(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含むネマチック液晶組成物と、少なくとも１種類のキラル化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物が重合してなる高分子とを含み、
前記ネマチック液晶組成物が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含み（ただし、一般式（Ｉ）で表される化合物のうち、少なくとも１種はａ１１が０又は１である化合物である。）、
前記キラル化合物が、下記一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する（ただし、一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のうち、少なくとも１種はｎ１１が０を表す化合物である。）、ことを特徴とする液晶・高分子複合材料。
【化１】
0005594442.tif 000064
（一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｒ１００及びＲ１０１はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、−ＮＯ２、ハロゲン原子、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＳＦ５、炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、当該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。）、重合性基、又は環構造を含むキラルな基を表し、ｎ１１が０のとき、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも１つは、キラルなアルキル基であり、
Ｚ１００及びＺ１０１はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ１０５）−、−Ｎ（Ｒ１０５）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し（ただし、Ｒ１０５は、炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を表す。）、Ａ１００及びＡ１０１はそれぞれ独立して、（ａ’）トランス−１，４−シクロへキシレン基（当該基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよい。）、（ｂ’）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）、又は（ｃ’）１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、インダン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよく、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）を表し、Ａ１００又はＡ１０１が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよく、ｎ１１は０又は１を表し、ｎ１１が０を表すとき、ｍ１２は０を表し、かつｍ１１は０、１、２、３、４又は５を表し、ｎ１１が１を表すとき、ｍ１１とｍ１２はそれぞれ独立して０、１、２、３、４又は５を表し、Ｄは、下記式（Ｄ１）〜（Ｄ４）で表される２価の基（式（Ｄ１）〜（Ｄ４）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表し、黒丸を付した部位において、Ｚ１００（若しくは、Ｒ１００）又はＺ１０１（若しくは、Ｒ１０１）に、それぞれ結合する。）を表す。）
【化２】
0005594442.tif 000065
【化３】
0005594442.tif 000066
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表すが、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されていてもよく、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３はそれぞれ独立して、
（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基(当該基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 
（ｂ）  １，４−フェニレン基(当該基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 、又は
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ(２．２．２)オクチレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選択される基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）を表し、
ａ１１は０、１又は２を表し、
Ｌ１１及びＬ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表す。）
【請求項２】
下記一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有する請求項１に記載の液晶・高分子複合材料。
【化４】
0005594442.tif 000067
（一般式（ＩＩ）中、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、及びａ２１は、それぞれ独立して、（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基(当該基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。)であり、Ｒ２１は炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表し、前記Ｒ２１中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されてもよく、前記Ｒ２１中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、Ｌ２１及びＬ２２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表し（Ｌ２１が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。）Ｘ２１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）
【請求項３】
下記一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物から選ばれる化合物を含有する請求項１又は２に記載の液晶・高分子複合材料。
【化５】
0005594442.tif 000068
［式中、Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアネート基、イソチオシナネート基、又は炭素原子数１〜２０のアルキル基を表す。当該アルキル基中の任意の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよい。さらに、当該アルキル基中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。Ａ７１及びＡ７２は、それぞれ独立して、芳香族性若しくは非芳香族性の３、６ないし８員環、又は、炭素原子数９以上の縮合環を表す。これらの環構造中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素原子数１〜３のアルキル基、又は炭素原子数１〜３のハロアルキル基で置換されていてもよい。また、当該環構造中の任意の１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−で置換されていてもよく、当該環構造中の任意の１個又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよい。ｍ７１が２以上であり、一分子中にＡ７１が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ７２が２以上であり、一分子中にＡ７２が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。Ｚ７１及びＺ７２は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１〜８のアルキレン基を表す。当該アルキレン基中の任意の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ｍ７１が２以上であり、一分子中にＺ７１が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ７２が２以上であり、一分子中にＺ７２が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。Ｘ７１及びＸ７２は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２−を表す。ｍ７１及びｍ７２は、それぞれ独立して、１〜４の整数を表す。Ｒ７３は、水素原子、ハロゲン原子、又は−Ｘ７１−（Ａ７１−Ｚ７１）ｍ７１−Ｒ７１を表す。］
【請求項４】
下記一般式（ＰＣ１）で表される化合物及び／又は下記一般式（ＰＣ２）で表される化合物を含有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶・高分子複合材料。
【化６】
0005594442.tif 000069
［式中、Ｐ１は重合性基、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表す。Ｑ１は単結合、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−を表す。
Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２５のアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよい。）、又はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ、Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１と同じ意味を表す。）を表す。但し、Ｒ３がＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−の場合、一分子中のＰ１とＰ２、Ｓｐ１とＳｐ２、Ｑ１とＱ２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
一般式（ＰＣ１）中、ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して１、２又は３を表す。ＭＧは、メソゲン基を表す。］
【化７】
0005594442.tif 000070
［Ｐは重合性基、Ａ３１は単結合又は炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表す。
当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。
Ａ３２及びＡ３４はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜１７のアルキル基で置換されていてもよい。
Ａ３３及びＡ３５はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよい。
ｖは１〜４０の整数を表す。
Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は−Ａ３６−Ｐ（式中、Ａ３６は単結合又は炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表し、Ｐは重合性基を表す。）で表される基を表す。Ｂ１、Ｂ２又はＢ３がアルキル基を表す場合、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。Ｂ１、Ｂ２又はＢ３が−Ａ３６−Ｐで表される基であり、当該Ａ３６が炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表す場合、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。但し、一分子中、２ｖ＋１個あるＢ１、Ｂ２又はＢ３のうち、−Ａ３６−Ｐで表される基は０〜３個である。一分子中、Ｐが複数存在する場合には、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。］
【請求項５】
酸化防止剤及び／又は紫外線吸収剤を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項６】
ブルー相を示す請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項７】
前記ブルー相がブルー相ＩＩＩである請求項６に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項８】
ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、又は液体相のいずれとも共存していないブルー相ＩＩＩを、２℃以上の温度幅で示す請求項７に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項９】
ブルー相ＩＩＩを示す温度範囲が、前記キラル化合物を含有する前記ネマチック液晶組成物がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲よりも広い請求項７又は８に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１０】
少なくとも−２０℃〜６０℃の温度範囲でブルー相ＩＩＩを示す請求項７〜９のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１１】
前記キラル化合物として、少なくとも２種類のキラル化合物を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１２】
前記重合性化合物として、少なくとも１種類の非液晶性重合性化合物を含む請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１３】
前記重合性化合物として、少なくとも１種類の単官能性重合性化合物と少なくとも１種類の多官能性重合性化合物とを含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１４】
前記ネマチック液晶組成物が、少なくとも−１０℃〜５０℃の温度範囲でネマチック液晶相を示す請求項１〜１３のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１５】
前記ネマチック液晶組成物の誘電率が正である請求項１〜１４のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料。
【請求項１６】
少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含むネマチック液晶組成物と、少なくとも１種類のキラル化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物とを含む重合性化合物含有液晶組成物を、当該重合性化合物含有液晶組成物がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲内で重合を開始することにより硬化させることを特徴とする液晶・高分子複合材料の製造方法であって、
前記ネマチック液晶組成物が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含み（ただし、一般式（Ｉ）で表される化合物のうち、少なくとも１種はａ１１が０又は１である化合物である。）、
前記キラル化合物が、下記一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物を少なくとも１種含有する（ただし、一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のうち、少なくとも１種はｎ１１が０を表す化合物である。）、ことを特徴とする液晶・高分子複合材料の製造方法。
【化８】
0005594442.tif 000071
（一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｒ１００及びＲ１０１はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、−ＮＯ２、ハロゲン原子、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＳＦ５、炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、当該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。）、重合性基、又は環構造を含むキラルな基を表し、ｎ１１が０のとき、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも１つは、キラルなアルキル基であり、
Ｚ１００及びＺ１０１はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ１０５）−、−Ｎ（Ｒ１０５）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し（ただし、Ｒ１０５は、炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を表す。）、Ａ１００及びＡ１０１はそれぞれ独立して、（ａ’）トランス−１，４−シクロへキシレン基（当該基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよい。）、（ｂ’）１，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）、又は（ｃ’）１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、インダン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよく、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）を表し、Ａ１００又はＡ１０１が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよく、ｎ１１は０又は１を表し、ｎ１１が０を表すとき、ｍ１２は０を表し、かつｍ１１は０、１、２、３、４又は５を表し、ｎ１１が１を表すとき、ｍ１１とｍ１２はそれぞれ独立して０、１、２、３、４又は５を表し、Ｄは、下記式（Ｄ１）〜（Ｄ４）で表される２価の基（式（Ｄ１）〜（Ｄ４）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表し、黒丸を付した部位において、Ｚ１００（若しくは、Ｒ１００）又はＺ１０１（若しくは、Ｒ１０１）に、それぞれ結合する。）を表す。）
【化９】
0005594442.tif 000072
【化１０】
0005594442.tif 000073
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表すが、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されていてもよく、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３はそれぞれ独立して、
（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基(当該基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 
（ｂ）  １，４−フェニレン基(当該基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 、又は
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ(２．２．２)オクチレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選択される基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）を表し、
ａ１１は０、１又は２を表し、
Ｌ１１及びＬ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表す。）
【請求項１７】
前記重合を、製造された液晶・高分子複合材料がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲内で終了する請求項１６に記載の液晶・高分子複合材料の製造方法。
【請求項１８】
製造された液晶・高分子複合材料がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲が、前記重合性化合物含有液晶組成物がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲よりも広い請求項１６又は１７に記載の液晶・高分子複合材料の製造方法。
【請求項１９】
製造された液晶・高分子複合材料が、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、又は液体相のいずれとも共存していないブルー相ＩＩＩを、２℃以上の温度幅で示す請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料の製造方法。
【請求項２０】
前記重合性化合物含有液晶組成物が、前記キラル化合物として少なくとも２種類のキラル化合物を含む請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料の製造方法。
【請求項２１】
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速応答が可能となる液晶として好適な液晶・高分子複合材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３Ｄ対応、あるいは周辺機器・装置への負荷低減の観点から、液晶の高速化が重要な開発課題となっている。これまでに、ネマチック液晶の物性改良やパネルの改良による高速化が検討されているが、ネマチック液晶以外の高速液晶の開発も盛んである。ネマチック液晶以外であって高速応答が可能となる液晶としては、現在、強誘電性液晶（ＦＬＣ）、ブルー相等の光学的に等方性の液晶相（光学的等方性相）を示す液晶（例えば、非特許文献１参照。）、二軸性液晶等が知られている。【０００３】
ブルー相は、キュービック構造を有する秩序相であるブルー相Ｉ及びＩＩと、アモルファス（無秩序）相であるブルー相ＩＩＩに分類される。これらのブルー相は、電界無印加時に光学的に等方性のため、ラビング配向が不要であり、光漏れがないきれいな黒がでるためにコントラストがよく、また、ＩＰＳ方式と同様に、水平に電場を印加するため視野角も良いという特徴がある。さらに、カー効果を利用した複屈折の発現に基づくスイッチングを行うため、原理的に高速応答を得ることができる。【０００４】
ブルー相液晶を用いた液晶光学素子においては、ブルー相の発現温度範囲が非常に狭い（およそ１℃）ことが問題であった（例えば、非特許文献２参照。）。ところが近年、高分子化によりブルー相を示す温度範囲を拡大できることが判明した。例えば非特許文献３〜５には、ブルー相を示す低分子液晶材料中で、ブルー相を保持しながら少量の重合性化合物を重合させて高分子を形成させることにより、ブルー相の発現温度範囲が数十℃以上に広がること（高分子安定化ブルー相）が報告されている。また、特許文献１及び２には、重合性化合物とキラリティーを有する液晶材料との混合物を、当該混合物が等方相又はブルー相を発現する温度で重合を開始し、可視光線以上の波長の光を実質的に散乱せずかつ光学的に等方性の状態で重合を終了することにより、高透明性、等方性であり、かつ広い温度範囲にわたって大きくて安定したカー係数を示す液晶・高分子複合材料が得られることが記載されている。また、特許文献３及び４には、高分子安定化ブルー相を形成するためのキラリティーを有する液晶材料として、メソゲン部にＣＦ２Ｏ基又はクロロベンゼン環を有する化合物を含む液晶組成物が好適であることが、それぞれ開示されている。さらに、特許文献５〜７には、高分子安定化ブルー相を形成するための高分子として、一反応性メソゲン重合性化合物から得られる高分子、メタクリレート骨格とアクリレート骨格との共重合によって形成される高分子、又は不斉構造を有する重合性化合物から得られる高分子が好適であることが、それぞれ開示されている。その他、特許文献８には、液晶組成物に、キラリティーを有する可溶性液晶ポリマーを配合することにより、当該液晶組成物のブルー相の発現温度範囲を広げたことが報告されている。【０００５】
通常用いられるブルー相はブルー相Ｉ又はＩＩであり、前記の方法によって高分子安定化されているブルー相もブルー相Ｉ又はＩＩである。これに対してブルー相ＩＩＩは、発現する液晶も非常に少なく、その安定化も困難である。ブルー相ＩＩＩの発現やその安定化についての報告は少ないが、例えば、非特許文献６及び７には、ネマチック液晶組成物に、分子内にねじれ秩序を持つＴ型キラル液晶オリゴマーを配合することにより、ブルー相ＩＩＩを発現させることができ、かつその発現温度範囲を広げられることが報告されている。また、非特許文献８には、サイボタクティックな層構造によりブルー相の秩序が乱され、ブルー相ＩＩＩが発現することが提案されている。さらに、非特許文献９には、ブルー相Ｉ及びＩＩと同様に、ブルー相ＩＩＩも、ネマチック液晶組成物中で、少量の重合性化合物を重合させて高分子を形成させることにより、ブルー相ＩＩＩの発現温度範囲を広げられることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３６４７７号公報
【特許文献２】特開２００６−０８９６２２号公報
【特許文献３】特開２００９−０７４０５０号公報
【特許文献４】特開２００９−１４４１３５号公報
【特許文献５】特表２００８−５２４３４７号公報
【特許文献６】特開２００８−２６６６３３号公報
【特許文献７】特開２０１０−１９５９２１号公報
【特許文献８】特開２００６−２２５６５５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｈ．Ｓｔｅｇｅｍｅｙｅｒ，ｅｔ．ａｌ．，Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，１９８６，ｖｏｌ．１，ｐ．３−２８．
【非特許文献２】Ｄ．Ｃ． Ｗｒｉｇｈｔ，Ｎ．Ｄ．Ｍｅｒｍｉｎ，Ｒｅｖｉｅｗｓ  ｏｆ  Ｍｏｄｅｒｎ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，１９８９，ｖｏｌ．６１（２），ｐ．３８５−４３２．
【非特許文献３】Ｈ．Ｋｉｋｕｃｈｉ，ｅｔ．ａｌ．，Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００２，ｖｏｌ．１（１），ｐ．６４−６８．
【非特許文献４】Ｈ．Ｋｉｋｕｃｈｉ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ，２００７，ｖｏｌ．１２８，ｐ．９９−１１７．
【非特許文献５】Ｊ．Ｙａｎ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１１，ｖｏｌ．２１（２２），ｐ．７８７０−７８７７．
【非特許文献６】Ａ．Ｙｏｓｈｉｚａｗａ， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ１４ｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ  ２，２００７，ｐ．３７９−３８２．
【非特許文献７】Ａ．Ｙｏｓｈｉｚａｗａ，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｒｙｓｔａｌｓａｎｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ，２０１０，ｖｏｌ．５１６，ｐ．９９−１０６．
【非特許文献８】Ｓ．Ｔａｕｓｈａｎｏｆｆ，ｅｔ．ａｌ．，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０１０，ｖｏｌ．２０（２８），ｐ．５８９３−５８９８．
【非特許文献９】芝山聖史、他２名、液晶学会討論会、２０１０年、「高分子安定化ブルー相ＩＩＩの創製とその電気光学応答」（ＰＢ２）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
秩序相であるブルー相Ｉ又はＩＩを用いた液晶では、電気光学応答曲線（ＶＴ曲線）でヒステリシスが発生するという課題があった。アモルファス相であるブルー相ＩＩＩを用いることにより、ヒステリシスが低減すると考えられる。しかしながら、ブルー相ＩＩＩを示す材料は限られており、さらに、その安定化も不充分である。例えば、非特許文献９で行われている高分子安定化では、安定化後のブルー相ＩＩＩは、その発現温度範囲の大部分においてブルー相Ｉ、ＩＩ又は液体相のいずれかと共存した状態であり、液晶全体でブルー相ＩＩＩのみを示す温度範囲は５０．６〜５２．１℃の１．５℃幅しかない。
そこで、ブルー相ＩＩＩを安定化し、発現温度範囲を広げるためのより有効な方法の開発が望まれている。【０００９】
本発明の目的は、ブルー相等の光学的等方相、特にブルー相ＩＩＩを示す温度範囲が充分に広い液晶・高分子複合材料及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含むネマチック液晶組成物と、少なくとも１種類のキラル化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物が重合してなる高分子とを含むことを特徴とする液晶・高分子複合材料を提供する。【００１１】
また、本発明は、少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含むネマチック液晶組成物と、少なくとも１種類のキラル化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物とを含む重合性化合物含有液晶組成物を、当該重合性化合物含有液晶組成物がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲内で重合を開始することにより硬化させることを特徴とする液晶・高分子複合材料の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の液晶・高分子複合材料は、発現温度範囲が従来になく非常に広く、安定したブルー相、特にブルー相ＩＩＩを発現することができる。このため、本発明の液晶・高分子複合材料は、高速応答性が要求される液晶光学素子の材料として、特に好適である。
また、本発明の液晶・高分子複合材料の製造方法により、ブルー相の発現温度範囲が非常に広く、安定性の高い液晶・高分子複合材料を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本願発明において、「アルキレン基」とは、特に断りのない場合、脂肪族直鎖炭化水素の両端の炭素原子から水素原子各１個を除いた二価の基「−（ＣＨ２）ｎ−」（ただしｎは１以上の整数）を意味するものとし、その水素原子からハロゲン原子若しくはアルキル基への置換、又はメチレン基（−ＣＨ２−）から酸素原子（−Ｏ−）、硫黄原子（−Ｓ−）、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−若しくは−ＯＣＯ−等への置換がある場合は、その旨を特に断るものとする。また、「アルキレン基の炭素原子数」とは、「アルキレン基」の一般式「−（ＣＨ２）ｎ−」におけるｎをいう。
【００１４】
本発明の液晶・高分子複合材料は、少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含むネマチック液晶組成物と、少なくとも１種類のキラル化合物と、少なくとも１種類の重合性化合物が重合してなる高分子とを含むことを特徴とする。ネマチック液晶組成物とキラル化合物を含み、かつブルー相等の光学的等方相、特にブルー相ＩＩＩを発現する液晶材料を、高分子で安定化することによって、ブルー相ＩＩＩ等を非常に広い温度範囲で安定して発現する液晶・高分子複合材料が得られる。
【００１５】
［ネマチック液晶組成物］
本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるネマチック液晶組成物は、少なくとも２種類のアキラルな液晶性化合物を含む。当該液晶性化合物としては、アキラルであって、液晶性を示すメソゲン部位（メソゲン基）を有する化合物であれば特に限定されるものではなく、公知の液晶性化合物や、それらを適宜改変したものを用いることができる。
【００１６】
＜一般式（Ｉ）で表される化合物＞
本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるネマチック液晶組成物としては、一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことが好ましい。一般式（Ｉ）で表される化合物は、Δεの絶対値が比較的小さい液晶性化合物である。
【００１７】
【化１】
0005594442.tif 000002
【００１８】
（一般式（Ｉ）中、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表すが、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されていてもよく、Ｒ１１又はＲ１２中の１個又は２個以上の水素原子はフッ素原子に置換されていてもよく、
Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３はそれぞれ独立して、（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基(当該基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。)、
（ｂ）  １，４−フェニレン基(当該基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 、又は
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ(２．２．２)オクチレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選択される基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）を表し、
ａ１１は０、１又は２を表し、
Ｌ１１及びＬ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表す。）
【００１９】
一般式（Ｉ）中、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表す。これらのアルキル基、アルコキシル基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基は、１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基が、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されていてもよく、これらの基中の１個又は２個以上の水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよい。Ｒ１１及びＲ１２は、同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一分子中のＲ１１及びＲ１２は、異なっていることがより好ましい。
【００２０】
一般式（Ｉ）で表される化合物としては、Ｒ１１及びＲ１２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１５のアルキル基、炭素原子数１〜１５のアルコキシ基、炭素原子数２〜１５のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基、炭素原子数２〜１０のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１０のアルケニルオキシ基がより好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基がさらに好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜６のアルケニル基がよりさらに好ましい。Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ分岐鎖状の基であってもよく、直鎖状の基であってもよいが、直鎖状の基であることが好ましい。
【００２１】
Ｒ１１及びＲ１２がアルケニル基である場合、特に下記に示すいずれかの基であることが好ましい。下記の基においては、右端において環構造と連結するものとする。中でも、ビニル基又は３−ブテニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
【００２２】
【化２】
0005594442.tif 000003
【００２３】
一般式（Ｉ）中、ａ１１は０、１又は２を表す。一般式（Ｉ）で表される化合物としては、ａ１１は０又は１であることが好ましい。
【００２４】
一般式（Ｉ）中、Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３はそれぞれ独立して、下記（ａ）基、（ｂ）基、又は（ｃ）基である。ａ１１が２であり、Ａ１３が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。
（ａ）  トランス−１，４−シクロへキシレン基(当該基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。)。
（ｂ）  １，４−フェニレン基(当該基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。) 。
（ｃ）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ(２．２．２)オクチレン基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基からなる群より選択される基（これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されてもよく、これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）。
【００２５】
前記（ａ）基としては、無置換の、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されているトランス−１，４−シクロへキシレン基が好ましく、無置換の、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されているトランス−１，４−シクロへキシレン基がより好ましく、無置換のトランス−１，４−シクロへキシレン基がさらに好ましい。
【００２６】
前記（ｂ）基としては、下記式（ｂ）−１〜７で表されるいずれかの基であることが好ましい。これらの基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。特に、無置換の１，４−フェニレン基［式（ｂ）−１］、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子で置換されている１，４−フェニレン基、又は無置換のピリミジン−２，５−ジイル基［式（ｂ）−３］が好ましく、無置換の１，４−フェニレン基、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子で置換されている１，４−フェニレン基がより好ましい。
【００２７】
【化３】
0005594442.tif 000004
【００２８】
前記（ｃ）基としては、１，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ(２．２．２)オクチレン基、ピペリジン−１，４−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。これらの基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。特に、無置換のナフタレン−２，６−ジイル基、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されているナフタレン−２，６−ジイル基、無置換のデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、無置換の１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されている１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。
【００２９】
一般式（Ｉ）で表される化合物としては、Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３はそれぞれ独立して、前記（ａ）基又は前記（ｂ）基が好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基がより好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基がさらに好ましい。また、一分子中、Ａ１１、Ａ１２及びＡ１３のうちの少なくとも１つは、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基であることが好ましい。
【００３０】
一般式（Ｉ）中、Ｌ１１及びＬ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表す。ａ１１が２であり、Ｌ１２が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。一般式（Ｉ）で表される化合物としては、Ｌ１１及びＬ１２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がさらに好ましく、単結合又は−Ｃ≡Ｃ−がよりさらに好ましい。また、一分子中、Ｌ１１及びＬ１２のうちの少なくとも１つは、単結合であることが好ましい。
【００３１】
一般式（Ｉ）で表される化合物としては、例えば、下記一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)で表される化合物が好ましい。
【００３２】
【化４】
0005594442.tif 000005
【００３３】
一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ一般式（Ｉ）と同様である。Ｒ１１及びＲ１２は、同一であってもよく、異なっていてもよいが、同一分子中のＲ１１及びＲ１２は、異なっていることがより好ましい。一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ) で表される化合物としては、Ｒ１１及びＲ１２は、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜６のアルケニル基がより好ましい。Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ分岐鎖状の基であってもよく、直鎖状の基であってもよいが、直鎖状の基であることが好ましい。また、Ｒ１１及びＲ１２がアルケニル基である場合、ビニル基又は３−ブテニル基がより好ましく、ビニル基が特に好ましい。
【００３４】
一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)中、Ａ１４はそれぞれ独立して、１個若しくは２個以上の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、又は１個若しくは２個以上の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表す。一分子中に複数存在するＡ１４は、互いに同一でもよく、異なっていてもよい。一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ) で表される化合物としては、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基が好ましく、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基がより好ましい。
【００３５】
一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)中、Ｌ１３は−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−を表す。一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)で表される化合物としては、Ｌ１３は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましい。
【００３６】
一般式（Ｉａ)で表される化合物としては、下記一般式（Ｉａ−１)〜（Ｉａ−３）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｉｄ) で表される化合物としては、下記一般式（Ｉｄ−１)〜（Ｉｄ−３）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｉｂ)で表される化合物としては、下記一般式（Ｉｂ−１)〜（Ｉｂ−６）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｉｅ)で表される化合物としては、下記一般式（Ｉｅ−１) で表される化合物が好ましく、一般式（Ｉｆ)で表される化合物としては、下記一般式（Ｉｆ−１) 〜（Ｉｆ−２）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｉａ−１)〜（Ｉａ−３）、（Ｉｄ−１)〜（Ｉｄ−３）、（Ｉｂ−１)〜（Ｉｂ−６）、（Ｉｅ−１)、（Ｉｆ−１) 〜（Ｉｆ−２）中、Ｒ１１及びＲ１２は、それぞれ一般式（Ｉ）と同様であり、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜６のアルケニル基がより好ましい。
【００３７】
【化５】
0005594442.tif 000006
【００３８】
【化６】
0005594442.tif 000007
【００３９】
【化７】
0005594442.tif 000008
【００４０】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する場合、１種類のみ含有していてもよく、２種類以上を組み合わせて含有していてもよい。
本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)で表される化合物の全８種類を全て含んでいることが好ましく、一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)のうち１〜６種類の化合物を含んでいることがより好ましく、一般式（Ｉａ)〜（Ｉｈ)のうち１〜４種類の化合物を含んでいることがさらに好ましい。特に、１又は２種類以上の一般式（Ｉａ)で表される化合物、１又は２種類以上の一般式（Ｉｂ)で表される化合物、１又は２種類以上の一般式（Ｉｄ)で表される化合物、１又は２種類以上の一般式（Ｉｅ)で表される化合物、及び１又は２種類以上の一般式（Ｉｆ)で表される化合物を含んでいることが好ましく、１又は２種類以上の一般式（Ｉａ)で表される化合物、１又は２種類以上の一般式（Ｉｄ)で表される化合物、１又は２種類以上の一般式（Ｉｅ)で表される化合物、及び１又は２種類以上の一般式（Ｉｆ)で表される化合物を含んでいることがより好ましい。
【００４１】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物が一般式（Ｉ）で表される化合物を含有する場合、ネマチック液晶組成物中における一般式（Ｉ）で表される化合物の含有率は５〜９５質量％の範囲内であることが好ましく、１０〜９０質量％の範囲内であることがより好ましいが、安定的にブルー相を発現させるためには１５〜６０質量％の範囲であることがさらに好ましく、応答速度を重視する場合には４０〜８５質量％の範囲であることがさらに好ましい。
【００４２】
＜一般式（ＩＩ）で表される化合物＞
本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるネマチック液晶組成物としては、一般式（ＩＩ）で表される化合物を少なくとも１種以上含むことが好ましい。一般式（ＩＩ）で表される化合物は、Δεが比較的大きい液晶性化合物である。
【００４３】
【化８】
0005594442.tif 000009
【００４４】
（一般式（ＩＩ）中、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、及びａ２１は、それぞれ一般式（Ｉ）中のＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、及びａ１１と同じ意味を表し、Ｒ２１は炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表し、前記Ｒ２１中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されてもよく、前記Ｒ２１中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよく、
Ｌ２１及びＬ２２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表し（Ｌ２１が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。）、
Ｘ２１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。）
【００４５】
一般式（ＩＩ）中のＲ２１は、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表す。これらの基中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−に置換されてもよい。また、これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。
【００４６】
一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、Ｒ２１は、メチレン基や水素原子が置換されていない基が好ましい。中でも、炭素原子数１〜１５のアルキル基、炭素原子数１〜１５のアルコキシ基、炭素原子数２〜１５のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１５のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数１〜１０のアルコキシ基、炭素原子数２〜１０のアルケニル基、又は炭素原子数２〜１０のアルケニルオキシ基がより好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基がさらに好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基がよりさらに好ましい。Ｒ２１は、分岐鎖状の基であってもよく、直鎖状の基であってもよいが、直鎖状の基であることが好ましい。
【００４７】
一般式（ＩＩ）中、ａ２１は０、１又は２を表す。一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、ａ２１は０又は１が好ましい。
【００４８】
一般式（ＩＩ）中のＡ２１、Ａ２２及びＡ２３は、一般式（Ｉ）中のＡ１１、Ａ１２及びＡ１３と同様である。すなわち、Ａ２１、Ａ２２及びＡ２３はそれぞれ独立して、前記（ａ）基、（ｂ）基、又は（ｃ）基である。ａ２１が２であり、Ａ２２が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。
【００４９】
一般式（ＩＩ）中のＡ２１、Ａ２２及びＡ２３が前記（ａ）基である場合、無置換の、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してシアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されているトランス−１，４−シクロへキシレン基が好ましく、無置換の、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されている１，４−シクロへキシレン基がより好ましく、無置換のトランス−１，４−シクロへキシレン基がさらに好ましい。
【００５０】
一般式（ＩＩ）中のＡ２１、Ａ２２及びＡ２３が前記（ｂ）基である場合、前記式（ｂ）−１〜７で表されるいずれかの基であることが好ましい。これらの基中の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。特に、無置換の１，４−フェニレン基、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子又は塩素原子で置換されている１，４−フェニレン基、又は無置換のピリミジン−２，５−ジイル基が好ましい。
【００５１】
一般式（ＩＩ）中のＡ２１、Ａ２２及びＡ２３が前記（ｃ）基である場合、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、又は１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。これらの基中の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。特に、無置換のデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、無置換のナフタレン−２，６−ジイル基、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されているナフタレン−２，６−ジイル基、無置換の１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又は１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子若しくは塩素原子で置換されている１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。
【００５２】
一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、Ａ２１、Ａ２２及びＡ２３はそれぞれ独立して、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、５−フルオロ−ナフタレン−２，６−ジイル基、５，７−ジフルオロ−ナフタレン−２，６−ジイル基、４，５−ジフルオロ−ナフタレン−２，６−ジイル基、４，５，７−トリフルオロ−ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、５−フルオロ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、５，７−ジフルオロ−１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はピリミジン−２，５−ジイル基が好ましい。
【００５３】
一般式（ＩＩ）中、Ｌ２１及びＬ２２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−Ｎ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、―ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−ＣＦ２Ｓ−、又は−ＳＣＦ２−を表す。ａ２１が２であり、Ｌ２１が２個存在する場合は、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、Ｌ２１及びＬ２２はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がさらに好ましく、単結合又は−ＣＯＯ−がよりさらに好ましい。また、一分子中、Ｌ２１及びＬ２２のうちの少なくとも１つは、単結合であることが好ましい。
【００５４】
一般式（ＩＩ）中、Ｘ２１は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、又は２，２，２−トリフルオロエチル基を表す。一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、Ｘ２１は、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましい。
【００５５】
一般式（ＩＩ）で表される化合物としては、例えば、下記一般式（ＩＩａ)〜（ＩＩｃ)で表される化合物が好ましい。一般式（ＩＩａ)〜（ＩＩｃ)中、Ｒ２１、Ａ２１、Ａ２２、ａ２１、Ｌ２１、Ｌ２２、及びＸ２１は、それぞれ一般式（ＩＩ）と同様であり、Ｘ２２、Ｘ２３、Ｘ２４、Ｘ２５、Ｘ２６、Ｘ２７、及びＸ２８は、それぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。
【００５６】
【化９】
0005594442.tif 000010
【００５７】
一般式（ＩＩａ）で表される化合物としては、下記一般式（ＩＩａ−１)で表される化合物が好ましい。一般式（ＩＩａ−１)中、Ｒ２１、Ｘ２１、Ｘ２２、及びＸ２３は、それぞれ一般式（ＩＩａ）と同様であり、Ａ２４は、トランス−１，４−シクロへキシレン基又は１，４−フェニレン基（当該基中に存在する１個又は２個以上の水素原子が、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）を表し、Ａ２５は、トランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はピリミジン−２，５−ジイル基（これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）を表し、Ｌ２３及びＬ２４はそれぞれ独立して、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−を表し、ａ２２は０、１又は２を表す。ａ２２が２であり、Ｌ２３及びＡ２４が複数存在する場合は、それらは互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００５８】
【化１０】
0005594442.tif 000011
【００５９】
一般式（ＩＩａ−１)で表される化合物としては、以下の化合物が好ましい。
（１）一般式（ＩＩａ−１)中、ａ２２が０であり、Ａ２５がトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であり、Ｌ２４が単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−である化合物。
（２）一般式（ＩＩａ−１)中、ａ２２が０であり、Ａ２５がデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はピリミジン−２，５−ジイル基（これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）であり、Ｌ２４が単結合である化合物。
（３）一般式（ＩＩａ−１)中、ａ２２が１であり、Ａ２４及びＡ２５がそれぞれ独立してトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であり、Ｌ２３及びＬ２４がそれぞれ独立して単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−である化合物。
（４）一般式（ＩＩａ−１)中、ａ２２が１であり、Ａ２４がトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であり、Ａ２５がデカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、又はピリミジン−２，５−ジイル基（これらの基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子で置換されていてもよい。）であり、Ｌ２３及びＬ２４が単結合である化合物。
（５）一般式（ＩＩａ−１)中、ａ２２が２であり、２個のＡ２４及び１個のＡ２５がそれぞれ独立してトランス−１，４−シクロへキシレン基、１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、又は３，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン基であり、Ｌ２３が単結合であり、Ｌ２４が単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−(ＣＨ２)４−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−である化合物。
【００６０】
より具体的には、一般式（ＩＩａ−１)で表される化合物としては、以下の一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−２ｖ）、一般式（ＩＩａ−３ａ)〜（ＩＩａ−３ｘ）、一般式（ＩＩａ−３’ａ)〜（ＩＩａ−３’ｚ）、一般式（ＩＩａ−４ａ)〜一般式（ＩＩａ−４ｓ)で表される化合物が挙げられる。一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−４ｓ)中、Ｒ２１は、一般式（ＩＩａ）と同様であり、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜６のアルケニル基がより好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基がさらに好ましい。また、一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−４ｓ)中、Ｘ２１は、一般式（ＩＩａ）と同様であり、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましく、シアノ基がさらに好ましい。一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−４ｓ)中、Ｘ２２及びＸ２３はそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表す。
【００６１】
【化１１】
0005594442.tif 000012
【００６２】
【化１２】
0005594442.tif 000013
【００６３】
【化１３】
0005594442.tif 000014
【００６４】
【化１４】
0005594442.tif 000015
【００６５】
【化１５】
0005594442.tif 000016
【００６６】
【化１６】
0005594442.tif 000017
【００６７】
【化１７】
0005594442.tif 000018
【００６８】
【化１８】
0005594442.tif 000019
【００６９】
一般式（ＩＩｂ)で表される化合物としては、具体的には、以下の一般式（ＩＩｂ−２ａ)〜（ＩＩｂ−２ｃ）、一般式（ＩＩｂ−３ａ)〜（ＩＩｂ−３ｅ）で表される化合物が挙げられる。また、一般式（ＩＩｃ)で表される化合物としては、具体的には、以下の一般式（ＩＩｃ−２ａ)〜（ＩＩｃ−２ｃ）、一般式（ＩＩｃ−３ａ)〜（ＩＩｃ−３ｅ）で表される化合物が挙げられる。一般式（ＩＩｂ−２ａ) 〜（ＩＩｃ−３ｅ）中、Ｒ２１は、一般式（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）と同様であり、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基又は炭素原子数３〜１６のアルケニルオキシ基が好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、又は炭素原子数２〜６のアルケニル基がより好ましく、炭素原子数１〜８のアルキル基がさらに好ましい。また、一般式（ＩＩｂ−２ａ) 〜（ＩＩｃ−３ｅ）中、Ｘ２１は、一般式（ＩＩｂ）及び（ＩＩｃ）と同様であり、フッ素原子、シアノ基、トリフルオロメチル基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、又はトリフルオロメトキシ基が好ましく、フッ素原子又はシアノ基がより好ましく、シアノ基がさらに好ましい。一般式（ＩＩｂ−２ａ) 〜（ＩＩｃ−３ｅ）中、Ｘ２２及びＸ２３はそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子を表す。
【００７０】
【化１９】
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【００７１】
【化２０】
0005594442.tif 000021
【００７２】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物が一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有する場合、１種類のみ含有していてもよく、２種類以上を組み合わせて含有していてもよい。本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、一般式（ＩＩａ)〜（ＩＩｃ)で表される化合物からなる群より選択される１又は２種類以上の化合物を含有することが好ましく、少なくとも１又は２種類以上の一般式（ＩＩａ)で表される化合物を含有することがより好ましく、１又は２種類以上の一般式（ＩＩａ−１)で表される化合物を含有することがさらに好ましく、一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−２ｖ）、一般式（ＩＩａ−３ａ)〜（ＩＩａ−３ｘ）、一般式（ＩＩａ−３’ａ)〜（ＩＩａ−３’ｚ）、一般式（ＩＩａ−４ａ)〜一般式（ＩＩａ−４ｓ)で表される化合物からなる群の中から１又は２種類以上の化合物を含有することがよりさらに好ましい。中でも、一般式（ＩＩａ−２ａ)〜（ＩＩａ−２ｖ）で表される化合物群中の１種類又は２種類以上の化合物と、一般式（ＩＩａ−３ａ)〜（ＩＩａ−３ｘ）、一般式（ＩＩａ−３’ａ)〜（ＩＩａ−３’ｐ）で表される化合物群中の１種類又は２種類以上の化合物とを含んでいることが好ましい。
【００７３】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物が一般式（ＩＩ）で表される化合物を含有する場合、ネマチック液晶組成物中における一般式（ＩＩ）で表される化合物の含有率は５〜９５質量％の範囲内であることが好ましく、１０〜９０質量％の範囲内であることがより好ましいが、安定的にブルー相を発現させるためには６０〜８５質量％の範囲であることがさらに好ましく、応答速度を重視する場合には１５〜６０質量％の範囲であることがさらに好ましい。
【００７４】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、一般式（Ｉ）で表される化合物と一般式（ＩＩ）で表される化合物の少なくとも一方を含む組成物が好ましく、両方を含む組成物がより好ましい。後者のうち、ブルー相発現の安定性を重視する場合には、一般式（Ｉ）で表される化合物を１５〜６０質量％、一般式（ＩＩ）で表される化合物を６０〜８５質量％含有するものが好ましく、応答速度を重視する場合には、一般式（Ｉ）で表される化合物を４０〜８５質量％、一般式（ＩＩ）で表される化合物を１５〜６０質量％含有するものが好ましい。
【００７５】
さらに、本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、分子内にシクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有量が、ネマチック液晶組成物中の液晶性化合物全体の５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましい。シクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有割合を高めることにより、キラル化合物を添加することによって光学的等方相、特にブルー相を発現する液晶組成物が得られやすい。中でも、ネマチック液晶組成物中の液晶性化合物全体に対して、分子内にシクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有量が５０質量％以上であり、かつ分子内に存在するシクロヘキサン骨格の数がベンゼン骨格の数以上である液晶性化合物の含有量が１〜５０質量％であるネマチック液晶組成物が好ましい。
【００７６】
ここで、「ベンゼン骨格」には、炭素原子と水素原子のみからなる環構造（フェニル基、１，４−フェニレン基）のみならず、当該環構造中の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して他の基（例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等。）に置換されている環構造も含まれる。
また、「シクロヘキサン骨格」には、炭素原子と水素原子のみからなる環構造（シクロヘキシル基、トランス−１，４−シクロへキシレン基）のみならず、当該環構造中に存在する１個のメチレン基又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基が酸素原子に置換されている環構造（例えば、４−テトラヒドロピラニル基、１，４−ジオキサニル基、１，３−ジオキサニル基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基等）、及びこれらの環構造中の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して他の基（例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等。）に置換されている環構造も含まれる。
【００７７】
本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、少なくとも−１０℃〜５０℃の温度範囲でネマチック液晶相を示すことが好ましい。比較的低く、かつ充分に広い温度範囲においてネマチック液晶相を示すネマチック液晶組成物を用いることにより、より低温かつ広い温度範囲でブルー相を発現する液晶・高分子複合材料を得ることができる。また、後述するように、本発明の液晶・高分子複合材料を、ネマチック液晶組成物とキラル化合物と少なくとも１種類の重合性化合物とを予め混合した組成物を調製し、当該組成物中の重合性基を有する化合物を重合させることにより製造する場合に、意図しない熱重合が誘起されないような低い温度で重合させることができ、かつハンドリング性にも優れている。
【００７８】
また、本発明に用いられるネマチック液晶組成物としては、誘電率（ε）が正であることが好ましい。本発明に用いられるネマチック液晶組成物の誘電率異方性（Δε）は、正負いずれであってもよいが、正であることが好ましい。また、誘電率異方性の絶対値は大きいほうが好ましい。正の誘電率異方性を有するネマチック液晶組成物を用いることにより、正の誘電率異方性を有する液晶・高分子複合材料を得ることができる。同様に、誘電率異方性の絶対値が大きいネマチック液晶組成物を用いることにより、誘電率異方性の絶対値が大きい液晶・高分子複合材料を得ることができる。
【００７９】
［キラル化合物］
本発明の液晶・高分子複合材料は、少なくとも１種類のキラル化合物を含む。キラル化合物を含ませることにより、ネマチック液晶組成物に対して捻れ配向を誘起させ、所望のピッチを有するコレステリック相やブルー相を発現する液晶組成物が得られる。
【００８０】
ここで、ピッチとは、液晶分子の螺旋構造における１周期分の長さを示す。ネマチック液晶組成物へのキラル化合物の添加量（質量％）が多くなるほど、ピッチ（μｍ）は小さくなる。特にキラル化合物の添加量が１〜数質量％程度までの低い濃度の時には、キラル化合物の添加量とピッチの積が一定という関係がよく成り立つことが知られており、これの逆数をとった螺旋誘起力（Ｈｅｌｉｃａｌ  Ｔｗｉｓｔｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ：ＨＴＰ）（１／μｍ）が光学活性化合物固有の捻れ配向を誘起する力の評価パラメータとして使用されている。下記数式中、「Ｐ」はピッチ（μｍ）であり、「Ｃ」はキラル化合物の添加量（質量％）である。
【００８１】
【数１】
0005594442.tif 000022
【００８２】
当該キラル化合物としては、不斉原子をもつ化合物、軸不斉をもつ化合物、面不斉をもつ化合物のいずれでもよい。また、当該キラル化合物は、重合性基を有していてもよく、重合性基を有していなくてもよい。
本発明の液晶・高分子複合材料が含むキラル化合物としては、不斉原子をもつ化合物又は軸不斉をもつ化合物が好ましく、不斉原子をもつ化合物が特に好ましい。不斉原子をもつ化合物としては、側鎖部分に不斉炭素を持つ化合物、環構造部分に不斉炭素を持つ化合物及びその両方を持つ化合物が挙げられる。不斉原子をもつ化合物において、不斉原子は不斉炭素原子であると立体反転が起こり難いものが好ましいが、ヘテロ原子が不斉原子となっていてもよい。不斉原子は鎖状構造の一部に導入されていてもよく、環状構造の一部に導入されていてもよい。本発明の液晶・高分子複合材料が含むキラル化合物として、螺旋誘起力が強いことを特に要求される場合には、軸不斉をもつ化合物が好ましい。
【００８３】
＜不斉原子をもつ化合物＞
不斉原子をもつ化合物としては、具体的には、一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【００８４】
【化２１】
0005594442.tif 000023
【００８５】
（一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｒ１００及びＲ１０１はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、−ＮＯ２、ハロゲン原子、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＳＦ５、炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、当該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。）、重合性基、又は環構造を含むキラルな基を表し、ｎ１１が０のとき、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも１つは、キラルなアルキル基であり、
Ｚ１００及びＺ１０１はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ１０５）−、−Ｎ（Ｒ１０５）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表し、
Ａ１００及びＡ１０１はそれぞれ独立して、（ａ’）  トランス−１，４−シクロへキシレン基（当該基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよい。）、
（ｂ’）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）、又は
（ｃ’）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、インダン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよく、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）を表し、
Ａ１００又はＡ１０１が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよく、
ｎ１１は０又は１を表し、ｎ１１が０を表すとき、ｍ１２は０を表し、かつｍ１１は０、１、２、３、４又は５を表し、ｎ１１が１を表すとき、ｍ１１とｍ１２はそれぞれ独立して０、１、２、３、４又は５を表し、
Ｄは、下記式（Ｄ１）〜（Ｄ４）で表される２価の基（式（Ｄ１）〜（Ｄ４）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表し、黒丸を付した部位において、Ｚ１００（若しくは、Ｒ１００）又はＺ１０１（若しくは、Ｒ１０１）に、それぞれ結合する。）を表す。）
【００８６】
【化２２】
0005594442.tif 000024
【００８７】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｒ１００及びＲ１０１はそれぞれ独立して、水素原子、シアノ基、−ＮＯ２、ハロゲン原子、−ＯＣＮ、−ＳＣＮ、−ＳＦ５、炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基、重合性基、又は環構造を含むキラルな基を表す。ｎ１１が０のとき、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも１つは、キラルなアルキル基である。
【００８８】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中のＲ１００又はＲ１０１が炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基である場合、当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基（−ＣＨ２−）は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、当該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。また、当該アルキル基は、直鎖状の基であってもよく、分岐鎖状の基であってもよく、環構造を含んでいる基であってもよい。
【００８９】
キラルなアルキル基としては、以下の一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）で表される基が好ましい。一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表す。Ｒ１００又はＲ１０１がこれらの基の場合、左端で、Ａ１００（若しくは、Ｄ、Ｚ１０１）又はＡ１０１（若しくは、Ｄ、Ｚ１００）に、それぞれ結合する。
【００９０】
【化２３】
0005594442.tif 000025
【００９１】
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）中、Ｒ１０３及びＲ１０４は、それぞれ独立して、炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基、又は水素原子を表す。但し、一般式（Ｒａ）、（Ｒｂ）、（Ｒｄ）、（Ｒｅ）、（Ｒｆ）、（Ｒｇ）、（Ｒｉ）、（Ｒｊ）においては、Ｒ１０３が結合する炭素原子（＊を付した位置）が不斉原子となるように、Ｒ１０３は炭素原子数１〜１０の直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキル基である。当該アルキル基の１個又は２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子が相互に直接結合しないものとして−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＳＯ２−、−ＳＯ２−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、シクロプロピレン基又は−Ｓｉ（ＣＨ３）２−で置換されていてもよく、さらにアルキル基の１個又はそれ以上の水素原子が、それぞれ独立して、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）又はシアノ基で置換されていてもよい。また、当該アルキル基は、重合性基をもっていてもよい。当該重合性基としては、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリロイル基などが挙げられる。
【００９２】
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｊ）中のＲ１０３としては、メチレン基や水素原子が他の基等に置換されていない（すなわち、無置換の）炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基であることが好ましく、無置換の炭素原子数１〜８の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基であることがより好ましく、無置換の炭素原子数１〜６の直鎖状のアルキル基であることがさらに好ましい。
【００９３】
一般式（Ｒｄ）又は（Ｒｉ）中のＲ１０４としては、水素原子又は無置換の炭素原子数１〜５の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は無置換の炭素原子数１〜３の直鎖状のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらに好ましい。
【００９４】
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）中、ｎ１２は０〜２０の整数であり、０〜１０の整数が好ましく、０〜５の整数がより好ましく、０がさらに好ましい。
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）中、ｎ１３は０又は１である。
また、一般式（Ｒｋ）中、ｎ１４は０〜５の整数である。
【００９５】
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）中、Ｘ１０１及びＸ１０２は、それぞれ独立して、ハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、ブロム原子、ヨウ素原子）、シアノ基、フェニル基（当該フェニル基の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基（−ＣＦ３）、トリフルオロメトキシ基（−ＯＣＦ３）で置換されていてもよい。）、炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、トリフルオロメチル基又はトリフルオロメトキシ基である。但し、一般式（Ｒａ）、（Ｒｂ）、（Ｒｆ）、（Ｒｇ）においては、Ｘ１０１が結合する炭素原子（＊を付した位置）が不斉原子となるように、Ｘ１０１とＲ１０３は互いに異なる基である。また、一般式（Ｒｃ）及び（Ｒｈ）において、Ｘ１０１が結合する炭素原子（＊を付した位置）が不斉原子となるように、Ｘ１０１とＸ１０２、Ｒ１０３は、互いに異なる基である。
【００９６】
一般式（Ｒａ）、（Ｒｂ）、（Ｒｃ）、（Ｒｆ）、（Ｒｇ）、（Ｒｈ）、（Ｒｋ）中のＸ１０１及びＸ１０２としては、それぞれ独立して、ハロゲン原子、フェニル基（当該フェニル基の１個又は２個以上の任意の水素原子はそれぞれ独立してハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基で置換されていてもよい。）、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基が好ましい。中でも、一般式（Ｒａ）、（Ｒｂ）、（Ｒｃ）、（Ｒｆ）、（Ｒｇ）、（Ｒｈ）中のＸ１０１及びＸ１０２としては、それぞれ独立して、フェニル基（当該フェニル基の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基で置換されていてもよい。
）がより好ましく、無置換のフェニル基がさらに好ましい。また、一般式（Ｒｋ）中のＸ１０１としては、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基がより好ましく、ハロゲン原子、メチル基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基がさらに好ましい。
【００９７】
一般式（Ｒｅ）及び（Ｒｊ）中、Ｑは二価の炭化水素基である。当該二価の炭化水素基としては、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状構造を有する基であってもよい。また、当該二価の炭化水素基の炭素原子数は、１〜１６が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜６がさらに好ましい。当該二価の炭化水素基としては、１個の炭素原子において、一般式（Ｒｅ）及び（Ｒｊ）中の２個の酸素原子とそれぞれ単結合する基が好ましい。この場合、一般式（Ｒｅ）及び（Ｒｊ）において、アスタリスクが付された２個の炭素原子と、それらとそれぞれ結合する２個の酸素原子と、Ｑ中の１の炭素原子が、５員環を形成している。具体的には、無置換の、又は１若しくは２個の水素原子が炭化水素基によって置換されたメチレン基、シクロプロピリデン基、シクロブチリデン基、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基等が挙げられ、メチレン基、イソプロピリデン基、シクロヘキシリデン基がより好ましい。
【００９８】
一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）で表される基としては、一般式（Ｒａ）又は一般式（Ｒｆ）で表される基が好ましい。一般式（Ｒａ）で表される基としては、一般式（Ｒａ）中、ｎ１２が０〜５の整数であり、Ｘ１０１がフェニル基（当該フェニル基の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基で置換されていてもよい。）であり、Ｒ１０３が無置換の炭素原子数１〜６の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である基が好ましく、ｎ１２が０〜５の整数であり、Ｘ１０１が無置換のフェニル基であり、Ｒ１０３が無置換の炭素原子数１〜６の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基である基がより好ましい。
一般式（Ｒｆ）で表される基としては、一般式（Ｒｆ）中、ｎ１２が０〜５の整数であり、ｎ１３が０又は１であり、Ｘ１０３がハロゲン原子、メチル基、又はトリフルオロメチル基であり、Ｒ１０３が無置換の炭素原子数２〜１２の直鎖状のアルキル基である基が好ましい。
【００９９】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のＲ１００又はＲ１０１としては、特に、下記式（Ｒａ−１）〜（Ｒａ−３）又は一般式（Ｒｆ−１）〜（Ｒｆ−３）で表される基が好ましい。Ｒ１００又はＲ１０１がこれらの基の場合、左端が、Ａ１００（若しくは、Ｄ、Ｚ１０１）又はＡ１０１（若しくは、Ｄ、Ｚ１００）に、それぞれ結合する。また、アステリスクは、キラルな炭素原子を表す。
【０１００】
【化２４】
0005594442.tif 000026
【０１０１】
一般式（Ｒｆ−１）〜（Ｒｆ−３）中、ｎ１３は０又は１を表す。また、一般式（Ｒａ−１）〜（Ｒａ−３）、（Ｒｆ−１）〜（Ｒｆ−３）中、ｎは２〜１２の整数を表す。一般式（Ｒａ−１）〜（Ｒａ−３）、（Ｒｆ−１）〜（Ｒｆ−３）においては、ｎは３〜８の整数が好ましく、４、５又は６がより好ましい。
【０１０２】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中のＲ１００又はＲ１０１が重合性基である場合、当該重合性基としては、下記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）のいずれかで表される構造からなる基が好ましい。式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１４）、（Ｒ−１６）で表される基は右端が、式（Ｒ−１５）で表される基は左端が、Ａ１００（若しくは、Ｄ、Ｚ１０１）又はＡ１０１（若しくは、Ｄ、Ｚ１００）に、それぞれ結合する。
【０１０３】
【化２５】
0005594442.tif 000027
【０１０４】
これらの重合性基は、ラジカル重合、ラジカル付加重合、カチオン重合、又はアニオン重合により硬化する。特に重合方法として紫外線重合を行う場合には、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−４）、式（Ｒ−５）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）、式（Ｒ−１５）又は式（Ｒ−１６）で表される基が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）又は式（Ｒ−１６）で表される基がより好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）又は式（Ｒ−１６）で表される基がさらに好ましい。
【０１０５】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中のＲ１００又はＲ１０１が環構造を含むキラルな基である場合、当該基が含む環構造は、芳香族であってもよく、脂肪族であってもよい。アルキル基が取り得る環構造としては、単環構造、縮合環構造又はスピロ（ｓｐｉｒｏｃｙｃｌｉｃ）環構造が挙げられ、また、１個又は２個以上のヘテロ原子を含むことができる。
【０１０６】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｚ１００及びＺ１０１はそれぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｏ−ＣＯＯ−、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ１０５）−、−Ｎ（Ｒ１０５）−ＣＯ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２Ｓ−、−ＳＣＦ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＦ２ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−又は単結合を表す。ここで、−ＣＯ−Ｎ（Ｒ１０５）−又は−Ｎ（Ｒ１０５）−ＣＯ−中のＲ１０５は、炭素原子数１〜１２の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基を表し、炭素原子数１〜６の直鎖状若しくは分枝状のアルキル基が好ましく、炭素原子数１〜４の直鎖状のアルキル基がより好ましい。ｍ１１が２以上の整数であり、一分子中にＺ１００が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ１２が２以上の整数であり、一分子中にＺ１０１が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物としては、Ｚ１００及びＺ１０１はそれぞれ独立して、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＦ２ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｃ≡Ｃ−又は単結合が好ましい。
【０１０７】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ａ１００及びＡ１０１はそれぞれ独立して、下記（ａ’）基、（ｂ’）基、又は（ｃ’）基である。ｍ１１が２以上の整数であり、一分子中にＡ１００が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ１２が２以上の整数であり、一分子中にＡ１０１が複数存在する場合には、それらは同一でもよく、異なっていてもよい。
（ａ’）  トランス−１，４−シクロへキシレン基（当該基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよい。）。
（ｂ’）  １，４−フェニレン基（この基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）。
（ｃ’）  １，４−シクロヘキセニレン基、１，４−ビシクロ［２．２．２］オクチレン基、インダン−２，５−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基及び１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基（これらの基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して酸素原子又は硫黄原子に置換されていてもよく、これらの基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよい。）。
【０１０８】
前記（ａ’）基、（ｂ’）基、及び（ｃ’）基は、いずれも無置換であってもよく、当該基中の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数１〜７のアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子により置換されていてもよい。）、炭素原子数１〜７のアルコキシ基（当該アルコキシ基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子により置換されていてもよい。）、炭素原子数１〜７のアルキルカルボニル基（当該アルキルカルボニル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子により置換されていてもよい。）、又は炭素原子数１〜７のアルコキシカルボニル基（当該アルコキシカルボニル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子により置換されていてもよい。）によって置換されていてもよい。
【０１０９】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のＡ１００及びＡ１０１としては、前記（ａ’）基又は前記（ｂ’）基が好ましく、無置換のトランス−１，４−シクロへキシレン基、無置換の１，４−フェニレン基、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、炭素原子数１〜４のアルキルカルボニル基、若しくは炭素原子数１〜４のアルコキシカルボニル基によって置換されているトランス−１，４−シクロへキシレン基、又は、１個若しくは２個以上の水素原子がそれぞれ独立してフッ素原子、塩素原子、シアノ基、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、炭素原子数１〜４のアルキルカルボニル基、若しくは炭素原子数１〜４のアルコキシカルボニル基によって置換されている１，４−フェニレン基がより好ましく、無置換のトランス−１，４−シクロへキシレン基又は無置換の１，４−フェニレン基がさらに好ましく、無置換の１，４−フェニレン基がよりさらに好ましい。
【０１１０】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、ｎ１１は０又は１を表す。
ｎ１１が０のとき、ｍ１２は０であり、かつｍ１１は０、１、２、３、４又は５である。ｎ１１及びｍ１２が０のとき、ｍ１１は、１、２、３、又は４が好ましく、１、２又は３がより好ましい。
ｎ１１が１のとき、ｍ１１とｍ１２はそれぞれ独立して０、１、２、３、４又は５、好ましくは１、２、３、又は４、より好ましくは１、２又は３である。ｎ１１が１のとき、ｍ１１とｍ１２は、互いに異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。
【０１１１】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）中、Ｄは、前記式（Ｄ１）〜（Ｄ４）で表される２価の基である。
式（Ｄ１）〜（Ｄ４）中、黒丸を付した部位において、Ｚ１００（若しくは、Ｒ１００）又はＺ１０１（若しくは、Ｒ１０１）に、それぞれ結合する。
【０１１２】
前記（Ｄ１）、（Ｄ３）又は（Ｄ４）で表される基中、ベンゼン環の任意の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立してハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、炭素原子数１〜２０のアルキル基、又は炭素原子数１〜２０のアルコキシ基で置換されていてもよい。ベンゼン環中の水素原子の置換基となる炭素原子数１〜２０のアルキル基又はアルコキシ基においては、当該基中の１個又は２個以上の水素原子は、フッ素原子に置換されていてもよく、当該基中の１個又は２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又は−Ｃ≡Ｃ−により、酸素原子又は硫黄原子が互いに直接結合しないように置換されていてもよい。
【０１１３】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のうち、ｎ１１が０である化合物としては、当該化合物の両端のＲ１００及びＲ１０１を除いた残りの部分構造が、下記一般式（ｂ１）〜（ｂ１３）で表される構造であることが好ましい。一般式（ｂ１）〜（ｂ１３）で表される構造は、両端のいずれか一方がＲ１００と結合し、残る他方がＲ１０１と結合する。但し、これらの構造を有する化合物では、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも一方は、キラルなアルキル基である。
【０１１４】
【化２６】
0005594442.tif 000028
【０１１５】
一般式（ｂ１）〜（ｂ１３）中、Ｚ１０２は、一般式（Ｃｈ−Ｉ）中のＺ１００及びＺ１０１と同様である。
【０１１６】
また、一般式（ｂ１）〜（ｂ１３）中、Ａ１０２は、１，４−フェニレン基（当該基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、窒素原子に置換されていてもよく、当該基中に存在する１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、メチル基、メトキシ基、トリフルオロメチル基、又はトリフルオロメトキシ基によって置換されていてもよい。）である。１，４−フェニレン基中の−ＣＨ＝や水素原子を置換することにより、当該化合物を含む液晶組成物について、結晶性の低下及び誘電異方性の向きや大きさを制御することができる。
【０１１７】
信頼性の面では、Ａ１０２中の環構造がピリジン環、ピリミジン環等の複素環である化合物（すなわち、１，４−フェニレン基中に存在する１個の−ＣＨ＝又は隣接していない２個以上の−ＣＨ＝が窒素原子に置換された基である化合物）よりも、ベンゼン環である化合物（すなわち、１，４−フェニレン基中に存在する−ＣＨ＝が窒素原子に置換されていない基である化合物）のほうが好ましい。一方で、誘電率異方性を大きくするという面では、Ａ１０２中の環構造がベンゼン環である化合物よりも、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環である化合物のほうが好ましい。ベンゼン環やシクロヘキサン環等の炭化水素環を有する化合物は、当該化合物の持つ分極性が比較的小さいが、ピリジン環、ピリミジン環等の複素環を有する化合物は、当該化合物の持つ分極性が比較的大きく、結晶性を低下させ液晶性を安定化するために好ましい。
【０１１８】
一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物のうち、ｎ１１及びｍ１２が０である化合物としては、下記一般式（Ｃｈ−Ｉ−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０）が好ましい。一般式（Ｃｈ−Ｉ−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０）中、Ｒ１００、Ｒ１０１及びＺ１００は、一般式（Ｃｈ−Ｉ）におけるＲ１００、Ｒ１０１及びＺ１００と同じ意味を表し、Ｒ１００及びＲ１０１の少なくとも一つはキラルなアルキル基を表し、Ｌ１００〜Ｌ１０５はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。
【０１１９】
【化２７】
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【０１２０】
【化２８】
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【０１２１】
【化２９】
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【０１２２】
【化３０】
0005594442.tif 000032
【０１２３】
【化３１】
0005594442.tif 000033
【０１２４】
一般式（Ｃｈ−Ｉ−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０）で表される化合物としては、Ｒ１００及びＲ１０１の一方又は両方が一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）のいずれかで表される基である化合物が好ましく、Ｒ１００及びＲ１０１の一方又は両方が、前記式（Ｒａ−１）〜（Ｒａ−３）又は一般式（Ｒｆ−１）〜（Ｒｆ−３）で表される基である化合物がより好ましい。Ｒ１００及びＲ１０１のいずれか一方のみが一般式（Ｒａ）〜（Ｒｋ）のいずれかで表される基である化合物としては、Ｒ１００及びＲ１０１の残りの一方が、炭素原子数１〜３０個のアキラルなアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。）である化合物が好ましく、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基である化合物より好ましい。
【０１２５】
本発明の液晶・高分子複合材料としては、一般式（Ｃｈ−Ｉ−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０）のいずれかで表される化合物を少なくとも１種類は含んでいることが好ましく、一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０）で表される化合物を含んでいることがより好ましい。一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０）で表される化合物としては、具体的には、下記一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０−６）（式中、ｎ１３は０又は１を表し、ｎは２〜１２の整数を表し、Ｒ１０２は炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基を表し、Ｌ１００〜Ｌ１０５はそれぞれ独立して水素原子又はフッ素原子を表す。）で表される化合物が挙げられる。一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０−６）中、Ｒ１０２は炭素原子数１〜６のアルキル基、炭素原子数１〜６のアルコキシ基、炭素原子数２〜６のアルケニル基又は炭素原子数２〜６のアルケニルオキシ基が好ましい。
【０１２６】
【化３２】
0005594442.tif 000034
【０１２７】
ｎ１１が１の場合、一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物は、環構造部分に不斉炭素を持つ構造となる。この場合、一般式（Ｃｈ−Ｉ）で表される化合物としては、Ｄが前記式（Ｄ２）又は（Ｄ４）である化合物が好ましく、Ｄが式（Ｄ４）である化合物がより好ましい。Ｄが式（Ｄ２）である化合物としては、下記一般式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）で表される化合物が好ましく、Ｄが式（Ｄ４）である化合物としては、下記一般式（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）及び（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表す。
【０１２８】
【化３３】
0005594442.tif 000035
【０１２９】
【化３４】
0005594442.tif 000036
【０１３０】
一般式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）、（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）中、Ｒｋはそれぞれ独立して、一般式（Ｃｈ−Ｉ）におけるＲ１００及びＲ１０１と同じ意味を表す。本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるキラル化合物としては、一般式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）又は（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）で表される化合物の中でも、Ｒｋがそれぞれ独立して、炭素原子数１〜３０個のキラル又はアキラルなアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯ−Ｏ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ２−、−ＣＦ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＦ−、−ＣＦ＝ＣＦ−又はＣ≡Ｃ−により置換されていてもよく、該アルキル基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。）である化合物が好ましく、炭素原子数１〜１６のアルキル基、炭素原子数１〜１６のアルコキシ基、炭素原子数２〜１６のアルケニル基又は炭素原子数２〜１６のアルケニルオキシ基である化合物がより好ましく、炭素原子数３〜１０のアルキル基、炭素原子数３〜１０のアルコキシ基、炭素原子数３〜１０のアルケニル基又は炭素原子数３〜１０のアルケニルオキシ基である化合物がさらに好ましい。
【０１３１】
＜軸不斉をもつ化合物＞
軸不斉化合物としては、具体的には、一般式（ＩＶ−１）、（ＩＶ−２）、（ＩＶ−３）又は（ＩＶ−４）で表される化合物が好ましい。
【０１３２】
【化３５】
0005594442.tif 000037
【０１３３】
一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物においては、２つのナフタレン環のα位を結ぶ結合が軸不斉の軸である。
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、イソシアネート基、イソチオシナネート基、又は炭素原子数１〜２０のアルキル基を表す。当該アルキル基中の任意の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよい。さらに、当該アルキル基中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物としては、Ｒ７１及びＲ７２は、それぞれ独立して、無置換の、又は置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１〜２０の無置換のアルキル基であることがより好ましく、炭素原子数１〜６の無置換のアルキル基であることがさらに好ましい。
【０１３４】
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、Ａ７１及びＡ７２は、それぞれ独立して、芳香族性若しくは非芳香族性の３、６ないし８員環、又は、炭素原子数９以上の縮合環を表す。これらの環構造中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素原子数１〜３のアルキル基、又は炭素原子数１〜３のハロアルキル基で置換されていてもよい。また、当該環構造中の任意の１個又は互いに隣接していない２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して−Ｏ−、−Ｓ−、又は−ＮＨ−で置換されていてもよく、当該環構造中の任意の１個又は互いに隣接していない２個以上の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置換されていてもよい。ｍ７１が２以上であり、一分子中にＡ７１が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ７２が２以上であり、一分子中にＡ７２が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１３５】
一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物としては、Ａ７１及びＡ７２は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン基、トランス−１，４−シクロヘキシレン基、ピリジン−２，５−ジイル基、ピリミジン−２，５−ジイル基、ナフタレン−２，６−ジイル基が好ましい。これらの基中の１個若しくは２個以上の水素原子が、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素原子数１〜３のアルキル基、又は炭素原子数１〜３のハロアルキル基で置換された基も好ましい。中でも、１個若しくは２個以上の水素原子がフッ素原子により置換されていてもよい１，４−フェニレン基、又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基がより好ましく、無置換の１，４−フェニレン基又は無置換のトランス−１，４−シクロヘキシレン基がさらに好ましい。
【０１３６】
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、Ｚ７１及びＺ７２は、それぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１〜８のアルキレン基を表す。当該アルキレン基中の任意の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＳＯ−、−ＯＣＳ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（Ｏ）−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、又は−Ｃ≡Ｃ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中の任意の１個又は２個以上の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ｍ７１が２以上であり、一分子中にＺ７１が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。同様に、ｍ７２が２以上であり、一分子中にＺ７２が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１３７】
一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物としては、Ｚ７１及びＺ７２はそれぞれ独立して、単結合、炭素原子数１〜４の無置換のアルキレン基、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−が好ましく、単結合、−ＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、又は−Ｃ≡Ｃ−がより好ましく、単結合、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−がさらに好ましい。
【０１３８】
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、Ｘ７１及びＸ７２は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２−を表す。一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物としては、Ｘ７１及びＸ７２は、それぞれ独立して、単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２−が好ましく、単結合、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−がより好ましい。
【０１３９】
一般式（ＩＶ−２）中、Ｒ７３は、水素原子、ハロゲン原子、又は−Ｘ７１−（Ａ７１−Ｚ７１）ｍ７１−Ｒ７１を表す。
【０１４０】
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、ｍ７１及びｍ７２は、それぞれ独立して、１〜４の整数を表す。但し、一般式（ＩＶ−２）において、Ｒ７３が−Ｘ７１−（Ａ７１−Ｚ７１）ｍ７１−Ｒ７１である場合には、２個のｍ７１のうち、いずれか一方は０でもよい。一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物としては、ｍ７１及びｍ７２は、それぞれ独立して、２又は３が好ましく、２がより好ましい。
一般式（ＩＶ−１）及び（ＩＶ−２）中、ナフタレン環中の水素原子が、フェニル基等の置換基により置換されていてもよい。
【０１４１】
【化３６】
0005594442.tif 000038
【０１４２】
一般式（ＩＶ−３）で表される化合物においては、２つのベンゼン環を結ぶ単結合が軸不斉の軸であり、一般式（ＩＶ−４）で表される化合物においては、２つのナフタレン環のα位を結ぶ結合が軸不斉の軸である。
一般式（ＩＶ−３）中、Ｒ６１及びＲ６２はそれぞれ独立して、任意の１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立してアルキル基、アルコキシル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基、シクロペンチル基、又はシクロヘキシル基を表す。フェニル基中の水素原子と置換されるアルキル基又はアルコキシル基は、炭素原子数１〜６の直鎖状又は分岐鎖状であることが好ましく、炭素原子数１〜３の直鎖状又は分岐鎖状であることがより好ましい。
【０１４３】
一般式（ＩＶ−３）中、Ｒ６３、Ｒ６４、Ｒ６５、Ｒ６６、Ｒ６７及びＲ６８は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、又はジアルキルアミノ基を表す。一般式（ＩＶ−３）中のＲ６３、Ｒ６４及びＲ６５のうちの２つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖、又は置換基を有していてもよいモノ若しくはポリメチレンジオキシ基を形成していてもよく、Ｒ６６、Ｒ６７及びＲ６８のうちの２つが、置換基を有していてもよいメチレン鎖、又は置換基を有していてもよいモノ若しくはポリメチレンジオキシ基を形成していてもよい。但し、Ｒ６５とＲ６６が共に水素原子の場合は除く。
【０１４４】
一般式（ＩＶ−４）中、Ｘ６１とＹ６１、Ｘ６２とＹ６２は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、Ｘ６１、Ｘ６２、Ｙ６１、Ｙ６２は、それぞれ独立して、ＣＨ２、Ｃ＝Ｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉのいずれかを表す。Ｘ６１、Ｘ６２、Ｙ６１、又はＹ６２がＮ、Ｐ、Ｂ、又はＳｉである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合していてもよい。
【０１４５】
一般式（ＩＶ−４）中、Ｅ６１及びＥ６２は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。
【０１４６】
本発明の液晶・高分子複合材料が含むキラル化合物として、螺旋誘起力が強いことが特に要求される場合には、一般式（ＩＶ−１）又は（ＩＶ−２）で表される化合物が特に好ましい。
【０１４７】
一般式（ＩＶ−１）で表される化合物としては、具体的には、下記の一般式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）で表される化合物が好ましく、一般式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−６）で表される化合物がより好ましく、一般式（Ｋ４−３）〜（Ｋ４−６）で表される化合物がさらに好ましい。一般式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）で表される化合物においては、２つのナフタレン環のα位を結ぶ結合が軸不斉の軸である。
【０１４８】
【化３７】
0005594442.tif 000039
【０１４９】
【化３８】
0005594442.tif 000040
【０１５０】
一般式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）中、Ｒ７１及びＲ７２は、一般式（ＩＶ−１）におけるＲ７１及びＲ７２と同じ意味を表す。本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるキラル化合物としては、一般式（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）で表される化合物の中でも、Ｒ７１及びＲ７２がそれぞれ独立して、無置換又は置換基を有していてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基である化合物が好ましく、炭素原子数１〜２０の無置換のアルキル基である化合物がより好ましく、炭素原子数１〜６の無置換のアルキル基である化合物がさらに好ましい。
【０１５１】
一般式（ＩＶ−２）で表される化合物としては、具体的には、下記の一般式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物が好ましい。一般式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物においては、２つのナフタレン環のα位を結ぶ結合が軸不斉の軸である。
【０１５２】
【化３９】
0005594442.tif 000041
【０１５３】
一般式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）中、Ｒ７１は、一般式（ＩＶ−２）におけるＲ７１と同じ意味を表す。本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるキラル化合物としては、一般式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物の中でも、Ｒ７１が、任意の１個又は２個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１〜２０のアルキル基、任意の１個又は２個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１〜２０のアルケニル基、任意の１個又は２個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数１〜１９のアルコキシ基ある化合物が好ましく、炭素原子数１〜２０の無置換のアルキル基である化合物がより好ましく、炭素原子数１〜６の無置換のアルキル基である化合物がさらに好ましい。また、（Ｋ５−３）のように、ナフタレン環中の水素原子が、フェニル基等の置換基により置換された化合物も好ましい。
【０１５４】
＜面不斉をもつ化合物＞
面不斉をもつ化合としては、例えば下記一般式（ＩＶ−５）で表されるヘリセン（Ｈｅｌｉｃｅｎｅ）誘導体が挙げられる。このようなヘリセン誘導体においては、前後に重なり合う環の前後関係は自由に変換することができないため、環が右向きの螺旋構造をとる場合と左向きの螺旋構造をとる場合とが区別され、キラリティーを発現する。
【０１５５】
【化４０】
0005594442.tif 000042
【０１５６】
一般式（ＩＶ−５）中、Ｘ５１とＹ５１、Ｘ５２とＹ５２は、それぞれ、いずれか少なくとも一方が存在し、Ｘ５１、Ｘ５２、Ｙ５１、Ｙ５２は、それぞれ独立して、ＣＨ２、Ｃ＝Ｏ、Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉのいずれかを表す。Ｘ５１、Ｘ５２、Ｙ５１、Ｙ５２がＮ、Ｐ、Ｂ、Ｓｉである場合は、所要の原子価を満足するように、アルキル基、アルコキシ基、アシル基等の置換基と結合されていてもよい。
【０１５７】
一般式（ＩＶ−５）中、Ｅ５１及びＥ５２は、それぞれ独立して水素原子、アルキル基、アリール基、アリル基、ベンジル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルエーテル基、アルキルエステル基、アルキルケトン基、複素環基又はこれらの誘導体のいずれかを表す。
【０１５８】
本発明の液晶・高分子複合材料は、１種類のキラル化合物のみを含有していてもよいが、２種類以上を組み合わせて用いるほうが好ましい。構造や物性の異なる複数種類のキラル化合物を組み合わせることにより、所望の物性を有する液晶・高分子複合材料が得られやすい。
【０１５９】
本発明の液晶・高分子複合材料に用いられるキラル化合物としては、螺旋誘起力が比較的大きなものが好ましい。螺旋誘起力が大きい化合物は、当該キラル化合物が添加されるネマチック液晶組成物の螺旋構造を所望のピッチ（例えば、２５℃におけるピッチが０．０１〜１μｍ、好ましくは０．０５〜０．５μｍ、より好ましくは０．１〜０．４μｍ）にするために必要な添加量を少なくすることができる。
【０１６０】
本発明の液晶・高分子複合材料が、ブルー相等の光学的等方相をより発現しやすくなるため、液晶組成物に添加した際の螺旋誘起力の温度依存性が負である（すなわち、温度上昇に従い、螺旋誘起力が大きくなる）キラル化合物を、少なくとも１種類は用いることが好ましい。特に、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、又は液体相のいずれとも共存していない状態のブルー相ＩＩＩを、従来になく非常に広い温度幅（例えば、２℃以上の温度幅）で発現できる液晶・高分子複合材料を製造するためには、１種類又は２種類以上の螺旋誘起力の温度依存性が正であるキラル化合物と、１種類又は２種類以上の螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物とを組み合わせて用いることがより好ましい。
【０１６１】
本発明の液晶・高分子複合材料は、キラル化合物として、前記一般式（Ｃｈ−Ｉ−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０）で表される化合物、前記一般式（Ｋ２−１）〜（Ｋ２−８）で表される化合物、前記一般式（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）で表される化合物、前記（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）で表される化合物、前記一般式（Ｋ５−１）〜（Ｋ５−３）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種類以上を含むことが好ましく、これらの化合物群より選択される２種類以上を組み合わせて含むことがより好ましく、これらの化合物群から、少なくとも１種類の螺旋誘起力の温度依存性が正であるキラル化合物と少なくとも１種類の螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物とを組み合わせて含むことがさらに好ましい。中でも、前記一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０）で表される化合物、前記一般式（Ｋ３−１）〜（Ｋ３−６）で表される化合物、及び前記（Ｋ４−１）〜（Ｋ４−１２）で表される化合物からなる群より選択される２種類以上を含むことが好ましく、一般式（Ｃｈ−Ｉ−３０−１）〜（Ｃｈ−Ｉ−３０−６）のいずれかで表される化合物と、前記（Ｋ４−３）〜（Ｋ４−６）のいずれかで表される化合物とを少なくとも含むことがより好ましい。
【０１６２】
本発明の液晶・高分子複合材料におけるキラル化合物の含有量は、用いるネマチック液晶組成物のピッチを所望の範囲内とすることができるために充分な量であれば、特に限定されるものではなく、ネマチック液晶組成物の種類、キラル化合物の種類（特に、分極性）やその組み合わせ等を考慮して、適宜調整される。本発明の液晶・高分子複合材料におけるキラル化合物の含有量は、例えば、ネマチック液晶組成物１００質量部に対して、１〜４５質量部、好ましくは３〜３０質量部とすることができる。
【０１６３】
［重合性化合物］
本発明の液晶・高分子複合材料は、前記ネマチック液晶組成物とキラル化合物に加えて、さらに少なくとも１種類の重合性化合物が重合してなる高分子を含む。ネマチック液晶組成物にキラル化合物を含有させることにより得られる光学的等方性相を発現させる液晶組成物が得られ、当該液晶組成物にさらに高分子を加えて安定化させることにより、光学的等方性相、特にブルー相をより広い温度幅で発現させることができる。
【０１６４】
本発明の液晶・高分子複合材料は、前記ネマチック液晶組成物とキラル化合物と高分子を混合して調製してもよいが、後述するように、まず、ネマチック液晶組成物とキラル化合物と重合性化合物とを混合した重合性化合物含有液晶組成物を調製した後、当該重合性化合物含有液晶組成物中の重合性基を有する化合物を重合させることによって製造することが好ましい。
【０１６５】
当該高分子の形成に用いられる重合性化合物は、１種類であってもよく、２種類以上であってもよい。ここで、重合性化合物とは、重合性基を分子内に少なくとも１個有する化合物である。当該重合性基としては、前記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）で表される構造からなる基が好ましい。また、当該高分子の形成に用いられる重合性化合物は、光重合性化合物であってもよく、熱重合性化合物であってもよい。重合反応が比較的容易に行える点から、光重合反応により重合可能な重合性化合物であることが好ましい。
【０１６６】
重合性化合物は、その構造により、シクロヘキサン骨格やベンゼン骨格等の環構造（メソゲン基）を有する重合性化合物（メソゲン性（液晶性）重合性化合物）と、メソゲン基を有しない重合性化合物（非メソゲン性（非液晶性）重合性化合物）に分類することができる。
【０１６７】
＜メソゲン性重合性化合物＞
メソゲン性重合性化合物としては、下記一般式（ＰＣ１）で表される化合物が好ましい。
【０１６８】
【化４１】
0005594442.tif 000043
【０１６９】
一般式（ＰＣ１）中、Ｐ１は重合性基を表す。Ｐ１としては、前記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）で表される構造からなる基が好ましい。
【０１７０】
一般式（ＰＣ１）中、Ｓｐ１は炭素原子数０〜２０のスペーサー基を表す。当該スペーサー基としては、２価の基であって、炭素原子数が０〜２０であれば、特に限定されるものではなく、炭素原子以外の原子を含む基であってもよい。また、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環構造を有していてもよい。当該スペーサー基としては、例えば、単結合、炭素原子数１〜２０のアルキレン基、炭素原子数１〜２０のアルケニレン基、又は炭素原子数１〜２０のアリーレン基が挙げられる。当該アルキレン基又はアルケニレン基中の１個又は２個以上の隣接していないメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよい。また、当該アルキレン基又はアルケニレン基中の１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又はシアノ基によって置換されていてもよい。一般式（ＰＣ１）で表される化合物としては、Ｓｐ１は単結合、無置換の若しくは置換基を有する炭素原子数が１〜１６のアルキレン基、又は、無置換の若しくは置換基を有する炭素原子数が１〜１６のアルケニレン基が好ましく、単結合、無置換のアルキレン基、又は置換基のアルケニレン基がより好ましい。
【０１７１】
一般式（ＰＣ１）中、Ｑ１は単結合、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−を表す。一般式（ＰＣ１）で表される化合物としては、Ｑ１は単結合、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−及び−ＯＣＦ２−が好ましく、製造の容易性及び液晶配向性の観点から、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４−、−Ｃ≡Ｃ−及び単結合がより好ましく、−ＯＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−及び単結合が特に好ましい。
【０１７２】
一般式（ＰＣ１）中、Ｒ３は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２５のアルキル基（当該アルキル基中の１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ３）−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＳＣＯ−、−ＣＯＳ−又は−Ｃ≡Ｃ−により置換されていてもよい。）、又はＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−（式中、Ｐ２、Ｓｐ２、Ｑ２はそれぞれ、Ｐ１、Ｓｐ１、Ｑ１と同じ意味を表す。）を表す。但し、Ｒ３がＰ２−Ｓｐ２−Ｑ２−の場合、一分子中のＰ１とＰ２、Ｓｐ１とＳｐ２、Ｑ１とＱ２は、それぞれ同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１７３】
一般式（ＰＣ１）中、ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して１、２又は３を表す。ｎ１が１であり、かつＲ３が重合性基を有さない場合には、一般式（ＰＣ１）で表される化合物は、単官能性の重合性化合物である。一方で、ｎ１が２又は３の場合や、Ｒ３が重合性基を有する場合には、一般式（ＰＣ１）で表される化合物は、２以上の重合性基を有する多官能性の重合性化合物である。
【０１７４】
一般式（ＰＣ１）中、ＭＧは、メソゲン基を表す。メソゲン基は、液晶性を発現するための剛直性を有する官能基であり、一般的には、シクロヘキサン骨格やベンゼン骨格等の環構造を有する。当該メソゲン基としては、公知の液晶性分子が有するメソゲン部位を構成する基のいずれであってもよいが、下記一般式（ＭＧ−１）で表される基が好ましい。
【０１７５】
【化４２】
0005594442.tif 000044
【０１７６】
一般式（ＭＧ−１）中、Ｃ１又はＣ３はそれぞれ独立して、１，４−フェニレン基、１，３，４−ベンゼントリイル基、１，２，４−ベンゼントリイル基、ベンゼン−１，２，４，５−テトライル基、ベンゼン−１，２，３，４−テトライル基、１，４−シクロヘキシレン基、１，３，４−シクロヘキサントリイル基、１，２，４−シクロヘキサントリイル基、シクロヘキサン−１，２，３，４−テトライル基、１，４−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−２,５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２,５−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、２，６−ナフチレン基、ナフタレン−２，５，６−トリイル基、ナフタレン−２，３，６−トリイル基、ナフタレン−２，６，７−トリイル基、ナフタレン−２，５，６，７−テトライル基、ナフタレン−１，２，５，６−テトライル基、ナフタレン−２，３，６，７−テトライル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，５，６−トリイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６，７−トリイル基、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，５，６−トリイル基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、デカヒドロナフタレン−２，５，６−トリイル基、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、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，２，３，４，４a，９，１０a−オクタヒドロフェナントレン２，７−ジイル基、又はフルオレン２，７−ジイル基を表す。これらの基中の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立して、フェニル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数１〜８のアルカノイル基、炭素原子数１〜８のアルカノイルオキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基、炭素原子数２〜８のアルケノイル基又は炭素原子数２〜８のアルケノイルオキシ基によって置換されていてもよい。
【０１７７】
一般式（ＭＧ−１）中、Ｃ２は、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、１，４−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−２，５−ジイル基、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−２，５−ジイル基、１，４−ビシクロ（２，２，２）オクチレン基、デカヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、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、１，２，３，４−テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル基、２，６−ナフチレン基、フェナントレン−２，７−ジイル基、９，１０−ジヒドロフェナントレン−２，７−ジイル基、１，２，３，４，４a，９，１０a−オクタヒドロフェナントレン２，７−ジイル基、又はフルオレン２，７−ジイル基を表す。これらの基中の１個又は２個以上の任意の水素原子は、それぞれ独立して、フェニル基、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、シアノ基、炭素原子数１〜８のアルキル基、炭素原子数１〜８のアルコキシ基、炭素原子数１〜８のアルカノイル基、炭素原子数１〜８のアルカノイルオキシ基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、炭素原子数２〜８のアルケニルオキシ基、炭素原子数２〜８のアルケノイル基又は炭素原子数２〜８のアルケノイルオキシ基によって置換されていてもよい。一分子中に複数のＣ２がある場合、それらは同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１７８】
一般式（ＭＧ−１）中、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−を表す。一分子中に複数のＹ２がある場合、それらは同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０１７９】
一般式（ＭＧ−１）中、ｎ５は０〜５の整数を表す。一般式（ＰＣ１）で表される化合物としては、ｎ５は０〜３の整数が好ましく、０〜２の整数がより好ましく、０又は１がさらに好ましい。
【０１８０】
一般式（ＰＣ１）で表される化合物のうち、単官能性の重合性化合物としては、好ましくは下記一般式（Ｖ−ａ）で表される化合物が挙げられる。
【０１８１】
【化４３】
0005594442.tif 000045
【０１８２】
一般式（Ｖ−ａ）中、Ｒ３１は水素原子又はメチル基を表す。
一般式（Ｖ−ａ）中、ｎ３１は０又は１の整数を表す。
一般式（Ｖ−ａ）中、Ｔ１、Ｔ２及びＴ３はそれぞれ独立して、下記の１４種類の環構造を有する２価の基（但し、ｍは、１〜４の整数を表す。）のいずれかを表す。
【０１８３】
【化４４】
0005594442.tif 000046
【０１８４】
一般式（Ｖ−ａ）中、Ｙ３、Ｙ４及びＹ５はそれぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＯＣＨ２−、−Ｃ２Ｈ４−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯ−、−ＯＣＯＯ−、−ＮＨ−、−ＮＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＮＨ−、−ＯＣＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＯＣＯ−、−ＣＯＯＣＨ２−、−ＣＨ２ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＣＨ３−ＣＯＯ−、−ＣＯＯ−ＣＣＨ３＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＦ２Ｏ−又は−ＯＣＦ２−を表す。
一般式（Ｖ−ａ）中、Ｙ６は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯ−を表す。
【０１８５】
一般式（Ｖ−ａ）中、Ｒ３２は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、又は炭素原子数１〜２０の炭化水素基を表す。当該炭化水素基としては、炭素原子数１〜２０であって、炭素原子と水素原子からなる１価の基であれば特に限定されるものではなく、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルケニル基、炭素原子数１〜２０のアルキニル基等が挙げられる。
【０１８６】
一般式（ＰＣ１）で表される化合物のうち、多官能性の重合性化合物としては、下記一般式（ＰＣ１−１）で表される化合物（式中、Ｐ１、Ｐ２、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、Ｑ２、ＭＧ、ｎ１及びｎ２は、一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表す。）が挙げられる。一般式（ＰＣ１−１）で表される化合物としては、より具体的には、下記一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）で表される化合物が挙げられる。
【０１８７】
【化４５】
0005594442.tif 000047
【０１８８】
【化４６】
0005594442.tif 000048
【０１８９】
【化４７】
0005594442.tif 000049
【０１９０】
一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）中、Ｐ１、Ｐ２、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１及びＱ２は一般式（ＰＣ１）と同じ意味を表す。本発明においては、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、及びＱ２は単結合が好ましい。また、Ｐ１及びＰ２は、それぞれ独立して前記の式（Ｒ−１）又は（Ｒ−２）が好ましい。
【０１９１】
一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）中、Ｗ１はそれぞれ独立して、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、炭素原子数２〜５のアルケニル基、フェニル基、−ＣＯＯＷ２、−ＯＣＯＷ２又は−ＯＣＯＯＷ２を表す。−ＣＯＯＷ２、−ＯＣＯＷ２、−ＯＣＯＯＷ２中、Ｗ２はそれぞれ独立して、炭素原子数１〜１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は炭素原子数２〜５の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基を表す。一分子中に複数のＷ１がある場合には、それらは同一であってもよく、異なっていてもよい。
本発明においては、Ｗ１はそれぞれ独立して、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、炭素原子数１〜５のアルキル基、炭素原子数１〜５のアルコキシ基、フェニル基、が好ましく、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、メチル基、又はメトキシ基がより好ましい。
【０１９２】
一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）中、ｎ３はそれぞれ独立して１、２又は３を表し、ｎ４はそれぞれ独立して１、２又は３を表し、ｎ６はそれぞれ独立して０、１、２、３又は４を表し、同一環上におけるｎ３＋ｎ６及びｎ４＋ｎ６は５以下である。本発明においては、ｎ３＋ｎ４が２〜４が好ましく、２又は３がより好ましい。
【０１９３】
本発明において用いられる重合性化合物としては、一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）で表される化合物の中でも、Ｓｐ１、Ｓｐ２、Ｑ１、及びＱ２が単結合であり、Ｐ１及びＰ２はそれぞれ独立して前記の式（Ｒ−１）又は（Ｒ−２）であり、Ｗ１はそれぞれ独立して、フッ素原子、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、メチル基、又はメトキシ基であり、ｎ３＋ｎ４が２又は３である化合物が特に好ましい。
【０１９４】
一般式（ＰＣ１−３）で表される化合物としては、より具体的には、下記の式（ＰＣ１−３ａ）〜（ＰＣ１−３ｈ）で表される化合物を挙げることができる。式（ＰＣ１−３ａ）〜（ＰＣ１−３ｈ）中のベンゼン環上の１個又は２個以上の水素原子が、フッ素原子で置換された化合物であってもよい。本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子は、これらの化合物のうちの１種又は２種以上を重合性原料とし、必要に応じてその他の重合性化合物と共に重合させたものであることが好ましい。
【０１９５】
【化４８】
0005594442.tif 000050
【０１９６】
一般式（ＰＣ１−１）〜（ＰＣ１−１３）で表される化合物としては、下記一般式（Ｖ−ｂ）で表される化合物も好ましい。本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の重合性原料として一般式（Ｖ−ｂ）で表される化合物を用いることにより、機械的強度や耐熱性に優れた液晶・高分子複合材料が得られる。
【０１９７】
【化４９】
0005594442.tif 000051
【０１９８】
一般式（Ｖ−ｂ）中、ｍ３１は０又は１を表し、Ｙ１１及びＹ１２はそれぞれ独立して単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｙ１３及びＹ１４はそれぞれ独立して単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＯＣＯ−、−ＣＯＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＯＣ２Ｈ４−、−ＯＣＯＣ２Ｈ４−、−Ｃ２Ｈ４ＯＣＯ−、又は−Ｃ２Ｈ４ＣＯＯ−を表し、r及びsはそれぞれ独立して２〜１４の整数を表す。
一般式（Ｖ−ｂ）中に存在する１，４−フェニレン基は、無置換であってもよく、１個又は２個以上の水素原子がそれぞれ独立して、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメトキシ基、又はフェニル基で置換されていてもよい。
【０１９９】
一般式（Ｖ−ｂ）で表される化合物としては、下記一般式（Ｖ−ｂ１）〜（Ｖ−ｂ２０）で表される化合物が特に好ましい。一般式（Ｖ−ｂ１）〜（Ｖ−ｂ２０）中、ｔ及びｕはそれぞれ独立して、２〜１４の整数を表す。本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子は、これらの化合物のうちの１種又は２種以上を重合性原料とし、必要に応じてその他の重合性化合物と共に重合させたものであることが好ましい。
【０２００】
【化５０】
0005594442.tif 000052
【０２０１】
【化５１】
0005594442.tif 000053
【０２０２】
＜非メソゲン性重合性化合物＞
非メソゲン性重合性化合物としては、下記一般式（ＰＣ２）で表される化合物が好ましい。
【０２０３】
【化５２】
0005594442.tif 000054
【０２０４】
一般式（ＰＣ２）中、Ｐは重合性基を表す。Ｐとしては、前記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）で表される構造からなる基が好ましい。一般式（ＰＣ２）で表される化合物としては、Ｐは、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−４）、式（Ｒ−５）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）、式（Ｒ−１５）又は式（Ｒ−１６）で表される基が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）、式（Ｒ−７）、式（Ｒ−１１）、式（Ｒ−１３）又は式（Ｒ−１６）で表される基がより好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）又は式（Ｒ−１６）で表される基がさらに好ましい。
【０２０５】
一般式（ＰＣ２）中、Ａ３１は単結合又は炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表す。
当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。
【０２０６】
一般式（ＰＣ２）中、Ａ３２及びＡ３４はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜１８のアルキル基を表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜１７のアルキル基で置換されていてもよい。
【０２０７】
一般式（ＰＣ２）中、Ａ３３及びＡ３５はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよい。
【０２０８】
一般式（ＰＣ２）中、ｖは１〜４０の整数を表す。
一般式（ＰＣ２）中、Ｂ１、Ｂ２及びＢ３は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜１０の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、又は−Ａ３６−Ｐ（式中、Ａ３６は単結合又は炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表し、Ｐは重合性基を表す。）で表される基を表す。Ｂ１、Ｂ２又はＢ３がアルキル基を表す場合、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。Ｂ１、Ｂ２又はＢ３が−Ａ３６−Ｐで表される基であり、当該Ａ３６が炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表す場合、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてもよい。但し、一分子中、２ｖ＋１個あるＢ１、Ｂ２又はＢ３のうち、−Ａ３６−Ｐで表される基は０〜３個である。一分子中、Ｐが複数存在する場合には、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０２０９】
本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料となる重合性化合物としては、一般式（ＰＣ２）で表される化合物を１種類又は２種類以上を用いることが好ましく、一般式（ＰＣ２）で表される化合物のうち、主鎖長やアルキル側鎖長の異なるものを複数用いてもよい。
【０２１０】
一般式（ＰＣ２）で表される化合物としては、具体的には、下記一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｈ）で表される化合物が好ましく挙げられる。本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料となる重合性化合物としては、一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｈ）で表される化合物からなる群から選ばれる１種類以上を用いることが好ましく、一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｄ）で表される化合物からなる群から選ばれる化合物を少なくとも１種類以上用いることがより好ましい。
【０２１１】
【化５３】
0005594442.tif 000055
【０２１２】
一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｈ）中、Ｐは重合性基を表し、Ｂ４は水素原子又はメチル基を表す。Ｐとしては、前記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）で表される構造からなる基が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）又は式（Ｒ−１６）で表される基がより好ましく、重合速度が速いことから式（Ｒ−１）で表される基がさらに好ましい。一般式（ＰＣ２−ａ）、（ＰＣ２−ｃ）、（ＰＣ２−ｅ）、（ＰＣ２−ｇ）で表される化合物において、一分子中に含まれる２個のＰは、互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０２１３】
一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ３７及びＡ４３はそれぞれ独立して、単結合又は炭素原子数１〜１５のアルキレン基を表す。当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子、メチル基又はエチル基で置換されていてよい。
【０２１４】
一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ３８及びＡ４１はそれぞれ独立して、炭素原子数２〜２０の直鎖状のアルキル基を表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。
【０２１５】
一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ３９及びＡ４２はそれぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数１〜１０のアルキル基を表す。当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。また、当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、ハロゲン原子又は炭素原子数１〜９のアルキル基で置換されていてもよい。
【０２１６】
一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ４０は炭素原子数９〜１６のアルキレン基を表す。当該アルキレン基中に存在する少なくとも１個以上５個以下のメチレン基において、当該メチレン基中の任意の１個の水素原子は、炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されている。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、それぞれ独立して、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。
【０２１７】
一般式（ＰＣ２−ａ）で表される化合物において、２個の重合性基間の距離（架橋点間の距離）は、Ａ３７とＡ４０とＡ４３とで独立的にそれぞれ炭素原子数の長さを変えて調整することができる。一般式（ＰＣ２−ａ）で表される化合物の特徴の１つは、重合性基間距離が長いことである。但し、当該距離があまりに長い場合には重合速度が極端に遅くなり、相分離に悪い影響を及すおそれがあるため、重合性基間距離には上限がある。一方、Ａ３８及びＡ４１の２個の側鎖間距離も主鎖の運動性に影響を及ぼす。すなわち、Ａ３８及びＡ４１の間の距離が短い場合には、側鎖Ａ３８及びＡ４１がお互いに干渉するようになり、化合物全体の運動性の低下をきたす。そこで、重合性基間距離が同程度の場合には、Ａ３８及びＡ４１の炭素原子数が長いものよりも、Ａ４０の炭素原子数が長いもののほうが好ましい。
【０２１８】
一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ４０は、側鎖間距離（Ａ３８及びＡ４１の距離、Ａ３９及びＡ４２の距離）を調整する点からも、架橋点間距離を広げてガラス転移温度を下げる点からも、長い方が好ましい。しかしながらＡ４０が長すぎる場合は、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）で表される化合物の分子量が大きくなりすぎ、液晶組成物との相溶性が低下する傾向にあること、及び重合速度が遅くなりすぎるために相分離に悪影響がでること等の理由から、自ずとＡ４０の長さには上限が設定される。
【０２１９】
よって、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）で表される化合物において、Ａ４０は、炭素原子数９〜１６のアルキレン基（当該アルキレン基中に存在する少なくとも１個以上５個以下のメチレン基において、当該メチレン基中の任意の１個の水素原子は、炭素原子数１〜１０の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基で置換されている。当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）であることが好ましい。
【０２２０】
Ａ４０は構造上の特徴として、アルキレン基中の水素原子が炭素原子数１〜１０のアルキル基で置換された構造を有する。一のアルキレン基中のアルキル基で置換される水素原子の数は１個以上５個以下であるが、１個から３個が好ましく、２個又は３個がより好ましい。置換基であるアルキル基の炭素原子数は、１〜５個が好ましく、１〜３個がより好ましい。
【０２２１】
一方、側鎖であるＡ３８、Ａ３９、Ａ４１、Ａ４２においては、これらの側鎖の長さが次のような態様を有することが好ましい。なお、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）において、Ａ３８とＡ３９は主鎖の同じ炭素原子に結合しているが、これらの長さが異なるとき、長いほうの側鎖をＡ３８と呼ぶものとする（Ａ３８の長さとＡ３９の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ３８とする）。同様に、Ａ４１の長さとＡ４２の長さが異なるとき、長いほうの側鎖をＡ４１と呼ぶものとする（Ａ４１の長さとＡ４２の長さが等しい場合は、いずれが一方をＡ４１とする）。
【０２２２】
側鎖は、主鎖に比べて運動性が高い。このため、側鎖の存在は、通常は低温での高分子鎖の運動性向上に寄与するが、側鎖間で空間的な干渉が起こる状況では、逆に運動性は低下する。このような側鎖間での空間的な干渉を防ぐために、側鎖長を必要な範囲内で短くすることが有効である。
【０２２３】
そこで、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ３８及びＡ４１は、好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数２〜１８の直鎖状のアルキル基（当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）であり、より好ましくは、それぞれ独立して炭素原子数３〜１５の直鎖状のアルキル基（当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）である。
【０２２４】
また、Ａ３９及びＡ４２についても、その長さが長すぎることは、側鎖間の空間的な干渉を誘起するため好ましくない。一方で、長さの短い側鎖は、高い運動性を有していることに加えて、隣接する主鎖同士の接近を阻害し、高分子主鎖間の干渉を防ぎ、主鎖の運動性を高める作用を有すると考えられる。このため、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）で表される化合物においては、Ａ３９及びＡ４２の長さを短くすることにより、アンカリングエネルギーが低温で増加して行くことを抑制することができ、得られた液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子の低温域における特性を改善する上で有効である。
【０２２５】
そこで、一般式（ＰＣ２−ａ）又は（ＰＣ２−ｂ）中、Ａ３９及びＡ４２は、好ましくは、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜７のアルキル基（当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）であり、より好ましくは、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜５のアルキル基（当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）であり、さらに好ましくは、それぞれ独立して水素原子又は炭素原子数１〜３のアルキル基（当該アルキル基中に存在する１個又は２個以上のメチレン基は、酸素原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で置換されていてもよい。）である。
【０２２６】
一般式（ＰＣ２−ｃ）又は（ＰＣ２−ｄ）中、ａは６〜２２の整数を表す。一般式（ＰＣ２−ｄ）で表される化合物のうち、Ｂ４が水素原子である化合物としては、例えば、ドデシルアクリレート等のアルキルアクリレートが挙げられる。
【０２２７】
一般式（ＰＣ２−ｅ）又は（ＰＣ２−ｆ）中、ｂ及びｃはそれぞれ独立して１〜１０の整数を表し、ｄは１〜１０の整数を表し、ｅは０〜６の整数を表す。側鎖間の空間的な干渉を抑制する点から、ｄとｅの少なくとも一方は、１〜５の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましい。
【０２２８】
一般式（ＰＣ２−ｇ）又は（ＰＣ２−ｈ）中、ｆ、ｇ、ｈ及びｉはそれぞれ独立して１〜１０の整数を表す。側鎖間の空間的な干渉を抑制する点から、ｈとｉの少なくとも一方は、１〜５の整数であることが好ましく、１〜３の整数であることがより好ましい。
【０２２９】
一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｈ）で表される化合物をはじめとする一般式（ＰＣ２）で表される化合物は、公知の化合物を出発原料とし、公知の有機合成反応を適宜組み合わせて合成することができる。
【０２３０】
例えば、一般式（ＰＣ２−ａ）において、Ａ３９及びＡ４２が水素原子である化合物は、エポキシ基を複数有する化合物と、エポキシ基と反応し得る活性水素を有するアクリル酸やメタクリル酸等の重合性化合物とを反応させ、水酸基を有する重合性化合物を合成し、次に、飽和脂肪酸と反応させることにより得ることができる。
また、複数のエポキシ基を有する化合物と飽和脂肪酸とを反応させ、水酸基を有する化合物を合成し、次に水酸基と反応し得る基を有するアクリル酸塩化物等の重合性化合物とを反応させることによっても得ることができる。
【０２３１】
また、一般式（ＰＣ２−ａ）のＡ３９及びＡ４２がアルキル基であり、Ａ３７及びＡ４３がメチレン基である化合物は、例えば、オキセタン基を複数有する化合物と、オキセタン基と反応し得る脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、さらに、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法や、オキセタン基を一つ有する化合物と、オキセタン基と反応し得る多価の脂肪酸塩化物や脂肪酸とを反応させ、さらに、アクリル酸などの活性水素を有する重合性化合物とを反応させる方法等により得ることができる。
【０２３２】
また、一般式（ＰＣ２−ａ）のＡ３７及びＡ４３が炭素原子数３のアルキレン基（プロピレン基；−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）である化合物は、例えば、オキセタン基の代わりにフラン基を複数有する化合物を用いることにより、前記と同様にして得ることができる。
さらに、一般式（ＰＣ２−ａ）のＡ３７及びＡ４３が炭素原子数４であるアルキレン基（ブチレン基；−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−）である化合物は、例えば、オキセタン基の代わりにピラン基を複数有する化合物を用いることにより得ることができる。
【０２３３】
＜キラリティーを有する重合性化合物＞
本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料となる重合性化合物としては、アキラルな化合物又は実質的にラセミ体であることが好ましいが、キラルな重合性化合物を用いてもよい。キラルな重合性化合物としては、例えば、下記の一般式（ＶＩ−ａ）又は（ＶＩ−ｂ）で表される重合性化合物を用いることができる。
【０２３４】
【化５４】
0005594442.tif 000056
【０２３５】
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｐは重合性基を表す。Ｐとしては、前記の式（Ｒ−１）〜（Ｒ−１６）で表される構造からなる基が好ましく、式（Ｒ−１）、式（Ｒ−２）又は式（Ｒ−１６）で表される基がより好ましく、式（Ｒ−１）又は式（Ｒ−２）で表される基がさらに好ましく、重合速度が速いことから式（Ｒ−１）で表される基がより好ましい。
【０２３６】
一般式（ＶＩ−ａ）中、ｎ２１は０又は１の整数を表す。また、一般式（ＶＩ−ｂ）中、ｎ２２は、０、１又は２の整数を表す。ｎ２２が２であり、一分子中にＴ２４及びＹ２５が複数存在する場合、それらは互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
【０２３７】
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、それぞれ独立して、６員環構造を有する２価の基（６員環式２価基）を表す。当該６員環式２価基としては、下記の１２種類の６員環式２価基が挙げられる。なお、下記一般式において、ｍは１〜４の整数を示す。一般式（ＶＩ−ａ）又は（ＶＩ−ｂ）で表される化合物としては、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４は、それぞれ独立して、前記１２種類の６員環式２価基のいずれかであることが好ましく、１，４−フェニレン基、又はトランス−１，４−シクロヘキシレン基がより好ましい。
【０２３８】
【化５５】
0005594442.tif 000057
【０２３９】
一般式（ＶＩ−ｂ）中、Ｔ２５は、６員環構造を有する３価の基（６員環式３価基）を表す。当該６員環式３価基としては、ベンゼン−１，２，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，４−トリイル基、ベンゼン−１，３，５−トリイル基、シクロヘキサン−１，２，４−トリイル基、シクロヘキサン−１，３，４−トリイル基又はシクロヘキサン−１，３，５−トリイル基等が挙げられる。
【０２４０】
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｙ２２、Ｙ２３、及びＹ２５は、それぞれ独立して、単結合、又は炭素原子数が１〜１０である直鎖状若しくは分枝鎖状のアルキレン基を表す。当該アルキレン基中に存在する１個のメチレン基又は隣接していない２個のメチレン基は、酸素原子及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、それぞれ独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−Ｏ−又は−Ｏ−ＣＯ−により置換されていてもよい。また、当該アルキレン基中に存在する１個又は２個以上の水素原子は、それぞれ独立して、フッ素原子又は塩素原子に置換されていてもよい。さらに、当該アルキレン基は、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。当該アルキレン基としては、例えば、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−、又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−が挙げられる。
【０２４１】
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｙ２１及びＹ２４は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＯＣＯ−、又は−ＣＯＯ−を表す。
【０２４２】
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｚ２１は、不斉炭素原子を有し、かつ分枝鎖構造を含む炭素原子数３〜２０のアルキレン基を表す。
一般式（ＶＩ−ａ）及び（ＶＩ−ｂ）中、Ｚ２２は、炭素原子数１〜２０のアルキレン基を表す。当該アルキレン基は、不斉炭素原子を含んでいてもよく、含まなくてもよい。
【０２４３】
本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料としては、少なくとも１種類の重合性化合物を用いればよいが、重合反応後に得られる重合物（高分子）の物性が所望の範囲となるように、複数種類の重合性化合物を適宜組み合わせて用いることが好ましい。
複数種類の重合性化合物を用いる場合、少なくとも１種類の単官能性重合性化合物と少なくとも１種類の多官能性重合性化合物とを用いることが好ましい。多官能性重合性化合物を原料とすることにより、重合反応によって、架橋構造を有する高分子を含む液晶・高分子複合材料が得られる。
【０２４４】
また、本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子のガラス転移温度は、−１００℃〜２５℃であることが好ましい。そこで、重合反応後の高分子のガラス転移温度が当該範囲内となるように、原料として用いる重合性化合物の種類や組成を適宜調整することが好ましい。
【０２４５】
さらに、本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料としては、少なくとも１種類の非メソゲン性重合性化合物を用いることがより好ましく、少なくとも１種類のメソゲン性重合性化合物と、少なくとも１種類の非メソゲン性重合性化合物とを用いることがより好ましい。高分子の原料として、メソゲン性重合性化合物と非メソゲン性重合性化合物の両者を用いることにより、重合反応によって得られる液晶・高分子複合材料が光学的等方性相を発現する温度範囲をより広くすることができる。
【０２４６】
ブルー相ＩＩＩの発現温度範囲を広げることを目的とする場合には、本発明の液晶・高分子複合材料に含まれる高分子の原料には、少なくとも１種類の多官能のメソゲン性重合性化合物と、少なくとも１種類の単官能若しくは多官能の非メソゲン性重合性化合物とを含むことが好ましく、前記式（ＰＣ１−３ａ）〜（ＰＣ１−３ｉ）で表される化合物及び前記一般式（Ｖ−ｂ１）〜（Ｖ−ｂ２０）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種類の化合物と、前記一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｈ）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種類の化合物を含むことがより好ましく、前記式（ＰＣ１−３ａ）〜（ＰＣ１−３ｉ）で表される化合物及び前記一般式（Ｖ−ｂ１）〜（Ｖ−ｂ２０）で表される化合物からなる群より選択される１種類以上の化合物と、前記一般式（ＰＣ２−ａ）〜（ＰＣ２−ｄ）で表される化合物からなる群より選択される少なくとも１種類の化合物とを含むことがさらに好ましい。
【０２４７】
［液晶・高分子複合材料の製造方法］
本発明の液晶・高分子複合材料は、例えば、ネマチック液晶組成物と、全てのキラル化合物と、高分子の原料とする全ての重合性化合物とを混合した重合性化合物含有液晶組成物を調製した後、当該重合性化合物含有液晶組成物中の重合性基を有する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。
【０２４８】
ネマチック液晶組成物とキラル化合物と重合性化合物を混合する順番は特に限定されるものではなく、全原料を実質的に同時に混合してもよく、予めネマチック液晶組成物とキラル化合物とが混合されている液晶組成物に、高分子の原料とする全ての重合性化合物を混合してもよい。当該重合性化合物含有液晶組成物中の全重合性化合物の総量は、用いる重合性化合物の種類、ネマチック液晶組成物の種類、キラル化合物の種類等を考慮して適宜決定することができるが、０．１〜４０質量％が好ましく、１〜４０質量％がより好ましく、１〜２５質量％がさらに好ましい。また、当該重合性化合物含有液晶組成物中のネマチック液晶組成物とキラル化合物との混合物の含有量は、６０〜９５質量％であることが好ましく、６０〜９０質量％がより好ましく、６０〜８０質量％がさらに好ましい。
【０２４９】
当該重合性化合物含有液晶組成物は、必要に応じて、重合開始剤を含んでいてもよい。
例えば、当該重合性化合物含有液晶組成物中の重合性化合物をラジカル重合によって重合させる場合には、ラジカル重合開始剤として、熱重合開始剤、光重合開始剤を添加しておくことができる。具体的には以下の化合物が好ましく用いられる；
ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン等のアセトフェノン系；
ベンゾイン、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系；
２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド系；
ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル系；
ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；
２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系；
ミヒラーケトン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系；
１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等。
当該重合性化合物含有液晶組成物に含有させるラジカル重合開始剤としては、これらの化合物の中でも、ベンジルジメチルケタールが好ましい。
【０２５０】
当該重合性化合物含有液晶組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、液晶組成物に汎用されている各種添加剤を含んでいてもよい。例えば、その保存安定性を向上させるために、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の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、ヒドロキノン類、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、ニトロソ化合物等が挙げられる。安定剤を使用する場合の添加量は、液晶組成物に対して０．００５〜１質量％の範囲が好ましく、０．０２〜０．５質量％がさらに好ましく、０．０３〜０．１質量％が特に好ましい。
【０２５１】
重合反応前の当該重合性化合物含有液晶組成物としては、光学的等方性相を発現し得ることが好ましく、ブルー相を発現し得ることがより好ましく、ブルー相ＩＩＩを発現し得ることがさらに好ましい。重合反応により形成された高分子によって、光学的等方性相が安定化する。つまり、重合反応により得られた液晶・高分子複合材料は、重合反応前の液晶組成物が光学的等方性相を発現する温度範囲よりもより広い温度幅で、光学的等方性相を発現できる。
【０２５２】
当該重合性化合物含有液晶組成物の重合反応は、紫外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等の公知の方法の中から、用いた重合性化合物の種類に応じて適宜選択される。本発明においては、加熱を必要とせず、室温で反応が進行することから活性エネルギー線を照射する方法が好ましく、中でも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。紫外線を使用する場合、偏光光源を用いてもよく、非偏光光源を用いてもよい。
【０２５３】
重合反応は、重合性化合物含有液晶組成物が光学的等方性相、特にブルー相を保持した状態で行うことが好ましい。例えば、重合性化合物含有液晶組成物がブルー相ＩＩＩを発現する場合、重合反応を、当該重合性化合物含有液晶組成物がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲内で開始し、ブルー相ＩＩＩを保持した状態で継続し、重合反応により製造された液晶・高分子複合材料がブルー相ＩＩＩを示す温度範囲内で終了することにより、ブルー相ＩＩＩを示す温度範囲が、重合反応前の重合性化合物含有液晶組成物よりも広い液晶・高分子複合材料が得られる。
【０２５４】
ブルー相ＩＩＩを示す温度範囲がより広い液晶・高分子複合材料を製造するためには、原料として、分子内にシクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有量が、ネマチック液晶組成物中の液晶性化合物全体の５０質量％以上であるネマチック液晶組成物と、螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物を用いることが好ましく、ネマチック液晶組成物全体に対して、分子内にシクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有量が５０質量％以上であり、かつ分子内に存在するシクロヘキサン骨格の数がベンゼン骨格の数以上である液晶性化合物の含有量が１〜５０質量％であるネマチック液晶組成物と、螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物を用いることがより好ましい。特に、少なくとも−２０℃〜６０℃の温度範囲でブルー相ＩＩＩを発現する液晶・高分子複合材料を製造するためには、一般式（ＩＩ）で表される化合物を１０〜５０質量％含有し、一般式（ＩＩＩ）で表される化合物を５０〜９０質量％含有するネマチック液晶組成物であり、かつ、当該組成物中の液晶性化合物全体に対して、分子内にシクロヘキサン骨格よりもベンゼン骨格を多く含む液晶性化合物の含有量が５０質量％以上であり、分子内に存在するシクロヘキサン骨格の数がベンゼン骨格の数以上である液晶性化合物の含有量が１〜５０質量％であるネマチック液晶組成物と、螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物を用いることが好ましい。
【０２５５】
また、原料として、２種類以上のキラル化合物を用いることにより、１種類のキラル化合物を用いた場合よりも、他の相と共存していないブルー相ＩＩＩの発現温度範囲を広げることができる。中でも、螺旋誘起力の温度依存性が負であるキラル化合物と螺旋誘起力の温度依存性が正であるキラル化合物とを組み合わせて用いることにより、ブルー相Ｉ、ブルー相ＩＩ、又は液体相のいずれとも共存していない状態のブルー相ＩＩＩを従来になく非常に広い温度幅（例えば、２℃以上の温度幅）で発現できる液晶・高分子複合材料を得ることができる。
【０２５６】
ブルー相、特にブルー相ＩＩＩを発現する重合性化合物含有液晶組成物を重合して得られた本発明の液晶・高分子複合材料は、ブルー相の持つ高速応答性を失うことなく、その発現温度範囲が従来になく拡張されているため、光学的等方性相で駆動される液晶光学素子の原料として好適である。
【０２５７】
本発明の液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子は、常法により製造することができる。例えば、以下のようにして、液晶光学素子を製造することができる。まず、電極を備えたセルに前記重合性化合物含有液晶組成物を注入する。当該セルは、２枚の基板を、例えば塗布された接着剤を介して枠状に密着させることによって構成することができる。
一方の基板表面には電極、中でもＩＰＳ電極（櫛歯電極）を設けてもよく、該電極上に絶縁膜としてポリイミド膜やＳｉＯなどの無機膜を得てもよい。同様に、もう一方の基板表面にも対向電極を設けてもよく、該電極上に絶縁膜を形成した対向基板を得てもよい。当該基板は、ガラス、プラスチックの如き柔軟性をもつ透明な材料を用いることができ、一方はシリコン等の不透明な材料でもよい。セルの２枚の基板間に重合性化合物含有液晶組成物を狭持させる方法としては、通常の真空注入法、又はＯＤＦ法などを用いることができる。次に、当該セルを加温し、当該重合性化合物含有液晶組成物がブルー相（例えば、ブルー相ＩＩＩ）を発現する温度において重合反応を開始し、ブルー相を保持した状態で重合反応を進行させる。重合反応を活性エネルギー線の照射により行う場合には、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。ブルー相を安定して発現する液晶・高分子複合材料から製造された液晶光学素子は、電界無印加状態で光学的に等方性であるため、配向を制御する必要がない。
【０２５８】
本発明の液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子は、高速応答性を示すため、原理的に高速応答性が要求されるフィールドシーケンシャルカラー方式を用いたディスプレイに好ましく用いることができる。本発明の液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子とフィールドシーケンシャルカラー方式を組み合わせた場合には、カラーフィルターを使用しないため、カラーフィルターによる光のロスが低減された高効率なディスプレイを作製することができ、ひいては高輝度なあるいは低消費電力なディスプレイを得ることができる。また、本発明の液晶・高分子複合材料を用いた液晶光学素子とフィールドシーケンシャルカラー方式を組み合わせた場合には、カラーフィルター方式とは異なり画素の三分割が必要ないため、高精細なディスプレイを得ることができる。
【実施例】
【０２５９】
以下、実施例等を挙げて本発明をさらに詳述するが、本発明はこれらの実施例等に限定されるものではない。また、以下の実施例の組成物における「％」は、特に記載がない限り、『質量％』を意味する。【０２６０】
［実施例１］
＜ネマチック液晶組成物の作製＞
表１に記載の組成にて各成分を混合し、ネマチック液晶組成物（Ｎ１）を作製した。ネマチック液晶組成物（Ｎ１）は、−２９℃〜１０１．３℃の広い温度範囲でネマチック相を示した。また、複屈折率（Δｎ）は０．２３９であり、誘電率異方性（Δε）は＋２７．７５であった。【０２６１】
【化５６】
0005594442.tif 000058
【０２６２】
【表１】
0005594442.tif 000059
【０２６３】
＜キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物の作製＞
ネマチック液晶組成物（Ｎ１）、キラル化合物（Ｃ１）、（Ｃ２）、（Ｃ３）を表２に記載の組成にて混合し、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物（ＣＬＣ１）を作製した。キラル化合物（Ｃ１）中、アステリスク（＊）は、キラルな炭素原子を表す。キラル化合物（Ｃ２）及び（Ｃ３）では、２つのナフタレン環のα位を結ぶ結合が軸不斉の軸である。【０２６４】
【化５７】
0005594442.tif 000060
【０２６５】
【表２】
0005594442.tif 000061
【０２６６】
偏光顕微鏡観察を行った結果、キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物（ＣＬＣ１）は、キュービック秩序を示すブルー相（ブルー相Ｉ（ＢＰＩ）又はブルー相ＩＩ（ＢＰＩＩ））とブルー相ＩＩＩ（ＢＰＩＩＩ）を示し、キラルネマチック相から６１．３℃でキュービック秩序を示すブルー相に転移し、キュービック秩序を示すブルー相は６４．９℃でＢＰＩＩＩに転移し、ＢＰＩＩＩは６９．６℃で等方性液体相に転移することがわかった。【０２６７】
＜重合性化合物含有液晶組成物の作製＞
キラル化合物を含有するネマチック液晶組成物（ＣＬＣ１）、単官能の非メソゲン性重合性化合物（Ｍ１：ドデシルアクリレート）、多官能のメソゲン性重合性化合物（Ｍ２）、ラジカル重合開始剤（Ｓ１：ベンジルジメチルケタール）を表３に記載の組成にて混合し、重合性化合物含有液晶組成物（ＭＬＣ１）を作製した。【０２６８】
【化５８】
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【０２６９】
【表３】
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【０２７０】
偏光顕微鏡観察を行った結果、重合性化合物含有液晶組成物（ＭＬＣ１）は、ブルー相ＩＩＩ（ＢＰＩＩＩ）を示し、４２．２〜４２．７℃でキラルネマチック相とＢＰＩＩＩが共存し、４２．７℃〜５１．８℃で他の相とは共存していないＢＰＩＩＩを示し、５１．８℃〜５６．８℃でＢＰＩＩＩと等方性液体相が共存することがわかった。【０２７１】
＜液晶・高分子複合材料の作製＞
重合性化合物含有液晶組成物（ＭＬＣ１）を２枚のガラス板間（ギャップ＝５０μｍ）に狭持し、ＢＰＩＩＩを示す温度である４５℃で２Ｊ／ｃｍ２の照射量の紫外線ＬＥＤ（中心波長：３６５ｎｍ、照度：１０ｍＷ／ｃｍ２）を照射して液晶・高分子複合材料を作製した。得られた液晶・高分子複合材料は、室温でＢＰＩＩＩを示した。偏光顕微鏡観察を行った結果、当該液晶・高分子複合材料は、−２５〜６３℃で他の相とは共存していないＢＰＩＩＩを示すことがわかった。【０２７２】
＜液晶光学素子の作製＞
重合性化合物含有液晶組成物（ＭＬＣ１）を、ＩＰＳ電極（電極幅＝５μｍ、電極間距離＝５μｍ）を備えた厚さ４μｍのセルに注入し、ＢＰＩＩＩを示す温度である４５℃で２Ｊ／ｃｍ２の照射量の紫外線ＬＥＤ（中心波長：３６５ｎｍ、照度：１０ｍＷ／ｃｍ２）を照射して液晶・高分子複合材料を含むＩＰＳ電極付きセルを作製した。このセルを、吸収軸が直交する２枚の直線偏光板の間に設置した。各直線偏光板とセルは、各々平行となる配置とした。ＩＰＳ電極に印加される電界は、直線偏光板の吸収軸と４５°をなす方向であった。当該セルは、ＩＰＳ電極間に電圧を印加しない状態では暗状態であったが、ＩＰＳ電極間に交流電圧（６４Ｖｒｍｓ、１００Ｈｚ）を印加したところ、電圧を印加した部分は明状態となり、液晶光学素子として機能していることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０２７３】
本発明の液晶・高分子複合材料は、液晶光学素子用の液晶材料として有用である。