DE69833963T2

DE69833963T2 - Flüssigkristallines Polyesterharz-Material und ein daraus hergestellter optischer Film

Info

Publication number: DE69833963T2
Application number: DE69833963T
Authority: DE
Inventors: Kenji Naka-ku Yokohama-shi HOSAKI; Yoshihiro Naka-ku yokohama-shi KUMAGAI; Tadahiro Naka-ku Yokohama-shi KAMINADE
Original assignee: Nippon Mitsubishi Oil Corp
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1998-11-18
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: EP1039317A1; DE69833963D1; WO1999026093A1; EP1039317A4; EP1039317B1; US6210872B1; WO1999026093A8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft flüssigkristallines Material und einen daraus gebildeten, optischen Film mit überlegener flüssigkristalliner Orientierbarkeit, der ein leichtes Fixieren eines orientierten Zustands in der Glasphase gestattet, eine ausgeprägte Fähigkeit zur Beibehaltung der flüssigkristallinen Orientierung besitzt und für die Anwendung bei optischen Elementen geeignet ist.
Verschiedene flüssigkristalline Polymere wurden auf dem Gebiet von Hochleistungsmaterialien entwickelt und vermarktet, wobei ihre dynamischen Charakteristiken wie eine hohe Elastizität, eine hohe Steifigkeit, eine hohe Wärmebeständigkeit und eine überlegene Formbarkeit genutzt werden. Es ist bekannt, dass flüssigkristalline Polymere sowohl eine strukturelle als auch eine optische Anisotropie, bezogen auf den Flüssigkristall, und eine Orientierungsfixierungsfähigkeit, bezogen auf die Polymere, besitzen. In den letzten Jahren wurden aktiv Forschungen und Entwicklungen zur Verwendung von flüssigkristallinen Polymeren auf dem Gebiet der funktionellen Materialien wie optischen Elementen für eine Flüssigkristallanzeige unter Verwendung der gerade vorstehend erwähnten Eigenschaft durchgeführt.
Um das Beste aus der optischen Anisotropie der flüssigkristallinen Polymere zu machen, ist es notwendig, dass flüssigkristalline Moleküle ausreichend orientiert werden. Um die Orientierbarkeit der flüssigkristallinen Moleküle zu verbessern, ist es bevorzugt, dass die Struktureinheiten der flüssigkristallinen Polymere Struktureinheiten sind, die von bifunktionellen Verbindungen erhalten werden und die Form einer molekularen Struktur annehmen, bei der sie auf geraden Linien mit Bezug aufeinander angeordnet sind. Unter einem solchen Gesichtspunkt bestehen flüssigkristalline Polymere mit einer fixierten verdrillten nematischen Orientierung, die für optische Elemente verwendet werden, nur aus solchen Struktureinheiten, die von bifunktionellen Verbindungen erhalten werden, wie dies in den japanischen Patenten Nr. 2592694 und 2592701 offenbart ist. Jedoch sind optische Elemente, die aus solchen flüssigkristallinen Polymeren hergestellt werden, bis jetzt bezüglich der Fähigkeit zur Beibehaltung ihrer Orientierung noch nicht zufriedenstellend, da die gebildete Orientierung bei Ausüben einer äußeren Kraft darauf bei einer Temperatur oberhalb der Glasübergangspunkte der Polymere ungeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das vorstehend angegebene Problem des Stands der Technik zu lösen und insbesondere ein flüssigkristallines Material für einen optischen Film zur Verfügung zu stellen, der leicht in einer flüssigkristallinen Orientierung in der Glasphase fixiert werden kann, eine überlegene Fähigkeit zur Beibehaltung der Orientierung aufweist und für die Anwendung bei optischen Elementen geeignet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Unter Verwendung eines flüssigkristallinen Polyesters mit einer spezifischen Struktureinheit, die in eine Polymerkette als Hauptkette eingeführt ist, haben die vorliegenden Erfinder den Polyester zu einem optischen Film geformt und gefunden, dass der optische Film sowohl bezüglich der Orientierbarkeit als auch der Fähigkeit zur Beibehaltung seiner Orientierung überlegen ist.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung zunächst einen optischen Film, der im Wesentlichen aus einem flüssigkristallinen Material gebildet ist, das im Wesentlichen aus einem flüssigkristallinen Polyester besteht, wobei der flüssigkristalline Polyester die folgenden Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten aufweist, die bei einer Temperatur von mehr als dem Flüssigkristallübergangspunkt des Polyesters einen Flüssigkristallzustand annehmen und bei einer Temperatur von weniger als dem Flüssigkristallübergangspunkt des Polyesters einen glasartigen Zustand annehmen und die eine inhärente Viskosität η von 0,04 bis 0,4 dl/g, wie in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungsmittel (Gewichtsverhältnis: 60/40) bei 30°C bestimmt, aufweisen:
worin jedes X unabhängig O oder C=O darstellt, jedes Y unabhängig ausgewählt ist aus F, Cl, Br und einer Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und n 0 oder 1 ist.
Zweitens betrifft die vorliegende Erfindung den vorstehend angegebenen optischen Film, bei dem das flüssigkristalline Material im Wesentlichen keine optisch aktive Komponente enthält.
Die vorliegende Erfindung betrifft drittens den vorstehend angegebenen optischen Film, bei dem das flüssigkristalline Material ein verdrillter nematischer oder smektischer flüssigkristalliner Polyester mit einer optisch aktiven Gruppe in dessen Molekül ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft viertens den vorstehend angegebenen optischen Film, bei dem das flüssigkristalline Material eine Zusammensetzung ist, die im Wesentlichen aus einem flüssigkristallinen Polyester und einer optisch aktiven Verbindung besteht, wobei der flüssigkristalline Polyester der in dem vorstehend angegebenen zweiten Aspekt der Erfindung angegebene Polyester ist.
Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend detailliert beschrieben.
Als flüssigkristalline Materialien, die bei der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, werden die folgenden Materialien erwähnt:

➀ ein nematischer (oder smektischer) flüssigkristalliner Polyester, der die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten aufweist;
➁ eine Zusammensetzung, die einen nematischen (oder smektischen) flüssigkristallinen Polyester, der die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten und eine optisch aktive niedrigmolekulare Verbindung aufweist;
➂ eine Zusammensetzung, die einen nematischen (oder smektischen) flüssigkristallinen Polyester aufweist, der die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten und eine optisch aktive hochmolekulare Verbindung aufweist; und
➃ ein verdrillter nematischer (oder smektischer) flüssigkristalliner Polyester, die die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten und eine optisch aktive Gruppe in dessen Molekül aufweist.

Der nematische (oder smektische) flüssigkristalline Polyester, der jeweils vorstehend in ➀, ➁ und ➂ erwähnt ist, bildet eine nematische (oder smektische) Orientierung, die in dem Zustand des Flüssigkristalls frei von einer Verdrillungsstruktur ist.
Die Beschreibung beschäftigt sich zunächst mit den Struktureinheiten (A) und (B).
Die Struktureinheit (A) ist aus einer Benzoltricarbonsäure oder einem Trihydroxybenzol gebildet. Spezifischer gesagt, ist sie eine Struktureinheit, die aus einer von Trimesinsäure (1,3,5-Benzoltricarbonsäure), Trimellithsäure (1,2,4-Benzoltricarbonsäure), Phloroglucinol (1,3,5-Trihydroxybenzol) und deren Derivaten gebildet ist. Bei der vorliegenden Erfindung sind die aus Trimesinsäure und deren Derivaten gebildeten Struktureinheiten besonders bevorzugt.
Bei den Struktureinheiten, die den betreffenden flüssigkristallinen Polyester bilden, liegt der Anteil der Struktureinheit (A) üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 15 Mol-%, vorzugsweise 0,10 bis 7,5 Mol-%, besonders bevorzugt 0,20 bis 5 Mol-%. Falls dieser Anteil kleiner als 0,05 Mol-% ist, kann es unmöglich sein, die Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit zu verbessern, und falls er größer als 15 Mol-% ist, kann die Orientierbarkeit deutlich verschlechtert sein.
Die Struktureinheit (B) wird aus Catechin und dessen Derivaten gebildet. Beispiele sind wie folgt:
Unter ihnen sind die folgenden bei der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt:
Bei den Struktureinheiten, die den flüssigkristallinen Polyester bilden, liegt der Anteil der Struktureinheit (B) im Bereich von üblicherweise 5 bis 60 Mol-%, vorzugsweise 7 bis 60 Mol-%. Falls ihr Anteil weniger als 5 Mol-% beträgt, kann es unmöglich sein, eine flüssigkristalline Orientierung in der Glasphase zu fixieren.
Bei dem flüssigkristallinen Polyester, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind andere Struktureinheiten nicht besonders begrenzt, soweit sie die Polyesterstruktur bilden können und soweit die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten in der Bindung, die die Hauptkette bildet, enthalten sind. Als Beispiele solcher anderen Struktureinheiten können die folgenden aromatischen Struktureinheiten erwähnt werden:
worin A und B, die gleich oder verschieden sein können, jeweils unabhängig eine Carbonylbindung (C=O) oder Sauerstoff (O) sind, X und Y, die gleich oder verschieden sein können, jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus F, Cl, Br und Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec.-Butyl und tert.-Butyl), und m und n, die gleich oder verschieden sein können, jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 4 sind.
Diese Struktureinheiten sind aus Terephthalsäure oder deren Derivaten, substituierter Terephthalsäure oder deren Derivaten, Hydrochinon oder dessen Derivaten, substituiertem Hydrochinon oder dessen Derivaten, 4-Hydroxybenzoesäure oder deren Derivaten, substituierter 4-Hydroxybenzoesäure oder deren Derivaten, Isophthalsäure oder deren Derivaten, substituierter Isophthalsäure oder deren Derivaten, Resorcinol oder dessen Derivaten, substituiertem Resorcinol oder dessen Derivaten, 3-Hydroxybenzoesäure oder deren Derivaten, substituierter 3-Hydroxybenzoesäure oder deren Derivaten, 4,4'-Biphenyldicarbonsäure oder deren Derivaten, substituiertem 4,4'-Biphenyldicarbonsäure oder deren Derivaten, 4,4'-substituiertem Biphenol oder dessen Derivaten, 4'-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure oder deren Derivaten, substituierter 4'-Hydroxy-4-biphenylcarbonsäure oder deren Derivaten, 2,6-Naphthalindicarbonsäure oder deren Derivaten, substituierter 2,6-Naphthalindicarbonsäure oder deren Derivaten, 2,6-Naphthalindiol oder dessen Derivaten, substituiertem 2,6-Naphthalindiol oder dessen Derivaten, 6-Hydroxy-2-naphthoesäure oder deren Derivaten und substituierter 6-Hydroxy-2-naphthoesäure oder deren Derivaten gebildet. Konkrete Beispiele sind wie folgt:
Die Vorstehenden sind bevorzugt. Die folgenden Einheiten sind auch bevorzugt.

(n ist eine ganze Zahl von 2 bis 12)

Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten, bevorzugten flüssigkristallinen Polymere sind üblicherweise durch die folgenden Einheiten gebildet:

(A) eine Einheit, abgeleitet von Trimesinsäure, die eine typische der Struktureinheit (A) ist (nachstehend als Trimesinsäure-Struktureinheit bezeichnet).
(B) eine Einheit, abgeleitet von einem Catechin, das ein typisches der Strukturformel (B) ist (nachstehend als Catechin-Struktureinheit bezeichnet).
(c) eine Einheit, abgeleitet von einer Dicarbonsäure (nachstehend als Dicarbonsäureeinheit bezeichnet).
(d) eine Einheit, abgeleitet von einem anderen Diol als Catechinen (nachstehend als Diol-Struktureinheit bezeichnet).
(e) und eine Einheit, abgeleitet von einer Hydroxycarbonsäure mit einer Carboxylgruppe und einer Hydroxygruppe in einer Struktureinheit (nachstehend als Hydroxycarbonsäureeinheit bezeichnet).

Beispiele der Polyesterstrukturen sind Typ [(a) + (b) + (c)], Typ [(a) + (b) + (c) + (d)], Typ [(a) + (b) + (c) + (e)], Typ [(a) + (b) + (c) + (d) + (e)] und dergleichen.
Das bevorzugte Verhältnis der jeweiligen Struktureinheiten in dem Flüssigkristall ist nicht besonders definiert, da sich die optimalen Verhältnisse in Abhängigkeit von den bei dem Polyester zu verwendenden Struktureinheiten unterscheiden. Üblicherweise liegt das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen in der Diol-Struktureinheit und der Catechin-Struktureinheit zur Gesamtanzahl der Dicarbonsäure-Struktureinheit und der Trimesinsäure-Struktureinheit im Bereich von 0,90 bis 1,20, vorzugsweise im Bereich von 0,95 bis 1,10, stärker bevorzugt im Bereich von 1,00 bis 1,05. Das Verhältnis der Trimesinsäure-Struktureinheit zur Gesamtmenge der Dicarbonsäure-Struktureinheit und der Trimesinsäure-Struktureinheit liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, stärker bevorzugt im Bereich von 1,0 bis 15 Mol-%, stärker bevorzugt im Bereich von 2,0 bis 10 Mol-%. Das Verhältnis der Catechin-Struktureinheit zur Gesamtmenge der Diol-Struktureinheit und der Catechin-Struktureinheit liegt üblicherweise im Bereich von 10 bis 100 Mol-%, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 100 Mol-%, stärker bevorzugt im Bereich von 30 bis 100 Mol-%. Das Verhältnis der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit zu der Gesamtmenge aller Struktureinheiten liegt üblicherweise im Bereich von 0 bis 60 Mol-%, vorzugsweise im Bereich von 0 bis 50 Mol-%, stärker bevorzugt im Bereich von 0 bis 40 Mol-%.
Beispiele der Strukturen des flüssigkristallinen Polyesters, der bevorzugt bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind wie folgt. Strukturformel 1

(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, vorzugsweise 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, vorzugsweise 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e +f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f sind jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis)

(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

2f/(2c + 2d + 3e) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
e/(c + d + e) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

2e/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, vorzugsweise 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2b + 2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(b + c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2b + 2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(b + c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15 stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(e + f) = 0,3–1,0, bevorzugt 0,4–1,0
a/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

2e/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e) = 0–0,6
(a, b, c, d und e geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

2e/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e) = 0–0,6
(a, b, c, d, und e geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Der vorstehend angegebene flüssigkristalline Polyester kann durch ein auf dem betreffenden Gebiet bekanntes Polymerisationsverfahren, beispielsweise ein Schmelzpolymerisationsverfahren oder ein Lösungspolymerisationsverfahren hergestellt werden.
Gemäß dem Schmelzpolymerisationsverfahren werden vorbestimmte Mengen von Trimesinsäure (einem die Struktureinheit (A) bildenden Monomer), einer acety lierten Verbindung des Catechins (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers) und gegebenenfalls einer Dicarbonsäure (eines die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers), einer acetylierten Verbindung des Diols (eines die Diol-Struktureinheit bildenden Monomers) und einer acetylierten Verbindung einer Hydroxycarbonsäure (eines die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers) bei einer hohen Temperatur und unter atmosphärischem oder verringerten Druck oder unter einem hohen Vakuum copolymerisiert, wodurch leicht ein gewünschter flüssigkristalliner Polyester erhalten werden kann.
Ein Beschickungsverhältnis der Monomere, die die jeweiligen Struktureinheiten bilden, wird derart eingestellt, dass, wie vorstehend beschrieben, 0,05 bis 15 Mol-%, stärker bevorzugt 0,10 bis 7,5 Mol-%, besonders bevorzugt 0,20 bis 5 Mol-%, der Trimesinsäure (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers) und 5 bis 60 Mol-%, bevorzugt 7 bis 60 Mol-% des Catechins (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers) in dem betreffenden Polyester enthalten sind. Was die anderen wahlweisen Komponenten–Dicarbonsäure (ein die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer), Diol (ein die Diol-Struktureinheit bildendes Monomer) und Hydroxycarbonsäure (ein die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer)–betrifft, wird ein geeignetes Beschickungsverhältnis so festgelegt, dass:

➀ das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Diol- und Catechin-Struktureinheiten enthalten sind, zu der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten enthalten sind, im Bereich von 0,95 bis 1,10, bevorzugt 1,00 bis 1,05, liegt;
➁ der Anteil der Trimesinsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten der Dicarbonsäure und Trimesinsäure üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, bevorzugt 1,0 bis 15 Mol-%, besonders bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%, liegt;
➂ das Verhältnis der Catechin-Struktureinheiten in den gesamten Catechin- und Diol-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 30 bis 100 Mol-%, bevorzugt 40 bis 100 Mol-%, liegt;
➃ der Anteil der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 0 bis 60 Mol-%, bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, besonders bevorzugt 0 bis 40 Mol-%, liegt.

Die Polymerisationsbedingungen sind nicht besonders beschränkt, sondern umfassen üblicherweise eine Temperatur von 150°C bis 350°C, bevorzugt 200°C bis 300°C und eine Reaktionszeit von 30 Minuten oder mehr, bevorzugt 1 bis 20 Stunden. Zur Beschleunigung der Polymerisationsreaktion können Amine wie 1-Methylimidazol und 4-Dimethylaminopyridin sowie Metallsalze von Metallen wie Alkalimetallen, Fe, Mn, Ti, Co, Sb und Sn, jeweils allein oder in Kombination, verwendet werden. Für den Zweck der Verringerung der Färbung des Polyesters können verschiedene Antioxidantien verwendet werden. Des weiteren kann das Molekulargewicht des Polyesters wie bei der gewöhnlichen Kondensationsreaktion, beispielsweise durch Steuern der Polymerisationszeit, leicht eingestellt werden.
Das Molekulargewicht des flüssigkristallinen Polyesters liegt üblicherweise im Bereich von 0,04 bis 0,4 dl/g, bevorzugt 0,06 bis 0,3 dl/g, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,25 dl/g, bezogen auf eine inhärente Viskosität, die in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethan-Lösungsmittel (Gewichtsverhältnis: 60/40) bei 30°C bestimmt wurde. Falls die inhärente Viskosität weniger als 0,05 dl/g beträgt, ist die Festigkeit des aus dem Polyester gebildeten Films gering, und falls sie mehr als 0,4 dl/g beträgt, ist die Viskosität bei der Bildung des Flüssigkristalls hoch, mit der sich daraus ergebenden Verschlechterung der Orientierbarkeit und Verlängerung der Zeit, die für die Orientierung erforderlich ist. So sind beide Fälle nicht wünschenswert.
Bei der Herstellung eines flüssigkristallinen Polyesters für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung gemäß dem Lösungspolymerisationsverfahren werden beispielsweise vorbestimmte Mengen von Trimesinsäure (einem die Struktureinheit (A) bildenden Monomer), einer Dicarbonsäure (einem die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomer), und einer Hydroxycarbonsäure (einem die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomer) der Wirkung eines Chlorierungsmittels wie Thionylchlorid zur Umwandlung in Halogenidverbindungen unterworfen. Dann werden ein Catechin und ein Diol, die in einem Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureakzeptors wie Pyridin gelöst sind, tropfenweise zugegeben, und es wird gestattet, dass die Reaktion bei Raumtemperatur oder unter Erhitzen stattfindet, wodurch ein gewünschter Polyester leicht erhalten werden kann. Das Beschickungsverhältnis der Monomere ist das gleiche wie bei dem vorstehend angegebenen Schmelzpolymerisationsverfahren. Das heißt es ist derart festgelegt, dass 0,05 bis 15 Mol-%, bevorzugt 0,10 bis 7,5 Mol-%, besonders be vorzugt 0,20 bis 5 Mol-%, eines Trimesinsäurederivats (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers) und 5 bis 60 Mol-%, bevorzugt 7 bis 60 Mol-%, eines Catechins (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers) in dem Polyester enthalten sind. Was die anderen wahlweisen Komponenten–Dicarbonsäure (ein die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer), Diol (ein die Diol-Struktureinheit bildendes Monomer) und Hydroxycarbonsäure (ein die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer)–betrifft, wird ihr Beschickungsverhältnis derart festgelegt, dass:

➀ das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Diol- und Catechin-Struktureinheiten enthalten sind, zu der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Monocarbonsäure-, Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten enthalten sind, im Bereich von 0,90 bis 1,20, vorzugsweise 0,95 bis 1,10, besonders bevorzugt 1,00 bis 1,05, liegt;
➁ der Anteil der Trimesinsäure-Struktureinheiten an den gesamten Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, vorzugsweise 1,0 bis 15 Mol-%, besonders bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%, liegt;
➂ der Anteil der Catechin-Struktureinheiten an den gesamten Catechin- und Diol-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 30 bis 100 Mol-%, bevorzugt 40 bis 100 Mol-%, liegt; und
➃ der Anteil der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten üblicherweise in dem Bereich von 0 bis 60 Mol-%, bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, besonders bevorzugt 0 bis 40 Mol-%, liegt.

Das bei der Lösungspolymerisation zu verwendende Lösungsmittel unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Als Beispiele werden Halogenlösungsmittel wie o-Dichlorbenzol, Dichlorethan und Tetrachlorethan, polare Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylformamid (DMF) und N-Methylpyrrolidon (NMP), und Etherlösungsmittel wie Tetrahydrofuran (THF) und Dioxan erwähnt. Der Säureakzeptor unterliegt ebenfalls keinen besonderen Einschränkungen; Beispiele dafür umfassen Triethylamin und Tripropylamin.
Die Reaktionsbedingungen für die Lösungspolymerisation sind nicht besonders beschränkt, sondern umfassen eine Temperatur von üblicherweise 50°C bis 200°C, bevorzugt 60°C bis 150°C, und eine Reaktionszeit von üblicherweise nicht weniger als 1 Stunde, bevorzugt 2 bis 10 Stunden.
Der so hergestellte flüssigkristalline Polyester kann üblicherweise eine nematische oder smektische Phase im Flüssigkristallzustand bilden. Des weiteren tritt, wenn der flüssigkristalline Polyester mit einer willkürlichen Kühlgeschwindigkeit im Flüssigkristallzustand gekühlt wird, im Wesentlichen kein Phasenübergang zu einer Kristallphase auf. Im Flüssigkristallzustand weist der Polyester beispielsweise eine nematische oder smektische Phase auf, wobei der orientierte Zustand leicht durch Kühlen fixiert werden kann. Falls eine Kristallphase in einem niedrigeren Temperaturbereich als der nematischen Phase vorhanden ist, tritt beim stabilen Fixieren einer nematischen Phase vom Standpunkt der Kristallphasenreihe betrachtet zum Zeitpunkt des Kühlens zum Fixieren unvermeidbar ein Durchgang durch die Kristallphase auf mit der sich daraus ergebenden Fehlordnung der einmal gebildeten nematischen Orientierung. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren flüssigkristallinen Polyester weisen im Wesentlichen eine nematische oder smektische Phase im Flüssigkristallzustand auf und weisen bei einer Temperatur von weniger als der Flüssigkristallübergangstemperatur einen Glaszustand auf. So ist er dadurch gekennzeichnet, dass der molekulare Orientierungszustand im Flüssigkristallzustand, insbesondere im nematischen Orientierungszustand (oder smektischen Orientierungszustand) so bleiben kann wie er ist. Durch Verwenden der vorstehend angegebenen Eigenschaften des flüssigkristallinen Polyesters ohne irgendeine optisch aktive Komponente kann ein neuer optischer Film hergestellt werden. Falls notwendig, kann eine optisch aktive Komponente in den flüssigkristallinen Polyester inkorporiert werden, um eine flüssigkristalline Substanz zu erhalten, die für eine verdrillte nematische (oder smektische) Orientierung sorgt, die für die Herstellung eines neuen optischen Films verwendet werden kann.
Nachstehend wird die optisch aktive Komponente, die in den flüssigkristallinen Polyester inkorporiert wird, um dem Polyester eine Verdrillung zur Bildung einer verdrillten nematischen Orientierung mit einem gewünschten Verdrillwinkel zu verleihen, erklärt. Die optisch aktive Verbindung unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, aber optisch aktive, flüssigkristalline Verbindungen werden angesichts der Kompatibilität mit dem vorstehend angegebenen nematischen flüssigkristallinen Polyester und dergleichen bevorzugt verwendet.
Nachstehend sind bevorzugte Verbindungen angegeben. (In den Formeln zeigt die Markierung * einen optisch aktiven Kohlenstoff)
und Cholesterinderivate.
Optisch aktive Polymere können auch als optisch aktive Verbindung verwendet werden.
Das optisch aktive Polymer unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, jedoch werden angesichts der Kompatibilität mit dem vorstehend angegebenen flüssigkristallinen Polyester und dergleichen optisch aktive, flüssigkristalline Polymere bevorzugt verwendet. Als Polymere werden diejenigen mit (einer) optisch aktiven Gruppe(n) wie flüssigkristalline Polymethacylate, Polymalonate, Polysiloxane, Polyarylate, Polyester, Polyamide, Polyesteramide, Polycarbonate, Polypeptide, Cellulosen und dergleichen bevorzugt verwendet. Unter diesen werden optisch aktive Polyester auf der Basis von flüssigkristallinen Aromaten bei der vorliegenden Erfindung angesichts der Kompatibilität und dergleichen am meisten bevorzugt verwendet. Beispiele von bevorzugten Polyestern sind wie folgt. Strukturformel 18
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 19
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 20
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht;
Strukturformel 21
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 22
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 23
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 24
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 25
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 26
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 27
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 28
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 29
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 30
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 31
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 32
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 33
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 34
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht; Strukturformel 35
Polymer, das im Wesentlichen aus den Struktureinheiten besteht;
Die vorstehend angegebenen optisch aktiven, flüssigen Polyester können aus Struktureinheiten gebildet werden, die in geeigneter Weise aus einer Struktureinheit ausgewählt werden, die von den vorstehend angegebenen Monocarbonsäuren abgeleitet ist (nachstehend als Monocarbonsäure-Struktureinheit (a) bezeichnet), einer Struktureinheit, die von den Dicarbonsäuren abgeleitet ist (Dicarbonsäure-Struktureinheit (b)), einer Struktureinheit, die von Monoolen abgeleitet ist (Monool-Struktureinheit (c)), einer Struktureinheit, die von den Diolen abgeleitet ist (Diol-Struktureinheit (d)) und einer Struktureinheit, die von den Hydroxycarbon säuren abgeleitet ist, wobei jede eine Verbindung mit einer Carbonsäuregruppe und einer Hydroxygruppe in einer Struktureinheit ist (Hydroxycarbonsäureeinheit (e)).
Das Herstellungsverfahren für den vorstehend angegebenen optisch aktiven, flüssigkristallinen Polyester unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Er kann durch ein bekanntes Verfahren wie ein Schmelzpolymerisationsverfahren oder ein Lösungspolymerisationsverfahren hergestellt werden. Der Gehalt der optisch aktiven Gruppe in dem Polyester beträgt üblicherweise 0,5 bis 80 Mol-%, bevorzugt 5 bis 60 Mol-%.
Das Molekulargewicht liegt üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 3,0 dl/g, bevorzugt 0,07 bis 2,0 dl/g, bezogen auf die inhärente Viskosität, wie in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethan-Lösungsmittel (Gewichtsverhältnis: 60/40) bei 30°C bestimmt. Falls die inhärente Viskosität weniger als 0,05 dl/g beträgt, ist die Steuerung der Polymerisationstemperatur schwierig, und, falls sie höher als 3,0 dl/g ist, wird die Schmelzviskosität zu hoch und es dauert lange, bis ein Flüssigkristall erscheint.
Bei der vorliegenden Erfindung kann jede Zusammensetzung, die den vorstehend angegebenen, optisch aktiven, flüssigkristallinen Polyester und den vorstehend angegebenen nematischen flüssigkristallinen Polyester als erfindungsgemäße Substanz enthält, zur Verfügung gestellt werden.
Beispiele solcher Zusammensetzungen sind wie folgt: Strukturformel 36

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/( a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
f/(e + f) = 0,1–1,0
(h + i + j)/g = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
j/(g + h + i + j) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g, h, i und j geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, vorzugsweise 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
f/(e + f) = 0,1–1,0
(g + h)/i = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
i/(g + h + i) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g, h, i und j geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
2f/(2c + 2d + 3e) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
e/(c + d + e) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
h/g = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
(a, b, c, d, e, f, g und h geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,005–0,30 (Gewichtsverhältnis))
2e/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(h + i)/g = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
i/(f + g + h + i) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g, h und i geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,005–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
f/(e + f) = 0,1–1,0
i/2h = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
i/(g + h + i) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g, h und i geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2b + 2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(b + c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
f/(e + f) = 0,1–1,0
j/i = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
j/(g + h + i + j) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g und h geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
2e/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e) = 0–0,6
h/(f + g) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
h/(f + g + h) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g und h geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e) = 0–0,6
(2h + i)/2g = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
i/(g + h + i) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f g, h und i geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Zusammensetzung von (A) und (B) ((B)/(A) = 0,001–0,50, bevorzugt 0,05–0,30 (Gewichtsverhältnis))
(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10,
stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
f/(e + f) = 0,1-1,0
(g + h)/i = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
i/(g + h + i) = 0,005–0,80, bevorzugt 0,05–0,60
(a, b, c, d, e, f, g, h und i geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Die Zusammensetzung des nematischen flüssigkristallinen Polyesters und der optisch aktiven Verbindung kann mittels verschiedener Mischverfahren wie Feststoffmischen, Lösungsmischen oder Schmelzmischen mit vorbestimmten Mengen davon hergestellt werden. Der Anteil der optisch aktiven Verbindung in der Zusammensetzung variiert in Abhängigkeit von dem Anteil der optisch aktiven Gruppen in der Verbindung oder der Verdrillkraft der optisch aktiven Verbindung, die eine gleichmäßige verdrillte nematische Orientierung der Monodomäne ergibt und deren orientierter Zustand leicht fixiert werden kann. Diese Polyester weisen die Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten zusammen mit einer Einheit wie Monool, Diol, Monocarbonsäure, Dicarbonsäure und/oder Hydroxycarbonsäure auf, die (eine) optisch aktive Gruppe(n) aufweist, die nachstehend beispielhaft angegeben sind. (Die Markierung * bedeutet optisch aktiven Kohlenstoff )
Beispiele der flüssigkristallinen Polyester mit einer optisch aktiven Gruppe, die Struktureinheiten und Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten enthält sind wie folgt: Strukturformel 45

(2e + 2f + 2g)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
g/(a + b + c + d + e + f + g) = 0,001–0,30, bevorzugt 0,005–0,20
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f + g) = 0–0,6
(a, b, c, d, e, f und g geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2f + 2g)/(2c + 2d + 3e) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
e/(c + d + e) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
g/(a + b + c + d + e + f + g) = 0,001–0,30, bevorzugt 0,005–0,20
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f + g) = 0–0,6
(a, b, c, d, e, f und g geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2c + 3d + 2g) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d + g) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
g/(a + b + c + d + e + f + g) = 0,001–0,30, bevorzugt 0,005–0,20
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f + g) = 0–0,6
(a, b, c, d, e, f und g geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f + g)/(2b + 2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(b + c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
g/(a + b + c + d + e + f + g) = 0,001–0,30, bevorzugt 0,005–0,20
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f + g) = 0–0,6
(a, b, c, d, e, f und g geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

(2e + 2f)/(2c + 3d) = 0,90–1,20, bevorzugt 0,95–1,10, stärker bevorzugt 1,00–1,05
d/(c + d) = 0,005–0,30, bevorzugt 0,01–0,15, stärker bevorzugt 0,02–0,10
f/(a + b + c + d + e + f) = 0,001–0,30, bevorzugt 0,005–0,20
a/b = 100/0–0/100
(a + b)/(a + b + c + d + e + f) = 0–0,6
(a, b, c, d, e und f geben jeweils ein Molzusammensetzungsverhältnis an)

Die Anteile der vorstehend angegebenen Struktureinheiten, die die flüssigkristallinen Polyester bilden, können nicht summarisch angegeben werden, da sich ihre optimalen Werte in Abhängigkeit von dem betreffenden Aufbau unterscheiden. Üblicherweise liegt das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Struktureinheiten von Monool, Diol und Catechin enthalten sind, und die Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Struktureinheiten der Monocarbonsäure, Dicarbonsäure und Trimesinsäure enthalten sind, im Bereich von 0,90 bis 1,20, bevorzugt 0,95 bis 1,10, stärker bevorzugt 1,00 bis 1,05. Der Anteil der Trimesinsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten der Monocarbonsäure, Dicarbonsäure und Trimesinsäure liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, bevorzugt 1,0 bis 15 Mol-%, stärker bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%. Der Anteil der Catechin-Struktureinheiten an den Gesamtstruktureinheiten des Catechins, Diols und Monools liegt üblicherweise im Bereich von 30 bis 100 Mol-%, bevorzugt 40 bis 100 Mol-%. Der Anteil der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten liegt im Bereich von 0 bis 60 Mol-%, bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, stärker bevorzugt 0 bis 40 Mol-%. Des weiteren liegt der Anteil der optisch aktiven Gruppen in dem verwendeten, flüssigkristallinen Polyester üblicherweise im Bereich von 0,1 bis 30 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Mol-%. Falls der Anteil der optisch aktiven Gruppen weniger als 0,1 Mol-% beträgt, kann es sein, dass es unmöglich ist, eine verdrillte nematische Orientierung zu erzielen, und falls er mehr als 30 Mol-% beträgt, kann die Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit verschlechtert sein.
Wie der vorstehend beschriebene nematische flüssigkristalline Polyester kann der vorstehend erwähnte verdrillte nematische flüssigkristalline Polyester mittels eines auf dem betreffenden Gebiet bekannten Polymerisationsverfahrens, beispielsweise eines Schmelzpolymerisationsverfahrens oder eines Lösungspolymerisationsverfahren, hergestellt werden.
Gemäß dem Schmelzpolymerisationsverfahren werden vorbestimmte Mengen der Trimesinsäure (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers), einer acetylierten Verbindung von Catechin (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers), eines eine optisch aktive Gruppe enthaltenden Monomers wie Diol, Dicarbonsäure, Monool oder Monocarbonsäure sowie gegebenenfalls einer Dicarbonsäure (eines die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers), einer acetylierten Verbindung von Diol (eines die Diol-Struktureinheit bildenden Monomers) und einer acetylierten Verbindung einer Hydroxycarbonsäure (eines die Hydroxy carbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers) bei einer hohen Temperatur und unter atmosphärischem oder verringerten Druck oder unter einem hohen Vakuum copolymerisiert, wodurch ein gewünschter verdrillter nematischer flüssigkristalliner Polyester leicht erhalten werden kann.
Ein Beschickungsverhältnis der Monomere, die die jeweiligen Struktureinheiten bilden, wird derart eingestellt, dass wie vorstehend beschrieben 0,05 bis 15 Mol-%, stärker bevorzugt 0,10 bis 7,5 Mol-%, besonders bevorzugt 0,20 bis 5 Mol-%, der Trimesinsäure (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers), 4,5 bis 60 Mol-%, bevorzugt 6 bis 60 Mol-%, des Catechins (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers), üblicherweise 0,1 bis 30 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Mol-%, eines eine optisch aktive Gruppe enthaltenden Monomers (z.B. eines optisch aktiven Diols, einer optisch aktiven Dicarbonsäure, eines optisch aktiven Monools oder einer optisch aktiven Monocarbonsäure in dem betreffenden Polyester enthalten sind. Was die anderen wahlweisen Komponenten–Dicarbonsäure (ein die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer), Diol (ein die Diol-Struktureinheit bildendes Monomer) und Hydroxycarbonsäure (ein die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer)–betrifft, wird ein geeignetes Beschickungsverhältnis derart festgelegt, dass:

➀ das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Monool-, Diol- und Catechin-Struktureinheiten enthalten sind, und die Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Monocarbonsäure-, Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten enthalten sind, im Bereich von 0,90 bis 1,20, bevorzugt 0,95 bis 1,10, besonders bevorzugt 1,00 bis 1,05, liegt;
➁ der Anteil der Trimesinsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten der Monocarbonsäure, Dicarbonsäure und Trimesinsäure üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, bevorzugt 1,0 bis 15 Mol-%, besonders bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%, liegt;
➂ der Anteil der Catechin-Struktureinheiten an den gesamten Catechin, Monool- und Diol-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 30 bis 100 Mol-%, bevorzugt 40 bis 100 Mol-%, liegt;
➃ der Anteil der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 0 bis 60 Mol-%, bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, besonders bevorzugt 0 bis 40 Mol-%, liegt.

Die Polymerisationsbedingungen unterliegen keinen besonderen Einschränkungen, sondern umfassen üblicherweise eine Temperatur von 150°C bis 350°C, bevorzugt 200°C bis 300°C, und eine Reaktionszeit von 30 Minuten oder mehr, bevorzugt 1 bis 20 Stunden. Zur Beschleunigung der Polymerisationsreaktion können Amine wie 1-Methylimidazol und 4-Dimethylaminopyridin sowie metallische Salze von Metallen wie Alkalimetallen, Fe, Mn, Ti, Co, Sb, und Sn, jeweils allein oder in Kombination, verwendet werden. Für den Zweck der Verringerung der Färbung des Polyesters können verschiedene Antioxidantien verwendet werden. Des weiteren kann das Molekulargewicht des Polyesters wie bei der gewöhnlichen Kondensationsreaktion, beispielsweise durch Steuern der Polymerisationszeit, auf einfache Weise eingestellt werden.
Das Molekulargewicht des flüssigkristallinen Polyesters liegt üblicherweise im Bereich von 0,04 bis 0,4 dl/g, bevorzugt 0,06 bis 0,3 dl/g, besonders bevorzugt 0,1 bis 0,25 dl/g, bezogen auf die inhärente Viskosität, wie in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethan-Lösungsmittel (Gewichtsverhältnis: 60/40) bei 30°C bestimmt. Falls die inhärente Viskosität weniger als 0,05 dl/g beträgt, ist die Festigkeit des aus dem Polyester gebildeten Films niedrig und falls sie mehr als 0,4 dl/g beträgt, ist die Viskosität bei der Bildung des Flüssigkristalls mit einer sich daraus ergebenden Verschlechterung der Orientierbarkeit und Erhöhung der für die Orientierung erforderlichen Zeit hoch. So sind beide Fälle nicht wünschenswert.
Bei der Herstellung eines flüssigkristallinen Polyesters zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung gemäß dem Lösungspolymerisationsverfahren werden beispielsweise vorbestimmte Mengen der Trimesinsäure (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers), einer Dicarbonsäure (eines die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers) und einer Hydroxycarbonsäure (eines die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildenden Monomers) der Einwirkung eines Chlorierungsmittel wie Thionylchlorid zur Umwandlung in Halogenidverbindungen unterzogen. Dann werden ein Catechin und ein Diol, die in einem Lösungsmittel in Gegenwart eines Säureakzeptors wie Pyridin gelöst sind, tropfenweise zugegeben, und es wird gestattet, dass die Reaktion bei Raumtemperatur oder unter Erhitzen stattfindet, wodurch ein gewünschter Polyester leicht erhalten werden kann. Das Beschickungsverhältnis der Monomere ist das gleiche wie bei dem vorstehend erwähnten Schmelzpolymerisationsverfahren. Das heißt, es ist festgelegt, dass 0,05 bis 15 Mol-%, bevorzugt 0,10 bis 7,5 Mol-%, besonders bevorzugt 0,20 bis 5 Mol-%, eines Trimesinsäurederivats (eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers), 4,5 bis 60 Mol-%, bevorzugt 6 bis 60 Mol-%, eines Catechins (eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers), und üblicherweise 0,1 bis 30 Mol-%, bevorzugt 0,5 bis 20 Mol-%, eines eine optisch aktive Gruppe enthaltenden Monomers (z.B. eines optisch aktiven Diols, eines optisch aktiven Dicarbonsäurehalogenids, eines optisch aktiven Monocarbonsäurehalogenids oder eines optisch aktiven Monools) in dem Polyester enthalten sind. Was die anderen wahlweisen Komponenten–Dicarbonsäure (ein die Dicarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer), Diol (ein die Diol-Struktureinheit bildendes Monomer) und Hydroxycarbonsäure (ein die Hydroxycarbonsäure-Struktureinheit bildendes Monomer) – betrifft, wird ihr Beschickungsverhältnis derart festgelegt, dass:

➃ das Verhältnis der Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Monool-, Diol- und Catechin-Struktureinheiten enthalten sind, und die Gesamtanzahl der funktionellen Gruppen, die in den Monocarbonsäure-, Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten enthalten sind, im Bereich von 0,90 bis 1,20, bevorzugt 0,95 bis 1,10, besonders bevorzugt 1,00 bis 1,05, liegt;
➃ der Anteil der Trimesinsäure-Struktureinheiten an den gesamten Monocarbonsäure-, Dicarbonsäure- und Trimesinsäure-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-%, bevorzugt 1,0 bis 15 Mol-%, besonders bevorzugt 2,0 bis 10 Mol-%, liegt;
➃ der Anteil der Catechin-Struktureinheiten an den gesamten Catechin-, Monool- und Diol-Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 30 bis 100 Mol-%, bevorzugt 40 bis 100 Mol-%, liegt; und
➃ der Anteil der Hydroxycarbonsäure-Struktureinheiten an den gesamten Struktureinheiten üblicherweise im Bereich von 0 bis 60 Mol-%, bevorzugt 0 bis 50 Mol-%, besonders bevorzugt 0 bis 40 Mol-%, liegt.

Das bei der Lösungspolymerisation zu verwendende Lösungsmittel unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Als Beispiele werden Halogenlösungsmittel wie o-Dichlorbenzol, Dichlorethan und Tetrachlorethan, polare Lösungsmittel wie Dimethylsulfoxid (DMSO), Dimethylformamid (DMF) und N-Methylpyrrolidon (NMP), und Etherlösungsmittel wie Tetrahydrofuran (THF) und Dioxan erwähnt. Der Säureakzeptor unterliegt ebenfalls keinen besonderen Einschränkungen; Beispiele davon umfassen Triethylamin und Tripropylamin.
Die Reaktionsbedingungen für die Lösungspolymerisation unterliegen keinen besonderen Einschränkungen, sondern umfassen eine Temperatur von üblicherweise 50°C bis 200°C, bevorzugt 60°C bis 150°C, und eine Reaktionszeit von üblicherweise nicht weniger als 1 Stunde, bevorzugt 2 bis 10 Stunden.
Der so hergestellte flüssigkristalline Polyester weist selbst eine gleichmäßige verdrillte nematische Orientierung der Monodomäne im Flüssigkristallzustand auf, wobei der Orientierungszustand leicht fixiert werden kann. Falls notwendig, kann eine vorstehend beschriebene, optisch aktive niedrig- oder hochmolekulare Verbindung in den verdrillten nematischen, flüssigkristallinen Polyester zur Verwendung als verdrillte nematische flüssigkristalline Zusammensetzung inkorporiert werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist, spezifischer gesagt, das vorstehend beschriebene flüssigkristalline Material:

➃ ein nematischer flüssigkristalliner Polyester;
➃ eine Zusammensetzung, die einen nematischen flüssigkristallinen Polyester und eine optisch aktive niedrigmolekulare Verbindung umfasst;
➃ eine Zusammensetzung, die einen nematischen flüssigkristallinen Polyester und eine optisch aktive hochmolekulare Verbindung umfasst; oder
➃ ein verdrillter nematischer flüssigkristalliner Polyester mit einer optisch aktiven Gruppe in dessen Hauptkette.

Das flüssigkristalline Material wird einem Bildbildungsverfahren unterzogen, das nachstehend beschrieben wird. In dem Flüssigkristallzustand bildet das flüssigkristalline Material eine verdrillte nematische Orientierung. Wenn das flüssigkristalline Material mit einer willkürlichen Kühlgeschwindigkeit in dem Flüssigkristallzustand gekühlt wird, tritt im Wesentlichen kein Phasenübergang zu einer Kristallphase auf. In dem Flüssigkristallzustand weist das bei der vorliegenden Erfindung verwendete, flüssigkristalline Material eine nematische oder verdrillte nematische Orientierung der Monodomäne auf, wobei der orientierte Zustand leicht durch Kühlen fixiert werden kann. Beim stabilen Fixieren einer (verdrillten) nematischen Phase bei Betrachtung vom Standpunkt der Kristallphasenreihen tritt, falls eine Kristallphase in einer niedrigeren Temperaturzone als der (verdrillten) nematischen Phase vorhanden ist, unvermeidlich ein Durchgang durch die Kris tallphase zum Zeitpunkt des Kühlens für das Fixieren mit einer daraus folgenden Zerstörung der einmal gebildeten (verdrillten) nematischen Orientierung auf. Die bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren, flüssigkristallinen Polyester, insbesondere ein nematischer flüssigkristalliner Polyester, eine Zusammensetzung, die einen nematischen flüssigkristallinen Polyester und eine optisch aktive niedrig- oder hochmolekulare Verbindung umfasst, und ein verdrillter nematischer flüssigkristalliner Polyester, der eine optisch aktive Gruppe in seiner Hauptkette umfasst, weisen grundsätzlich eine (verdrillte) nematische Phase der Monodomäne in dem Flüssigkristallzustand auf und nehmen bei einer Temperatur von nicht mehr als der Flüssigkristallübergangstemperatur einen glasartigen Zustand an. Deshalb kann die molekulare Orientierung im Flüssigkristallzustand, d.h. die (verdrillte) nematische Orientierung, wie sie durch Kühlen auf eine Temperatur unterhalb der Flüssigkristallübergangstemperatur (Glasübergangspunkt) erreicht wurde, beibehalten werden.
Durch die Verwendung dieses Merkmals ist es möglich, einen neuartigen optischen Film herzustellen.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass der optische Film unter Verwendung eines Orientierungssubstrats und verschiedener Verfahren gebildet wird, die nachstehend beschrieben werden.
Es ist bevorzugt, dass das Orientierungssubstrat eine Anisotropie innerhalb der Oberfläche aufweist. Beispiele sind Kunststofffilmsubstrate, die aus Kunststoffen wie Polyimiden, Polyimidamiden, Polyamiden, Polyetherimiden, Polyetherketonen, Polyketonsulfiden, Polyethersulfonen, Polysulfonen, Polyphenylensulfiden, Polyphenylenoxiden, Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, Polycarbonaten, Polyarylaten, Acrylharzen, Polyvinylalkoholen und phonemischen Harzen gebildet sind, wobei die Kunststofffilmsubstrate geriebene Oberflächen aufweisen, die Glas- oder Kunststoffsubstrate jeweils einen geriebenen Polyimidfilm oder Polyvinylalkoholfilm aufweisen und die Glassubstrate wie Alkaliglas, Borsilicatglas und Flintglas eine geätzte Oberfläche in der Form von Schlitzen aufweisen, gebildet sind.
Der erfindungsgemäße optische Film wird durch gleichmäßiges Aufbringen des flüssigkristallinen Polyesters auf das vorstehend angegebene beispielhafte Orientierungssubstrat, gefolgt von der gleichmäßigen Orientierung und dem anschlie ßenden Fixieren der sich ergebenden Orientierung erhalten. Das Aufbringen des flüssigkristallinen Polyesters auf das Orientierungssubstrat kann in dem Zustand einer Lösung des Polyesters in einem beliebigen der verschiedenen Lösungsmittel oder in einem geschmolzenen Zustand des Polyesters durchgeführt werden. Angesichts des Herstellungsverfahrens ist es wünschenswert, dass der flüssigkristalline Polyester in dem Zustand einer Lösung auf das Orientierungssubstrat aufgebracht wird.
Die nachfolgende Beschreibung dieser Lösungsmittelaufbringung wird nun zur Verfügung gestellt.
Der flüssigkristalline Polyester wird in einem Lösungsmittel gelöst, um eine Lösung mit einer vorbestimmten Konzentration herzustellen. Da die Filmdicke (Dicke einer durch den flüssigkristallinen Polyester gebildeten Schicht) in der Phase der Aufbringung des Polyesters auf das Substrat bestimmt wird, ist es notwendig, dass die Konzentration der Lösung und die Dicke des sich ergebenden Films genau gesteuert werden.
Das bei der Herstellung der flüssigkristallinen Polymerlösung verwendbare Lösungsmittel unterscheidet sich in Abhängigkeit von beispielsweise dem Zusammensetzungsverhältnis des Polyesters, wird jedoch üblicherweise ausgewählt aus halogenierten Kohlenwasserstoffen wie Chloroform, Dichlormethan, Tetrachlorkohlenstoff Dichlorethan, Tetrachlorethan, Trichlorethylen, Tetrachlorethylen, Chlorbenzol und o-Dichlorbenzol, Phenolen wie Phenol und para-Chlorphenol, aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol, Toluol, Xylol, Methoxybenzol und 1,2-Dimethoxybenzol, Aceton, Ethylacetat, tert.-Butylalkohol, Glycerin, Ethylenglycol, Triethylenglycol, Ethylenglycolmonomethylether, Diethylenglycoldimethylether, Ethylcellosolve, Butylcellosolve, 2-Pyrrolidon, N-Methyl-2-pyrrolidon, Pyridin, Triethylamin, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid, Acetonitril, Butyronitril und Schwefelkohlenstoff sowie gemischten Lösungsmitteln davon, z.B. gemischten Lösungsmitteln halogenierter Kohlenwasserstoffe und Phenole.
Die Konzentration der Lösung unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Löslichkeit des verwendeten flüssigkristallinen Polyesters und der Dicke eines gewünschten optischen Films, liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 3 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 30 Gew.-%.
Die Lösung des so hergestellten, flüssigkristallinen Polyesters auf eine gewünschte Konzentration unter Verwendung eines beliebigen der vorstehend angegebenen Lösungsmittel wird dann auf das vorstehend beschriebene Orientierungssubstrat aufgebracht. Als Beschichtungsverfahren kann beispielsweise das Spinbeschichtungsverfahren, das Walzenauftragsverfahren, das Schmelzbeschichtungsverfahren, das Druckverfahren, das Eintauch-/Hochziehverfahren oder das Gießlackierverfahren verwendet werden.
Nach dem Aufbingen der Lösung wird das Lösungsmittel entfernt, was das Bilden einer Schicht des flüssigkristallinen Polyesters mit einer gleichmäßigen Dicke auf dem Orientierungssubstrat gestattet. Das Entfernen des Lösungsmittels unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, sofern das verwendete Verfahren das wesentliche Entfernen des verwendeten Lösungsmittels ohne das Fließen oder Tropfen der flüssigkristallinen Polyesterschicht gestattet. Üblicherweise wird das Lösungsmittel durch Trocknen bei Raumtemperatur, Trocknen in einem Trocknungsofen oder Sprühen von warmer oder heißer Luft entfernt.
Nach dem Trocknen wird eine Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 50°C bis 300°C, bevorzugt 100°C bis 260°C durchgeführt, was es gestattet, dass der flüssigkristalline Polyester in dem Flüssigkristallzustand orientiert wird. Die Wärmebehandlungszeit unterscheidet sich in Abhängigkeit von beispielsweise dem Zusammensetzungsverhältnis des verwendeten flüssigkristallinen Polyesters, liegt jedoch üblicherweise im Bereich von 10 Sekunden bis 120 Minuten, bevorzugt 30 Sekunden bis 60 Minuten. Wenn die Wärmebehandlungszeit kürzer als 10 Sekunden ist, kann es sein, dass es unmöglich ist, eine zufriedenstellende gleichmäßige Orientierung in dem Flüssigkristallzustand zu erhalten. Eine längere Wärmebehandlungszeit als 120 Minuten kann zu einer Verschlechterung der Produktivität führen.
So sind diese beiden Wärmebehandlungszeiten außerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs nicht so wünschenswert.
Auf die vorstehend angegebene Weise kann der flüssigkristalline Polyester gleichmäßig über die gesamte Oberfläche des Orientierungssubstrats in dem Flüssigkristallzustand orientiert werden.
Bei dem vorstehend angegebenen Wärmebehandlungsverfahren kann ein Magnet- oder elektrisches Feld verwendet werden, um eine gleichmäßige Orientierung des flüssigkristallinen Polyesters zu erzielen.
Durch anschließendes Kühlen auf eine Temperatur von nicht mehr als dem Flüssigkristallübergangspunkt des Polyesters kann die so gebildete gleichmäßige Orientierung durch die Wärmebehandlung fixiert werden, ohne die Gleichmäßigkeit der Orientierung überhaupt zu beeinträchtigen.
Die Temperatur des Kühlens unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, wenn sie nur unterhalb des Flüssigkristallübergangspunkts des Polyesters liegt. Beispielsweise ist es durch Kühlen bei einer Temperatur von 10°C unterhalb des Flüssigkristallübergangspunkts möglich, eine gleichmäßige Orientierung zu fixieren. Die Durchführung des Kühlens unterliegt ebenfalls keinen besonderen Einschränkungen. Die Orientierung wird durch einen bloßen Übergang von der erhitzten Atmosphäre bei dem Wärmebehandlungsverfahren in eine Atmosphäre mit einer Temperatur unterhalb des Flüssigkristallübergangspunkts von beispielsweise Raumtemperatur fixiert. Um die Produktionseffizienz zu verbessern, kann ein Zwangskühlen wie eine Luftkühlung oder Wasserkühlung oder eine langsame Kühlung gebildet werden.
Der optische Film der vorliegenden Erfindung kann mittels des folgenden Verfahrens durchgeführt werden.
Folgendes wird als Verwendungsart des optischen Films angegeben.

➀ Das Orientierungssubstrat wird von dem optischen Film abgeschält und der Film wird allein verwendet.
➁ Der optische Film auf dem Orientierungssubstrat wird so wie er ist verwendet.
➂ Der optische Film wird von dem Orientierungssubstrat getrennt, wird dann auf ein anderes Substrat, das sich von dem Orientierungssubstrat unterscheidet, laminiert und wird als Laminat verwendet.

Wenn der optische Film allein verwendet wird, kann der Film allein mittels beispielsweise eines Verfahrens erhalten werden, bei dem das Orientierungssubstrat mechanisch unter Verwendung einer Walze oder dergleichen an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und dem optischen Film abgeschält wird, eines Verfahrens, bei dem das Orientierungssubstrat mit dem optischen Film darauf in ein Lösungsmittel getaucht wird, das für alle Strukturmaterialien ein schwaches Lösungsmittel ist, gefolgt von einem mechanischen Abtrennen, eines Verfahrens, das das Aufbringen einer Ultraschallwelle in einem schwachen Lösungsmittel umfasst, eines Verfahrens, bei dem eine Temperaturänderung durch Verwenden der Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Orientierungssubstrat und dem Film erzeugt wird, oder eines Verfahrens, bei dem das Orientierungssubstrat selbst oder ein darauf gebildeter Ausrichtungsfilm abgelöst wird. Da sich die Ablösbarkeit des Orientierungssubstrats in Abhängigkeit von dem Zusammensetzungsverhältnis des verwendeten, flüssigkristallinen Polyesters und der Haftung des Polyesters an dem Substrat unterscheidet, sollte ein Verfahren verwendet werden, das für das betreffende System am besten geeignet ist. Im Falle der Verwendung des optischen Films allein als optischem Element kann eine gewisse Dicke des Films unzureichend sein, damit der Film eine selbsttragende Eigenschaft aufweist. In einem solchen Fall ist es bevorzugt, um die Festigkeit und Zuverlässigkeit des optischen Films sicherzustellen, den optischen Film in einem fixierten Zustand unter Verwendung eines Klebemittels oder eines druckempfindlichen Klebemittels auf einem Substrat mit den gewünschten optischen Eigenschaften, beispielsweise einem Kunststoffsubstrat wie einem Polymethacrylat-, Polycarbonat-, Polyvinylalkohol-, Polyethersulfon-, Polysulfon-, Polyarylat-, Polyimidsubstrat, einem Substrat aus amorphem Polyolefin oder einem Triacetylcellulosesubstrat zu verwenden.
Nun wird der Fall beschrieben, in dem der optische Film wie auf dem Orientierungssubstrat gebildet verwendet wird. Wenn das Orientierungssubstrat transparent und optisch isotrop ist oder wenn es ein notwendiges Element für ein optisches Element ist, wenn es als optisches Element verwendet werden soll, kann der Film so wie er ist als optisches Element verwendet werden.
Des weiteren kann der optische Film, der durch Fixieren der Orientierung des flüssigkristallinen Polyesters auf dem Orientierungssubstrat gebildet wird, von dem Orientierungssubstrat abgelöst werden, dann auf ein anderes Substrat laminiert werden, das für eine gewünschte optische Anwendung geeigneter ist, und das sich ergebende Laminat kann dann verwendet werden. Beispielsweise kann ein solches Laminat, das aus dem optischen Film und einem anderen Substrat, das sich von dem Orientierungssubstrat unterscheidet, besteht, als optisches Element in eine TN-LCD inkorporiert werden. In diesem Zusammenhang kann das folgende Verfahren verwendet werden.
Ein Substrat (nachstehend als "zweites Substrat" bezeichnet), das für ein gewünschtes optisches Element geeignet ist, und der optische Film auf dem Orientierungssubstrat werden unter Verwendung von beispielsweise einem Klebemittel oder einem druckempfindlichen Klebemittel zusammen laminiert. Dann wird das Orientierungssubstrat an der Grenzfläche zwischen ihm und dem optischen Film abgeschält, wobei der Film dann auf das zweite Substrat übertragen wird, um das gewünschte optische Element zu ergeben.
Das bei der Übertragung verwendete zweite Substrat ist nicht besonders beschränkt, soweit es eine gemäßigte Ebenheit besitzt.
Jedoch wird ein Glassubstrat oder ein transparenter Kunststofffilm mit einer optischen Isotropie bevorzugt. Als Beispiele eines solchen Kunststofffilms werden Polymethylmethacrylat-, Polystyrol-, Polycarbonat-, Polyethersulfon-, Polyphenylensulfid-, Polyarylatfilme, Filme aus amorphem Polyolefin, Triacetylcellulose- und Epoxyharzfilme erwähnt. Vor allem sind Polymethylmethacrylat-, Polycarbonat-, Polyarylat-, Polyethersulfon- und Triacetylcellulosefilme bevorzugt. Selbst ein optisch anisotroper Film kann als zweites Substrat verwendet werden, falls er ein notwendiges Element für ein gewünschtes optisches Element ist. Als Beispiele der optisch anisotropen Filme werden Retardationsfilme und polarisierende Filme erwähnt, die durch Recken von Kunststofffilmen wie Polycarbonat- und Polystyrolfilmen erhalten werden.
Das Klebemittel oder das druckempfindliche Klebemittel zur Verwendung beim Laminieren des optischen Films auf das zweite Substrat ist vorzugsweise von optischer Qualität. Beispielsweise können Klebemittel oder druckempfindliche Klebemittel auf Acryl-, Epoxy-, Ethylen-/Vinylacetat-Copolymer-, Kautschuk- oder Urethanbasis oder diejenigen auf der Basis von Mischungen davon verwendet werden. Es können alle Klebemittel der wärmehärtenden, photohärtbaren und elektronenstrahlhärbaren Art verwendet werden, solange sie optisch isotrop sind.
Die Übertragung des optischen Films auf das zweite Substrat, das für ein gewünschtes optisches Element geeignet ist, kann durch Abschälen des Orientierungssubstrats an der Grenzfläche zwischen ihm und dem optischen Film nach dem Verbinden des zweiten Substrats mit dem Film erfolgen. Wie vorstehend erwähnt, kann der Vorgang des Substratabschälens mittels eines beliebigen mechanischen Verfahrens unter Verwendung einer Walze oder dergleichen, eines Verfahrens, das die Anwendung einer Ultraschallwelle in einem schwachen Lösungsmittel umfasst, eines Verfahrens, bei dem eine Temperaturänderung durch Verwendung des Unterschieds des Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Orientierungssubstrats und dem optischen Film erzeugt wird, und eines Verfahrens, bei dem das Orientierungssubstrat selbst oder ein darauf gebildeter Ausrichtungsfilm abgelöst wird, durchgeführt werden.
Die Trennbarkeit des Orientierungssubstrats unterscheidet sich in Abhängigkeit von beispielsweise dem Zusammensetzungsverhältnis des verwendeten flüssigkristallinen Polyesters und der Haftung des Polyesters an dem Orientierungssubstrat, so dass ein Verfahren verwendet werden sollte, das für das betreffende System am besten geeignet ist.
Auf dem optischen Film kann eine Schutzschicht wie ein transparenter Kunststofffilm für den Zweck des Oberflächenschutzes vorgesehen werden, was die Festigkeit verbessert und die Umweltzuverlässigkeit erhöht.
Der optische Film kann mit einem anderen optischen Element wie einer polarisierenden Platte oder einem Retardationsfilm kombiniert werden.
Als charakteristische optische Parameter des optischen Films werden die Filmdicke, der Zwischenfilmschichtretardationswert und der Verdrillwinkel erwähnt. Diese optischen Parameter unterscheiden sich in Abhängigkeit davon, für welchen Zweck der Film verwendet werden soll. Die Filmdicke liegt jedoch im Bereich von 1 bis 20 μm, bevorzugt 0,2 bis 10 μm, besonders bevorzugt 0,3 bis 5 μm.
Der Zwischenfilmschichtretardationswert liegt für ein monochromatisches Licht von 550 nm üblicherweise im Bereich von 10 bis 4.000 nm, bevorzugt 20 bis 3.500 nm, besonders bevorzugt 30 bis 3.500 nm. Der Zwischenfilmschichtretardationswert wie hier verwendet bedeutet das Produkt der Zwischenfilmoberflächendoppelbrechung und der Filmdicke.
Des weiteren liegt der Verdrillwinkel üblicherweise im Bereich von 0° bis 7.200° (äquivalent zu 20 Drehungen), vorzugsweise 0° bis 5.400° (äquivalent zu 15 Dre hungen), besonders bevorzugt 0° bis 3.600° (äquivalent zu 10 Drehungen). Bei dem optischen Film ändert sich die Richtung der Direktoren in dem Flüssigkristall, der den optischen Film bildet, aufeinanderfolgend in der Richtung der Filmdicke. Deshalb wird der Verdrillwinkel wie hier verwendet in Verbindung mit dem optischen Film als direktorengedrehter Winkel zwischen einer Seite zur entgegengesetzten Seite des Films definiert.
Der erfindungsgemäße optische Film ist nicht nur mit Bezug auf die Orientierbarkeit überlegen, sondern wird auch in seiner Flüssigkristallorientierung in der Glasphase leicht fixiert und ist mit Bezug auf die Flüssigkristallorientierungsbeibehaltungsfähigkeit überlegen. Deshalb ist der optische Film bei verschiedenen optischen Elementen anwendbar, für die eine Hochtemperaturhaltbarkeit erforderlich ist, wie für einen Retardationsfilm, einen den Blickwinkel verbessernden Film, einen Farbkompensationsfilm, einen optischen Rotatorfilm und eine cholesterische polarisierende Platte erforderlich ist. So ist sein industrieller Nutzen sehr groß.
Beispiele
Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen, es liegt jedoch auf der Hand, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Bei den folgenden Beispielen wurden folgende Analyseverfahren verwendet:

(1) Bestimmung der Zusammensetzung eines flüssigkristallinen Polyesters Ein flüssigkristalliner Polyester wird in deuterisiertem Chloroform oder deuterisierter Trifluoressigsäure gelöst, und seine Zusammensetzung wird unter Verwendung von ¹H-NMR von 400 MHz (JNM-GX400, einem Produkt der Japan Electron Optics Laboratory Co., Ltd.) bestimmt.
(2) Bestimmung einer inhärenten Viskosität Bestimmt in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungsmittel (60/40 Gewichtsverhältnis) bei 30°C unter Verwendung eines Ubbelohde-Viskosimeters.
(3) Bestimmung einer Flüssigkristallphasenreihe Bestimmt mittels Messung unter Verwendung eines DSC (Perkin Elmer DSC-7) und Beobachtung unter Verwendung eines optischen Mikroskops (ein polarisierendes Mikroskop BH2, ein Produkt der Olympus Optical Co., Ltd.).
(4) Messung eines Brechungsindex Gemessen unter Verwendung eines Abbeschen Refraktometers (Type-4, ein Produkt der Atago Co., Ltd.).
(5) Polarisationsanalyse mit einem Ellipsometer DVA-36VWLD (ein Produkt der Misoshiri Optical Industry Co., Ltd.).
(6) Bestimmen der Filmdicke Bestimmt unter Verwendung eines Oberflächentexturanalysesystems Dektak 3030ST (ein Produkt von SLOAN) sowie unter Verwendung eines Verfahrens, bei dem die Filmdicke aus der Störwellenmessung (ein Spektrometer für ultraviolettes, sichtbares Licht und Licht im nahen Infrarotbereich V-570, ein Produkt der Nippon Bunko Co., Ltd.) und Brechungsindexdaten bestimmt wird.

Beispiel 1
100 mMol p-Acetoxybenzoesäure, 85 mMol Terephthalsäure, 10 mMol Trimesinsäure, 50 mMol Methylhydrochinondiacetat und 50 mMol Catechindiacetat wurden unter Erhitzen bei 280°C 8 Stunden in einem Strom von Stickstoff gerührt, um einen Polyester herzustellen. Die inhärente Viskosität η_inh des Polyesters betrug 0,200 (dl/g). Als Ergebnis der DSC-Messung und der Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass der Tg 98°C mit einer gebildeten Glasphase betrug und dass eine nematische Phase bei einer Temperatur von mehr als dem Tg aufgewiesen wurde. Es wurde eine 15 gew.-%ige Lösung des Polyesters in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungs mittel (60/40 Gewichtsverhältnis) hergestellt, wobei die Lösung dann mittels eines Spinbeschichtungsverfahrens auf eine Glasplatte mit einem geriebenen Polyimidfilm aufgebracht wurde. Die so beschichtete Glasplatte wurde dann auf einer Heizplatte 1 Stunde bei 70°C getrocknet, anschließend in einem sauberen Ofen 30 Minuten bei 200°C wärmebehandelt, dann aus dem Ofen genommen und natürlich abkühlen gelassen. Es wurde festgestellt, dass der sich ergebende Polyesterfilm eine Dicke von 4,2 μm, eine Doppelbrechung Δn von 0,19 mittels einer Brechungsindexmessung und eine Retardation von 800 nm hatte. Der auf dem Glassubstrat gebildete, flüssigkristalline Polyesterfilm war transparent, und mittels Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass eine nematische Phase fixiert war.
Als nächstes wurde der folgende Test durchgeführt, um die Orientierungsbeibehaltungsleistung zu prüfen. Eine Polyvinylbutyralplatte wurde auf den auf dem Glassubstrat gebildeten Polyesterfilm aufgebracht, dann wurde eine Glasplatte darauf gelegt. Diese Probe wurde bei 80°C unter verringertem Druck 30 Minuten gehalten. Danach wurden der Druck und die Temperatur zurück auf Atmosphärendruck und Raumtemperatur gebracht.
Anschließend wurde die Probe bei 118°C, wobei die Temperatur 20°C höher als der Tg ist, und unter einem Druck von 8 kgf/cm² 30 Minuten gehalten. Danach wurden der Druck und die Temperatur zurück auf Atmosphärendruck und Raumtemperatur gebracht. Als Ergebnis der visuellen Beobachtung und der Beobachtung mit einem Polarisierungsmikroskop, wobei die Probe zwischen polarisierenden Platten gehalten wurde, stellte sich heraus, dass der Orientierungszustand vor dem Test ohne irgendeine Fehlordnung der Orientierung beibehalten wurde.
Vergleichsbeispiel 1
Unter Verwendung von 100 mMol p-Acetoxybenzoesäure, 100 mMol Terephthalsäure, 50 mMol Methylhydrochinondiacetat und 50 mMol Catechindiacetat wurde ein Polyester auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die inhärente Viskosität η_inh des so hergestellten Polyesters betrug 0,202 (dl/g). Als Ergebnis der DSC-Messung und der Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass der Tg 95°C mit einer gebildeten Glasphase betrug und dass eine nematische Phase bei einer Temperatur von mehr als dem Tg vorlag. Unter Verwendung dieses Polyesters wurde ein Film auf dem Glassubstrat auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gebildet. Der so gebildete, flüssigkristalline Polyesterfilm hatte eine Dicke von 4,1 μm, eine Doppelbrechung Δn von 0,20 und einen Retardationswert von 820 nm. Der auf dem Glassubstrat gebildete, flüssigkristalline Polyesterfilm war transparent, und mittels Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass eine nematische Phase fixiert war. Der Film wurde dann mit Bezug auf seine Orientierungsbeibehaltungsleistung geprüft. Ein Orientierungsbeibehaltungstest wurde unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt. Danach wurde die so gebildete Probe zwischen zwei polarisierenden Platten gehalten und einer visuellen Beobachtung unterzogen, wobei gefunden wurde, dass die Orientierung ungeordnet war, was eine schlechte Orientierungsbeibehaltungsleistung anzeigt.
Beispiele 2 bis 5
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die flüssigkristallinen Polyester der Beispiele 2 bis 5 hergestellt und Filme wurden daraus gebildet, die dann einem Orientierungsbeibehaltungstest unterzogen wurden. Die Eigenschaften der so hergestellten Polyester, die Bedingungen für den Orientierungsbeibehaltungsleistungstest und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben, aus der ersichtlich ist, dass alle Polyester ein Fixieren einer nematischen Phase gestatten und eine Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit wie in Beispiel 1 besitzen.
Vergleichsbeispiele 2 bis 5
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden die flüssigkristallinen Polyester der Vergleichsbeispiele 2 bis 5 hergestellt, und Filme wurden daraus gebildet, die dann einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen wurden. Die Eigenschaften der Polyester, die Bedingungen für den Orientierungsbeibehaltungsleistungstest und die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 2 gezeigt, aus der ersichtlich ist, dass alle Polyester das Fixieren einer nematischen Phase gestatten, jedoch eine schlechte Orientierungsbeibehaltungsleistung aufweisen.
Beispiel 6
100 mMol p-Acetoxybenzoesäure, 88 mMol Terephthalsäure, 8 mMol Trimesinsäure, 50 mMol Methylhydrochinondiacetat und 50 mMol Catechindiacetat wurden 10 Stunden unter Erhitzen auf 275°C in einem Strom von Stickstoff gerührt, um einen Polyester herzustellen. Die inhärente Viskosität η_inh des Polyesters betrug 0,181 dl/g. Als Ergebnis der DSC-Messung und der Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, wie in Tabelle 8 gezeigt, dass der Tg 110°C mit gebildeter Glasphase betrug und dass eine nematische Phase bei einer Temperatur von mehr als dem Tg aufgewiesen wurde.
Der Polyester wurde mit einem in Tabelle 9 gezeigten, optisch aktiven Polyester mit einem Gewichtsverhältnis von 95 : 5 schmelzgemischt, um eine Zusammensetzung zu ergeben. Danach wurde eine Lösung, die 15 Gew.-% der Zusammensetzung in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungsmittel (60/40 Gewichtsverhältnis) enthielt, hergestellt. Die so hergestellte Lösung wurde dann mittels eines Spinbeschichtungsverfahrens auf eine Glasplatte mit einem geriebenen Polyimidfilm aufgebracht.
Nach dem anschließenden Trocknen auf einer Heizplatte von 70°C während 1 Stunde wurde die so beschichtete Glasplatte in einem sauberen Ofen bei 210°C 30 Minuten wärmebehandelt, dann aus dem Ofen genommen und natürlich abkühlen gelassen, um einen Polyesterfilm 1 zu ergeben, wobei gefunden wurde, dass dieser eine Dicke von 3,8 um hatte. Des weiteren stellte sich als Ergebnis des Messens eines Brechungsindex und eines Verdrillwinkels heraus, dass der Film 1 eine Doppelbrechung Δn von 0,20, einen Retardationswert von 760 nm und einen Verdrillwinkel von 240° aufwies. Der auf dem Glassubstrat gebildete Film 1 war transparent, und mittels Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass eine verdrillte nematische Phase fixiert war.
Orientierungsbeibehaltungsleistungstest
Zunächst wurde eine Polyvinylbutyralplatte auf den Film 1 gelegt, der auf dem Glassubstrat durch einen geriebenen Polyimidfilm gebildet wurde, und eine Glasplatte wurde darauf gelegt, um eine Probe zu ergeben. Die Probe wurde bei 80°C unter einem verringerten Druck 30 Minuten gehalten. Danach wurden der Druck und die Temperatur auf Atmosphärendruck und Raumtemperatur zurück gebracht. Anschließend wurde die Probe unter einem Druck von 8 kgf/cm² und bei einer Temperatur von 130°C, die 20°C höher als der Tg ist, 30 Minuten gehalten, dann wurden der Druck und die Temperatur zurück auf Atmosphärendruck und Raumtemperatur gebracht. Die Probe wurde dann zwischen polarisierenden Platten gehalten und einer visuellen Beobachtung und einer Beobachtung unter Verwen dung des Polarisierungsmikroskops unterzogen, wobei gefunden wurde, dass der Orientierungszustand vor dem Test ohne irgendeine Fehlordnung der Orientierung beibehalten wurde.
Bewertung der optischen Charakteristiken des Films 1
Der auf dem Glassubstrat durch einen geriebenen Polyimidfilm gebildete Film wurde auf die folgende Weise mit Bezug auf seine Farbkompensationswirkung für eine superverdrillte, nematische (nachstehend "STN") Flüssigkristallanzeige geprüft.
Gemäß der in 1 gezeigten Anordnung wurde die Glasplatte mit dem Film 1 auf ihrer oberen Oberfläche auf eine obere Oberfläche einer STN-Flüssigkristallzelle mit 1/100 Betriebszyklen unter Verwendung eines druckempfindlichen Klebemittels laminiert und eine polarisierende Platte wurde darauf laminiert, um eine laminierte Zelle zu ergeben.
Die Richtungen der oberen und unteren polarisierenden Platten, die Reiberichtungen des oberen und des unteren Elektrodensubstrats und eine molekulare Orientierungsrichtung des Films 1 sind wie in 2 gezeigt. Ein Verdrillwinkel der Flüssigkristallmoleküle in der Flüssigkristallzelle beträgt 90°C, der Winkel zwischen der Reiberichtung des oberen Elektrodensubstrats und der molekularen Orientierungsrichtung an der unteren Seite des Films 1 (der Seite, die mit dem geriebenen Polyimidfilm in Kontakt steht) beträgt 90°, der Winkel zwischen einer Polarisierungsachse der unteren polarisierenden Platte und der Reiberichtung des unteren Elektrodensubstrats beträgt etwa 40°C und ein molekularer Verdrillwinkel in dem Film 1 beträgt 240° in der Richtung entgegengesetzt zu den Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallzelle. Diese Flüssigkristallzelle ist schwarz, wenn daran keine Spannung angelegt ist, während sie weiß ist, wenn daran Spannung angelegt ist. Es konnte eine vollständige Schwarz-Weiß-Anzeige erzielt werden. Aufgrund der vorstehend angegebenen Ergebnisse wurde bewiesen, dass der Film 1 eine Farbkompensationswirkung aufwies.
Beispiel 7
Unter Verwendung von 50 mMol p-Acetoxycinnamonsäure, 85 mMol 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 10 mMol Trimesinsäure, 13 mMol of 3,5,3',5'-Tetramethyl- 4,4'-biphenol, 80 mMol 3-Chlorcatechindiacetat und 7 mMol (S)-3-Methyladipinsäure wurde ein Polyester auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt. Die Eigenschaften des so hergestellten Polyesters sind wie in Tabelle 8 angegeben. Die inhärente Viskosität η_inh des Polyesters betrug 0,140 dl/g, der Tg betrug 106°C mit gebildeter Glasphase und eine nematische Phase wurde bei einer Temperatur von mehr als dem Tg aufgewiesen.
Es wurde eine 17 gew.-%ige Lösung dieses Polyesters in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungsmittel (60140 Gewichtsverhältnis) hergestellt. Unter Verwendung dieser Lösung und unter den in Tabelle 9 gezeigten Bedingungen wurde ein Film 2 mit einer verdrillten nematischen Orientierung gebildet, die auf der Glasplatte durch einen geriebenen Polyimidfilm fixiert wurde.
Der Film 2 wurde dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen.
Als Ergebnis stellte sich heraus, dass der Orientierungszustand vor dem Test ohne irgendeine Fehlordnung der Orientierung beibehalten wurde.
Des weiteren wurde der Film 2 mit Bezug auf eine Farbkompensationswirkung für eine STN-Flüssigkristallanzeige auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 geprüft, und es wurde gefunden, dass eine vollständige Schwarz-Weiß-Anzeige erhalten wurde. So erwies sich, dass der Film 2 eine Farbkompensationswirkung aufwies.
Beispiele 8 bis 12
Die in Tabelle 8 gezeigten Polyester wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 oder 7 hergestellt, und Filme wurde unter deren Verwendung gebildet. Dann wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 oder 7 die Filme einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen und mit Bezug auf ihre Farbkompensationswirkung für eine STN-Flüssigkristallanzeige geprüft, wobei die Ergebnisse in Tabelle 9 angegeben sind.
Beispiel 13
Unter Verwendung von 100 mMol 6-Acetoxy-2-naphthoesäure, 40 mMol Isophthalsäure, 45 mMol Terephthalsäure, 10 mMol Trimesinsäure, 50 mMol Resor cinoldiacetat und 50 mMol 3-tert.-Butylcatechindiacetat wurde ein Polyester auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt. Die inhärente Viskosität η_inh des Polyesters betrug 0,140 dl/g, der Tg betrug 121°C mit gebildeter Glasphase und eine nematische Glasphase zeigte sich bei einer höheren Temperatur als dem Tg.
Dann wurden der so hergestellte Polyester und ein in Tabelle 4 angegebener Polyester mit einem Gewichtsverhältnis von 98 : 2 zusammen schmelzgemischt, um eine Zusammensetzung zu ergeben. Danach wurde eine 20 gew.-%ige Lösung der Zusammensetzung in Dimethylacetamid hergestellt. Die Lösung wurde dann mittels eines Gießlackierungsverfahrens auf ein Glassubstrat mit einem geriebenen Polyimidfilm aufgebracht. Nach dem anschließenden Trocknen auf einer Heizplatte bei 70°C während 1 Stunde wurde die so beschichtete und getrocknete Glasplatte in einem sauberen Ofen mit 220°C 30 Minuten wärmebehandelt und dann aus dem Ofen genommen und natürlich abkühlen gelassen, um einen Film 8 auf dem Glassubstrat über dem geriebenen Polyimidfilm zu ergeben. Die Dicke des Films betrug 4,9 μm. Als Ergebnis der Messung des Brechungsindex und des Verdrillwinkels stellte sich heraus, dass der Film eine Doppelbrechung Δn von 0,22, einen Retardationswert von 1.080 nm und einen Verdrillwinkel von 90°C aufwies. Der Film 8 war transparent, und als Ergebnis der Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass eine nematische Orientierung fixiert war.
Des weiteren stellte sich als Ergebnis eines anschließenden Orientierungsbeibehaltungsleistungstests, der auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 durchgeführt wurde, heraus, dass der Orientierungszustand vor dem Test ohne eine Fehlordung der Orientierung beibehalten wurde.
Dann wurden zwei polarisierende Platten jeweils oberhalb und unterhalb des Films 8 in der Form von parallelen und gekreuzten Nicols gelegt und die jeweiligen Transmissionsspektren wurden gemessen. Als Ergebnis betrug der Transmissionsgrad bei der parallelen Nicols-Anordnung fast 0 % über einen großen Bereich des Bereichs des sichtbaren Lichts, während der Film bei der gekreuzten Nicols-Anordnung einen Transmissionsgrad von etwa 80 % hatte (3). Aufgrund der vorstehend angegebenen Ergebnisse war der Film 8 als optischer Film mit Charakteristiken wie einem 90° optischen Rotator wirksam.
Beispiel 14
Unter Verwendung von 100 mMol p-Acetoxycinnamonsäure, 87 mMol Terephthalsäure, 10 mMol 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 2 mMol Trimesinsäure, 95 mMol 3-tert.-Butylcatechindiacetat und 5 mMol (S)-2-Methyl-1,4-butandiol wurde ein Polyester auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt. Der so hergestellte Polyester hatte eine inhärente Viskosität η_inh von 0,124, einen Tg von 95°C mit gebildeter Glasphase und wies eine verdrillte nematische Phase bei einer höheren Temperatur als dem Tg auf.
Eine 17 gew.-%ige Lösung des Polyesters in Dimethylformamid wurde hergestellt und dann unter den in Tabelle 10 angegebenen Bedingungen auf ein Glassubstrat mit einem geriebenen Polyimidfilm aufgebracht, um einen Film 9 mit einer fixierten verdrillten nematischen Orientierung zu bilden.
Der Film 9 wurde dann einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 unterzogen, wobei gefunden wurde, dass der Orientierungszustand vor dem Test ohne eine Fehlordnung der Orientierung beibehalten wurde.
Des weiteren wurde der Film 9 mit Bezug auf die Transmissionsspektren in den parallelen und gekreuzten Nicols-Anordnungen wie in Beispiel 13 gemessen. Als Ergebnis war der Film 9 als optischer Film mit Charakteristiken wie einem 90° optischen Rotator wirksam.
Beispiel 15
In Übereinstimmung mit den Beispielen 6 und 7 wurde ein in Tabelle 8 angegebener Polyester hergestellt und zu einem Film ausgebildet. Dann wurde der Film in Übereinstimmung mit den Beispielen 13 und 14 einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen und eine Prüfung wurde durchgeführt, ob der Film Charakteristiken als 90° optischer Rotator hatte. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben.
Vergleichsbeispiel 6
Unter Verwendung von 100 mMol p-Acetoxybenzoesäure, 100 mMol Terephthalsäure, 50 mMol Methylhydrochinondiacetat und 50 mMol Catechindiacetat wurde ein Polyester auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt. Der so hergestellte Polyester besaß eine inhärente Viskosität η_inh von 0,178 dl/g, einen Tg von 107°C mit gebildeter Glasphase und wies eine nematische Phase bei einer höheren Temperatur als dem Tg auf.
Der Polyester wurde mit einem in Tabelle 9 angegebenen, optisch aktiven Polyester mit einem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 schmelzgemischt, um eine Zusammensetzung zu ergeben. Dann wurde eine 15 gew.-%ige Lösung der Zusammensetzung in einem gemischten Phenol-/Tetrachlorethanlösungsmittel (Gewichtsverhältnis: 60/40) hergestellt und mittels eines Spinbeschichtungsverfahrens auf ein Glassubstrat mit einem geriebenen Polyimidfilm aufgebracht. Nach anschließendem Trocknen auf einer Heizplatte 1 Stunde bei 70°C wurde das so beschichtete und getrocknete Glassubstrat in einem sauberen Ofen 30 Minuten bei 210°C wärmebehandelt und dann aus dem Ofen genommen und natürlich kühlen gelassen, um einen Vergleichsfilm 1 zu ergeben. Die Dicke des Films betrug 3,7 μm. Als Ergebnis der Messung des Brechungsindex und des Verdrillwinkels stellte sich heraus, dass der Film eine Doppelbrechung Δn von 0,21, einen Retardationswert von 770 nm und einen Verdrillwinkel von 241° aufwies. Der auf dem Glassubstrat gebildete Vergleichsfilm 1 war transparent, und als Ergebnis der Beobachtung unter Verwendung des Polarisierungsmikroskops stellte sich heraus, dass eine nematische Phase fixiert war.
Der Vergleichsfilm 1 wurde einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 unterzogen, und es wurde gefunden, dass die Orientierung ungeordnet war und der Film keine Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit aufwies.
Vergleichsbeispiel 7
Ein in Tabelle 8 angegebener Polyester wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt und dann zu einem Vergleichsfilm 2 gebildet, wobei eine verdrillte nematische Phase auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 fixiert wurde. Der Vergleichsfilm 2 wurde einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 unterzogen, und es wurde gefunden, dass die Orientierung ungeordnet war und der Film keine Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit hatte.
Vergleichsbeispiel 8
Ein in Tabelle 8 gezeigter Polyester wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 hergestellt und dann mit einem in Tabelle 10 gezeigten, optisch aktiven Polyester mit einem Gewichtsverhältnis von 98 : 2 schmelzgemischt, um eine Zusammensetzung zu ergeben. Dann wurde eine 20 gew.-%ige Lösung der Zusammensetzung in Dimethylacetamid hergestellt. Unter Verwendung dieser Lösung und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 13 wurde ein Vergleichsfilm 3 mit einer fixierten, verdrillten nematischen Phase gebildet. Der Vergleichsfilm 3 wurde dann auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen, und es wurde gefunden, dass die Orientierung ungeordnet war und dass der Film keine Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit aufwies.
Vergleichsbeispiel 9
Ein in Tabelle 8 gezeigter Polyester wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 7 hergestellt. Dann wurde eine 17 gew.-%ige Lösung des Polyesters in Dimethylformamid hergestellt und auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 zu einem Vergleichsfilm 4 gebildet. Der Vergleichsfilm 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 einem Orientierungsbeibehaltungsleistungstest unterzogen, und es wurde gefunden, dass die Orientierung ungeordnet war und dass der Film keine Orientierungsbeibehaltungsfähigkeit aufwies.
Die Ergebnisse der Beispiele und Vergleichsbeispiele sind nachstehend in Tabellenform angegeben.
In den nachfolgenden Tabellen 1 bis 7 stellt die Zahl neben jeder Struktureinheit ein Molzusammensetzungsverhältnis dar.
Fixierung: Die Kennzeichnung
zeigt an, dass die Orientierung fixiert werden konnte.
Orientierungsbeibehaltungsleistungstest: Jeder Film wurde 30 Minuten bei einer Temperatur von 20°C höher als dem Tg und unter einem Druck von 8 kgf/cm² gehalten und dann durch Augenschein mit Bezug auf eine Fehlordnung in seiner Orientierung untersucht.
Orientierungsbeibehaltungsleitung:

... die Orientierung wurde beibehalten
X ... die Orientierung war ungeordnet

In den nachfolgenden Tabellen 8 bis 17 stellt die Zahl neben jeder Struktureinheit ein Molzusammensetzungsverhältnis dar.
In der Phasenreihe, I: isotrope Phase, N: nematische Phase, N^*: verdrillte nematische Phase, g: Glasphase
Bei der Farbkompensationswirkung, gibt die Kennzeichnung
an, dass die gleiche Wirkung erhalten wurde.
Bei dem optischen Drehvermögen gibt die Kennzeichnung
an, dass der getestete Film wirksam war.
Der Orientierungsbeibehaltungsleistungstest wurde bei einer Temperatur von 20°C höher als dem Tg und unter einem Druck von 8 kgf/cm² 30 Minuten durchgeführt. Danach wurde der Film visuell mit Bezug auf jede Störung seiner Orientierung geprüft.

die Orientierung wurde beibehalten.
X: die Orientierung war ungeordnet

Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Schnitt durch eine Flüssigkristallzelle, die bei einem Arbeitsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei die Schichten eines druckempfindlichen Klebemittels weggelassen wurden, wobei die Schichten zum Laminieren der Bestandteilsschichten verwendet wurden.
3 zeigt eine Beziehung der Achsen von Materialien, die die Flüssigkristallzelle bilden.
3 zeigt die Transmissionsspektren unter parallelen und gekreuzten Nicols in Beispiel 8 der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine obere polarisierende Platte, das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Farbkompensator (optischer Film und Substrat), das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Flüssigkristallzelle und das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine untere polarisierende Platte. In 2 bezeichnet das Bezugszeichen 5 eine Polarisierungsachsenrichtung der unteren polarisierenden Platte, das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Reiberichtung eines unteren Elektrodensubstrats in der Flüssigkristallzelle, das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Reiberichtung eines oberen Elektrodensubstrats in der Flüssigkristallzelle, das Bezugszeichen 8 bezeichnet eine molekulare Orientierungsrichtung an der Unterseite des optischen Films, das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine molekulare Orientierungsrichtung an der Oberseite des optischen Films, das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Polarisierungsachsenrichtung der oberen polarisierenden Platte, das Bezugszeichen 11 bezeichnet einen Verdrillwinkel des Flüssigkristallmoleküls in der Flüssigkristallzelle, das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein molekulares Verdrillen in dem optischen Film, das Bezugszeichen 13 bezeichnet einen Winkel zwischen 7 und 8 und das Bezugszeichen 14 bezeichnet einen Winkel zwischen 5 und 6.

Claims

Flüssigkristallines Material, das einen flüssigkristallinen Polyester mit den folgenden Struktureinheiten (A) und (B) als wesentliche Struktureinheiten umfasst und das bei einer höheren Temperatur als dem Flüssigkristallübergangspunkt des Polyesters einen flüssigkristallinen Zustand und bei einer niedrigeren Temperatur als dem Flüssigkristallübergangspunkt des Polyesters einen glasartigen Zustand annimmt und eine Grenzviskosität η von 0,04 bis 0,4 dl/g, bestimmt in einem gemischten Lösungsmittel aus Phenol/Tetrachlorethan (Gewichtsverhältnis 60 : 40) bei 30°C, aufweist:
worin jedes X, die gleich oder voneinander verschieden sein können, O oder C=O bedeutet, jedes Y, die gleich oder voneinander verschieden sein können, F, Cl, Br oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und n 0 oder 1 ist.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, das im Wesentlichen keine optisch aktive Komponente enthält.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, das eine optisch aktive Gruppe im Molekül des flüssigkristallinen Polyesters enthält.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1 oder 3, das den flüssigkristallinen Polyester und eine optisch aktive Verbindung umfasst.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 1, das durch Schmelzpolymerisation von 0,05 bis 15 Mol-% eines die Struktureinheit (A) bildenden Monomers und 5 bis 60 Mol-% eines die Struktureinheit (B) bildenden Monomers herstellbar ist.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 5, wobei die Schmelzpolymerisation auch mindestens eines von einem eine Dicarbonsäurestruktureinheit bildenden Monomer, einem eine Diolstruktureinheit bildenden Monomer und einem eine Hydroxycarbonsäurestruktureinheit bildenden Monomer einschließt.
Flüssigkristallines Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, das mindestens (a) und (b) der folgenden Struktureinheiten umfasst: (a) eine von Trimesinsäure abgeleitete Einheit, die eine typische für die Struktureinheit (A) ist; (b) eine von Catechol abgeleitete Einheit, die eine typische für die Struktureinheit (B) ist; (c) eine von einer Dicarbonsäure abgeleitete Einheit (nachstehend als Dicarbonsäureeinheit bezeichnet); (d) eine von einem anderen Diol als Catecholen abgeleitete Einheit (nachstehend als Diolstruktureinheit bezeichnet); oder (e) eine von einer Hydroxycarbonsäure abgeleitete Einheit, die eine Carboxylgruppe und eine Hydroxylgruppe in einer Struktureinheit aufweist (nachstehend als Hydroxycarbonsäureeinheit bezeichnet).
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, bei dem die Polyesterstruktur vom Typ [(a) + (b) + (c)], vom Typ [(a) + (b) + (c) + (d)], vom Typ [(a) + (b) + (c) + (e)] oder vom Typ [(a) + (b) + (c) + (d) + (e)] ist.
Flüssigkristallines Material nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Struktureinheit (A) von 1,3,5-Benzoltricarbonsäure, 1,2,4-Benzoltricarbonsäure oder 1,3,5-Trihydroxybenzol abgeleitet ist.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, das durch Schmelzpolymerisation herstellbar ist, wobei das Verhältnis der Gesamtzahl der funktionellen Gruppen, die in den Diol- und Catecholstruktureinheiten enthalten sind, zur Gesamtzahl der funktionellen Gruppen, die in den Dicarbonsäure- und Trimesinsäurestruktureinheiten enthalten sind, im Bereich von 0,95 bis 1,10 liegt.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, das durch Schmelzpolymerisation herstellbar ist, wobei der Anteil der Trimesinsäurestruktureinheiten in den Gesamtstruktureinheiten aus Dicarbonsäure und Trimesinsäure im Bereich von 0,5 bis 30 Mol-% liegt.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, das durch Schmelzpolymerisation herstellbar ist, wobei der Anteil der Catecholstruktureinheiten in den gesamten Catechol- und Diolstruktureinheiten im Bereich von 30 bis 100 Mol-% liegt.
Flüssigkristallines Material nach Anspruch 7, das durch Schmelzpolymerisation herstellbar ist, wobei der Anteil der Hydroxycarbonsäurestruktureinheiten in den gesamten Struktureinheiten im Bereich von 0 bis 60 Mol-% liegt.
Optischer Film, der aus einem flüssigkristallinen Material nach einem der vorstehenden Ansprüche herstellbar ist.
Flüssigkristallanzeige, die einen Film nach Anspruch 14 umfasst.