JP2002226857A

JP2002226857A - 重合性液晶組成物及び光学素子

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Publication number: JP2002226857A
Application number: JP2001021552A
Authority: JP
Inventors: Shiyoutaku Ri; 承澤李; Naoki Koo; 直紀小尾
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: JP4873205B2

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な液晶性を示し、また、重合後のリタデ
ーション及び透明性に優れたものが得られる重合性液晶
組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）一般式（１）Ｐ−Ｓ１−Ａ−Ｓ２−Ｍ（１）（Ｐは重合性官能基を表し、Ａは芳香環、脂環、複素環
及び縮合環からなる群から選ばれる環を表し、Ｍは芳香
環、脂環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる同
一又は異なる２〜１６個の環を有するメソゲン部を表
す。Ｓ１は、−（ＣＨ₂）_w−、−（ＣＨ₂）_wＯ−、−
（ＣＨ₂）_wＣ（＝Ｏ）Ｏ− 、又は−（ＣＨ₂）_wＯＣ
（＝Ｏ）−（ｖは、１〜２０の整数を表わす。）からな
る群から選ばれる連結鎖を表わし、Ｓ２は、−Ｃ（＝
Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｏ−Ｃ
（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−又は
−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−（ｎは、２〜１５の
整数を表わす。）で表わされる連結鎖を表わす。）で表
される、１分子中に１つの重合性官能基を有する重合性
液晶化合物を含有する重合性液晶組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位相差板、偏光
板、偏光プリズム、導波路、圧電素子、非線形光学素
子、各種光フィルター、コレステリック液晶相等の選択
反射を利用した液晶顔料、液晶−樹脂複合ディスプレ
ー、ホログラフィック液晶ディスプレー、高分子安定化
液晶（強誘電性液晶、反強誘電性液晶）ディスプレー、
光ファイバー等の被覆剤などとして有用な重合性液晶組
成物及び該液晶組成物が重合した高分子に関する。

【０００２】

【従来の技術】重合性官能基を有する液晶化合物（以
下、重合性液晶化合物という。）又はこのような化合物
を含有する重合性液晶組成物を、液晶状態で配向させた
後、その状態で紫外線等の活性エネルギー線を照射する
と、液晶分子の配向状態構造を固定化した高分子を作製
することができる。このようにして得られた高分子は、
屈折率、誘電率、磁化率、弾性率、熱膨張率等の物理的
性質の異方性を有していることから、例えば、位相差
板、偏光板、偏光プリズム、導波路、圧電素子、非線形
光学素子、各種光フィルター、コレステリック液晶相等
の選択反射を利用した顔料、光ファイバー等の被覆剤と
して応用可能である。

【０００３】このような用途に用いる重合性液晶組成物
として、特開平８−３１１１号公報には、１分子中に
（メタ）アクリル基を１個有する重合性化合物を含有す
る重合性液晶組成物を提供した。該公報に開示した重合
性液晶組成物は、室温で液晶性を示すという特徴を有す
るものの、重合後のリタデーションの低下、透明性や機
械的強度が不十分であるという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】よって、本発明が解決
しようとする課題は、良好な液晶性を示し、また、重合
後のリタデーション及び透明性に優れたものが得られる
重合性液晶組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、重合性液
晶組成物の化学構造と物性との相関について鋭意検討し
た結果、重合性官能基が、特定の構造を有する連結鎖Ｓ
1を介して環Ａと結合し、さらに、環Ａが、特定の構造
を有する連結鎖Ｓ2を介してメソゲン部Ｍと結合してい
る下記一般式（１）で表される化合物を含有する組成物
を提供することにより、上記課題を解決できることを見
出し、本発明を完成するに至った。従って、本発明は、
（Ａ）一般式（１）Ｐ−Ｓ１−Ａ−Ｓ２−Ｍ（１）（Ｐは重合性官能基を表し、Ａは芳香環、脂環、複素環
及び縮合環からなる群から選ばれる環を表し、Ｍは芳香
環、脂環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる同
一又は異なる２〜１６個の環を有するメソゲン部を表
す。Ｓ１は、−（ＣＨ₂）_w−、−（ＣＨ₂）_wＯ−、−
（ＣＨ₂）_wＣ（＝Ｏ）Ｏ− 、及び−（ＣＨ₂）_wＯＣ
（＝Ｏ）−（ｖは、１〜２０の整数を表わす。）からな
る群から選ばれる連結鎖を表わし、Ｓ２は、−Ｃ（＝
Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｏ−Ｃ
（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−及び
−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−（ｎは、２〜１５の
整数を表わす。）で表わされる連結鎖を表わす。）で表
される、１分子中に１つの重合性官能基を有する重合性
液晶化合物を含有する重合性液晶組成物を提供する。

【０００６】また、本発明は上記問題を解決するため
に、（Ｂ）上記（Ａ）記載の重合性液晶組成物を用いた
光学素子を提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の重合性液晶組成物は、下
記一般式（１）で表される重合性液晶化合物を含有する
重合性液晶組成物である。

【０００８】Ｐ−Ｓ１−Ａ−Ｓ２−Ｍ（１）（Ｐは重合性官能基を表し、Ａは芳香環、脂環、複素環
及び縮合環からなる群から選ばれる環を表し、Ｍは芳香
環、脂環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる同
一又は異なる２〜１６個の環を有するメソゲン部を表
す。Ｓ１は主鎖が炭素、酸素、珪素及び硫黄から選ばれ
るすくなくとも１種の原子１〜１８個で構成される連結
鎖を表し、Ｓ２は主鎖が炭素、酸素、珪素及び硫黄から
選ばれる少なくとも１種の原子５〜１８個で構成される
連結鎖を表す。）

【０００９】一般式（１）において、重合性官能基Ｐ
は、重合性を有する官能基であれば、特に制限がない
が、具体的には、例えば、アクリロイルオキシ基、メタ
クリロイルオキシ基、ＣｌＣＨ＝ＣＨＣ（＝Ｏ）Ｏ−、
アクリルアミド基、メタクリルアミド基、ＣｌＣＨ＝Ｃ
ＨＣ（＝Ｏ）ＮＨ−、ビニル基、ＣＨ₂＝ＣＣｌ− 、Ｃ
ＨＣｌ＝ＣＨ−、エポキシ基、エチニル基、メルカプト
基、ビニルオキシ基、マレイミド基等が挙げられる。中
でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ
基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、ビニルオキ
シ基、マレイミド基が好ましく、アクリロイルオキシ
基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、ビニルオキ
シ基、マレイミド基が特に好ましい。

【００１０】一般式（１）において、Ｓ１は、主鎖が炭
素、酸素、珪素及び硫黄から選ばれる少なくとも１種の
原子で構成される連結鎖を表す。連結鎖Ｓ１を構成する
原子数は、１〜２０が好ましく、１〜１８が特に好まし
い。連結鎖としては、アルキル鎖、アルキレン鎖、アル
ケニレン鎖、アルキニレン鎖、オキシアルキレン鎖、オ
キシアルキレノイル鎖等が挙げられる。また、これらの
連結鎖中には、エーテル結合、チオエーテル結合、エス
テル結合、アミド結合、イミン結合、二重結合、三重結
合等の結合を有していてもよい。

【００１１】具体的には、−（ＣＨ₂）_w−、−（Ｃ
Ｈ₂）_wＯ−、−（ＣＨ₂）_wＣ（＝Ｏ）Ｏ−、及び−（Ｃ
Ｈ₂）_wＯＣ（＝Ｏ）− （ｖは、１〜２０の整数を表わ
す。）からなる群から選ばれる連結鎖が好ましく、−
（ＣＨ₂）_wＯ−が特に好ましい。

【００１２】一般式（１）において、Ｓ２は、主鎖が炭
素、酸素、珪素及び硫黄から選ばれる少なくとも１種の
原子で構成される連結鎖を表す。連結鎖は、直鎖状もし
くは分岐状の柔軟性を有するものが好ましく、連結鎖Ｓ
２を構成する原子数は、５〜２０が好ましく、５〜１８
が特に好ましい。連結鎖としては、アルキレン鎖、アル
ケニレン鎖、アルキニレン鎖、オキシアルキレン鎖、オ
キシアルキレノイル鎖が挙げられ、中でもアルキレン鎖
を有するものが好ましい。また、これらの連結鎖中に
は、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、
アミド結合、イミン結合、二重結合、三重結合等の結合
を有していてもよい。

【００１３】具体的には、Ｓ２は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−
（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）
−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、又は−Ｏ
（ＣＨ₂）_m−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−（ｎは、２〜１５の整数
を表わす。）で表わされる連結鎖が好ましく、−Ｃ（＝
Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−又は−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｏ−
Ｃ（＝Ｏ）−が特に好ましい。

【００１４】一般式（１）において、Ａは、芳香環、脂
環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる環を表わ
す。例えば、シクロペンタン環、フラン環、ピロール
環、チオフェン環、チアゾール環、チアジアゾール環、
ベンゼン環、シクロヘキサン環（シクロヘキサン環を構
成する１個のＣＨ₂基又はこの環を構成する隣接してい
ない２個以上のＣＨ₂基は、−Ｏ−又は−Ｓ−により置
き換えられていても良い。）、シクロヘキセン環、ピリ
ジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピ
ペラジン環、ナフタレン環、テトラリン環、デカリン
環、などが挙げられる。中でも、ベンゼン環、シクロヘ
キサン環が好ましい。

【００１５】具体的には、例えば、１，４−フェニレン
環、１，４−シクロヘキシレン環（シクロヘキシレン環
を構成する１個のＣＨ₂基又はこの環を構成する隣接し
ていない２個以上のＣＨ₂基は、−Ｏ−又は−Ｓ−によ
り置き換えられていても良い）１，３−ジオキサン−
２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジ
ン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジイル、ピペ
リジン−２，５−ジイル、ピペリジン−１，４−ジイ
ル、ピペラジン−２，５−ジイル、１，４−シクロへキ
シレン、１，４−シクロヘキセニレン、ナフタレン−
２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイ
ル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６
−ジイル及び１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレ
ンから選ばれる環がより好ましい。

【００１６】また環Ａは、さらに、ハロゲン基、シアノ
基、水酸基、アルキル基、アルコキシ基及びアルカノイ
ル基からなる群から選ばれる、少なくとも１つ以上の置
換基で置換されていても良い。具体的には、ハロゲン基
としては、フッ素原子、臭素原子、塩素原子が好まし
く、フッ素原子と塩素原子が特に好ましい。アルキル基
としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−
ブチル基が好ましく、メチル基とエチル基が特に好まし
い。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、
プロポキシ基、ブトキシ基が好ましい。また、アルカノ
イル基は、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基が
好ましい。

【００１７】一般式（１）において、Ｍは、芳香環、脂
環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる同一又は
異なる少なくとも２個以上の環を有するメソゲン部を表
す。メソゲン部の構造に特に制限はないが、環を２〜１
６個有するものが好ましく、２〜８個の環を有するもの
がより好ましく、２〜４個の環を持つものがもっとも好
ましい。環を構成する原子の数は特に限定されず、環を
構成できる３以上であれば構わないが、中でも３〜１０
の範囲がより好ましい。

【００１８】原子数が３〜５個である環としては、例え
ば、シクロプロパン、オキシラン、シクロブタン、シク
ロペンタン、シクロペンタノン、テトラヒドロフラン、
ジオキソラン−２−オン、フラン、ピロール、ピロリ
ン、ピロリジン、オキサゾール、イソオキサゾール、チ
オフェン、チアゾール、イソチアゾール、チアジアゾー
ル、イミダゾール、イミダゾリン、イミダゾリジン、ピ
ラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、１，２，３−ト
リアゾール、１，２，４−トリアゾール、テトラゾー
ル、などが挙げられる。

【００１９】原子数が６個の環としては、例えば、ベン
ゼン、ピリジン、ピラジン、ピリダジン、ピリミジン、
１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン、テ
トラジン、ジヒドロオキサジン、シクロヘキサン、シク
ロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘキサノン、
ピペリジン、ピペラジン、テトラヒドロピラン、ジオキ
サン、テトラヒドロチオピラン、ジチアン、オキサチア
ン、ジオキサボリナンなどが挙げられる。

【００２０】原子数が７以上の環としては、例えば、ナ
フタレン、ジオキサナフタレン、テトラリン、キノリ
ン、クマリン、キノキサリン、デカリン、インダン、ベ
ンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、フェナンスレ
ン、ジヒドロフェナンスレン、パーヒドロフェナンスレ
ン、ジオキサパーヒドロフェナンスレン、フルオレン、
フルオレノン、シクロヘプタン、シクロヘプタトリエン
オン、コレステンなどが挙げられる。

【００２１】メソゲン部Ｍを構成する環としては、これ
らの他にも、橋かけした環としてビシクロ（２，２，
２）オクタンやビシクロ（２，２，２）オクテンなどが
挙げられる。また、スピロ結合を有する環としては、例
えば、１，５−ジオキサスピロ（５，５）ウンデカンや
１，５−ジチアスピロ（５，５）ウンデカン、などが挙
げられる。

【００２２】具体的には、一般式（１）のメソゲン部Ｍ
は、下記一般式（２）で表わされるような構造単位を一
つ又は複数有するものが好ましい。

【００２３】Ｅ−（Ｙ１−Ｆ）n−Ｙ２−Ｇ（２）

【００２４】上記一般式（２）において、Ｅ、Ｆ及びＧ
は、おのおの独立的に、１，４−フェニレン、１，４−
シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、ナフ
タレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−２，
６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン
−２，６−ジイル、１，４−ビシクロ［２．２．２］オ
クチレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリ
ジン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５−ジイル、ピ
リダジン−３，６−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイ
ルを表わす。Ｅの部位が、上記一般式（１）で表される
式中の連結鎖Ｓ２を介して環Ａと結合する。

【００２５】また、Ｅ，Ｆ，Ｇのいずれかの部位がハロ
ゲン基、シアノ基、水酸基、アルキル基、アルコキシ
基、アルカノイル基からなる群から選ばれる少なくとも
１つ以上の置換基で置換されていても良く、好ましい。

【００２６】ハロゲン基としては、フッ素原子、臭素原
子、塩素原子が好ましく、フッ素原子と塩素原子が特に
好ましい。アルキル基としては、メチル基、エチル基、
ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基が好ましく、メチル基と
エチル基が特に好ましい。アルコキシ基としては、メト
キシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が好ま
しい。アルカノイル基としては、アセチル基、プロピオ
ニル基、ブチリル基が好ましい。

【００２７】また、これらの置換基は、炭素、酸素、珪
素及び硫黄から選ばれる少なくとも１種の原子１〜３０
で構成される直鎖状もしくは分岐状の鎖で、メソゲン部
のＥ，Ｆ，Ｇのいずれかの部位と連結していても構わな
い。これらの連結鎖としては、具体的には、アルキル
鎖、アルキレン鎖、アルケニレン鎖、アルキニレン鎖、
オキシアルキレン鎖、オキシアルキレノイル鎖等が挙げ
られる。また、これらの連結鎖中には、エーテル結合、
チオエーテル結合、エステル結合、アミド結合、イミン
結合、二重結合、三重結合等の結合を有していてもよ
い。

【００２８】上記一般式（２）において、Ｙ１及びＹ２
は、おのおの独立的に、単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−Ｃ
Ｈ₂Ｏ− 、−ＯＣＨ₂− 、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ
（＝Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝Ｃ
Ｆ−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ− 、 −
ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ₂ＣＨ₂−、
−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝
Ｏ）Ｏ−又は−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表わし、
nは、０〜３の整数を表わす。また、Ｙ１及びＦが複数
ある場合、それぞれのＹ１とＦは、同じであっても、異
なっていても良い。

【００２９】中でも、Ｅ、Ｆ及びＧが１，４−フェニレ
ンであり、Ｙ１又はＹ２が−Ｃ≡Ｃ−であり、かつ他方
のＹ１又はＹ２が単結合、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、又は−Ｏ
Ｃ（＝Ｏ）−である構造単位が好ましい。

【００３０】一般式（２）で表わされるような構造単位
としては、例えば、以下の式で表わされるような構造単
位を挙げることができる。

【００３１】

【化１】

【００３２】

【化２】

【００３３】

【化３】

【００３４】

【化４】

【００３５】

【化５】

【００３６】

【化６】

【００３７】

【化７】

【００３８】

【化８】

【００３９】

【化９】

【００４０】

【化１０】

【００４１】

【化１１】

【００４２】

【化１２】

【００４３】

【化１３】

【００４４】

【化１４】

【００４５】

【化１５】

【００４６】

【化１６】

【００４７】

【化１７】

【００４８】

【化１８】

【００４９】

【化１９】

【００５０】

【化２０】

【００５１】

【化２１】

【００５２】

【化２２】

【００５３】

【化２３】

【００５４】

【化２４】

【００５５】

【化２５】

【００５６】

【化２６】

【００５７】

【化２７】

【００５８】

【化２８】

【００５９】

【化２９】

【００６０】

【化３０】

【００６１】

【化３１】

【００６２】

【化３２】

【００６３】

【化３３】

【００６４】（式（１）〜（４４６）中の芳香環、脂
環、複素環及び縮合環は、シアノ基、ハロゲン原子、炭
素原子数１〜７のアルキル基、アルコキシ基及びアルカ
ノイル基からなる群から選ばれる一つ以上の置換基で置
換されていても良い。）

【００６５】具体的には、本発明で使用される重合性液
晶化合物としては、一般式（１）で表わされる重合性液
晶化合物の中でも、下記一般式（４）及び（５）、

【化３４】

【００６６】

【化３５】

【００６７】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表
わし、Ｙ３は、単結合、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝
Ｏ）Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ₂ＣＨ₂−からなる群か
ら選ばれる連結基を表わし、Ｒは、水酸基、シアノ基、
ハロゲン基、炭素原子数１〜７のアルキル基、アルコキ
シ基又はアルカノイル基を表わし、ｑは、１〜２０の整
数を表わし、ｍは、２〜１５の整数を表わし、ｐは、０
又は１の整数を表わす。また、１，４−シクロへキシレ
ン基及び１，４−フェニレン基は、各々独立的に、シア
ノ基、ハロゲン原子、炭素原子数１〜７のアルキル基、
アルコキシ基及びアルカノイル基からなる群から選ばれ
る一つ以上の置換基で置換されていても良い。）で表わ
される重合性液晶化合物、

【００６８】下記一般式（６）、（７）及び（８）、

【化３６】

【００６９】

【化３７】

【００７０】

【化３８】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表わし、Ｙ３及
びＹ４は、おのおの独立的に、単結合、−ＯＣ（＝Ｏ）
−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ₂ＣＨ₂−
からなる群から選ばれる連結基を表わし、Ｒは、水酸
基、シアノ基、ハロゲン基、炭素原子数１〜７のアルキ
ル基、アルコキシ基又はアルカノイル基を表わし、ｑ
は、１〜２０の整数を表わし、ｍは、３〜１６の整数を
表わし、ｐは、０又は１の整数を表わす。また、１，４
−フェニレン基は、各々独立的に炭素原子数１〜７のア
ルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、又はシアノ
基、ハロゲン原子で一つ以上置換されていても良い。）
で表わされる重合性液晶化合物、下記一般式（９）及び
（１０）、

【００７１】

【化３９】

【００７２】

【化４０】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表わし、Ｒは、
水酸基、シアノ基、ハロゲン基、炭素原子数１〜７のア
ルキル基、アルコキシ基又はアルカノイル基を表わし、
ｑは、１〜２０の整数を表わし、ｍは、２〜１５の整数
を表わす。また、１，４−シクロへキシレン基及び１，
４−フェニレン基は、各々独立的に、シアノ基、ハロゲ
ン原子、炭素原子数１〜７のアルキル基、アルコキシ基
及びアルカノイル基からなる群から選ばれる一つ以上の
置換基で置換されていても良い。）で表わされる重合性
液晶化合物、一般式（１１）、（１２）、（１３）、
（１４）及び（１５）、

【００７３】

【化４１】

【００７４】

【化４２】

【００７５】

【化４３】

【００７６】

【化４４】

【００７７】

【化４５】

【００７８】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表
わし、Ｙ３、Ｙ４及びＹ５は、おのおの独立的に、単結
合、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｃ≡Ｃ−
及び−ＣＨ２ＣＨ２−からなる群から選ばれる連結基を
表わし、ｑは、１〜２０の整数を表わし、ｍは、３〜１
６の整数を表わし、環Ｊは、１，４−シクロヘキシレン
基、１，４−フェニレン基を表わし、Ｒは、水酸基、シ
アノ基、ハロゲン基、炭素原子数１〜７のアルキル基、
アルコキシ基又はアルカノイル基を表わし、ｐ及びｓ
は、おのおの独立的に、０又は１を表わす。また、１，
４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基は、各
々独立的に、シアノ基、ハロゲン原子、炭素原子数１〜
７のアルキル基、アルコキシ基及びアルカノイル基から
なる群から選ばれる一つ以上の置換基で置換されていて
も良い。）で表わされる重合性液晶化合物が特に好まし
い。

【００７９】本発明の化合物の好ましい例として、（メ
タ）アクリレート化合物を挙げてきたが、反応性基とし
てエポキシ基を有する化合物も好ましい。そのような化
合物としては、例えば、以下の一般式（１６）及び（１
７）で表わされる化合物を挙げることができる。

【００８０】

【化４６】

【００８１】

【化４７】

【００８２】（式中、Ｙ３、Ｙ４及びＹ５は、おのおの
独立的に、単結合、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ
−、−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ２ＣＨ２−からなる群から選
ばれる連結基を表わし、ｑは、１〜２０の整数を表わ
し、ｍは、２〜１５の整数を表わし、ｎは、３〜１６の
整数を表わし、環Ｊは、１，４−シクロヘキシレン基、
１，４−フェニレン基を表わし、Ｒは水酸基、シアノ
基、ハロゲン基、炭素原子数１〜７のアルキル基、アル
コキシ基又はアルカノイル基を表わし、ｐ及びｓは、お
のおの独立的に、０又は１を表わす。また、１，４−シ
クロヘキシレン基及び１，４−フェニレン基は、おのお
の独立的に、シアノ基、ハロゲン原子、炭素原子数１〜
７のアルキル基、アルコキシ基及びアルカノイル基から
なる群から選ばれる一つ以上の置換基で置換されていて
も良い。）

【００８３】本発明の化合物の好ましい例として、反応
性基としてビニルオキシ基を有する化合物も好ましい。
そのような化合物としては、例えば、以下の一般式（１
８）及び（１９）で表わされる化合物を挙げることがで
きる。

【００８４】

【化４８】

【００８５】

【化４９】

【００８６】（式中、Ｙ３、Ｙ４及びＹ５は、おのおの
独立的に、単結合、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ
−、−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ２ＣＨ２−からなる群から選
ばれる連結基を表わし、ｑは、１〜２０の整数を表わ
し、ｍは、２〜１５の整数を表わし、環Ｊは、１，４−
シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基を表わし、
Ｒは、水酸基、シアノ基、ハロゲン基、炭素原子数１〜
７のアルキル基、アルコキシ基又はアルカノイル基を表
わし、ｐ及びｓは、おのおの独立的に、０又は１を表わ
す。また、１，４−シクロヘキシレン基及び１，４−フ
ェニレン基は、おのおの独立的に、シアノ基、ハロゲン
原子、炭素原子数１〜７のアルキル基、アルコキシ基及
びアルカノイル基からなる群から選ばれる一つ以上の置
換基で置換されていても良い。）

【００８７】本発明の化合物の好ましい例として、反応
性基としてマレイミド基を有する化合物も好ましい。そ
のような化合物としては、例えば、以下の一般式（２
０）及び（２１）で表わされる化合物を挙げることがで
きる。

【００８８】

【化５０】

【００８９】

【化５１】

【００９０】（式中、Ｙ３、Ｙ４及びＹ５は、おのおの
独立的に、単結合、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ
−、−Ｃ≡Ｃ−及び−ＣＨ２ＣＨ２−からなる群から選
ばれる連結基を表わし、ｑは、１〜２０の整数を表わ
し、ｍは、２〜１５の整数を表わし、環Ｊは、１，４−
シクロヘキシレン基、１，４−フェニレン基を表わし、
Ｒは、水酸基、シアノ基、ハロゲン基、炭素原子数１〜
７のアルキル基、アルコキシ基又はアルカノイル基を表
わし、ｐ及びｓは、おのおの独立的に、０又は１を表わ
す。また、１，４−シクロヘキシレン基及び１，４−フ
ェニレン基は、おのおの独立的に、シアノ基、ハロゲン
原子、炭素原子数１〜７のアルキル基、アルコキシ基及
びアルカノイル基からなる群から選ばれる一つ以上の置
換基で置換されていても良い。）

【００９１】本発明の液晶組成物は、光学素子の作製に
応用する場合には、室温で、典型的には２５℃において
液晶相を呈することが好ましい。

【００９２】本発明の液晶組成物は、通常この技術分野
で液晶相と認識される相を示す組成物であればよい。そ
のような組成物の中でも、液晶相として、ネマチック
相、スメクチックＡ相、（キラル）スメクチックＣ相、
コレステリック相を発現するものが好ましい。それらの
中でも、ネマチック相は良好な配向性を有するため、特
に好ましい。また、（キラル）スメクチックＣ相を示す
場合には、該（キラル）スメクチックＣ相の温度領域よ
り高い温度領域でスメクチックＡ相を、該スメクチック
Ａ相の温度領域より高い温度領域でネマチック相を、そ
れぞれ発現する液晶組成物は、良好な配向性を得られる
傾向にあるので好ましい。

【００９３】本発明の液晶組成物は、更に公知慣用の液
晶化合物を併用して用いることも出来る。中でも、一分
子中に１個の（メタ）アクリロイルオキシ基、（メタ）
アクリルアミド基、ビニル基、エポキシ基、エチニル
基、メルカプト基、ビニルオキシ基及びマレイミド基か
らなる群から選ばれる重合性官能基を有する液晶性化合
物が好ましい。このような重合性液晶化合物としては、
例えば、一般式（３）

【００９４】

【化５２】

【００９５】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表
わし、Ｍは芳香環、脂環、複素環及び縮合環からなる群
から選ばれる同一又は異なる２〜１６個の環を有するメ
ソゲン部を表し、Ｙ₃は、単結合、−Ｏ−、−ＯＣ（＝
Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝
Ｏ）Ｏ−からなる群から選ばれる連結基を表わし、Ｚ₁
は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、又は炭素原子
数１〜２０の炭化水素基を表わす。）で表される重合性
液晶化合物が挙げられ、好ましく用いられる。

【００９６】上記一般式（２）において、メソゲン部Ｍ
は、上記一般式（１）におけるメソゲン部Ｍと同様の構
造を示す。

【００９７】具体的には、例えば、下記一般式（２２）

【化５３】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表わし、ｒは、
０又は１の整数を表わし、６員環Ｋ、Ｌ、Ｍは、おのお
の独立的に、１，４−フェニレン基、ピリジン−２，５
−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ピラジン
−２，５−ジイル基、１，４−シクロヘキシレン基、１
つ又は隣接しない２つのＣＨ₂ 基が酸素又は硫黄原子で
置換された１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シク
ロヘキセニル基を表わし、これらの６員環Ｋ、Ｌ及びＭ
は、さらに、シアノ基、ハロゲン原子、炭素原子数１〜
７のアルキル基、アルコキシ基及びアルカノイル基から
なる群から選ばれる一つ以上の置換基で置換されていて
も良く、Ｙ₁及びＹ₂は、おのおの独立的に、単結合、−
ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−Ｃ（＝
Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＨ₂ＣＨ₂
ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−及び−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−
からなる群から選ばれる連結基を表わし、Ｙ₃は、単結
合、−Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−及び
−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−からなる群から選ばれる
連結基を表わし、Ｚ₁は、水素原子、ハロゲン原子、シ
アノ基、炭素原子数１〜２０の炭化水素基又は炭素原子
２〜２０のアルケニル基を表わす。）で表わされる液晶
性（メタ）アクリレートが好ましい。

【００９８】本発明の液晶組成物に含有させることがで
きる一般式（２２）で表わされる液晶性（メタ）アクリ
レート化合物としては、一般式（２３）、

【００９９】

【化５４】

【０１００】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表
わし、Ｒ₁は、炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わ
す。）で表わされる化合物や、一般式（２４）、

【０１０１】

【化５５】

【０１０２】（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表
わし、Ｒ₂は、炭素原子数１〜１０のアルキル基を表わ
す。）で表わされる化合物が好ましい。これらの一般式
（２３）で表わされる化合物や一般式（２４）で表わさ
れる化合物は、単独で用いても良いし、組み合わせて用
いても良い。組み合わせて用いる場合、一般式（２３）
と一般式（２４）で表わされる化合物の濃度を等しくす
ることが好ましい。また、その用いる量としては、９０
重量％以下が好ましく、８０重量％以下がさらに好まし
い。しかしながら、本発明の液晶組成物において使用す
ることができる化合物は、これらの化合物に限定される
ものではない。

【０１０３】一般式（２２）で表わされる化合物の具体
的なものとして、式（ａ-1）〜式（ａ-25）で表わされ
る化合物が挙げられる。なお、例示した式（ａ-1）〜式
（ａ-25）で表わされる化合物の構造式の下に、相転移
温度を示した。（式中、シクロヘキサン環はトランスシ
クロヘキサン環を表わす。また、数字は相転移温度を表
わし、Ｃは結晶相、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチッ
ク相、Ｉは等方性液体相をそれぞれ表わす。）

【０１０４】

【化５６】

【０１０５】

【化５７】

【０１０６】

【化５８】

【０１０７】

【化５９】

【０１０８】また、本発明の液晶組成物には、一般式
（２２）で表わされる（メタ）アクリレート化合物以外
にも、他の単官能（メタ）アクリレート化合物を含有さ
せることもできる。そのような化合物としては、例え
ば、以下の式（a-26）〜（a-35）で表わされる化合物が
挙げられる。しかしながら、本発明の液晶組成物におい
て使用することができる化合物はこれらに限定されるも
のではない。なお、例示した式（ａ-26）〜式（ａ-35）
で表わされる化合物の構造式の下に、相転移温度を示し
た。（式中、シクロヘキサン環は、トランスシクロヘキ
サン環を表わす。数字は相転移温度を表わし、Ｃは結晶
相、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等方
性液体相をそれぞれ表わす。）

【０１０９】

【化６０】

【０１１０】

【化６１】

【０１１１】また、本発明の液晶組成物には、上記に掲
げた化合物以外に、側鎖に液晶性骨格を有する（メタ）
アクリレート化合物を含有させることもできる。そのよ
うな化合物としては、例えば、以下の式（ａ-36）〜式
（ａ-45）で表わされる化合物を挙げることができる。
（式中、シクロヘキサン環は、トランスシクロヘキサン
環を表わす。数字は相転移温度を表わし、Ｃは結晶相、
Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等方性液
体相をそれぞれ表わす。）

【０１１２】

【化６２】

【０１１３】

【化６３】

【０１１４】さらに、本発明の液晶組成物には、上記に
挙げた化合物以外にも、本発明の液晶組成物に、他の液
晶性（メタ）アクリレート化合物を含有させることもで
きる。そのような化合物としては、例えば、以下の式
（ａ-46）〜式（ａ-61）で表わされる化合物を挙げるこ
とができる。

【０１１５】

【化６４】

【０１１６】

【化６５】（式中、Ｘ⁶及びＸ⁷は、おのおの独立的に、水素原子又
はメチル基を表わし、ｓ及びｔは、おのおの独立的に、
２〜１８の整数を表わす）。

【０１１７】また、本発明の液晶組成物には、重合性官
能基を有していない液晶化合物を用途に応じて添加する
こともできる。しかしながら、液晶組成物を用いて作製
する高分子の耐熱性を確保する観点から、その添加量は
８０重量％以下が好ましく、３０重量％以下がさらに好
ましく、１０重量％以下が特に好ましい。

【０１１８】また、本発明の液晶組成物には、重合性官
能基を有する化合物であって、液晶性を示さない化合物
を添加することもできる。このような化合物としては、
通常、この技術分野で高分子形成性モノマーあるいは高
分子形成性オリゴマーとして認識されるものであれば特
に制限なく使用することができる。

【０１１９】本発明の液晶組成物は、液晶相の温度領域
で活性エネルギー線を照射して、組成物中の重合性化合
物を重合させることを目的としている。従って、活性エ
ネルギー線照射工程における、望ましくない熱重合の誘
起を避け、均一性に優れた高分子を製造するために、本
発明の液晶組成物は、室温（典型的には２５℃）又は室
温付近で液晶性を示すものが好ましい。例えば、（キラ
ル）スメクチックＣ相において、本発明の液晶組成物に
活性エネルギー線を照射して、組成物中の重合性化合物
を重合させる場合、室温又は室温付近で（キラル）スメ
クチックＣ相を発現するものが好ましい。

【０１２０】また、本発明の液晶組成物には、液晶骨格
の螺旋構造を内部に有する高分子を得ることを目的とし
て、キラル（光学活性）化合物を添加することもでき
る。そのような目的で使用するキラル化合物は、それ自
体が液晶性を示す必要は無く、また、重合性官能基を有
していても、有していなくても良い。また、キラル化合
物の螺旋の向きは、重合体の使用用途によって適宜選択
することができる。

【０１２１】そのようなキラル化合物としては、例え
ば、キラル基としてコレステリル基を有するペラルゴン
酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、キラ
ル基として２−メチルブチル基を有するビーディーエイ
チ社（ＢＤＨ社；イギリス国）製の「ＣＢ−15」、「Ｃ
−15」、メルク社（ドイツ国）製の「Ｓ−１０８２」、
チッソ社製の「ＣＭ−19」、「ＣＭ−20」、「ＣＭ」；
キラル基として１−メチルヘプチル基を有するメルク社
製の「Ｓ−８１１」、チッソ社製の「ＣＭ−21」、「Ｃ
Ｍ−22」、などを挙げることができる。

【０１２２】キラル化合物を添加する場合の好ましい添
加量は、液晶組成物の用途によるが、重合して得られる
重合体の厚み（ｄ）を重合体中での螺旋ピッチ（Ｐ）で
除した値（ｄ／Ｐ）が０．１〜１００の範囲となる量が
好ましく、０．１〜２０の範囲となる量がさらに好まし
い。

【０１２３】更に本発明の液晶組成物には、その重合反
応性を向上させることを目的として、熱重合開始剤、光
重合開始剤等の重合開始剤を添加することもできる。熱
重合開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、ビス
アゾブチロニトリル等が挙げられる。また、光重合開始
剤としては、例えば、ベンゾインエーテル類、ベンゾフ
ェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類等が
挙げられる。熱重合開始剤あるいは光重合開始剤を添加
する場合の添加量は、液晶組成物に対して、１０重量％
以下が好ましく、５重量％以下が特に好ましく、０．５
〜１．５重量％の範囲が更に好ましい。

【０１２４】また、本発明の液晶組成物には、その保存
安定性を向上させるために、安定剤を添加することもで
きる。使用できる安定剤としては、例えば、ヒドロキノ
ン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチル
カテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニ
トロ化合物類、β−ナフチルアミン類、β−ナフトール
類等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、
液晶組成物に対して、１重量％以下が好ましく、０．５
重量％以下が特に好ましい。

【０１２５】以上のように、本発明の液晶組成物には、
一般式（１）、又は、（２）で表わされる液晶性（メ
タ）アクリレート以外に、重合性官能基を有する液晶化
合物、重合性官能基を有さない液晶化合物、液晶性を示
さない重合性化合物、重合開始剤、安定剤を適宜組み合
わせて添加してもよいが、少なくとも得られる液晶組成
物の液晶性が失われないよう、各成分の添加量を調整す
る必要がある。

【０１２６】また、本発明の液晶組成物を偏光フィルム
や配向膜の原料、又は印刷インキ及び塗料、保護膜等の
用途に利用する場合には、その目的に応じて、金属、金
属錯体、染料、顔料、色素、蛍光材料、燐光材料、界面
活性剤、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖、紫
外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹
脂、酸化チタンの如き金属酸化物、などを添加すること
もできる。

【０１２７】本発明の液晶化合物を含有する液晶組成物
は、重合させて重合体とすることによって、位相差板、
偏光板、偏光プリズム、導波路、圧電素子、非線形光学
素子、各種光フィルター、コレステリック液晶相等の選
択反射を利用した液晶顔料、液晶−樹脂複合ディスプレ
ー、ホログラフィック液晶ディスプレー、高分子安定化
液晶（強誘電性液晶、反強誘電性液晶）ディスプレー、
光ファイバー等の被覆剤などの各種の用途に応用するこ
とができる。中でも、本発明の液晶組成物を配向させた
状態において、重合させた重合体は、物理的性質に異方
性を有しており、有用である。このような重合体は、例
えば、本発明の重合性液晶組成物を、布等で表面をラビ
ング処理した基板、有機薄膜を形成した基板の表面を布
等でラビング処理した基板、あるいはＳｉＯ₂ を斜方蒸
着した配向膜を有する基板上に担持させるか、基板間に
挟持させた後、重合性化合物を重合させることによって
製造することができる。

【０１２８】重合性液晶組成物を基板上に担持させる際
の方法としては、例えば、スピンコーティング、ダイコ
ーティング、エクストルージョンコーティング、ロール
コーティング、ワイヤーバーコーティング、グラビアコ
ーティング、スプレーコーティング、ディッピング、プ
リント法、などが挙げられる。また、コーティングの
際、重合性液晶組成物に有機溶媒を添加することもでき
る。そのような目的で使用することができる有機溶媒と
しては、例えば、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、ト
ルエン、ヘキサン、メタノール、エタノール、ジメチル
ホルムアミド、塩化メチレン、イソプロパノール、アセ
トン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、セロソル
ブ類、などが挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で
用いることも、２種類以上を組み合わせて用いることも
でき、その蒸気圧と重合性液晶組成物の溶解性を考慮
し、適宜選択すれば良い。また、有機溶剤の添加量は、
コーティング材料の９０重量％以下が好ましい。９０重
量％以上になると、得られる膜厚が薄くなってしまう傾
向にあるので好ましくない。

【０１２９】添加した有機溶媒を揮発させる方法として
は、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥を用
いることができる。重合性液晶材料の塗布性をさらに向
上させるために、基板上にポリイミド薄膜等の中間層を
設ける方法、重合性液晶材料にレベリング剤を添加する
方法も有効である。特に、基板上にポリイミド薄膜等の
中間層を設ける方法は、重合性液晶材料を重合させて得
られる高分子と基板の密着性が良くない場合に、密着性
を向上させる手段としても有効である。

【０１３０】重合性液晶材料を基板間に挟持させる方法
としては、毛細管現象を利用した注入法が挙げられる。
基板間に形成された空間を減圧し、その後、重合性液晶
材料を注入する手段も有効である。

【０１３１】ラビング処理あるいはＳｉＯ₂ の斜方蒸着
以外の配向処理の方法として、液晶材料の流動配向を利
用する方法、電場又は磁場の利用する方法が挙げられ
る。これらの配向手段は、単独で用いることも、２種類
以上の方法を組み合わせて用いることもできる。

【０１３２】さらに、ラビングに代わる配向処理方法と
して、光配向法を用いることもできる。この方法は、例
えば、ポリビニルシンナメート等の分子内に光二量化反
応する官能基を有する有機薄膜、光で異性化する官能基
を有する有機薄膜又はポリイミド等の有機薄膜に、偏光
した光、好ましくは偏光した紫外線を照射することによ
って、配向膜を形成するものである。この光配向法に光
マスクを適用することにより、配向のパターン化が容易
に達成できるので、高分子内部の分子配向も精密に制御
することができる。

【０１３３】基板の形状としては、平板の他、曲面を有
するものであっても良い。基板を構成する材料は、有機
材料、無機材料を問わずに用いることができる。基板の
材料となる有機材料としては、例えば、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリア
ミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ塩
化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロト
リフルオロエチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、
トリアセチルセルロース、セルロース、ポリエーテルエ
ーテルケトン等が挙げられ、また、無機材料としては、
例えば、シリコン、ガラス、方解石等が挙げられる。

【０１３４】これらの基板を布等でラビングすることに
よって適当な配向性を得られない場合、公知の方法に従
ってポリイミド薄膜又はポリビニルアルコール薄膜等の
有機薄膜を基板表面に形成し、これを布等でラビングし
ても良い。また、通常のツイステッド・ネマチック（Ｔ
Ｎ）素子又はスーパー・ツイステッド・ネマチック（Ｓ
ＴＮ）素子で使用されているプレチルト角を与えるポリ
イミド薄膜は、高分子内部の分子配向構造を更に精密に
制御することができることから、特に好ましい。

【０１３５】また、電場によって配向状態を制御する場
合には、電極層を有する基板を使用する。この場合、電
極上に前述のポリイミド薄膜等の有機薄膜を形成するこ
とが好ましい。

【０１３６】液晶組成物の配向状態としては、液晶の技
術分野で一般的に知られている種々の配向状態でよく、
例えば、ホモジニアス（水平）配向、傾いたホモジニア
ス配向、ホメオトロピック（垂直）配向、傾いたホメオ
トロピック配向、ハイブリッド配向、ツイステッドネマ
チック配向、スーパーツイステッドネマチック配向状態
を挙げることができる。また、これらの配向の組み合わ
せや、場所ごとに配向状態を変えてパターン化しても良
い。

【０１３７】傾いたホモジニアス配向及び傾いたホメオ
トロピック配向の場合、双方の場合とも基板面と液晶分
子長軸のなす角度が０度又は９０度以外になっている状
態を意味する。基板面と液晶分子長軸のなす角度は、得
られる重合体の用途・機能によって選択すれば良い。基
板面と液晶分子長軸のなす角度を１０〜８０度、さらに
好ましくは、２０〜７０度の範囲に設定した場合、得ら
れる重合体は、液晶ディスプレイの視野角を広く改善す
るための光学部材として使用することができる。

【０１３８】また、液晶組成物の配向状態をハイブリッ
ド配向にした場合も、得られる重合体は、液晶ディスプ
レイの視野角を広く改善するための光学部材として使用
可能である。また、基板面と液晶分子長軸のなす角度を
３０〜６０度、さらに好ましくは、４０〜５０度、特に
好ましくは４５度に設定した場合、得られる重合体に、
偏光分離能を効率良く付与することができる。このよう
な重合体は、偏光分離素子や光学的ローパスフィルター
として有用である。

【０１３９】また、液晶組成物の配向状態をハイブリッ
ド配向にした場合も、得られる重合体は、偏光光学素子
や光学的ローパスフィルターとして有用である。一方、
ツイステッドネマチック配向、スーパーツイステッドネ
マチック配向、コレステリック配向に代表されるような
螺旋構造を有する配向構造も有用である。ねじり角度を
６０〜２７０度に設定した場合、得られる重合体は、液
晶表示素子の光学補償用途に有用である。また、螺旋ピ
ッチを調節し、特定の波長領域を選択的に反射するよう
に設定した場合、得られる重合体は、ノッチフィルター
や反射型カラーフィルターとして有用である。

【０１４０】また、選択的に反射する波長領域を赤外線
の領域に設定した場合、得られる重合体は、熱線カット
フィルターとして有用である。また、ホモジニアス配
向、ホメオトロピック配向状態にした場合、得られる重
合体は、プラスチックを延伸処理したものと比較して、
屈折率の異方性が大きいため、同じ屈折率の異方性を示
すものを薄く設計できるという利点がある。また、液晶
セル内部に、光学補償板を作り込める可能性もある。反
射型液晶表示素子の光学補償に用いる場合、この特性は
重要であり、特に１／４波長板として極めて有用であ
る。

【０１４１】本発明の液晶組成物を重合させる方法とし
ては、迅速に重合する点で、紫外線又は電子線等の活性
エネルギー線を照射することによって重合させる方法が
好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いても
良いし、非偏光光源を用いても良い。また、液晶組成物
を２枚の基板間に挟持させて状態で重合を行なう場合に
は、少なくとも照射面側の基板は、活性エネルギー線に
対して適当な透明性が与えられていなければならない。
また、光照射時にマスクを用いて特定の部分のみを重合
させた後、電場や磁場又は温度等の条件を変化させるこ
とにより、未重合部分の配向状態を変化させて、さらに
活性エネルギー線を照射して重合させるという手段を用
いても良い。また、照射時の温度は、本発明の液晶組成
物の液晶状態が保持される温度範囲内であることが好ま
しい。

【０１４２】特に、光重合によって高分子を製造しよう
とする場合には、意図しない熱重合の誘起を避ける意味
からも可能な限り、室温に近い温度、即ち、典型的には
２５℃での温度で重合させることが好ましい。活性エネ
ルギー線の強度は、０．１ｍＷ／cm²〜２Ｗ／cm²の範囲
が好ましい。強度が０．１ｍＷ／cm²未満の場合、光重
合を完了させるのに多大な時間が必要になり、生産性が
悪化する傾向にあり、２Ｗ／cm²を超える強度では、重
合性液晶組成物が劣化する傾向にあるので、好ましくな
い。

【０１４３】本発明の重合性液晶組成物に活性光線を照
射した後、得られた重合体の初期特性変化を軽減し、安
定的な特性発現を図ることを目的として、熱処理を施す
こともできる。熱処理の温度は、５０〜２５０℃の範囲
で、熱処理時間は３０秒〜１２時間の範囲が好ましい。

【０１４４】このような方法によって製造される本発明
の重合性液晶組成物からなる重合体は、基板から剥離し
て単体で用いることも、基板から剥離せずにそのまま用
いることもできる。また、本発明の重合性液晶組成物か
らなる重合体は、２つ以上を積層して用いることも、他
の基板に貼り合わせて用いることもできる。

【０１４５】

【実施例】以下、実施例を用いて、本発明を更に詳細に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例の限
定されるものではない。なお、以下の実施例におけるヘ
イズの測定は、補償法（ＪＩＳ、Ｋ７３６１）で行っ
た。

【０１４６】（実施例１）〔液晶組成物の調製（１）〕式（ａ−１）

【０１４７】

【化６６】で表わされる液晶性アクリレート化合物４５重量部、式
（ａ−４）

【０１４８】

【化６７】で表わされる液晶性アクリレート４５重量部及び式（ａ
−６２）

【０１４９】

【化６８】で表わされる液晶性アクリレート１０重量部から成る組
成物（Ａ）を調製した。組成物（Ａ）は、室温（２５
℃）でネマチック液晶相を呈した。また、５８９ｎｍで
測定したｎ_e（異常光の屈折率）は１．６７０２で、ｎ_o
（常光の屈折率）は１．５１１、複屈折率は０．１５９
２であった。

【０１５０】（実施例２）〔液晶組成物の調製（２）〕実施例１での式（ａ−１）で表わされる液晶性アクリレ
ート化合物３５重量部、式（ａ−４）で表わされる液晶
性アクリレート３５重量部及び式（ａ−６２）で表わさ
れる液晶性アクリレート３０重量部から成る組成物
（Ｂ）を調製した。組成物（Ｂ）は、室温（２５℃）で
ネマチック液晶相を呈した。また、５８９ｎｍで測定し
たｎ_e（異常光の屈折率）は１．６８１３で、ｎ_o（常光
の屈折率）は１．５１２、複屈折率は０．１６９３であ
った。

【０１５１】（比較例１）〔液晶組成物の調製（３）〕実施例１での式（ａ−１）で表わされる液晶性アクリレ
ート化合物５０重量部及び式（ａ−４）で表わされる液
晶性アクリレート５０重量部から成る組成物（Ｃ）を調
製した。組成物（Ｃ）は、室温（２５℃）でネマチック
液晶相を呈した。ネマチック相−等方性液体相転移温度
は４６℃であった。また、５８９ｎｍで測定したｎ
_e（異常光の屈折率）は１．６６２で、ｎ_o（常光の屈折
率）は１．５１０、複屈折率は０．１５２であった。

【０１５２】（実施例３）〔光学異方体の作製（１）〕実施例１で調製した組成物（Ａ）９９重量部、光重合開
始剤「イルガキュアー６５１」（チバガイギー社製）１
重量部からなる組成物（Ｄ）を調製した。セルギャップ
５及び５０ミクロンのアンチパラレル配向液晶ガラスセ
ル（液晶を一軸配向するよう配向処理を施したガラスセ
ル）に、組成物（Ｄ）を室温にて注入した。注入後、均
一な一軸配向が得られていることを確認することができ
た。次に、室温（２５℃）にてＵＳＨＩＯ社のＵＩＳ−
２５１０２を用いて３０ｍＷ／cm ²の紫外線を、照射量
が９０、１８０及び３６０ｍＪ／cm²なるまで照射し
て、組成物（Ｄ）を重合させて、重合物を得た。得られ
た重合物は、方向によって屈折率が異なっており、光学
異方体として機能することを確認することができた。ガ
ラスセルに入れたままの重合物の透明性（ヘイズ値）及
びリタデーションは表１に示した。

【０１５３】

【表１】組成物（Ｄ）の重合体のヘイズ及びリタデーシ
ョン

【０１５４】（実施例４）〔光学異方体の作製（２）〕実施例２で調製した組成物（Ｂ）９９重量部、光重合開
始剤「イルガキュアー６５１」（チバガイギー社製）１
重量部からなる組成物（Ｅ）を調製した。セルギャップ
５及び５０ミクロンのアンチパラレル配向液晶ガラスセ
ル（液晶を一軸配向するよう配向処理を施したガラスセ
ル）に、組成物（Ｅ）を室温にて注入した。注入後、迅
速に均一な一軸配向が得られていることを確認すること
ができた。次に、室温（２５℃）にてＵＳＨＩＯ社のＵ
ＩＳ−２５１０２を用いて３０ｍＷ／cm²の紫外線を、
照射量が９０、１８０及び３６０ｍＪ／cm²なるまで照
射して、組成物（Ｅ）を重合させて、重合物を得た。得
られた重合物は、方向によって屈折率が異なっており、
光学異方体として機能することを確認することができ
た。ガラスセルに入れたままの重合物のヘイズ及びリタ
デーションは表２に示した。

【０１５５】

【表２】組成物（Ｅ）の重合体のヘイズ及びリタデーシ
ョン

【０１５６】（比較例２）〔光学異方体の作製（３）〕比較例１で調製した組成物（Ｃ）９９重量部及び重合開
始剤「イルガキュアー６５１」（チバガイギー社製）１
重量部からなる組成物（Ｆ）を調製した。セルギャップ
５及び５０ミクロンのアンチパラレル配向液晶ガラスセ
ル（液晶を一軸配向するよう配向処理を施したガラスセ
ル）に、組成物（Ｆ）を室温にて注入した。注入後、均
一な一軸配向が得られていることを確認することができ
た。次に、室温（２５℃）にてＵＳＨＩＯ社のＵＩＳ−
２５１０２を用いて３０ｍＷ／cm ²の紫外線を、照射量
が９０、１８０及び３６０ｍＪ／cm²なるまで照射し
て、組成物（Ｆ）を重合させて、重合物を得た。得られ
た重合物は、方向によって屈折率が異なっており、光学
異方体として機能することを確認することができた。ガ
ラスセルに入れたままの重合物のヘイズ及びリタデーシ
ョンは表３に示した。

【０１５７】

【表３】組成物（Ｆ）の重合体のヘイズ及びリタデーシ
ョン実施例３、４及び比較例２の結果を表１、２及び３に示
したが、本発明の化合物を含有する液晶組成物を用いる
ことにより、重合により作製される重合物のヘイズが低
減され、また、リタデーションが改善されたことがわか
る。

【０１５８】

【発明の効果】本発明の重合性液晶組成物は、良好な液
晶性を示し、また、重合して得られる重合物のヘイズ及
びリタデーションを改善することができる。従って、本
発明の化合物は、例えば、位相差板、偏光板、偏光プリ
ズム、導波路、圧電素子、非線形光学素子、各種光フィ
ルター、コレステリック液晶相等の選択反射を利用した
顔料、光ファイバー等の被覆剤への応用に極めて有用で
ある。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｆターム(参考） 2H048 FA04 FA12 2H049 BA02 BA05 BA06 BA42 4H027 BA01 BA13 BD07 4J005 AA09 4J100 AL08P AL08Q AL65R AM47S BA02P BA02R BA02S BA03P BA03S BA04P BA04R BA04S BA15P BA15R BA15S BA40P BA40Q BA40S BB07P BB07Q BC04P BC04Q BC04R BC04S BC43P BC43Q BC43R BC43S CA01 CA04 CA05 CA06 JA32 JA33 JA35 JA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一般式（１）Ｐ−Ｓ１−Ａ−Ｓ２−Ｍ（１）（Ｐは重合性官能基を表し、Ａは芳香環、脂環、複素環
及び縮合環からなる群から選ばれる環を表し、Ｍは芳香
環、脂環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる同
一又は異なる２〜１６個の環を有するメソゲン部を表
す。Ｓ１は、−（ＣＨ₂）_w−、−（ＣＨ₂）_wＯ−、−
（ＣＨ₂）_wＣ（＝Ｏ）Ｏ− 、及び−（ＣＨ₂）_wＯＣ
（＝Ｏ）−（ｖは、１〜２０の整数を表わす。）からな
る群から選ばれる連結鎖を表わし、Ｓ２は、−Ｃ（＝
Ｏ）−Ｏ−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｏ−Ｃ
（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_m−Ｏ−、及
び−Ｏ（ＣＨ₂）_m−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−（ｎは、２〜１５
の整数を表わす。）からなる群から選ばれる連結鎖を表
わす。）で表される、１分子中に１つの重合性官能基を
有する重合性液晶化合物を含有する重合性液晶組成物。
【請求項２】一般式（１）で表される化合物として、環
Ａが、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フ
ェニレン、３−フルオロ−１，４−フェニレン、１，３
−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジ
イル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピラジン−２，５
−ジイル、ピペリジン−２，５−ジイル、ピペリジン−
１，４−ジイル、ピペラジン−２，５−ジイル、１，４
−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、ナ
フタレン−２，６−ジイル、デカヒドロナフタレン−
２，６−ジイル、１，２，３，４−テトラヒドロナフタ
レン−２，６−ジイル及び１，４−ビシクロ［２．２．
２］オクチレンからなる群から選ばれる環構造である化
合物を用いる請求項１に記載の重合性液晶組成物。
【請求項３】一般式（１）で表される化合物として、メ
ソゲン部Ｍが下記一般式（２）Ｅ−（Ｙ１−Ｆ）n−Ｙ２−Ｇ（２）（式中、Ｅ、Ｆ及びＧは、おのおの独立的に、１，４−
フェニレン、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シク
ロヘキセニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、デカヒ
ドロナフタレン−２，６−ジイル、１，２，３，４−テ
トラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、１，４−ビシ
クロ［２．２．２］オクチレン、１，３−ジオキサン−
２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイル、ピラジン
−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイル、又は
ピリミジン−２，５−ジイルを表わし、Ｙ１及びＹ２
は、おのおの独立的に、単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−Ｃ
Ｈ₂Ｏ− 、−ＯＣＨ₂− 、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ
（＝Ｏ）−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝Ｃ
Ｆ−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ− 、 −
ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ₂ＣＨ₂−、
−ＣＨ₂ＣＨ₂−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝
Ｏ）Ｏ−又は−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−を表わし、
nは、０〜３の整数を表わす。また、Ｙ１及びＦが複数
ある場合、それぞれのＹ１とＦは、同じであっても、異
なっていても良い。）である化合物を用いる請求項１又
は２に記載の重合性液晶組成物。
【請求項４】一般式（２）で表されるメソゲン部Ｍとし
て、Ｅ、Ｆ及びＧが１，４−フェニレンであり、Ｙ１又
はＹ２が−Ｃ≡Ｃ−であり、かつ他方のＹ１又はＹ２が
単結合、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、又は−ＯＣ（＝Ｏ）−であ
る、請求項３に記載の重合性液晶組成物。
【請求項５】一般式（１）で表される化合物として、重
合性基Ｐが、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオ
キシ基、エポキシ基、ビニルオキシ基又はマレイミド基
である請求項１〜４のいずれか１つに記載の重合性液晶
組成物。
【請求項６】さらに、一分子中に１個の（メタ）アク
リロイルオキシ基、（メタ）アクリルアミド基、ビニル
基、エポキシ基、エチニル基、メルカプト基、ビニルオ
キシ基及びマレイミド基からなる群から選ばれる重合性
官能基を有する液晶性化合物を含有する請求項１〜５の
いずれか１つに記載の重合性液晶組成物。
【請求項７】一分子中に１個の重合性官能基を有する液
晶性化合物が、下記一般式（３）、（式中、Ｘは、水素原子又はメチル基を表わし、Ｍは芳
香環、脂環、複素環及び縮合環からなる群から選ばれる
同一又は異なる２〜１６個の環を有するメソゲン部を表
し、Ｙ₃は、単結合、−Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ
（＝Ｏ）Ｏ−、及び−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−から
なる群から選ばれる連結基を表わし、Ｚ₁は、水素原
子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０の炭
化水素基又は炭素原子２〜２０のアルケニル基を表わ
す。）で表される化合物である請求項６に記載の重合性
液晶組成物。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１つに記載の重合
性液晶組成物を用いた光学素子。