(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）
【化１】
0004013090.tif 000034
（式中、Ｘ1及びＸ4はそれぞれ独立的に水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2及びＸ3はそれぞれ独立的に炭素原子数１〜２０のメチレンオキシ基又はオキシメチレン基を表し、Ｒは一般式（ＩＩ）
【化２】
0004013090.tif 000035
（式中、ｎは０又は１の整数を表し、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に
【化３】
0004013090.tif 000036
から選ばれる環を表し、ｍは１〜４の整数を表し、Ｙ1及びＹ2はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−を表し、Ｙ3は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、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のアルキル基あるいはアルケニル基を表す。）表す。）で表されることを特徴とする液晶性（メタ）アクリレート化合物。
【請求項２】
一般式（Ｉ）において、Ｘ1及びＸ4は水素原子を表す請求項１記載の液晶性アクリレート化合物。
【請求項３】
一般式（ＩＩ）において、ｎは０又は１を表し、６員環Ａ及びＢは１，４−フェニレン基を表し、６員環Ｃはトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は単結合を表し、ｎが０の時、Ｚ1はｎ−プロピル基を表し、ｎが１の時、Ｚ1はｎ−ペンチル基を表すことを特徴とする請求項２記載の液晶性アクリレート化合物。
【請求項４】
請求項１記載の液晶性（メタ）アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
【請求項５】
請求項２記載の液晶性アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
【請求項６】
請求項３記載の液晶性アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
【請求項７】
少なくとも２つの６員環を有する液晶骨格を部分構造として有する環状アルコール、フェノール又は芳香族ヒドロキシ化合物のアクリル酸又はメタクリル酸エステルである単官能（メタ）アクリレートを９８％以下の濃度で含有し、液晶相を示すことを特徴とする請求項４、５又は６記載の液晶組成物。
【請求項８】
単官能（メタ）アクリレート化合物が一般式（ＩＩＩ）
【化４】
0004013090.tif 000037
（式中、Ｘ5は水素原子又はメチル基を表し、ｒは０または１の整数を表し、６員環Ｄ、Ｅ及びＦはそれぞれ独立的に
【化５】
0004013090.tif 000038
から選ばれる環を表し、ｐは１〜４の整数を表し、Ｙ4及びＹ5はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2ＣＨ2−又は−ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ6は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｚ2は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数１〜２０のアルキル基あるいはアルケニル基を表す。）で表されることを特徴とする請求項７記載の液晶組成物。
【請求項９】
液晶相が少なくとも２０℃〜３０℃の温度範囲で発現することを特徴とする請求項４、５、６、７又は８記載の液晶組成物。
【請求項１０】
請求項４、５、６、７、８又は９記載の液晶組成物の重合体からなることを特徴とする光学異方体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学、表示、記録材料、また液晶ディスプレイの光学補償板や偏光プリズム材料として利用される新規な液晶性（メタ）アクリレート化合物と該化合物を含有する組成物及びこれを用いた光学異方体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
先に我々は、液晶ディスプレイ素子の表示品位の向上と軽量化に応える光学補償板等の光学異方体の作製を可能にする技術として、室温において液晶性を示す重合性液晶組成物とその組成物を配向させた状態において光重合して得られる内部の配向構造が制御された光学異方体を提案した（特開平８−３１１１）。該発明の重合性液晶組成物は低分子化合物であり、粘度が低く所望の配向状態を迅速に達成することができるという長所を有している。しかしながら、該重合性液晶組成物をガラス等の基板に塗布する場合には、均一な厚みをもって塗布するのが困難という問題があった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、重合性低分子化合物を含有する液晶組成物において所望の配向状態の迅速な達成を犠牲にすることなく、ガラス等の基板への良好な塗布性を付与することであり、これを可能にする液晶性化合物と液晶組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するため、液晶性（メタ）アクリレート化合物の化学構造とガラス等の基板へ塗布性との相関について鋭意検討した結果、かかる課題が、特定の化学構造を有する液晶性（メタ）アクリレート化合物の利用により解決されることを見いだし本発明を提供するに至った。即ち、
１．一般式（Ｉ）
【０００５】
【化６】
0004013090.tif 000002
【０００６】
（式中、Ｘ1及びＸ4はそれぞれ独立的に水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2及びＸ3はそれぞれ独立的に２価の有機基を表し、Ｒは液晶骨格を含む１価の有機基を表す。）で表されることを特徴とする液晶性（メタ）アクリレート化合物。
２．一般式（Ｉ）において、Ｘ1及びＸ4は水素原子を表し、Ｘ2及びＸ3はそれぞれ独立的にメチレンオキシ基又はオキシメチレン基を表し、Ｒは一般式（ＩＩ）
【０００７】
【化７】
0004013090.tif 000003
【０００８】
（式中、ｎは０又は１の整数を表し、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に
【０００９】
【化８】
0004013090.tif 000004
【００１０】
から選ばれる環を表し、ｍは１〜４の整数を表し、Ｙ1及びＹ2はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2ＣＨ2−又は−ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ3は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、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のアルキル基あるいはアルケニル基を表す。）で表されることを特徴とする上記１記載の液晶性アクリレート化合物。
３．一般式（ＩＩ）において、ｎは０又は１を表し、６員環Ａ及びＢは１，４−フェニレン基を表し、６員環Ｃはトランス−１，４−シクロヘキシレン基を表し、Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は単結合を表し、ｎが０の時、Ｚ1はｎ−プロピル基を表し、ｎが１の時、Ｚ1はｎ−ペンチル基を表すことを特徴とする上記２記載の液晶性アクリレート化合物。
４．上記１記載の液晶性（メタ）アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
５．上記２記載の液晶性アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
６．上記３記載の液晶性アクリレート化合物を含有し、且つ液晶相を示すことを特徴とする液晶組成物。
７．少なくとも２つの６員環を有する液晶骨格を部分構造として有する環状アルコール、フェノール又は芳香族ヒドロキシ化合物のアクリル酸又はメタクリル酸エステルである単官能（メタ）アクリレートを９８％以下の濃度で含有し、液晶相を示すことを特徴とする上記４、５又は６記載の液晶組成物。
８．単官能（メタ）アクリレート化合物が一般式（ＩＩＩ）
【００１１】
【化９】
0004013090.tif 000005
【００１２】
（式中、Ｘ5は水素原子又はメチル基を表し、ｒは０または１の整数を表し、６員環Ｄ、Ｅ及びＦはそれぞれ独立的に
【００１３】
【化１０】
0004013090.tif 000006
【００１４】
から選ばれる環を表し、ｐは１〜４の整数を表し、Ｙ4及びＹ5はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2ＣＨ2−又は−ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ6は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−を表し、Ｚ2は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数１〜２０のアルキル基あるいはアルケニル基を表す。）で表されることを特徴とする上記７記載の液晶組成物。
９．液晶相が少なくとも２０℃〜３０℃の温度範囲で発現することを特徴とする上記４、５、６、７又は８記載の液晶組成物。
１０．上記４、５、６、７、８又は９記載の液晶組成物の重合体からなることを特徴とする光学異方体。
を前記解決手段とした。
【００１５】
一般式（Ｉ）のような化合物の利用によって良好な塗布性が得られる理由は必ずしも明らかではないが、１分子あたり２つの水酸基の導入によって、粘度の増大や極性の増大するためではないかと考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一例について説明する。
本発明の液晶性（メタ）アクリレート化合物（以下、本発明の化合物）である一般式（Ｉ）
【００１７】
【化１１】
0004013090.tif 000007
【００１８】
（式中、Ｘ1及びＸ4は水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2及びＸ3は２価の有機基を表し、Ｒは液晶骨格を含む１価の有機基を表す。）は、一般式（ＩＶ）
【００１９】
【化１２】
0004013090.tif 000008
【００２０】
（式中、Ｘ1、Ｘ4、Ｘ2、Ｘ3及びＲは、一般式（Ｉ）におけるものと同じ意味を表す。）で表されるのトリオール化合物に、塩基触媒下で液晶骨格を有する酸ハロゲン化物、例えば酸クロリドＲＣＯＣｌ（Ｒは一般式（Ｉ）におけるものと同じ意味を表す。）を等モル量反応させることによって製造することができる。この時、Ｘ2及びＸ3の挟まれた炭素原子のベータ位、ガンマ位に電子吸引性の基や原子が存在するとエステル化反応の選択性が減少し、目的とする化合物が良い収率で得られない可能性がある。従って、Ｘ2及びＸ3の挟まれた炭素原子のベータ位、ガンマ位に、特にカルボニル炭素が位置しないようにＸ2及びＸ3を選択するのが好ましい。このようなＸ2やＸ3としては、独立的にアルキレン基、アルキレンオキシ基やオキシアルキレン基を用いるのが好ましい。炭素原子数としては１〜２０が好ましく、１〜１２がより好ましく、１〜３が特に好ましい。炭素原子数が２０より大きくなると、得られる化合物の液晶性が損なわれる傾向があるため好ましくない。また、これらの基のアルキレン部分は直鎖状であっても分枝状であっても良い。
【００２１】
少なくとも２つの６員環を含む液晶骨格としては、一般式（ＩＩ）
【００２２】
【化１３】
0004013090.tif 000009
【００２３】
（式中、ｎは０又は１の整数を表し、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に、
【００２４】
【化１４】
0004013090.tif 000010
【００２５】
を表し、ｍは１〜４の整数を表し、Ｙ1及びＹ2はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ3は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−を表し、Ｚ1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルケニル基を表す。）で表される液晶骨格が好ましい。このような液晶骨格の具体的な例としては、式（１）〜（６７）に挙げた骨格が望ましいが、本発明で使用することができる液晶骨格はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
【化１５】
0004013090.tif 000011
【００２７】
【化１６】
0004013090.tif 000012
【００２８】
【化１７】
0004013090.tif 000013
【００２９】
【化１８】
0004013090.tif 000014
【００３０】
【化１９】
0004013090.tif 000015
【００３１】
【化２０】
0004013090.tif 000016
【００３２】
【化２１】
0004013090.tif 000017
【００３３】
（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し、Ｒ1は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、又はエーテル結合を介したアルキル基、アルケニル基、又はエステル結合を介したアルキル基、アルケニル基を表す。）特に、この中でも６員環を３つ有する骨格は液晶相を発現しやすいので好ましい。また、電気的な駆動を行いたい場合には、Ｒ1としてシアノ基やハロゲン原子、特にフッ素原子を有する骨格を用いるのが特に好ましい。
【００３４】
また、本発明の化合物は単体として液晶相、特にネマチック相、スメクチック相を示すことが好ましい。
本発明は更に、本発明の化合物を含有する液晶組成物をも提供する。本発明の液晶組成物の液晶相としては、通常この技術分野で液晶相と認識される相であれば特に制限なく用いることができるが、その中でもネマチック相、スメクチックＡ相、（カイラル）スメクチックＣ相、コレステリック相を発現するものが特に好ましい。また、（カイラル）スメクチックＣ相を示す場合には、該（カイラル）スメクチックＣ相の上の温度領域でスメクチックＡ相を、スメクチックＡ相を示す場合には、該スメクチックＡ相の上の温度領域でネマチック相を発現するようにすると、良好な一軸の配向特性が得られるため好ましい。実際に紫外線を照射して本発明の液晶組成物中の（メタ）アクリレート化合物を重合させる液晶相の温度領域もしくは実際に使用する液晶相の温度領域としては、室温付近、即ち少なくとも２０〜３０℃の温度範囲で液晶相を発現するものが特に好ましい。例えば（カイラル）スメクチックＣ相で実際に本発明の液晶組成物を重合させる場合には、（カイラル）スメクチックＣ相が室温付近で、即ち少なくとも２０〜３０℃の温度範囲で（カイラル）スメクチックＣ相が発現するものが好ましい。
【００３５】
本発明の液晶組成物には、ガラス基板等への良好な塗布性能を確保するため、本発明の化合物を２重量％以上含有させることが好ましい。本発明の化合物が２重量％以下である場合には、良好な塗布性能が確保されない傾向がある。
【００３６】
また、本発明の液晶組成物には、分子内に通常この技術分野で液晶骨格と認められる骨格と重合性官能基を同時に有する重合性の液晶化合物を９８重量％以下の濃度で特に制限なく添加することができる。液晶骨格としては、少なくとも２つ又は３つの６員環を有するものが特に好ましい。重合性官能基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基、エポキシ基、ビニルエーテル基、シンナモイル基、ビニル基等を挙げることができるが、良好な光重合特性が得られることから、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。複数以上の重合性官能基を有する化合物の場合には、重合性官能基の種類が異なっていても良い。例えば、２つの重合性官能基を有する液晶化合物の場合、一つがアクリロイルオキシ基、もう一つがメタアクリロイルオキシ基または、ビニルエーテル基であっても良い。重合性官能基を２つ有する液晶化合物は多くの種類が知られており、一般的にこれらを重合させた場合には良好な耐熱性及び強度特性を得られることから、好適に用いることができる。このような重合性官能基を２つ有する液晶化合物の具体的な例としては、式（６８）〜（７７）に挙げた化合物が好ましいが、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。
【００３７】
【化２２】
0004013090.tif 000018
【００３８】
（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し、Ｘはハロゲン原子、シアノ基、メチル基を表し、ｓは２〜１２の整数を表す）。さらに本発明の液晶組成物には、分子内に一つの重合性官能基を有する液晶化合物を添加しても良い。このような重合性官能基を一つ有する液晶化合物の具体的な例としては、式（７８）〜（１２３）に挙げた化合物が好ましいが、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。
【００３９】
【化２３】
0004013090.tif 000019
【００４０】
【化２４】
0004013090.tif 000020
【００４１】
【化２５】
0004013090.tif 000021
【００４２】
【化２６】
0004013090.tif 000022
【００４３】
（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し、Ｙは水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルケニル基、又はエーテル結合を介したアルキル基、アルケニル基、又はエステル結合を介したアルキル基、アルケニル基を表し、ｓは２から１２の整数を表す）。さらに本発明の液晶組成物には、室温付近、即ち少なくとも２０〜３０℃の温度範囲での液晶相の発現を容易にし、かつ液晶組成物の光重合物の耐熱性及び強度特性の確保を図ることを目的として、少なくとも２つの６員環を有する液晶骨格を部分構造として有する環状アルコール、フェノール又は芳香族ヒドロキシ化合物のアクリル酸又はメタクリル酸エステルである単官能（メタ）アクリレートを含有させても良い。なぜなら、このような単官能（メタ）アクリレートは、（メタ）アクリロイルオキシ基と液晶骨格との間に、アルキレン基又はオキシアルキレン基等の液晶の技術分野でスペーサーと呼ばれる柔軟性の連結基が無い。そのため、このような単官能（メタ）アクリレートを重合させて得られる重合体の主鎖には、スペーサーを介さず直接剛直な液晶骨格が結合し、液晶骨格の熱運動は高分子主鎖により制限されることが予想され、優れた耐熱性及び強度特性が期待できるためである。また、分子形状的に液晶性を低下させてしまう（メタ）アクリロイルオキシ基を分子内に一つ有しているだけなので、液晶を発現させる温度範囲の制御も分子内に複数の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物より容易になる。このよう単官能（メタ）アクリレートとしては一般式（ＩＩＩ）
【００４４】
【化２７】
0004013090.tif 000023
【００４５】
（式中、Ｘ5は水素原子又はメチル基を表し、ｒは０または１の整数を表し、６員環Ｄ、Ｅ及びＦはそれぞれ独立的に、
【００４６】
【化２８】
0004013090.tif 000024
【００４７】
を表し、ｐは１〜４の整数を表し、Ｙ4及びＹ5はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−、−ＯＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ2ＣＨ2−、−ＣＨ2ＣＨ2−ＣＨ＝ＣＨ−を表し、Ｙ6は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−を表し、Ｚ2は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルケニル基を表す。）で表される化合物が好ましい。このような単官能（メタ）アクリレートの具体的な例としては、式（１２４）〜（１３４）に挙げた化合物が好ましいが、本発明の液晶組成物において使用することができる単官能（メタ）アクリレートはこれらに限定されるものではない。
【００４８】
【化２９】
0004013090.tif 000025
【００４９】
【化３０】
0004013090.tif 000026
【００５０】
（上記中、シクロヘキサン環はトランスシクロヘキサン環を表し、またＣは結晶相、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等方性液体相を表し、数字は相転移温度を表す。）
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しても良い。使用用途として本発明の液晶組成物の重合体を、表示素子と用いる場合や、温度によって屈折率を変化させたい場合には、重合性官能基を有していない液晶化合物の総量は１０〜９８重量％の範囲に設定するのが好ましい。また、温度によって屈折率が変化するのが好ましくない場合や、耐熱性や機械的特性を重視する場合には、重合性官能基を有していない液晶化合物の総量は０〜１０重量％の範囲に設定するのが好ましい。
【００５１】
また、本発明の液晶組成物には重合性官能基を有しており、かつ液晶性を示さない化合物も添加することができる。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が、アクリレート化合物、メタクリレート化合物、ビニルエーテル化合物が特に好ましい。
【００５２】
以上のような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は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に各成分の添加量を調整することが必要である。
【００５３】
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、光重合開始剤の重合開始剤を添加しても良い。ここで使用できる熱重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、ビスアゾブチロニトリル等から選択することができ、光重合開始剤としては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から選択して使用することができる。その添加量は、液晶組成物に対して１０重量％以下であることが好ましく、５重量％以下であることがさらに好ましく、０．５〜１．５重量％の範囲であることが特に好ましい。
【００５４】
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しても良い。ここで使用することが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等から選択して使用することができる。その添加量は、液晶組成物に対して１重量％以下が好ましく、０．５重量％以下がさらに好ましい。
【００５５】
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重合体を得ることを目的としてカイラル（光学活性）化合物を添加しても良い。ここで使用することができるカイラル化合物は、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。またそ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。そのようなカイラル化合物としては光学活性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、光学活性基として２−メチルブチル基を有する「ＣＢ−１５」、「Ｃ−１５」（以上ＢＤＨ社製）、「Ｓ−１０８２」（メルク社製）、「ＣＭ−１９」、「ＣＭ−２０」、「ＣＭ」（以上チッソ社製）、光学活性基として１−メチルヘプチル基を有する「Ｓ−８１１」（メルク社製）、「ＣＭ−２１」、「ＣＭ−２２」（以上チッソ社製）を挙げることができる。このカイラル化合物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０．１〜２０の範囲になるよう調整するのが好ましい。
【００５６】
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、または印刷インキ及び塗料等として利用する場合には、その目的に応じて金属、金属錯体、染料、顔料、色素、界面活性剤、ゲル化剤、紫外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタンの金属酸化物等を添加することもできる。
【００５７】
本発明は更に、本発明の液晶組成物の重合体であることを特徴とする光学異方体をも提供する。本発明の光学異方体は、本発明の液晶組成物を配向させた状態において、重合させることにより製造することができる。例えば、基板表面を布等でラビング、もしくは有機薄膜を形成した基板表面を布等でラビング、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、本発明の液晶を重合させる方法を挙げることができる。その他の配向処理方法としては、液晶組成物の流動配向の利用や、電場又は磁場の利用を挙げることができる。これらの配向手段は単独で用いても、また組み合わせて用いても良い。その中でも基板表面を布等でラビング処理した基板を用いる方法は、その簡便性から特に好ましい。
【００５８】
この時使用することができる基板は、有機材料、無機材料を問わずに用いることができる。具体的な例を挙げると有機材料としては、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、無機材料としてはシリコン、ガラス、方解石等を挙げることができる。
【００５９】
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ときには、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ＴＮ又はＳＴＮ素子で使用されているようなプレチルト角を与えるポリイミド薄膜を利用すると、光学異方体内部の分子配向構造を更に精密に制御できることから、特に好ましく利用することができる。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とができ、この場合には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のが好ましい。
【００６０】
また、ラビングに代わる配向処理方法として、光配向法も用いることができる。これは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や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、このましくは偏光した紫外線を照射することによって、配向膜とするものである。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、光学異方体内部の分子配向も精密に制御することが可能となる。
【００６１】
重合の方法としては、迅速な重合の進行が望ましいので、紫外線又は電子線等のエネルギーを照射することによって光重合させる方法が好ましい。この光重合させる際の光源としては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た状態で光重合を行う場合には、少なくとも照射面側の基板は適当な透明性が与えられていなければならない。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。特に、光重合によって光学異方体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できるだけ室温に近い温度で、即ち２０〜３０℃の温度で重合させることが好ましい。重合によって得られた本発明の光学異方体は、初期の特性変化を軽減し、安定的な特性発現を図ることを目的として熱処理をしても良い。熱処理の温度としては５０〜２５０℃の温度範囲で、また熱処理時間としては３０秒〜１２時間の範囲にあるのが好ましい。
【００６２】
このような方法によって製造される本発明の光学異方体は、基板から剥離して用いても、剥離せずに用いても良い。
【００６３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示し、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に限定されるものではない。
（実施例１）液晶性アクリレート化合物の合成（１）
式（ａ）
【００６４】
【化３１】
0004013090.tif 000027
【００６５】
で表される化合物（共栄社化学株式会社製の「８０ＭＦＡ」）４．７ｇ、トリエチルアミン５．５ｇ及びテトラヒドロフラン２０ｍｌから成る混合物に、反応液の温度を１５℃以下に保ちながら、式（ｂ）
【００６６】
【化３２】
0004013090.tif 000028
【００６７】
であらわされる４−（４−（４−ペンチルシクロヘキシル）フェニル）ベンゾイルクロリド５．０ｇ及びテトラヒドロフラン２０ｍｌから成る溶液を滴下した。滴下終了後、室温にて１時間撹拌した後、反応液に飽和食塩水１００ｍｌを加えた。反応液の水層が弱酸性となるまで希塩酸を加え、酢酸エチル７０ｍｌを抽出を行った。有機層を水洗した後、酢酸エチルを減圧留去して粗生成物８．７ｇを得た。この粗生成物を、エタノール５０ｍｌを用いた再結晶により精製して、式（ｃ）
【００６８】
【化３３】
0004013090.tif 000029
【００６９】
で表される液晶性アクリレート化合物（ｃ）を得た。この化合物は、室温から１５０℃以上の温度範囲において、スメクチック相を呈した。１５０℃以上の温度では、熱重合してしまったため、スメクチックの上限温度は正確に測定できなかった。なお、スメクチック相の詳細な相構造は決定できなかった。
（実施例２）液晶性アクリレート化合物の合成（２）
式（ａ）で表される化合物（共栄社化学株式会社製の「８０ＭＦＡ」）６．６ｇ、トリエチルアミン７．６ｇ及びテトラヒドロフラン３０ｍｌから成る混合物に、反応液の温度を１５℃以下に保ちながら、式（ｄ）
【００７０】
【化３４】
0004013090.tif 000030
【００７１】
であらわされる４−（４−プロピルシクロヘキシル）ベンゾイルクロリド５．０ｇ及びテトラヒドロフラン３０ｍｌから成る溶液を滴下した。滴下終了後、室温にて１時間撹拌した後、反応液に飽和食塩水１００ｍｌを加えた。反応液の水層が弱酸性となるまで希塩酸を加え、酢酸エチル７０ｍｌを抽出を行った。有機層を水洗した後、酢酸エチルを減圧留去して粗生成物１０．７ｇを得た。この粗生成物を、トルエン及びエタノールから成る混合溶媒（容量比でトルエン：エタノール＝３：１、Ｒｆ＝０．５７）を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、式（ｅ）
【００７２】
【化３５】
0004013090.tif 000031
【００７３】
で表される液晶性アクリレート化合物（ｅ）を得た。この化合物は室温で等方性液体相を呈した。
（実施例３）液晶組成物の調製（１）
式（１２４）
【００７４】
【化３６】
0004013090.tif 000032
【００７５】
で表される化合物５０重量部及び式（１２７）
【００７６】
【化３７】
0004013090.tif 000033
【００７７】
で表される化合物５０重量部から成る液晶組成物（Ａ）を調製した。この液晶組成物（Ａ）は、室温でネマチック液晶相を示し、ネマチック相−等方性液体相の相転移温度は４６℃であった。
【００７８】
この液晶組成物（Ａ）９７重量部に、実施例１で合成した液晶性アクリレート（ｃ）３重量部から成る液晶組成物（Ｂ）を得た。この液晶組成物（Ｂ）は、室温でネマチック液晶相を示し、ネマチック相−等方性液体相の相転移温度は４８℃であった。
（実施例４）液晶組成物の調製（２）
実施例３で調製した液晶組成物（Ａ）９７重量部に、実施例２で合成した液晶性アクリレート（ｅ）３重量部から成る液晶組成物（Ｃ）を得た。この液晶組成物（Ｃ）は、室温でネマチック液晶相を示し、ネマチック相−等方性液体相の相転移温度は４３℃であった。
（実施例５）光学異方体の作製（１）
厚さ１ｍｍで１０ｍｍ角の透明ガラス基板に、ポリイミド配向剤「ＡＬ−１２５４」（日本合成ゴム製）を２０００回転／分でスピンコートした後、１５０℃で１時間乾燥させることにより、ガラス基板上にポリイミド薄膜を形成した。このポリイミド薄膜をラビングマシーン「ＲＭ−５０」（ＥＨＣ社製）でラビングすることにより、ポリイミド配向膜とした。このポリイミド配向膜付きガラス基板に、実施例３で調製した液晶組成物（Ｂ）９９重量部に光重合開始剤「ＩＲＧ−６５１」（チバガイギー社製）１重量部を添加し、これを８００回転／分でスピンコートした。このスピンコートした基板に、窒素気流下２５℃において高圧水銀ランプを用いて５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、液晶組成物を光重合させた。この基板を偏光顕微鏡で観察したところ、均一な一軸配向が固定化された光学異方体が得られているのが確認できた。また、この基板を２枚の偏光板の間に挟んで観察したところ、基板のほぼ全面にわたって均一な干渉色が観察され、均一な厚みをもった光学異方体が得られたことを確認できた。また、この基板を１５０℃で加熱しても、固定化された均一な配向状態はそのまま保持されていた。
（実施例６）光学異方体の作製（２）
実施例５における液晶組成物（Ｂ）を、実施例４で調製した液晶組成物（Ｃ）に代えた以外は同様にして光学異方体を作製した。得られた光学異方体を偏光顕微鏡で観察したところ、均一な一軸配向が固定化された光学異方体が得られているのが確認できた。また、これを２枚の偏光板の間に挟んで観察したところ、基板の全面にわたって均一な干渉色が観察され、均一な厚みをもった光学異方体が得られたことを確認できた。また、得られた光学異方体を１５０℃で加熱しても、固定化された均一な配向状態はそのまま保持されていた。
（比較例）
実施例５における液晶組成物（Ｂ）を、実施例３で調製した液晶組成物（Ａ）に代えた以外は同様にして光学異方体を作製した。得られた光学異方体を偏光顕微鏡で観察したところ、均一な一軸配向が固定化された光学異方体が得られているのが確認できた。しかしながら、これを２枚の偏光板の間に挟んで観察したところ、干渉色が均一ではなく、光学異方体の膜厚の均一性が良好でないことが確認された。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の液晶性（メタ）アクリレート化合物と液晶組成物は、ガラス基板への塗布性に優れている。従って、塗布等の手段によって位相差フィルム等の光学異方体を作製するのに有用な材料である。また本発明の液晶性（メタ）アクリレート化合物と液晶組成物を用いて作製した光学異方体は、配向の均一性及び膜厚の均一性に優れており、位相差フィルム等への応用に適している。