JP2019014890A - 重合性液晶組成物および液晶重合膜 - Google Patents

重合性液晶組成物および液晶重合膜 Download PDF

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Abstract

【課題】波長分散特性が低く、正面コントラストが高い重合性液晶組成物の提供。【解決手段】式(1)及び式(2)で表される化合物を含む重合性液晶組成物。[PG1、PG2は(PG−1)〜(PG−9)、Gは(G−1)〜(G−6)で表される基]【選択図】なし

Description

本発明は、重合性液晶化合物、重合性液晶組成物、重合性液晶組成物を原料とする液晶重合膜、ならびに、この液晶重合膜を利用する光学製品および表示素子に関する。
重合性液晶組成物を硬化させて作製した液晶重合膜は、位相差フィルム、光学補償膜、反射膜、選択反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、液晶配向膜、偏光素子、円偏光素子、楕円偏光素子その他の光学素子の材料となる。
液晶表示装置、有機ELディスプレイその他の表示素子の画像表示の高品位化のため、表示素子は、このような光学素子を内蔵する。位相差フィルムは、このような光学素子の一態様である。
従来、延伸されたポリマーフィルムが、位相差フィルムとして用いられてきた。液晶重合膜を有する位相差フィルムは、延伸されたポリマーフィルムよりも、複屈折率を制御しやすく、薄膜化でき、かつ、耐久性がある。
特許文献1および2に、カラーフィルタのRGBのスポットに対応して、スポットごとに異なるレターデーションを有する位相差フィルムが開示されている。
特許文献3に、広い波長域で偏光変換が可能な重合性液晶化合物の例が開示されている。
特許文献4に、正面コントラストを向上させた、スメクチック相で固定化した液晶重合膜が開示されている。
特開2004−240102号公報 特開2011−232538号公報 特開2011−207765号公報 特開2016−051178号公報
多くの液晶重合体は、波長分散特性が高いため、表示素子に用いる場合に、(i)色むらおよび(ii)適正な色調で見ることのできる視野角が狭いという課題があった。波長分散特性の低い液晶重合体により、可視領域の各波長における複屈折率を制御でき、色むらを抑え、かつ、適正な色調で見ることのできる視野角が広げることが求められている。
液晶重合体は原料である重合性液晶化合物のラテラル位に嵩高い基を導入する必要があった。該液晶重合体は、均一配向性の低下および正面コントラストが低下するといった課題があった。
本発明の態様1は、式(1)
Figure 2019014890
(式(1)中、
mは4、5または6であり、
1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルであり、該環において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
1は独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−、−C(CH3)=N−N=C(CH3)−、または炭素数5〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
1は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、
1は独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
PG1は独立して式(PG−1)〜式(PG−9)
Figure 2019014890
(式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1は独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
で表される。)
で表される化合物(1)と、
式(2)
Figure 2019014890
(式(2)中、
nは独立して1、2または3であり、
2は独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンである二価の環であり、該二価の環おいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
2は独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−OCH2CH2O−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−であり、
2は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、
2は単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
Gは、式(G−1)〜式(G−6)
Figure 2019014890
(式(G−1)〜式(G−6)中、
1は独立して−CH2−、−NH−、−O−、−S−、または−CO−であり、−CH2−または−NH−において、少なくとも一つの水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
2は独立して−CH=または−N=であり、−CH=における水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
3は独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−NR22−、−C(CH3)=N−NR22−または−CH=N−N=CH−であり(ただし、R22は独立して水素、炭素数1〜10のアルキルまたは重合性の基を有する一価基であり、
1、T4およびT5はそれぞれπ電子の数が6〜24である1価の基であり、
2およびT6はそれぞれ独立して、水素、トリフルオロメチル、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、炭素数1〜10のアルキルスルフィド、または重合性の基を有する一価基であり、
3は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む5〜7員環の複素環または環状ケトンであり、
7は−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレン、フルオレン−2,7−ジイル、並びに、−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレンおよびフルオレン−2,7−ジイルを任意に2個以上連結した二価基であり、
2は一つ以上の1,4−シクロへキシレンを有する一価基である)
で表され、
PG2は式(PG−1)〜式(PG−9)
Figure 2019014890
(式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1は独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
である。)
で表される化合物(2)とを含む、重合性液晶組成物である。
本発明の第2の態様は、
式(1)中、Z1が独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−OCH2CH2O−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−であり、かつ、PG1が独立して式(PG−1)である様態1である重合性液晶組成物である。
本発明の第3の態様は、
式(1)中、A1は独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンであり、この1,4−フェニレンにおいて、少なくとも一つの水素が炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよい、様態1または2の重合性液晶組成物である。
本発明の第4の態様は、式(2)中、nが2であり、PG2が独立して式(PG−1)である、態様1から3のいずれか1項の重合性液晶組成物である。
本発明の第5の態様は、化合物(1)と化合物(2)とのみからなる、態様1から4のいずれか1項の重合性液晶組成物である。
本発明の第6の態様は、5〜70重量%の化合物(1)と、30〜95重量%の化合物(2)とを含む、様態5の重合性液晶組成物である。
本発明の第7の態様は、様態1から6のいずれか1項の重合性液晶組成物を硬化して得た液晶重合膜である。
本発明の第8の態様は、分子がホモジニアス配向している、様態7の液晶重合膜である。
本発明の第9の態様は、入射光に対するレターデーションが、0.80≦Re450/Re550≦1.05である、様態7または8の液晶重合膜である。
本発明の第10の態様は、様態7〜9のいずれか1項の液晶重合膜からなる位相差フィルムである。
本発明の第11の態様は、様態7〜9のいずれか1項の液晶重合膜を含む偏光板である。
本発明の第12の態様は、様態7〜9のいずれか1項の液晶重合膜を含む表示素子である。
本発明の様態1から6の組成物を硬化させて作製した液晶重合体は、波長分散特性が低く、かつ、正面コントラストが高い。
本発明の様態7から9の液晶重合膜は、波長分散特性が低く、かつ、正面コントラストが高い。
本発明の様態10の位相差フィルムは、波長分散特性が低く、かつ、正面コントラストが高い。
本発明の様態11の位相差偏光板を内蔵する表示素子は、色むらや視野角特性、コントラストが向上する。
本発明の様態12の表示素子は、色むらや視野角特性、コントラストが向上する。
本発明において、「正面コントラスト」とは、2枚の偏光板の間に物体を配置した際の、(パラレルニコル状態での輝度)/(クロスニコル状態での輝度)の値である。 本発明において、「クロスニコル状態」とは、対向配置した偏光板の偏光軸が直交した状態である。
本発明において、「パラレルニコル状態」とは、対向配置した偏光板の偏光軸が一致した状態である。
本発明において、「Re450」は450nmの入射光に対するレターデーションである。
本発明において、「Re550」は550nmの入射光に対するレターデーションである。
本発明において、「遷移モーメント」(transition moment)とは、分子中の電子がHOMOからLUMOへ遷移するときの電気双極子遷移モーメント(transition dipole moment)である。
本発明において、「波長分散特性」とは、可視光領域の波長の増加に伴うレターデーションの低下の程度を意味する。したがって、波長の増加に伴いレターデーションの低下の程度が大きい場合は、「波長分散特性」が高いと表現する。波長の増加に伴いレターデーションの低下の程度が小さい、または、波長の増加に伴いレターデーションが増加する場合は、「波長分散特性」が低いと表現する。
本発明において、「Re」とは、レターデーションであり、常光に対する異常光の位相の遅れのことである。液晶重合体の膜の厚みをdとすると、Re=Δn・dで表される。
本発明において、「Re(λ)」とは、波長λnmの光をフィルム面に対して垂直に入射した時のレターデーションである。
本発明において、「π電子の数」とは、価電子が局在化しているとみなして示した、有機化合物の価標による構造式において、{価標による構造式中の2重結合の個数}×2で算出した数である。
本発明において「化合物(X)」とは、式(X)で表わされる化合物を意味する。ここで「化合物(X)」中のXは文字列、数字、記号等である。
本発明において「液晶組成物」とは、液晶相を有する混合物である。
本発明において「液晶化合物」とは、(A)純物質として液晶相を有する化合物および(B)液晶組成物の成分となる化合物の総称である。
本発明において、「重合性基」とは、化合物中に有すると、光、熱、触媒などの手段により重合しより大きな分子量を有する高分子へと変化させる官能基である。
本発明において、「単官能化合物」とは、重合性基を一つ有する化合物である。
本発明において、「多官能化合物」とは、重合性基を複数有する化合物である。
本発明において、「X官能化合物」とは、重合性基をX個有する化合物である。ここで、「X官能化合物」中のXは整数である。
本発明において、「重合性化合物」とは、重合性基を少なくとも一つ有する化合物である。
本発明において「重合性液晶化合物」とは、液晶化合物である重合性化合物である。
本発明において、「非液晶性重合性化合物」とは、純物質では液晶相を有さない化合物である重合性化合物である。
本発明において、「重合性液晶組成物」とは、重合性液晶化合物を含み、液晶相を有する組成物を意味する。
本発明において、「重合性液晶組成物溶液」とは、重合性液晶組成物と溶媒を含む混合物を意味する。
本発明において、「液晶重合体」とは、重合性液晶組成物を硬化して得られた部分を意味する。
本発明において、「基材つき液晶重合体」とは、基材上の重合性液晶組成物を重合して得られる、基材を含む物を意味する。
本発明において、「液晶重合膜」とは、液晶重合体および基材つき液晶重合体の総称である。
本発明において、「位相差フィルム」とは、光学的異方性を有する素子であって、フィルムまたは板状の物である。
本発明において、「偏光板」とは、特定方向の光の透過率を制御し、直線偏光を作成する素子であって、フィルムまたは板状の物である。
本発明において、「プレチルト角」とは、液晶分子の長軸の配向方向と基材の面の間の角度である。
本発明において、「ホモジニアス配向」とは、プレチルト角が0度から5度である配向状態を指す。
本発明において「室温」とは、15℃から35℃を指す。
化学式中に下記の化学構造の記載があった場合には、波線部が原子または該官能基の結合位置である。ここで下記のCは任意の原子または官能基である。
Figure 2019014890
化学式中に、同一の符号があり、複数存在する場合は、符号が示す構造は同一であっても異なるものであってもよい。
液晶の配向は、ホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、ツイスト配向、スプレイ配向、ハイブリッド配向などがある。
≪1.重合性液晶組成物≫
第一成分の式(1)で表される重合性液晶化合物を有する重合性液晶組成物は正面コントラストが高い液晶重合体を作成することが出来る。第二成分の式(2)で表される重合性液晶化合物を有する重合性液晶組成物は低い波長分散特性を有する液晶重合膜を作成することが出来る。これらの成分を組み合わせることで、低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立が可能となる液晶重合体を製造できる。これらの成分を組み合わせることで、低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立が可能となる液晶重合膜を製造できる。
低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立のためには、本発明の重合性液晶組成物は第一成分および第二成分で表される重合性液晶化合物以外の重合性液晶化合物を含まないことが好ましい。また、第一成分および第二成分で表される重合性液晶化合物が、共に2つ以上の重合性基を有する重合性液晶化合物である場合は、液晶重合膜の耐久性や機械的強度が高くなるため好ましい。
低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立のために、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物の全重量に対して、第一成分で表される重合性液晶化合物が5〜70重量%、第二成分で表される重合性液晶化合物が30〜95重量%であることが好ましく、第一成分で表される重合性液晶化合物が10〜50重量%、第二成分で表される重合性液晶化合物が50〜90重量%であることがより好ましい。
≪2.重合性液晶化合物≫
第一成分の重合性液晶化合物は、式(1)で表される重合性液晶化合物として示すことができる。
Figure 2019014890
この式(1)中、A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルであり、該環において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよい。A1が独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンであり、この1,4−フェニレンにおいて、少なくとも一つの水素が炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられている場合は、有機溶媒への溶解性が高く、液晶相の温度範囲が広くなりやすいため、より好ましい。
有機溶媒への溶解性が高く、室温で液晶相を長時間保持しやすくなるため、
式(1)で表される重合性液晶化合物のZ1は独立して、
(i)炭素数5〜20のアルキレン(ただし、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。)又は
(ii)−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−若しくは−C(CH3)=N−N=C(CH3)−が好ましい。
有機溶媒への溶解性が高く、室温で液晶相を長時間保持しやすくなるため、
式(1)で表される重合性液晶化合物のZ1のうちの少なくともひとつは、
−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−または−COOCH2CH2−であることが更に好ましい。
mは4、5または6である。有機溶媒への溶解性が高さから、mは4がより好ましい。 Y1は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−である。
1は単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。Q1が炭素数1〜20のアルキレンである場合、液晶相の温度範囲が広くなりやすく、他の液晶性化合物および有機溶媒と相分離しにくいため、好ましい。
PG1は式(PG−1)〜式(PG−9)のいずれか1つで表される重合性基である。
Figure 2019014890
(式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1はそれぞれ独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
式(PG−1)、式(PG−8)および式(PG−9)で表される官能基は、α、β不飽和ケトンの構造を有しているので、様々な手段により重合し、より大きな分子量を有する高分子へと変化させる重合性基である。
式(PG−2)で表される官能基は、電子供与性基に隣接したビニル基を有しているので、様々な手段により重合し、より大きな分子量を有する高分子へと変化させる重合性基である。
式(PG−3)〜式(PG−7)で表される官能基は、ひずみを有する環状エーテルを有しているので、様々な手段により重合し、より大きな分子量を有する高分子へと変化させる重合性基である。
式(PG−1)〜式(PG−9)で表される官能基は、フィルムの製造条件により、適切なものを選ぶことが出来る。たとえば、通常用いられる光硬化でフィルムを作製する場合、高い硬化性、溶媒への溶解性、および取扱いのしやすさなどの点から、式(PG−1)で表されるアクリル基やメタクリル基が、好ましい。
式(1)で表される重合性液晶化合物の具体例を、式(1−1)〜式(1−8)に示す。
Figure 2019014890
式(1−1)〜式(1−8)において、Y1は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、Q1は独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、PG1は独立して上記式(PG−1)〜式(PG−9)で表されるいずれか1つの官能基である。
第二成分の重合性液晶化合物を有する重合性液晶組成物は低い波長分散特性を有する液晶重合膜を作成することが出来る。第二成分の重合性液晶化合物を有する重合性液晶組成物から作成された液晶重合膜が低い波長分散特性を示す理由は以下のように考えられる。
波長分散特性は、Lorentz−Lorenzの式で表されているように、物質の吸収波形に関係する。物質の光の吸収極大波長周辺の領域では、長波長側から吸収極大波長に近づくにつれて、屈折率が急激に増加する。この屈折率の急激な増加する波長領域は、異常分散領域と呼ばれる。
第二成分の重合性液晶化合物は、多数の共役二重結合を有する剛直な複素環が短軸方向に張り出している。式(2)ではGを構成する式(G−1)から式(G−6)で表される構造が、該当する。該構造は、十分な数の共役二重結合を有することで、短軸方向に振動する波長の長い光を吸収できる。故に、第二成分の重合性液晶化合物は、異常分散領域を利用することで、常光の波長に対する屈折率変化率を大きくすることができる。
一方、第二成分の重合性液晶化合物は、長軸方向に、共役二重結合のない、または、共役二重結合数が少ない官能基を有する。シクロヘキサン環、シクロヘキセン環などが、該官能基に該当する。該官能基は、十分な数の共役二重結合を有さないため、長軸方向に振動する波長の短い光しか吸収できない。よって、異常光の波長に対する屈折率変化率を小さくすることができる。
第二成分の重合性液晶化合物は、式(2)で表される重合性液晶化合物として示すことができる。
Figure 2019014890
この式(2)中、A2は独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンであり、これらにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよい。
有機溶媒への溶解性が高く、室温で液晶相を長時間保持しやすくなるため、
式(2)で表される重合性液晶化合物のZ2は独立して、
(i)炭素数5〜20のアルキレン(ただし、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。)又は
(ii)−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−若しくは−C(CH3)=N−N=C(CH3)−が好ましい。
有機溶媒への溶解性が高く、室温で液晶相を長時間保持しやすくなるため、
式(2)で表される重合性液晶化合物のZ2のうちの少なくともひとつは、
−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−または−COOCH2CH2−であることが更に好ましい。
低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立のため、式(2)で表される重合性液晶化合物のZ2は独立して、
(i)炭素数5〜20のアルキレン(ただし、少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。)又は
(ii)−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−若しくは−C(CH3)=N−N=C(CH3)−が好ましい。
低波長分散特性と正面コントラストの高さの両立のため、式(2)で表される重合性液晶化合物のZ2のうちの少なくともひとつは、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−または−COOCH2CH2−であることが更に好ましい。
nは独立して1、2または3である。nが2の場合は、液晶相の温度範囲が広くなりやすく、他の液晶性化合物および有機溶媒と相分離しにくいため、より好ましい。
Gは式(G−1)〜式(G−6)のいずれか1つで表される基である。
Figure 2019014890
(式(G−1)〜式(G−6)中、
1は独立して−CH2−、−NH−、−O−、−S−、または−CO−であり、この−CH2−または−NH−において、少なくとも一つの水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
2は独立して−CH=、または−N=であり、−CH=における水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
3は独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−NR2−、−C(CH3)=N−NR22−または−CH=N−N=CH−であり(ただし、R22は独立して水素、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数2〜10のアルケニル、または重合性の基を有する一価基であり、
1、T4およびT5はそれぞれπ電子の数が6〜24である1価の基であり、
2およびT6はそれぞれ独立して、水素、トリフルオロメチル、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、炭素数1〜10のアルキルスルフィド、または重合性の基を有する一価基であり、
3は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む5〜7員環の複素環または環状ケトンであり、
7は−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレン、フルオレン−2,7−ジイル、並びに、−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレンおよびフルオレン−2,7−ジイルを任意に2個以上連結した二価基であり、
2は1,4−シクロへキシレンを含む一価基である。)
2は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−である。
2は単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。Q2が炭素数1〜20のアルキレンである場合、液晶相の温度範囲が広くなりやすく、他の液晶性化合物および有機溶媒と相分離しにくいため、好ましい。
PG2は式(PG−1)〜式(PG−9)のいずれか1つで表される重合性基である。
Figure 2019014890
(式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1はそれぞれ独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
PG2は、通常用いられる光硬化でフィルムを作製する場合、高い硬化性、溶媒への溶解性、および取扱いのしやすさなどの点から、式(PG−1)で表されるアクリル基やメタクリル基が、より好ましい。
式(2)で表される重合性液晶化合物の具体例を、式(2−1−1)〜式(2−1−5)、式(2−2−1)〜式(2−2−5)、式(2−3−1)〜式(2−3−4)、式(2−4−1)〜式(2−4−6)、式(2−5−1)〜式(2−5−5)、式(2−6−1)、および式(2−6−2)に示す。
Figure 2019014890
Figure 2019014890
Figure 2019014890
Figure 2019014890
Figure 2019014890
Figure 2019014890
式(2−1−1)〜式(2−1−5)、式(2−2−1)〜式(2−2−5)、式(2−3−1)〜式(2−3−4)、式(2−4−1)〜式(2−4−6)、式(2−5−1)〜式(2−5−5)、式(2−6−1)、および式(2−6−2)、において、Y2は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、Q2は独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、PG2は独立して上記式(PG−1)〜式(PG−9)で表されるいずれか1つの官能基である。
≪重合性液晶組成物への添加物≫
本発明の重合性液晶組成物は重合性液晶化合物以外の添加物を、液晶相を損なわない限り、含有しても良い。
重合性液晶組成物への界面活性剤の添加は、液晶重合膜の平滑性を向上させる。重合性液晶組成物への非イオン性界面活性剤の添加は、液晶重合膜の平滑性をより向上させる。
界面活性剤は、イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤に分類される。
非イオン性界面活性剤は、液晶重合膜の空気界面側のチルト配向を抑制する効果があるため好ましい。シリコーン系非イオン性界面活性剤、フッ素系非イオン性界面活性剤、ビニル系非イオン性界面活性剤、炭化水素系非イオン性界面活性剤などは、非イオン性界面活性剤である。
液晶重合膜表面の機械的強度および耐薬品性を向上させるため、重合性液晶組成物への重合性化合物である界面活性剤を添加しても良い。重合性化合物である界面活性剤としては紫外線で重合反応を開始する界面活性剤が好ましい。
液晶重合膜が均一な配向になりやすいため、および、重合性液晶組成物の塗布性が向上するため、重合性液晶組成物中の界面活性剤は、重合性液晶組成物全量に対して0.01〜5重量%が好ましく、0.05〜1重量%がより好ましい。
シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーであって、側鎖および/または末端にポリエーテルや長鎖アルキルなどの有機基を導入した化合物などがシリコーン系非イオン性界面活性剤である。
炭素数2〜7のパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有する化合物などがフッ素系非イオン界面活性剤である。
ビニル系非イオン性界面活性剤として、重量平均分子量が1000〜1000000の(メタ)アクリル系高分子などが挙げられる。
本発明の重合性液晶組成物は、非液晶性重合性化合物を含んでもよい。液晶相を維持するため、当該重合性液晶組成物中の非液晶性重合性化合物の合計重量は、重合性液晶組成物全量に対して30重量%以下であることが好ましい。
重合性液晶組成物への多官能非液晶性重合性化合物の添加により、液晶重合膜類の機械的強度の強化若しくは耐薬品性の向上、又はその両方が期待できる。
非液晶性重合性化合物はビニル系重合性基を1つまたは2つ以上有する化合物が典型的である。
重合性液晶組成物への側鎖および/または末端に極性基を有する非液晶性重合性化合物の添加により、液晶重合体と基材との密着性の向上が期待できる。
スチレン、核置換スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、脂肪酸ビニル、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸、アルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、ヒドロキシアルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、アミノアルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル、エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3〜18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル、N−ビニルアセトアミド、p−t−ブチル安息香酸ビニル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2,2−ジメチルブタン酸ビニル、2,2−ジメチルペンタン酸ビニル、2−メチル−2−ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2−エチル−2−メチルブタン酸ビニル、ジシクロペンタニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、重合度2〜100のポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等のポリアルキレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステル、またはジ(メタ)アクリル酸エステル若しくは末端が炭素数1〜6のアルキルによってキャップされた重合度2〜100のポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ルおよびエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体であるポリアルキレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルなどが、単官能化合物である非液晶性重合性化合物である。酢酸ビニルなどが「肪肪酸ビニル」である。アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などが、「α,β−エチレン性不飽和カルボン酸」である。メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、メトキシプロピルエステル、メチルカルビルエステル、エチルカルビルエステル、ブチルカルビルエステルなどが、「エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3〜18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル」である。
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールA EO付加ジアクリレート、ビスフェノールAグリシジルジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、これらの化合物のメタクリレート化合物などが、2官能非液晶性重合性化合物である。
ペンタエリストールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールEO付加トリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリストールトリメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、トリメチロールEO付加トリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスメタアクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリメタアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートなどが、3官能以上の多官能非液晶性重合性化合物である。
重合開始剤の添加は、重合性液晶組成物の重合速度を最適化する。硬化プロセスの容易さから、重合開始剤は光ラジカル開始剤が好ましい。
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、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、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物、アデカアークルズN−1919、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930、オムニラッド127、オムニラッド184、オムニラッド369、オムニラッド379、オムニラッド500、オムニラッド651、オムニラッド754、オムニラッド819、オムニラッド907、オムニラッド1173、オムニラッド2022、オムニラッド2100、オムニラッド2959、オムニラッド4265、オムニラッドMBF、オムニラッドTPO、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、などが、光ラジカル開始剤である。ここでアデカアークルズ、オムニラッドおよびイルガキュアーは、登録商標である。
液晶重合膜の正面コントラストを向上し、べたつきを防止し、および、レターデーションの経時変化防止する観点から、重合性液晶組成物中の光ラジカル重合開始剤の総含有重量は、重合性液晶組成物全量に対して、1〜30重量%が好ましく、1〜15重量%がより好ましく、3〜10重量%が更に好ましい。
光ラジカル重合開始剤とともに増感剤を重合性液晶組成物に添加してもよい。イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−4ジメチルアミノベンゾエート、および2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエートなどが増感剤である。
重合性液晶組成物への連鎖移動剤の添加により、重合性液晶化合物の反応率および液晶重合膜中の重合体の鎖の長さが調整できる。
該連鎖移動剤の量の増加により、重合性液晶化合物の反応率は低下する。該連鎖移動剤の量の増加により、該重合体の鎖の長さは減少する。
チオール誘導体およびスチレンダイマー誘導体などが、連鎖移動剤である。
ドデカンチオール、2−エチルへキシル−(3−メルカプト)プロピオネートなどが、単官能チオール誘導体である。
トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンなどが、多官能チオール誘導体である。
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン、2,4−ジフェニル−1−ブテンなどが、スチレンダイマー系連鎖移動剤である。
重合性液晶組成物への重合防止剤の添加は、重合性液晶組成物の保存時の重合開始を防止する。フェノール誘導体、フェノチアジン誘導体、ニトロソ基を有する化合物およびベンゾチアジン誘導体などが、重合防止剤である。
2,5−ジ(t−ブチル)ヒドロキシトルエン、ハイドロキノン、o−ヒドロキシベンゾフェノン、メチレンブルー、ジフェニルピクリン酸ヒドラジドなどが、フェノール誘導体である重合防止剤である。
フェノチアジン、メチレンブルーなどが、フェノチアジン誘導体である重合防止剤である。
N,N−ジメチル−4−ニトロソアニリンなどが、典型的なニトロソ基を有する化合物である重合防止剤である。
重合性液晶組成物への重合阻害剤の添加は、重合性液晶組成物中のラジカルの発生による重合性液晶組成物中の重合反応を抑制する。重合阻害剤の添加は、重合性液晶組成物の保存性を向上させる。
(a)フェノール系酸化防止剤、(b)イオウ系酸化防止剤、(c)リン酸系酸化防止剤、(d)ヒンダードアミン系酸化防止剤などが、重合阻害剤である。重合性液晶組成物との相溶性や液晶重合膜類の透明性の観点から、フェノール系酸化防止剤が好ましい。相溶性の観点から、水酸基のオルト位にt−ブチル基を有するフェノール系酸化防止剤が好ましい。
重合性液晶組成物への紫外線吸収剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への光安定剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への酸化防止剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物へのシランカップリング剤の添加は、基材と液晶重合膜との間の密着性を改善する。
本発明の重合性液晶組成物は光学活性を有する化合物を含有してもよい。液晶組成物への光学活性を有する化合物の添加は、液晶重合膜をツイスト配向に誘導させる。液晶重合膜は、300〜2000nmの波長領域における選択反射フィルムおよびネガティブ型Cプレートとして使用できる。
光学活性を有する化合物として、不斉炭素を有する化合物、ビナフチル構造およびヘリセン構造などを有する軸不斉化合物並びにシクロファン構造などを有する面不斉化合物などが挙げられる。ツイスト配向の螺旋ピッチを固定化する観点から、この場合の光学活性を有する化合物は、重合性化合物であることが好ましい。
本発明の液晶重合膜は二色性色素を含有してもよい。二色性色素と複合化した液晶重合膜は、吸収型偏光板として使用することができる。
二色性色素は、300〜700nmの範囲に極大吸収波長を有するものが好ましい。アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素、アントラキノン色素などが利用できる。アゾ色素として、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、スチルベンアゾ色素などが、二色性色素である。
本発明の液晶重合膜は蛍光色素を含有してもよい。蛍光色素と複合化した液晶重合膜は、偏光発光型フィルムおよび波長変換フィルムとして使用できる。
≪重合性液晶組成物溶液≫
基材への塗布を容易にするため、重合性液晶組成物に、溶媒を添加することが好ましい。
重合性液晶化合物と溶媒との相溶性の観点から、重合性液晶組成物溶液中の重合性液晶組成物の含有量は、5〜50重量%が好ましく、15〜40重量%がより好ましい。
エステル系溶媒、アミド系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、環状エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒、脂環式炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、アセテート系溶媒などが溶媒の成分となる。
エステル系溶媒とは、エステル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
酢酸アルキル、トリフルオロ酢酸エチル、プロピオン酸アルキル、酪酸アルキル、マロン酸ジアルキル、グリコール酸アルキル、乳酸アルキル、モノアセチン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどが、エステル系溶媒である。
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチルなどが、酢酸アルキルである。
プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルなどが、プロピオン酸アルキルである。
酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸プロピルなどが酪酸アルキルである。
マロン酸ジエチルなどが、マロン酸ジアルキルである。
グリコール酸メチル、グリコール酸エチルなどが、グリコール酸アルキルである。
乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸n-プロピル、乳酸ブチル、乳酸エチルヘキシルなどが、乳酸アルキルである。
アミド系溶媒とは、アミド結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N−メチルカプロラクタム、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが、アミド系溶媒である。
アルコール系溶媒とは、水酸基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、ブタノール、3−メトキシブタノール、2−エチルブタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、1−ドデカノール、エチルヘキサノール、3、5、5−トリメチルヘキサノール、n−アミルアルコール、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−3−メトキシブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、テルピネオール、ジヒドロテルピネオールなどが、アルコール系溶媒である。
エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ビス(2−プロピル)エーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、アニソール、シクロペンチルメチルエーテル、メチルt−ブチルエーテルなどが、エーテル系溶媒である。
環状エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する環状化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
1,4−ジオキサン、1.3−ジオキソラン、テトラヒドロフランなどが、環状エーテル系溶媒である。
芳香族炭化水素系溶媒とは、芳香族炭化水素を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、n−ブチルベンゼン、テトラリンなどが、芳香族炭化水素系溶媒である。
ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒とは、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼンなどある。
脂肪族炭化水素系溶媒とは、ヘキサン、ヘプタン、ミルセンなどである。
ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒とは、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどである。
脂環式炭化水素系溶媒とは、シクロヘキサン、シクロヘプタン、デカリン、α−ピネン、β−ピネン、D-リモネンなどが、脂環式炭化水素である。
ケトン系溶媒とは、ケトン構造を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルプロピルケトンなどが、ケトン系溶媒である。
アセテート系溶媒とは、アセトキシ基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、アセト酢酸メチル、1−メトキシ−2−プロピルアセテートなどが、アセテート系溶媒である。
≪液晶重合膜≫
本発明の液晶重合膜は液晶重合体および基材つき液晶重合体の総称である。液晶重合体は重合性液晶組成物を硬化することで得られる。
本発明の基材つき液晶重合体は、以下の工程で作製される。
(I)重合性液晶組成物溶液を、基材上に塗布し、
(II)加温そのほかの方法で、基材上の重合性液晶組成物溶液から、溶媒を除き、基材上に重合性液晶組成物の塗膜を作り、
(III)基材上の重合性液晶組成物を配向させた状態で、光、熱、触媒などの手段で重合させて、基材つき液晶重合体を作製する。
基材つき液晶重合体から液晶重合体を取り除いて別の基材に定着させる方法として、以下の方法が知られている。
(1)基材つき液晶重合体と、粘接着剤層を有する基板とを、該液晶重合体と該粘接着剤層とが接するように張り合わせ、
(2)該液晶重合体と該粘接着剤層とが接するように張り合わせた物を、基材つき液晶重合体の基材部分と、該液晶重合体との間で剥離させ、
(3)粘接着剤層を有する基材上の該液晶重合体を、上記(1)および(2)と同様の方法で、別の基材へ定着させる。
ガラス、プラスチック、金属などが、基材の材質である。該ガラスや該金属は表面にスリット状の加工を施してもよい。該プラスチックは、延伸処理並びに親水化処理および疎水化処理などの表面処理を施してもよい。
基材上にホモジニアス配向の液晶重合膜を形成する場合は、重合性液晶組成物を基材に塗布する前に、基材に対し、表面処理を行い、液晶重合膜の配向を誘導する。該表面処理として、(a)基材に対しラビング、(d)基材に対し酸化ケイ素を傾斜蒸着、(c)基材に対し重合体被膜を設けて偏光UVを該重合体被膜に照射、などの方法が挙げられる。
以下の手順は、(a)基材に対するラビングの一例である。
(1)レーヨン、綿、ポリアミドなどの素材からなるラビング布を金属ロールなどに捲き付け、
(2)基材に該ロールを接し、
(3)該ロールを回転させながら基材表面と平行に該ロールを移動させる、又は該ロールを固定したまま基材を移動させる。
ラビングの前に、基材上に重合体被膜を設け、該被膜上をラビングしてもいい。該被膜はポリイミド、ポリアミック酸またはポリビニルアルコールなどのラビング配向膜と呼ばれるものが用いられる。
以下の手順は、(c)基材に対し重合体被膜を設けて偏光UVを該重合体被膜に照射の一例である。
(1)基材上に、光配向膜と呼ばれる重合体被膜を設け、
(2)基材に波長250〜400nmの直線偏光を照射し、
(3)必要に応じて、加熱処理を施す。
該光配向膜は感光性基を含むポリイミド、ポリアミック酸、シクロオレフィンポリマーまたはポリアクリレートなどである。該感光性基は、カルコン基、シンナメート基、シンナモイル基、スチルベン基、シクロブタン基、またはアゾベンゼン基などが挙げられる。
重合性液晶組成物溶液の塗布には、各種コート法が用いられる。基材上の重合性液晶組成物の膜厚の均一性の観点から、塗布方法として、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法、およびダイコート法が好ましい。
溶媒を除去するために、基材つき液晶重合体を形成させる際の乾燥中に熱処理することが好ましい。ホットプレート、乾燥炉並びに温風又は熱風の吹き付けなどで、該熱処理が可能である。
本発明の液晶重合膜を得るために、電子線、紫外線、可視光線、赤外線などの手段を利用できる。液晶重合膜を得るために照射する光の波長の範囲は150〜500nmである。好ましい光の波長の範囲は250〜450nmであり、より好ましい範囲は300〜400nmである。
該光の光源として、低圧水銀ランプ、高圧放電ランプ、ショートアーク放電ランプが利用できる。殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、およびブラックライトなどが、低圧水銀ランプである。高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが、該高圧放電ランプである。超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、および水銀キセノンランプなどが、ショートアーク放電ランプである。
液晶重合膜は、液晶表示素子の液晶セルの内外に配置できる。熱履歴による液晶重合膜のレターデーションの変動が少なく、かつ液晶重合膜から液晶への不純物の溶出が少ないため、液晶重合膜は、液晶セルの内部に配置できる。
液晶重合膜を含む位相差偏光板も、液晶表示素子の液晶セルの内外に配置できる。熱履歴による、当該位相差偏光板のレターデーションの変動が少なく、かつ位相差偏光板から液晶への不純物の溶出が少ないため、液晶重合膜は、液晶セルの内部に配置できる。
偏光板を基材とし液晶重合膜を形成することで、光学補償等の機能を有する偏光板が製造できる。たとえば、1/4波長のレターデーションを有する液晶重合膜と偏光板を組合すことで、円偏光板が製造できる。
ヨウ素又は二色性色素をドープした吸収型の偏光板、およびワイヤーグリッド偏光板等の反射型偏光板が、偏光板である。
本発明では、液晶重合膜中の分子がホモジニアス配向しているものが好ましい。分子がホモジニアス配向している液晶重合膜は、ポジティブAプレートと呼ばれる位相差フィルムを形成できる。ポジティブAプレートは1/4波長板や1/2波長板などとして利用できる。
≪液晶重合体≫
液晶重合膜は、各波長に対して適切な位相差が求められる。色むらや視野角特性などの視認性の向上の観点から、1/4波長板や1/2波長板などの位相差板は全ての波長に対して、位相差が1/4波長や1/2波長であることが好ましい。そのため、波長分散特性が低い液晶重合体が求められる。特に、位相差フィルムとして用いられる液晶重合体の短波長領域は波長分散特性が高くなりやすいため、緑に対する最適なレターデーションを設定し、青色の視野角特性が悪化しないためには、液晶重合体のレターデーションは0.75≦Re450/Re550≦1.05であることがより好ましい。
液晶重合体の短波長領域は波長分散特性が高くなりやすいため、緑に対する最適なレターデーションを設定し、青色の視野角特性が悪化しないためには、液晶重合体のレターデーションは0.75≦Re450/Re550≦1.05であることが好ましい。
本発明は公開した実施例のみに制限されない。
本発明の実施例において、「DCC」は1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミドである。
本発明の実施例において、「DMAP」は4−ジメチルアミノピリジンである。
本発明の実施例において、「パラジウム炭素」は、東京化成工業株式会社製のP1528である。
本発明の実施例において、「水素化ナトリウム」は、東京化成工業株式会社製のS0481である。
本発明の実施例において、「Omn−907」は、IGMジャパン合同会社製のオムニラッド(商標)907である。
本発明の実施例において、「NCI−930」は、(株)ADEKA製のアデカアークルズ(商標)NCI−930である。
本発明の実施例において、「FTX−218」は、(株)ネオス製のフタージェント(商標)FTX−218である。
本発明の実施例において、「TF370」は、エボニック・ジャパン(株)のTEGOFlow(商標)370である。
本発明の実施例において、「PGMEA」はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
本発明の実施例において、「MMP」は3−メトキシプロピオン酸メチルである。
本発明の実施例において、「ワイヤーグリッド偏光板」は、ポラテクノ社製のUVT300Aである。
本発明の実施例において、「超高圧水銀灯」は、ウシオ電機社製のマルチライトUSH−250BYである。
本発明の実施例において、「分子量既知のポリスチレン」は、東ソー株式会社製の品番0006476である。
本発明の実施例において、「ゲル浸透クロマトグラフ」は、島津製作所製のLC−9A型で計測した。
本発明の実施例において、「ゲル浸透クロマトグラフのカラム」は、Shodex(商標)GF−7M HQである。
本発明の実施例において、「偏光解析装置」は、シンテック(株)製のOPIPRO偏光解析装置である。
本発明の実施例において、「紫外可視分光光度計」は、日本分光社製のV−670である。
本発明の実施例において、「313受光器」は、ウシオ電機社製のUVD−S313にウシオ電機社製のUIT−150−Aをつないだものである。
本発明の実施例において、「365受光器」は、ウシオ電機社製のUVD−S365にウシオ電機社製のUIT−150−Aをつないだものである。
本発明の実施例において、NMRは、ブルカー製のDRX−500で計測した。
本発明の実施例において、液晶重合膜の部分の段差は、KLA TENCOR(株)製のアルファステップIQで計測した。
本発明の実施例において、偏光顕微鏡は(株)ニコン社製のECLIPSE E600 POLである。
<構造等の決定>
化合物の構造は、計測対象である化合物をCDCl3に溶解し、その溶液の500MHzの1H−NMRを測定し、決定した。NMRの実測値は、TMSを基準としたシフトの値を、単位ppmを除いてあらわした。NMRの実測値の表記において、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、mはマルチプレットを表す。
<重量平均分子量の計測>
重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフで決定した。該展開時のカラムの温度は、40℃に設定した。THFを、ゲル浸透クロマトグラフの展開溶媒として使用した。このとき、分子量既知のポリスチレンを、重量平均分子量を決定するための標準物質として用いた。
<光学特性等の計測>
<偏光解析装置による測定>
液晶重合膜のレターデーションを、偏光解析装置で、光の入射角を0°にして計測した。
<ホモジニアス配向の判定>
偏光解析装置を用いて、液晶重合膜の表面に対する光の入射角を−50°から50まで5°刻みで変えて、レターデーションを計測した。ここで光の入射角の傾き方向は液晶重合膜の遅相軸と同じである。以下の両方の条件を満たすときは、液晶重合膜がホモジニアス配向であるとみなした。
(a)液晶重合膜の入射角に対するレターデーションが上に凸である場合、かつ
(b)それぞれの、入射角の絶対値(absolute value)が同じときのReの計測値の差が、5%以内である場合。
<クロスニコル状態での輝度の計測>
クロスニコル状態での輝度を以下の手順で測定した。
(1)基材つき液晶重合体を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がクロスニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該基材を水平に回転させた時に最小となった輝度を、「クロスニコル状態での輝度」とした。
<パラレルニコル状態での輝度の計測>
パラレルニコル状態での輝度を以下の手順で測定した。
(1)基材つき液晶重合体を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がパラレルニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該基材を水平に回転させた時に最大となった輝度を、「パラレルニコル状態での輝度」とした。
<液晶重合膜の正面コントラストの測定>
液晶重合膜の正面コントラストは、「パラレルニコル状態での輝度」/「クロスニコル状態での輝度」で算出した。
<基材つき液晶重合体の作成方法>
基材つき液晶重合体は、以下の手順で作成した。
手順(1)重合性液晶組成物溶液を、基材にスピンコートし、塗膜を作成する。
手順(2)60〜120℃で1〜5分間、ホットプレートにより加熱し、該塗膜から溶媒を除去する。
手順(3)該基材上の該塗膜に対し、90°の方向から、室温で、一定出力の、紫外線を照射し、基材つき液晶重合体を作成する。ここで、該手順(3)の紫外線照射は、365受光器を用いて、基材上の塗膜の表面に対する、直線紫外線の露光量が500mJ/cm2になるように、照射時間を5秒から40秒の間で調整した。
<試料調整>
<光配向剤の調製>
特開2012−087286の実施例9に記載と同様の方法で、式(J)で表されるポリマーを合成した。
Figure 2019014890
式(J)においてxは0.1であり、重量平均分子量は53700であった。式(J)で表されるポリマー5重量%を、シクロペンタノン95重量%に溶解させ、フィルターで濾過して得られた物を、光配向剤(1)と名づけた。
<光配向膜の調製>
光配向膜付きのガラスの基材は次の手順で作成した。
手順(1)光配向剤(1)をガラスにスピンコートし、塗膜を作製し、
手順(2)100℃のホットプレート上に塗膜を有する基材を60秒間静置し、該塗膜から溶媒を除去し、
手順(3)該基材上の該塗膜に対し、90°の方向から、室温で、一定出力の、直線偏光紫外線を、照射し、配向膜付きのガラスの基材を作成した。
ただし、該手順(3)の直線偏光紫外線は、超高圧水銀灯からの光をワイヤーグリッド偏光板に透過し得た。また、313受光器を用いて、該手順(3)の該基材上の該塗膜の表面に対する、直線紫外線の露光量が200mJ/cm2になるように、手順(3)の照射時間を20秒から40秒の間で調整した。
<ラビング配向膜の作製>
ラビング配向膜付き基材は次の手順で作成した。
手順(1)ラビング用配向剤PIA−5370をガラスにスピンコートし、塗膜つきガラスを得、
手順(2)80℃のホットプレート上に、塗膜を上に向けた塗膜つきガラスを、80秒間静置し、該塗膜から溶媒を除去し、
手順(3)230℃のオーブンで、該ガラスを30分間焼成し、
手順(4)該ガラスの塗膜部分を、一方向にレーヨン布で擦って、ラビング配向膜付き基材とした。
ここで、「PIA−5370」は、JNC社製の配向膜リクソンアライナー(登録商標)PIA−5370である。
化合物(1−3−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
化合物ex−1は特開2016−047813号の実施例5に記載の方法と同様の手順で合成した。
50.0gの化合物ex−1、9.2g、2,5−ジヒドロキシ安息香酸メチルおよび2.7のDMAPを、450mLのジクロロメタンに加え、窒素雰囲気下で冷却しながら撹拌した。そこへ、24.3gのDCCを溶解させた50mLのジクロロメタン溶液を滴下した。滴下後、室温で16時間撹拌した。析出した沈殿物をろ別し、有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下でジクロロメタンを留去し、残査をカラムクロマトグラフィーで精製し、メタノールで再結晶することにより、36.9gの化合物(1−3−1)を得た。ここで、カラムクロマトグラフィーの充填材はシリカゲルであり、溶離液はトルエン−酢酸エチル混合物v/v=9/1である。
化合物(1−3−1)の1H−NMRのシグナルは以下のとおりである。
7.48(d,1H),7.25−7.22(m,1H),7.10(d,4H),7.07(d,1H),6.82(d,4H),6.40(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.82(d,2H),4.79−4.73(m,2H),4.17(t,4H),3.93(t,4H),2.89(t,4H),2.61−2.51(m,9H),2.24−2.15(m,4H),2.09−2.04(m,4H),1.82−1.66(m,12H),1.55−1.38(m,12H).
化合物(2−1−1−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
化合物(2−1−1−1)は特開2016−128403号の実施例2に記載の方法と同様の手順で合成した。
化合物(2−2−2−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
化合物(2−2−2−1)は特開2016−128403号の比較例1に記載の方法と同様の手順で合成した。
化合物(2−3−4−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
化合物(2−3−4−1)は特開2017−39907号の実施例6に記載の方法と同様の手順で合成した。
化合物(2−4−1−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
化合物(2−4−1−1)は特開2016−166344号の実施例3に記載の方法と同様の手順で合成した。
化合物(2−5−3−1)を、以下の手順で合成した。
Figure 2019014890
1,2−ジアミノ−3,6−ジメトキシベンゼンは、Org. Lett. 13, 10, 2642(2011)に従って合成した。
6.0gの1,2−ジアミノ−3,6−ジメトキシベンゼン、および5.3gの1−フェニル-1,3-プロパンジオンを、60mLのエタノールに加え、窒素雰囲気下室温で攪拌し、0.7gのアミノ硫酸を少しずつ加えた。その後、室温で8時間攪拌した。反応液に、水および酢酸エチルを加え有機層を取り出し、有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を除去し、減圧乾燥することにより、化合物(ex−7)9.4gを得た。
9.4gの化合物(ex−7)を、47mLのジクロロメタンに加え、窒素雰囲気下−78℃で冷却しながら撹拌した。そこへ、18.5gの三臭化ホウ素を滴下した。滴下後、−78℃で1時間攪拌し、その後室温で16時間撹拌した。反応液を氷水に注ぎ込みクエンチし、酢酸エチルを加え有機層を取り出し、有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を除去し、残渣をクロロホルム/ヘプタン混合液で再結晶することにより、化合物(ex−8)5.5gを得た。ここで、該クロロホルム/ヘプタン混合液の体積比は、1:3であった。
1.4gの化合物(ex−8)、5.0gの化合物(ex−1)、および0.3gのDMAPを、50mLのジクロロメタンに加え、窒素雰囲気下で冷却しながら撹拌した。そこへ、2.4gのDCCを溶解した5mLのジクロロメタンを滴下した。滴下後、室温で16時間撹拌した。析出した沈殿物を濾別し、有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下でジクロロメタンを留去し、残査をカラムクロマトグラフィーで精製し、メタノールで再結晶することにより、3.2gの化合物(2−5−3−1)を得た。カラムクロマトグラフィーの充填材はシリカゲルであり、溶離液はトルエン−酢酸エチル混合物v/v=9/1であった。
化合物(2−5−3−1)の1H−NMRのシグナルは以下のとおりである。
7.64−7.59(m,2H),7.53−7.48(m,3H),7.40−7.35(m,2H),7.11(t,4H),6.85−6.79(m,4H),6.40(d,2H),6.16−6.08(m,2H),5.81(d,2H),4.88−4.82(m,1H),4.77−4.69(m,1H),4.17(t,4H),3.93(t,4H),2.93−2.86(m,4H),2.83−2.67(m,5H),2.63−2.55(m,4H),2.35−2.29(m,2H),2.24−2.10(m,4H),2.07−2.00(m,2H),1.94−1.67(m,10H),1.57−1.37(m,12H).
[比較例1]
LC−242の構造を、下記に示した。LC−242は、BASFジャパン(株)製の重合性液晶化合物である
Figure 2019014890
<重合性液晶組成物の作成>
[実施例2]
表1に記載した量を混合し、重合性液晶組成物(S−1)から(S−5)を作成した。
重合性液晶組成物(S−1)から(S−5)は、化合物(1)および化合物(2)を共に有する重合性液晶組成物であり、本願の発明に該当する。
Figure 2019014890
[比較例2]
表2に記載した割合で混合し、重合性液晶組成物(SC−1)および(SC−2)を作成した。表2中の0は、該当する化合物を混ぜなかったことを示す。
重合性液晶組成物(SC−1)および(SC−2)は、化合物(1)を有しない。
Figure 2019014890
<重合性液晶組成物溶液の作成>
[実施例3]
表3に記載の重合性液晶組成物と溶媒を混合し、重合性液晶組成物溶液を調製し、表3に記載の名称を名づけた。
Figure 2019014890
[比較例3]
表4に記載の重合性液晶組成物と溶媒を混合し、重合性液晶組成物溶液を調製し、表4に記載の名称を名づけた。
Figure 2019014890
<基材つき液晶重合体の作製>
[実施例4]
基材つき液晶重合体を以下の手順で作成した。
手順(1)重合性液晶組成物溶液を、偏光UV処理済み配向膜付きのガラスの基材の上へ、スピンコートにより塗布し、
手順(2)該基材を、80℃で3分間、ホットプレートにより加熱し、
手順(3)続けて、該基材を、室温で3分間、冷却し、
手順(4)窒素雰囲気下の室温で、該基材上の該塗膜に対し垂直の方向から、該基材上の重合性液晶組成物に対し、一定出力の超高圧水銀灯の光を照射し、該基材上の重合性液晶組成物を硬化させた。
ただし、365受光器を用いて、該手順(4)の重合性液晶組成物の表面に対する超高圧水銀灯の光の露光量が500mJ/cm2になるように、手順(4)の照射時間を5秒から40秒の間で調整した。
重合性液晶組成物溶液を原料とする基板付き液晶重合体の物性を表5に記載した。
Figure 2019014890
重合性液晶組成物溶液(T−1)〜(T−5)から、基材つき液晶重合体を作成したところ、Re450/Re550<1.05であり、かつ正面コントラストが高い液晶重合膜が得られる。
重合性液晶組成物溶液(TC−1)および(TC−2)から基材つき液晶重合体を作成したところ、Re450/Re550<1.05であったが、正面コントラストが高い液晶重合膜は得られなかった。
このことから、本発明の重合性液晶組成物を原料とすることで、波長分散特性が低く、かつ正面コントラストの高い液晶重合膜が得られることが明らかになった。

Claims (12)

  1. 式(1)
    Figure 2019014890
    (式(1)中、
    mは4、5または6であり、
    1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルであり、該環おいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
    1は独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−、−C(CH3)=N−N=C(CH3)−、または炭素数5〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
    1は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、
    1は独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
    PG1は独立して式(PG−1)〜式(PG−9)
    Figure 2019014890
    (式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1は独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
    で表される基である。)
    で表される化合物(1)と、
    式(2)
    Figure 2019014890
    (式(2)中、
    nは独立して1、2または3であり、
    2は独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンである二価の環であり、該二価の環おいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
    2は独立して単結合、−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−OCH2CH2O−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−であり、
    2は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、
    2は単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、
    Gは、式(G−1)〜式(G−6)
    Figure 2019014890
    (式(G−1)〜式(G−6)中、
    1は独立して−CH2−、−NH−、−O−、−S−、または−CO−であり、−CH2−または−NH−において、少なくとも一つの水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
    2は独立して−CH=または−N=であり、−CH=における水素はフッ素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく、
    3は独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−NR22−、−C(CH3)=N−NR22−または−CH=N−N=CH−であり(ただし、R22は独立して水素、炭素数1〜10のアルキルまたは重合性の基を有する一価基である)、
    1、T4およびT5はそれぞれπ電子の数が6〜24である1価の基であり、
    2およびT6はそれぞれ独立して、水素、トリフルオロメチル、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、炭素数1〜10のアルキルスルフィド、または重合性の基を有する一価基であり、
    3は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む5〜7員環の複素環または環状ケトンであり、
    7は−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレン、フルオレン−2,7−ジイル、並びに、−CH=CH−、−C≡C−、1,4−フェニレンおよびフルオレン−2,7−ジイルを任意に2個以上連結した二価基であり、
    2は一つ以上の1,4−シクロへキシレンを有する一価基である)
    で表される基であり、
    PG2は式(PG−1)〜式(PG−9)
    Figure 2019014890
    (式(PG−1)〜式(PG−9)中、R1は独立して水素、フッ素、メチル、エチル、またはトリフルオロメチルである。)
    である。)
    で表される一価基である。)
    で 表される化合物(2)とを含む、重合性液晶組成物。
  2. 式(1)中、Z1が独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、−OCH2CH2O−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−であり、かつ、PG1が独立して式(PG−1)で表される一価基である、請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  3. 式(1)中、A1は独立して1,4−フェニレン、または1,4−シクロへキシレンであり、この1,4−フェニレンにおいて、少なくとも一つの水素が炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、または炭素数1〜10のアルカノイルオキシで置き換えられてもよい、請求項1または2に記載の重合性液晶組成物。
  4. 式(2)中、nが2であり、PG2が独立して式(PG−1)で表される一価基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  5. 重合性液晶組成物中に含まれる重合性液晶化合物が、化合物(1)と化合物(2)のみからなる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  6. 5〜70重量%の化合物(1)と、30〜95重量%の化合物(2)とを含む、請求項5に記載の重合性液晶組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物の硬化物から構成される液晶重合膜。
  8. 分子がホモジニアス配向している、請求項7に記載の液晶重合膜。
  9. 入射光に対するレターデーションが、0.80≦Re450/Re550≦1.05である、請求項7または8に記載の液晶重合膜。
  10. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の液晶重合膜のみからなる位相差フィルム。
  11. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の液晶重合膜を含む偏光板。
  12. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の液晶重合膜を含む表示素子。
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