該2価以上の芳香族基中の、該R203及び該R204と結合していない炭素があれば、その炭素は無置換であるか又は少なくとも1つの置換基を有する。また、該2価以上の芳香族基が有する、該R203への結合部位及び該R204への少なくとも1つの結合部位は、該芳香族基中の結合し得るいずれかの炭素でよい。R101〜R102の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。R103〜R104の*は、該一般式(1)中のチオフェン環と縮合していないベンゼン環中の結合し得る炭素との結合部位を表す。)
  2. 前記R203及び前記R204の前記アルキレン基並びに前記R205のアルキル基を構成する炭素骨格のうち、少なくともいずれか1つの該炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、請求項1に記載の化合物。
  3. 前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子、前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子及びR205の前記アルキル基を構成する水素原子のうち、少なくともいずれか1つの水素原子はハロゲン原子で置換される、請求項1に記載の化合物。
  4. 前記R203およびR204が、単結合又はC2n(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキレン基であり、かつ、前記R205が、水素又はC2n+1(nは1≦n≦10の整数である。)で表される直鎖状若しくは分岐状の置換若しくは無置換のアルキル基である、請求項1に記載の化合物。
  5. 前記R203及び前記R204の前記アルキレン基並びに前記R205のアルキル基を構成する炭素骨格のうち、少なくともいずれか1つの該炭素骨格の少なくとも1つの炭素原子は、ヘテロ原子で置換される、請求項4に記載の化合物。
  6. 前記R203の前記アルキレン基を構成する水素原子、前記R204の前記アルキレン基を構成する水素原子及びR205の前記アルキル基を構成する水素原子のうち、少なくともいずれか1つの水素原子はハロゲン原子で置換される、請求項4に記載の化合物。
  7. 前記Xが、下記の化学式(3−1)〜(3−8)で表される2価以上の芳香族基である、請求項1に記載の化合物。
  8. 前記kが1であり、前記Xは2価の芳香族基である、請求項1に記載の化合物。
  9. 前記2価の芳香族基が単環のアリーレン基であり、該単環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、請求項8に記載の化合物。
  10. 前記2価の芳香族基が多環のアリーレン基であり、該多環のアリーレン基が有する、前記R203及び前記R204への2つの結合部位は、該多環のアリーレン基中の結合し得るいずれか2つの炭素である、請求項8に記載の化合物。
  11. 前記kが2であり、前記Xは3価の芳香族基である、請求項1に記載の化合物。
  12. 前記3価の芳香族基が単環の3価の芳香族基であり、該単環の3価の芳香族基が有する、前記R204への2つの結合部位は、オルト位、メタ位又はパラ位の関係である、請求項11に記載の化合物。
  13. 前記R101及び前記R102の少なくとも1つは、前記一般式(1)中の硫黄原子に隣接する炭素原子に隣接し、かつ、前記一般式(1)中のチオフェン環と縮合しているベンゼン環中の結合し得る炭素に結合する、請求項1に記載の化合物。
  14. 請求項1に記載の化合物を含有する有機材料。
  15. 有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、請求項14に記載の有機材料。
  16. 有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、請求項14に記載の有機材料。
  17. 請求項1に記載の化合物を重合させてなるポリマー。
  18. 請求項17に記載のポリマーを含有する、有機材料。
  19. 有機薄膜、有機レンズ又はホログラムである、請求項18に記載の有機材料。
  20. 有機薄膜用組成物、有機レンズ用組成物又はホログラム記録用感光性組成物である、請求項18に記載の有機材料。
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