JP2001316668A - コレステリック液晶ポリマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 選択反射波長帯域を制御しうるコレステリッ
ク液晶ポリマー組成物を提供すること。 【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）と非液晶性フラグメ
ント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有して
なる側鎖型液晶ポリマー、およびキラル化合物を含有し
てなることを特徴とする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、コレステリック液
晶ポリマー組成物に関する。本発明のコレステリック液
晶ポリマー組成物は、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】液晶ポリマーにキラル化合物を配合して
なるコレステリック液晶ポリマー組成物は光学的異方性
を有することから、当該組成物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組成物は、配
合するキラル化合物の割合を適宜に調整してものが用い
られる。すなわち、コレステリック液晶ポリマー組成物
は、キラル化合物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配合比が適
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組成物の
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＝Δ
ｎ×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、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
ック液晶ポリマー組成物の反射波長帯域幅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、前記コレステリック液晶ポリマー
組成物の複屈折（Δｎ）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コレステリック液晶
ポリマー組成物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、コレステリック液
晶ポリマー組成物を構成する液晶ポリマーとして、以下
に示す側鎖型液晶ポリマーを用いることにより、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）お
よび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）を含有してなる側鎖型液晶ポリマー、ならび
にキラル化合物を含有してなることを特徴とするコレス
テリック液晶ポリマー組成物、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）および
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）を含有してなる側鎖型液晶ポリマー、ならびに
キラル化合物を含有してなることを特徴とするコレステ
リック液晶ポリマー組成物、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）および
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）を含有してなる側鎖型液晶ポリマー、なら
びにキラル化合物を含有してなることを特徴とするコレ
ステリック液晶ポリマー組成物、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）および
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）を含有してなる側鎖型液晶ポリマー、なら
びにキラル化合物を含有してなることを特徴とするコレ
ステリック液晶ポリマー組成物、に関する。

【００１３】本発明のコレステリック液晶ポリマー組成
物は、側鎖型液晶ポリマーとして、ネマチック液晶性を
示すモノマーユニット（ａ）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）を適宜に調整す
ることにより、モノマーユニット（ａ）のみからなる側
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
さくすることができ、またコレステリック液晶性を発現
させるキラル化合物を含有しているため、反射波長特性
を所望の値に制御したコレステリック液晶ポリマー組成
物が得られる。こうした液晶ポリマー組成物の複屈折制
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１０】 （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１１】 （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１２】 （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１３】 （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１４】 （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１５】 （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１６】 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１７】 （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１８】 （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、モノマーユニット（ａ）と、モノマ
ーユニット（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）または（ｅ）の割合
は、特に制限されるものではなく、モノマーユニットの
種類，目的とする光学特性によっても異なるが、モノマ
ーユニット（ｂ）等の割合が多くなると側鎖型液晶ポリ
マーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、た
とえば、（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝０．０１〜０．
８（モル基準）とするのが好ましい。なお、モノマーユ
ニット（ｃ）、（ｄ）または（ｅ）についても、モノマ
ーユニット（ｂ）と同様に前記式の範囲とするのが好ま
しい。かかる範囲内でモノマーユニット（ｂ）等の割合
を適宜に変更して、側鎖型液晶ポリマーの複屈折率特性
を制御する。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】コレステリック液晶ポリマー組成物に配合
されるキラル化合物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、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。

【００２７】このようなキラル化合物としては、一つ以
上の反応性基を有しているものを用いるのが好ましい。
反応性基は２つ以上有するものがより好ましい。反応性
基としては、例えば，アクリロイル基，メタクリロイル
基，アジド基，エポキシ基などがあげられる。反応性基
を有するキラル化合物をコレステリック液晶ポリマー組
成物に配合することにより活性エネルギー線による硬化
が可能になり、液晶ポリマー組成物の展開膜の耐熱性を
向上させることができる。

【００２８】また、本発明のコレステリック液晶ポリマ
ー組成物は、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、コレ
ステリック液晶ポリマー組成物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。

【００２９】さらに、本発明は、前記コレステリック液
晶ポリマー組成物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。本発明のコレステリック液晶ポリマー組成物は、
光学素子として有用で、液晶ディスプレイに用いられ
る。

【００３０】

【発明の実施形態】本発明のコレステリック液晶ポリマ
ー組成物を構成する側鎖型液晶ポリマーは、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）
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。

【００３１】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、たとえば、式（ａ
１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を下記化１
９に示す。

【００３２】

【化１９】 すなわち、化１９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。

【００３３】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２０に示す。

【００３４】

【化２０】 すなわち、化２０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。

【００３５】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２１に示す。

【００３６】

【化２１】 すなわち、化２１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。

【００３７】上記同様に、前記例示以外の、一般式
（ａ）、一般式（ｃ）、一般式（ｅ）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。

【００３８】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。

【００３９】キラル化合物のなかの反応性基を有するも
のの具体例としては、たとえば、下記化２２、

【化２２】 に例示されるものがあげられる。

【００４０】また、反応性基を有しないキラル化合物の
具体例としては、たとえば、下記化２３、

【化２３】 に例示されるものがあげられる。

【００４１】コレステリック液晶ポリマー組成物は、配
合されるキラル化合物の配合量によりコレステリック液
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。キラル化合物の配合量が高い
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、キラル化合物を多量に添加するとコレステリ
ック液晶ポリマー組成物の液晶性に乏しくなり配向性を
低下させるおそれがあるため、キラル化合物の配合量は
コレステリック液晶ポリマー組成物のなかの３０重量％
以下とするのが好ましい。さらには１０重量％以下とす
るのがより好ましい。また、キラル化合物の配合量が過
少ではコレステリック液晶に乏しくなる傾向にあるた
め、キラル化合物の配合量はコレステリック液晶ポリマ
ー組成物のなかの０．１重量％以上とするのが好まし
い。さらには１重量％以上とするのがより好ましい。

【００４２】コレステリック液晶ポリマー組成物は、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
する方法等が挙げられる。さらに、液晶ポリマー組成物
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】キラル化合物として反応性基を有するもの
を使用した場合には、反応性基を反応させるために、反
応性基の種類の応じて最適な方法が選択される。例え
ば，反応性基がアクリロイル基またはメタクリロイル基
の場合には、光開始剤を添加して紫外線または電子線等
の活性エネルギー光線を照射することで反応させること
ができる。反応性基がアジド基の場合、紫外線、電子線
等の活性エネルギー光線を照射することで反応させるこ
とができる。反応性基がエポキシ基の場合は，加熱によ
り、または光酸発生剤の添加により紫外線もしくは電子
線等の活性エネルギー光線を照射することで反応させる
ことができる。

【００４６】形成する液晶ポリマー組成物の非流動層の
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、１μ
ｍ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。

【００４７】前記液晶ポリマー組成物から得られる光学
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、キラル化合物の配合量を調節することで，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
ー組成物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組成物から得ら
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。

【００４８】

【実施例】以下に実施例、比較例をあげて本発明を説明
する。

【００４９】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２４、

【化２４】 に示すものを用いた。

【００５０】実施例１ モノマー（ａ１）が７０モル％およびモノマー（ｂ１）
が３０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。

【００５１】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８０００、ガラス転移温度が８０℃、
等方相転移温度が２４０℃のネマチック液晶ポリマーで
あった。

【００５２】得られた共重合体９３重量部と下記化２５
で表されるキラル化合物７重量部を混合して、

【化２５】 コレステリック液晶ポリマー組成物を調製した。

【００５３】ガラス基板上にポリビニルアルコール（日
本合成化学製，商品名ＮＨ−１８8）５重量％水溶液を
２０００ｒｐｍ、２０秒の条件でスピンコートし、１５
０℃で３０分加熱した後、ラビングして配向膜とした処
理面に、前記コレステリック液晶ポリマー組成物のシク
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、１６０℃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
５３０ｎｍのコレステリック液晶ポリマー組成物からな
るコレステリック配向物を得た。なお、本例においては
加熱配向処理後に紫外線照射を行った。

【００５４】実施例２ 実施例１において、モノマー（ｂ１）の代わりにモノマ
ー（ｃ１）を用いた以外は実施例１と同様にして共重合
体を製造した。得られた共重合体は、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
２５０℃のネマチック液晶ポリマーであった。また、当
該共重合体に対して、前記化２５で表されるキラル化合
物の代わりに、下記化２６で表されるキラル化合物を混
合した以外は実施例１と同様にしてコレステリック液晶
ポリマー組成物を調製した。

【００５５】

【化２６】 また実施例１と同様に配向処理を行い、厚さが２．０μ
ｍで反射光の中心波長が５３０ｎｍのコレステリック液
晶ポリマー組成物からなるコレステリック配向物を得
た。なお、本例においては加熱配向処理後に紫外線照射
を行っていない。

【００５６】実施例３ 実施例１において、モノマー（ｂ１）の代わりにモノマ
ー（ｄ１）を用いた以外は実施例１と同様にして共重合
体を製造した。得られた共重合体は、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
２５２℃のネマチック液晶ポリマーであった。また、当
該共重合体に対して、前記化２５で表されるキラル化合
物の代わりに、下記化２７で表されるキラル化合物を用
いたこと、さらに光開始剤（商品名イルガキュア９０
７, チバスペシャリティケミカルズ社製, キラル化合物
に対して３重量％）を混合したこと以外は実施例１と同
様にしてコレステリック液晶ポリマー組成物を調製し
た。

【００５７】

【化２７】 また実施例１と同様に配向処理を行い、厚さが２．０μ
ｍで反射光の中心波長が５３０ｎｍのコレステリック液
晶ポリマー組成物からなるコレステリック配向物を得
た。なお、本例においては加熱配向処理後に紫外線照射
を行った。

【００５８】実施例４ 実施例１において、モノマー（ｂ１）の代わりにモノマ
ー（ｅ１）を用いた以外は実施例１と同様にして共重合
体を製造した。得られた共重合体は、重量平均分子量が
８０００、ガラス転移温度が８６℃、等方相転移温度が
２４５℃のネマチック液晶ポリマーであった。また、当
該共重合体に対して、前記化２５で表されるキラル化合
物の代わりに、下記化２８で表されるキラル化合物を用
いたこと、さらに光開始剤（商品名イルガキュア９０
７, チバスペシャリティケミカルズ社製, キラル化合物
に対して３重量％）を混合したこと以外は実施例１と同
様にしてコレステリック液晶ポリマー組成物を調製し
た。

【００５９】

【化２８】 また実施例１と同様に配向処理を行い、厚さが２．０μ
ｍで反射光の中心波長が５３０ｎｍのコレステリック液
晶ポリマー組成物からなるコレステリック配向物を得
た。なお、本例においては加熱配向処理後に紫外線照射
を行った。

【００６０】比較例１ 実施例１において、モノマー（ｂ１）を用いなかったこ
と外は実施例１と同様にしてモノマー（ａ１）のホモポ
リマーを製造した。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８３℃、等方相転移温
度が３００℃のネマチック液晶ポリマーであった。ま
た、当該ホモポリマーに対して、実施例１と同様に前記
化２５で表されるキラル化合物を混合してコレステリッ
ク液晶ポリマー組成物を調製した。

【００６１】また実施例１と同様に配向処理を行い、厚
さが２．０μｍで反射光の中心波長が５３０ｎｍのコレ
ステリック液晶ポリマー組成物からなるコレステリック
配向物を得た。なお、本例においては加熱配向処理後に
紫外線照射を行った。

【００６２】［選択反射スペクトル測定］得られたコレ
ステリック液晶ポリマー組成物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。

【００６３】

【表１】 表１から、ネマチック性の液晶モノマー（ａ１）以外
に、モノマー（ｂ１）、（ｃ１）、（ｄ１）または（ｅ
１）を共重合成分として含む液晶ポリマーを用いたコレ
ステリック液晶ポリマー組成物に係わるコレステリック
配向物は、モノマー（ｂ１）等を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） Ｃ０８Ｌ 33/14 Ｃ０８Ｌ 33/14 33/16 33/16 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） 4H027 BA02 BA13 BD07 BD21 BE05 4J002 BG071 BG081 EH126 EL076 EQ036 ER006 ET006 GP00 4J100 AG08Q AL03Q AL04Q AL05Q AL08P AL08Q BA02P BA02Q BA04P BA04Q BA05P BA05Q BA06P BA06Q BA08Q BA16P BA16Q BA40P BA40Q BB07P BB07Q BB18Q BC04Q BC43P BC43Q BC44P BC49Q BC73Q CA04 CA05 JA32 JA39

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）および非液晶性フラグ
   メント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有し
   てなる側鎖型液晶ポリマー、ならびにキラル化合物を含
   有してなることを特徴とするコレステリック液晶ポリマ
   ー組成物。
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）および負の複屈折フラ
   グメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｃ）を含有
   してなる側鎖型液晶ポリマー、ならびにキラル化合物を
   含有してなることを特徴とするコレステリック液晶ポリ
   マー組成物。
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）および非液晶性芳香環
   フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｄ）を
   含有してなる側鎖型液晶ポリマー、ならびにキラル化合
   物を含有してなることを特徴とするコレステリック液晶
   ポリマー組成物。
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）および前記モノマーユ
   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
   含有してなる側鎖型液晶ポリマー、ならびにキラル化合
   物を含有してなることを特徴とするコレステリック液晶
   ポリマー組成物。
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
   かに記載のコレステリック液晶ポリマー組成物。
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コレス
   テリック液晶ポリマー組成物。
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記載のコレステ
   リック液晶ポリマー組成物。
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記載のコレステリック液晶ポリマー組成物。
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
    載のコレステリック液晶ポリマー組成物。
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記載のコレステリック液
    晶ポリマー組成物。
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記載のコレステリック液晶ポ
    リマー組成物。
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に記載のコ
    レステリック液晶ポリマー組成物。
14. 【請求項１４】 側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量
    が、２千〜１０万である請求項１〜１３のいずれかに記
    載のコレステリック液晶ポリマー組成物。
15. 【請求項１５】 キラル化合物が、反応性基を有する化
    合物である請求項１〜１４のいずれかに記載のコレステ
    リック液晶ポリマー組成物。
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コレステリック液晶ポリマー
    組成物。
17. 【請求項１７】 請求項１〜１６のいずれかに記載のコ
    レステリック液晶ポリマー組成物からなる光学素子。
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。