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JP2018193488A - 安定剤化合物、液晶組成物および表示素子 - Google Patents

安定剤化合物、液晶組成物および表示素子 Download PDF

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JP2018193488A JP2017098981A JP2017098981A JP2018193488A JP 2018193488 A JP2018193488 A JP 2018193488A JP 2017098981 A JP2017098981 A JP 2017098981A JP 2017098981 A JP2017098981 A JP 2017098981A JP 2018193488 A JP2018193488 A JP 2018193488A
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Abstract

【課題】 本願発明が解決しようとする課題は、液晶組成物に添加することにより液晶組成物の劣化を防止し、液晶組成物との相溶性が高く、液晶組成物の保存安定性を損なうことなく、かつ簡便に製造可能な安定剤化合物を提供することである。【解決手段】 本発明は、一般式(I)【化1】で表される化合物を提供する。本発明に係る化合物は、液晶組成物の光による劣化を防止し、液晶組成物との相溶性が高く、液晶組成物の保存安定性を損なうことがないため、液晶組成物の構成部材として有用である。本願発明の化合物を含有する液晶組成物および液晶表示素子は、耐UV性が発現し、高いVHRを有するため、焼き付きや表示ムラ等の表示不良が発生しない又は抑制された、表示品位の優れた液晶表示素子を得られる。【選択図】 なし

Description

本発明は安定剤化合物に関する。
液晶表示素子は、時計、電卓をはじめとして、糧用各種電気機器、各種測定機器、自動車用パネル、ワードプロセッサー、電子手帳、プリンター、コンピューター、テレビ、時計、広告表示板等に用いられている。液晶表示方式としては、その代表的なものにTN(捩れネマチック)型、STN(超捩れネマチック)型、DS(動的光散乱)型、GH(ゲスト・ホスト)型、IPS(インプレーンスイッチング)型、OCB(光学補償複屈折)型、ECB(電圧制御複屈折型)、VA(垂直配向)型、及びCSH(カラースーパーホメオトロピック)型等を挙げることができる。また駆動方式としてもスタティック駆動、マルチプレックス駆動、単純マトリックス方式、TFT(薄膜トランジスタ)及びTFD(薄膜ダイオード)等により駆動されるアクティブマトリックス(AM)方式を挙げることができる。
これらの中で特にAM駆動によるIPS型及VA型等の表示方式は、高速で高視野角の溶融される表示素子、例えばテレビ等の用途に使用されている。
これらの表示方式に用いられるネマチック液晶組成物には、低電圧駆動、高速応答及び広い動作温度範囲が要求される。すなわち、Δεの絶対値が大きく、粘度(η)が低く、高いネマチック相−等方性液体相転移温度(Tni)が要求されている。また、屈折率異方性(Δn)とセルギャップ(d)との積であるΔn×dの設定から、液晶組成物のΔnをセルギャップに合わせて適当な範囲に調節する必要がある。加えて液晶表示素子をテレビ等へ応用する場合においては高速応答性が重視されるため、粘度(η)が低く、γの小さい液晶組成物が要求される。
これら液晶組成物の物性における要求に加え、液晶表示素子に用いられる液晶組成物は、水分、空気、熱、光などの外的刺激に対して安定であることが求められる。外的刺激に対する安定性が損なわれると、液晶表示素子に焼き付きや表示ムラ等の表示不良が発生してしまう。焼き付きや表示ムラ等の表示不良が発生しない、又は発生し難い液晶組成物及び液晶表示素子を得るためには、電圧保持率(VHR)が高いことが必須であると考えられており、そのために、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤又は光安定剤を液晶組成物に添加することで、VHRを高く維持することができることが知られている(特許文献1〜3参照)。
以上のことから、液晶組成物の物性における要求を満たしつつ、高いVHRを達成する液晶組成物が求められており、これを達成するにあたり、VHR低下を抑制する新規の酸化防止剤、紫外線吸収剤又は光安定剤が求められている。
特表2004−507607 特開2002−256267 特表2014−505745 特表2014−505746
本願発明が解決しようとする課題は、液晶組成物に添加することにより液晶組成物の劣化を防止し、液晶組成物との相溶性が高く、液晶組成物の保存安定性を損なうことのない化合物を提供することである。
本願発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本願発明の完成に至った。
すなわち、本発明は、一般式(I)
Figure 2018193488
(式中、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、イソシアノ基、アミノ基、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、チオイソシアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよいが、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25の全てが水素原子を表すことはない。)
で表される化合物を有する液晶組成物用添加剤を提供する。
本発明に係る化合物は、液晶組成物の光による劣化を防止し、液晶組成物との相溶性が高く、液晶組成物の保存安定性を損なうことがないため、液晶組成物用添加剤として有用である。本願発明の化合物を含有する液晶組成物および液晶表示素子は、耐UV性が発現し、高いVHRを有するため、焼き付きや表示ムラ等の表示不良が発生しない又は抑制された、表示品位の優れた液晶表示素子を得られる。
本願発明における液晶組成物は、一般式(I)で表される化合物を1種又は2種以上含有する。
Figure 2018193488
一般式(I)において、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25は液晶組成物との相溶性の観点から、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基又はフッ素原子であることが好ましく、水素原子、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数3〜8のアルケニル基又はフッ素原子でであることがより好ましい。水素原子、アルキル基またはアルケニル基は直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。製造の簡便さから、フッ素原子、水素原子又は炭素原子数1〜5の直鎖状のアルキル基であることが特に好ましい。また、光劣化防止能を高めるにはRI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25のうち、1つないし8つが水酸基であることが好ましく、1つないし6つが水酸基であることが好ましく、1つないし4つが水酸基であることが好ましく、1つないし2つが水酸基であることが好ましく、2つが水酸基であることが特に好ましい。また、合成の簡便さにおいては、RI1nとRI2n(n=1〜5)が互いに等しいこと、すなわち、RI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25がそれぞれ同じ基を表すことが好ましい。あるいは、液晶組成物との相溶性の観点からは、RI1nとRI2n(n=1〜5)の組み合わせのうち、少なくとも一組が互いに異なること、すなわち、RI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25から選ばれるいずれか一つ以上の組が異なる基を表すことが好ましい。
また、液晶組成物との相溶性の観点から、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される1個又は2個以上の基がフッ素原子を表すことが好ましい。
また、配向膜との親和性及び光劣化防止能の観点から、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される1個又は2個以上の基が炭素原子数4〜20のアルキル基を表すことが好ましい。アルキル基は直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は4〜15であることが好ましく、4〜10であることが好ましく、4〜8であることが好ましい。 一般式(I)で表される化合物は、合成の簡便さの観点から、一般式(I−1)〜一般式(I−66)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(式中、C(2n+1)中のnは1〜8の整数を表す。)
また、一般式(I)で表される化合物は、合成の簡便さ及び液晶組成物との相溶性の観点から、一般式(I−67)〜一般式(I−109)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(式中、C(2n+1)中のnは0〜8の整数を表す。)
また、一般式(I)で表される化合物は、液晶組成物との相溶性の観点から、一般式(I−110)〜一般式(I−157)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(式中、C(2n+1)中のnは0〜8の整数を表す。)
本発明において、一般式(I)で表される化合物は、以下のようにして製造することができる。勿論本発明の趣旨及び適用範囲は、これら製造例により制限されるものではない。
一般式(I)のうち、RI1nとRI2n(n=1〜5)が互いに等しい化合物、すなわち、RI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25がそれぞれ同じ基を表す化合物を一般式(I−a)と表わす。以下式中、R、R、R、R及びRは一般式(I)中のRI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25とそれぞれ同じ意味を表す。
(製法1)一般式(I−1)〜(I−109)で表される化合物(I−a)の製造方法
Figure 2018193488
一般式(S−1)で表される化合物を触媒量のシアン化カリウムと反応させることにより一般式(S−2)で表される化合物を得ることができる。一般式(S−2)で表される化合物に水素化ホウ素ナトリウムを作用させることで一般式(I−a)で表わされる化合物が得られる。この他にも種々官能基変換により、一般式(I−a)が得られる。他にも例えば、実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社発行)、Organic Syntheses(A John Wiley & Sons,Inc.,Publication)、Beilstein Handbook of Organic Chemistry(Beilstein−Institut fuer Literatur der Organischen Chemie、Springer−Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.K)、Fiesers’ Reagents for Organic Synthesis(John Wiley & Sons,Inc.)等の文献に記載のもの又はSciFinder(Chemical Abstracts Service,American Chemical Society)、Reaxys(Elsevier Ltd.)等のデータベースに収載の反応条件を使用することで、一般式(I−a)で表される化合物へ誘導できる。
(製法2)一般式(1−b)で表される化合物の製造方法
Figure 2018193488
一般式(S−3)で表される化合物をトリフェニルホスフィン及び四臭化炭素と反応させ、ブチルリチウムを作用させることにより一般式(S−4)で表される化合物を得ることができる。一般式(S−4)で表される化合物と一般式(S−7)(X=Br、I)で表わされる化合物をカップリング反応にて結合させることにより、一般式(S−5)で表わされる化合物を得ることができる。一般式(S−5)にパラジウム触媒と銅触媒存在下、ジメチルスルホキシドを作用させることで、一般式(S−6)で表わされる化合物を得ることができる。一般式(S−6)で表わされる化合物に水素化ホウ素ナトリウムを作用させることで、一般式(I−b)で表わされる化合物が得られる。この他にも種々官能基変換により、一般式(I−b)が得られる。他にも例えば、実験化学講座(日本化学会編、丸善株式会社発行)、Organic Syntheses(A John Wiley & Sons,Inc.,Publication)、Beilstein Handbook of Organic Chemistry(Beilstein−Institut fuer Literatur der Organischen Chemie、Springer−Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co.K)、Fiesers’ Reagents for Organic Synthesis(John Wiley & Sons,Inc.)等の文献に記載のもの又はSciFinder(Chemical Abstracts Service,American Chemical Society)、Reaxys(Elsevier Ltd.)等のデータベースに収載の反応条件を使用することで、対応する化合物から、一般式(S−3)、(S−4)で表される化合物を供給でき、一般式(I−b)で表わされる化合物へ誘導できる。
また、各工程において適宜反応溶媒を用いることができる。溶媒の具体例としてはエタノール、テトラヒドロフラン、トルエン、ジクロロメタン、水等が挙げられる。有機溶媒及び水の二相系で反応を行う場合、相間移動触媒を添加することも可能である。相間移動触媒の具体例としてはベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。
また、各工程において必要に応じて精製を行うことができる。精製方法としてはクロマトグラフィー、再結晶、蒸留、昇華、再沈殿、吸着、分液処理等が挙げられる。精製剤の具体例としてはシリカゲル、NHシリカゲル、アルミナ、活性炭等が挙げられる。
一般式(I)で表される化合物を液晶組成物に添加することにより、液晶組成物の劣化を防止することができる。一般式(I)で表される化合物は、液晶組成物の光、熱等の刺激による劣化を抑える安定剤として機能すると考えられる。また、一般式(I)で表される化合物は、液晶組成物との相溶性が高く、保存安定性にも優れており、液晶組成物の添加剤として有用である。
一般式(I)で表される化合物を1種又は2種以上含有する組成物は、室温において液晶相を有することが好ましい。一般式(I)で表される化合物は、組成物の総質量に対して下限値として、0.001質量%以上含油することが好ましく、0.005質量%以上含有することが好ましく、0.01質量%以上含有することが好ましく、0.02質量%以上含有することが好ましく、0.03質量%以上含有することが好ましく、0.05質量%以上含有することが好ましく、0.07質量%以上含有することが好ましく、0.1質量%以上含有することが好ましく、0.15質量%以上含有することが好ましく、0.2質量%以上含有することが好ましく、0.25質量%以上含有することが好ましく、0.3質量%以上含有することが好ましく、0.5質量%以上含有することが好ましく、1質量%以上含有することが好ましい。また、上限値として5質量%以下含有することが好ましく、3質量%以下含有することが好ましく、1質量%以下含有することが好ましく、0.5質量%以下含有することが好ましく、0.45質量%以下含有することが好ましく、0.4質量%以下含有することが好ましく、0.35質量%以下含有することが好ましく、0.3質量%以下含有することが好ましく、0.25質量%以下含有することが好ましく、0.2質量%以下含有することが好ましく、0.15質量%以下含有することが好ましく、0.1質量%以下含有することが好ましく、0.07質量%以下含有することが好ましく、0.05質量%以下含有することが好ましく、0.03質量%以下含有することが好ましい。
より具体的には、0.01から5質量%含有することが好ましく、0.01から0.3質量%であることが好ましく、0.02から0.3質量%であることが更に好ましく、0.05から0.25質量%であることが特に好ましい。更に詳述すると、低温における析出の抑制を重視する場合にはその含有量は0.01から0.1質量%が好ましい。
一般式(I)で表される化合物を含有する組成物は、一般式(I)で表される化合物以外に、液晶相を有する化合物を含有してもよいし、液晶相を有さない化合物を含有してもよい。
一般式(I)で表される化合物を含有する組成物は、更に、以下の一般式(i)又は一般式(ii)で表される化合物を含有することが好ましい。
Figure 2018193488
(式中、Ri0は水素原子、水酸基、−O・、又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基に置換されてもよく、Ri0中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
i1、Ri2、Ri3及びRi4はそれぞれ独立して炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、該Ri1とRi2及び/又はRi3とRi4は互いに結合して環を形成してもよく、
i5、Ri6、Ri7及びRi8はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、RII5とRII6及び/又はRII7とRII8がアルキル基を表す場合、該RII5とRII6及び/又はRII7とRII8は互いに結合して環を形成してもよく、
は0又は1を表し、
は1〜6の整数を表し、Mは1〜6価の有機基を表し、Mの価数はmが表す数と同じ数であり、Ri0、Ri1、Ri2、Ri3、Ri4、Ri5、Ri6、Ri7、Ri8及びnが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2018193488
(式中、Rii0は水素原子、水酸基、−O・、又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基に置換されてもよく、Rii0中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
ii1、Rii2、Rii3及びRii4はそれぞれ独立して炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、該Rii1とRii2及び/又はRii3とRii4は互いに結合して環を形成してもよく、
iiは0又は1を表し、
tは1から4を表し、Uは環構造を形成する2×t価の有機基を表し、Rii0、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rii5、Rii6、Rii7、Rii8及びniiが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
一般式(i)及び一般式(ii)において、Ri0及びRii0は液晶組成物との相溶性の観点から、水素原子、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基又は炭素原子数2〜20のアルケニル基であることが好ましく、炭素原子数1〜12のアルキル基、炭素原子数1〜12のアルコキシ基又は炭素原子数3〜12のアルケニル基であることがより好ましい。アルキル基、アルコキシ基又はアルケニル基は直鎖状又は分子状であることが好ましく、直鎖状であることが好ましい。製造の簡便さから、水素原子又は炭素原子数1〜5の直鎖状のアルキル基であることが特に好ましい。また、光劣化防止能を高めるには水素原子又は水酸基であることが好ましく、水素原子であることが特に好ましい。
i1、Ri2、Ri3、Ri4、Rii1、Rii2、Rii3及びRii4はそれぞれ独立して炭素原子数1〜4のアルキル基であることが好ましく、原料の入手の容易さ及び化合物の安定性の観点からメチル基であることが特に好ましい。また、製造時に混入する極性不純物の除去を容易にするためにはRi1とRi2及び/又はRi3とRi4は互いに結合して環構造を形成することが好ましい。同様に、Rii1とRii2及び/又はRii3とRii4は互いに結合して環構造を形成することが好ましい。
i5、Ri6、Ri7、Ri8、Rii5、Rii6、Rii7及びRii8はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1〜8のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素原子数1〜4のアルキル基であることが好ましく、原料の入手の容易さ及び化合物の安定性の観点から水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。
一般式(i)で表される化合物において、mは1〜6の整数を表し、Mは1〜6価の有機基を表し、Mの価数はnが表す数と同じ数であるが、mは3であり、Mは3価の有機基であることが好ましい。
が3を表す場合、Mは一般式(i−M)
Figure 2018193488
(式中の、Z、Z及びZはそれぞれ独立して−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−OCF−、−CFO−、−NH−又は単結合を表す。
Sp、Sp及びSpはそれぞれ独立して単結合又は炭素原子数1〜10のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−OCF−又は−CFO−に置換されてもよい。
Aは
Figure 2018193488
(式中の、Rは、水素原子、−OH又は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−、−O−CO−に置換されてもよい。また、環状構造中の水素原子はハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよい。)
から選ばれる基を表す。)
で表される構造であることが、液晶組成物との相溶性および保存安定性を高めるためには好ましい。
ここで、製造の容易さ、および原料の入手容易さより、Z、Z及びZの少なくとも1個以上は−O−、−CO−O−又は単結合を表すことが好ましく、Z、Z及びZの全てが−O−、−CO−O−又は単結合を表すことが特に好ましい。また、Sp、Sp及びSpは、単結合又は炭素原子数1〜10のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は炭素原子数1〜8のアルキレン基を表すことが好ましく、単結合又は炭素原子数1〜4のアルキレン基を表すことがより好ましい。該アルキレン基は無置換であるか、又はアルキレン基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−CO−、−CO−O−又は−O−CO−に置換されていることが好ましく、無置換であることがより好ましい。具体的には、Sp、Sp及びSpは、−CO−、−CH−CO−、−CH−CH−CO−、−CH−O−、−CH−CH−O−、−CH−CH−CH−O−、−CH−O−CO−、−CH−CH−O−CO−、−CH−CH−CH−O−CO−、炭素原子数1〜4の無置換のアルキレン基又は単結合であることが特に好ましい。
また、−Sp−Z−、−Sp−Z−及び−Sp−Z−は、それぞれ独立して−CO−O−、−CH−CO−O−、−CH−CH−CO−O−、−CH−CH−−CH−CO−O−、−CH−O−、−CH−CH−O−、−CH−CH−CH−O−、−CH−O−CO−O−、−CH−CH−O−CO−O−又は−CH−CH−CH−O−CO−O−であることが好ましく、−CO−O−、−CH−CO−O−又は−CH−CH−CO−O−であることがより好ましい。
Aは
Figure 2018193488
(式中の、Rは、水素原子、−OH又は炭素原子数1〜10のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−S−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−O−又は−O−CO−に置換されてもよい。)で表される構造であることが、液晶組成物との相溶性および保存安定性を高めるためにはより好ましい。ここで、製造の容易さ、および原料の入手容易さより、Rは、水素原子、−OH、炭素原子数2〜10のアルキル基、−O−CO−R(Rは炭素原子数1〜9のアルキル基を表す)が好ましく、水素原子を表すことが特に好ましい。
具体的には、一般式(i)としてnが3を表す化合物は、一般式(i−a1)〜(i−a14)で表される化合物が特に好ましい。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(式中のR11、R12及びR13は、それぞれ独立して一般式(i)中のRi0と同じ意味を表す。)
また、一般式(i)で表される化合としては、以下の一般式(i−1)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
一般式(i−1)中、Risはそれぞれ独立的に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表すが、水素原子であることが特に好ましい。アルキル基である場合は炭素原子数1から8であることが好ましく、炭素原子数1から5であることが好ましく、炭素原子数1から3であることが好ましく、炭素原子数1であることが更に好ましい。RHSが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
iSはmiSが1を表す場合炭素原子数1から15のアルキル基を表し、miSが2から6の整数を表す場合炭素原子数1から15のアルキレン基を表し、MiS中に存在する1個以上の−CH−は−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−OCO−、−COO−、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基で置換されてもよいが、液晶組成物へ与える粘性や自身の揮発性を考慮すると、MiSは炭素原子数2から10のアルキル基又はアルキレン基が好ましく、炭素原子数2から8のアルキル基又はアルキレン基が好ましく、炭素原子数4から8のアルキル基又はアルキレン基が好ましく、炭素原子数6又は8のアルキル基又はアルキレン基が好ましい。MiSは直鎖状であっても分岐していてもよい。
iSは1から6の整数を表すが、2から4であることが好ましい。
iSが1を表す場合、一般式(i−1)で表される化合物は、一般式(i−11)又は一般式(i−12)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
(式中、RH11は、それぞれ独立的に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表し、Mは炭素原子数1から13のアルキレン基を表す。)
Figure 2018193488
(式中、Ris及びRi11は、それぞれ独立的に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。)
iSが2を表す場合、一般式(i−1)で表される化合物は、一般式(i−2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
(式中、RH1及びRH2は、それぞれ独立的に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表し、Mは炭素原子数1から15のアルキレン基を表すが、M中に存在する1個以上の−CH−は−O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−OCO−、−COO−、トランス−1,4−シクロへキシレン基、1,4−フェニレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基で置換されてもよい。)
一般式(i−2)中、RH1及びRH2は、水素原子であることが特に好ましい。アルキル基である場合は炭素原子数1から8であることが好ましく、炭素原子数1から5であることが好ましく、炭素原子数1から3であることが好ましく、炭素原子数1であることが更に好ましい。
一般式(i−2)中、Mは炭素原子数1から15のアルキレン基を表すが、液晶組成物へ与える粘性や自身の揮発性を考慮すると、Mは炭素原子数2から10のアルキレンが好ましく、炭素原子数4から8のアルキレンが好ましく、炭素原子数6又は8のアルキレンが好ましい。
具体的には、一般式(i−24)、一般式(i−26)及び一般式(i−28)で表される化合物が挙げられる。これらの式中のRH1及びRH2は先述のとおりである。
Figure 2018193488
また、miSが3から6の整数を表す場合、一般式(i−1)で表される化合物は、一般式(i−3)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2018193488
(式中、RH3、RH4及びRH5は、それぞれ独立的に水素原子又は炭素原子数1から10のアルキル基を表す。nH1及びnH2はそれぞれ独立的に0又は1を表す。nH3は1から4の整数を表す。nH3が2,3又は4であり、RH5が複数存在する場合は、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
一般式(i−3)中、RH3、RH4及びRH5は、水素原子であることが特に好ましい。アルキル基である場合は炭素原子数1から8であることが好ましく、炭素原子数1から5であることが好ましく、炭素原子数1から3であることが好ましく、炭素原子数1であることが更に好ましい。
一般式(i−3)中、nH3は1を表す場合、上記一般式(i−a1)〜一般式(i−a3)を表すことが好ましい。また、一般式(i−3)中、nH3は2を表す場合、以下の一般式(i−31)及び一般式(i−32)で表される化合物が好ましい。これらの式中のRH3、RH4及びRH5は先述のとおりである。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
また、一般式(i)で表される化合物においてnが0を表す化合物としては、以下の化合物が好ましい。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
一般式(ii)で表される化合物としては、以下の一般式(ii−1)又は一般式(ii−2)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018193488
(式中、Rii10は水素原子又は水酸基を表し、Rii12は水素原子または一価の有機基を表し、
Spii1は単結合又は炭素原子数1から12のアルキレン基を表し、アルキレン基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていてもよく、
ii1はそれぞれ独立して
(a) 1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−に置き換えられてもよい。)
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)及び
(c) ナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基又はデカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基(ナフタレン−2,6−ジイル基又は1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられても良い。)
からなる群より選ばれる基であり、上記の基(a)、基(b)及び基(c)はそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子、塩素原子、メチル基又はメトキシ基で置換されていてもよく、Rii11は水素原子、炭素原子数1から12のアルキル基又は一般式(i−e)
Figure 2018193488
(式中、Re1は水素原子又は水酸基を表し、Spie1は単結合又は炭素原子数1から12のアルキレン基を表し、該アルキレン基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていてもよく、s1は0又は1を表す。)
で表される基を表し、Rii11中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられてもよく、
ii1は0又は1を表し、piiは0、1又は2を表すが、piiが2を表す場合、複数存在するSpii1及びAii2はそれぞれ独立して同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2018193488
(式中、Rii10及びRii21は水素原子又は水酸基を表し、nii2、l、o及びrはそれぞれ独立して0又は1を表す。)
また、 一般式(I)で表される化合物を含有する組成物は、更に、ヒンダードフェノール系の化合物を含有することがこのましい。ヒンダードフェノール系の化合物は一般式(H1)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018193488
(式中、Xは炭素数1から25の炭化水素(該炭化水素中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、1,4−フェニレン基は任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良く、
は炭素数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CFCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−C≡C−、単結合、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、1,4−フェニレン基は任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良く、lは2〜6の整数を表す。)
一般式(H1)で表される酸化防止剤としては、以下の一般式(H1−I)
Figure 2018193488
(式中、Mは炭素数1から25の炭化水素(該炭化水素中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)を表し、Xは炭素数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CFCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−C≡C−、単結合、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基を表し、1,4−フェニレン基は任意の水素原子がフッ素原子により置換されていても良く、a、b、c、dはそれぞれ独立的に0または1を表すが、a+b+c+dは2以上を表す。)で表される化合物がより好ましい。
は炭素数2から15の炭化水素(該炭化水素中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)が好ましく、Xは炭素数2から15のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていても良い。)、単結合、1,4−フェニレン基、トランス−1,4−シクロヘキシレン基が好ましく、a+b+c+dは2から4がより好ましく、2が特に好ましい。
一般式(H−I)中のMは炭素数1から15のアルキレン基であることが更に好ましく、揮発性を考慮すると炭素数は大きい数値が好ましく、粘度を考慮すると炭素数は大き過ぎない方が好ましい。以上のことから、Mは炭素数2から15がより好ましく、炭素数2から10が特に好ましい。
また、化合物B2は一般式(H2)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018193488
(一般式(H2)中、RH21は炭素原子数1から22の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基を表し、該アルキル基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−又は−OCF−で置換されてよく、
H2は0、1又は2を表し、
H21
(a) トランス−1,4−シクロヘキシレン基(この基中に存在する1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−は−O−又は−S−に置き換えられてもよい。)、
(b) 1,4−フェニレン基(この基中に存在する1個の−CH=又は隣接していない2個以上の−CH=は−N=に置き換えられてもよい。)、及び
(c) 1,4−ビシクロ(2.2.2)オクチレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、又はクロマン−2,6−ジイル基
からなる群より選ばれる基を表すが、上記の基(a)、基(b)又は基(c)に含まれる1つ又は2つ以上の水素原子はそれぞれフッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基又は塩素原子で置換されていても良く、aH2が2を表しMH21が複数存在する場合、複数存在するMH21は同一であっても異なっていても良く、
H21は単結合、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−、−CHO−、−OCH−、−CFO−、−OCF−、−COO−又は−OCO−を表すが、aH2が2を表しZH21が複数存在する場合、複数存在するZH21は同一であっても異なっていても良い。)
一般式(H1)及び一般式(H2)で表される化合物として具体的には、一般式(H−1)から一般式(H−4)で表されることが好ましい。
Figure 2018193488
一般式(H−1)から一般式(H−4)中、RH1は炭素原子数1から10のアルキル基、炭素原子数1から10のアルコキシル基、炭素原子数2から10のアルケニル基又は炭素原子数2から10のアルケニルオキシ基を表すが、基中に存在する1個の−CH−又は非隣接の2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−又は−S−に置換されても良く、また、基中に存在する1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子に置換されてもよい。更に具体的には、炭素原子数2から7のアルキル基、炭素原子数2から7のアルコキシル基、炭素原子数2から7のアルケニル基又は炭素原子数2から7のアルケニルオキシ基であることが好ましく、炭素原子数3から7のアルキル基又は炭素原子数2から7のアルケニル基であることが更に好ましい。
一般式(H−4)中、MH4は炭素原子数1から15のアルキレン基(該アルキレン基中の1つ又は2つ以上の−CH−は、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−に置換されていてもよい。)、−OCH−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CFO−、−OCF−、−CFCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−C≡C−、単結合、1,4−フェニレン基(1,4−フェニレン基中の任意の水素原子はフッ素原子により置換されていてもよい。)又はトランス−1,4−シクロヘキシレン基を表すが、炭素原子数1から14のアルキレン基であることが好ましく、揮発性を考慮すると炭素原子数は大きい数値が好ましいが、粘度を考慮すると炭素原子数は大き過ぎない方が好ましいことから、炭素原子数2から12が更に好ましく、炭素原子数3から10が更に好ましく、炭素原子数4から10が更に好ましく、炭素原子数5から10が更に好ましく、炭素原子数6から10が更に好ましい。
一般式(H−1)から一般式(H−4)中、1,4−フェニレン基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH=は−N=によって置換されていてもよい。また、1,4−フェニレン基中の水素原子はそれぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
一般式(H−1)から一般式(H−4)中、1,4−シクロヘキシレン基中の1個又は非隣接の2個以上の−CH−は−O−又は−S−によって置換されていてもよい。また、1,4−シクロヘキシレン基中の水素原子はそれぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
更に具体的には、例えば、式(H−11)から式(H−15)が挙げられる。
Figure 2018193488
本発明の液晶組成物において、一般式(i)、一般式(ii)及び一般式(H1)で表される化合物の総量を、組成物の総質量に対して下限値として、0.001%以上含有することが好ましく、0.002%以上含有することが好ましく、0.003%以上含有することが好ましく、0.004%以上含有することが好ましく、0.005%以上含有することが好ましく、0.006%以上含有することが好ましく、0.007%以上含有することが好ましく、0.008%以上含有することが好ましく、0.009%以上含有することが好ましく、0.01%以上含有することが好ましく、0.02%以上含有することが好ましく、0.03%以上含有することが好ましく、0.04%以上含有することが好ましく、0.05%以上含有することが好ましく、0.06%以上含有することが好ましく、0.07%以上含有することが好ましく、0.08%以上含有することが好ましく、0.09%以上含有することが好ましく、0.10%以上含有することが好ましく、0.11%以上含有することが好ましく、0.12%以上含有することが好ましく、0.13%以上含有することが好ましく、0.14%以上含有することが好ましく、0.15%以上含有することが好ましく、0.20%以上含有することが好ましく、0.25%以上含有することが好ましく、0.30%以上含有することが好ましく、0.35%以上含有することが好ましく、0.40%以上含有することが好ましく、0.50%以上含有することが好ましく、1%以上含有することが好ましい。また、上限値として5%以下含有することが好ましく、3%以下含有することが好ましく、2%以下含有することが好ましく、1.5%以下含有することが好ましく、1%以下含有することが好ましく、0.9%以下含有することが好ましく、0.8%以下含有することが好ましく、0.7%以下含有することが好ましく、0.6%以下含有することが好ましく、0.5%以下含有することが好ましく、0.45%以下含有することが好ましく、0.4%以下含有することが好ましく、0.35%以下含有することが好ましく、0.3%以下含有することが好ましく、0.25%以下含有することが好ましく、0.2%以下含有することが好ましく、0.15%以下含有することが好ましく、0.1%以下含有することが好ましく、0.07%以下含有することが好ましく、0.05%以下含有することが好ましく、0.03%以下含有することが好ましい。
より具体的には、0.01から2質量%含有することが好ましく、0.01から1質量%であることが好ましく、0.01から0.2質量%であることが更に好ましく、0.01から0.15質量%であることが特に好ましい。更に詳述すると、低温における析出の抑制を重視する場合にはその含有量は0.01から0.1質量%が好ましい。
本発明の液晶組成物において、一般式(I)で表される化合物の含有量の総量と、一般式(i)、一般式(ii)及び一般式(H1)で表される化合物の含有量の総量との比が1:100〜10000:1の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、1:10〜1000:1の範囲内であり、1:1〜1:500であり、1:1〜1:100であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物と、一般式(i)、一般式(ii)及び一般式(H1)で表される化合物群から選択される1種又は2種以上の化合物とを含有することで、液晶組成物の液晶組成物の劣化をより防止することができる。
以下、実施例を挙げて本発明を更に記述するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例の組成物における「%」は『質量%』を意味する。化合物の純度はGC又はUPLCによって分析した。化合物および反応溶媒の略称は以下の通りである:テトラヒドロフラン(THF)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)
(実施例1)化合物(I−1−1)の製造
Figure 2018193488
(化合物(S−2−1)の製造)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、金属マグネシウム(75g)及びTHF(40ml)を加え、そこに、化合物(S−I−1)のTHF(260ml)溶液をゆっくり滴下した後、30℃を越えないように1時間撹拌した。その後、DMFを内温が40℃を越えないように、ゆっくりと滴下し、さらに30℃以下にて1時間撹拌した。氷浴で冷却しながら、10%塩酸(420ml)を加え、有機層と水層を分け、水層からトルエン(200ml)で抽出し、有機層を合わせ、これを飽和食塩水(400ml)で洗浄したのち、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下濃縮したところ、黄色オイル状化合物(S−2−1)(54g)を得た。
GC−MS:m/z 148.09 [M]
(化合物(S−3−1)の製造)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(S−2−1)(20g)と3−ベンジル−5−(2−ヒドロキシエチル)−4−メチルチアゾリウムクロリド(1.8g)のエタノール(90ml)溶液を入れ、室温下撹拌しておき、そこにトリエチルアミン(5.6ml)を加えた。その後、加熱還流下7時間撹拌し、室温に冷却した後、水(200ml)と酢酸エチル(200ml)をゆっくり加えた。有機層と水層を分け、得られた水層から酢酸エチル(200ml)で抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水(200ml)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮したところ、褐色オイル化合物(I−3−1)(19g)を得た。
GC−MS:m/z 296.18 [M]
(化合物(I−1−1)の製造)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(S−3−1)(19g)のTHF(80ml)/メタノール(20ml)溶液を入れ、氷冷下撹拌した。そこに、水素化ホウ素ナトリウム(1.5g)を、水素の発生に気をつけながら、ゆっくり加え、さらに1時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液(100ml)をゆっくり加え、有機層と水層を分け、得られた水層からヘキサン(80ml)/THF(80ml)で抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水(200ml)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮し、得られた残渣にトルエン(20ml)/ヘキサン(20ml)を加えて懸濁状態で洗浄し、濾取したところ、無色結晶化合物(I−1−1)(11g)を得た。
GC−MS:m/z 298.19 [M]
(実施例2〜実施例135)
実施例1と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例2(化合物(I−2−1))〜実施例135(化合物(I−105−3))を製造した。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(実施例136)化合物(I−111−5)の製造
Figure 2018193488
(化合物(S−6−1)の製造)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(S−4−1)(14g)、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(1.3g、)、ヨウ化銅(I)(0.44g)及びトリエチルアミン(40ml)のDMF(80ml)溶液を加え、75℃下撹拌し、そこに、化合物(S−5−1)のDMF(40ml)溶液をゆっくり滴下した後、75℃を越えないように1時間撹拌した。室温になるまで冷却した後、水(80ml)及びトルエン(80ml)を加え、有機層と水層を分け、水層からトルエン(40ml)で抽出し、有機層を合わせ、これを飽和食塩水(80ml)で2回洗浄したのち、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。得られた溶液を減圧下濃縮し、ヘキサン(80ml)/トルエン(50ml)に溶解させ、シリカゲルカラム(シリカゲル15g充填)を通過させた後、ヘキサン(80ml)/トルエン(40ml)にて溶出させ、減圧下濃縮したところ、黄色オイル状化合物(S−6−1)(16g)を得た。
GC−MS:m/z 266.15 [M]
(化合物(S−7−1)の製造)大気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(S−6−1)(16g)と酢酸パラジウム(II)(1.2g)及び臭化銅(II)(1.2g)のジメチルスルホキシド(120ml)溶液を入れ、120℃下6時間撹拌した。室温になるまで冷却した後、水(200ml)と酢酸エチル(200ml)をゆっくり加えた。有機層と水層を分け、得られた水層から酢酸エチル(200ml)で抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水(200ml)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮したところ、褐色オイル状化合物(S−7−1)(12g)を得た。
(化合物(I−111−5)の製造)窒素雰囲気下、撹拌装置、温度計、冷却管を備えた反応容器に、化合物(S−7−1)(12g)のTHF(80ml)/メタノール(20ml)溶液を入れ、氷冷下撹拌した。そこに、水素化ホウ素ナトリウム(2.2g)を、水素の発生に気をつけながら、ゆっくり加え、さらに1時間撹拌した。飽和塩化アンモニウム水溶液(100ml)をゆっくり加え、有機層と水層を分け、得られた水層からヘキサン(80ml)/THF(80ml)で抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水(200ml)で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した後、減圧下濃縮し、得られた残渣にトルエン(20ml)/ヘキサン(20ml)を加えて懸濁状態で洗浄し、濾取したところ、無色結晶化合物(I−111−5)(7.3g)を得た。
GC−MS:m/z 301.17 [M−18]
(実施例137〜実施例247)
実施例136と同様の反応、および必要に応じて公知の方法に準拠した方法を用いて、実施例137(化合物(I−110−1))〜実施例247(化合物(I−145−3))を製造した。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
上記、実施例1〜247で得られた化合物のいずれかを含有する液晶組成物について、測定した特性は以下の通りである。
VHR:周波数60Hz,印加電圧1Vの条件下で333Kにおける電圧保持率(%)を3段階評価した。
A:98〜100%
B:95〜98%
C:95%以下
耐光VHR:液晶組成物に対して、厚さ0.5mmのガラスを介して超高圧水銀ランプを用いて紫外線を180J/m照射する。紫外線照射後の液晶の電圧保持率を上述のVHR測定と同様の方法で測定する。但し、照射強度は366nmで0.1W/mとした。評価は以下の3段階で行った。
A:90%以上〜100%
B:75%以上〜90%未満
C:75%未満
相溶性:液晶組成物に、実施例1〜247で得られた化合物のいずれかを500ppm添加した際の溶解の様子を目視で3段階評価した。
A:すべて溶解する
B:わずかに溶解せず分離している
C:一部溶解せず分離している
保存安定性:液晶組成物を−20℃で1週間保存し、析出物の有無を目視で3段階評価した。
A:析出物なし
B:わずかに白濁が見られる
C:析出物が明らかに確認できる
(実施例248)液晶組成物の調製−1
以下の組成からなるホスト液晶組成物(H)を調製した。
Figure 2018193488
この母体液晶(H)に対し、実施例1で得られた化合物(I−1−1)を500ppm添加した。
実施例中の組成例を、測定した特性は以下の通りである。
VHR:A
耐光VHR:A
相溶性:C
保存安定性:C
(実施例249〜実施例494)
以下、実施例248と同様にして、実施例2〜実施例247で製造した化合物を用いて、実施例249〜実施例494の測定を行った結果を以下に示す。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
Figure 2018193488
(比較例1)
比較例として、母体液晶(H)に対し、特にさらなる化合物を添加することなく特性を測定した結果は以下の通りである。
VHR:A
耐光VHR:C
保存安定性:A
この結果から、本願発明の化合物は、液晶組成物の光による劣化を防止する効果があることが分かる。
(比較例2)
母体液晶(H)に対し、化合物(R−1)を500ppm添加し、測定を測定した結果は以下の通りである。
Figure 2018193488
VHR:A
耐光VHR:A
相溶性:B
保存安定性:C
(比較例3,4)
以下、比較例2と同様にして、比較例3,4の測定を行った結果を以下に示す。
Figure 2018193488
Figure 2018193488
この結果から、本願発明の化合物は、液晶組成物の保存安定性を損なうことなく、液晶組成物との相溶性が高く、液晶組成物の光による劣化を防止する効果があることが分かる。

Claims (11)

  1. 一般式(I)
    Figure 2018193488
    (式中、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、イソシアノ基、アミノ基、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、チオイソシアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は2個以上の−CH−はそれぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基で置換されてもよく、アルキル基中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してハロゲン原子又はシアノ基で置換されていてもよいが、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25の全てが水素原子を表すことはない。)
    で表される化合物を有する液晶組成物用添加剤。
  2. 一般式(I)において、RI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25がそれぞれ同じ基を表す請求項1に記載の液晶組成物用添加剤。
  3. 一般式(I)において、RI11とRI21、RI12とRI22、RI13とRI23、RI14とRI24及びRI15とRI25から選ばれるいずれか一つ以上の組が異なる基を表す請求項1に記載の液晶組成物用添加剤。
  4. 一般式(I)において、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される1個又は2個以上の基がフッ素原子を表す請求項1から3のいずれか一項に記載の液晶組成物用添加剤。
  5. 一般式(I)において、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される1個又は2個以上の基が炭素原子数4〜20のアルキル基を表す請求項1から4のいずれか1項に記載の液晶組成物用添加剤。
  6. 一般式(I)において、RI11、RI12、RI13、RI14、RI15、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される1個又は2個以上の基が、その基中に、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基を有する基を表す請求項1から5のいずれか一項に記載の液晶組成物用添加剤。
  7. I11、RI12、RI13、RI14及びRI15から選択される2個以上の基がハロゲン原子、シアノ原子又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表すか、及び/又は、RI21、RI22、RI23、RI24及びRI25から選択される2個以上の基がハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表す請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶組成物用添加剤。
  8. 請求項1に記載の一般式(I)で表される化合物。
  9. 請求項8に記載の化合物を含有する組成物。
  10. 更に、一般式(i)及び一般式(ii)
    Figure 2018193488
    (式中、Ri0は水素原子、水酸基、−O・、又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基に置換されてもよく、Ri0中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
    i1、Ri2、Ri3及びRi4はそれぞれ独立して炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、該Ri1とRi2及び/又はRi3とRi4は互いに結合して環を形成してもよく、
    i5、Ri6、Ri7及びRi8はそれぞれ独立して水素原子又は炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、RII5とRII6及び/又はRII7とRII8がアルキル基を表す場合、該RII5とRII6及び/又はRII7とRII8は互いに結合して環を形成してもよく、
    は0又は1を表し、
    は1〜6の整数を表し、Mは1〜6価の有機基を表し、Mの価数はmが表す数と同じ数であり、Ri0、Ri1、Ri2、Ri3、Ri4、Ri5、Ri6、Ri7、Ri8及びnが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
    Figure 2018193488
    (式中、Rii0は水素原子、水酸基、−O・、又は炭素原子数1〜20のアルキル基を表し、該アルキル基中に存在する1個又は隣接していない2個以上の−CH−は、それぞれ独立して−O−、−S−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−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−、−C≡C−、−Si(CH−、トランス1,4−シクロヘキシレン基、1,4−フェニレン基又はナフタレン−2,6−ジイル基に置換されてもよく、Rii0中の1個又は2個以上の水素原子はそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子又はシアノ基で置換されていてもよく、
    ii1、Rii2、Rii3及びRii4はそれぞれ独立して炭素原子数1〜12のアルキル基を表し、該Rii1とRii2及び/又はRii3とRii4は互いに結合して環を形成してもよく、
    iiは0又は1を表し、
    tは1から4を表し、Uは環構造を形成する2×t価の有機基を表し、Rii0、Rii1、Rii2、Rii3、Rii4、Rii5、Rii6、Rii7、Rii8及びniiが複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
    で表される化合物群から選択される化合物を一種又は二種以上含有する請求項9に記載の組成物。
  11. 請求項9又は10に記載の組成物を使用した表示素子。
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