(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】重合性化合物、重合性LC材料およびポリマーフィルム
(51)【国際特許分類】
C07D 495/04 20060101AFI20241018BHJP
C08F 220/20 20060101ALI20241018BHJP
C08F 220/38 20060101ALI20241018BHJP
H10K 50/86 20230101ALI20241018BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20241018BHJP
H10K 50/30 20230101ALI20241018BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20241018BHJP
G02B 5/30 20060101ALN20241018BHJP
【FI】
C07D495/04 101
C07D495/04 CSP
C08F220/20
C08F220/38
H10K50/86
H10K59/10
H10K50/30
H10K50/10
G02B5/30
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522056
(86)(22)【出願日】2022-10-10
(85)【翻訳文提出日】2024-06-11
(86)【国際出願番号】 EP2022078029
(87)【国際公開番号】W WO2023061903
(87)【国際公開日】2023-04-20
(32)【優先日】2021-10-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591032596
【氏名又は名称】メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】Merck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung
【住所又は居所原語表記】Frankfurter Str. 250,D-64293 Darmstadt,Federal Republic of Germany
(74)【代理人】
【識別番号】110003971
【氏名又は名称】弁理士法人葛和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アドレム,ケビン
(72)【発明者】
【氏名】ヒーニー,マーティン
(72)【発明者】
【氏名】アレン,ジェームズ
【テーマコード(参考)】
2H149
3K107
4J100
【Fターム(参考)】
2H149AA13
2H149AA18
2H149AB01
2H149AB11
2H149AB16
2H149BA01
2H149BA11
2H149DA02
2H149DA12
2H149FA24W
2H149FA24Y
2H149FA51W
2H149FA51Y
2H149FA52W
2H149FA52Y
2H149FA58W
2H149FA58Y
2H149FA59W
2H149FA59Y
2H149FD21
3K107AA01
3K107BB01
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3K107BB05
3K107CC32
3K107EE26
4J100AL66P
4J100BA02P
4J100BA15P
4J100BA40P
4J100BB07P
4J100BC04P
4J100BC83P
(57)【要約】
本発明は、重合性(LC)化合物、対応する重合性LC材料、そのような材料から得ることができる平坦な、負の、または正の光学分散を有するポリマーフィルム、および光学、電気光学、電子、半電導性、または蛍光性コンポーネントまたはデバイスにおける重合性LC、重合性LC材料および/またはポリマーフィルムの使用に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式T
【化1】
式中
R
T1およびR
T2は、各々および別のものと独立して、Hまたは1~20個の炭素原子を有する炭化水素基を示し、基は置換基を有してもよく、任意の炭素原子がヘテロ原子で置換されていてもよく、ならびに、R
T1およびR
T2の少なくとも1つはP-Sp-を示し、
Pは重合性基を示し、
Spはスペーサー基を示し、
AT
1およびA
T3は、各々および独立して、および各出現において、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を示し、ここで、これらの基は、置換されていなくてもよく、または置換基Lのうちの1つ以上で置換されていてもよく、
Lは、各出現において各々および独立して、F、Cl、Br、I、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、水酸基、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1~20個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、前記1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は、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-で置換されていてもよく、およびアルキル基における任意の水素原子がFで置換されていてもよく、またはLがP-Sp-で表される基を示してもよく、
Z
T1~Z
T3は、各々および独立して-O-、-S-、-OCH
2-、-CH
2O-、-CH
2CH
2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-OCO-NH-、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-NH-O-、-O-NH-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH
2CH
2-、-OCO-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-COO-、-CH
2CH
2-OCO-、-COO-CH
2-、-OCO-CH
2-、-CH
2-COO-、-CH
2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-、または単結合を示し
G
T1は基
【化2】
を示し、
Chは、各々および独立してカルコゲンを示し、
R
0およびR
00は、各々独立して、水素原子、F、Cl、Br、I、または1~20個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、ここで1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は各々独立して-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-で置換されていてもよく、およびアルキル基における任意の水素原子がFまたはClで置換されていてもよく、
W
1およびW
2は、独立して、1~40個の炭素原子を有する芳香族基および/または非芳香族基を含有する基から選択される基を示し、これらは置換されていてもよく、芳香族基は炭化水素環または複素環であってもよく、および非芳香族基は、炭化水素基、または炭化水素基中の任意の炭素原子がヘテロ原子で置換された基であってもよく(但し、酸素原子は互いに直接結合されない)、
m1およびm2は、各々独立して、1~6の整数を表す
で表される化合物。
【請求項2】
式TにおけるA
T1~A
T4は、各々独立して、および各出現において、式A-1~A-11から選択される基を示す、
【化3】
式中、Lは、請求項1に記載の意味の1つを有する、請求項1に記載の化合物。
【請求項3】
式Tにおけるm1およびm2は、各々独立して1または2の整数を示す、請求項1または2に記載の化合物。
【請求項4】
G
T1中のW
1および/またはW
2が基
-(Z
T3-A
T3-)
m3-A
T4-Y
ここで
Z
T3は、請求項1においてZ
T2について与えられる通りの意味の1つを有し、
A
T3およびA
T4は、A
T1およびA
T2について請求項1において与えられる通りの意味の1つを有し、
m3は各々および独立して0、1、または2を示し、ならびに
Yは、水素原子、F、Cl、Br、I、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1~20個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、ここで前記1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は、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-で置換されていてもよく、およびアルキル基における任意の水素原子がFで置換されていてもよく、または、Yは請求項1において定義される通りのP-Sp-で表される基を表してもよい、
を示す、
請求項1~3のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項5】
式G
T1においてChはSを示す、請求項1~4のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項6】
R
T1およびR
T2がP-Sp-を示す、請求項1~5のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載の1つ以上の化合物、および好ましくは以下の式:
【化4-1】
【化4-2】
(式中
P
0は、複数出現する場合において、互いに独立して重合性基(P)であり、
Lは、各々および独立して、各出現において請求項1において置換基Lについて与えられた通りの意味の1つを有し、
rは、0、1、2、3または4であり、
xおよびyは、互いに独立して、0または1~12の同一もしくは異なる整数であり、
zは、各々および独立して、0または1であり、隣接するxまたはyが0の場合、zは0である)
から選択される1つ以上の多反応性または二反応性メソゲン化合物を含む、重合性LC材料。
【請求項8】
下記式
【化5-1】
【化5-2】
【化5-3】
【化5-4】
(式中
P
0、L、r、x、y、およびzは、請求項7における式DRMa-1~式DRMfにおいて定義される通りであり、
R
0は、1以上の、好ましくは1~15個のC原子を持つ、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、またはY
0を示し、
Y
0は、F、Cl、CN、NO
2、OCH
3、OCN、SCN、SF
5、あるいは1~4個のC原子を持つモノ- オリゴ-またはポリフッ素化されたアルキルもしくはアルコキシであり、
Z
0は、-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-、または単結合であり、
A
0は、複数出現する場合において、互いに独立して、非置換、または1、2、3もしくは4つの基Lで置換されていてもよい1,4-フェニレン、または、trans-1,4-シクロヘキシレンであり、
uおよびvは、互いに独立して0、1または2であり、
wは、0または1であり、および、
ベンゼン環およびナフタレン環は、請求項1において定義される通りの1つ以上の同一または異なる置換基Lでさらに置換され得る)
から選択される1種以上の単反応性メソゲン化合物を含む、請求項7に記載の重合性LC材料。
【請求項9】
1つ以上の光開始剤を含む、請求項7または8に記載の重合性LC材料。
【請求項10】
界面活性剤、安定剤、触媒、増感剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応モノマー、反応性シンナー、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、脱ガス剤または消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、色素、顔料およびナノ粒子からなる群から選択される1つ以上の添加剤を含む、請求項7~9のいずれか一項に記載の重合性LC材料。
【請求項11】
-請求項7~10のいずれか一項に記載の重合性LC材料の層を基板上に提供すること、
-重合性LC材料を光重合させること、
-任意に、重合されたLC材料を基板から除去し、および/または任意に別の基板上にこれを提供すること
によるポリマーフィルムの調製プロセス。
【請求項12】
請求項7~9のいずれか一項に記載の重合性LC材料から、
-重合性LC材料の層を基板上に提供するステップ、
-LC材料を光重合させるステップ、および
-任意に、重合されたLC材料を基板から除去し、および/または任意に別の基板上にこれを提供するステップ
を含むプロセスにより得ることができる、ポリマーフィルム。
【請求項13】
ポリマーが、正、負の平坦分散を呈する、請求項12に記載のポリマーフィルム。
【請求項14】
光学、電気光学、情報記憶、装飾およびセキュリティ用途における、請求項12または13に記載のポリマーフィルム、または請求項7~9のいずれか一項に記載の重合性LC材料の使用。
【請求項15】
少なくとも1つの、請求項12または13に記載のポリマーフィルム、または請求項7~9のいずれか一項に記載の重合性LC材料を含む、光学コンポーネントまたはデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の分野
本発明は、重合性(polymerisable)(LC)化合物、対応する重合性LC材料、そのような材料から得られる平坦な(flat)、負の、または正の光学分散を有するポリマーフィルム、および光学、電気光学、電子、半電導性、または蛍光性コンポーネントまたはデバイスにおける重合性LC、重合性LC材料および/またはポリマーフィルムの使用に関する。
【背景技術】
【0002】
背景と先行技術
重合性液晶材料は、異方性ポリマーフィルムの調製のために従来技術で知られている。これらのフィルムは、通常、重合性液晶混合物の薄層を基板上に塗布し、混合物を均一な配向に整列させ、最後に重合性液晶材料を重合させることによって液晶分子の配向を固定することによって調製される。それにより、重合された(polymerized)フィルムにおける液晶分子の配向は、平面的、すなわち、液晶分子が層に対して実質的に平行に配向するか、ホメオトロピック(層に対して矩形または垂直)に配向するか、または傾斜させることができる。対応する光学フィルムは、例えば、EP 0 940 707 B1、EP 0 888 565 B1およびGB2 329 393 B1に記載されている。
【0003】
専門家によって一般的に知られているとおり、重合性液晶材料に基づく光学フィルムは、典型的には、波長依存性リターデーション(retardation)を呈する。この点に関して、3つの主要な種類の光学的挙動が知られている。
i)例えばEP0 940 707 B1に記載されるとおり「正常」または「正の」光学分散
ii)例えば、国際公開第2016/020035 A1号に記載されるとおり「逆」または「負の」光学分散、および、
iii)例えば国際公開第2009/058396 A1号に記載されるとおり「平坦な」光学分散。
【0004】
例えば、平坦分散または負分散重合性液晶材料は、通常屈折率(no)が異常屈折率(ne)よりも高い少なくとも1つの成分を配合物に添加することによって生産することができる。そのため、分子の長軸に対して直交する位置に高度に共役した置換基が必要となる。後者の材料は、光学フィルムを硬化させる際に紫外線量の一部を吸収するため、硬化度が悪く、硬化したフィルムの熱耐久性が悪くなる。さらに、後者の分子ブロックは、酸素の存在下で高温下で容易に酸化する可能性がある。同じことが、硬化フィルムの熱耐久性を低下させ、一般的に黄変しやすい高度に共役した反応性メソゲンを含有する高複屈折配合物にも当てはまる。
【0005】
例えば、国際公開第2008/119427 A1号には、以下に示す構造を有する負分散成分化合物またはその誘導体として含む重合性LC材料から得られる、負の光学分散を有する複屈折ポリマーフィルムが記載されている。
【化1】
【0006】
国際公開第2008/119427 A1号に開示された重合性LC材料における負分散成分の割合は、例えば、固体の全量の50~60%(すなわち、溶媒なし)である。
【0007】
しかしながら、従来技術による負分散化合物の嵩高い性質は、典型的には、アニーリング温度のための狭いプロセスウィンドウ(process window)を有する配合を揃えもしくは与えることが困難であり、これは大量生産には不便である。
【0008】
さらに、従来技術の平坦または負の分散フィルムは、利用されるLC材料の複屈折が低いため、厚い(30~100μm)ことが好ましくない。光学式リターデーションフィルムのリターデーションは複屈折率とフィルム厚の積で決まり、フラットパネルディスプレイ用途では一般的に薄フィルムが好まれるため、フィルムの複屈折率を高め、同じリターデーションを実現しながらフィルム厚を薄くすることが望まれる。また、従来技術の平坦分散フィルムは、その好ましくないフィルム厚のために好ましくない加工ステップを必要とすることが多く、大量生産プロセスには好適ではない。
【0009】
それゆえ、先行技術材料の欠点を示さないか、あるいは、そうであったとしても、それらをより少ない程度でしか示さない、新しく、かつ好ましくは改良された、重合性液晶材料または結果として得られるポリマーフィルムが依然として必要である。
【0010】
それらを含む重合性LC媒体は、フィルム調製に使用され、良好な熱特性、特に適度な融点、LCホストおよび有機溶媒への良好な溶解性、および合理的な外挿透明点を呈する必要があり、およびさらに優れた光学特性を呈する必要がある。
【0011】
有利には、前記重合性LC材料は、好ましくは、異なる、均一に配向されたポリマーフィルムの調製に適用可能である必要があり、同時に、
-基材への良好な接着性を示す必要があり、
-可視光(VIS-light)に対して高度に透過性である必要があり、
-時間の経過とともに減少した黄色の着色(黄変)を呈する必要があり、
-フィルム厚を減少させるために高い複屈折を呈する必要があり、
-良好な高温安定性または耐久性を示す必要があり、およびさらに、
-均一に配向されたポリマーフィルムは、大量生産のために互換性のある、一般的に知られている方法で生産される必要がある。
【0012】
本発明の他の目的は、以下の詳細な説明から当業者には直ちに明らかとなる。
驚くべきことに、本発明の発明者らは、請求項1に記載の重合性LC材料を用いることにより、1つ以上、好ましくは上記の要件の全てが、好ましくは同時に満たされることを見出した。
【発明の概要】
【0013】
発明の概要
本発明は、式Tの化合物に関し、
【化2】
式中
R
T1およびR
T2は、各々および別のものと独立して、Hまたは1~20個の炭素原子を有する炭化水素基を示し、基は置換基を有してもよく、任意の炭素原子がヘテロ原子で置換されてもよく、およびR
T1およびR
T2の少なくとも1つはP-Sp-を示し、
Pは重合性基を示し、
Spはスペーサー基を示し、
AT
1およびA
T3は、各々および独立して、および各出現において、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,4-ジイル基、テトラヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基、または1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基を示し、ここでこれらの基は、置換されていなくてもよく、または置換基Lのうちの1つ以上で置換されていてもよく、
Lは、各出現において各々および独立して、F、Cl、Br、I、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1~20個の炭素原子、好ましくは1~12個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、好ましくは炭素数1~12であり、前記1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は、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-で置換されてもよく、アルキル基中の任意の水素原子がFで置換されていてもよく、または、LがP-Sp-で表される基を示してもよく、
Z
T1~Z
T3は、各々独立して-O-、-S-、-OCH
2-、-CH
2O-、-CH
2CH
2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-OCO-NH-、-NH-COO-、-NH-CO-NH-、-NH-O-、-O-NH-、-SCH
2-、-CH
2S-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CF
2S-、-SCF
2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH
2CH
2-、-OCO-CH
2CH
2-、-CH
2CH
2-COO-、-CH
2CH
2-OCO-、-COO-CH
2-、-OCO-CH
2-、-CH
2-COO-、-CH
2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-、-N=CH-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、-C≡C-または単結合を表し、
G
T1は基
【化3】
を示し、
Chは、各々および独立して、O、S、Se、またはTeなどのカルコゲン、好ましくはOおよび/またはS、より好ましくはSを示し、
R
0およびR
00は、各々独立して、水素原子、F、Cl、Br、I、または炭素数1~20個、好ましくは1~12個、より好ましくは1~5個の炭素原子を有する直鎖状または分岐状のアルキル基を表し、ここで1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は各々独立して-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-で置換されていてもよく、およびアルキル基における任意の水素原子がFまたはClで置換されていてもよいが、好ましくはHであり、
W
1およびW
2は、独立して、1~40個、好ましくは1~20個の炭素原子を有する芳香族基および/または非芳香族基を含有する基から選択される基を示し、これらは置換されていてもよく、芳香族基は炭化水素環または複素環であってもよく、および非芳香族基は、炭化水素基であってもよく、ここで炭化水素基中の任意の炭素原子がヘテロ原子で置換され(但し、酸素原子は互いに直接結合されない)、
好ましくは、基-(Z
T3-A
T3-)
m3-A
T4-Yであり、これにより、Z
T3は、Z
T1またはZ
T2について与えられる通りの意味の1つを有し、A
T3およびA
T4は、A
T1またはA
T2について上記で与えられる通りの意味の1つを有し、および、m3は、各々および独立して0、1、または2を表し、および
Yは、水素原子、F、Cl、Br、I、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、または炭素数1~20の直鎖または分岐状のアルキル基を示し、ここで、1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は、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-で置換されていてもよく、アルキル基における任意の水素原子がFで置換されていてもよく、YがP-Sp-で表される基を表してもよく、
より好ましくは、以下から選択される基であり、
【化4】
なおより好ましくは、基
【化5】
であり、
Yは、水素原子、F、Cl、Br、I、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1~20個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基を示し、ここで前記1つの-CH
2-または2つ以上の隣接しない-CH
2-は、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-で置換されていてもよく、およびアルキル基における任意の水素原子がFで置換されていてもよく、または、YはP-Sp-で表される基を表してもよく、
好ましくは、各々および独立してH、F、-OCH
3、またはCNであり、
より好ましくはHまたはFであり、
rは、各々独立して、0、1、2、3、または4を表し、好ましくは、各々および独立して0、1、または2を表し、
m1およびm2は、各々独立して、1~6の整数を表し、好ましくは、各々独立して1~4の整数を表し、より好ましくは、各々独立して1または2を表し、
m3は、各々独立して0、1、または2を表す。
【0014】
本発明は、上記および以下に記載するとおりの式Tの1種以上の化合物を含む、重合性液晶(LC)媒体に関する。
【0015】
本発明はさらに、光学、電子および電気光学コンポーネントおよびデバイス、好ましくは平坦な光学分散を有する光学フィルム、リターダまたは補償器における、上記および下記に記載する通りの重合性LC媒体またはポリマーフィルムの使用に関する。
【0016】
本発明はさらに、好ましくは薄フィルムの形態で配向状態(oriented state)にあるLC相において、上記および下記に記載する通りの重合性LC媒体を重合させることによって得られる、または得ることができる複屈折ポリマーフィルムに関する。
【0017】
本発明は特に、AプレートまたはCプレート、好ましくは正のAプレート(+Aプレート)または正のCプレート(+Cプレート)である、上記および下記に記載する通りのポリマーフィルムに関する。
【0018】
本発明はさらに、上記および下記に記載する通りの重合性LC媒体またはポリマーフィルムを含む、光学、電子または電気光学コンポーネントまたはデバイスに関する。
【0019】
前記デバイスには、電気光学ディスプレイ、LCD、非線形光学(NLO)デバイス、光情報記憶デバイス、電子デバイス、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、有機光起電力(OPV)デバイス、照明デバイス、センサーデバイス、電子写真記録デバイス、有機メモリデバイスが含まれるが、これらに限定されない。
【0020】
前記コンポーネントは、光学フィルム、リターダ、補償器、偏光子、ビームスプリッタ、反射フィルム、配向層、カラーフィルタ、ホログラフィック素子、ホットスタンプ箔、カラー画像、装飾またはセキュリティマーキング、LC顔料、接着剤、有機半導体、有機電界効果トランジスタ(OFET)、集積回路(IC)、薄フィルムトランジスタ(TFT)、無線周波数識別(RFID)タグ、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、有機太陽電池(O-SC)、有機レーザーダイオード(O-laser)、有機集積回路(O-IC)、電極材料、感光体、光検出器、コンデンサ、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、導電性基板、導電パターン、感光体、電子写真用途、電子写真記録、バイオセンサー、バイオチップを包含する。
【0021】
用語および定義
本明細書で使用される用語「ポリマー」は、1以上の異なるタイプの繰り返し単位(分子の最小構成単位)の主鎖を網羅する分子を意味すると理解され、一般に知られている用語「オリゴマー」、「コポリマー」、「ホモポリマー」が包含される。さらに、ポリマーという用語には、ポリマー自体に加えて、開始剤、触媒、およびかかるポリマーの合成に付随する他の要素からの残留物が含まれることが理解され、かかる残留物は、ポリマーに共有結合して組み込まれていないものと理解される。さらに、かかる残留物および他の要素は、通常は重合後精製プロセス中に除去されるが、通常はポリマーと混合され(mixed)または混ぜられ(co-mingled)、容器間または溶媒または分散媒間でポリマーが移動されるときに一般にポリマーと一緒に残る。
【0022】
本発明において「(メタ)アクリルポリマー」は、アクリルモノマーから得られるポリマー、メタクリルモノマーから得られるポリマー、およびこれらのモノマーの混合物から得られる対応するコポリマーを包含する。
【0023】
用語「重合」は、複数の重合性基またはかかる重合性基を含有するポリマー前駆体(重合性化合物)を一緒に結合させることによってポリマーを形成する化学プロセスを意味する。
【0024】
用語「フィルム」および「層」は、機械的安定性を備えた硬質または可撓性の自己支持または自立フィルム、および支持基材上のまたは2つの基材間のコーティングまたは層を包含する。
【0025】
用語「液晶またはメソゲン化合物」は、1以上のカラミティック(棒状または板状/ラス状)または円盤状(ディスク状)メソゲン基を含む化合物を意味する。用語「メソゲン基」は、液晶(LC)相挙動を誘導する能力を有する基を意味する。メソゲン基を含む化合物は、必ずしもそれ自体がLC相を示す必要はない。また、他の化合物との混合物中、またはメソゲン化合物または材料、またはそれらの混合物が重合した場合にのみ、それらがLC相挙動を示す可能性もある。簡単にするために、以降、メソゲン材料とLC材料の両方に対して「液晶」という用語を使用する。定義の概要については、C. Tschierske、 G. Pelzl and S. Diele、 Angew. Chem. 2004、 116、 6340-6368を参照。
【0026】
カラミティックメソゲン基は通常、互いに直接または結合基を介して結合した1以上の芳香族または非芳香族環状基からなるメソゲンコアを含み、任意にメソゲンコアの末端に結合した末端基を含み、および任意にメソゲンコアの長辺に結合した1以上の側基を含み、これらの末端基および側基は通常、例えば、カルビルまたはヒドロカルビル基、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシなどの極性基、または重合性基からなる群から選択される。
【0027】
「反応性メソゲン」(RM)という用語は、重合性メソゲン化合物または液晶化合物を意味する。
【0028】
1つの重合性基を有する重合性化合物は「単反応性(monoreactive)」化合物とも呼ばれ、2つの重合性基を有する化合物は「二反応性(direactive)」化合物、3以上の重合性基を有する化合物は「多反応性(multireactive)」化合物とも呼ばれる。重合性基を持たない化合物は、「非反応性」化合物とも呼ばれる。
【0029】
「重合性LC材料」という用語は、上記および下記に記載する通り、重合性化合物を90重量%を超えて、好ましくは95重量%を超えて、より好ましくは98重量%を超えて含む材料を意味する。
【0030】
「非メソゲン性化合物または材料」という用語は、上で定義した通りのメソゲン基を含まない化合物または材料を意味する。
【0031】
可視光は、約400nmから約740nmの範囲の波長を有する電磁放射線である。紫外線(UV)光は、約200nmから約450nmの範囲の波長を有する電磁放射線である。
【0032】
放射照度(Ee)または放射力は、表面に入射する単位面積(dA)当たりの電磁放射(dθ)の力として定義される。
Ee=dθ/dA
【0033】
放射線被曝または放射線量(He)は、時間(t)当たりの放射照度または放射力(Ee)として、
He=Ee・t
【0034】
たとえば、融点T(C,N)やT(C,S)、液晶のスメクティック相(S)からネマティック相(N)への遷移T(S,N)、液晶の透明点T(N,I)など、すべての温度は摂氏で表される。すべての温度差は、差分度で引用されている。
【0035】
用語「透明点」は、最高温度範囲の中間相と等方相の間の転移が起こる温度を意味する。
【0036】
「ディレクタ」という用語は従来技術で知られており、液晶分子またはRM分子の長分子軸(カラミティック化合物の場合)または短分子軸(円盤状化合物の場合)の優先配向方向を意味する。このような異方性分子の一軸秩序の場合、ディレクタは異方性の軸になる。
【0037】
すべての物理的特性は、「Merck Liquid Crystals、Physical Properties of Liquid Crystals」、Status Nov. 1997、Merck KGaA、Germanyに従って決定されており、特に明記されていない限り、20℃の温度で与えられている。光学異方性(Δn)は589.3nmの波長で測定される。
【0038】
疑わしい場合は、C. Tschierske、G. Pelzl、S. Diele、Angew Chem 2004, 116, 6340-6368に示されている通りの定義が適用されるものとする。
与えられた一般式で特に明記されていない限り、以下の用語は次の意味を有する。
【0039】
「カルビル基」は、それ以上の原子を含まないか(例えば、-C≡C-など)、または任意に1個以上のさらなる原子を含む、例えば、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGe(例えばカルボニルなど)などの、少なくとも1個の炭素原子を含む一価または多価の有機基を意味する。「ヒドロカルビル基」は、1個以上のH原子、および任意に、例えば、N、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGeなどの1以上のヘテロ原子をさらに含むカルビル基を意味する。
【0040】
カルビルまたはヒドロカルビル基は、飽和または不飽和の基であってもよい。不飽和基は、例えば、アリール、アルケニル、またはアルキニル基である。3個を超える炭素原子を有するカルビル基またはヒドロカルビル基は、直鎖、分岐状および/または環状であってもよく、スピロ結合または縮合環を含んでもよい。
【0041】
好ましいカルビル基およびヒドロカルビル基は、1~40個、好ましくは1~25個、殊更好ましくは1~18個のC原子を有する、任意に置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシおよびアルコキシカルボニルオキシ、6~40個、好ましくは6~25個のC原子を有する、任意に置換されていてもよいアリールまたはアリールオキシ、または6~40個、好ましくは6~25個のC原子を有する、任意に置換されていてもよいアルキルアリール、アリールアルキル、アルキルアリールオキシ、アリールアルキルオキシ、アリールカルボニル、アリールオキシカルボニル、アリールカルボニルオキシおよびアリールオキシカルボニルオキシである。
【0042】
さらに好ましいカルビル基およびヒドロカルビル基は、C1-C40アルキル、C2-C40アルケニル、C2-C40アルキニル、C3-C40アリル、C4-C40アルキルジエニル、C4-C40ポリエニル、C6-C40アリール、C6-C40アルキルアリール、C6-C40アリールアルキル、C6-C40アルキルアリールオキシ、C6-C40アリールアルキルオキシ、C2-C40ヘテロアリール、C4-C40シクロアルキル、C4-C40シクロアルケニル、等々である。好ましいものは、C1-C22アルキル、C2-C22アルケニル、C2-C22アルキニル、C3-C22アリル、C4-C22アルキルジエニル、C6-C12アリール、C6-C20アリールアルキル、およびC2-C20ヘテロアリールに与えられる。
【0043】
さらに好ましいカルビル基およびヒドロカルビル基は、1~40個、好ましくは1~25個のC原子、より好ましくは1~12個のC原子を有する直鎖、分岐状または環状のアルキルラジカルであり、非置換であるか、F、Cl、Br、I、またはCNによって一置換または多置換されており、ここで、1以上の隣接しないCH2基はそれぞれ、-C(Rx)=C(Rx)-、-C≡C-、-N(Rx)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によってOおよび/またはS原子が互いに直接結合しないやり方で互いに独立して置き換えられていてもよい。
【0044】
上記において、Rxは、好ましくは、H、ハロゲン、1~25個のC原子を有する直鎖、分岐状または環状のアルキル鎖を表し、さらに、1つ以上の隣接しないC原子が-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によって置き換えられていてもよく、1以上のH原子がフッ素、置換されていてもよい炭素数6~40のアリールまたはアリールオキシ基、または置換されていてもよい炭素数2~40のヘテロアリールまたはヘテロアリールオキシ基によって置き換えられていてもよい。
【0045】
好ましいアルキル基は、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、2-メチルブチル、n-ペンチル、s-ペンチル、n-ヘキシル、2-エチルヘキシル、n-へプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、ドデカニル、トリフルオロメチル、ペルフルオロ-n-ブチル、2、2、2-トリフルオロエチル、ペルフルオロオクチル、ペルフルオロヘキシル等々である。
【0046】
好ましいアルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、シクロペンテニル、ヘキセニル、シクロヘキセニル、ヘプテニル、シクロヘプテニル、オクテニル、シクロオクテニル等々である。
好ましいアルキニル基は、例えば、エチニル、プロピニル、ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、オクチニル等々である。
【0047】
好ましいアルコキシ基は、例えば、メトキシ、エトキシ、2-メトキシエトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、2-メチルブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキサオキシ、n-へプチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、n-ウンデシルオキシ、n-ドデシルオキシ等々である。
好ましいアミノ基は、例えば、ジメチルアミノ、メチルアミノ、メチルフェニルアミノ、フェニルアミノ等々である。
【0048】
アリール基およびヘテロアリール基は単環式または多環式であり、すなわち、1の環(例えば、フェニルなど)または2以上の環を有していてもよく、縮合(例えば、ナフチルなど)または共有結合(例えば、ビフェニルなど)していてもよく、または縮合環と連結環の組み合わせを含んでもよい。ヘテロアリール基は、好ましくはO、N、SおよびSeから選択される1以上のヘテロ原子を含有する。
【0049】
好ましくは、6~25個のC原子を有する単環式、二環式、または三環式アリール基および2~25個のC原子を有する単環式、二環式、または三環式ヘテロアリール基であり、これらは任意に縮合環を含有し、任意に置換されていてもよい。さらに、5員、6員または7員のアリール基およびヘテロアリール基、ここで加えて、O原子および/またはS原子が互いに直接結合しないやり方で、1以上のCH基がN、SまたはOで置換されていてもよい、が好ましい。
【0050】
好ましいアリール基は、例えば、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、[1,1’:3’,1’’]-テルフェニル-2’-イル、ナフチル、アントラセン、ビナフチル、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンゾピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレン等々である。
【0051】
好ましいヘテロアリール基は例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、1,2-チアゾール、1,3-チアゾール、1,2,3-オキサジアゾール、1,2,4-オキサジアゾール、1,2,5-オキサジアゾール、1,3,4-オキサジアゾール、1,2,3-チアジアゾール、1,2,4-チアジアゾール、1,2,5-チアジアゾールなどの、1,3,4-チアジアゾールなどの5員の環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5-トリアジン、1,2,4-トリアジン、1,2,3-トリアジン、1,2,4,5-テトラジン、1,2,3,4-テトラジン、1,2,3,5-テトラジンなどの6員の環、または、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフチイミダゾール、フェナントリイミダゾール、ピリドイミダゾール、ピラジンイミダゾール、キノキサリンイミダゾール、ベンゾオキサゾール、ナフトキサゾール、アントラオキサゾール、フェナントリオキサゾール、イソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ-5,6-キノリン、ベンゾ-6,7-キノリン、ベンゾ-7,8-キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナントリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェンなどの縮合基、またはそれらの組み合わせの基である。ヘテロアリール基はまた、アルキル、アルコキシ、チオアルキル、フッ素、フルオロアルキルまたはさらにアリールまたはヘテロアリール基によって置換されていてもよい。
【0052】
(非芳香族)脂環式基および複素環式基は、飽和環、すなわち単結合のみを含有する環と、部分的に不飽和環、すなわち多重結合もまた含有してもよい環の両方を網羅する。複素環は、好ましくはSi、O、N、SおよびSeから選択される1以上のヘテロ原子を含有する。
【0053】
(非芳香族)脂環式基および複素環式基は、単環式、すなわち1の環のみを含む(たとえば、シクロヘキサンなど)、または多環式、すなわち複数の環を含む(たとえば、デカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど)ことができる。飽和基が好ましい。さらに、任意に縮合環を含有し、任意に置換されていてもよい、3~25個のC原子を有する単環式、二環式、または三環式基が好ましい。さらに好ましくは、5員、6員、7員または8員の炭素環式基であり、ここで加えて、1個以上のC原子がSiで置き換えられてもよく、および/または1以上のCH基がNで置き換えられてもよく、および/または1以上の隣接しないCH2基が-O-および/または-S-で置き換えられてもよい。
【0054】
好ましい脂環式および複素環式基は、例えば、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの5員の基、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3-ジオキサン、1,3-ジチアン、ピペリジンなどの6員の基、シクロヘプタンなどの7員の基、およびテトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、ビシクロ[1.1.1]ペンタン-1,3-ジイル、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル、スピロ[3.3]ヘプタン-2,6-ジイル、オクタヒドロ-4,7-メタノインダン-2,5-ジイルなどの縮合された基である。
【0055】
アリール、ヘテロアリール、(非芳香族)脂環式基および複素環式基は、任意に、1以上の置換基を有し、好ましくはシリル、スルフォ、スルホニル、ホルミル、アミン、イミン、ニトリル、メルカプト、ニトロ、ハロゲン、C1-C12アルキル、C6-C12アリール、C1-C12アルコキシ、ヒドロキシル、またはこれらの組み合わせの基を含む群から選択される。
【0056】
好ましい置換基は、例えば、アルキルまたはアルコキシなどの溶解促進基、フッ素、ニトロまたはニトリルなどの電子求引基、またはポリマーのガラス転移温度(Tg)を上げるための置換基、特に例えばt-ブチル基または任意に置換されていてもよいアリール基などの嵩高い基である。
【0057】
以下で「L」とも称される好ましい置換基は、例えば、F、Cl、Br、I、-OH、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)N(Rx)2、-C(=O)Yx、-C(=O)Rx、-C(=O)ORx、-N(Rx)2であり、Rxは上述の意味を有し、および上記Yxはハロゲン、任意に置換されていてもよいシリル、4~40個、好ましくは4~20個の環原子を有する任意に置換されていてもよいアリールまたはヘテロアリール、および1~25個のC原子を有する直鎖または分枝のアルキル、アルケニル、アルキニル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、ここで、1以上のH原子は、任意にFまたはClにより置き換えられていてもよい。
【0058】
「置換シリルまたはアリール」は好ましくはハロゲン、-CN、Ry、-ORy、-CO-Ry、-CO-O-Ry、-O-CO-Ryまたは-O-CO-O-Ryにより置換されることを意味し、RyはH、1~12個のC原子を有する直鎖、分枝のまたは環状アルキル鎖を示す。
【0059】
本明細書に示す式において、置換フェニレン環は、
【化6】
であり、
ここでLは、各出現においてまったく同じにまたは異なるように、本明細書において与えられる意味の1つを有し、および好ましくはF、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、C(CH
3)
3、CH(CH
3)
2、CH
2CH(CH
3)C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5またはP-Sp-、極めて好ましくはF、Cl、CN、CH
3、C
2H
5、OCH
3、COCH
3、OCF
3またはP-Sp-、最も好ましくはF、Cl、CH
3、OCH
3、COCH
3またはOCF
3である。
【0060】
「ハロゲン」はF、Cl、BrまたはI、好ましくはFまたはCl、より好ましくはFを示す。
「重合性基」(P)は、好ましくはC=C二重結合またはC≡C三重結合および開環を伴う重合に好適である基、例えばオキセタンまたはエポキシド基などを含有する基から選択される。
【0061】
好ましくは、重合性基(P)は、CH
2=CW
1-COO-、CH
2=CW
1-CO-、
【化7】
CH
2=CW
2-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-(O)
k3-、CW
1=CH-CO-NH-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
3-CH=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH-CH
2)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-、(CH
2=CH-CH
2)
2N-CO-、CH
2=CW
1-CO-NH-、CH
2=CH-(COO)
k1-Phe-(O)
k2-、CH
2=CH-(CO)
k1-Phe-(O)
k2-、Phe-CH=CH-、からなる群から選択され、
式中、
W
1はH、F、Cl、CN、CF
3、フェニルまたは1~5個のC原子を有するアルキル、とりわけH、F、ClまたはCH
3を示し、
W
2は、Hまたは1~5個のC原子を有するアルキル、とりわけH、メチル、エチル、またはn-プロピルを示し、
W
3およびW
4各々は、相互に独立して、H、Clまたは1~5個のC原子を有するアルキルを示し、Pheは1,4-フェニレンを示し、これは、上で定義されているが、P-Spとは異なる1以上ののラジカルLによって任意に置換されていてもよく、好ましくは好ましい置換基Lは、F、Cl、CN、NO
2、CH
3、C
2H
5、OCH
3、OC
2H
5、COCH
3、COC
2H
5、COOCH
3、COOC
2H
5、CF
3、OCF
3、OCHF
2、OC
2F
5、さらにまたフェニルであり、および
k
1、k
2およびk
3各々は、相互に独立して、0または1を示し、k
3は好ましくは1を示し、およびk
4は、1から10までの整数である。
【0062】
特に好ましい重合性基PはH
2=CH-COO-、CH
2=C(CH
3)-COO-、CH
2=CF-COO-、CH
2=CH-、CH
2=CH-O-、(CH
2=CH)
2CH-OCO-、(CH
2=CH)
2CH-O-、
【化8-1】
ここで、W
2は、1~5個のC原子を有するHまたはアルキル、特にH、メチル、エチルまたはn-プロピルを示し、
【0063】
さらに好ましい重合性基(P)は、ビニルオキシ、アクリラート、メタクリラート、フルオロアクリラート、クロロアクリラート、オキセタンおよびエポキシド、最も好ましくはアクリラートまたはメタクリラート、とりわけアクリラートである。
【0064】
好ましくは、すべての多反応性重合性化合物およびその下位式は、1以上のラジカルP-Sp-の代わりに、2以上の重合性基Pを含む1以上の分岐状ラジカル(多反応性重合性ラジカル)を含有する。
【0065】
このタイプの好適なラジカル、およびそれらを含む重合性化合物は、例えば、このタイプの好適なラジカル、およびそれらを含む重合性化合物は、例えば、US 7,060,200 B1またはUS 2006/0172090 A1に記載されている。
【0066】
好ましいものは、以下の式から選択される多反応性重合性ラジカルに与えられ:
【化8-2】
【化8-3】
式中、
アルキルは単結合または1~12個のC原子を有する直鎖または分岐状のアルキレンを示し、ここで1以上の隣接しないCH
2基は各々相互に独立して、-C(R
x)=C(R
x)-、-C≡C-、-N(R
x)-、-O-、-S-、-CO-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-によりOおよび/またはS原子が相互に直接結合しないやり方で置き換えられていてもよく、および加えて、1以上のH原子はF、ClまたはCNによって置き換えられていてもよく、R
x上述の意味を有し、
aaおよび
bbは各々相互に独立して、0、1、2、3、4、5または6を示し
XはX’を表すための意味を示し、および
P
v~P
zは各々、相互に独立して、上述のPを表すための意味を有する。
【0067】
好ましいスペーサー基SpおよびSp1-4は、ラジカル「P-Sp-」が式「P-Sp’-X’-」に適合するよう式Sp’-X’から選択され、
Sp’は1~20、好ましくは1~12個のC原子を有するアルキレンを示し、任意にF、Cl、Br、IまたはCNによりモノ-またはポリ置換されていてもよくおよび加えて、1以上の非隣接するCH2基は各々相互に独立して、-O-、-S-、-NH-、-NRx-、-SiRxRy-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-、-CO-S-、-NRx-CO-O-、-O-CO-NRx-、-NRx-CO-NRy-、-CH=CH-または-C≡C-により、Oおよび/またはS原子が相互に直接結合しないやり方で置き換えられていてもよく、
X’は-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NRxx-、-NRxx-CO-、-NRxx-CO-NRyy-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CRxx-、-CYxx=CYxx-、-CC-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-または単結合を示し、
RxおよびRyは各々相互に独立して、Hまたは1~12個のC原子を有するアルキルを示し、および
YxxおよびYyyは、それぞれ互いに独立して、H、F、ClまたはCNを示す。
【0068】
X’は、好ましくは、-O-、-S--CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NRxx-、-NRxx-CO-、-NRxx-CO-NRyy-または単結合である。
典型的なスペーサー基Sp’は、例えば、-(CH2)p1-、-(CH2CH2O)q1-CH2CH2-、-CH2CH2-S-CH2CH2-、-CH2CH2-NH-CH2CH2-または-(SiRxxRyy-O)p1-であり、p1は、1から20までの整数、q1は、1から3までの整数、およびRxxおよびRyyは、上述の意味を有する。
【0069】
特に好ましい基-X'-Sp'-は、-(CH2)p1-、-O-(CH2)p1-、-OCO-(CH2)p1-、-OCOO-(CH2)p1-であり、ここで、p1は1~12の整数である。
【0070】
殊更好ましい基Sp’は、例えば各場合において、直鎖、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、へキシレン、へプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシブチレン、エチレンチオエチレン、エチレン-N-メチルイミノエチレン、1-メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
【0071】
本発明のために、
【化9】
はtrans-1,4-シクロヘキシレンを示し、および
【化10】
は1,4-フェニレンを示す。
【0072】
本発明において、基-COO--C(=O)O-または-CO
2-は、式のエステル基を示す
【化11】
のエステル基を示し、および基-OCO-、-OC(=O)-、-O
2C-または-OOC-は、式
【化12】
のエステル基を示す。
【0073】
分子レベルでは、液晶の複屈折は偏光率の異方性(α=αii-α┴)に依存する。「偏光率」とは、原子または分子内の電子分布が歪められやすいことを意味する。偏光率は、電子の数が多く、電子雲が拡散するにつれて増加する。偏光率は、例えばJap. J. Appl. Phys. 42, (2003) p. 3463に記載の方法を用いて算出することができる。
【0074】
液晶性または複屈折材料の層の所定の波長R(λ)(nm)における「光学リターデーション」は、式
R(λ)=Δn(λ)・d
に従って、その波長における複屈折Δn(λ)と層の厚さd(nm)の積として定義される。
【0075】
光学リターデーションRは、S偏光光およびP偏光光が複屈折材料を通過する間に進む光路長のナノメートル単位の差を表す。「軸上」リターデーションとは、サンプル表面への垂直入射でのリターデーションを意味する。
【0076】
「負の(光学)分散」という用語は、複屈折の大きさ(Δn)が波長λの増加とともに増加する逆複屈折分散を示す複屈折または液晶材料または層を指す、すなわち
【数1】
またはΔn(450)/Δn(550)<1であり、ここでΔn(450)およびΔn(550)は、それぞれ450nmおよび550nmの波長で測定された材料の複屈折である。これに対し、「正の(光学)分散」とは、
【数2】
またはΔn(450)/Δn(550)を有する材料または層を意味する。例えば、A. Uchiyama, T. Yatabe “Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent UnitsJ. Appl.Phys.Vol. 42 pp 6941-6945 (2003)も参照のこと。「平坦な(光学)分散」とは
【数3】
または
【数4】
を有する材料または層を意味する。
【0077】
所与の波長における光学リターデーションは、上述したように複屈折と層の厚さの積として定義されるため、[R(λ)=Δn(λ)・d]、光学分散は、Δn(450)/Δn(550)の比で「複屈折分散」、またはR(450)/R(550)の比で「リターデーション分散」として表すことができ、ここで、R(450)およびR(550)は、それぞれ450nmおよび550nmの波長で測定された材料のリターデーションである。層の厚さdは波長によって変化しないため、R(450)/R(550)はΔn(450)/Δn(550)に等しい。かくして、負または逆分散の材料または層は、R(450)/R(550)<1または
【数5】
を有し、正または正常の分散を持つ材料または層は、R(450)/R(550)>1または
【数6】
を有し、平坦な分散を持つ材料または層は
【数7】
または
【数8】
を有する。
【0078】
本発明において、「光学分散」とは、特に断りのない限り、リターデーション分散、すなわち、比R(450)/R(550)を意味する。
【0079】
「高い分散」という用語は、分散の絶対値が1から大きな偏差を示すことを意味し、「低い分散」という用語は、分散の絶対値が1からの小さな偏差を示すことを意味する。したがって、例えば、「高い負の分散」とは、分散値が1より有意に小さいことを意味し、「低い負の分散」とは、分散値が1よりわずかに小さいだけであることを意味する。
【0080】
材料のリターデーション(R(λ))は、分光エリプソメータ、例えばJ.A.ウーラム社製のM2000分光エリプソメータを用いて測定することができる。この装置は、通常370nmから2000nmの波長範囲で、石英などの複屈折サンプルのナノメートル単位の光学遅延を測定sし得る。このデータから、材料の分散(R(450)/R(550)またはΔn(450)/Δn(550))を計算することができる。
【0081】
2006年10月、国立物理学研究所(英国ロンドン)でN. Singhが「Spectroscopic Ellipsometry, Part1-Theory and Fundamentals, Part 2 - Practical Examples and Part 3 - measurements」と題して、これらの測定を行う方法を発表した。J.A.Woollam Co. Inc (Lincoln, NE, USA)が発行したRetardation Measurement (RetMeas) Manual (2002) and Guide to WVASE (2002) (Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer)に記載されている測定手順に従って、Woollam Co. Inc(Lincoln, NE, USA)。特に断りのない限り、この方法は、本発明に記載の材料、フィルムおよびデバイスのリターデーションを決定するために使用される。
【0082】
「Aプレート」という用語は、その層の平面に平行に配向したその異常軸(extraordinary axis)を有する一軸複屈折材料の層を利用する光学リターダを指す。
【0083】
「Cプレート」という用語は、一軸複屈折材料の層を利用し、その層の平面に対して垂直に配向した異常軸を有する光学リターダを指す。光学的に一軸の複屈折液晶材料を均一に配向させたA/Cプレートでは、フィルムの光軸は異常軸の方向によって与えられる。正の複屈折を有する光学的に一軸複屈折材料を含むA(またはC)プレートは、「正のA(またはC)プレート」または「+A(または+C)プレート」とも呼ばれる。円盤状異方性材料などの負の複屈折を有する光学的に一軸複屈折材料のフィルムを含むA(またはC)プレートは、円盤状材料の配向に応じて、「負のA(またはC)プレート」または「-A(またはC)プレート」とも呼ばれる。スペクトルのUV部分に反射帯を持つコレステリックカラミティック材料から作られたフィルムは、負のCプレートの光学系も有している。
【0084】
複屈折Δnは次のように定義される
Δn=ne-no
式中、neは異常屈折率、noは通常屈折率であり、有効平均屈折率naVは次式で与えられる:
nav.=((2no
2+ne
2)/3)1/2
【0085】
平均屈折率nav.通常屈折率noは、アッベ屈折計を使用して測定され得る。Δnは、上記の式から計算され得る。
文脈が明確にそうでないことを示していない限り、本明細書で使用される用語の複数形は単数形を含むものとして解釈されるべきであり、またその逆も同様である。
【0086】
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通じて、「含む」および「含有」という語、およびその語の変形、例えば「含み」および「含有し」は、「包含するがこれに限定されない」ものであり、他の要素を除外することを意図したものではない(また、除外するわけではない)。一方、「含む」という用語は、「からなる」という用語も網羅するが、これに限定されるものではない。
【0087】
本明細書の説明および特許請求の範囲を通じて、「得ることができる」および「得られる」という語、およびその語の変形は、「包含するがそれに限定されない」ことを意味し、他の構成要素を排除することを意図するものではない(また、排除しない)。一方、「得ることができる」は「得られる」も網羅するが、これに限定されるものではない。
【0088】
すべての濃度は重量パーセントにおいて示され、それぞれの混合物全体に関連し、すべての温度は摂氏において示され、すべての温度差は差分度において示される。
【0089】
本発明の詳細な記載
好ましくは、式Tの化合物は、RT1およびRT2の少なくとも一方はP-Sp-を示し、他方のRT1またはRT2は、好ましくは水素原子、F、Cl、Br、I、ペンタフルオロスルフラニル基、シアノ基、ニトロ基、イソシアノ基、チオイソシアノ基、または、1~20個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、ここで基中の任意の水素原子がFで置換されてもよく、および1つの-CH2-または2つ以上の隣接しない-CH2-が各々独立して-O-、-S-、-OCH2-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-COO-CH2-、-OCO-CH2-、-CH2-COO-、-CH2-OCO-、-CH=CH-、-N=N-、-CH=N-N=CH-、-CF=CF-、または-C≡C-で置換されていてもよく、より好ましくは水素原子、F、Cl、または1~12個の炭素原子を有する直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、ここで前記1つの-CH2-または2個以上の隣接しない-CH2-は、各々独立して-O-、-COO-、-OCO-、または-O-CO-O-、さらにより好ましくは水素原子、F、Cl、1~8個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基または直鎖状アルコキシ基、特に好ましくは1~8個の炭素原子を有する直鎖状アルキル基または直鎖状アルコキシ基を示す、化合物の群から選択される。
【0090】
別の好ましい態様において、RT1およびRT2の両方がP-Sp-を示す。
【0091】
さらに好ましい態様において、式TにおけるA
T1およびA
T2は、各出現においてそれぞれ独立に、好ましくは、1,4-フェニレン基、1,4-シクロヘキシレン基、またはナフタレン-2,6-ジイル基を示し、これらは、置換されていなくてもよく、または、各出現において各々および独立して置換されていてもよい、置換基L:
【化13】
式中、rは0~4の間の整数を示し、pおよびqは各々および独立して0~3の間の整数を示す。
【0092】
さらに好ましい態様において、式TにおけるA
T1およびA
T2は、それぞれ独立に、かつ各出現において、以下の式A-1~A-11から選択される基を示し、
【化14】
さらに、式(A-1)~(A-8)から選択される基が好ましく、式(A-1)~(A-4)から選択される基が特に好ましく、式(A-1)および/または(A-2)から選択される基がさらに好ましい。
【0093】
好ましい態様において、式Tにおいて、基GT1に隣接する基ZT1に連結する基AT1、および基GT1に隣接する基ZT2に連結するAT2で表される基は、それぞれ独立に、好ましくは1,4-シクロヘキシレン基を示し、これらは、置換されていなくてもよく、または置換基L(A-III)のうちの1つ以上で置換されていてもよく、より好ましくは式A-2で表される基である。
【0094】
別の好ましい態様において、複数の基AT1およびAT2が存在する場合、AT1およびAT2で表される基は、GT1に隣接するAT1およびAT2から独立して選択され、GT1に隣接しないまたは隣接する基AT1およびAT2は異なるものであっても同一であってもよく、好ましくは、各々独立して、非置換であってもよく、または1つ以上の置換基群Lで置換されていてもよい1,4-フェニレン基またはナフタレン-2,6-ジイル基を表し、より好ましくは式(A-1)及び(A-3)~(A-11)から選択される基であり、さらに好ましくは式(A-1)及び(A-3)~(A-8)から選ばれる基であり、特に好ましくは式(A-1)、(A-3)、(A-4)から選ばれる基である。
【0095】
ZT1が複数存在する場合は、互いに異なっていてもよいし、同一であってもよく、複数のZT2が存在する場合は、互いに異なっていてもよいし、同一であってもよい。
【0096】
また、ZT1およびZT2が複数存在する場合には、各々独立して、各基が、好ましくは-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-CF2CF2-、-CH=CH-COO-、-CH=CH-OCO-、-COO-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-CH=CH-、-CF=CF-、-C≡C-または単結合を、より好ましくは-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-、-CH2CH2-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-、-CH=CH-、-C≡C-または単結合、さらに好ましくは-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CF2O-、-OCF2-または単結合、より好ましくは-OCH2-、-CH2O-、-COO-、-OCO-または単結合、および特に好ましくは-OCH2-、-CH2O-、-COO-、または-OCO-を表す。
【0097】
式Tにおいて、m1およびm2は、各々独立して、1~6の整数を表し、好ましくは、m1+m2は、1~6の整数を示す。
【0098】
より好ましくは、m1およびm2は、各々独立して、1~3の整数を表し、特に好ましくは、1または2の整数を表す。好ましくは、m1およびm2は互いに同一であるが、m1およびm2は異なることが同様に好ましい。
【0099】
式Tで表される好ましい化合物は、式(Ta)~(Tf)の化合物の群から選択されることが好ましい:
【化15】
式中
R
T1、R
T2、およびG
T1は、式Tと同じ意味を有し、
A
T11~A
T23は、式TのA
T1およびA
T2と同じ意味を有し、
Z
T11~Z
T23は、式Tにおける
ZT1および
ZT2と同じ意味を有する。
【0100】
式(Ta)~(Tf)における基RT1、RT2、GT1、AT11~AT22およびZT11~ZT22の各々の好ましい形態は、式Tの場合と同様である。
さらに式Tで表される好ましい化合物は、式(Td)の化合物の群から選択されることが好ましい。
【0101】
式Tで表される好ましい化合物は、好ましくは、式(Td-1)または(Td-2)の化合物の群から選択される:
【化16】
式中
P、SpおよびG
T1は、式Tにおけるものと同じ意味を有し、
A
T11~A
T22は、式TのA
T1およびA
T2と同じ意味を有し、
Z
T11~Z
T22は、式TにおけるZ
T1およびZ
T2と同じ意味を有する。
【0102】
さらに、式Tで表される好ましい化合物は、式(Td-2)の化合物の群から選択されることが好ましく、式(Td-2-1)~(Td-2-3)の化合物の群から選択されることが好ましい:
【化17】
式中
P、SpおよびG
T1は、式Tにおけるものと同じ意味を有し、
A
T11~A
T22は、式TのA
T1およびA
T2と同じ意味を有し、
Z
T11~Z
T22は、式TにおけるZ
T1およびZ
T2と同じ意味を有する。
【0103】
さらに、式Tで表される好ましい化合物は、式(Td-2-1)および/または(Td-2-3)の化合物群から選択されることが好ましく、下記式の化合物群から選択されることが好ましい:
【化18】
式中
P、SpおよびG
T1は、式Tにおけるものと同じ意味を有し、
A
T11~A
T22は、式TのA
T1およびA
T2と同じ意味を有し、
Z
T11~Z
T22は、式Tにおける
ZT1および
ZT2と同じ意味を有し、
X
11およびX
21は、上記で与えられた通りのX’について与えられた通りの意味の1つを有する。
【0104】
式Tのさらに好ましい化合物は、好ましくは、下記式の化合物群から選択される式(Td-2-1)および/または(Td-2-3)の化合物群から選択される:
【化19】
式中
P、SpおよびG
T1は、式Tと同じ意味を有し、および
X
11およびX
21は、上記で与えられた通りのX'について与えられた通りの意味の1つを有し、CYCは1,4-シクロヘキシレンを示し、PheLは1,4-フェニレンを示し、ここで、1つ以上のH原子はLで置換されることができ、これらは各出現において、式Tと同じ意味を有する。
【0105】
好ましくは、式(Td-2-1a-1)~(Td-2-3b-3)およびその下位式の化合物の群において、
-Pは、好ましくは、各々および独立してアクリレート基またはメタクリレート基を示し、
および/または
-Spは、好ましくは、各々および独立して-(CH
2)
p1-を示し、ここで、p1は、1~12、好ましくは3~6の整数であり、
および/または
-X
11およびX
21は、好ましくは、それぞれ独立に-O-、-S-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、好ましくは-O-を示し、
および/または
-G
T1は好ましくは
【化20】
-R
0およびR
00は、1~5個のC原子を有する分岐鎖または直鎖アルキルを示し、
-W
1およびW
2は、それぞれ独立に
【化21】
【化22】
式中、Yは、式Tで与えられるような意味の1つを有し、好ましくはFまたはHを示し、
および/または
-CYCは1,4-シクロヘキシレンを示し、
および/または
-PheLは1,4-フェニレンを示す。
【0106】
式(T)、(TA-1)~(TA-3)の化合物およびその副式は、当業者に公知のプロセス、および、例えば、Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Thieme-Verlag, Stuttgart.などの有機化学の標準的な著作物に類似して調製され得る。
【0107】
式Tの化合物は、重合性LC媒体において有益に利用することができる。
好ましくは、かかる重合性LC媒体は、式Tの1つ、2つまたは2種以上の化合物を含み、より好ましくは式Tの1種の化合物を含む。
【0108】
好ましい態様において、式Tの化合物は、例えば、米国2015175564、国際公開17079867 A1、WO16104317 A、米国2015277007 A1、または国際公開16171041 A1および米国2015175564 A1の式1~5で表される化合物または国際公開第2008/119427 A1号に開示されているようなH型化合物を包含する。
【0109】
本発明に係る重合性液晶材料における式Tの化合物の割合は、1~99.9重量%の範囲が好ましく、2~80重量%の範囲がより好ましく、3~60重量%の範囲がさらに好ましい。
【0110】
好ましくは、式Tの化合物は、他の好ましくはメソゲン性または液晶性化合物と共に利用される。より好ましくは、LC材料は、反応性メソゲン(RM)から選択される1つ以上の追加化合物を含み、最も好ましくは、単反応性および二反応性RMから選択される。
【0111】
好ましくは、重合性LC培地は、式DRMの化合物群から選択される1種以上の二反応性または多反応性メソゲン化合物を含む
P1-Sp1-MG-Sp2-P2 DRM
式中
P1およびP2は互いに独立して重合性基を示し、
Sp1およびSp2は、互いに独立に、スペーサー基(Sp)または単結合であり、
MGは棒状のメソゲン性基であり、好ましくは式MGから選択され
-(A1D-Z1D)n-A2D- MG
式中
A1DおよびA2Dは、複数存在する場合において相互に独立して、芳香族または脂環式基、を示しそれらは任意には、N、OおよびSから選択される1以上のヘテロ原子を含有し、および任意にL1によりモノ-またはポリ置換されていてもよく、
L1は、式Tにおいて上述した意味のうちの1つをそれぞれ独立に有し、
R00およびR000は、互いに独立して、1~12個のC原子を有するHまたはアルキルを示し、
Z1は複数存在する場合において相互に独立して、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-COO-、-CO-NR00-、-NR00-CO-、-NR00-CO-NR000、-NR00-CO-O-、-O-CO-NR00-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-(CH2)n1、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-CH=CR00-、-CY1=CY2-、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-または単結合を示し、
Y1およびY2は互いに独立してH、F、ClまたはCNを示し、
nは1、2、3または4、好ましくは1または2、最も好ましくは2であり
n1は、1から10まで、好ましくは1、2、3または4の整数であり、
ここで式Tの化合物は除外される。
【0112】
好ましい基A1DおよびA2Dは、限定せずに、フラン、ピロール、チオフェン、オキサゾール、チアゾール、チアジアゾール、イミダゾール、フェニレン、シクロヘキシレン、ビシクロオクチレン、シクロヘキセニレン、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、アズレン、インダン、フルオレン、ナフタレン、テトラヒドロナフタレン、アントラセン、フェナントレンおよびジチエノチオフェンを包含し、それらのすべては、非置換または上に定義されるとおりの基Lにより1、2、3または4置換されていてもよい。
【0113】
好ましい基A1DおよびA2Dは、1,4-フェニレン、ピリジン-2,5-ジイル、ピリミジン-2,5-ジイル、チオフェン-2,5-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、1,2,3,4-テトラヒドロ-ナフタレン-2,6-ジイル、インダン-2,5-ジイル、ビシクロオクチレンまたは1,4-シクロヘキシレンから選択され、ここで1または2の非隣接するCH2基は、任意にOおよび/またはSによって置き換えられていてもよく、ここでこれらの基は、非置換または上に定義されるとおりの基Lにより1、2、3または4置換されていてもよい。
【0114】
好ましい基Z1Dは、各出現において、好ましくは-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-CF2O-、-OCF2-、-C≡C-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-、または単結合から選択され、
【0115】
式DRMの非常に好ましい多活性または二反応性メソゲン化合物は、以下の式から選択される:
【化23】
式中
P
0は、複数存在する場合において相互に独立して、重合性基(P)、好ましくはアクリル、メタクリル、オキセタン、エポキシ、ビニル、ヘプタジエン、ビニルオキシ、プロペニルエーテルまたはスチレン基であり、
Lは各存在にてまったく同じにまたは異なって式DRMにおいて与えられる意味の1つを有し、および好ましくは、複数存在する場合において相互に独立して、F、Cl、CNまたは任意にハロゲン化されていてもよい1~5個のC原子をもつアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシから選択され、
rは0、1、2、3または4であり、
xおよびyは、互いに独立に0または1~12の同一または異なる整数であり、
zはそれぞれ独立に0または1であり、隣接するxまたはyが0の場合、zは0である。
【0116】
特に好ましくは、式DRMa1、DRMa2、DRMa3、DRMa7、およびDRMfの化合物であり、特に式DRMa1、DRMa7、およびDRMfの化合物である。
【0117】
好ましくは、重合性LC材料は、少なくとも1種の単反応性メソゲン化合物を付加的に含み、好ましくは、式MRM
P1-Sp1-MG-R MRM
式中、P1、Sp1およびMGは、式DRMにおいて上述した意味のうちの1つを有し、
Rは、F、Cl、Br、I、-CN、-NO2、-NCO、-NCS、-OCN、-SCN、-C(=O)NRxRy、-C(=O)X、-C(=O)ORx、-C(=O)Ry、-NRxRy、-OH、-SF5、任意に置換されていてもよいシリル、1~12個、好ましくは1~6個のC原子をもつ直鎖または分枝のアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシを示し、ここで1以上のH原子は、任意にFまたはClによって置き換えられていてもよく、
Xはハロゲン、好ましくはFまたはClであり、および
RxおよびRyは互いに独立してHまたは1~12個のC原子をもつアルキルである、から選択される。
【0118】
好ましくは、式MRMの単反応性メソゲン化合物は、以下の式から選択される。
【化24】
式中、P
0、L、r、x、yおよびzは、式DRMa-1~式DRMeにおいて定義されるとおりであり、
R
0は、1以上の、好ましくは1~15個のC原子をもつアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシである、またはY
0を示し、
Y
0は、F、Cl、CN、NO
2、OCH
3、OCN、SCN、SF
5、または1~4個のC原子をもつモノ-オリゴ-またはポリフッ素化されたアルキルまたはアルコキシであり、
Z
0は、-COO-、-OCO-、-CH
2CH
2-、-CF
2O-、-OCF
2-、-CH=CH-、-OCO-CH=CH-、-CH=CH-COO-、または単結合であり、
A
0は、複数存在する場合において相互に独立して、非置換、または1、2、3または4の基Lにより置換されていてもよい1,4-フェニレン、または、trans-1,4-シクロヘキシレンであり、
uおよびvは互いに独立して0、1または2であり、
wは0または1であり、および、
ここでベンゼンおよびナフタレン環は1以上の同一のまたは異なる基Lでさらに置換されていてもよい。
【0119】
さらに好ましくは、式MRM1、MRM2、MRM3、MRM4、MRM5、MRM6、MRM7、MRM9およびMRM10の化合物であり、特に式MRM1、MRM4、MRM6、およびMRM7の化合物、特に式MRM1およびMRM7の化合物である。
【0120】
式DRM、MRMおよびそれらの下位式の化合物は、当業者に公知であり、例えばHouben-Weyl、 Methoden der organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry]、 Thieme-Verlag、 Stuttgartなどの有機化学の標準的な文献に記載されているプロセスと同様に調製することができる。
【0121】
本発明に係る重合性液晶材料における単反応性、二反応性、三反応性液晶化合物の割合は、30~99重量%の範囲が好ましく、40~99重量%の範囲がより好ましく、50~99重量%の範囲がさらに好ましい。
【0122】
好ましい態様において、本発明に係る重合性液晶材料における二反応性または多反応性の重合性メソゲン化合物の割合は、5~99重量%の範囲が好ましく、10~97重量%の範囲がより好ましく、15~95重量%の範囲がさらに好ましい。
【0123】
好ましい態様において、本発明に係る重合性液晶材料における単反応性の重合性メソゲン化合物の割合は、存在する場合、5~80重量%の範囲が好ましく、10~75重量%の範囲がより好ましく、15~75重量%の範囲がさらに好ましい。
【0124】
別の好ましい態様において、本発明に係る重合性液晶材料における多反応性重合性メソゲン化合物の割合は、存在する場合、好ましくは1~30重量%の範囲であり、より好ましくは2~20重量%の範囲である。
【0125】
別の好ましい態様において、重合性LC材料は、2つ以上の重合性基を有する重合性メソゲン化合物を含有しない。
別の好ましい態様において、重合性LC材料は、2個未満の重合性基を有する重合性メソゲン化合物を含有しない。
【0126】
別の好ましい態様において、重合性LC材料は、アキラル材料であり、すなわち、キラル重合性メソゲン化合物または他のあらゆるキラル化合物を含有しない。
【0127】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、少なくとも1種の単反応性メソゲン化合物(好ましくは式MRM-1から選択される)、少なくとも1種の二反応性メソゲン化合物、好ましくは式DRMa-1から選択される化合物、および式Tの少なくとも1種の化合物をそれぞれ含む。
【0128】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、少なくとも1種の単反応性メソゲン化合物(好ましくは式MRM-7から選択される)、少なくとも1種の二反応性メソゲン化合物、好ましくは式DRMa-7および/またはDRMfから選択される化合物、および式Tの少なくとも1種の化合物をそれぞれ含む。
【0129】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、少なくとも2つの単反応性メソゲン化合物、好ましくは式MRM-1および/またはMRM-7の化合物から選択される化合物、少なくとも1つの二反応性メソゲン化合物、好ましくは式DRMa-7および/DRMfから選択される化合物、および式Tの少なくとも1つの化合物をそれぞれ含む。
【0130】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、少なくとも2つの単反応性メソゲン化合物、好ましくは式MRM-1および/またはMRM-7の化合物から選択される、少なくとも2つのダイ反応性メソゲン化合物、好ましくは式DRMa-7および/またはDRMfの化合物から選択される化合物、および式Tの少なくとも1つの化合物をそれぞれ含む。
【0131】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、少なくとも2つの二反応性メソゲン化合物、好ましくは式DRMa-7および/またはDRMfの化合物から選択される化合物、および式Tの少なくとも1つの化合物をそれぞれ含む。
【0132】
さらに好ましい態様において、重合性LC材料は、さらなる重合開始剤、酸化防止剤、界面活性剤、安定剤、触媒、増感剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応モノマー、反応性シンナー、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動性向上剤、脱気剤または消泡剤、脱気剤、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、染料、顔料およびナノ粒子からなる群から選択される1以上の添加剤または助剤を任意に含んでもよい。
【0133】
かかる助剤は、例えばTEGO(登録商標) Glide 100、 TEGO(登録商標) Glide ZG 400、 TEGO(登録商標) Glide 406、 TEGO(登録商標) Glide 410、 TEGO(登録商標) Glide 411、 TEGO(登録商標) Glide 415、 TEGO(登録商標) Glide 420、 TEGO(登録商標) Glide 435、 TEGO(登録商標) Glide 440、 TEGO(登録商標) Glide 450、 TEGO(登録商標) Glide A 115、 TEGO(登録商標) Glide B 1484 (消泡剤および脱気剤としてもまた使用され得る)、 TEGO(登録商標) Flow ATF、 TEGO(登録商標) Flow 300、 TEGO(登録商標) Flow 460、 TEGO(登録商標) Flow 425 and TEGO(登録商標) Flow ZFS 460としてTEGOから市販できる。耐傷性を向上させるためにも使用できる好適な放射線硬化性潤滑剤および流動助剤は、TEGO(登録商標) Rad 2100、TEGO(登録商標) Rad 2200、TEGO(登録商標) Rad 2500、TEGO(登録商標) Rad 2600 および TEGO(登録商標) Rad 2700 であり、 TEGOから同様に入手可能である。
【0134】
かかる助剤は、例えばBYK(登録商標)-300 BYK(登録商標)-306、BYK(登録商標)-307、BYK(登録商標)-310、BYK(登録商標)-320、BYK(登録商標)-333、BYK(登録商標)-341、Byk(登録商標) 354、BYK(登録商標)361、Byk(登録商標)361N、BYK(登録商標)388としてBYKからも入手可能である。
かかる助剤は、例えば、3MからFC4430(登録商標)として入手可能である。
【0135】
かかる助剤は、例えば、CytonixからFluorN(登録商標)561またはFluorN(登録商標)562として入手可能である。
かかる助剤は、例えば、Merck KGaA から Tivida(登録商標) FL 2300 および Tivida(登録商標) FL 2500 として入手可能である。
【0136】
好適な放射線硬化助剤の例は、TEGOから入手可能な製品TEGO(登録商標) Rad 2100、TEGO(登録商標) Rad 2200、TEGO(登録商標) Rad 2500、TEGO(登録商標) Rad 2600およびTEGO(登録商標) Rad 2700、およびBYKから入手可能な製品BYK(登録商標)-371である。
使用できる熱硬化助剤の例は、BYKから入手可能な製品BYK(登録商標)-370、BYK(登録商標)-373およびBYK(登録商標)-375である。
【0137】
かかる助剤の多種多様のものは、例えばTego社からはTEGO(登録商標)Wet KL 245、TEGO(登録商標) Wet 250、TEGO(登録商標)Wet 260 およびTEGO(登録商標) Wet ZFS 453 として、BYK社からBYK(登録商標)-306、BYK(登録商標)-307、BYK(登録商標)-310、BYK(登録商標)-333、BYK(登録商標)-344、BYK(登録商標)-345、BYK(登録商標)-346、およびBYK(登録商標)-348として入手可能である。
【0138】
湿潤助剤および分散助剤は、例えばTegoからTEGO(登録商標)Dispers 610、TEGO(登録商標)Dispers 610 S、TEGO(登録商標)Dispers 630、TEGO(登録商標)Dispers 700、TEGO(登録商標)Dispers 705、TEGO(登録商標) Dispers 710、TEGO(登録商標) Dispers 720 W、TEGO(登録商標)Dispers 725 W、TEGO(登録商標)Dispers 730 W、TEGO(登録商標)Dispers 735 WおよびTEGO(登録商標)Dispers 740 Wとして、およびBYKからDisperbyk(登録商標)、Disperbyk(登録商標)-107、Disperbyk(登録商標)-108、Disperbyk(登録商標)-110、Disperbyk(登録商標)-111、Disperbyk(登録商標)-115、Disperbyk(登録商標)-130、Disperbyk(登録商標)-160、Disperbyk(登録商標)-161、Disperbyk(登録商標)-162、Disperbyk(登録商標)-163、Disperbyk(登録商標)-164、Disperbyk(登録商標)-165、Disperbyk(登録商標)-166、Disperbyk(登録商標)-167、Disperbyk(登録商標)-170、Disperbyk(登録商標)-174、Disperbyk(登録商標)-180、Disperbyk(登録商標)-181、Disperbyk(登録商標)-182、Disperbyk(登録商標)-183、Disperbyk(登録商標)-184、Disperbyk(登録商標)-185、Disperbyk(登録商標)-190、Anti-Terra(登録商標)-U、Anti-Terra(登録商標)-U 80、Anti-Terra(登録商標)-P、Anti-Terra(登録商標)-203、Anti-Terra(登録商標)-204、Anti-Terra(登録商標)-206、BYK(登録商標)-151、BYK(登録商標)-154、BYK(登録商標)-155、BYK(登録商標)-P 104 S、BYK(登録商標)-P 105、Lactimon(登録商標)、Lactimon(登録商標)-WS and Bykumen(登録商標)として市販されている。
【0139】
かかる疎水化剤は、例えばTegoからTego(登録商標) Phobe WF、 Tego(登録商標) Phobe 1000、 Tego(登録商標) Phobe 1000 S、 Tego(登録商標) Phobe 1010、 Tego(登録商標) Phobe 1030、 Tego(登録商標) Phobe 1010、 Tego(登録商標) Phobe 1010、 Tego(登録商標) Phobe 1030、 Tego(登録商標) Phobe 1040、 Tego(登録商標) Phobe 1050、 Tego(登録商標) Phobe 1200、 Tego(登録商標) Phobe 1300、 Tego(登録商標) Phobe 1310 and Tego(登録商標) Phobe 1400として市販できる。
【0140】
広義の接着促進剤としては、既に挙げた基材湿潤助剤も挙げられるが、これらは一般に同じ接着促進能力を有さない。
【0141】
基材、印刷インク、コーティング組成物、および印刷やコーティングなどを目的とした塗料の物理的および化学的性質が大きく異なることを考慮すると、接着促進剤システムの多様性は驚くべきことではない。
【0142】
シラン系接着促進剤は、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-アミノエチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-アミノエチル-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-メチル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシランおよびビニルトリメトキシシランである。これらおよび他のシランは、例えば商品名DYNASILAN(登録商標)でHuelsから市販されている。
【0143】
このような添加剤の製造業者からの対応する技術情報は一般に使用されるべきであるが、当業者は対応する予備実験を通じて簡単な方法でこの情報を得ることができる。
【0144】
耐引掻性を改善するための助剤は、例えば、Tegoから市販されている上述の製品TEGO(登録商標)Rad 2100、TEGO(登録商標)Rad 2200、TEGO(登録商標)Rad 2500、TEGO(登録商標)Rad 2600およびTEGO(登録商標)Rad 2700を包含する。
【0145】
光、熱および/または酸化安定剤の例は、以下のものが記述されていてもよい。
2、6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2-tert-ブチル-4、6-ジメチルフェノール、2、6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェノール、2、6-ジ-tert-ブチル-4-n-ブチルフェノール、2、6-ジ-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール、2、6-ジシクロペンチル-4-メチルフェノール、2-(α-メチルシクロヘキシル)-4、6-ジメチルフェノール、2、6-ジオクタデシル-4-メチルフェノール、2、4、6-トリシクロヘキシルフェノール、2、6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシメチルフェノール、線状または分枝状の側鎖を有するノニルフェノール、例えば2、6-ジノニル-4-メチルフェノール、2、4-ジメチル-6-(1’-メチルウンデカ-1’-イル)フェノール、2、4-ジメチル-6-(1’-ヘプタデカ-1’-イル)フェノール、2、4-ジメチル-6-(1’-メチルトリデカ-1’-イル)フェノールなどのアルキル化モノフェノールおよびこれら化合物の混合物、2、4-ジオクチルチオメチル-6-tert-ブチルフェノール、2、4-ジオクチルチオメチル-6-メチルフェノール、2、4-ジオクチルチオメチル-6-エチルフェノールおよび2、6-ジドデシルチオメチル-4-ノニルフェノールなどのアルキルチオメチルフェノール、
【0146】
2、6-ジ-tert-ブチル-4-メトキシフェノール、2、5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン、2、5-ジ-tert-アミルヒドロキノン、2、6-ジフェニル-4-オクタデシルオキシフェノール、2、6-ジ-tert-ブチルヒドロキノン、2、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルステアラートおよびビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)アジパートなどのヒドロキノンおよびアルキル化ヒドロキノン、
【0147】
α-トコフェロール、β-トコフェロール、γ-トコフェロール、δ-トコフェロールなどのトコフェロールおよびこれらの化合物の混合物、およびトコフェリルアセタート、スクシナート、ニコチナートおよびポリオキシエチレンスクシナート(「tocofersolate」)などのトコフェロール誘導体、
2、2’-チオビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2、2’-チオビス(4-オクチルフェノール)、4、4’-チオビス(6-tert-ブチル-3-メチルフェノール)、4、4’-チオビス(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、4、4’-チオビス(3、6-ジ-sec-アミルフェノール)および4、4′-ビス(2、6-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)ジスルフィドなどのヒドロキシル化されたジフェニルチオエーテル、
【0148】
2、2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-メチルフェノール)、2、2’-メチレンビス(6-tert-ブチル-4-エチルフェノール)、2、2’-メチレンビス[4-メチル-6-(α-メチルシクロヘキシル)フェノール]、2、2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2、2’-メチレンビス(6-ノニル-4-メチルフェノール)、2、2’-メチレンビス(4、6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2、2-エチリデンビス(4、6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2、2’-エチリデンビス(6-tert-ブチル-4-イソブチルフェノール)、2、2’-メチレンビス[6-(α-メチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、2、2’-メチレンビス[6-(α、α-ジメチルベンジル)-4-ノニルフェノール]、4、4’-メチレンビス(2、6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4、4’-メチレンビス(6-tert-ブチル-2-メチルフェノール)、1、1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、2、6-ビス(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェノール、1、1、3-トリス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ブタン、1、1-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-3-n-ドデシル-メルカプトブタン、エチレングリコールビス[3、3-ビス(3’-tert-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)ブチラート]、ビス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ジシクロペンタジエン、ビス[2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-メチルベンジル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェニル]テレフタラート、1、1-ビス(3、5-ジメチル-2-ヒドロキシフェニル)ブタン、2、2-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2、2-ビス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)-4-n-ドデシル-メルカプトブタンおよび1、1、5、5-テトラキス(5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-2-メチルフェニル)ペンタンなどのアルキリデンビスフェノール、
【0149】
3、5、3’、5’-テトラ-tert-ブチル-4、4’-ジヒドロキシジベンジルエーテル、オクタデシル4-ヒドロキシ-3、5-ジメチルベンジルメルカプトアセタート、トリデシル4-ヒドロキシ-3、5-ジ-tert-ブチルベンジルメルカプトアセタート、トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)アミン、ビス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2、6-ジメチルベンジル)ジチオテレフタラート、ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィドおよびイソオクチル-3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルメルカプトアセタートなどのO-、N-およびS-ベンジル化合物
【0150】
1、3、5-トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2、4、6-トリメチル-ベンゼン、1、4-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)-2、3、5、6-テトラメチル-ベンゼンおよび2、4、6-トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)フェノール芳香族などのヒドロキシベンジル化合物、
【0151】
2、4-ビス(オクチルメルカプト)-6-(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1、3、5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4、6-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニリノ)-1、3、5-トリアジン、2-オクチルメルカプト-4、6-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1、3、5-トリアジン、2、4、6-トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェノキシ)-1、2、3-トリアジン、1、3、5-トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌラート、1、3、5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2、6-ジメチルベンジル)イソシアヌラート、2、4、6-トリス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルエチル)-1、3、5-トリアジン、1、3、5-トリス-(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサヒドロ-1、3、5-トリアジン、1、3、5-トリス(3、5-ジシクロヘキシル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌラートおよび1、3、5-トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌラートなどのトリアジン化合物、
【0152】
ジメチル2、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホナート、ジエチル3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホナート、ジオクタデシル3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホナートおよびジオクタデシル5-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-3-メチルベンジルホスホナートなどのベンジルホスホナート
4-ヒドロキシラウロイルアニリド、4-ヒドロキシステアロイルアニリドおよびオクチルN-(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)カルバマートなどのアシルアミノフェノール、
【0153】
プロピオンのおよび酢酸のエステル、例えばメタノール、エタノール、n-オクタノール、i-オクタノール、オクタデカノール、1,6-ヘキサンジオール、1,9-ノナンジオール、エチレングリコール、1、2-プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、チオジエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ペンタエリスリトール、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌラート、N,N’-ビス(ヒドロキシエチル)オキサラミド、3-チアウンデカノール、3-チアペンタデカノール、トリメチルヘキサンジオール、トリメチロールプロパンおよび4-ヒドロキシメチル-1-ホスファ-2、6、7-トリオキサビシクロ[2.2.2]-オクタンなどの一ヒドロキシル基のまたは多価のアルコール、
【0154】
N、N’-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヘキサメチレンジアミン、N、N’-ビス(3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)トリメチレンジアミンおよびN、N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニルプロピオニル)ヒドラジンなどのアミン誘導体に基づきプロピオンアミド、
パルミチン酸アスコルビル、ラウラートおよびステアラート、およびアスコルビルスルファートおよびホスファートなどのアスコルビン酸(ビタミンC)およびアスコルビン酸誘導体、
【0155】
N、N’-ジイソプロピル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1,4-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(1-メチルへプチル)-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジシクロヘキシル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N’-ビス(2-ナフチル)-p-フェニレンジアミン、N-イソプロピル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1、3-ジメチルブチル)-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-(1-メチルへプチル)-N′-フェニル-p-フェニレンジアミン、N-シクロヘキシル-N’-フェニル-p-フェニレンジアミン、4-(p-トルエンスルファモイル)ジフェニルアミン、N,N’-ジメチル-N,N’-ジ-sec-ブチル-p-フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N-アリルジフェニルアミン、4-イソプロポキシジフェニルアミン、N-フェニル-1-ナフチルアミン、N-(4-tert-オクチルフェニル)-1-ナフチルアミン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、p、p′-ジ-tert-オクチルジフェニルアミンなどのオクチル-置換ジフェニルアミン、4-n-ブチルアミノフェノール、4-ブチリルアミノフェノール、4-ノナノイルアミノフェノール、4-ドデカノイルアミノフェノール、4-オクタデカノイルアミノフェノール、ビス[4-メトキシフェニル)アミン、2、6-ジ-tert-ブチル-4-ジメチルアミノメチルフェノール、2、4-ジアミノジフェニルメタン、4、4’-ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’-テトラメチル-4、4’-ジアミノジフェニルメタン、1、2-ビス[(2-メチルフェニル)アミノ]エタン、1、2-ビス(フェニルアミノ)プロパン、(o-トリル)ビグアナイド、ビス[4-(1’,3’-ジメチルブチル)フェニル]アミン、tert-オクチル-置換N-フェニル-1-ナフチルアミン、モノ-およびジアルキル化tert-ブチル/tert-オクチルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化ノニルジフェニルアミンとジアルキル化ノニルジフェニルアミンの混合物、モノアルキル化ドデシルジフェニルアミンとジアルキル化ドデシルジフェニルアミンの混合物、モノおよびジアルキル化イソプロピル/イソヘキシルジフェニルアミンの混合物、モノ-およびジアルキル化tert-ブチルジフェニルアミン、2、3-ジヒドロ-3、3-ジメチル-4H-1、4-ベンゾチアジン、フェノチアジンの混合物、モノ-およびジアルキル化tert-ブチル/tert-オクチルフェノチアジンの混合物、モノ-およびジアルキル化tert-オクチルフェノチアジンの混合物、N-アリルフェノチアジン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1、4-ジアミノブタ-2-エン、N,N-ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミン、ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバカート、2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-オンおよび2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-オールなどのアミン化合物に基づく抗酸化剤、
【0156】
トリフェニルホスフィン トリフェニルホスファイト、ジフェニルアルキルホスファイト、フェニルジアルキルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリールペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2、4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2、4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2、6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジイソデシルオキシペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2、4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2、4、6-トリス(tert-ブチルフェニル))ペンタエリスリトールジホスファイト、トリステアリールソルビトールトリホスファイト、テトラキス(2、4-ジ-tert-ブチルフェニル)4、4′-ビフェニレンジホスホナイト、6-イソオクチルオキシ-2、4、8、10-テトラ-tert-ブチル-12H-ジベンズ[d、g]-1、3、2-ジオキサホスフィン、6-フルオロ-2、4、8、10-テトラ-tert-ブチル-12-メチル-ジベンズ[d、g]-1、3、2-ジオキサホスフィン、ビス(2、4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)メチルホスファイトおよびビス(2、4-ジ-tert-ブチル-6-メチルフェニル)エチルホスファイトなどのホスフィン、ホスファイトおよびホスホナイト
【0157】
2-(2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′、5′-ジ-tert-ブチル-2′-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(5′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-5′-(1、1、3、3-テトラメチルブチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′、5′-ジ-tert-ブチル-2′-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3′-sec-ブチル-5′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2′-ヒドロキシ-4′-オクチルオキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′、5′-ジ-tert-アミル-2′-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3、5′-ビス-(α、α-ジメチルベンジル)-2′-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシ-5′-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾールの混合物、2-(3′-tert-ブチル-5′-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2′-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシ-5′-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシ-5′-(2-メトキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-2′-ヒドロキシ-5′-(2-オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′-tert-ブチル-5′-[2-(2-エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル]-2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3′-ドデシル-2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾールおよび2-(3’-tert-ブチル-2’-ヒドロキシ-5’-(2-イソオクチルオキシカルボニルエチル)フェニルベンゾトリアゾール、2、2’-メチレンビス[4-(1、1、3、3-テトラメチルブチル)-6-ベンゾトリアゾール-2-イルフェノール];2-[3’-tert-ブチル-5’-(2-メトキシカルボニルエチル)-2’-ヒドロキシフェニル]-2H-ベンゾトリアゾールをポリエチレングリコール300で完全にエステル化した生成物などの2-(2’-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、
【0158】
硫黄含有過酸化物捕捉剤および硫黄含有酸化防止剤(3、3’-チオジプロピオン酸のエステルなど)、例えば、ラウリル、ステアリル、ミリスチルおよびトリデシルエステル、メルカプトベンズイミダゾールおよび2-メルカプトベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジブチル亜鉛ジチオカルバマート、ジオクタデシルジスルフィドおよびペンタエリスリトールテトラキス(β-ドデシルメルカプト)プロピオナート、
【0159】
4-ヒドロキシ、4-メトキシ、4-オクチルオキシ、4-デシクロキシ、4-ドデシルオキシ、4-ベンジルオキシ、4、2’、4’-トリヒドロキシおよび2′-ヒドロキシ-4、4′-ジメトキシ誘導体などの2-ヒドロキシベンゾフェノン、
【0160】
4-tert-ブチルフェニルサリチラート、フェニルサリチラート、オクチルフェニルサリチラート、ジベンゾイルレゾルシノール、ビス(4-tert-ブチルベンゾイル)レゾルシノール、ベンゾイルレゾルシノール、2、4-ジ-tert-ブチルフェニル3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾアート、ヘキサデシル-3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾアート、オクタデシル-3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾアートおよび2-メチル-4、6-ジ-tert-ブチルフェニル-3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンゾアートなどの非置換および置換安息香酸のエステル、
【0161】
エチルα-シアノ-β、β-ジフェニルアクリラート、イソオクチルα-シアノ-β、β-ジフェニルアクリラート、メチルα-メトキシカルボニルシンナマート、メチルα-シアノ-β-メチル-p-メトキシシンナマート、ブチル-α-シアノ-β-メチル-p-メトキシシンナマートおよびメチル-α-メトキシカルボニル-p-メトキシシンナマートなどのアクリラート、ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバカート、ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシナート、ビス(1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)セバカート、ビス(1-オクチルオキシ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバカート、ビス(1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ブチル-3、5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルマロナート、1-(2-ヒドロキシエチル)-2、2、6、6-テトラメチル-4-ヒドロキシピペリジンとコハク酸の縮合生成物、N,N’-ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-tert-オクチルアミノ-2、6-ジクロロ-1、3、5-トリアジンの縮合生成物、トリス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ニトリロトリアセタート、テトラキス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)1、2、3、4-ブタンテトラカルボキシラート、1、1′-(1、2-エチレン)ビス(3、3、5、5-テトラメチルピペラジンオン)、4-ベンゾイル-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン、4-ステアリルオキシ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン、ビス(1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)2-n-ブチル-2-(2-ヒドロキシ-3、5-ジ-tert-ブチルベンジル)マロナート、3-n-オクチル-7、7、9、9-テトラメチル-1、3、8-トリアザスピロ[4.5]デカン-2、4-ジオン、ビス(1-オクチルオキシ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)セバカート、ビス(1-オクチルオキシ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)スクシナート、N,N’-ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-モルホリノ-2、6-ジクロロ-1、3、5-トリアジンの縮合生成物、2-クロロ-4、6-ビス(4-n-ブチルアミノ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-1、3、5-トリアジンと1、2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンの縮合生成物、2-クロロ-4、6-ジ(4-n-ブチルアミノ-1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-1、3、5-トリアジンと1、2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンの縮合生成物、8-アセチル-3-ドデシル-7、7、9、9-テトラメチル-1、3、8-トリアザスピロ[4.5]-デカン-2、4-ジオン、3-ドデシル-1-(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2、5-ジオン、3-ドデシル-1-(1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)ピロリジン-2、5-ジオン、4-ヘキサデシルオキシ-と4-ステアリルオキシ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジンの混合物、N,N’-ビス(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)ヘキサメチレンジアミンと4-シクロヘキシルアミノ-2、6-ジクロロ-1、3、5-トリアジンの縮合生成物、1、2-ビス(3-アミノプロピルアミノ)エタンと2、4、6-トリクロロ-1、3、5-トリアジンの縮合生成物、4-ブチルアミノ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジン、N-(2、2、6、6-テトラメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、N-(1、2、2、6、6-ペンタメチルピペリジン-4-イル)-n-ドデシルスクシンイミド、2-ウンデシル-7、7、9、9-テトラメチル-1-オキサ-3、8-ジアザ-4-オキソ-スピロ[4.5]-デカン、7、7、9、9-テトラメチル-2-シクロウンデシル-1-オキサ-3、8-ジアザ-4-オキソスピロ-[4.5]デカンとエピクロヒドリンの縮合生成物、テトラメチロールアセチレンジウレアをもつ4-アミノ-2、2、6、6-テトラメチルピペリジンとポリ(メトキシプロピル-3-オキシ)-[4(2、2、6、6-テトラメチル)ピペリジニル]-シロキサンの縮合生成物などの立体的にかさ高いアミン
【0162】
4、4′-ジオクチルオキシオキサニリド、2、2′-ジエトキシオキサニリド、2、2′-ジオクチルオキシ-5、5′-ジ-tert-ブトキサニリド、2、2′-ジドデシルオキシ-5、5′-ジ-tert-ブトキサニリド、2-エトキシ-2′-エチルオキサニリド、N,N’-ビス(3-ジメチルアミノプロピル)オキサルアミド、2-エトキシ-5-tert-ブチル-2′-エトキサニリドおよびその2-エトキシ-2′-エチル-5、4′-ジ-tert-ブトキサニリドとの混合物、およびオルト-、パラ-メトキシ-二置換されているオキサニリドの混合物、およびオルト-およびパラ-エトキシ-二置換されているオキサニリドの混合物などのオキサルアミド、および
【0163】
2、4、6-トリス-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4、6-ビス(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2、4-ジヒドロキシフェニル)-4、6-ビス(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2、4-ビス(2-ヒドロキシ-4-プロピルオキシフェニル)-6-(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-オクチルオキシフェニル)-4、6-ビス(4-メチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ドデシルオキシフェニル)-4、6-ビス(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-トリデシルオキシフェニル)-4、6-ビス(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ブチルオキシプロポキシ)フェニル]-4、6-ビス(2、4-ジメチル)-1、3、5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-オクチルオキシプロポキシ)フェニル]-4、6-ビス(2、4-ジメチル)-1、3、5-トリアジン、2-[4-(ドデシルオキシ/トリデシルオキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)-2-ヒドロキシフェニル]-4、6-ビス(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-[2-ヒドロキシ-4-(2-ヒドロキシ-3-ドデシルオキシプロポキシ)フェニル]-4、6-ビス-(2、4-ジメチルフェニル)-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシフェニル)-4、6-ジフェニル-1、3、5-トリアジン、2-(2-ヒドロキシ-4-メトキシフェニル)-4、6-ジフェニル-1、3、5-トリアジン、2、4、6-トリス[2-ヒドロキシ-4-(3-ブトキシ-2-ヒドロキシプロポキシ)フェニル]-1、3、5-トリアジンおよび2-(2-ヒドロキシフェニル)-4-(4-メトキシフェニル)-6-フェニル-1、3、5-トリアジンなどの2-(2-ヒドロキシフェニル)-1、3、5-トリアジン。
【0164】
別の好ましい態様において、重合性LC材料は、好ましくはIrganox(登録商標)シリーズから選択される1以上の特定の酸化防止剤添加剤、例えばスイスのCibaから市販されている酸化防止剤Irganox(登録商標)1076およびIrganox(登録商標)1010を含む。
【0165】
別の好ましい態様において、重合性LC材料は、1つ以上、より好ましくは2つ以上の光開始剤を含む。典型的には、利用することができるラジカル光開始剤は、例えば、市販のIrgacure(登録商標)またはDarocure(登録商標)(Ciba AG)シリーズから選択され、特に、Irgacure 127、Irgacure 184、Irgacure 369、Irgacure 651、Irgacure 817、Irgacure 907、Irgacure 1300、Irgacure、Irgacure 2022、Irgacure 2100、Irgacure 2959、Darcure TPOである。さらに好適な光開始剤は、好ましくは、市販のオキシムエステル光開始剤、例えば、Oxe02(Ciba)、N-1919T(Adeka)またはSPI-02~SPI-04(Samyang)から選択される。
【0166】
重合性LC媒体における全体としての重合開始剤の濃度は、好ましくは0.5~10%、非常に好ましくは0.8~8%、より好ましくは1~6%である。
【0167】
好ましくは、重合性LC材料は、式Tの1種以上の化合物のほかに、
a)1種以上の二反応性または多反応性重合性メソゲン化合物、
b)1種以上の光開始剤、
c)任意に、1種以上の単反応性重合性メソゲン化合物、
e)任意に1種以上の抗酸化添加剤、
f)任意に1種以上の接着促進剤、
g)任意に1種以上の界面活性剤、
g)任意に、1種以上の安定剤、
h)任意に1種以上の単反応性、二反応性、または多反応性の重合性非メソゲン化合物、
i)任意に、光重合を開始するために使用される波長で吸収極大を示す1以上の色素、
j)任意に1以上の連鎖移動剤、
k)任意に1種以上の安定剤、
l)任意に1種以上の潤滑剤および流動助剤、および
m)任意に1種以上の希釈剤、
【0168】
より好ましくは、前記重合性LC材料は、
a)式Tの1種以上の化合物、
b)1種以上の光開始剤
c)1種以上、好ましくは2種以上の二反応性重合性メソゲン化合物を、好ましくは、存在する場合には、10~90重量%、非常に好ましくは15~75重量%の量で、好ましくは、式DRMa-1および/またはDRMa-7、および/またはDRMf、またはBASFから市販されているLC242の化合物から選択され、
d)任意に、1種以上、好ましくは2種以上の単反応性重合性メソゲン化合物を、好ましくは10~95重量%の量で、非常に好ましくは25~85%、好ましくは式MRM-1および/またはMRM-7の化合物から選択され、
e)任意に、好ましくは無置換および置換安息香酸のエステル、特にIrganox(登録商標)1076およびまたはIrgacure、および存在する場合には、好ましくは0.01~2重量%、非常に好ましくは0.05~1重量%の量で選択される1種以上の酸化防止剤、
f)任意に、1つ以上の潤滑剤および流動助剤、好ましくはBYK(登録商標)388、FC 4430、Fluor N 561および/またはFluor N 562から、存在する場合、好ましくは0.1~5重量%、非常に好ましくは0.2~0.3重量%の量で選択される。
【0169】
本発明はさらに、上記および後述するような重合性LC材料の調製方法に関し、式Tの1つ以上の化合物を式MRMおよび/またはDRMのうちの1つ以上とするステップを含む。
【0170】
本発明はさらに、
-上述および後述する重合性LC材料の層を基板上に設けるステップと、
-光重合による重合性LC材料の重合
-任意に、重合されたLC材料を基板から除去し、および/または任意に別の基板上に提供する、
ことによりポリマーフィルムを調製する方法に関する。
【0171】
好ましい態様において、重合性LC材料の層は、まず、重合性LC材料を、好ましくは有機溶媒から選択される1つ以上の溶媒に溶解することによって、基板上に提供される。溶媒は、好ましくは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトンまたはシクロヘキサノンなどのケトン;メチル、エチルまたはブチルアセタートまたはアセト酢酸メチルなどのアセタート;メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコールなどのアルコール;トルエンまたはキシレンなどの芳香族溶媒;シクロペンタンまたはシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素;ジ-またはトリクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素;PGMEA(プロピルグリコールモノメチルエーテルアセタート)、γ-ブチロラクトンなどのグリコールまたはそれらのエステルから選択される。また、上記の溶媒の二成分系、三成分系またはそれ以上の混合物を使用することもできる。
【0172】
重合性LC材料が1つ以上の溶媒に溶解される場合、溶媒中のRMを含むすべての固体の総濃度は、好ましくは10~60%である。
【0173】
この溶液は、次いで、例えばスピンコーティング、印刷、または他の既知の技術によって基材上にコーティングまたは印刷することができ、溶媒は重合前に蒸発させられる。ほとんどの場合、溶媒の蒸発を促進するために混合物を加熱することが好適である。
【0174】
重合性LC材料は、スピンコーティング、バーコーティング、ブレードコーティングなどの従来のコーティング技術によって基材上に塗布できる。また、当業者に知られている従来の印刷技術、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、オープンリール印刷、活版印刷、グラビア印刷、輪転グラビア印刷、フレキソ印刷、凹版印刷、パッド印刷、ヒートシール印刷、インクジェット印刷、またはスタンプまたは印刷版による印刷によって基材に塗布することもできる。
【0175】
好適な基材材料および基材は、例えばガラスまたはプラスチックなどの光学フィルム産業で使用される従来の基材として、当業者に知られており、文献に記載されている。重合に特に適しており好ましい基材は、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、または一般的に知られているカラーフィルタ材料、特に、トリアセチルセルロース(TAC)、またはシクロオレフィンポリマー(COP)、または一般的に知られているカラーフィルタ材料である。
【0176】
重合性LC材料は、好ましくは、層全体にわたって均一な配向を呈する。好ましくは、重合性LC材料は、均一な平面的またはホメオトロピックな配向を示す。
【0177】
ホメオトロピックアライメントを支持するために使用される好適な方法は、プラスチック基板にコロナ放電処理を適用し、基板表面にアルコールまたはケトンの官能基を生成することである。これらの極性基は、RMまたは界面活性剤中に存在する極性基と相互作用して、ホメオトロピックアライメントを促進し得る。
【0178】
本発明によるポリマーフィルムを生産するために、重合性LC材料中の重合性化合物は、系中での光重合によって重合または架橋される(1つの化合物が2つ以上の重合性基を含む場合)。
【0179】
光重合はワンステップで行うことができる。また、第1のステップで反応しなかった化合物を第2のステップで光重合または架橋することも可能である(「末端硬化」)。
【0180】
LC材料の光重合は、好ましくは、それを化学線に露光することによって達成される。化学線とは、UV光、IR光、可視光などの光の照射、X線やガンマ線の照射、またはイオンや電子などの高エネルギー粒子の照射を意味する。好ましくは、重合は光照射、特にUV光により行われる。化学線源として、例えば単一のUVランプまたは一組のUVランプを使用することができる。高いランプ出力を使用するとき、硬化時間は低減され得る。光放射線の別の可能な光源は、例えばUVレーザー、IRレーザー、または可視レーザーのようなレーザーである。
【0181】
硬化時間は、特に、重合性LC材料の反応性、コーティング層の厚さ、重合開始剤の種類、およびUVランプの出力に依存する。
【0182】
硬化時間は、好ましくは5分以下、非常に好ましくは3分以下、最も好ましくは1分以下である。大量生産の場合は、30秒以下の短い硬化時間が好ましい。
【0183】
好適な紫外線放射力は、好ましくは5~200mWcm-2の範囲であり、より好ましくは50~175mWcm-2の範囲であり、最も好ましくは100~150mWcm-2の範囲である。
【0184】
照射された紫外線放射に関連して、および時間の関数として、適切な紫外線量は、好ましくは25~7200mJcm-2の範囲であり、より好ましくは500~7200mJcm-2の範囲であり、最も好ましくは3000~7200mJcm-2の範囲である。
【0185】
光重合は、不活性ガス雰囲気下、好ましくは加熱窒素雰囲気下で行われることが好ましいが、空気中での重合も可能である。
光重合は、1~70℃の温度で行うことが好ましく、5~50℃がより好ましく、15~30℃がさらに好ましい。
【0186】
本発明による重合されたLCフィルムは、プラスチック基板、特にTAC、COP、およびカラーフィルタに対して良好な接着性を有する。したがって、そうでなければ基材に十分に接着しない後続のLC層の接着剤またはベースコーティングとして使用され得る。
【0187】
本発明による重合されたLCフィルムの好ましい厚さは、フィルムまたは最終製品に求められる光学特性によって決定される。
例えば、重合されたLCフィルムが主として光学層として作用せず、例えば、接着剤、アライメント層または保護層として作用する場合、その厚さは、好ましくは1μm以下、特に0.5μm以下、非常に好ましくは0.2μm以下である。
【0188】
例えば、本発明の均一にホメオトロピックまたは平面配向ポリマーフィルムは、例えばLCDにおいて、大視野角におけるコントラストおよび輝度を改善し、色度を低下させるために、リターデーションまたは補償フィルムとして使用することができる。それらは、LCD内の切り替え可能な液晶セルの外側、または切り替え可能な液晶セルを形成し、切り替え可能な液晶媒体を含む基板(通常はガラス基板)間で使用することがされ得る(インセルアプリケーション)(in cell application)。
【0189】
ポリマーフィルムの光学用途の場合、ポリマーフィルムは、好ましくは0.5~10μm、非常に好ましくは0.5~5μm、特に0.5~3μmの厚さを有する。
【0190】
入射ビームの波長(λ)の関数としてのポリマーフィルムの光学リターデーション(δ(λ))は、次の式(7)で与えられる。
δ(λ)=(2πΔn・d)/λ(7)
式中、(Δn)はフィルムの複屈折率、(d)はフィルム厚、λは入射光の波長である。
【0191】
スネリウスの法則によれば、入射ビームの方向の関数としての複屈折は次のように定義される。
Δn=sinθ/sinΨ (8)
式中、sinθはフィルム内の光軸の入射角または傾斜角であり、sinΨは対応する反射角である。
【0192】
これらの法則に基づくと、複屈折とそれに伴う光学リターデーションは、フィルムの厚さとフィルム内の光軸の傾斜角に依存する(ベレックの補償器を参照)。したがって、当業者は、ポリマーフィルム中の液晶性分子の配向を調整することによって、異なる光学リターデーションまたは異なる複屈折を誘発することができることを認識している。
【0193】
式TおよびIの化合物の利用量に応じて、本発明によるポリマーフィルムは、R(450)/R(550)<1または
【数9】
の負分散または逆分散を呈する。別の好ましい態様において、式TおよびIの化合物の利用量に応じて、本発明によるポリマーフィルムは、R(450)/R(550)>1または
【数10】
を有する正または正の分散を呈する。しかしながら、本発明に従うポリマーフィルムは、
【数11】
または
【数12】
との平坦な分散を呈することも同様に好ましい。平坦な、正の、または負の分散を示すポリマーフィルムを得るために、本発明に従って重合性LC材料に利用される式TおよびIの正しい量を決定することは、当業者にとって日常的な問題である。
【0194】
本発明の好ましい光学フィルムは、0.07より高い複屈折を示し、より好ましくは0.08~0.150の範囲である。
本発明に係る高分子フィルムのフィルム厚の関数としての光学リターデーションは、200nm未満であり、180nm未満であることが好ましく、150nm未満であることがさらに好ましい。
【0195】
特にインセルアプリケーションに関して、本発明によるポリマーフィルムは、高い温度安定性を呈する。したがって、ポリマーフィルムは、300℃まで、好ましくは250℃まで、より好ましくは230℃まで温度安定性を呈する。
【0196】
要約すると、本発明による重合LCフィルムおよび重合性LC材料は、液晶ディスプレイまたは投影システムにおける偏光子、補償板、配向層、円偏光子またはカラーフィルタ、装飾画像、液晶または効果顔料の調製のため、特に空間的に反射色が変化する、身分証明書またはクレジットカード、紙幣などの偽造不可能な文書など、装飾、情報記憶、またはセキュリティ用途のための多色画像などの反射フィルムにおいて有用である。
【0197】
本発明による重合されたLCフィルムは、透過型または反射型のディスプレイに使用され得る。それらは、従来のOLEDディスプレイまたはLCD、特にDAP(整列位相の変形)またはVA(垂直整列)モードのLCD、例えばECB(電気的に制御された複屈折)、CSH(カラースーパーホメオトロピック)、VANまたはVAC(垂直に整列されたネマティックまたはコレステリック)ディスプレイ、MVA(マルチドメイン垂直整列)またはPVA(パターン化された垂直整列)ディスプレイ、ベンドモードまたはハイブリッドタイプのディスプレイのディスプレイ、例えば、OCB(光学補正ベンドセルまたは光学補償複屈折)、R-OCB(反射型OCB)、HAN(ハイブリッドアライメントネマティック)、パイセル(πセル)ディスプレイ、さらにはTN(ツイストネマティック)、HTN(高ツイストネマティック)、STN(スーパーツイストネマティック)モード、AMD-TN(アクティブマトリックス駆動TN)ディスプレイ、または「スーパーTFT」ディスプレイとしても知られるIPS(インプレーンスイッチング)モードのディスプレイなどにおいて使用され得る。特に好ましくは、VA、MVA、PVA、OCB、およびπ-cellディスプレイである。
【0198】
本発明は、特に好ましい態様を参照して上記および以下に説明される。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えることができることを理解されたい。
【0199】
本明細書で言及される化合物またはそれらの混合物の多くは市販されている。これらの化合物はすべて既知であるか、文献(例えばHouben-Weyl、Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry]、Georg-Thieme-Verlag、 Stuttgartなどの標準的な著作において)記載されているようにそれ自体既知の方法によって調製できるかのいずれか、正確には、既知であり、前記反応に好適な反応条件下で行われる。ここでは、それ自体は知られているが、ここでは言及されていない変形を使用することもできる。
【0200】
本発明の範囲内にありながら、本発明の前述の態様に対する変更を行うことができることが理解されるであろう。特に明記しない限り、同じ、同等、または同様の目的を果たす代替の特徴が、本明細書に開示された各特徴を置き換えることができる。したがって、特に明記しない限り、開示される各特徴は、一連の同等または類似の特徴の一般的な一例にすぎない。
【0201】
本明細書で開示されるすべての特徴は、かかる特徴および/またはステップの少なくとも一部が相互に排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。特に、本発明の好ましい特徴は、本発明のすべての態様に適用可能であり、任意の組み合わせで使用され得る。同様に、必須ではない組み合わせで説明されている機能は、個別に(組み合わせずに)使用され得る。
【0202】
上述した特徴の多く、特に好ましい態様は、本発明の態様の一部としてだけでなく、それ自体で発明性があることが理解されるであろう。現在特許請求されている発明に加えて、またはその代替として、これらの特徴に対して独立した保護を求めることができる。
【0203】
次に、以下の実施例を参照して本発明をより詳細に説明するが、これらは単に例示するものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
以下の実施例は、本発明を限定することなく本発明を説明するのに役立ち、パラメータの好ましい組み合わせが説明される。
【0204】
例
化合物例
材料M-1は、以下の反応スキームに従って調製される:
【化25】
【化26】
【化27】
【0205】
N,N-ジエチルチオフェン-3-カルボキサミド(2)
チオフェン-3-カルボン酸(1)(125.00g;965.67mmol;1.00当量)を塩化チオニル(178.54ml;2423.20mmol;2.51当量)と混合し、懸濁液を室温で3時間撹拌し、透明な黄色の溶液が得られるまで撹拌した。ガスの発生が停止するまで溶液を80℃で1.5時間加熱する。次いで、混合物を冷却し、余分な塩化チオニルを減圧下で蒸留して除去し、褐色の結晶性固体を得る。固体を乾燥ジエチルエーテル(500ml)に溶解し、ジエチルエーテル(1.5L)中のジエチルエーテル(1.5L)中のジエチルアミン(249.60ml;2423.08mmol;2.51当量)の溶液に0℃で30分間かけて滴下し、濃厚な白色の懸濁液を得た。反応を室温まで温め、1時間進行させる。反応混合物を真空濾過し、白色濾過ケーキ(塩化ジエチルアンモニウム)をジエチルエーテルでよく洗浄する。濾液を真空中で減圧し(reduce)、オレンジ色のオイル(170.32g)を生成する。オイルを99.5℃、1.4x10-1mBarで減圧蒸留し、無色オイル(163.75g)を得る。
【0206】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.48 (dd, J = 3.0, 1.2 Hz, 1H), 7.32 (dd, J = 5.0, 2.9 Hz, 1H), 7.19 (dd, J = 5.0, 1.2 Hz, 1H), 3.44 (m, 4H), 1.21 (t, J = 7.8 Hz, 6H).
【0207】
ベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェン-2,8-ジオン(3)
N,N-ジエチルチオフェン-3-カルボキサミド(163.75g;893.48mmol;1.00当量)のTHF、乾燥(1.00l)の溶液を-78℃まで冷却する。次に、n-BuLi(564.01ml;902.42mmol;1.01当量)を滴下漏斗を介して1時間かけてゆっくりと添加する。冷却を取り除き、反応液を室温まで加温し、20時間撹拌した。次に、懸濁液を2.5Lの氷/水に注ぎ、溶けるまで混合する。得られた懸濁液を濾過し、次いで濾過ケーキを水、メタノール、水、およびメタノールで再度洗浄し、次いで風乾した後、真空オーブンに一晩入れて黄色の固体(86.39g)を得る。
【0208】
2,8-ジメトキシベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェン(4)
メタノール(1.25l;21435.70mmol;54.65当量)および水(1.25l;69386.62mmol;176.92当量)で変性したエタノール99%中のベンゾ[1,2-b:4,5-b']ジチオフェン-2,8-ジオン(86.39g;2157.20mmol;1.00当量)の攪拌溶液に、水素化ホウ素ナトリウム(81.61g;2157.10mmol;5.50当量)を60分間かけて加え、さらに60分間撹拌する。次に、水酸化カリウム溶液(10M、156.88ml;1568.80mmol;4.00当量)を加え、混合物を30分間撹拌する。混合物を還流するまで加熱し、硫酸ジメチル(350.00ml;3690.55mmol;9.41当量)を2時間かけて添加する。還流をさらに2時間維持した後、一晩放冷すると、GCMSは良好な生成物形成を示した。次に、水を加え、NaHCO3で中和した溶液を濾過し、混合物を濾過して生成物を回収し、水で洗浄し、次にIMS(x3)で洗浄し、回収した固体を真空オーブンで40℃で一晩乾燥させて、砂色の(sand coloured)固体(94.89g)を得る。
【0209】
1H NMR(400 MHz、クロロホルム-d)δ 7.51(d、 J = 5.5 Hz、2H)、7.40(d、 J = 5.5 Hz、2H)、4.14(s、6H)。
【0210】
5,11-ジヨード-2,8-ジメトキシ-ベンゾジチオフェン(5)
THF中のテトラメチルエチレンジアミン(4.48ml;29.96mmol;7.50当量)の溶液に、N2下、-78℃で無水(20.00ml;20.00V)を添加し、10分間撹拌する。この後、2,8-ジメトキシ-ベンゾジチオフェン(1.00g;3.99mmol;1.00当量)を無水THF(10.00ml;10.00V)溶液として添加する。その後、温度を-40℃まで上昇させて脱プロトン化し、-78℃まで冷却する。次に、ヨウ素(2.89g;11.38mmol;2.85当量)を添加し、冷却浴を補充せずに反応を一晩放置し、ゆっくりと室温に戻する。このとき反応混合物に水を注意深く添加した後、次いでチオ硫酸ナトリウムを添加して余分なヨウ素を除去する。次いで、得られた懸濁液を水でさらに希釈し、次いで濾過する。フィルターケーキを水(x2)、メタノール、非常に希薄なHCl、次にメタノール(x2)で洗浄して粗製物を真空オーブンで乾燥させ、GCMSによってオフホワイト固体(1.655g)97%を得る。
【0211】
1H NMR(400 MHz、クロロホルム-d)δ 7.67(s、2H)、4.06(s、6H)。
【0212】
5,11-ビス(4-フルオロ-2-メチルフェニル)-2,8-ジメトキシ-ベンゾジチオフェン(6)
5,11-ジヨード-2,8-ジメトキシ-ベンゾジチオフェン(7.50g;14.94mmol;1.00当量)、(4-フルオロ-2-メチルフェニル)ボロン酸(4.85g;31.52mmol;2.11当量)、XPhosPdG3(505.71mg;0.60mmol;0.04当量)および炭酸セシウム(14.60g;44.81mmol;3.00当量)を充填したフラスコに、1,4-ジオキサン(150.00ml;20.00V)を添加し、反応混合物をN2下に置き、100℃に加熱する。19時間後、追加の(4-フルオロ-2-メチルフェニル)ボロン酸(1.15g;7.47mmol;0.50当量)およびXPhosPdG3(100.00mg;0.12mmol;0.01当量)を添加し、12時間加熱を続けた後、放冷した。この時間後、反応を冷却し、水で希釈し、希塩酸で酸性化し、得られた懸濁液を濾過して褐色の固体を作り、これを水(x3)およびMeOH(x4)でよく洗浄する。次いで、この固体を酢酸エチル(1L)に溶解し、~60℃に加熱し、MgSO4で乾燥させ、ろ過し、黄色の固体(6.34g)が得られるように減圧する。粗生成物は、アセトニトリル/ジクロロメタンから熱時ろ過で再結晶される。母液をセライトに吸着し、石油エーテル(petrol)中の7~60%ジクロロメタンをカラム化し、再結晶した固体と組み合わされた最もクリーンな画分で、最終生成物をオレンジ色の固体(3.18g)として得る。
【0213】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.51 (dd, J = 8.5, 5.9 Hz, 2H), 7.41 (s, 2H), 7.05 (dd, J = 9.6, 2.7 Hz, 2H), 7.00 (td, J = 8.3, 2.8 Hz, 2H), 4.17 (s, 6H), 2.53 (s, 6H).
【0214】
5,11-ビス(4-フルオロ-2-メチルフェニル)-ベンゾジチオフェン-2,8-ジオール(7)
5,11-ビス(4-フルオロ-2-メチルフェニル)-2,8-ジメトキシ-ベンゾジチオフェン(0.29g;0.62mmol;1.00当量)をジクロロメタン(10.15ml;35.00V)に溶解し、N2の下に置き、オーブン乾燥ガラス器具のアセトン/ドライアイス浴を使用して-78℃に冷却する。次に、三臭化ホウ素(1.55ml;1.55mmol;2.50当量)をゆっくりと添加し、15分間撹拌する。次に、冷却浴を水/氷浴に置き換え、反応をゆっくりと室温まで一晩温める。この後、反応は水(10ml)を添加し急冷する。次に、フラスコをジクロロメタンとアセトンで洗い流し、次いで真空中で減圧して有機溶媒を除去し、生成物を沈殿させる。次に、これを濾過して回収し、水とメタノールで洗浄した後、真空オーブンで乾燥させて粗製物(0.27g)を得る。
【0215】
1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 9.96 (br. s, 2H), 7.66 (s, 2H), 7.56 (dd, J = 8.5, 6.0 Hz, 2H), 7.28 (d, J = 10.0 Hz, 2H), 7.17 (t, J = 8.2 Hz, 3H).
【0216】
メチル4-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン-1-カルボキシラート(9)
4-(4-クロロフェニル)シクロヘキサン-1-カルボン酸(3.00g;12.57mmol;1.00当量)、Pd2dba3(230.17mg;0.25mmol;0.02当量)、tBuXPhos(426.94mg;1.01mmol;0.08当量)および水酸化カリウム(2.82g;50.27mmol;4.00当量)を充填したフラスコに、1,4-ジオキサン(30.00ml;10.00V)および水(20.00ml;6.67V)を添加する。得られた混合物をN2の下に置き、5分間超音波処理し、次いで110℃に3.5時間加熱し、次いで冷却する。反応液を水で希釈し酢酸エチルで抽出し、有機物をKOH(1M溶液)で洗浄し、有機物を捨て、結合した水層をDil HClで酸性化し、遊離酸の沈殿を誘導する。遊離酸の沈殿を誘導するHCl。懸濁液を酢酸エチルと有機物で抽出し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、淡黄色の固体(3.47g、湿潤)が得られるように減少させ、これをMeOHから再結晶させてオフホワイトの固体(1.55g)を得る。母液を、淡黄色の固体(1.52g)が得られるように減圧する。
【0217】
1H NMR (400 MHz, Acetone-d6) δ 10.46 (s, 1H), 8.05 (s, 1H), 7.11 - 7.02 (m, 2H), 6.79 - 6.71 (m, 2H), 2.51 - 2.39 (m, 1H), 2.34 (tt, J = 11.8, 3.7 Hz, 1H), 2.08 (d, J = 9.9 Hz, 2H), 1.92 - 1.84 (m, 2H), 1.62 - 1.41 (m, 6H).
【0218】
別のフラスコで、固体をMeOH(~35ml)に溶解し、H2SO4(conc、0.1ml)を添加しし70℃で4時間加熱し、この時間反応を冷却した後、NaHCO3 溶液を添加し、水と混合物を酢酸エチルで抽出し、オフホワイトの固体(1.34g、95%GCMS)、および砂様の色の(sandy coloured)固体(1.51g、80%GCMS)を与える。
【0219】
純度の低い物質を、石油エーテル中15%、次いで30%定組成酢酸エチル(40-60)でカラムにかけ、オフホワイトの固体(1.07g)を得る。100%GCMS、他の生成物と合わせて、オフホワイトの固体(2.58g)を得る。
【0220】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.09 - 7.01 (m, 2H), 6.81 - 6.72 (m, 2H), 5.41 (s, 1H), 3.70 (s, 3H), 2.45 (tt, J = 12.0, 3.5 Hz, 1H), 2.35 (tt, J = 12.2, 3.6 Hz, 1H), 2.14 - 2.03 (m, 2H), 2.00 - 1.89 (m, 2H), 1.58 (qd, J = 12.9, 3.2 Hz, 2H), 1.42 (qd, J = 13.0, 3.2 Hz, 2H).
【0221】
メチル4-{4-[(8-ヒドロキシオクチル)オキシ]フェニル}シクロヘキサン-1-カルボキシラート(10)
メチル4-(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン-1-カルボキシラート(2.00g;8.54mmol;1.00当量)、ヨウ化カリウム(0.14g;0.85mmol;0.10当量)および炭酸カリウム(2.54g;18.36mmol;2.15当量)をN,N-ジメチルホルムアミド(20.00ml;258.30mmol;30.26当量)に溶解する。8-ブロモオクタン-1-オール(1.68ml;9.82mmol;1.15当量)を添加し、TLCによりフェノールが枯渇するまで室温で撹拌する。反応混合物を酢酸エチルで希釈し、希塩酸で酸性化し、水で洗浄し、有機物をMgSO4で乾燥させ、濾過し、黄色のオイル(3.33g)が得られるよう減圧する。
【0222】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.15 - 7.10 (m, 2H), 6.88 - 6.82 (m, 2H), 3.94 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.71 (s, 3H), 3.66 (t, J = 6.6 Hz, 3H), 2.48 (tt, J = 11.9, 3.5 Hz, 1H), 2.36 (tt, J = 12.2, 3.6 Hz, 1H), 2.11 (dd, J = 13.7, 3.6 Hz, 2H), 1.97 (dd, J = 13.6, 3.5 Hz, 2H), 1.82 - 1.72 (m, 2H), 1.68 - 1.53 (m, 5H), 1.47 (td, J = 12.6, 3.2 Hz, 5H), 1.42 - 1.31 (m, 8H).
【0223】
4-{4-[(8-ヒドロキシオクチル)オキシ]フェニル}シクロヘキサン-1-カルボン酸(11)
粗メチル4-{4-[(8-ヒドロキシオクチル)オキシ]フェニル}シクロヘキサン-1-カルボン酸塩(3.30g;9.10mmol;1.00当量)中のテトラヒドロフラン(35.00ml;431.52mmol;47.40当量)中の溶液に、水酸化リチウム(0.65g;27.31mmol;3.00当量)を水(15.00ml;832.64mmol;91.46当量)に添加する。混合物をN2の下に置き、一晩50℃に加熱する。この時間の後でサンプルを、エステルの損失を点検するために採取する。
【0224】
反応が完了したら、水で希釈し、ろ過し、希塩酸で酸性化してpH1~2にする。得られた沈殿物を濾過により回収し、水と少量のIPAで洗浄し、白色固体として粗生成物を得る。この固体を酢酸エチル/アセトンに溶解し、MgSO4で乾燥させ、真空中で減圧して白色固体(2.69g)として生成物を得る。次に、これをアセトニトリルから高温ろ過で再結晶させ、白色の固体(2.133g)を得る。
【0225】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.16 - 7.08 (m, 2H), 6.89 - 6.81 (m, 2H), 3.95 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.67 (t, J = 6.6 Hz, 2H), 2.49 (tt, J = 13.1, 4.1 Hz, 1H), 2.41 (tt, J = 12.1, 3.6 Hz, 1H), 2.22 - 2.12 (m, 2H), 2.05 - 1.94 (m, 2H), 1.84 - 1.72 (m, 2H), 1.70 - 1.25 (m, 15H).
【0226】
4-[4-({8-[(3-クロロプロパノイル)オキシ]オクチル}オキシ)フェニル]シクロヘキサン-1-カルボン酸(12)
4-{4-[(8-ヒドロキシオクチル)オキシ]フェニル}シクロヘキサン-1-カルボン酸(2.13g;6.11mmol;1.00当量)ピリジン(1.48ml;18.34mmol;3.00当量)およびテトラヒドロフラン(20.00ml;246.58mmol;9.39V)に溶解する。次いで、3-クロロプロピオニルクロリド(1.17ml;12.22mmol;2.00当量)を室温で滴下し、60℃に加熱し、2時間後にさらにピリジン(1.00ml;12.41mmol;2.03当量)を添加する。さらに2時間後、反応物を冷却する。3-クロロプロピオニルクロリド(1.00ml;10.47mmol;1.71当量)およびピリジン(2.00ml;24.83mmol;4.06当量)を添加し、反応を50℃で一晩放置した後、酢酸エチルで抽出して淡黄色の半固体(2.21g)NMR示唆で~90%生成物を得て、それ以上の精製なしで使用した。
【0227】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.13 (dd, J = 8.7, 1.9 Hz, 2H), 6.89 - 6.82 (m, 2H), 4.15 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 3.95 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 3.78 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.81 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 2.56 - 2.35 (m, 2H), 2.29 - 2.13 (m, 2H), 2.06 - 1.95 (m, 2H), 1.84 - 1.72 (m, 2H), 1.74 - 1.56 (m, 5H), 1.60 - 1.41 (m, 4H), 1.38 (q, J = 4.3, 3.9 Hz, 6H).
【0228】
8-{4-[4-(カルボノクロリドイル)シクロヘキシル]フェノキシ}オクチル3-クロロプロパノエート(13)
氷浴で冷却したN2中のジクロロメタン(11.52ml;15.00V)中の4-[4-({8-[(3-クロロプロパノイル)オキシ]オクチル}-オキシ)フェニル]シクロヘキサン-1-カルボン酸(0.77g;1.75mmol;1.00当量)の溶液に、塩化チオニル(0.15ml;2.01mmol;1.15当量)を滴下する。次いで、N,N-ジメチルホルムアミド(1滴)を添加し、反応液を室温まで温めて一晩放置する。この後、溶媒を真空中で除去し、淡いオレンジ色のオイル(0.70g)を得る。
【0229】
5,11-ビス(4-フルオロ-2-メチルフェニル)-8-[4-(4-{[8-(プロプ-2-エノイルオキシ)オクチル]オキシ}フェニル)シクロヘキサンカルボニルオキシ]-4,10-ジチアトリシクロ[7.3.0.03,7]ドデカ-1,3(7),5,8,11-ペンタエン-2-イル4-(4-{[8-(プロプ-2-エノイルオキシ)オクチル]オキシ}フェニル)シクロヘキサン-1-カルボキシラート(14)
フラスコに5,11-ビス(4-フルオロ-2-メチルフェニル)-4,10-ベンゾジチオフェン-2,8-ジオール(0.29g;0.66mmol;1.00当量)、トリエチルアミン(0.74ml;5.29mmol;8.00当量)およびN,N-ジメチルピリジン-4-アミン(10.00mg;0.08mmol;0.12当量)をジクロロメタン(10.00ml;156.60mmol;236.79当量)に充填し、N2の下に配置した。ジクロロメタン(5.00ml;78.30mmol;118.39当量)に溶解した8-{4-[4-(カルボノクロリドイル)シクロヘキシル]フェノキシ}オクチル3-クロロプロパノエート(0.67g;1.45mmol;2.20当量)を滴下し、2時間後に追加の酸塩化物(100mg)を添加し、一晩反応させた。この後、トリエチルアミン(1ml)とジクロロメタン(7.5ml)を加えて30℃に温め、週末に放置する。この後、エステル化とアクリレート形成の両方が完了する。混合物を酢酸エチルで希釈し、水に注いで酸性化し、酢酸エチルで抽出し、重力濾過し、有機物を水と塩水で洗浄し、MgSO4で乾燥し、濾過し、オレンジ色の固体(0.94g)が得られるまで減圧する。石油エーテル中の2~20%酢酸エチルで溶出するカラムクロマトグラフィーにより精製して、生成物画分を2つのピークとして得、最もきれいな画分を減圧させて淡オレンジ色のワックス状固体(0.25g)を得て、これを酢酸エチルに溶解し、濁りが観察されるまで石油エーテルを添加する。シリンジで濾過し、減圧させ、オレンジ色のオイル(0.24g)を得て、HPLCにより96.1%で非常にゆっくりと結晶化する。
【0230】
1H NMR (400 MHz, クロロホルム-d) δ 7.16 - 7.11 (m, 4H), 7.09 (s, 4H), 6.89 - 6.80 (m, 4H), 6.40 (dd, J = 17.4, 1.5 Hz, 2H), 6.12 (dd, J = 17.3, 10.4 Hz, 2H), 5.81 (dd, J = 10.4, 1.5 Hz, 2H), 4.15 (t, J = 6.7 Hz, 4H), 3.93 (t, J = 6.5 Hz, 4H), 2.56 (dtt, J = 27.6, 12.0, 3.5 Hz, 4H), 2.30 - 2.21 (m, 4H), 2.07 - 1.97 (m, 4H), 1.82 - 1.61 (m, 12H), 1.52 (dd, J = 12.6, 3.2 Hz, 3H), 1.49 - 1.41 (m, 5H), 1.41 - 1.35 (m, 12H).
13C NMR (101 MHz, クロロホルム-d) δ 174.36, 166.35, 157.48, 148.14, 138.71, 130.46, 130.45, 128.64, 127.54, 122.34, 114.39, 67.93, 64.67, 43.06, 42.65, 33.44, 29.71, 29.31, 29.26, 29.18, 28.60, 26.00, 25.87.
【0231】
上記の手順に類似して、以下の化合物M-2~M-60が合成される:
【化28-1】
【化28-2】
【化28-3】
【化28-4】
【化28-5】
【化28-6】
【化28-7】
【化28-8】
【化28-9】
【化28-10】
【化28-11】
【化28-12】
【化28-13】
【化28-14】
【化28-15】
【0232】
混合物の例
以下の例(比較例C-1を含む)を、以下の表に従って調製した:
【表1】
【0233】
Irganox1076は安定剤であり、市販されている(Ciba AG、バーゼル、スイス)。Darocure TPOは光開始剤であり、市販されている(Ciba AG、バーゼル、スイス)。FluorN 561は、市販されている界面活性剤である(Cytonix、USA)。RM-1は、例えば、ドイツのシグマ・アルドリッチ社から1,4-ビス-[4-(3-アクリロイルオキシプロピルオキシ)ベンゾイルオキシ]-2-メチルベンゼンとして市販されている。
【0234】
各配合物を完全に溶解するまで70℃でオーブン加熱し、孔径0.2μmのPTFEフィルターで濾過し、透明点(TNI)をPOMによって℃単位で測定する。
各配合物は、PIコーティングされたガラス基板上に4000rpmで30秒間2回スピンコーティングされる。
【0235】
すべてのサンプルは、それぞれTNIより40℃低い温度で60秒間アニールされる。
すべてのサンプルは、DELOランプ(80mW/cm2)を使用して、窒素下で20℃で60秒間重合される。
各スライドのリターデーションは、エリプソメータを使用して測定される。各スライドの厚さは、表面形状測定器を使用して測定される。
【0236】
リターデーションの生データをセルミエ方程式の分布に当てはめ、測定から薄フィルムの干渉を除去する。次いで、このデータは、各フィルムの測定された厚さデータを使用して複屈折に変換され、各混合物のフィルムのデータが平均化され、最終的なデータセットを与える。次の表は、結果をまとめたものである。
【表2】
【0237】
このデータから、100%M-1の外挿点において、Δn(450nm)はΔn(550nm)よりも低いことを観察することができ、このことは、複屈折の負の波長分散を示している。対照的に、参照C-1の複屈折分散は正である。
【国際調査報告】