JP2001316428A - 側鎖型コレステリック液晶ポリマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択反射波長帯域を制御しうる側鎖型コレス
テリック液晶ポリマーを提供すること。 【解決手段】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット （ａ）、 非液晶性フラグ
メント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）および光
学活性基含有モノマーユニット（ｘ）を含有することを
特徴とする側鎖型コレステリック液晶ポリマー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、側鎖型コレステリ
ック液晶ポリマーに関する。本発明の側鎖型コレステリ
ック液晶ポリマーは、光学素子に好適な複屈折率を有
し、たとえば、視角補償板、コレステリック反射板等の
各種光学素子に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】コレステリック液晶ポリマーは光学的異
方性を有することから、コレステリック液晶ポリマーを
用いた配向フィルムからなる種々の光学フィルムが提案
されており、当該光学フィルムは輝度向上フィルムや反
射型液晶ディスプレイ用カラーフィルターなどの液晶デ
ィスプレイ周辺材料への適用が期待されている。

【０００３】コレステリック液晶ポリマーとしては、光
学活性基含有のモノマー成分とネマチック性の液晶モノ
マーとの割合を適宜に調整して共重合した共重合体を用
いうる。すなわち、得られた共重合体は、光学活性基含
有のモノマー成分に基づいてコレステリック液晶性を示
し、そのグランジャン配向の螺旋軸に対して平行に入射
する自然光の内、ある波長の光の約半分を右（又は左）
円偏光として反射し、残りの約半分を左（又は右）円偏
光として透過する選択反射特性を示すように共重合体の
共重合比が適宜に調整されたものを用いる。

【０００４】前記コレステリック液晶ポリマーの選択反
射特性を示す選択反射中心波長λは、λ＝ｎ・Ｐ（ｎは
平均屈折率，Ｐはらせんピッチ）で表される。また、選
択反射波長帯域幅Δλは、Δλ＝Δｎ・Ｐで表される。
したがって選択反射波長帯域幅ΔλはΔｎによって決ま
る。なお、反射波長帯域幅Δλは、式：Δλ＝Δｎ×λ
／ｎで決定される（式中、Δｎは液晶ポリマーの複屈
折、λは反射の中心波長、ｎは液晶の平均屈折率であ
る。また反射円偏光の左右は、コレステリック相の螺旋
状態で決定され、螺旋の旋回方向と一致する）。

【０００５】一般に液晶ポリマーのｎ：平均屈折率は変
動が小さいので、コレステリック液晶ポリマー中のネマ
チック液晶モノマーユニットによって決まるΔｎ値によ
ってコレステリック液晶ポリマーの反射波長帯域幅Δλ
が大きく影響される。Δλは大きければ広帯域をカバー
できることになり、Δλが小さければ色純度の良いコレ
ステリック反射板が得られることになる。

【０００６】しかし、前記液晶ポリマーの複屈折（Δ
ｎ）の程度は、液晶ポリマーに固有な値をとるため、液
晶ポリマーの選択反射波長帯域幅を変化させるには液晶
ポリマーの素材そのものを変えて各々の液晶ポリマーの
選択反射波長帯域幅を確認しなければならなかった。す
なわち、光学素子について、任意の波長（λ）での反射
波長帯域幅を変化させるには液晶ポリマーの素材そのも
のを変えて反射波長帯域幅を制御しなければならなかっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、選択反射波長帯域を制御しうる側鎖型コレステリッ
ク液晶ポリマーを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す側鎖型
コレステリック液晶ポリマーにより、上記目的を達成し
うることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、液晶性の正の複屈折
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）、
非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ｂ）および光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）
を含有することを特徴とする側鎖型コレステリック液晶
ポリマー、に関する。

【００１０】また、本発明は、液晶性の正の複屈折フラ
グメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）、 負
の複屈折フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット
（ｃ）および光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）を
含有することを特徴とする側鎖型コレステリック液晶ポ
リマー、に関する。

【００１１】また、本発明は、液晶性の正の複屈折フラ
グメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）、 非
液晶性芳香環フラグメント側鎖を含有するモノマーユニ
ット（ｄ）および光学活性基含有モノマーユニット
（ｘ）を含有することを特徴とする側鎖型コレステリッ
ク液晶ポリマー、に関する。

【００１２】また、本発明は、液晶性の正の複屈折フラ
グメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）、前記
モノマーユニット（ａ）のフラグメント側鎖より小さい
正の複屈折フラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ｅ）および光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）
を含有することを特徴とする側鎖型コレステリック液晶
ポリマー、に関する。

【００１３】本発明の側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーは、ネマチック液晶性を示すモノマーユニット（ａ）
およびコレステリック液晶性を発現させる光学活性基含
有モノマーユニット（ｘ）以外に、非液晶性フラグメン
ト側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）、負の複屈折
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｃ）、
非液晶性芳香環フラグメント側鎖を含有するモノマーユ
ニット（ｄ）、または前記モノマーユニット（ａ）のフ
ラグメント側鎖より小さい正の複屈折フラグメント側鎖
を含有するモノマーユニット（ｅ）を有しているため、
当該モノマーユニット（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）または
（ｅ）の割合（共重合比）を適宜に調整して側鎖型コレ
ステリック液晶ポリマーを製造することにより、モノマ
ーユニット（ａ）および( ｘ) からなる側鎖型コレステ
リック液晶ポリマーよりも複屈折特性を小さくすること
で反射波長特性を所望の値に制御した側鎖型コレステリ
ック液晶ポリマーが得られる。こうした液晶ポリマーの
複屈折制御により、好適な波長帯域特性を有する光学素
子の作製が可能となる。

【００１４】前記液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖
を含有するモノマーユニット（ａ）における、当該フラ
グメント側鎖は、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基
およびアルキル基から選ばれるいずれか少なくとも一つ
の置換基を、当該フラグメント側鎖の分子長軸に対して
平行な方向に（対象に）含むことが好ましい。このよう
な置換基を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユ
ニットは良好な複屈折特性を示す。

【００１５】前記モノマーユニット（ａ）としては、た
とえば、一般式（ａ）：

【化１２】 （式中、Ｒ¹ は水素原子またはメチル基、a は１〜６の
正の整数、Ｘ¹ は−ＣＯ ₂ −基または−ＯＣＯ−基、Ｒ
² は炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基、フルオロ
基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃはそ
れぞれ１または２の整数を示す。）で表されるモノマー
ユニットがあげられる。かかる一般式（ａ）で表される
モノマーユニットが複屈折特性において好ましい。

【００１６】前記非液晶性フラグメント側鎖を含有する
モノマーユニット（ｂ）における、当該フラグメント側
鎖は、アルキル基、フルオロアルキル基およびアルコキ
シ基から選ばれるいずれか少なくとも一つの置換基を有
することが好ましい。このような置換基を有するフラグ
メント側鎖を有するモノマーユニットにより、複屈折の
制御が可能である。

【００１７】前記モノマーユニット（ｂ）としては、た
とえば、一般式（ｂ）：

【化１３】 （式中、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴ は炭素
鎖１〜２２のアルキル基、炭素鎖１〜２２のフルオロア
ルキル基、または一般式（ｐ）：

【化１４】 （式中、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵ は炭素数１〜６
のアルキル基を示す。）で表される置換基を示す。）で
表されるモノマーユニットがあげられる。かかるモノマ
ーユニットは、複屈折の制御において好ましい。

【００１８】また、前記負の複屈折フラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ｃ）における、当該フラグ
メント側鎖は、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基、
アルキル基およびピリダジン基から選ばれるいずれか少
なくとも一つの置換基を、当該フラグメント側鎖の分子
長軸に対して非対称に（反平行な方向に）含むことが好
ましい。このような置換基を有するフラグメント側鎖を
有するモノマーユニットにより、複屈折の制御が可能で
ある。

【００１９】前記モノマーユニット（ｃ）としては、た
とえば、一般式（ｃ）：

【化１５】 （式中、Ｒ⁶ は水素原子またはメチル基、ｅは１〜６の
正の整数を、Ｘ² は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ基−
を、ｆは１または２の正の整数を、Ｒ⁷ は一般式
（ｑ）：

【化１６】 （式中、Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰はそれぞれ独立して水素原
子、シアノ基、フルオロ基、炭素数１〜６のアルコキシ
基または炭素数１〜６のアルキル基を示す。ただし、Ｒ
⁸ 、Ｒ⁹ の少なくとも１つはシアノ基、フルオロ基、炭
素数１〜６のアルコキシ基または炭素数１〜６のアルキ
ル基である。）で表される置換基を示す。）で表される
モノマーユニットがあげられる。かかるモノマーユニッ
トは、複屈折の制御において好ましい。

【００２０】また前記非液晶性芳香環フラグメント側鎖
を含有するモノマーユニット（ｄ）としては、たとえ
ば、一般式（ｄ）：

【化１７】 （式中、Ｒ¹¹は水素原子またはメチル基を、Ｘ³ は−Ｃ
Ｏ₂ −基、−ＯＣＯ−基、エーテル基または単結合を、
Ｒ¹²は一般式（ｒ）：

【化１８】 で表される置換基を示す）で表されるモノマーユニット
があげられる。かかるモノマーユニットは、複屈折の制
御において好ましい。

【００２１】また、前記正の複屈折フラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ｅ）における、当該フラグ
メント側鎖としては、アルコキシ基、シアノ基、フルオ
ロ基およびアルキル基から選ばれるいずれか少なくとも
一つの置換基を含むことが好ましい。このような置換基
を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユニットに
より、複屈折の制御が可能である。

【００２２】前記モノマーユニット（ｅ）としては、た
とえば、一般式（ｅ）：

【化１９】 （式中、Ｒ¹³は水素原子またはメチル基を、ｇは１〜６
の正の整数を、ｈは１または２の正の整数を、Ｘ⁴ は−
ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ¹⁴は一般式
（ｓ）：

【化２０】 （式中、Ｒ¹⁵はシアノ基、フルオロ基、炭素数１〜６の
アルコキシ基または炭素数１〜６のアルキル基を示
す。）で表される置換基を示す。）で表されるモノマー
ユニットがあげられる。かかるモノマーユニットは、複
屈折の制御において好ましい。

【００２３】また、光学活性基含有モノマーユニット
（ｘ）は、光学活性基を有するものであれば特に制限さ
れないが、光学活性基含有のモノマー成分に基づいてコ
レステリック液晶性を示し、そのグランジャン配向の螺
旋軸に対して平行に入射する自然光の内、ある波長の光
の約半分を右（又は左）円偏光として反射し、残りの約
半分を左（又は右）円偏光として透過する特性を示す適
宜なものを用いうる。なお前記の波長λは、式：λ＝ｎ
・ｐで決定される（式中、ｎは液晶の平均屈折率、ｐは
コレステリック相の螺旋ピッチである）。また反射円偏
光の左右は、コレステリック相の螺旋状態で決定され、
螺旋の旋回方向と一致する。

【００２４】光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）と
しては、たとえば、一般式（ｘ）：

【化２１】 （式中、Ｒ¹⁶は水素原子またはメチル基を、ｉは１〜６
の正の整数、Ｘ⁵ は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基
を、Ｒ¹⁷は一般式（ｔ）：

【化２２】 （各式中、Ｒ¹⁸は、フェニル基、１−ナフチル基、２−
ナフチル基またはビフェニル基を示し、Ｒ¹⁹は、メチル
基、フェニル基またはカルボキシメチル基を示し、Ｒ²⁰
はメチル基、ベンジル基またはt-ブチル基を示す。＊は
不斉炭素原子を示す。）で表される置換基を示す) で表
されるモノマーユニットがあげられる。

【００２５】前記側鎖型コレステリック液晶ポリマー(
共重合体) は、光学活性基を含有するモノマーユニット
（ｘ）の含有率に基づいてコレステリック液晶のピッチ
が変化し、反射波長は当該ピッチで決定されることによ
り、前記含有率の制御で反射波長に基づく色を調節する
ことができる。モノマーユニット（ｘ）の含有率が高い
ほどピッチが小さくなり、反射光が短波長側にシフトす
る。一方、当該含有率が過多では液晶性に乏しくなり、
過少ではコレステリック液晶に乏しくなる傾向にある。
こうした反射波長調節性やコレステリック液晶性等の点
より、光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）の共重合
割合は５０〜３モル％、就中４５〜５モル％、特に４０
〜５モル％となるように共重合したものが好ましい。

【００２６】また、前記モノマーユニット（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）の割合は、高いほどΔｎが小さ
くなり、反射波長帯域幅を小さくなるように制御できる
が、一方で、前記モノマーユニット（ｂ）等の含有率が
過多では液晶性に乏しくなり、過少ではΔｎの低下効果
が見られにくくなる。こうしたΔｎ低減効果および液晶
性発現性の点より、前記モノマーユニット（ｂ）等の共
重合割合が５０〜３モル％、就中４５〜５モル％、特に
３０〜５モル％となるように共重合したものが好まし
い。

【００２７】なお、前記モノマーユニット（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、前記共重合割合範囲内で２
種以上を使用することもできる。

【００２８】また、側鎖型コレステリック液晶ポリマー
の重量平均分子量は、２千〜１０万であるのが好まし
い。重量平均分子量をかかる範囲に調整することにより
液晶ポリマーとしての性能を発揮する。側鎖型コレステ
リック液晶ポリマーの分子量が、過少では非流動層とし
ての成膜性に乏しくなる傾向があるため、重量平均分子
量は２．５千以上とするのが好ましい。一方、重量平均
分子量が過多では液晶としての配向性、特にラビング配
向膜等を介したモノドメイン化に乏しくなって均一な配
向状態を形成しにくくなる傾向があるため、重量平均分
子量は５万以下とするのが好ましい。

【００２９】また、本発明の側鎖型コレステリック液晶
ポリマーは、通常、モノドメイン配向性を有するもので
あり、 任意の複屈折のものが得られることから、側鎖
型コレステリック液晶ポリマーの光学異方性を利用した
各種の光学材料の高性能化が可能となる。

【００３０】さらに、本発明は、前記側鎖型コレステリ
ック液晶ポリマーからなる光学素子に関する。さらに、
本発明は、前記光学素子を用いた液晶ディスプレイに関
する。本発明の側鎖型コレステリック液晶ポリマーは、
光学素子として有用で、液晶ディスプレイに用いられ
る。

【００３１】

【発明の実施形態】本発明の側鎖型コレステリック液晶
ポリマーは、前記モノマーユニットに対応するアクリル
系モノマーまたはメタクリル系モノマーを共重合するこ
とにより調製できる。なお、前記の一般式（ａ）、一般
式（ｃ）、一般式（ｅ）、一般式（ｘ）で表されるモノ
マーユニットに対応するモノマーは、適宜な方法で合成
することができる。また、一般式（ｂ）、一般式（ｄ）
で表されるモノマーユニットに対応するモノマーは、市
販品から入手可能である。

【００３２】一般式（ａ）で表されるモノマーユニット
に対応するモノマーの一例として、式 （ａ１）で表さ
れるアクリル系モノマーの合成例を下記化２３に示す。

【００３３】

【化２３】 すなわち、化２３に示したごとく、まずエチレンクロロ
ヒドリンと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化カリウム
を触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させてヒドロ
キシカルボン酸を得た後、それをアクリル酸と脱水反応
させてアクリレート化し、そのアクリレート化物と４−
シアノ−４´−ヒドロキシビフェニルを、ＤＣＣ（ジシ
クロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメチルア
ミノピリジン）の存在下にエステル化することにより目
的物の（ａ１）を得ることができる。

【００３４】また、一般式（ｃ）で表されるモノマーユ
ニットに対応するモノマーの一例として、たとえば、式
（ｃ１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を下記
化２４に示す。

【００３５】

【化２４】 すなわち、化２４に示したごとく、ｐ−トルエンスルホ
ン酸ｎ−ブチルエステルと２，３−ジシアノヒドロキノ
ンを、水酸化ナトリウム水溶液中で反応させてエーテル
化し、そのエーテル化物と４−（２−プロペノイルオキ
シエトキシ）安息香酸とＤＣＣとＤＭＡＰの存在下でエ
ステル化することにより目的物の（ｃ１）を得ることが
できる。

【００３６】また、一般式（ｅ）で表されるモノマーユ
ニットに対応するモノマーの一例として、たとえば、式
（ｅ１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を下記
化２５に示す。

【００３７】

【化２５】 すなわち、化２５に示したごとく、４−（２−プロペノ
イルオキシエトキシ)安息香酸とｐ−メトキシフェノー
ルをＤＣＣとＤＭＡＰの存在下にエステル化することに
より目的物の（ｅ１）を得ることができる。

【００３８】また、一般式（ｘ）で表されるモノマーユ
ニットに対応するモノマーの一例として、たとえば、式
（ｘ１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を下記
化２６に示す。

【００３９】

【化２６】 すなわち、化２６に示したごとく、まずヒドロキシアル
キルハライドと４−ヒドロキシ安息香酸を、ヨウ化カリ
ウムを触媒としてアルカリ水溶液中で加熱還流させてヒ
ドロキシカルボン酸を得た後、それをアクリル酸と脱水
反応させてアクリレートとし、そのアクリレートを、４
位に不斉炭素置換基を有するフェノールでＤＣＣ（ジシ
クロヘキシルカルボジイミド）とＤＭＡＰ（ジメチルア
ミノピリジン）の存在下にエステル化することにより目
的物の（ｘ１）を得ることができる。

【００４０】上記同様に、前記例示以外の、一般式
（ａ）、一般式（ｃ）、一般式（ｅ）、一般式（ｘ）で
表されるモノマー単位を形成しうる他のアクリル系モノ
マーまたはメタクリル系モノマーも、目的の導入基を有
する適宜な原料を用いて上記に準じて合成することがで
きる。

【００４１】共重合体の調製は、例えばラジカル重合方
式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通例の
アクリル系モノマーの重合方式に準じて行うことができ
る。なお、ラジカル重合方式を適用する場合、各種の重
合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソブチロニ
トリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高くもな
く、かつ低くもない中間的温度で分解するものが好まし
く用いられる。

【００４２】得られた液晶ポリマーは、従来の配向処理
に準じた方法で、グランジャン配向の非流動層の形成す
る。ちなみに、その例としては、基板上にポリイミドや
ポリビニルアルコール等からなる配向膜を形成して、そ
れをレーヨン布等でラビング処理した後、その上に液晶
ポリマーを展開してガラス転移温度以上、等方相転移温
度未満に加熱し、液晶ポリマー分子がグランジャン配向
した状態でガラス転移温度未満に冷却してガラス状態と
し、当該配向が固定化された固化層を形成する方法等が
あげられる。さらに、液晶ポリマーの配向方法として上
記ラビングの代わりに延伸フィルムを配向膜として用い
る方法、シンナメートやアゾベンゼンなど光架橋性基を
有するポリマーあるいはポリイミドに偏光紫外線を照射
して配向膜とする方法、磁場、電場配向、ずり応力操
作、あるいは、延伸による配向操作が用いられうる。

【００４３】前記の基板としては、例えばトリアセチル
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフィルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの非流動層は、基板との一体物としてそのまま光学素
子の形成に用いることができ、基板より剥離してフィル
ムなどからなる光学素子の形成に用いることもできる。

【００４４】液晶ポリマーの展開は、加熱溶融方式によ
ってもよいし、溶剤による溶液として展開することもで
きる。その溶剤としては、例えば塩化メチレンやシクロ
ヘキサノン、トリクロロエチレンやテトラクロロエタ
ン、Ｎ−メチルピロリドンやテトラヒドロフランなどの
適宜なものを用いうる。展開は、バーコーターやスピナ
ー、ロールコーターなどの適宜な塗工機にて行うことが
できる。

【００４５】形成する液晶ポリマーの非流動層の厚さ
は、０．５〜２０μｍが好ましい。厚さが薄すぎると選
択反射特性( 色特性) を示しにくくなるため、１μｍ以
上が好ましい。厚さが厚すぎると均一配向性に劣って選
択反射特性を示さない場合があり、また配向処理に長時
間を要することなどより１０μｍ以下とするのが好まし
い。なお、光学素子の形成に際しては、当該液晶ポリマ
ー以外のポリマーや安定剤、可塑剤などの無機や有機、
あるいは金属類などからなる種々の添加剤を必要に応じ
て配合することができる。

【００４６】前記液晶ポリマーから得られる光学素子と
しては、視角補償板、ねじれ位相差板、カラー反射板な
どが挙げられる。視角補償板は、選択反射波長を紫外域
あるいは赤外域とすることで得られる。ねじれ位相差板
は、モノマーユニット（ｘ）の割合を調節することで，
液晶ポリマー層の厚み方向に９０°〜３００°程度ねじ
れているものである。また，カラー反射板は、液晶ポリ
マーの選択反射波長を可視領域に設定して面内に赤，
青，緑の３色を形成して反射型液晶ディスプレイの反射
板に使用するものである。いずれの応用についても，複
屈折の制御がその光学特性に大きく影響する。このよう
に複屈折を制御した液晶ポリマーから得られる光学素子
は、液晶ディスプレイの表示品位向上に役立つ。

【００４７】

【実施例】以下に実施例、比較例をあげて本発明を説明
する。

【００４８】なお、各例において、液晶ポリマーの製造
に用いたモノマーは、下記化２７、

【化２７】 に示すものを用いた。

【００４９】実施例１ モノマー（ａ１）が５６モル％、モノマー（ｂ１）が２
４モル％、およびモノマー（ｘ１）が２０モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。

【００５０】なお、共重合体の製造は、常法に従って、
前記モノマーとメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）／テト
ラヒドロフラン（ＴＨＦ）＝４／１（重量比）の混合溶
媒を三つ口フラスコに用意し、窒素気流下で加熱攪拌し
てモノマーを完全に溶解し、そこへ少量の混合溶媒に溶
解したアゾビスイソブチロニトリルを滴下した。６時間
還流した後、加熱を止め反応液を室温に戻し、反応溶液
の５倍量のメタノール中へ滴下してポリマーを再沈殿さ
せた。ポリマーをろ別し、メタノール／ＴＨＦ＝３／２
（重量比）の混合溶媒で洗浄した後、ろ別乾燥して液晶
ポリマー（共重合体）を得た。得られた共重合体は、重
量平均分子量が７０００、ガラス転移温度が７０℃、等
方相転移温度が１５５℃で、その間の温度でコレステリ
ック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマーであ
った。

【００５１】ガラス板に厚さ約０．１μｍのポリビニル
アルコール層を設け、それをレーヨン布でラビング処理
した処理面に、前記側鎖型コレステリック液晶ポリマー
のシクロヘキサノン溶液（２６重量％）をスピンコータ
ーにて塗工し、乾燥後、１４０℃で５分間加熱配向処理
して室温にて放冷し、厚さが２．０μｍで反射光の中心
波長が４３０ｎｍの液晶ポリマーからなるコレステリッ
ク配向物を得た。

【００５２】実施例２ モノマー（ａ１）が６０モル％、モノマー（ｂ１）が２
５モル％、およびモノマー（ｘ１）が１５モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が８０００、ガラス転移温度が７５
℃、等方相転移温度が１４０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が５７０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５３】実施例３ モノマー（ａ１）が５６モル％、モノマー（ｃ１）が２
４モル％、およびモノマー（ｘ１）が２０モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が７０００、ガラス転移温度が８５
℃、等方相転移温度が２３０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が４３０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５４】実施例４ モノマー（ａ１）が６０モル％、モノマー（ｃ１）が２
５モル％、およびモノマー（ｘ１）が１５モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が８０００、ガラス転移温度が８４
℃、等方相転移温度が２４０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が５７０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５５】実施例５ モノマー（ａ１）が５６モル％、モノマー（ｄ１）が２
４モル％、およびモノマー（ｘ１）が２０モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が７０００、ガラス転移温度が８５
℃、等方相転移温度が２３０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が４３０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５６】実施例６ モノマー（ａ１）が６０モル％、モノマー（ｄ１）が２
５モル％、およびモノマー（ｘ１）が１５モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が８０００、ガラス転移温度が９０
℃、等方相転移温度が２５０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が５７０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５７】実施例７ モノマー（ａ１）が５６モル％、モノマー（ｅ１）が２
４モル％、およびモノマー（ｘ１）が２０モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が７０００、ガラス転移温度が８６
℃、等方相転移温度が２２０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が４３０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５８】実施例８ モノマー（ａ１）が６０モル％、モノマー（ｅ１）が２
５モル％、およびモノマー（ｘ１）が１５モル％の割合
で前記モノマーを共重合して共重合体を製造した。共重
合体の調製は実施例１と同様に行った。当該共重合体
は、重量平均分子量が８０００、ガラス転移温度が８９
℃、等方相転移温度が２４０℃で、その間の温度でコレ
ステリック構造を示す側鎖型コレステリック液晶ポリマ
ーであった。以降は実施例１に準じて、配向処理して、
反射光の中心波長が５７０ｎｍからなるコレステリック
配向物を得た。

【００５９】比較例１ モノマー（ａ１）が７５モル％、およびモノマー（ｘ
１）が２５モル％の割合で前記モノマーを共重合して共
重合体を製造した。共重合体の調製は実施例１と同様に
行った。当該共重合体は、重量平均分子量が７０００、
ガラス転移温度が８３℃、等方相転移温度が２３２℃
で、その間の温度でコレステリック構造を示す側鎖型コ
レステリック液晶ポリマーであった。以降は実施例１に
準じて、配向処理して、反射光の中心波長が４３０ｎｍ
からなるコレステリック配向物を得た。

【００６０】比較例２ モノマー（ａ１）が８１モル％、およびモノマー（ｘ
１）が１９モル％の割合で前記モノマーを共重合して共
重合体を製造した。共重合体の調製は実施例１と同様に
行った。当該共重合体は、重量平均分子量が９０００、
ガラス転移温度が８３℃、等方相転移温度が２６６℃
で、その間の温度でコレステリック構造を示す側鎖型コ
レステリック液晶ポリマーであった。以降は実施例１に
準じて、配向処理して、反射光の中心波長が５７０ｎｍ
からなるコレステリック配向物を得た。

【００６１】［選択反射スペクトル測定］得られた側鎖
型コレステリック液晶ポリマーの配向物の透過スペクト
ルはMCPD-3000 （大塚電子( 株) 製）にて測定した。選
択反射波長の半値幅を比較した結果を表１に示す。

【００６２】

【表１】 表１から、ネマチック性の液晶モノマー（ａ１）および
光学活性基を含有するモノマー（ｘ１）以外に、モノマ
ー（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）または（ｅ１）を共重
合成分として含むコレステリック液晶ポリマーを用いた
コレステリック配向物は、モノマー（ｂ１）等を共重合
成分として含んでいないものよりも選択反射半値幅が小
さく、選択反射波長帯域幅を狭く制御できることが認め
られる。

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ０８Ｆ 220/22 Ｃ０８Ｆ 220/22 220/26 220/26 290/06 290/06 Ｃ０９Ｋ 19/38 Ｃ０９Ｋ 19/38 Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 望月 周 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 吉岡 昌宏 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA06 BA42 BB43 BB44 BB46 BB49 BC22 4H027 BA02 BA13 BD07 BD21 4J027 AC02 BA07 CD00 4J100 AB02Q AL05Q AL08P AL08Q AL08R BA02P BA02Q BA02R BA05Q BA15P BA15Q BA15R BA40P BA40Q BA46R BB17Q BC43P BC43Q BC43R CA06 JA32

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）、 非液晶性フラグメ
   ント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）および光学
   活性基含有モノマーユニット（ｘ）を含有することを特
   徴とする側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
2. 【請求項２】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）、 負の複屈折フラグ
   メント側鎖を含有するモノマーユニット（ｃ）および光
   学活性基含有モノマーユニット（ｘ）を含有することを
   特徴とする側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
3. 【請求項３】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）、 非液晶性芳香環フ
   ラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｄ）およ
   び光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）を含有するこ
   とを特徴とする側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
4. 【請求項４】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）、前記モノマーユニッ
   ト（ａ）のフラグメント側鎖より小さい正の複屈折フラ
   グメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｅ）および
   光学活性基含有モノマーユニット（ｘ）を含有すること
   を特徴とする側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
5. 【請求項５】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）における、当該フラグ
   メント側鎖が、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基お
   よびアルキル基から選ばれるいずれか少なくとも一つの
   置換基を、当該フラグメント側鎖の分子長軸に対して平
   行な方向に含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かに記載の側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
6. 【請求項６】 液晶性の正の複屈折フラグメント側鎖を
   含有するモノマーユニット（ａ）が、一般式（ａ）： 【化１】 （式中、Ｒ¹ は水素原子またはメチル基、a は１〜６の
   正の整数、Ｘ¹ は−ＣＯ ₂ −基または−ＯＣＯ−基、Ｒ
   ² は炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基、フルオロ
   基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃはそ
   れぞれ１または２の整数を示す。）で表されるモノマー
   ユニットである請求項１〜５のいずれかに記載の側鎖型
   コレステリック液晶ポリマー。
7. 【請求項７】 非液晶性フラグメント側鎖を含有するモ
   ノマーユニット（ｂ）における、当該フラグメント側鎖
   が、アルキル基、フルオロアルキル基およびアルコキシ
   基から選ばれるいずれか少なくとも一つの置換基を含む
   ことを特徴とする請求項１、５または６記載の側鎖型コ
   レステリック液晶ポリマー。
8. 【請求項８】 非液晶性フラグメント側鎖を含有するモ
   ノマーユニット（ｂ）が、一般式（ｂ）： 【化２】 （式中、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴ は炭素
   鎖１〜２２のアルキル基、炭素鎖１〜２２のフルオロア
   ルキル基、または一般式（ｐ）： 【化３】 （式中、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵ は炭素数１〜６
   のアルキル基を示す。）で表される置換基を示す。）で
   表されるモノマーユニットである請求項１、 ５、６ま
   たは７記載の側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
9. 【請求項９】 負の複屈折フラグメント側鎖を含有する
   モノマーユニット（ｃ）における、当該フラグメント側
   鎖が、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基、アルキル
   基およびピリダジン基から選ばれるいずれか少なくとも
   一つの置換基を、当該フラグメント側鎖の分子長軸に対
   して非対称に含むことを特徴とする請求項２、５または
   ６記載の側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
10. 【請求項１０】 負の複屈折フラグメント側鎖を含有す
    るモノマーユニット（ｃ）が、一般式（ｃ）： 【化４】 （式中、Ｒ⁶ は水素原子またはメチル基、ｅは１〜６の
    正の整数を、Ｘ² は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ基−
    を、ｆは１または２の正の整数を、Ｒ⁷ は一般式
    （ｑ）： 【化５】 （式中、Ｒ⁸ 、Ｒ⁹ 、Ｒ¹⁰はそれぞれ独立して水素原
    子、シアノ基、フルオロ基、炭素数１〜６のアルコキシ
    基または炭素数１〜６のアルキル基を示す。ただし、Ｒ
    ⁸ 、Ｒ⁹ の少なくとも１つはシアノ基、フルオロ基、炭
    素数１〜６のアルコキシ基または炭素数１〜６のアルキ
    ル基である。）で表される置換基を示す。）で表される
    モノマーユニットである請求項２、５、６または９に記
    載の側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
11. 【請求項１１】 非液晶性芳香環フラグメント側鎖を含
    有するモノマーユニット（ｄ）が、一般式（ｄ）： 【化６】 （式中、Ｒ¹¹は水素原子またはメチル基を、Ｘ³ は−Ｃ
    Ｏ₂ −基、−ＯＣＯ−基、エーテル基または単結合を、
    Ｒ¹²は一般式（ｒ）： 【化７】 で表される置換基を示す。）で表されるモノマーユニッ
    トである請求項３、５または６記載の側鎖型コレステリ
    ック液晶ポリマー。
12. 【請求項１２】 モノマーユニット( ａ) より小さな正
    の複屈折フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット
    （ｅ）における、当該フラグメント側鎖が、アルコキシ
    基、シアノ基、フルオロ基およびアルキル基から選ばれ
    るいずれか少なくとも一つの置換基を含むことを特徴と
    する請求項４、５または６記載の側鎖型コレステリック
    液晶ポリマー。
13. 【請求項１３】 モノマーユニット( ａ) より小さな正
    の複屈折フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット
    （ｅ）が、一般式（ｅ）： 【化８】 （式中、Ｒ¹³は水素原子またはメチル基を、ｇは１〜６
    の正の整数を、ｈは１または２の正の整数を、Ｘ⁴ は−
    ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ¹⁴は一般式
    （ｓ）： 【化９】 （式中、Ｒ¹⁵はシアノ基、フルオロ基、炭素数１〜６の
    アルコキシ基または炭素数１〜６のアルキル基を示
    す。）で表される置換基を示す。）で表されるモノマー
    ユニットである請求項４、５、６または１２に記載の側
    鎖型コレステリック液晶ポリマー。
14. 【請求項１４】 光学活性基含有モノマーユニット
    （ｘ）が、一般式（ｘ）： 【化１０】 （式中、Ｒ¹⁶は水素原子またはメチル基を、ｉは１〜６
    の正の整数、Ｘ⁵ は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基
    を、Ｒ¹⁷は一般式（ｔ）： 【化１１】 （各式中、Ｒ¹⁸は、フェニル基、１−ナフチル基、２−
    ナフチル基またはビフェニル基を示し、Ｒ¹⁹は、メチル
    基、フェニル基またはカルボキシメチル基を示し、Ｒ²⁰
    はメチル基、ベンジル基またはt-ブチル基を示す。＊は
    不斉炭素原子を示す。）で表される置換基を示す。) で
    表されるモノマーユニットである請求項１〜１３のいず
    れかに記載の側鎖型コレステリック液晶ポリマー。
15. 【請求項１５】 重量平均分子量が、２千〜１０万であ
    る請求項１〜１４のいずれかに記載の側鎖型コレステリ
    ック液晶ポリマー。
16. 【請求項１６】 モノドメイン配向性を有する請求項１
    〜１５のいずれかに記載の側鎖型コレステリック液晶ポ
    リマー。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載の側
    鎖型コレステリック液晶ポリマーからなる光学素子。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の光学素子を用いた液
    晶ディスプレイ。