JP2001100045A

JP2001100045A - 多層コレステリックフィルムを製造する方法ｉ

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Publication number: JP2001100045A
Application number: JP2000201662A
Authority: JP
Inventors: Greenfield Simon; サイモン・グリーンフィールド; May Alison-Linda; アリソン−リンダ・メイ
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2001-04-13
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP4562869B2; KR100675996B1; KR20010049692A; US6417902B1

Abstract

(57)【要約】【課題】プレーナー配向を持つ２層あるいはそれ以上の
重合コレステリック液晶（ＣＬＣ）材料を含有する多層
コレステリックフィルムを調製するプロセスを与える。
コレステリック螺旋軸は層の平面にほぼ垂直に配向され
る。【解決手段】単一層の調製ちゅうに隣接する層の間の未
重合材料の移動は、このようなプロセスにより得ること
ができる多層コレステリックフィルムに対して最小にな
され、また装飾および安全性の用途に供するため、装飾
および液晶ピグメントにおいて、偏光板や、補償装置、
配向膜、カラーフィルタまたはホログラフィー素子など
の光学素子において調製されるプロセスおよび多層コレ
ステリックフィルムの使用に対して最小になされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層コレステリック
フィルムを製造する方法に関する。本発明は更に、本発
明の方法により得ることができる多層フィルムに関し、
また本発明の方法の使用に関し、並びに、それにより、
装飾および偽造防止に供する、化粧品および液晶ピグメ
ントにおける、偏光板や、補償膜、配向膜、カラーフィ
ルタまたはホログラフィー素子などの光学素子において
調製されたフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】コレステリック液晶（ＣＬＣ）材料は、
プレーナー配向により薄膜に形成されるとき、すなわ
ち、コレステリック螺旋軸が層の平面にほぼ垂直に配向
される場合，光の任意的な反射の良く知られた効果を示
し，その場合反射光の波長はコレステリック螺旋のピッ
チに依存する。重合性ＣＬＣ材料を用いることにより、
調製されたＣＬＣ層は元の材料の任意的反射特性を保持
する付着性ポリマーフィルムに転換することができる。

【０００３】ＣＬＣポリマーイルムは技術的に公知であ
り、多くの用途のために、例えば広帯域またはノッチ偏
光板として、デイスプレイまたは投影システムにおける
カラーフィルタとして、更に着色画像フィルムまたはコ
レステリックピグメントフレークの調製のように、装飾
と偽造防止のために提案されている。

【０００４】幾つかの用途では、例えば異なる反射波長
を示す、２種または２種以上のコレステリック層を有す
る多層コレステリックフィルムを形成することが望まし
い。

【０００５】多層コレステリックポリマーフィルムが従
来開示されている。例えば，ＥＰ０６３４６７４は、
一対のカイラルネマテイック液晶ポリマーフィルムを一
緒にし、圧力を加え，ポリマーをそれらのガラス転移温
度以上に加熱してフィルムを固着させることにより、多
層コレステリック液晶ポリマーフィルムを調製すること
を示唆している。

【０００６】Ｍａｕｒｅｒら、ＳＩＤ９０Ｄｉｇｅ
ｓｔ、Ｖｏｌ．２１、ｐｐ．１１０（１９９０）は、異
なる反射波長の幾つかの偏光フィルムを結合させること
により得られた偏光カラーフィルターを開示している。
各フィルムの調製は、カイラルおよび非カイラル側鎖基
を含むＣＬＣ側鎖ポリシロキサンの層が２枚のガラス板
の間にもたらされ，高温でせん断することにより配向さ
れる。

【０００７】ＪＰ０１−１３３００３−Ａ（Ｓｕｍｉｔ
ｏｍｏＣｈｅｍ．Ｉｎｄ．）およびＪＰ０８−２７１
７３１（ＮｉｔｔｏＤｅｎｋｏ）は１つまたはそれ以
上のＣＬＣポリマー層を１／４波長板上に積層すること
により得られる偏光板を開示している。

【０００８】しかしながら、上記書類に開示された多層
コレストリックフィルムを製造する方法は幾つかの欠点
を有する。このようにして、ＣＬＣポリマー層において
一様な配向を実現することはしばしば非常に困難であ
り、高温度を必要とする。例えば，Ｍａｕｒｅｒらは配
向温度を１５０℃というが，ＪＰ０１−１３３００３−
ＡおよびＪＰ０８−２７１７３１−Ａは、十分ＣＬＣポ
リマーのガラス温度以上の温度が要求されることに言及
している。これは、アクリレート、スチレン、またはメ
タアクリレートのように高いガラス温度のポリマーが使
用されるときは特に問題があり、また大量生産には特に
不適切である。

【０００９】更に，ＪＰ０１−１３３００３−Ａに開示
された多層膜形成の方法によれば、ポリマーは、異なる
ポリマー層が異なるガラス温度を示すように選択されな
ければならない。このようにして、第一層の頂部に例え
ば第二層を積層し、調製させるときは、第二層の調製温
度（従って，ガラス温度）、第一層の一様な配向などに
影響しないように第一層のガラス温度より低くなければ
ならない。これは適切な材料の選択を厳しく制限すると
共に生成方法をより複雑にする。

【００１０】従って，上記の欠点を有さず，反射波長の
より良好な制御を許容し、大量生産に適した効率的でコ
ストイフェクテイブな方法において多層コレステリック
フィルムを製造する方法が必要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、上記要件を満たす多層コレステリック膜を製造する
方法を提供することにある。本発明の他の目的は、以下
の記述から当業者に自明である。多層コレステリックフ
ィルムを調製する簡単な方法は、先ず一波長のコレステ
リック層をコートすると共に重合化し、次にこれの上に
直接、例えば異なる波長の第二のコレステリック層をコ
ートし、重合化することにある。この場合、それぞれの
層の間には相互作用はなく、いずれかの層の反射波長は
制御不能では変化しないということを保証することが重
要である。本発明の発明者らは、これが、隣接する層の
間での未重合材料の移動が、特に第一の、重合化された
層から第二のなお未重合の層までの未重合カイラル材料
の移動が最小になされるとき実現できることを見出して
いる。

【００１２】明らかに，重合層から未重合材料を除去す
る最も簡単な方法は、その層の頂部に次の層をコートす
る以前に未重合成分を洗い流すために、適切な溶剤でそ
れを膨潤させ、あるいは浸透させることである。しかし
ながら、この手順は時間と材料がかかり、単一のコレス
テリック層が好適には互いの頂部に直接コートされるべ
きである多層コレステリックフィルムの大きなスケール
の生産には特に不適切である。ここで、本発明者らは、
多層コレステリックフィルムを調製するとき、未重合性
カイラル材料の移動を最小にし、従って以下に詳細に示
す本発明による方法を使用することにより、単一コレス
テリック層の反射波長の望ましくない変化をそれらの重
合化以前に減らすことが可能であることを見出してい
る。

【００１３】本発明の一つの目的は、２層またはそれ以
上の層のプレーナー配向の重合コレステリック液晶（Ｃ
ＬＣ）材料を含有し、コレステリック螺旋軸が層の平面
に対してほぼ垂直に配向される多層コレステリックフィ
ルムを調製する方法であり、・第一の層が、重合性ＣＬ
Ｃ材料の層を基板上に塗布し、好適にはコートし、任意
的にはＣＬＣ材料をプレーナー配向に配向し、例えば熱
線または活性線により配向されたＣＬＣ材料を重合化す
ることにより調製され、・第二およびそれより高次の層
が、重合性ＣＬＣ材料の層を基板上に塗布し、好適には
コートし、任意的にはプレーナー配向にＣＬＣ材料を配
向し、調製されたＣＬＣ材料を例えば熱線または活性線
により重合することにより調製され、ここに予め重合し
た層の一層が基板として用いられてなる方法であり、隣
接する層間の未重合材料の移動が最小化されることを特
徴とする方法である。

【００１４】本発明の他の目的は、上記および下記の方
法により得ることができる多層コレステリックフィルム
である。本発明の他の目的は、上記および下記の方法の
使用であり、装飾および偽造防止のための、化粧品およ
び液晶ピグメントにおける、偏光板、補償板、配向膜、
カラーフィルタ、あるいはホログラフィー素子などの光
学素子における、この方法により得ることができる多層
コレステリックフィルムの使用である。

【００１５】用語‘プレーナー配向を持つコレステリッ
ク液晶材料の層’はコレステリック相を持つ液晶材料を
意味し、すなわち、その場合メソジェンは、分子のサブ
層内で好適な方向にそれらの主要分子軸を有して配向さ
れ、前記異なるサブ層における好適な配向方向は、層の
平面にほぼ垂直な、すなわち層の法線にほぼ平行な螺旋
軸線周りにツイストされる。この定義は、螺旋軸線が、
層の法線に対して最高２°の角度でチルトされる配向も
含んでいる。隣接する層が異なる螺旋ピッチを有する多
層コレステリックフィルムは特に好適である。重合化さ
れたＣＬＣ材料が三次元ポリマーネットワークを形成す
る多層コレステリックフィルムは更に好適である。本発
明による重合性ＣＬＣ材料は、１種またはそれ以上の重
合性非カイラルメソジェニック化合物を含有し，更に１
種またはそれ以上の重合性カイラルメソジェニック化合
物および／または混合物中にコレステリック液晶相の挙
動を誘起する１種またはそれ以上の非重合可能カイラル
ドーパントを含有する混合物である。

【００１６】本発明の第一の好適な実施態様は、重合材
料に化学的には結合されない第一層の重合性ＣＬＣ材料
の成分の量が最小になされる請求項１に記載のプロセス
に関する。これは、例えば光開始剤などの重合性基や、
カイラルドーパントまたは表面活性剤を含まないＣＬＣ
材料の成分の量を最小にし、および／または第一層の重
合化の範囲を最大にすることにより実現される。非常に
好適なのは、重合性基を有さない成分の全量が、全混合
物の重量で、５％以下であり、特に３％以下であり、非
常に好適には１％以下である重合性ＣＬＣ材料の混合物
である。それは、特に、未重合層の螺旋ピッチ（従っ
て，反射波長）を変える層の間を移動するカイラル未重
合化合物である。反射波長の変化は、カイラル材料の量
の増加と螺旋ねじれパワー（ＨＴＰ）の増加の両方によ
って増大する。

【００１７】ネマテイック液晶ホスト混合物にコレステ
リック相を誘起するカイラルドーパントの螺旋ねじれパ
ワー（ＨＴＰ）は式（１）により規定される：

【数１】

【００１８】ただし、ｐはコレステリック螺旋のピッチ
であり、ｃはカイラルドーパントの濃度である。上記式
（１）のネマテイックホストおよびカイラルドーパント
を含有するＣＬＣ材料の反射波長λは、下記式（２）に
より第一近似で与えられる：

【数２】ただし、ｐはピッチであり、ｎはコレステリック材料の
平均屈折率である。式（１）および（２）を結合すると
下記式（３）が得られる：

【数３】ＣＬＣ材料の２隣接層間の未重合材料の移動は層内のカ
イラル材料の濃度を変化させ、従って、ＣＬＣ材料が重
合されない限り反射波長の変化に導く。しかしながら、
重合ＣＬＣ材料の場合には、例えば未重合カイラル材料
の損失は、層のツイストコレステリック構造が上記のよ
うに重合により固定されるので、反射波長の大きな変化
に導くことはない。本発明によれば、重合ＣＬＣ材料の
第一層上にコートされた重合性ＣＬＣ材料の第二層にお
ける反射波長の、未重合材料の第二層中へのまたはそれ
からの移動に起因する相対変化は、?λ−λ_０?／λ_０と
して定義される。ただし、λ_０は、基板上に単一層とし
て重合されたときの第二層のＣＬＣ材料の反射ピークの
中心波長であり、λは上記第一層上で重合されたときの
上記第二層のＣＬＣ材料の反射ピークの中心の波長であ
る。単一層として第二層を調製してλ_０を決定するため
に用いられる基板は、重合ＣＬＣ材料の反射波長に対し
て大きな影響を持たないことが示された。標準の基板と
してポリイミドをコートしたガラス基板を使用した。第
一および第二の層は、同等のまたは異なる重合性ＣＬＣ
材料から生成することができる。好適には、本発明によ
るプロセスにおいて、２隣接層の間でのカイラル材料の
移動は、│λ−λ_０│／λ_０≦０．２、特に≦０．１、
非常に好適には≦０．０５、最も好適には≦０．０２で
あるように最小化される。低いまたは中間のＨＴＰを有
するカイラル重合性メソジェニック化合物および高いＨ
ＴＰを有する非重合性カイラルドーパントの両者を含有
する重合性ＣＬＣ材料の場合には、未反応カイラル重合
性メソジェニック化合物と非重合性ドーパントとの両者
が第一の重合化層から第二の未重合層中に移動すること
が可能である。しかしながら、この場合は、第二層の波
長に対する未重合ドーパントの効果は、未反応重合可能
材料の効果に比べて、かなり強いが、後者の効果ははる
かに小さい。

【００１９】このようにして、第一層から第二層中に移
動する非重合性カイラルドーパントの効果、および第二
層の反射波長を変える効果は、カイラルドーパントの量
とタイプの選択により制御でき、後者は例えばＨＴＰ又
は移動速度に従って選択される。かくして、この効果の
最小化は、カイラルドーパントの量を減らすことによ
り、および／またはこれらのドーパントのＨＴＰまたは
移動速度を減らすことにより実現させることができる。
一方，高いＨＴＰドーパントの場合には、未重合コレス
テリック層中への少量の移動であってもその反射波長の
かなりの変化に導くことができる。従って，本発明の方
法によれば、ドーパントの量およびＨＴＰは共にバラン
スが取られなければならない。

【００２０】特に好適な実施態様によれば、第一および
それより高次の層の重合性ＣＬＣ材料は、非重合性カイ
ラルドーパントの１５重量％以下，好適には１０重量％
以下、非常に好適には５重量％以下を含有する。特に好
適なのは，ＨＴＰ＞２０μｍ^−１のドーパントであり、
非常に好適なのはＨＴＰ＞５０μｍ^−１のドーパントで
ある。

【００２１】本発明の他の特に好適な実施態様は、第一
層の重合化の範囲が最大になされる請求項１に記載のプ
ロセスに関係する。第一層がより完全に重合化できれ
ば、重合可能であるが、重合後未反応であり、また第二
層中に移動できる材料の量はより小さくなる。同時に、
これは、第一の重合層がより付着性になるにつれ、第一
の重合層を、第二の、なお未重合な層からの材料、例え
ば溶媒に対してより不浸透性にする。重合の範囲は、好
適には≧６０％、特に≧８０％、最も好適には≧９５％
である。

【００２２】第一層は、カイラルドーパントが層から移
動するとき、その螺旋ピッチが変化しないか、または単
に最小に変化するように十分大きな架橋度を有すること
も重要である。しかしながら、同時に架橋度は、例えば
マクロスコピックな相分離に起因する層からのカイラル
ドーパントの移動を増強させないために、あまりに大き
くあるべきではない。最小の架橋度は通常は５−１０％
である。好適には、架橋度は１０−４０％、最も好適に
は４０−６０％である。

【００２３】本発明の第二の好適な実施態様は、第二層
およびそれより高次の層の少なくとも一層の重合性ＣＬ
Ｃ材料が、予め重合された層に対する小さな浸透効果を
有するように選択された溶媒と組み合わせて使用される
請求項１に記載のプロセスに関する。このようにして、
ＣＬＣ材料はコーテイングプロセスに対する溶媒中に溶
解または分散される。溶媒の、第一の重合層中への浸透
は第一層から第二層中への材料の移動が増強される。こ
れは、第二層の螺旋ピッチの変化に導くことができる。
一方，第一層中の重合材料が溶媒によりまたは第二層か
らの低分子量成分により膨潤されるようになるときは、
層の生じる拡大は、ピッチ長を反射バンドのシフトと共
により長波長に増加させる。

【００２４】従って、第二層中への材料の移動は、溶媒
が、それが第一の重合層に対して小さな浸透効果を持つ
ように選択されるときは、最小にすることができる。溶
媒の浸透効果は、溶媒中の第一層の重合材料の膨潤度を
測定することにより決定することができる。好適には，
予め重合された層の重合ＣＬＣ材料は小さな膨潤度を持
つ溶媒が使用される。溶媒の浸透効果を決定する他の方
法は、溶媒による処理の前後で本発明のＣＬＣ材料の重
合化層の反射波長の変化を測定するものである。これは
例３で例示する。大きな浸透力を有する溶媒は、収縮
し、その反射波長がより短くなるポリマ−から非重合材
料を除去する際に有効である。一方、小さな浸透効果を
持つ溶媒は、溶媒の処置の後反射波長の小さな変化に導
く。小さな浸透効果を持つ溶媒は特に好適であり、この
効果により反射波長の変化は│Δλ／λ│≦０．２にな
り、特に≦０．１、非常に好適には≦０．０５になり、
ここにΔλ＝（λ_前−λ_後）は、溶媒処置の前（λ_前）
および後（λ_後）の重合化ＣＬＣ層の中心反射波長の差
である。好適な溶媒は、例えばジエチルエーテル、イソ
プロパノール、シクロヘキサン、およびＰＧＭＥＡであ
る。本発明の第三の好適な実施態様は、第二層およびそ
れより高次の層の少なくとも一つの重合性ＣＬＣ材料
が、重合する前にＣＬＣ材料のコレステリック−アイソ
トロピック相転移温度以下の温度でアニールされ、ここ
で、アニーリング時間と温度が最小になされる、請求項
１記載のプロセスに関する。従って、良好な配向を得る
ためには、第二層が硬化前の昇温させてアニールされる
ことが必要になる。この場合，アニーリング温度及び時
間は、層間での材料（特にカイラルドーパント）の移動
を減少させるために最小になされるべきである。この移
動はアニーリングプロセスの温度と時間の両者の増加に
より促進される（例２を参照）。アニーリング時間が十
分に長いときは、第二層の反射波長に大きな変化をもた
らすことができる。

【００２５】アニーリング温度は、重合可能ＣＬＣ材料
のコレステリック−アイソトロピック相転移温度の下
で、好適には１〜４０℃であり、特に１０〜４０℃であ
る。アニーリング時間は、好適には１分以下であり、特
に３０秒以下であり、非常に好適には１０秒程度であ
り、最も好適には５秒程度である。

【００２６】第四の好適な実施態様は、第一に調製され
る層のＣＬＣ材料のピッチが次に調製される層のＣＬＣ
材料のピッチより長いシーケンスで隣接する層が調製さ
れる請求項１に記載のプロセスに関係する。かくして、
好適には，隣接層のＣＬＣ混合物は、第二層におけるよ
り、第一層におけるドーパントの初期量が小さく，従っ
てその螺旋ピッチがより長くなるように選択される。こ
れにより、第一層から第二層中へのドーパントの移動は
減少される。隣接層間のピッチの正確な差は、コレステ
リックフィルムの使用が意図される最終の用途に依存す
る。通常は、この差は３０−３００ｎｍの範囲にある。
単一層の厚みは、好適には５μｍ以下であり、特に１〜
５μｍであり、非常に好適には３〜５μＭである。好適
な実施態様においては、重合性ＣＬＣ混合物は、２種ま
たはそれ以上の重合性官能基（二重または多重反応性、
あるいは二重または多重官能化合物）を有する少なくと
も１種の重合性メソジェニック化合物を含有する。この
ような混合物の重合に際しては、三次元ポリマーネット
ワークが形成される。このようなネットワークで形成さ
れたポリマーフィルムは、自己支持的であり、高い機械
的、熱的安定性およびその液晶特性の低い温度依存性を
示す。理想的な場合には、ポリマーフィルムの液晶特性
は温度に無関係である。

【００２７】多官能メソジェニックまたは非メソジェニ
ック化合物の濃度を変えることにより、生じたポリマー
フィルムの架橋密度，またこれによりフィルムの光学的
性質の温度依存性、熱的および機械的安定性、または溶
媒耐性に対しても重要なガラス転移温度などのその物理
的および化学的性質は容易に同調させることができる。
特に、好適には、重合性ＣＬＣ混合物は、多重反応性メ
ソジェニック化合物の５〜１００重量％、特に２５〜８
０重量％、非常に好適には４５〜７０重量％を含有す
る。二重反応性メソジェニック化合物が特に好適であ
る。

【００２８】本発明によるＣＬＣ材料の重合性成分は好
適には下記式Ｉから選択される：

【数４】ここに、Ｐは

【化１】Ｓｐは、１〜２５個のＣ原子を持つスペーサ基であり、
Ｘは

【化２】又は単一結合であり、ｎは０または１であり、ＭＧはメ
ソジェニック基であり、更にＲは、Ｈ、ＣＮ、ハロゲン
であり、あるいは未置換、ハロゲンまたはＣＮによりモ
ノ置換またはポリ置換される最高２５個のＣ原子を有す
る直鎖または分岐状アルキル基であり、Ｒはまた、１個
またはそれ以上の非隣接ＣＨ_２基が、各々の場合に、互
いに独立に、酸素原子が互いに直接リンクされないよう
に、

【化３】により置換されることも可能であり、あるいは代わって
ＲはＰ−（Ｓｐ−Ｘ）_ｎ−を示している。

【００２９】式ＩのＭＧは下記式ＩＩから好適に選択で
きる：

【数５】ここに、Ｚ^１およびＺ^２は、互いに独立に、

【化４】あるいは単一結合であり、Ａ^１、Ａ^２およびＡ^３は互い
に独立に１，４−フェニレンであり、ここに、更に１種
または２種以上のＣＨ基がＮ、１，４−シクロヘキシレ
ンにより置換されてよく、ここに、更に１種または２種
以上の非隣接ＣＨ_２基がＯおよび／またはＳ、１，４−
シクロヘキセニレン、１，４ビシクロ（２，２，２）オ
クチレン、ピペリジン−１，４−ジイル、ナフタレン−
２，６−ジイル、デカハイドロナフタレン−２，６−ジ
イル、あるいは１，２，３，４−テトラヒドロ−ナフタ
レン−２，６−ジイルにより置換されてよく、Ａ^１、Ａ
^２およびＡ^３は、全てのこれらの基が未置換であること
ができ，Ｆ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＮあるいはＮＯ_２あるいは
１〜７個のＣ原子を有するアルキル、アルコキシ、また
はアルカノイル基によりモノーまたはポリ置換されるこ
とができ，ここに１個またはそれ以上のＨ原子がＦまた
はＣｌにより置換されてよく、更にｍは０，１、あるい
は２である。式ＩＩの好適なメソジェニック基のより小
さな基を以下にリストする。簡略化のため、これらの基
におけるＰｈｅは１，４−フェニレンであり、ＰｈｅＬ
は１〜４個の基Ｌにより置換される１，４−フェニレン
基であり、ただしＬはＦ、Ｃｌ、ＯＨ、ＣＮ、ＮＯ_２あ
るいは１〜７個のＣ原子を有する任意的にフッソ化され
たアルキル、アルコキシまたはアルカノイル基であり、
更にＣｙｃは１，４−シクロヘキシレンである。好適な
メソジェニック基の下記リストは、サブ公式Ｉ−１〜Ｉ
Ｉ−２４ならびにそれらの鏡像体を含んでいる。

【化５】

【００３０】特に好適なのは、サブ公式ＩＩ−１、ＩＩ
−２、ＩＩ−４、ＩＩ−６、ＩＩ−７、ＩＩ―８、ＩＩ
―１１、ＩＩ−１３、ＩＩ−１４、ＩＩ―１５、および
ＩＩ−１６である。これらの好適な基におけるＺは、各
々の場合に独立に、式Ｉにおけると同様にに、Ｚ^１の意
味の一つを有する。好適には，Ｚはまたは単一結合であ
る。非常に好適には、メソジェニック基ＭＧは下記の式
およびそれらの鏡像体である：

【化６】

【化７】ただし、Ｌは上に与えられた意味を有し，ｒは０、１、
または２である。

【００３１】これらの好適な式における基

【化８】は非常に好適には

【化９】を示し，Ｌはそれぞれ独立に上に与えられた意味の一つ
を有する。特に好適なのは、サブ公式ＩＩｄ，ＩＩｇ，
ＩＩｈ，ＩＩｉ，ＩＩｋおよびＩＩｏ、特にサブ公式Ｉ
ＩｄおよびＩＩｋである。Ｌは好適には

【化１０】末端極性基を持つ重合性メソジェニック化合物の場合に
は、Ｒは好適には最高１５個のＣ原子を持つアルキルで
あり、あるいは２〜１５個のＣ原子を持つアルコキシで
ある。式ＩにおけるＲがアルキル基またはアルコキシ基
のとき、すなわち末端ＣＨ_２基が−Ｏ−により置換され
るとき、これは直鎖または分岐状である。それは、好適
には直鎖であり、２，３，４，５，６，７あるいは８個
の炭素原子を有し，従って好適には、例えばエチル、プ
ロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、
ヘキソキシ、ヘプトキシ、あるいはオクトキシ、更にメ
チル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデ
シル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキ
シ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシ、あるい
はテトラデコキシである。

【００３２】オキサアルキル、すなわち一つのＣＨ_２基
が−Ｏ−により置換されたものは、好適には、例えば直
鎖２−オキサプロピル（＝メトキシメチル）、２−（＝
エトキシメチル）または３−オキサブチル（＝２−メト
キシエチル），２−，３−，あるいは４−オキサペンチ
ル，２−，３−，４−，あるいは５−オキサヘキシル，
２−，３−，４−，５−，あるいは６−オキサヘプチ
ル，２−，３−，４−，５−，６−あるいは７−オキサ
オクチル，２−，３−，４−，５−，６−，７−あるい
は８−オキサノニルあるいは２−，３−，４−，５−，
６−，７−，８−あるいは９−オキサデシルである。末
端極性基を持つ重合性メソジェニック化合物の場合に
は、Ｒは、ＣＮ，ＮＯ _２，ハロゲン，ＯＣＨ_３，ＯＣ
Ｎ，ＳＣＮ，ＣＯＲ^１，ＣＯＯＲ^１あるいは１〜４個の
Ｃ原子を有するモノ−、オリゴ−あるいはポリフッソ化
アルキルあるいはアルコキシ基から選択される。Ｒ
^１は、１〜４個のＣ原子、好適には１〜３個のＣ原子を
有する任意的にフッソ化アルキルである。ハロゲンは好
適にはＦあるいはＣｌである。これらの化合物における
Ｒは、特に好適には、Ｆ，Ｃｌ，ＣＮ，ＮＯ_２，ＯＣＨ
_３，ＣＯＣＨ_３，ＣＯＣ_２Ｈ_５，ＣＯＯＣＨ_３，ＣＯＯ
Ｃ_２Ｈ_５，ＣＦ_３，Ｃ_２Ｆ_５，ＯＣＦ_３，ＯＣＨＦ_２，
およびＯＣ_２Ｆ_５から選択され、特にＦ，Ｃｌ，ＣＮ，
ＯＣＨ_３およびＯＣＦ_３から選択される。

【００３３】式Ｉの化合物においては、Ｒは非カイラル
基あるいはカイラル基であってもよい。カイラル基の場
合には、それは好適には下記式ＩＩＩに従って選択され
る：

【化１１】ここに、Ｘ^１は、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＣＯ−，−ＣＯＯ
−，−ＯＣＯ−，−ＯＣＯＯ−あるいは単一結合であ
り、Ｑ^１は、１〜１０個のＣ原子を有するアルキレンあ
るいはアルキレン−オキシ基あるいは単一結合であり、
Ｑ^２は、未置換、ハロゲンまたはＣＮによりモノ−ある
いはポリ置換される１〜１０個のＣ原子を有するアルキ
ルまたはアルコキシ基であり、それはまた、１個または
それ以上の非隣接ＣＨ_２基が、各々の場合に互いに独立
に、酸素原子が互いに直接リンクされないように−Ｃ≡
Ｃ−，−Ｏ−，−Ｓ−，−ＮＨ−，−Ｎ（ＣＨ_３）−，
−ＣＯ−，−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−ＯＣＯ−Ｏ−，
−Ｓ−ＣＯ−あるいは−ＣＯ−Ｓ−により置換されるこ
とが可能であり、Ｑ^３は、Ｑ^２とは異なる１〜４個のＣ
原子を持つハロゲン、シアノ基あるいはアルキルあるい
はアルコキシ基である。

【００３４】式ＩＩＩのＱ^１がアルキレン−オキシ基で
ある場合，Ｏ原子は好適にはカイラルＣ原子に隣接す
る。好適なカイラル基Ｒは、例えば，２−ブチル（＝１
−メチルプロピル）、２−メチルブチル，２−メチルペ
ンチル，３−メチルペンチル，２−エチルヘキシル，２
−プロピルペンチル，２−オクチル，特に２−メチルブ
チル，２−メチルブトキシ，２−メチルペントキシ，３
−メチルペントキシ，２−エチルヘキソキシ，１−メチ
ルヘキソキシ，２−オクチルオキシ，２−オキサ―３−
メチルブチル，３−オキサ−４−メチルペンチル，４−
メチルヘキシル，２−ノニル，２−デシル，２−ドデシ
ル，６−メトキシオクトキシ，６−メチルオクトキシ，
６−メチルオクタノイルオキシ，５−メチルヘプチルオ
キシカルボニル，２−メチルブチリルオキシ，３−メチ
ルバレロイルオキシ，４−メチルヘキサノイルオキシ，
２−クロロプロピオニルオキシ，２−クロロ−３−メチ
ルブチリルオキシ、２−クロロ−４−メチルバレリルオ
キシ、２−クロロ−３−メチルバレリルオキシ，２−メ
チル−３−オキサペンチル，２−メチル−３−オキサヘ
キシル，１−メトキシプロピル−２−オキシ，１−エト
キシプロピル−２−オキシ，１−プロポキシプロピル−
２−オキシ，１−ブトキシプロピル−２−オキシ、２−
フルオロオクチルオキシ，２−フルオロデシルオキシで
ある。

【００３５】更に，非カイラル分岐状基Ｒを含有する式
Ｉの化合物は、例えば結晶化傾向の低減のため時折重要
である。この種の分岐状基は一般には一個以上の鎖状分
岐を含まない。好適な非カイラル分岐状基は、イソプロ
ピル，イソブチル（＝メチルプロピル），イソペンチル
（＝３−メチルブチル），イソプロポキシ，２−メチル
−プロポキシおよび３−メチルブトキシである。

【００３６】本発明の他の好適な実施態様は、ＲがＰ−
（Ｓｐ−Ｘ）_ｎ−を示している式Ｉの化合物に関する。
式Ｉ中Ｐは、アクリレート基、メタクリレート基、ビニ
ルまたはビニルオキシ基、エポキシ基、スチレン基、プ
ロペニルエーテル基、特にアクリレート、メタクリレー
ト、ビニルあるいはエポキシ基である。式Ｉ中スペーサ
基Ｓｐに関しては、この目的のため当業者には公知の全
ての基を使用することができる。スペーサ基Ｓｐは好適
には、１〜２０個のＣ原子、特に１〜１２個のＣ原子を
持つ直線状または分岐状アルキレン基であり、ここで
は、更に一個またはそれ以上の非隣接ＣＨ_２基が−Ｏ
−，−Ｓ−，−ＮＨ−，−Ｎ（ＣＨ_３）−，−ＣＯ−，
−Ｏ−ＣＯ−，−Ｓ−ＣＯ−，−Ｏ−ＣＯＯ−，−ＣＯ
−Ｓ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＨ（ハロゲン）−，ＣＨ
（ＣＮ）−，−ＣＨ＝ＣＨ−あるいは−ＣＣ−により
置換されてよい。通常のスペーサ基は、例えば、−（Ｃ
Ｈ）_ｏ−，−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｐ−ＣＨ_２ＣＨ_２−，
−ＣＨ_２ＣＨ_２−Ｓ−ＣＨ_２ＣＨ_２−あるいは−ＣＨ_２
ＣＨ_２−ＮＨ−ＣＨ_２ＣＨ_２−であり、ｏは２〜１２の
整数であり、ｐは１〜３の整数である。

【００３７】好適なスペーサ基は、例えば、エチレン，
プロピレン，ブチレン，ペンチレン，ヘキシレン，ヘプ
チレン，オクチレン，ノニレン，デシレン，ウンデシレ
ン，ドデシレン，オクタデシレン，エチレンオキシエチ
レン，メチレンオキシブチレン，エチレン−チオエチレ
ン，エチレン−Ｎ−メチル−イミノエチレン，１−メチ
ルアルキレン，エテニレン，プロペニレン，およびブテ
ニレンである。特に好適なのは、式Ｉの本発明の化合物
であり、そこでＳｐは２〜８個のＣ原子を有するアルキ
ルあるいはアルコキシ基である。直鎖アルキルまたはア
ルコキシ基は特に好適である。本発明の他の好適な実施
態様においては、式Ｉのカイラル化合物は、下記式ＩＶ
のカイラル基である少なくとも一個のスペーサ基Ｓｐを
含有する：

【化１２】ここに、Ｑ^１およびＱ^３は式ＩＩＩで与えられた意味を
持ち，更にＱ^４は１〜１０個のＣ原子を持つアルキレン
あるいはアルキレン−オキシ基であり、あるいは単一結
合であり、Ｑ^１とは異なっている。

【００３８】式ＩＶにおけるＱ^１およびＱ^４がアルキレ
ン−オキシ基である場合には、Ｏ原子は好適にはカイラ
ルＣ原子に隣接している。ＲがＰ−Ｓｐ−Ｘ−を示す場
合には、式Ｉの化合物における二つのスペーサ基Ｓｐは
同じまたは異なってもよい。上記の好適な化合物の中特
に好適なのは、ｎが１のものである。更に好適なのは、
ｎが０である基Ｐ−（Ｓｐ−Ｘ）_ｎ―およびｎが１であ
る基Ｐ−（Ｓｐ−Ｘ）_ｎ−の両者を含有する化合物であ
る。式Ｉの化合物は、従来公知であり、例えばＨｏｕｂ
ｅｎ−Ｗｅｙｌ，Ｍｅｔｈｏｄｅｎｄｅｒｏｒｇａ
ｎｉｓｃｈｅｎＣｈｅｍｉｅ，Ｔｈｉｅｍｅ−Ｖｅｒ
ｌａｇ，Ｓｔｕｔｔｇａｒｔなどの有機化学の標準的な
作業に記載されている方法により、あるいはそれに類似
して合成することができる。幾つかの特定の調製方法を
これらの例から取ることができる。重合性ＣＬＣ材料の
成分として使用できる適切な重合性メソジェニック化合
物の例は、例えば，ＷＯ９３／２２３９７；ＥＰ０，２
６１，７１２；ＤＥ１９５，０４，２２４；ＷＯ９５／
２２５８６およびＷＯ９７／００６００に開示されてい
る。しかしながら、これらの書類に開示された化合物
は、本発明の範囲を制限しない単に例として見なされる
べきである。

【００３９】重合性ＣＬＣ混合物は、好適には，一個の
重合性官能基を持つ少なくとも一個の重合性メソジェニ
ック化合物および二個またはそれ以上の重合性官能基を
持つ少なくとも一個の重合性メソジェニック化合物を含
有する。特に有用なモノ反応的カイラルおよび非カイラ
ル重合性メソジェニック化合物の例は、以下の化合物の
リストに示されるが、それらは単に例示としてのもので
あり、拘束することを意図せず、本発明を説明するもの
である。

【化１３】ここに、Ｐは式Ｉの意味およびその上記の好適な意味の
一つを持ち，ｘは１〜１２の整数であり、Ａは１，４−
フェニレンあるいは１，４−シクロヘキシレンであり、
ｖは０あるいは１であり、Ｙは上記に定義した極性基で
あり、Ｒ^０は無極性アルキルあるいはアルコキシ基であ
る。Ｔｅｒは例えばメンチルのようなテルペノイド基で
あり、Ｃｈｏｌはコレステリル基であり、更にＬ^１およ
びＬ^２はそれぞれ独立にＨ，Ｆ，Ｃｌ，ＣＮ，ＯＨ，Ｎ
Ｏ_２，あるいは１〜７個のＣ原子を持つ任意的にハロゲ
ン化されたアルキル，アルコキシまたはカルボニル基で
ある。この関係における用語無極性基は、好適には１個
またはそれ以上の、好適には１〜１５個のＣ原子を持つ
アルキル基あるいは２個またはそれ以上の、好適には２
〜１５個のＣ原子を持つアルコキシ基を示す。

【００４０】有用な二反応的カイラルおよび非カイラル
重合性メソジェニック化合物の例が以下の化合物のリス
トに示されるが，しかしそれらは単に例示としてのもの
であり、決して拘束することを意図するものではなく，
本発明を説明するものである。

【化１４】ここに、Ｐ，ｘ，Ｄ，Ｌ^１およびＬ^２は上記の意味の一
つを持ち，ｙは、ｘと同じ、または異なる１〜１２の整
数である。

【００４１】上記の第一の好適な実施態様による重合化
合なＣＬＣ材料は、それら自身必ずしも液晶相を示す必
要はなく、自身良好なプレーナー配向を与える１種また
はそれ以上のカイラルドーパント、特に非重合性カイラ
ルドーパントを含有する。特に好適なのは高いツイスト
パワー（ＨＴＰ）を持つカイラルドーパント、特にＷＯ
９８／００４２８に開示されたものである。更に通常使
用されるカイラルドーパントは例えば市販のＳ１０１
１、Ｒ８１１あるいはＣＢ１５（ＭｅｒｃｋＫＧａＡ，
Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ）である。特に好
適なのは下記式から選択されたカイラル非重合性ドーパ
ントである：

【化１５】式ＶＩＩＩは（Ｓ，Ｓ）対掌体を有する。ＥおよびＦは
それぞれ独立に１，４−フェニレンまたはトランス−
１，４−シクロヘキシレンであり、ｖは０あるいは１で
あり、Ｚ^０は−ＣＯＯ−，−ＯＣＯ−，−ＣＨ_２ＣＨ_２
−あるいは単一結合であり、Ｒは、１〜１２個のＣ原子
を持つアルキル，アルコキシあるいはアルカノイルであ
る。

【００４２】式ＶＩＩの化合物およびそれらの合成化合
物はＷＯ９８／００４２８に開示されている。式ＶＩＩ
Ｉの化合物およびそれらの合成化合物はＧＢ２，３２
８，２０７に開示されている。式ＶＩＩおよびＶＩＩＩ
の上記カイラル化合物は非常に高い螺旋ツイストパワ−
（ＨＴＰ）を示し，従って特に本発明の目的のために有
用である。上記の第二の好適な実施態様による重合性Ｃ
ＬＣ材料は、それら自身プレーナー配向を示すべきであ
る１種または２種以上のカイラルメソジェニック化合
物、特にこの種の重合性カイラル化合物を含有する。好
適には，これらの化合物は式Ｉから選択され、ここにＳ
ｐおよび／またはＲはカイラル部分を含有している。特
に好適なのは上記式Ｖａ〜Ｖｍから選択されたカイラル
化合物である。

【００４３】上記のように第四の好適な実施態様による
重合性ＣＬＣ材料は、一種またはそれ以上の表面活性剤
からなる表面活性成分を含有する。適切な表面活性剤
は、例えばＪ．Ｃｏｇｎａｒｄ，Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．
Ｌｉｑ．Ｃｒｙｓｔ．７８，Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ１，
１−７７（１９８１）に開示されている。特に好適なの
は、下記式から選択される非イオン性フルオロアルキル
アルコキシレイト表面活性剤の混合物などの非イオン性
表面活性剤である：

【化１６】ここに、ｎはｎは４〜１２の整数であり、ｘは５〜１５
の整数である。これらの表面活性剤を使用する際には、
０から１度の範囲の、特に０から０．５度の範囲の低い
チルト角を持つ重合フィルムを生成することが可能であ
る。最良の場合には、チルト角は近似的に０度である。

【００４４】式ＩＸの表面活性剤は商標Ｆｌｕｏｒａｄ
１７１（３ＭＣｏ．から）の名の下で市販されており、
式Ｘの表面活性剤は商標ＺｏｎｙｌＦＳＮ（ＤｕＰｏｎ
ｔから）の名の下で市販されている。表面活性剤が使用
されるときは、ＣＬＣ材料は、好適には，表面活性剤の
５００〜２５００ｐｐｍを含有し、特に１０００〜２５
００ｐｐｍを、非常に好適には１５００〜２５００ｐｐ
ｍを含有する。さらに好適な材料は、表面活性剤の０．
０１〜５重量％を含有し、特に０．１〜３重量％を、非
常に好適には０．２〜２重量％を含有する。

【００４５】第一の好適な実施態様による特に好適な重
合性ＣＬＣ混合物は下記のものを含有する：ａ）極性末端基を持つ、最高５個の、好適には１、２、
あるいは３個のモノ反応性メソジェニック化合物５〜
８０重量％、好適には１０〜６５重量％、ｂ）最高４個の、好適には１個あるいは２個のジ反応性
重合性メソジェニック化合物の１０〜９０重量％、非常
に好適には２５〜７５重量％ｃ）最高３個の，好適には１個または２個の非重合性カ
イラルドーパントの０．１〜１５重量％、非常に好適に
は０．２〜８重量％、ｄ）重合開始剤の０．５〜１０重量％、非常に好適には
１〜７重量％、ｅ）１種あるいはそれ以上の表面活性剤の０〜５重量
％、非常に好適には０．１〜２重量％。

【００４６】成分ａ）の化合物は好適には上記式Ｖａお
よびＶｂから選択される。成分ｂ）の化合物は好適には
上記式ＶＩａおよびＶＩｂから選択される。成分ｃ）の
カイラルドーパントは好適には上記式ＶＩＩおよびＶＩ
ＩＩから選択される。成分ｅ）の表面活性剤は上記式Ｉ
ＸおよびＸから好適には選択される。本発明の方法によ
れば、重合性ＣＬＣ材料は基板上にコートされると共に
一様な配向に配向される。次にそれは引き続き重合され
てコレステリック材料の配向を永久的に固定する。基板
としては例えばガラスまたは水晶板またはプラステイッ
クフィルムまたはプラステイックシートを使用すること
ができる。重合性材料の場合には、基板は、重合の後に
除去可能または除去不能である。基板が重合の後重合さ
れたフィルムから除去されない場合は、好適にはアイソ
トロピック基板が使用される。

【００４７】好適には，基板は、例えば、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）などのポリエステルのフィル
ム、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のフィルム、ポリ
カーボネート（ＰＣ）あるいはトリアセチルセルロース
（ＴＡＣ）のフィルム、特に好適にはＰＥＴフィルムあ
るいはＴＡＣフィルムなどのプラステイック基板であ
る。複屈折性基板として、例えば一軸延伸プラステイッ
クフィルムを使用することができる。例えば、ＰＥＴフ
ィルムは商標Ｍｅｌｉｎｅｘの下でＩＣＩＣｏｒｐ．
から市販されている。ＣＬＣ材料はまた、溶媒中に、好
適には有機溶媒中に溶解させることができる。次に，こ
の溶液は、例えばスピンコーテイングまたは他の公知の
方法により基板上にコートされ、溶媒は蒸発される。殆
どの場合に、溶媒の蒸発を容易にするために混合物を過
熱することが適している。上記の方法の他に，ＣＬＣ材
料のコートされた層におけるプレーナー配向が、例えば
ドクターブレードにより材料をせん断することにより更
に増強される。配向膜を、例えばラビングされたポリイ
ミドまたはスパッターされたＳｉＯｘの層を基板の頂部
に塗布することもでき，あるいは、すなわち余分の配向
膜を塗布することなしに基板を直接ラビングすることも
できる。

【００４８】例えば、ラビングは、ベルベット布などの
ラビング布により、あるいはラビング布でコートされた
フラットバーを用いて実現することができる。本発明の
好適な実施態様においては、ラビングは、例えば基板を
横切ってブラッシュする高速スピンローラのように、少
なくとも一個のラビングローラにより、あるいは少なく
とも二個のローラの間に基板を置くことにより実現さ
れ、ここでそれぞれの場合、ローラの1つはラビング布
でカバーされていてもよい。本発明の他の好適な実施態
様においては、ラビングは、好適にはラビング布でコー
トされるローラ周りに一定の角度で少なくとも部分的に
基板をラップすることにより実現される。重合性ＣＬＣ
材料の重合化は、これを熱線あるいは活性線に当てるこ
とにより行われる。活性線は、ＵＶ光、ＩＲ光あるいは
可視光のような光による照射、Ｘ線またはγ線による照
射、あるいはイオンまたは電子などの高エネルギーによ
る照射を意味する。好適には，重合化はＵＶ照射により
実行される。活性線源としては、例えば単一のＵＶラン
プまたは一組のＵＶランプを使用することができる。大
きなパワーのランプを用いるときは、硬化時間を減らす
ことができる。他の可能な活性線源は、例えばＵＶレー
ザ、ＩＲレーザあるいは可視レーザのようなレーザであ
る。

【００４９】重合化は、活性線の波長で吸収する開始剤
の存在する中で実施される。例えば，ＵＶ光を用いて重
合するときは、ＵＶ照射の下で分解して重合反応を開始
させるフリーラジカルまたはイオンを生成する光開始剤
を用いることができる。重合性メソゲンをアクリレート
またはメタクリレート基で硬化させるときは、好適には
ラジカル光開始剤を用い，重合性メソゲンをビニルおよ
びエポキシド基で硬化させるときは、好適には陽イオン
光開始剤が用いられる。重合化を開始させるフリーラジ
カルあるいはイオンを生成し加熱するとき分解する重合
開始剤を使用することも可能である。ラジカル重合に供
する光開始剤として、例えば市販のＩｒｇａｃｕｒｅ６
５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１
７３、あるいはＤａｒｏｃｕｒｅ４２０５（全てＣｉｂ
ａＧｅｉｇｙＡＧ）を用いることができるが、カチ
オン性光重合の場合には、市販のＵＶＩ６９７４（Ｕｎ
ｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ）を使用することができる。重
合性ＣＬＣ混合物は、好適には、重合開始剤の０．０１
〜１０％、非常に好適には０．０５〜５％、特に０．１
〜３％を含有する。ＵＶ光開始剤が好適であり、特にラ
ジカル性ＵＶ光開始剤が好適である。

【００５０】硬化時間は、中でも、重合性メソジェニッ
ク材料の反応性、コートされた層の厚み、重合開始剤の
種類、ＵＶランプのパワーに依存する。本発明による硬
化時間は、好適には、１０分より長くなく、特に好適に
は５分より長くなく、更に非常に特に好適には２分より
短い。大量生産の場合は、３分あるいはそれ以下の短い
硬化時間、非常に好適には１分あるいはそれ以下の硬化
時間、特に３０秒あるいはそれ以下の硬化時間が好適で
ある。重合開始剤に加えて、重合性材料はまた、例えば
触媒、安定化剤、連鎖移動剤、共反応モノマー、あるい
は界面活性化合物などの１種またはそれ以上の他の適切
な成分を含有してもよい。特に、安定剤を添加すること
は例えば貯蔵時に重合性材料の望ましくない自然発生的
な重合化を防止するために好適である。安定剤として、
原理的には、この目的のために当業者には公知の全ての
化合物を使用することができる。これらの化合物は広く
市販されている。安定剤は、通常は、４−エトキシフェ
ノールあるいはブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）
が知られている。例えば、連鎖移動剤などの他の添加物
も、本発明のポリマーフィルムの物理的諸性質を改良す
るため重合性材料に付加することができる。例えば、ド
デカンチオールのような単官能チオール化合物などの、
あるいは例えばトリメチルプロパントリ（３−メルカ
プトプロピオネート）のような多官能性チオール化合物
などの連鎖移動剤を重合性材料に添加するとき、自由な
ポリマー鎖の長さ、および／または本発明のポリマーフ
ィルムにおける二つの架橋の間のポリマー鎖の長さは制
御可能である。連鎖移動剤が増加されると、得られたポ
リマーフィルムにおけるポリマー鎖長は減少する。

【００５１】ポリマーの架橋結合を増加させるには、２
個またはそれ以上の重合性官能基を持つ非メソジェニッ
ク化合物の最高２０％までを、代わりに２官能又は多官
能重合性メソジェニック化合物の他に、重合性材料に添
加してポリマーの架橋結合を増加させることも可能であ
る。二官能基非メソジェニックモノマーの典型的な例は
１〜２０個のＣ原子のアルキル基を持つアルキルジアク
リレートまたはアルキルジメタクリレートである。２個
以上の重合性基を持つ非メソジェニックモノマーの典型
的な例はトリメチルプロパントリメタクリレートまたは
ペンタエルスリトールテトラアクリレートである。

【００５２】他の好適な実施態様においては、重合性Ｃ
ＬＣ混合物は、１個の重合性官能基を持つ非メソジェニ
ック化合物の最高７０％、好適には３〜５０％を含有す
る。単官能非メソジェニックモノマーの典型的な例はア
ルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートであ
る。例えば、リタデーションフィルムの光学的性質を適
応させるため最高２０重量％の量の非重合性液晶化合物
を添加することも可能である。本発明の好適な実施態様
においては、重合性ＣＬＣ混合物の重合は不活性ガスの
雰囲気下で、好適には窒素雰囲気の下で実施される。適
切な重合化温度の選択は主として重合性材料の透明点、
特に基板の軟化点に依存する。好適には，重合温度は重
合性メソジェニック混合物の透明温度以下少なくとも３
０度っでえある。更に労力を払うこと無しに、当業者
は、上記の説明を用いて，本発明を、その最大の範囲ま
で利用できると考えられる。従って，以下の例は単なる
説明として解釈されるべきであり、如何なる方法でも本
明細書の開示の残りの部分を制限するものではない。

【００５３】上記、および以下の例において、他に表示
がないときは、全ての温度は摂氏度で無補正のまま規定
され、すべてのパーツとパーセンテージは重量による。
以下の略記法は諸化合物の液晶挙動を説明するために用
いられる：Ｋ＝結晶の；Ｎ＝ネマテイック；Ｓ＝スメク
テイック；Ｃｈ＝コレステリック；Ｉ＝アイソトロピッ
ク。数字は℃での相転移温度を示す。

【実施態様】例１高ねじれと反射青色を有する重合性ＣＬＣ混合物１と低
ねじれと反射赤色を有する重合性混合物２を処方した。

【表１】

【化１７】化合物（１）および（２）はＤ．Ｊ．Ｂｒｏｅｒら、Ｍ
ａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９０、３２０１−３２１
５（１９８９）に開示された方法に従い，あるいはそれ
に類似して調製することができる。化合物（３）および
（４）の調製はＤＥ１９５，０４，２２４に開示されて
いる。カイラルドーパント（５）の調製はＷＯ９８／０
０４２８に開示されている。Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９は
市販の光開始剤（ＣｉｂａＧｅｉｇｙから）である。
ＦＣ１７１は市販の非イオン性フルオロカーボン表面活
性剤（３ＭＣｏｒｐ．から）である。各々の混合物は
キシレンに溶解され、５０％溶液を与えた。青い混合物
１は、３０００ｒｐｍのスピン速度でラビングしたポリ
イミド配向膜と共にガラス基板上にスピン−コートし
た。コレステリック層は、６０℃で３０秒間アニールさ
れ、次に窒素雰囲気下で１分間ＵＶ放射に（波長３６０
ｎｍ、強度１３ｍＷ／ｃｍ^２）露光して重合し、一層ポ
リマーフィルム１Ａを与えた。このプロセスは、赤の混
合物２に対して２分間反復され、一層ポリマーフィルム
１Ｃを与えた。

【００５４】更に、赤の混合物２のキシレン溶液が青の
混合物１の重合化層の上にコートされ、上記のように重
合され、二層ポリマーフィルム１Ｂを与えた。このプロ
セスが反復されたが、ここでは青の混合物１を赤の混合
物２の重合層の頂部にコートし、重合することにより反
復され、二層ポリマーフィルム１Ｄを与えた。フィルム
１Ａ−１Ｄの各々の可視光吸収スペクトルが円偏光を用
いて測定され（ＨｉｔａｃｈｉＵ２０００分光光度
計）、コレステリック層からの反射がスペクトルの吸収
ピークとして現れた。スペクトルは図１（曲線Ａ−Ｄ）
に示してある。表１はフィルム１Ａ−１Ｄ（λ）に対す
る反射ピークの中心の波長を示し、また２層フィルムお
よびそれらの対応する１層フィルムのピーク間のλの差
（Δλ）、更にλの相対変化（│Δλ／λ│を示す。

【００５５】表１例１の一層および二層コレステリッ
クフィルムに対する中心反射波長

【表２】＊λはそれぞれフィルム１Ａおよび１Ｃに関するもので
ある。カイラル化合物（３）および（４）を含有し、高
いＨＴＰドーパント（５）を更に含有する青の混合物１
のフィルム１Ａは青色光の任意的反射を持つ短いピッ
チ、すなわち、大きなツイストを示す。付加的なドーパ
ント（５）無しの赤の混合物２のフィルム１Ｃは赤色光
の任意的反射を持つ長いピッチを示す。二層フィルム１
Ｂおよび１Ｄは、混合物１および２の重合層の一つにそ
れぞれ対応する二つの反射ピークを示す。表１には、単
層フィルム１Ａおよび１Ｃにおける対応するピークと比
較した２層フィルム１Ｂおよび１Ｄにおける二つのピー
クの反射波長のシフトΔλが、反射波長の相対変化│Δ
λ／λ│と共に示してある。青の混合物１が先ずコート
されたフィルム１Ｂの場合には、１層フィルム１Ｃにお
ける同じピークと比較して、より長い波長のピーク（ピ
ーク２）のより短い波長への大きなシフトΔλが存在す
る。これは、第二層のアニーリングの間に混合物１の第
一の重合層から混合物２の第二の非重合層に移動する非
重合可能カイラルドーパント（５）により説明すること
ができる。第二層におけるカイラル材料の濃度の生じた
増加はその反射ピークをより短波長にシフトさせる。一
方、フィルム１Ｂにおけるより短い波長のピーク（ピー
ク１）は、１層フィルム１Ａにおける同じピークに比較
して、より長い波長に向けて単に少量シフトされる。ピ
ーク１のシフトは、短い波長ピーク（ピーク１）を持つ
第一層（混合物１）においてはコレステリック構造が既
に架橋により固定されているため、ピーク２に対して観
測されたものよりはるかに小さい。ここで、ピーク１の
シフトは第二層の未重合材料による主として第一層の膨
潤に起因し、これは層の厚みを増加させ、従ってピッチ
を増加させるが、第一層から移動するカイラルドーパン
ト（５）の損失はその螺旋ピッチおよび反射波長に対す
る大きな影響は持たない。混合物２が先ずコートされた
フィルム１Ｄの場合には、より長波長（ピーク２）およ
びより短波長（ピーク１）の両ピークのシフトはフィル
ム１Ｂと比較してはるかに小さい。これは、第一層（混
合物２）がここでは、第二層中に移動できる非重合性カ
イラル材料（化合物（５））を含有しないためである。

【００５６】例２大きなツイストを持ち、青色光を反射する重合性ＣＬＣ
混合物３および小さなツイストを持ち、赤色光を反射す
る重合性ＣＬＣ混合物４を以下のように処方した：

【００５７】

【表３】

【００５８】

【化１８】化合物（６）および（７）は、Ｄ．Ｊ．Ｂｒｏｅｒら、
Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９０，３２０１−３２
１５（１９８９）に開示された方法に従って，あるいは
それに類似して調製することができる。カイラルドーパ
ント（８）の調製はＷＯ９８／００４２８に開示されて
いる。Ｉｇａｃｕｒｅ６５１は市販の光開始剤（Ｃｉｂ
ａＧｅｉｇｙから）である。各々の混合物はキシレン
中に溶解されて５０％溶液を与えた。青の混合物３は３
０００ｒｐｍのスピン速度でラビングしたポリイミド配
向膜と共にガラス基板上にスピンコートされた。コレス
テリック層は８４℃で３０秒間アニールされ、次に窒素
雰囲気下で１分間ＵＶ放射に（波長３６０ｎｍ、強度１
３ｍＷ／ｃｍ^２）曝して重合され、一層ポリマーフィル
ム２Ａを与えた。このプロセスは赤の混合物４に対して
反復され、一層ポリマーフィルム２Ｂを与えた。

【００５９】更に、赤の混合物４のキシレン溶液が上記
のように青の混合物３の重合層の上にスピンコートされ
た。次に，混合物４の未重合層が各種の時間に対して８
４℃の温度でアニールされ、続いて上記のように重合さ
れ、二層フィルム２Ｃ−２Ｇを与えた。フィルム２Ａ−
ＧＤの各々の可視光吸収スペクトルが円偏光光を用いて
測定され（ＨｉｔａｃｈｉＵ２０００分光光度
計）、コレステリック層からの反射がスペクトルの吸収
ピークとして現れた。フィルム２Ｂ−２Ｇに対するスペ
クトルが図２に（曲線Ｂ−Ｇ）示される。表２は、反射
ピークの中心の波長（λ）、２層フィルム２Ｃ−２Ｇお
よびそれらの対応する１層フィルム（Δλ）のピークの
間でのλの差、更にλの相対変化（│Δλ／λ?）を示
している。全てのフィルム２Ａ−２Ｇに対する反射ピー
クの中心波長が表２に与えられる。表２例２の一層および二層コレステリックフィルムに
対する中心反射波長

【表４】＊値は各混合物の一層フィルムに対してとってある。・＊λはそれぞれフィルム２Ａおよび２Ｂに関するもの
である。図２および表２からわかるように、アニーリン
グ時間が増加すると、第二層のλは連続的に短波長に移
動する。同時に，第一層のλはほぼ影響されることはな
い。第二層におけるλの現象は、第一層からの非重合性
カイラルドーパント（８）の第二層中への拡散により説
明できる。一方、第一層のλは高度の架橋により著しく
は変化せず、従ってこの層から移動するカイラルドーパ
ント（８）の損失はその螺旋ピッチおよび反射波長に対
して大きな影響は持たない。例３例２の重合性青のｃｌｃ混合物３の一層ポリマ−フィル
ムの幾つかのサンプルを例２で示したように調製した。
次に、各々のサンプルに対してＵＶスペクトルを記録
し、更に中心反射波長を計算した。サンプルをスピンコ
ータ上に置き換え、４ドロップの溶媒をサンプルに添加
し、これを３０００ｒｐｍで３０秒間スピンコートし
た。次に、各々のサンｍンプルに対してＵＶスペクトル
を再記録し、反射波長を再計算した。理想的には、二つ
の反射波長は、溶媒がフィルムに対して有害な効果を持
たないときは、同じであるべきである。反射波長の生じ
た変化を表３に示す。表３溶媒処理前後の例３の一層コレステリックフィル
ムに対する中心反射波長

【表５】表３からわかるように、溶媒ａ−ｄによる処理は反射波
長λの省略できる変化を単にもたらし、一方溶媒ｅ−ｉ
による処理はλの大きな変化に導く。かくして、溶媒ｅ
−ｉは溶媒ａ−ｄより大きな浸透効果を有することにな
る。以上に示した例は、一般にまたは特に開示した反応
物および／またはこれらの例で用いたものに対する本発
明の動作条件を代替することにより反復され、良好な結
果を与えることができる。以上の開示から、当業者は本
発明の本質的な特性を容易に確認することができ，また
本発明の精神と範囲から逸脱することなしに本発明の多
くの変更と修正を行い、本発明を多くの用法と条件に適
合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＣＬＣ混合物から調製された一層フィルムのス
ペクトルから比べて，変化する順の異なる反射波長の二
つの重合可能ＣＬＣ混合物から調製された二層コレステ
リックフィルムの可視光吸収スペクトルを示したもので
ある。

【図２】異なる反射波長の二つの重合性ＣＬＣ混合物か
ら調製された二層コレステリックフィルムであって、第
二層が、重合される前に各種時間間隔の間アニールされ
てなるフィルムの、ＣＬＣ混合物から調製された一層フ
ィルムのスペクトルに比べて，可視光吸収スペクトルを
図示したものである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/20 Ｇ０２Ｂ 5/20 5/32 5/32 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００５０５５０５ 1/1337 1/1337 (71)出願人 591032596 ＦｒａｎｋｆｕｒｔｅｒＳｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，ＦｅｄｅｒａｌＲｅｐｕｂｌｉｃｏｆＧｅｒｍａｎｙ (72)発明者サイモン・グリーンフィールドドイツ連邦共和国デー−64293 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250 (72)発明者アリソン−リンダ・メイドイツ連邦共和国デー−64293 ダルムシュタットフランクフルターシュトラーセ 250

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレーナー配向をなし、２層又は３層以上
の重合コレステリック液晶（ＣＬＣ）材料を含有する多
層コレステリックフィルムを製造する方法であって、第一層が、重合性ＣＬＣ材料を基板上にコートし、任意
的にＣＬＣ材料をプレーナー配向に配向させ、配向され
たＣＬＣ材料を重合することにより調製され、第二層およびそれより高次の層が、上記と同様に、予め
重合された層の一層の上に調製される前記方法におい
て、隣接層間の未重合材料の移動が最小化されることを特徴
とする、前記方法。
【請求項２】未重合材料の移動によりもたらされる前記
第二層およびそれより高次の層における反射波長のシフ
ト│λ−λ_０│／λ_０のシフトが≦０．１であり、ここ
にλ_０は、基板上に単一層として重合されたとき前記第
二層のＣＬＣ材料の反射ピークの中心の波長であり、λ
は、第一層上に重合されたとき前記第二層のＣＬＣ材料
の反射ピークの中心の波長である、ことを特徴とする、
請求項１記載の方法。
【請求項３】多層コレステリックフィルムの隣接する層
が、異なる螺旋ピッチを有することを特徴とする、請求
項１記載の方法。
【請求項４】第一層、第二層、およびそれらより高次の
層の各々における重合材料が三次元ネットワークを形成
することを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも１項
に記載の方法。
【請求項５】第一層における未重合化合物の量が最小化
されることを特徴とする、請求項１〜４の少なくとも１
項に記載の方法。
【請求項６】第一層およびそれより高次の層のＣＬＣ材
料が、１５重量％以下の一つまたはそれ以上の非重合可
能カイラルドーパントを含有することを特徴とする、請
求項５記載の方法。
【請求項７】第二層およびそれ以上の高次の層のＣＬＣ
材料が、螺旋ツイストパワー（ＨＴＰ）＞２０μｍ^−１
の一つまたはそれ以上のカイラルドーパントを含有する
ことを特徴とする、請求項１〜６の少なくとも１項に記
載の方法。
【請求項８】第一層の重合化の範囲が最大化されること
を特徴とする、請求項１〜７の少なくとも１項に記載の
方法。
【請求項９】第二層および第二層以上の層の少なくとも
一層の重合可能ＣＬＣ材料が溶媒と組み合わせて用いら
れ、該溶媒が既に重合化された層に対して小さな浸透効
果を有するように選択されることを特徴とする、請求項
１〜８の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項１０】第二層および第二層以上の層の少なくと
も１項の重合可能ＣＬＣ材料が、重合化前のＣＬＣ材料
のコレステリック−アイソトロピック相転移温度以下の
温度でアニールされ、アニール時間と温度は最小になさ
れることを特徴とする請求項１〜９の少なくとも１項に
記載の方法。
【請求項１１】アニーリング温度が、重合性ＣＬＣ材料
のコレステリック−アイソトロピック相転移温度の１〜
４０℃以下であることを特徴とする、請求項１０記載の
方法。
【請求項１２】アニーリング時間が１分以下であること
を特徴とする、請求項９または１１記載の方法。
【請求項１３】初めに調製される層のＣＬＣ材料のピッ
チが次に調製される層のＣＬＣ材料のピッチより長く調
製される順に隣接層が調製されることを特徴とする、請
求項２〜１２の少なくとも１項に記載の方法。
【請求項１４】請求項１〜１３の少なくとも１項に記載
の方法により得ることができる多層コレステリックフィ
ルム。
【請求項１５】請求項１〜１３の少なくとも１項に記載
の方法の使用、および装飾および安全性の用途のため
の、偏光板、補償板、配向膜、カラーフィルターまたは
ホログラフィー素子などの光学素子における、また化粧
品および液晶ピグメントにおける、請求項１４に記載の
多層コレステイックフィルムの使用．