KR101771987B1

KR101771987B1 - 메소겐기를 갖는 화합물을 함유하는 중합성 조성물 및 그 중합체

Info

Publication number: KR101771987B1
Application number: KR1020167021164A
Authority: KR
Inventors: 미카 야마모토; 마사히로 호리구치; 야스히로 구와나
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2017-08-28
Also published as: JP5915823B2; GB2539346A; CN106030394A; WO2015133332A1; GB201616843D0; US20170066967A1; JPWO2015133332A1; CN106030394B; KR20160101193A

Abstract

본 발명은, 메소겐기를 갖는 화합물을 함유하고, (식 1)
1.0≤YI/Δn≤50.0 (식 1)
(식 중, YI는 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 황색도를 나타내고, Δn은 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 굴절률 이방성을 나타낸다. 단, 상기 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료에 있어서 메소겐기를 갖는 키랄 화합물은 제외한다)으로 표시되는 식을 만족시키는 중합성 조성물이다. 당해 중합성 조성물은, 중합성 액정 조성물에 첨가했을 때에 폴리머 성분의 증가 등이 일어나기 어려워 높은 보존안정성을 가지며, 또한 광학 이방체로 한 경우에, 기재와의 밀착성이 우수하고, 변색이 일어나기 어렵고, 도포성, 배향성이 양호하다.

Description

메소겐기를 갖는 화합물을 함유하는 중합성 조성물 및 그 중합체{POLYMERIZABLE COMPOSITION COMPRISING COMPOUND HAVING MESOGENIC GROUP, AND POLYMER THEREOF}

본 발명은, YI/Δn의 값이 특정의 범위를 나타내는 중합성 조성물, 및 그것을 중합함에 의해 얻어지는 중합체, 광학 이방체 및 위상차막에 관한 것이고, 또한 중합체, 광학 이방체, 및, 위상차막을 갖는 필름, 표시 장치, 광학 소자, 발광 장치, 인쇄물, 광정보 기록 장치 등에 관한 것이다.

중합성 액정 조성물은 광학 이방체의 구성 부재로서 유용하고, 광학 이방체는, 예를 들면, 편광 필름, 위상차 필름으로서, 각종 표시 장치나 광학 소자 등에 응용되고 있다. 편광 필름이나 위상차 필름은, 중합성 액정 조성물을 기재에 도포하고, 배향막 등에 의해 중합성 액정 조성물을 배향시킨 상태에서 가열, 또는 활성 에너지선을 조사해서 중합성 액정 조성물을 경화함에 의해 얻어진다. 얻어지는 광학 이방체는, 표시 장치나 광학 소자로 사용하는데 중요한 특성의 하나에 밀착성이 있고, 예를 들면, 접착촉진제로서, 저급 알킬아크릴레이트(HEA)를 첨가한 중합성 액정성 조성물을 사용하면, 기재와의 밀착성이 우수한 광학 이방체가 얻어지는 취지가 보고되어 있다. 그러나, 사용하는 중합성 화합물의 종류에 따라서는, 배향성이 불충분했다(특허문헌 1).

또한, 표시 장치나 광학 소자 등에 사용되는 광학 이방체는, 장기간 사용한 경우에, 신뢰성의 관점에서 광학 이방체(필름)의 변색이 일어나기 어려운 것이 바람직하다. 변색의 원인으로서, 예를 들면, 백라이트, 실내광, 태양광 등의 각종 광원으로부터의 자외가시광이나 각종 열원에 노출됨에 의해, 광학 이방체가 열화(劣化)하는 것을 들 수 있다. 또한, 중합물이 불충분한 경우에, 중합을 완료시키기 위해서 행하는 가열이나 자외선 조사 등으로도 변색이 발생하는 일이 있다(특허문헌 2, 3). 변색이 생긴 광학 이방체 또는 변색이 생기기 쉬운 광학 이방체를, 예를 들면 액정 디스플레이 등의 시야각 확대 및 편광 변환의 용도에 사용한 경우, 디스플레이의 밝기 및/또는 콘트라스트가 저하하거나, 디스플레이의 사용 시간과 함께 영상의 색감이 변화해버려서, 디스플레이 제품의 품질을 크게 저하시켜버리는 문제가 있다.

또한, 당해 분야에 있어서 각종 중합성 화합물이 보고되어 있고, 상기 중합성 화합물을 포함하는 조성물을 사용해서 광학 이방체가 제작되어 있지만, 그들 중합성 화합물을 포함하는 조성물은, 보존 시에 고분자(폴리머) 성분이 생성하기 쉽고, 보존안정성이 불충분하다는 문제가 있다. 고분자(폴리머) 성분이 생성하기 쉬운 조성물을 사용한 경우, 조성물을 조제한 후, 중합물을 제조하는 공정에 이르기까지의 보관 또는 수송 시에 고분자(폴리머) 성분이 증가할 가능성이 높아진다. 그 경우, 조성물의 점도 등이 변화해버려서, 상기 조성물을 사용해서 얻어진 중합물의 투과율이나 변색 등의 광학 특성 등에 영향을 끼치는 문제가 있다.

이상으로부터, 중합성 액정 조성물에 첨가했을 때에 고분자(폴리머) 성분이 생성하기 어려우며, 또한, 높은 보존안정성을 갖고, 추가적으로는 광학 이방체로 한 경우에, 기재와의 밀착성이 우수하고, 변색이 일어나기 어렵고, 배향성이 우수한 액정 조성물이 요구되고 있었다.

WO2005/005573호 공보 일본 특개2003-313252호 공보 US6514578B1호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 높은 보존안정성을 갖고, 또한 광학 이방체로 한 경우에 기재와의 밀착성이 우수하고, 변색이 일어나기 어렵고, 도포성, 배향성이 양호한 중합성 조성물을 제공하고, 아울러서, 당해 중합성 조성물을 사용한 광학 이방체를 제공함에 있다.

본원 발명은, 메소겐기를 갖는 화합물을 함유하고, 하기(식 1)

1.0≤YI/Δn≤50.0 (식 1)

(식 중, YI는 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 황색도를 나타내고, Δn은 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 굴절률 이방성을 나타낸다)

으로 표시되는 식을 만족시키는 중합성 조성물을 제공하고, 아울러서 당해 중합성 조성물을 중합시킴에 의해 얻어지는 중합체, 광학 이방체 및 위상차막을 제공한다.

본 발명의 중합성 조성물은, 폴리머 성분의 증가가 일어나기 어려워 높은 보존안정성을 갖는다. 또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체는, 밀착성, 도포성, 배향성이 양호하며, 또한 변색이 일어나기 어려우므로, 위상차막 등의 광학 재료의 용도에 유용하다.

이하에 본 발명의 최선의 형태에 대하여 설명한다. 또, 이하에 있어서, 중합성 조성물을 중합성 액정 조성물이라 하는 경우가 있지만, 당해 「액정」이란, 중합성 조성물을 기재에 도포, 인쇄, 적하, 또는 셀에 주입 등을 행했을 때에, 액정성을 나타내는 것을 의도하는 것이고, 조성물로서 반드시 액정성을 나타내지 않아도 된다.

본 발명의 중합성 조성물은, 메소겐기를 함유하는 화합물을 1종 이상 함유하고, 또한, 필요에 따라서, 메소겐기를 함유하지 않는 화합물, 안정제, 유기 용제, 중합금지제, 산화방지제, 광중합개시제, 열중합개시제, 계면활성제, 배향제어제, 연쇄이동제, 적외선흡수제, 틱소제, 대전방지제, 색소, 필러, 및 자외선흡수제 등을 함유해도 된다.

중합성 조성물에 있어서, 구성 재료인 메소겐기를 함유하는 화합물의 선택이나, 그 조합, 배합 비율 등의 설정은, 광학 이방체로 한 경우에 요구되는 광학 특성, 중합 속도, 용해성, 융점, 유리 전이 온도, 중합체의 투명성, 기계적 강도, 표면 경도, 내열성 및 내광성 등의 제반 특성을 만족시키는 것을 얻기 위해서 중요하다. 광학 이방체로 한 경우에 요구되는 광학 특성을 만족시키기 위해서, 예를 들면 조성물의 굴절률 이방성의 크기가 조절된다.

한편, 광학 이방체의 재료로서 사용되는 중합성 조성물은, 일반적으로, 사용하는 모든 메소겐기를 갖는 화합물로서 정제된 것이 사용된다. 메소겐기를 갖는 화합물은, 제조 공정에 있어서 정제됨으로써, 불순물 함유량이 보다 적은 화합물로 되지만, 정제 공정을 거쳤다고 해도 불순물을 완전하게 제로로 하는 것은 곤란하므로, 실제로는, 정제의 정도 등에 의해 불순물을 적지 않게 함유하고 있다. 1종 또는 2종 이상의 메소겐기를 갖는 화합물의 황색도를 측정하면, 보다 정제된 화합물일수록, 황색도의 값이 작아지는 경향이 있다.

본 발명자들은, 광학 이방체로 한 경우에 요구되는 제반 특성을 만족시키는 중합성 조성물의 구성을 예의 검토한 결과, 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물 전체의 황색도(YI) 및 굴절률 이방성(Δn)의 값이, 중합성 조성물의 특성에 영향을 끼치는 것을 알아냈다. 즉, 중합성 조성물에 있어서, 황색도(YI) 및 굴절률 이방성(Δn)의 값을 최적한 값으로 조절함으로써, 광학 이방체의 재료로서 요구되는 제반 특성을 만족시키는 액정 조성물을 조제할 수 있는 것을 알아냈다.

본 발명의 중합성 조성물은, 1.0≤YI/Δn≤50.0 (식 1)

(식 중, YI는 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 황색도를 나타내고, Δn은 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 굴절률 이방성을 나타낸다. 단, 상기 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료에 있어서 메소겐기를 갖는 키랄 화합물은 제외한다)

으로 표시되는 식을 만족시키는 중합성 조성물이다.

중합성 조성물의 폴리머 증가량 및 점도 상승률을 억제하며, 또한, 밀착성, 시싱 및 배향성에 대하여 양호한 것을 얻기 위해서는, 혼합물의 YI/Δn의 값은, 1.0 이상인 것이 바람직하며, 1.5 이상인 것이 바람직하고, 2.0 이상인 것이 바람직하고, 또한, 50.0 이하인 것이 바람직하고, 45.0 이하인 것이 바람직하다.

황색도(YI)는, 이하와 같이 측정한다. 우선, 본 발명의 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만을 모두 포함하고, 당해 조성물 중에 있어서의 질량%와 동일한 함유비로 한 재료를 조제한다. 얻어진 당해 재료를 20질량%의 비율로 함유하는 테트라히드로퓨란 용액을 측정 대상물로서, 당해 측정 대상물을 광로 길이 1㎝의 투명셀에 넣고, 분광광도계를 사용해서 측정한다. 또, 용액은 메소겐기를 갖는 화합물의 충분한 용해성을 얻어지는 것이면, 테트라히드로퓨란 이외의 용매를 사용해도 된다. 예를 들면, 시클로펜탄온, 클로로포름 등을 들 수 있다. 얻어진 측정값을, 측정 대상물인 재료 용액 농도가 20질량%, 광로 길이가 1㎝인 셀을 사용해서 측정한 경우에 환산해서, 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 황색도(YI)를 산출한다.

또한, 상기 측정 대상물을 조제할 때, 테트라히드로퓨란 또는 테트라히드로퓨란 이외의 용매에서는 균일한 20질량%의 용액을 얻을 수 없는 경우는, 당해 재료를 4질량%의 비율로 함유하는 용액을 측정 대상물로서, 당해 측정 대상물을 광로 길이 5㎝의 투명셀에 넣어서 분광광도계를 사용해서 측정한다. 얻어진 측정값을, 측정 대상물인 재료 용액 농도가 20%, 광로 길이가 5㎝인 셀을 사용해서 측정한 경우에 환산해서, 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물 모두를 합친 재료의 황색도(YI)를 산출해도 된다.

본 발명의 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 굴절률 이방성은, 이하와 같이 측정한다. 우선, 본 발명의 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만을 모두 포함하고, 당해 조성물 중에 있어서의 질량%와 동일한 함유비로 한 재료를 조제한다. 얻어진 당해 재료를 모체 액정에 첨가하여, 이것을 액정 조성물로 한다. 폴리이미드 배향막 부착 유리 기판을 사용하고, 폴리이미드 배향막의 러빙 방향이 평행으로 되도록, 2개의 유리 기판을 조합하여, 유리셀을 작성한다. 그 유리셀에, 상기 액정 조성물을 주입한 후에, 자외선(조도 800mJ/㎠)을 조사해서 경화시킨 후, 유리셀로부터 필름을 박취(剝取)한다. 그 후, 압베 굴절률계로, 필름의 ne, no를 측정하여, 본 발명의 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료가 100질량%로 되도록 외삽한 굴절률 이방성(Δn)을 산출한다.

그리고, 상기한 바와 같이 해서 얻어진 YI를, 상기한 바와 같이 얻어진 Δn으로 나눔에 의해, YI/Δn의 값을 얻는다.

(메소겐기를 갖는 화합물)

메소겐기를 갖는 화합물로서는, 본 기술 분야에서, 복수의 화합물을 혼합해서 조성물로 한 경우에 액정상을 나타내는 화합물로서 인식되는 것이면, 분자 내에 중합성 관능기를 1개 또는 2개 이상 갖는 화합물이어도, 분자 내에 중합성 관능기를 갖지 않는 화합물이어도, 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 또, 메소겐기를 갖는 화합물 단독으로는, 액정성을 나타내지 않아도 된다. 메소겐기란, 2개 이상의 환구조와 이들 환구조를 연결하는 연결기 또는 단결합으로 구성되는 것이고, 환구조와 환구조를 최단 경로로 연결하는 결합수(結合手)를 갖는 원자의 수가 2 이하인 연결기 또는 단결합에 의해, 2개 이상의 환구조가 연결된 구성되는 부분을 의미한다. 단, 키랄 화합물은 제외한다.

메소겐기를 함유하는 화합물 중에서도, 분자 내에 중합성 관능기를 1개 갖는 화합물은, 혼합물로 한 경우에 액정 온도 범위로서 실온 전후의 저온을 포함하는 것을 만들기 쉬워 바람직하다. 이와 같은 화합물로서는, 예를 들면, Handbook of Liquid Crystals(D.Demus, J.W.Goodby, G.W.Gray, H.W.Spiess, V.Vill 편집, Wiley-VCH사 발행, 1998년), 기칸가가쿠소세쓰No.22, 액정의 화학(니혼가가쿠카이 편, 1994년), 또는, 일본 특개평7-294735호 공보, 일본 특개평8-3111호 공보, 일본 특개평8-29618호 공보, 일본 특개평11-80090호 공보, 일본 특개평11-116538호 공보, 일본 특개평11-148079호 공보 등에 기재되어 있는 바와 같은, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등의 구조가 복수 연결된 메소겐기인 강직한 부위와, 비닐기, 아크릴로일기, (메타)아크릴로일기와 같은 중합성 관능기를 갖는 봉상 중합성 액정 화합물, 혹은 일본 특개2004-2373호 공보, 일본 특개2004-99446호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 말레이미드기를 갖는 봉상 중합성 액정 화합물을 들 수 있다.

2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 구체적으로는 이하의 일반식(1)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, P¹는 중합성 관능기를 나타내고, Sp¹는 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자, CN기, 또는 중합성 관능기를 갖는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m1은 0 또는 1을 나타내고, MG1은 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R¹은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R¹은 일반식(1-a)

(식 중, P^1a는 중합성 관능기를 나타내고, Sp^1a는 Sp¹와 같은 의미를 나타내고, ma는 0 또는 1을 나타낸다)으로 표시되는 구조를 나타낸다)을 나타내고,

MG1로 표시되는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식(1-b)

(식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,

치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일옥시기, 또는, 일반식(1-c)으로 표시되는 1개 이상의 치환기

(식 중, P^c는 중합성 관능기를 나타내고, A는, -O-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, 또는 단결합을 나타내고, Sp^1c는 Sp¹와 같은 의미를 나타내지만, Sp^1c 및 Sp¹는 동일해도 되며 달라도 되고, n1은 0 또는 1을 나타내고, mc는 0 또는 1을 나타낸다)를 갖고 있어도 되고,

Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,

p, q 및 r은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타내고, 0≤p+q+r≤3을 나타낸다)으로 표시된다. 단, 일반식(1) 중, 중합성 관능기는 2개 이상 존재한다.

P¹, P^1a 및 P^c는, 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

이들 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존안정성을 높이는 관점에서, 식(P-1) 또는 식(P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식(P-1), (P-7), (P-12)이 보다 바람직하다.

2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있지만, 1종∼6종이 바람직하고, 2종∼5종이 보다 바람직하다.

2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 내에, 5∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 10∼100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 15∼100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다. 광학 이방체의 배향성을 중시하는 경우에는 하한값을 5질량% 이상으로 하는 것이 바람직하며, 10질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 15질량% 이상으로 하는 것이 특히 바람직하고, 한편, 강직성을 중시하는 경우에는 상한값을 90질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 80질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 70질량% 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서는, 2개의 중합성 관능기를 갖는 화합물이 바람직하고, 이하의 일반식(2)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, A1^a, A2^a, A3^a, A4^a, 및 A5^a는, 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일옥시기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시카르보닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일옥시기를 갖고 있어도 된다.

또한, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고,

p, q 및 r은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타내고, 0≤p+q+r≤3을 나타낸다.

P^2a 및 P^2b는 중합성 관능기를 나타내고, Sp^2a 및 Sp^2b는 각각 독립해서 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m2, n2는 각각 독립해서 0 또는 1을 나타낸다.

P^2a 및 P^2b는 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

이들 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존안정성을 높이는 관점에서, 식(P-1) 또는 식(P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식(P-1), 식(P-2), (P-7), (P-12)이 보다 바람직하다.

추가적으로는, 일반식(2)의 일례로서, 일반식(2-1)∼(2-4)을 들 수 있지만, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.

2개의 중합성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물의 구체적 예로서는, 식(2-5)∼(2-30)의 화합물을 들 수 있지만, 하기의 화합물로 한정되는 것은 아니다.

식 중, m, n, k 및 j는 각각 독립해서 1∼18의 정수를 나타내고, Ra∼Rd는 각각 독립해서 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 탄소수 1∼6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.

2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있지만, 1종∼5종이 바람직하고, 2종∼5종이 보다 바람직하다.

2개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 조성물 내에, 5∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 8∼100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 10∼100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 광학 이방체의 강직성을 중시하는 경우에는, 하한값을 5질량% 이상으로 하는 것이 바람직하며, 10질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 20질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 저경화수축성을 중시하는 경우에는 상한값을 90질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 80질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 최근, 위상차막(필름)에 대해서는, 복굴절률(△n)의 파장 분산 특성을 작게, 또는 반대로 하는 것이 요구되고 있다. 이 특성을 갖는, 소위, 역분산형의 중합성 액정 화합물을 본 발명의 중합성 조성물에 함유할 수도 있다. 구체예로서는, 하기 일반식(3-1)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

(식 중, P는 중합성 관능기를 나타내고, Sp는 스페이서기 또는 단결합을 나타내고,

A¹, A², A³, A⁴는 각각 독립으로 2가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기를 나타내고,

X¹, X², X³, X⁴는 각각 독립으로 2가의 연결기 또는 단결합을 나타내고,

R¹은 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 알콕시기 또는 「*-Sp-P」를 나타내고(*은 A⁴ 또는 A³에 결합하는 것을 나타낸다),

m, n은 각각 독립으로 0∼4의 정수를 나타내고(단, m+n은 2 이상의 정수이다),

B는 하기의 식(i) 또는 식(ⅱ)으로 나타나는 기이다)

식(i) 중, T¹는 -S-, -O-, -CH₂-, -NH-, -CO-, -SO- 또는 -CS-를 나타내고, T²는 「=CR²-」 또는 「=N-」을 나타내고, R²은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 시아노기, 니트로기 또는 수산기를 나타내고, R³은 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 식(ⅱ) 중, T³, T⁴는 각각 독립으로, -S-, -O-, -NR⁶-, -CH₂-, -NH-, -CO-, -SO- 또는 -CS-를 나타내고, 여기에서, R⁶은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 시아노기, 니트로기 또는 수산기를 나타내고, R⁴, R⁵은, 각각 독립해서 1가의 치환기를 나타내거나, 또는, R⁴과 R⁵을 연결하는 Y를 개재해서 환을 형성한다.

일반식(3-1)으로 표시되는 화합물은, 중합 전에 있어서 액정성을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 일반식(3-1)으로 표시되는 화합물은 중합성 액정 화합물인 것이 바람직하다.

일반식(1) 중의 P로 나타나는 중합성 관능기는, 종래의 중합성 액정 화합물에 사용되는 기가 제한 없이 적용 가능하고, 예를 들면, 비닐기, p-스틸벤기, 아크릴기(아크릴로일기), 메타크릴기(메타크릴로일기), 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 카르복시기, 메틸카르보닐기, 수산기, 아미드기, 탄소수 1∼4의 알킬아미노기, 아미노기, 에폭시기, 옥세타닐기, 알데히드기, 이소시아네이트기 또는 티오이소시아네이트기 등을 들 수 있다.

호적한 중합성 관능기 P로서, 하기 일반식(Ⅱ-c), 일반식(Ⅱ-d) 및 일반식(Ⅱ-e)으로 표시되는 치환기로 이루어지는 군에서 선택되는 치환기를 들 수 있다.

일반식(Ⅱ-c), 일반식(Ⅱ-d) 및 일반식(Ⅱ-e) 중, R²¹, R²², R²³, R³², R³³, R⁴¹, R⁴² 및 R⁴³은, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼5의 알킬기를 나타내고, n은 0 또는 1을 나타낸다. 또한, 일반식(Ⅱ-d)의 R³¹은, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼5의 알킬기 또는 탄소 원자수 1∼5의 할로겐화 알킬기를 나타낸다.

상기 일반식으로 표시되는 중합성 관능기는, 그 좌단이 일반식(3-1)의 Sp에 결합한다.

상기 알킬기는 직쇄 또는 분기쇄 알킬기인 것이 바람직하고, 직쇄 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 상기 알킬기에 결합하는 수소 원자의 일부 또는 전부가 할로겐 원자에 의해서 치환되어 있어도 된다.

상기 일반식으로 표시되는 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존안정성을 높이는 관점에서, 일반식(Ⅱ-c) 및 일반식(Ⅱ-d)으로 나타나는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기가 바람직하고, 일반식(Ⅱ-d)으로 나타나는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 기가 보다 바람직하다.

일반식(Ⅱ-c), 일반식(Ⅱ-d) 또는 일반식(Ⅱ-e)으로 표시되는 중합성 관능기로서는, 예를 들면 이하의 반응성 관능기(P-1)∼(P-8)를 들 수 있다. 이들 반응성 관능기 중, 중합성 및 보존안정성을 높이는 관점에서, 하기 (P-1) 또는 (P-2)가 바람직하고, 하기 (P-1)이 보다 바람직하다. 하기 (P-1)∼(P-8)로 나타나는 중합성 관능기는, 그 우단이 일반식(3-1)의 Sp에 결합한다.

일반식(3-1) 중의 Sp는 스페이서기 또는 단결합이다. 당해 스페이서기는, 중합성 관능기 P와 A¹ 또는 A²를 연결 가능한 2가의 연결기이고, 일반식(3-1)으로 표시되는 화합물의 액정성을 손상하지 않는 연결기가 바람직하다.

호적한 Sp로서는, 예를 들면, 탄소 원자수 1∼20의 직쇄상 알킬렌기를 들 수 있다. 이 알킬렌기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자끼리, 황 원자끼리, 및 산소 원자와 황 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS-, -CH=CH- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다. 상기 알킬렌기의 탄소 원자수는, 액정성을 향상시키는 관점에서, 2∼10이 바람직하고, 3∼8이 보다 바람직하고, 3∼6이 더 바람직하다.

일반식(3-1) 중의 환식기 A¹, A², A³, A⁴는, 각각 독립으로 2가의 지환식 탄화수소기, 또는 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 또한, 상기 환식기는 방향족 복소 환식기여도 상관없다.

상기 환식기로서는, 예를 들면, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 또는 플루오렌2,7-디일기 등을 들 수 있다.

상기한 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌2,7-디일기 및 플루오렌2,7-디일기에 결합하는 1개 이상의 수소 원자는, F, Cl, CF₃, OCF₃, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일기 또는 탄소 원자수 2∼8의 알케노일옥시기에 의해 치환되어 있어도 된다.

일반식(3-1) 중의 환식기 A¹, A², A³, A⁴는, 각각 독립으로 상기한 1,4-페닐렌기 또는 1,4-시클로헥실렌기인 것이 바람직하다. 이들 환식기이면, 본 실시형태의 중합성 화합물의 액정성을 향상시키고, 그 중합체의 배향성을 향상시키는 것이 용이하게 된다.

일반식(3-1) 중의 X¹, X², X³, X⁴는, 각각 독립으로 2가의 연결기 또는 단결합을 나타낸다. X¹, X², X³ 및 X⁴의 바람직한 예로서는, 각각 독립으로, -(CH₂)_u-O-COO-, -(CH₂)_u-OCO-, -(CH₂)_u-COO-, -(CH₂)_u-O-, -O-COO-(CH₂)_u-, -OCO-(CH₂)_u-, -COO-(CH₂)_u-, -O-(CH₂)_u-, -O-(CH₂)_v-O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -N=N-, -C=N-, -N=C- 및 -C=N-N=C-, -CH₂CH₂-, 단결합을 들 수 있다. 여기에서, u는 0∼2 중 어느 하나의 정수를 나타내고, v는 1 또는 2를 나타낸다. u가 0인 경우, -(CH₂)_u-O-COO- 및 -O-COO-(CH₂)_u-는 -O-COO-를 나타내고, -(CH₂)_u-O- 및 -O-(CH₂)_u-는 -O-를 나타내고, -(CH₂)_u-COO- 및 -COO-(CH₂)_u-는 -COO-를 나타내고, -(CH₂)_u-OCO- 및 ―OCO-(CH₂)_u-는 -OCO-를 나타낸다.

일반식(3-1) 중의 m, n은, 각각 독립으로 0∼4의 정수를 나타내며, 또한, m+n은 2 이상의 정수이다.

본 실시형태의 중합성 화합물의 액정성을 향상시키는 관점에서, m, n은 각각 독립으로, 0∼3이 바람직하고, 0∼2가 보다 바람직하고, 1 또는 2가 더 바람직하다. 또한, m과 n은 같은 정수인 것이 바람직하다.

일반식(3-1) 중의 말단기 R¹은, 탄소 원자수 1∼12의 알킬기, 탄소 원자수 1∼12 알콕시기 또는 「*-Sp-P」를 나타낸다. 여기에서, 「*」은, n이 1 이상의 정수인 경우는 A⁴에 결합하는 것을 나타내고, n이 0인 경우는 A³에 결합하는 것을 나타낸다.

「*-Sp-P」의 Sp 및 중합성 관능기 P는, 상술과 같다. 분자 내에 Sp가 2개 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, 동일한 것이 바람직하다. 또한, 분자 내에 P가 2개 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, 동일한 것이 바람직하다.

상기 알킬기는, 직쇄상, 분기쇄상, 환상 중 어느 하나의 알킬기여도 되고, 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기인 것이 바람직하고, 직쇄상 알킬기인 것이 보다 바람직하다. 상기 알킬기의 탄소 원자수는, 2∼10이 보다 바람직하고, 3∼8이 보다 바람직하고, 3∼6이 더 바람직하다.

상기 알콕시기를 구성하는 알킬기도, 상기 알킬기와 같은 기를 예시할 수 있다. 상기 알콕시기를 구성하는 알킬기의 탄소 원자수는 1∼8이 바람직하고, 1∼6이 보다 바람직하고, 1∼3이 더 바람직하다.

본 실시형태의 중합성 화합물의 액정성 및 배향성, 그리고 그 중합성 화합물을 사용한 위상차막 등의 광학 이방체에 있어서의 광학 특성을 향상시키는 관점에서, 말단기 R¹은 「*-Sp-P」인 것이 바람직하다. 이 바람직한 경우에 있어서, 분자 내에 2개 존재하는 Sp는 동일해도 되며 달라도 되고, 동일한 것이 바람직하고, 분자 내에 2개 존재하는 P는 동일해도 되며 달라도 되고, 동일한 것이 바람직하다.

일반식(3-1) 중의 중심 골격 B는, 하기의 식(i), 또는 식(ⅱ)으로 나타나는 기이다.

일반식(i) 중, T¹는 -S-, -O-, -CH₂-, -NH-, -CO-, -SO- 또는 -CS-를 나타내고, -NH- 또는 -S-인 것이 바람직하고, -S-인 것이 보다 바람직하다.

일반식(i) 중, T²는 「=CR²-」 또는 「=N-」을 나타내고, R²은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 시아노기, 니트로기 또는 수산기를 나타낸다. 또, 「=CR²-」은 「=C(-R²)-」을 나타내고, R²이 결합하는 탄소 원자 C에 수소 원자는 결합하고 있지 않다.

일반식(i) 중, T²는 =CH-, =C(-CH₃)-, =C(-OCH₃)- 또는 =N-인 것이 바람직하고, =N-인 것이 보다 바람직하다.

R²이 알킬기 또는 알콕시기인 경우, R²의 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다. 상기 알킬기의 탄소 원자수는, 1∼4가 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하고, 1이 더 바람직하다.

R²이 할로겐 원자인 경우, 불소 원자 또는 염소 원자인 것이 바람직하다.

T¹ 및 T²의 바람직한 조합을, 하기의 일반식(i-1)∼(i-5)으로 표시한다.

[식 중, 「*」은 각각 일반식(i)의 X² 및 X³에 결합하는 것을 나타내고, R³은 일반식(i)의 R³과 같다]

일반식(i) 중, R³은 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 이들 중, 액정성 및 광학 특성을 향상시키는 관점에서, R³은 지환식 탄화수소기 또는 방향족 탄화수소기인 것이 바람직하고, 방향족 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.

상기 지환식 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, -C≡C-CH₃기, 또는 수산기로 치환되어 있어도 된다. 여기에서 예시한 치환기 중, 중합성 화합물의 액정성 및 배향성을 향상시키는 관점에서, 니트로기, 시아노기, 및 -C≡C-CH₃기가 바람직하다.

상기 알킬기 및 상기 알콕시기를 구성하는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다. 상기 알킬기의 탄소 원자수는, 1∼4가 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하고, 1이 더 바람직하다.

상기 지환식 탄화수소기의 탄소 원자수는, 4∼10이 바람직하고, 5∼8이 보다 바람직하다. 상기 지환식 탄화수소기로서는, 예를 들면, 하기 식(i-6-1)∼(i-6-4)으로 나타나는 기를 들 수 있다. 또한, 이들 지환식 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자의 일부가, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자로 치환되어 있어도 된다. 이와 같은 지환식기로서는, 예를 들면, 하기 식(i-6-5)∼(i-6-10)으로 표시되는 기를 들 수 있다. 식 중, 「*」은 일반식(i)의 R³이 결합하는 탄소 원자에 결합하는 것을 나타낸다.

상기한 기(i-6-1)∼(i-6-10) 중, 기(i-6-1) 또는 (i-6-2)이 바람직하다. 기(i-6-1) 및 (i-6-2)는, 상기 치환기를 갖고 있어도 되고, 그 치환기로서는, 니트로기, 시아노기, 및 -C≡C-CH₃기가 바람직하다. 상기 치환기는, 기(i-6-1)의 4위치 또는 기(i-6-2)의 3위치에 결합하고 있는 것이 바람직하다. 여기에서, 환을 구성하는 탄소 원자 중 상기 「*」에 결합하는 탄소 원자가 1위치이다.

상기 방향족 탄화수소기의 탄소 원자수는, 6∼20이 바람직하고, 6∼14가 보다 바람직하다. 상기 방향족 탄화수소기로서는, 예를 들면, 하기 식(i-7-1)∼(i-7-13)으로 표시되는 기를 들 수 있다. 식 중, 「*」은 일반식(i)의 R³이 결합하는 탄소 원자에 결합하는 것을 나타낸다.

상기한 기(i-7-1)∼(i-7-13) 중, 기(i-7-1)∼(i-7-4), (i-7-7)∼(i-7-10)이 바람직하다. 또한, 당해 환구조에는, 상기 치환기를 갖고 있는 것이 바람직하고, 그 치환기로서는, 니트로기, 시아노기, 및 -C≡C-CH₃기가 바람직하다.

일반식(ⅱ) 중, T³, T⁴는 각각 독립으로, -S-, -O-, -NR²-, -CH₂-, -NH-, -CO-, -SO- 또는 -CS-를 나타낸다. 여기에서, R⁶은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 탄소 원자수 1∼6의 알콕시기, 시아노기, 니트로기 또는 수산기를 나타낸다. T³와 T⁴는 같아도 되며, 달라도 된다. T³ 및 T⁴가 모두 -NR⁶-인 경우에는, 2개의 R⁶은 서로 같아도 되며, 달라도 된다.

T³는 -O-, -NR⁶- 또는 -S-인 것이 바람직하고, -NR⁶- 또는 -S-인 것이 보다 바람직하고, -S-인 것이 더 바람직하다.

T⁴는 -O-, -NR⁶- 또는 -S-인 것이 바람직하고, -NR⁶- 또는 -S-인 것이 보다 바람직하고, -S-인 것이 더 바람직하다.

R⁶이 알킬기 또는 알콕시기인 경우, R⁶의 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 헥실기 등을 들 수 있다. 상기 알킬기의 탄소 원자수는, 1∼4가 바람직하고, 1 또는 2가 보다 바람직하고, 1이 더 바람직하다.

R⁶이 할로겐 원자인 경우, 불소 원자 또는 염소 원자인 것이 바람직하다.

일반식(ⅱ) 중, R⁴, R⁵은 각각 독립해서 1가의 치환기를 나타내거나, 또는, R⁴과 R⁵을 연결하는 Y를 개재해서 환을 형성한다.

R⁴, R⁵의 1가의 치환기로서는, 각각 독립으로, 예를 들면, 알킬기, 시클로알킬기, 비시클로알킬기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 비시클로알케닐기, 알키닐기, 아릴기, 헤테로환기, 시아노기, 카르복시기, 히드록시기, 니트로기, 할로겐 원자, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환옥시기, 아실옥시기, 카르바모일옥시기, 알콕시카르보닐옥시기, 아릴옥시카르보닐옥시기, 아미노기, 아실아미노기, 아미노카르보닐아미노기, 알콕시카르보닐아미노기, 아릴옥시카르보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 또는 아릴설포닐아미노기, 메르캅토기, 알킬티오기, 아릴티오기, 헤테로환티오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 또는 아릴설피닐기, 알킬 또는 아릴설포닐기, 아실기, 아릴옥시카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 카르바모일기, 아릴 또는 헤테로환아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스피닐기, 포스피닐옥시기, 포스피닐아미노기, 실릴기 등을 들 수 있다.

R⁴과 R⁵을 연결하는 Y를 개재해서 환을 형성하는 하기 일반식(ⅱ-1)의 경우,

R⁴ 및 R⁵은 각각 독립으로, -O-, -S-, -SO-, -SO₂-, -NR-(R은 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타낸다), =N-, =N(+)R-(R은 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타낸다), -CO-, -CS- 및 =CR-(R은 수소 원자 또는 1가의 치환기를 나타낸다)으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 기이다. 여기에서, R이 1가의 치환기인 경우, 당해 1가의 치환기는, 상술한 R⁴, R⁵이 1가의 치환기인 경우의 예를 들 수 있다.

Y는, 탄소 원자 및 제14∼16족의 비금속 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 2∼4개의 원자를 나타내고, 상기 일반식(ⅱ-1)에 기재된 R⁴-C-R⁵과 함께 5∼7원환(이하, 환 Y라 부르는 일이 있다)을 형성한다. 환 Y를 구성하는 원자가 치환 가능한 수소 원자를 갖는 경우에는, 그 수소 원자가 치환기 R^Y에 의해서 치환되어 있어도 된다. R^Y의 예로서는, 상술한 R⁴, R⁵이 1가의 치환기인 경우의 예를 들 수 있다.

일반식(3-1)으로 표시되는 예시 화합물로서는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 화합물 이외에도 일반식(3-2)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

(식 중, P¹¹는 중합성기를 나타내고, S¹¹는 스페이서기 또는 단결합을 나타내지만, S¹¹가 복수 존재하는 경우 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, X¹¹는 -O-, -S-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CH=CH-, -N=N-, -CH=N-N=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단결합을 나타내지만, X¹¹가 복수 존재하는 경우 그들은 동일해도 되며 달라도 되고(단, P¹¹-(S¹¹-X¹¹)_k-에는 -O-O-결합을 포함하지 않는다), A¹¹ 및 A¹²는 각각 독립해서 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기, 테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, 이들 기는 무치환이거나 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고, A¹¹ 및/또는 A¹²가 복수 나타나는 경우는 각각 동일해도 되며 달라도 되고, Z¹¹ 및 Z¹²는 각각 독립해서 -O-, -S-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH₂CH₂-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -OCO-NH-, -NH-COO-, -NH-CO-NH-, -NH-O-, -O-NH-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CH=CH-, -N=N-, -CH=N-, -N=CH-, -CH=N-N=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단결합을 나타내지만, Z¹¹ 및/또는 Z¹²가 복수 나타나는 경우는 각각 동일해도 되며 달라도 되고, M은 하기의 식(M-1) 내지 식(M-10)

에서 선택되는 기를 나타내지만, 이들 기는 무치환이거나 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고, R¹¹은 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 펜타플루오로설퓨라닐기, 시아노기, 니트로기, 이소시아노기, 티오이소시아노기, 또는, 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-가 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분기상 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, G는 하기의 식(G-1) 또는 식(G-3)

(식 중, R³은 수소 원자, 또는, 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-가 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분기상 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, W¹는 적어도 1개의 방향족기를 갖는, 탄소 원자수 6 내지 30의 기를 나타내지만, 당해 기는 무치환이거나 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고, W²는 수소 원자, 또는, 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-가 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 직쇄상 또는 분기상 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, 혹은, W²는 W¹와 마찬가지의 의미를 나타내도 되고, 또한, W¹ 및 W²는 일체로 되어 환구조를 형성해도 된다)에서 선택되는 기를 나타내고, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, k는 0 내지 8의 정수를 나타내고, m1 및 m2는 각각 독립해서 0 내지 5의 정수를 나타내지만, m1+m2는 1 내지 5의 정수를 나타내고, L은 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 펜타플루오로설퓨라닐기, 니트로기, 이소시아노기, 아미노기, 히드록시기, 메르캅토기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디이소프로필아미노기, 트리메틸실릴기, 디메틸실릴기, 티오이소시아노기, 또는, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 직쇄상이어도 되며 분기상이어도 되고, 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-에서 선택되는 기에 의해서 치환되어도 되지만, 화합물 내에 L이 복수 존재하는 경우 그들은 동일해도 되며 달라도 된다).

일반식(3-2)에 있어서, P¹¹는 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)

에서 선택되는 기를 나타내는 것이 바람직하다.

또한, 일반식(3-2)에 있어서, k가 1이고, S¹¹가, 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-가 각각 독립해서 -O-, -COO-, -OCO-, -OCO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -CH=CH- 또는 -C≡C-로 치환되어도 되는 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬렌기를 나타내는 것이 바람직하다.

W¹ 및 W²에 포함되는 π전자의 총 수는 6 내지 24인 것이 바람직하다.

W¹에 포함되는 방향족기는 하기의 식(W-1) 내지 식(W-19)

(식 중, 이들 기는 임의의 위치에 결합수를 갖고 있어도 되고, Q¹는 -O-, -S-, -NR³-(식 중, R³은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타낸다) 또는 -CO-를 나타낸다. 이들 방향족기 중의 -CH=는 각각 독립해서 -N=으로 치환되어도 되고, -CH₂-는 각각 독립해서 -O-, -S-, -NR⁴-(식 중, R⁴은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬기를 나타낸다) 또는 -CO-로 치환되어도 되지만, -O-O-결합을 포함하지 않는다. 또한, 이들 방향족기는 무치환 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고, 이들 기에서 선택되는 2개 이상의 방향족기를 단결합으로 연결한 기를 형성해도 된다)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.

일반식(3-2)으로 표시되는 예시 화합물로서는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

또한, 마찬가지로 일반식(3-3)으로 표시되는 화합물도 들 수 있다.

(식 중, P²¹ 및 P²²는 각각 독립해서 중합성기를 나타내고,

S²¹ 및 S²²는 각각 독립해서 스페이서기를 또는 단결합을 나타내지만, S²¹ 및 S²²가 복수 존재하는 경우 그들은 각각 동일해도 되며 달라도 되고,

X²¹ 및 X²²는 각각 독립해서 -O-, -S-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CH=CH-, -N=N-, -CH=N-N=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단결합을 나타내지만, X²¹ 및 X²²가 복수 존재하는 경우 그들은 각각 동일해도 되며 달라도 되고(단, 각 P-(S-X)-결합에는 -O-O-를 포함하지 않는다),

MG²¹은 메소겐성기를 나타내고,

m2 및 n2는 각각 독립해서 0 내지 5의 정수를 나타낸다).

상기 메소겐성기 MG²¹는 식(8-a)

(식 중,

A⁸¹, A⁸²는 각각 독립해서 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 나프탈렌-2,6-디일기, 나프탈렌-1,4-디일기, 테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기 또는 1,3-디옥산-2,5-디일기를 나타내지만, 이들 기는 무치환 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되지만, A⁸¹ 및/또는 A⁸²가 복수 나타나는 경우는 각각 동일해도 되며 달라도 되고,

Z⁸¹ 및 Z⁸²는 각각 독립해서 -O-, -S-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH₂CH₂-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -SCH₂-, -CH₂S-, -CF₂O-, -OCF₂-, -CF₂S-, -SCF₂-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -COO-CH₂CH₂-, -OCO-CH₂CH₂-, -CH₂CH₂-COO-, -CH₂CH₂-OCO-, -COO-CH₂-, -OCO-CH₂-, -CH₂-COO-, -CH₂-OCO-, -CH=CH-, -N=N-, -CH=N-, -N=CH-, -CH=N-N=CH-, -CF=CF-, -C≡C- 또는 단결합을 나타내지만, Z⁸¹ 및/또는 Z⁸²가 복수 나타나는 경우는 각각 동일해도 되며 달라도 되고,

M은 하기의 식(M-1) 내지 식(M-8)

에서 선택되는 기를 나타내지만, 이들 기는 무치환 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고,

G는 하기의 식(G-1), 또는 식(G-2)

(식 중, R³은 수소 원자, 또는, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 직쇄상이어도 되며 분기상이어도 되고, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어도 되고, W¹는 적어도 1개의 방향족기를 갖는, 탄소 원자수 2 내지 30의 기를 나타내지만, 당해 기는 무치환 또는 1개 이상의 L에 의해서 치환되어도 되고, W²는 수소 원자, 또는, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 직쇄상이어도 되며 분기상이어도 되고, 당해 알킬기 중의 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-에 의해서 치환되어도 되고, 혹은, W²는 W¹와 마찬가지의 의미를 나타내도 되고, 또한, W¹ 및 W²는 서로 연결하여 동일한 환구조를 형성해도 된다)에서 선택되는 기를 나타내고, L은 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, 펜타플루오로설퓨라닐기, 니트로기, 이소시아노기, 아미노기, 히드록시기, 메르캅토기, 메틸아미노기, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디이소프로필아미노기, 트리메틸실릴기, 디메틸실릴기, 티오이소시아노기, 또는, 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 직쇄상이어도 되며 분기상이어도 되고, 임의의 수소 원자는 불소 원자로 치환되어도 되고, 당해 알킬기 중의 1개의 -CH₂- 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 -CH₂-는 각각 독립해서 -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -CO-S-, -S-CO-, -O-CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO-, -CH=CH-COO-, -CH=CH-OCO-, -COO-CH=CH-, -OCO-CH=CH-, -CH=CH-, -CF=CF- 또는 -C≡C-에서 선택되는 기에 의해서 치환되어도 되지만, 화합물 내에 L이 복수 존재하는 경우 그들은 동일해도 되며 달라도 되고, j81 및 j82는 각각 독립해서 0 내지 5의 정수를 나타내지만, j81+j82는 1 내지 5의 정수를 나타낸다)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.

상기 중합성기 P²¹ 및 P²²는 각각 독립해서 일반식(P-1) 내지 (P-20)

에서 선택되는 기를 나타내는 것이 바람직하다.

일반식(3-3)으로 표시되는 예시 화합물로서는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

이들 액정 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다. 또한, 상기 일반식(1-1), 일반식(1-2)으로 표시되는 분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능성 화합물이나, 일반식(2-1)으로 표시되는 분자 내에 2개의 중합성 관능기를 갖는 2관능성 화합물이나, 후술하는 일반식(4-1)∼일반식(4-7)으로 표시되는 바와 같은 분자 내에 3개 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능성 화합물을 병용할 수도 있다.

2개 이상의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물로서는, 3개의 중합성 관능기를 갖는 화합물도 바람직하다. 일반식(4-1)∼(4-18)을 들 수 있지만, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.

식 중, A1^b, A2^b, A3^b, A4^b, 및 A5^b는, 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,

치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기를 갖고 있어도 된다.

또한, Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는, 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,

P^3a, P^3b, 및, P^3c는 각각 독립해서 중합성 관능기를 나타내고, Sp^3a, Sp^3b, 및 Sp^3c는 각각 독립해서 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), A는 -O-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, 또는 단결합을 나타낸다.

m3, n3, k3은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타낸다.

3개의 중합성 관능기를 갖는 중합성 액정 화합물의 구체적 예로서는, 식(4-19)∼(4-27)의 화합물을 들 수 있지만, 하기의 화합물로 한정되는 것은 아니다.

식 중, j, k, m 및 n은 각각 독립해서 0∼18의 정수를 나타내지만, j, k, m 또는 n이 0을 나타내는 경우에 산소 원자끼리가 직접 결합하는 경우에는 한쪽의 산소 원자를 삭제한다. Ra∼Rc는 각각 독립해서 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1∼6의 알킬기, 혹은 탄소수 1∼6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.

3개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있지만, 1종∼4종이 바람직하고, 1종∼3종이 보다 바람직하다.

3개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 내에, 0∼80질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼70질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼60질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다. 광학 이방체의 강직성을 중시하는 경우에는, 하한값을 10질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 20질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 30질량% 이상으로 하는 것이 특히 바람직하고, 한편, 저경화수축성을 중시하는 경우에는 상한값을 80질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 70질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 60질량% 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물에는, 1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물을 더 함유해도 된다.

1개의 중합성 관능기를 갖는 액정성 화합물은, 구체적으로는, 이하의 일반식(5)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, P⁴는 중합성 관능기를 나타내고, Sp⁴는 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m4는 0 또는 1을 나타내고, MG2는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고,

R⁴은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다.

P⁴는 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

MG2로 나타나는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식(5-b)으로 표시되는 기를 들 수 있다.

일반식(5-b) 중, A1^c, A2^c, A3^c, A4^c 및 A5^c는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일옥시기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시카르보닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기를 갖고 있어도 되고,

Z0^c, Z1^c, Z2^c, Z3^c, Z4^c 및 Z5^c는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고,

pc, qc 및 rc는 각각 독립해서, 0 또는 1을 나타내고, 0≤pc+qc+rc≤3을 나타낸다.

일반식(5)의 일례로서, 일반식(5-1)∼(5-4)을 들 수 있지만, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.

식 중, A1^c, A2^c, A3^c, A4^c, 및 A5^c는, 일반식(4-b) 중의 A1^c, A2^c, A3^c, A4^c, 및 A5^c와 같은 의미를 나타낸다. 또한, Z0^c, Z1^c, Z2^c, Z3^c, Z4^c, 및 Z5^c는, 일반식(4-b) 중의 Z0^c, Z1^c, Z2^c, Z3^c, Z4^c, 및 Z5^c와 같은 의미를 나타낸다. 또한, R⁴은 일반식(4) 중의 R⁴과 같은 의미를 나타낸다.

P^4a, 는 각각 독립해서 중합성 관능기를 나타내고, Sp^4a, Sp^4b는 각각 독립해서 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m4, n4는 각각 독립해서 0 또는 1을 나타낸다.

일반식(5)으로 표시되는 화합물로서는, 이하의 식(5-5)∼(5-43)으로 표시되는 화합물을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

식 중, s, t는 0∼18의 정수를 나타내지만, s 또는 t가 0을 나타내는 경우에 산소 원자끼리가 직접 결합하는 경우에는 한쪽의 산소 원자를 삭제한다. Ra, Rb 및 Rc는 각각 독립해서 수소 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 카르복시기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1∼6의 알킬기, 혹은 탄소수 1∼6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.

1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물은, 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있지만, 1종∼5종이 바람직하고, 1종∼4종이 보다 바람직하다.

1개의 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 내에, 0∼80질량%가 바람직하고, 10∼80질량% 이상이 보다 바람직하고, 20∼80질량% 이상이 특히 바람직하다. 광학 이방체의 배향성을 중시하는 경우에는 하한값을 10질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 20질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 강직성을 중시하는 경우에는 상한값을 80질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 70질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명의 액정 조성물에는, 중합성기를 갖지 않는 메소겐기를 함유하는 화합물을 첨가해도 되고, 통상의 액정 디바이스, 예를 들면 STN(수퍼·트위스티드·네마틱) 액정이나, TN(트위스티드·네마틱) 액정, TFT(박막 트랜지스터)액정 등에 사용되는 화합물을 들 수 있다.

중합성 관능기를 갖지 않는 메소겐기를 함유하는 화합물은, 구체적으로는 이하의 일반식(6)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

MG3으로 나타나는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식(6-b)

(식 중, A1^d, A2^d 및 A3^d은 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기를 갖고 있어도 되고,

Z0^d, Z1^d, Z2^d 및 Z3^d은 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂-CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, -OCF₂-, -CF₂O-, -CF=CF-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고,

n^e은 0, 1 또는 2를 나타내고,

R⁵¹ 및 R⁵²는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

구체적으로는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

R_a 및 R_b은 각각 독립해서 수소 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알케닐기, 시아노기를 나타내고, 이들 기가 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 탄소수 1∼6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.

메소겐기를 갖는 화합물의 총 함유량은, 중합성 조성물의 총량에 대해서 5.0질량% 이상인 것이 바람직하며, 10.0질량% 이상인 것이 바람직하고, 15.0질량% 이상인 것이 바람직하고, 또한, 99.9질량% 이하인 것이 바람직하고, 95.0질량% 이하인 것이 바람직하다.

(그 밖의 성분)

(키랄 화합물)

본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물에는, 키랄 네마틱상을 얻는 것을 목적으로 하여 키랄 화합물을 배합해도 된다. 키랄 화합물 중에서도, 분자 중에 중합성 관능기를 갖는 화합물이 특히 바람직하다. 또, 본 발명의 키랄 화합물은 액정성을 나타내도 되고, 비액정성이어도 된다.

본 발명에 사용하는 키랄 화합물로서는, 중합성 관능기를 1개 이상 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 화합물로서는, 예를 들면, 일본 특개평11-193287호 공보, 일본 특개2001-158788호 공보, 일본 특표2006-52669호 공보, 일본 특개2007-269639호 공보, 일본 특개2007-269640호 공보, 일본 2009-84178호 공보 등에 기재되어 있는 바와 같은, 이소소르비드, 이소만니톨, 글루코시드 등의 키랄인 당류를 포함하며, 또한, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기 등의 강직한 부위와, 비닐기, 아크릴로일기, (메타)아크릴로일기, 또한, 말레이미드기와 같은 중합성 관능기를 갖는 중합성 키랄 화합물, 일본 특개평8-239666호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 테르페노이드 유도체로 이루어지는 중합성 키랄 화합물, NATURE VOL35 467∼469페이지(1995년 11월 30일 발행), NATURE VOL392 476∼479페이지(1998년 4월 2일 발행) 등에 기재되어 있는 바와 같은, 메소겐기와 키랄 부위를 갖는 스페이서로 이루어지는 중합성 키랄 화합물, 또는 일본 특표2004-504285호 공보, 일본 특개2007-248945호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 비나프틸기를 포함하는 중합성 키랄 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 나선 비틀림력(HTP)이 큰 키랄 화합물이, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 바람직하다.

키랄 화합물의 배합량은, 화합물의 나선 유기력에 따라서 적의 조정하는 것이 필요하지만, 중합성 액정 조성물 내에, 0∼25질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼20질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼15질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

키랄 화합물의 일반식의 일례로서, 일반식(7-1)∼(7-4)을 들 수 있지만, 하기의 일반식으로 한정되는 것은 아니다.

식 중, Sp^6a는 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자, CN기, 또는 중합성 관능기를 갖는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고,

A1^e, A2^e, A3^e, A4^e, 및 A5^e는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, pf, qf, rf 및 sf는 각각 독립해서, 0 또는 1을 나타내고, 0≤pf+qf+rf+sf≤3으로 되고,

Z1^e, Z2^e, Z3^e, Z4^e, Z5^e 및 Z6^e는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬렌기 또는 단결합을 나타내고, mf 및 nf는 0 또는 1을 나타내고,

R^6a 및 R^6b은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고,

또는 R^6a 및 R^6b은 일반식(7-a)

P^6a는, 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내는 것이 바람직하다.

이들 중합성 관능기 중, 중합성 및 보존안정성을 높이는 관점에서, 식(P-1) 또는 식(P-2), (P-7), (P-12), (P-13)이 바람직하고, 식(P-1), (P-2), (P-7), (P-12)이 보다 바람직하다.

키랄 화합물의 구체적 예로서는, 화합물(7-5)∼(7-32)의 화합물을 들 수 있지만, 하기의 화합물로 한정되는 것은 아니다.

식 중, m, n, k, j는 각각 독립해서 1∼18의 정수를 나타내고, R_a∼R_d는 각각 독립해서 수소 원자, 탄소수 1∼6의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 카르복시기, 시아노기를 나타낸다. 이들 기가 탄소수 1∼6의 알킬기, 또는 탄소수 1∼6의 알콕시기인 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.

(유기 용제)

본 발명에 있어서의 조성물에 유기 용제를 첨가해도 된다. 사용하는 유기 용제로서는 특히 한정은 없지만, 중합성 화합물이 양호한 용해성을 나타내는 유기 용제가 바람직하고, 100℃ 이하의 온도에서 건조할 수 있는 유기 용제인 것이 바람직하다. 그와 같은 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 쿠멘, 메시틸렌 등의 방향족계 탄화수소, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 시클로펜탄온 등의 케톤계 용제, 테트라히드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄, 아니솔 등의 에테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용제, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 및 클로로벤젠 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있지만, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제 및 방향족 탄화수소계 용제 중 어느 1종류 이상을 사용하는 것이 용액안정성의 점에서 바람직하다.

본 발명에 사용되는 조성물은 유기 용매의 용액으로 하면 기판에 대해서 도포할 수 있고, 사용하는 유기 용제의 비율은, 도포한 상태를 현저하게 손상하지 않은 한은 특히 제한은 없지만, 조성물 용액 중에 함유하는 유기 용제의 합계량이 1∼60질량%인 것이 바람직하고, 3∼55질량%인 것이 더 바람직하고, 5∼50질량%인 것이 특히 바람직하다.

유기 용제에 조성물을 용해할 때에는, 균일하게 용해시키기 위해서, 가열 교반하는 것이 바람직하다. 가열 교반 시의 가열 온도는, 사용하는 조성물의 유기 용제에 대한 용해성을 고려해서 적의 조절하면 되지만, 생산성의 점에서 15℃∼110℃가 바람직하고, 15℃∼105℃가 보다 바람직하고, 15℃∼100℃가 더 바람직하고, 20℃∼90℃로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 용매를 첨가할 때에는 분산교반기에 의해 교반 혼합하는 것이 바람직하다. 분산교반기로서 구체적으로는, 디스퍼, 프로펠러, 터빈 날개 등 교반 날개를 갖는 분산기, 페인트 쉐이커, 유성식(遊星式) 교반 장치, 진탕기, 쉐이커 또는 로터리 이베이퍼레이터 등을 사용할 수 있다. 그 밖에는, 초음파 조사 장치를 사용할 수 있다.

용매를 첨가할 때의 교반 회전수는, 사용하는 교반 장치에 의해 적의 조정하는 것이 바람직하지만, 균일한 중합성 조성물 용액으로 하기 위하여 교반 회전수를 10rpm∼1000rpm으로 하는 것이 바람직하고, 50rpm∼800rpm으로 하는 것이 보다 바람직하고, 150rpm∼600rpm으로 하는 것이 특히 바람직하다.

(중합금지제)

본 발명에 있어서의 중합성 조성물에는, 중합금지제를 첨가하는 것이 바람직하다. 중합금지제로서는, 페놀계 화합물, 퀴논계 화합물, 아민계 화합물, 티오에테르계 화합물, 니트로소 화합물 등을 들 수 있다.

페놀계 화합물로서는, p-메톡시페놀, 크레졸, t-부틸카테콜, 3.5-디-t-부틸-4-히드록시톨루엔, 2.2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2.2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4.4'-티오비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 4-메톡시-1-나프톨, 4,4'-비알콕시-2,2'-비-1-나프톨 등을 들 수 있다.

퀴논계 화합물로서는, 히드로퀴논, 메틸히드로퀴논, tert-부틸히드로퀴논, p-벤조퀴논, 메틸-p-벤조퀴논, tert-부틸-p-벤조퀴논, 2,5-디페닐벤조퀴논, 2-히드록시-1,4-나프토퀴논, 1,4-나프토퀴논, 2,3-디클로로-1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논, 디페노퀴논 등을 들 수 있다.

아민계 화합물로서는, p-페닐렌디아민, 4-아미노디페닐아민, N.N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N-i-프로필-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-(1.3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N.N'-디-2-나프틸-p-페닐렌디아민, 디페닐아민, N-페닐-β-나프틸아민, 4.4'-디쿠밀-디페닐아민, 4.4'-디옥틸-디페닐아민 등을 들 수 있다.

티오에테르계 화합물로서는, 페노티아진, 디스테아릴티오디프로피오네이트 등을 들 수 있다.

니트로소계 화합물로서는, N-니트로소디페닐아민, N-니트로소페닐나프틸아민, N-니트로소디나프틸아민, p-니트로소페놀, 니트로소벤젠, p-니트로소디페닐아민, α-니트로소-β-나프톨 등, N, N-디메틸p-니트로소아닐린, p-니트로소디페닐아민, p-니트론디메틸아민, p-니트론-N, N-디에틸아민, N-니트로소에탄올아민, N-니트로소디-n-부틸아민, N-니트로소-N-n-부틸-4-부탄올아민, N-니트로소-디이소프로판올아민, N-니트로소-N-에틸-4-부탄올아민, 5-니트로소-8-히드록시퀴놀린, N-니트로소모르폴린, N-니트로소-N-페닐히드록시아민암모늄염, 니트로소벤젠, 2,4.6-트리-tert-부틸니트론벤젠, N-니트로소-N-메틸-p-톨루엔설폰아미드, N-니트로소-N-에틸우레탄, N-니트로소-N-n-프로필우레탄, 1-니트로소-2-나프톨, 2-니트로소-1-나프톨, 1-니트로소-2-나프톨-3,6-설폰산나트륨, 2-니트로소-1-나프톨-4-설폰산나트륨, 2-니트로소-5-메틸아미노페놀염산염, 2-니트로소-5-메틸아미노페놀염산염 등을 들 수 있다.

중합금지제의 첨가량은 중합성 조성물에 대해서 0.01∼1.0질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

(산화방지제)

본 발명에 사용하는 중합성 액정 조성물은, 필요에 따라서 산화방지제 등을 함유할 수 있다. 그와 같은 화합물로서, 히드로퀴논 유도체, 니트로소아민계 중합금지제, 힌더드페놀계 산화방지제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, tert-부틸하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 와코쥰야쿠고교가부시키가이샤제의 「Q-1300」, 「Q-1301」, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 「IRGANOX1010」, 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 「IRGANOX1035」, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 「IRGANOX1076」, 「IRGANOX1098」, 「IRGANOX1135」, 「IRGANOX1330」, 4,6-비스(옥틸티오메틸)-o-크레졸「IRGANOX1520L」, 「IRGANOX1425」, 「IRGANOX1726」, 「IRGANOX245」, 「IRGANOX259」, 「IRGANOX3114」, 「IRGANOX3790」, 「IRGANOX5057」, 「IRGANOX565」(이상, BASF재팬주식회사제), 가부시키가이샤ADEKA제의 아데카스타브 AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-60, AO-80, 스미토모가가쿠가부시키가이샤의 스미라이자BHT, 스미라이자BBM-S, 및 스미라이자GA-80 등등을 들 수 있다.

산화방지제의 첨가량은 중합성 조성물에 대해서 0.01∼2.0질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼1.0질량%인 것이 보다 바람직하다.

(광중합개시제)

본 발명에 있어서의 중합성 조성물은 광중합개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광중합개시제는 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 「이르가큐어184」, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온 「다로큐어1173」, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온 「다로큐어1116」, 2-메틸-1-[(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1 「이르가큐어907」, 2-히드록시-1-{4-[4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질)페닐]-2-메틸-프로판-1-온 「이르가큐어127」, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 「이르가큐어651」, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄온 「이르가큐어369」, 2-디메틸아미노-2-(4-메틸벤질)-1-(4-모르폴리노-페닐)부탄-1-온 「이르가큐어379」, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-디페닐포스핀옥사이드 「루시린TPO」, 2,4,6-트리메틸벤조일-페닐-포스핀옥사이드 「이르가큐어819」, 1-[4-(2-히드록시에톡시)-페닐]-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온 「이르가큐어2959」, 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸펜틸포스핀옥사이드, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤의 1:3의 혼합물 「이르가큐어1800」, 요오도늄{4-(2-메틸프로필)페닐}(헥사플루오로포스페이트) 「이르가큐어250」, 옥시페닐아세트산, 2-[2-옥소-2-페닐아세톡시에톡시]에틸에스테르와 옥시페닐아세트산, 2-(2-히드록시에톡시)에틸에스테르의 혼합물 「이르가큐어754」, 비스(에타5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스(2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)-페닐)티타늄 「이르가큐어784」, (1,2-디옥소-2-메톡시에틸)벤젠 「다로큐어MBF」, 1,2-옥탄디온,1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)] 「이르가큐어OXE01」, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심) 「이르가큐어OXE02」(이상, BASF가부시키가이샤제), 2,4-디에틸티오잔톤(니혼가야쿠가부시키가이샤제 「카야큐어DETX」)과 p-디메틸아미노벤조산에틸(니혼가야쿠가부시키가이샤제 「카야큐어EPA」)과의 혼합물, 파라디메틸벤조산이소아밀에스테르(니혼가야쿠가부시키가이샤제 「카야큐어DMBI」), 이소프로필티오잔톤(워드플레킨솝사제 「칸타큐어-ITX」)과 p-디메틸아미노벤조산에틸과의 혼합물, 「에사큐어 ONE」, 「에사큐어KIP150」, 「에사큐어KIP160」, 「에사큐어1001M」, 「에사큐어A198」, 「에사큐어KIP IT」, 「에사큐어KTO46」, 「에사큐어TZT」, (lamberti주식회사제), LAMBSON사의 「스피드큐어BMS」, 「스피드큐어PBZ」, 「스피드큐어BEM」, 「스피드큐어MBP」, 「스피드큐어MBB」, 「스피드큐어ITX」, 「스피드큐어DETX」, 「스피드큐어EBD」, 「벤조페논」, 니혼시이벨헤그너가부시키가이샤제(현 DKSH재팬가부시키가이샤)의 「TAZ-A」, 가부시키가이샤ADEKA제의 「아데카오프토마SP-152」, 「아데카오프토마SP-170」, 「아데카오프토마N-1414」, 「아데카오프토마N-1606」, 「아데카오프토마N-1717」, 「아데카오프토마N-1919」 등을 들 수 있다. 또한, 광양이온개시제로서는, 광산발생제를 사용할 수 있다. 광산발생제로서는 디아조디설폰계 화합물, 트리페닐설포늄계 화합물, 페닐설폰계 화합물, 설포닐피리딘계 화합물, 트리아진계 화합물 및 디페닐요오도늄 화합물 등을 들 수 있다.

광중합개시제의 사용량은 중합성 조성물에 대해서 0.1∼10질량%가 바람직하고, 0.5∼5질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있고, 또한, 증감제 등을 첨가해도 된다.

(열중합개시제)

본 발명에 있어서의 중합성 조성물에는, 광중합개시제와 함께, 열중합개시제를 병용해도 된다. 열중합 시에 사용하는 열중합개시제로서는 공지 관용의 것을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 니혼유시가부시키가이샤제(현 니찌유가부시키가이샤)의 「퍼헥실D」, 「퍼헥실I」 등의 알킬퍼옥사이드 화합물 등, 메틸아세토아세테이트퍼옥사이드, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)3,3,5-트리메틸시클로헥산, p-펜타하이드로퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 이소부틸퍼옥사이드, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시디카보네이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등의 유기 과산화물, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조니트릴 화합물, 2,2'-아조비스(2-메틸-N-페닐프로피온-아미딘)디하이드로클로라이드 등의 아조아미딘 화합물, 2,2'아조비스{2-메틸-N-[1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸]프로피온아미드} 등의 아조아미드 화합물, 2,2'아조비스(2,4,4-트리메틸펜탄), 와코쥰야쿠고교가부시키가이샤제 「V-40」의 1,1'아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), 와코쥰야쿠고교가부시키가이샤제 「VF-096」 2,2'-아조비스[N-(2-프로페닐)-2-메틸프로피온아미드] 등의 알킬아조 화합물 등을 사용할 수 있다. 열중합개시제의 함유량은 0.1∼10질량%가 바람직하고, 1∼6질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다.

(계면활성제)

본 발명에 있어서의 중합성 조성물은, 광학 이방체로 한 경우의 막두께 불균일을 저감시키기 위하여, 계면활성제를 적어도 1종류 이상 함유해도 된다. 함유할 수 있는 계면활성제로서는, 알킬카르복시산염, 알킬인산염, 알킬설폰산염, 플루오로알킬카르복시산염, 플루오로알킬인산염, 플루오로알킬설폰산염, 폴리옥시에틸렌 유도체, 플루오로알킬에틸렌옥사이드 유도체, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 알킬암모늄염, 플루오로알킬암모늄염류 등을 들 수 있고, 특히 함불소계면활성제가 바람직하다.

구체적으로는, 「메가팩F-114」, 「메가팩F-251」, 「메가팩F-281」, 「메가팩F-410」, 「메가팩F-430」, 「메가팩F-444」, 「메가팩F-472SF」, 「메가팩F-477」, 「메가팩F-510」, 「메가팩F-511」, 「메가팩F-552」, 「메가팩F-553」, 「메가팩F-554」, 「메가팩F-555」, 「메가팩F-556」, 「메가팩F-557」, 「메가팩F-558」, 「메가팩F-559」, 「메가팩F-560」, 「메가팩F-561」, 「메가팩F-562」, 「메가팩F-563」, 「메가팩F-565」, 「메가팩F-567」, 「메가팩F-568」, 「메가팩F-569」, 「메가팩F-570」, 「메가팩F-571」, 「메가팩R-40」, 「메가팩R-41」, 「메가팩R-43」, 「메가팩R-94」, 「메가팩RS-72-K」, 「메가팩RS-75」, 「메가팩RS-76-E」, 「메가팩RS-76-NS」, 「메가팩RS-90」, 「메가팩EXP.TF-1367」, 「메가팩EXP.TF1437」, 「메가팩EXP.TF1537」, 「메가팩EXP.TF-2066」(이상, DIC가부시키가이샤제),

「후타젠트100」, 「후타젠트100C」, 「후타젠트110」, 「후타젠트150」, 「후타젠트150CH」, 「후타젠트100A-K」, 「후타젠트300」, 「후타젠트310」, 「후타젠트320」, 「후타젠트400SW」, 「후타젠트251」, 「후타젠트215M」, 「후타젠트212M」, 「후타젠트215M」, 「후타젠트250」, 「후타젠트222F」, 「후타젠트212D」, 「FTX-218」, 「후타젠트209F」, 「후타젠트245F」, 「후타젠트208G」, 「후타젠트240G」, 「후타젠트212P」, 「후타젠트220P」, 「후타젠트228P」, 「DFX-18」, 「후타젠트601AD」, 「후타젠트602A」, 「후타젠트650A」, 「후타젠트750FM」, 「FTX-730FM」, 「후타젠트730FL」, 「후타젠트710FS」, 「후타젠트710FM」, 「후타젠트710FL」, 「후타젠트750LL」, 「FTX-730LS」, 「후타젠트730LM」, (이상, 가부시키가이샤네오스제),

「BYK-300」, 「BYK-302」, 「BYK-306」, 「BYK-307」, 「BYK-310」, 「BYK-315」, 「BYK-320」, 「BYK-322」, 「BYK-323」, 「BYK-325」, 「BYK-330」, 「BYK-331」, 「BYK-333」, 「BYK-337」, 「BYK-340」, 「BYK-344」, 「BYK-370」, 「BYK-375」, 「BYK-377」, 「BYK-350」, 「BYK-352」, 「BYK-354」, 「BYK-355」, 「BYK-356」, 「BYK-358N」, 「BYK-361N」, 「BYK-357」, 「BYK-390」, 「BYK-392」, 「BYK-UV3500」, 「BYK-UV3510」, 「BYK-UV3570」, 「BYK-Silclean3700」(이상, BYK가부시키가이샤제),

「TEGO Rad2100」, 「TEGO Rad2011」, 「TEGO Rad2200N」, 「TEGO Rad2250」, 「TEGO Rad2300」, 「TEGO Rad2500」, 「TEGO Rad2600」, 「TEGO Rad2650」, 「TEGO Rad2700」, 「TEGO Flow300」, 「TEGO Flow370」, 「TEGO Flow425」, 「TEGO Flow ATF2」, 「TEGO Flow ZFS460」, 「TEGO Glide100」, 「TEGO Glide110」, 「TEGO Glide130」, 「TEGO Glide410」, 「TEGO Glide411」, 「TEGO Glide415」, 「TEGO Glide432」, 「TEGO Glide440」, 「TEGO Glide450」, 「TEGO Glide482」, 「TEGO Glide A115」, 「TEGO Glide B1484」, 「TEGO Glide ZG400」, 「TEGO Twin4000」, 「TEGO Twin4100」, 「TEGO Twin4200」, 「TEGO Wet240」, 「TEGO Wet250」, 「TEGO Wet260」, 「TEGO Wet265」, 「TEGO Wet270」, 「TEGO Wet280」, 「TEGO Wet500」, 「TEGO Wet505」, 「TEGO Wet510」, 「TEGO Wet520」, 「TEGO Wet KL245」, (이상, 에보닉·인더스트리즈가부시키가이샤제), 「FC-4430」, 「FC-4432」(이상, 쓰리엠재팬가부시키가이샤제), 「유니다인NS」(이상, 다이킨고교가부시키가이샤제), 「서프론S-241」, 「서프론S-242」, 「서프론S-243」, 「서프론S-420」, 「서프론S-611」, 「서프론S-651」, 「서프론S-386」(이상, AGC세이미케미컬가부시키가이샤제), 「DISPARLON OX-880EF」, 「DISPARLON OX-881」, 「DISPARLON OX-883」, 「DISPARLON OX-77EF」, 「DISPARLON OX-710」, 「DISPARLON 1922」, 「DISPARLON 1927」, 「DISPARLON 1958」, 「DISPARLON P-410EF」, 「DISPARLON P-420」, 「DISPARLON P-425」, 「DISPARLON PD-7」, 「DISPARLON 1970」, 「DISPARLON 230」, 「DISPARLON LF-1980」, 「DISPARLON LF-1982」, 「DISPARLON LF-1983」, 「DISPARLON LF-1084」, 「DISPARLON LF-1985」, 「DISPARLON LHP-90」, 「DISPARLON LHP-91」, 「DISPARLON LHP-95」, 「DISPARLON LHP-96」, 「DISPARLON OX-715」, 「DISPARLON 1930N」, 「DISPARLON 1931」, 「DISPARLON 1933」, 「DISPARLON 1934」, 「DISPARLON 1711EF」, 「DISPARLON 1751N」, 「DISPARLON 1761」, 「DISPARLON LS-009」, 「DISPARLON LS-001」, 「DISPARLON LS-050」(이상, 구스모토가세이가부시키가이샤제), 「PF-151N」, 「PF-636」, 「PF-6320」, 「PF-656」, 「PF-6520」, 「PF-652-NF」, 「PF-3320」(이상, OMNOVA SOLUTIONS사제), 「폴리플로No.7」, 「폴리플로No.50E」, 「폴리플로No.50EHF」, 「폴리플로No.54N」, 「폴리플로No.75」, 「폴리플로No.77」, 「폴리플로No.85」, 「폴리플로No.85HF」, 「폴리플로No.90」, 「폴리플로No.90D-50」, 「폴리플로No.95」, 「폴리플로No.99C」, 「폴리플로KL-400K」, 「폴리플로KL-400HF」, 「폴리플로KL-401」, 「폴리플로KL-402」, 「폴리플로KL-403」, 「폴리플로KL-404」, 「폴리플로KL-100」, 「폴리플로LE-604」, 「폴리플로KL-700」, 「플로렌AC-300」, 「플로렌AC-303」, 「플로렌AC-324」, 「플로렌AC-326F」, 「플로렌AC-530」, 「플로렌AC-903」, 「플로렌AC-903HF」, 「플로렌AC-1160」, 「플로렌AC-1190」, 「플로렌AC-2000」, 「플로렌AC-2300C」, 「플로렌AO-82」, 「플로렌AO-98」, 「플로렌AO-108」(이상, 교에이샤가가쿠가부시키가이샤제), 「L-7001」, 「L-7002」, 「8032ADDITIVE」, 「57ADDTIVE」, 「L-7064」, 「FZ-2110」, 「FZ-2105」, 「67ADDTIVE」, 「8616ADDTIVE」(이상, 도레·다우실리콘가부시키가이샤제) 등의 예를 들 수 있다.

계면활성제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대해서 0.01∼2질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 계면활성제를 사용함으로써, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 광학 이방체로 한 경우, 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 줄일 수 있는 것도 있다.

본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 한 경우의 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 줄이는 효과를 지닌, 상기 계면활성제 이외로서, 하기 일반식(8)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 100 이상인 화합물을 적어도 1종류 이상 함유할 수 있다.

식 중, R¹¹, R¹², R¹³ 및 R¹⁴은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, 당해 탄화수소기 중의 수소 원자는 1개 이상의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다.

일반식(8)으로 표시되는 호적한 화합물로서, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 파라핀, 유동 파라핀, 염소화폴리프로필렌, 염소화파라핀, 염소화 유동 파라핀 등을 들 수 있다.

일반식(8)으로 표시되는 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 광중합개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에 있어서 첨가해도 된다.

일반식(8)으로 표시되는 화합물의 첨가량은 중합성 액정 조성물 용액에 대해서, 0.01∼1질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서의 중합성 액정 조성물 용액은, 광학 이방체로 한 경우의 기재와의 밀착성을 보다 향상시키기 위하여, 연쇄이동제를 첨가하는 것도 바람직하다. 연쇄이동제로서는, 티올 화합물이 바람직하고, 모노티올, 디티올, 트리티올, 테트라티올 화합물이 보다 바람직하고, 트리티올 화합물이 보다 더 바람직하다. 구체적으로는 하기 일반식(8-1)∼(8-12)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

식 중, R⁶⁵은 탄소 원자수 2∼18의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기는 직쇄여도 되며 분기쇄여도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 되고, R⁶⁶은 탄소 원자수 2∼18의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 서로 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다.

연쇄이동제는, 중합성 액정 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에 있어서 첨가해도 된다.

연쇄이동제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대해서, 0.5∼10질량%인 것이 바람직하고, 1.0∼5.0질량%인 것이 보다 바람직하다.

또한 물성 조정을 위하여, 중합성이 아닌 액정 화합물, 또는 액정성이 없는 중합성 화합물 등도 필요에 따라서 첨가하는 것도 가능하다. 액정성이 없는 중합성 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에 있어서 첨가하는 것이 바람직하지만, 중합성이 아닌 액정 화합물 등은, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에 있어서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에 있어서 첨가해도 된다. 이들 화합물의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대해서, 20질량% 이하가 바람직하고, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 더 바람직하다.

본 발명의 중합성 혼합물, 또는 중합성 조성물에는, 목적에 따라서 그 밖의 첨가제, 예를 들면, 틱소제, 자외선흡수제, 적외선흡수제, 항산화제, 표면 처리제 등의 첨가제를 액정의 배향능을 현저하게 저하시키지 않을 정도로 첨가할 수 있다.

(중합성 조성물의 제조 방법)

상기(식 1)를 만족시키는 중합성 조성물을 얻기 위해서는, 예를 들면, 중합성 조성물에 함유시키는 메소겐기를 갖는 1개 또는 2개 이상의 화합물의 정제 정도를 적의 조절해서, 최종적으로, 상기 식 1을 만족시키는 중합성 조성물을 얻는 방법을 들 수 있다. 메소겐기를 갖는 1개 또는 2개 이상의 화합물의 정제 정도는, 메소겐기를 함유하는 화합물의 합성 공정에 있어서 필요에 따라서 정제를 행함에 의해 조절할 수 있다. 정제는, 합성의 각 공정에 있어서 적의 행할 수 있고, 정제 방법으로서는 크로마토그래피, 재결정, 증류, 승화, 재침전, 흡착, 분액 처리 등을 들 수 있다. 정제제를 사용하는 경우, 정제제로서 실리카겔, 알루미나, 활성탄, 활성 백토, 셀라이트, 제올라이트, 메조포러스실리카, 카본나노튜브, 카본나노혼, 비장탄, 목탄, 그라펜, 이온 교환 수지, 산성 백토, 이산화규소, 규조토, 펄라이트, 셀룰로오스, 유기 폴리머, 다공질 겔 등을 들 수 있다.

또, 중합성 조성물이 2종 이상의 메소겐기를 갖는 화합물을 함유하는 경우, 또는, 1종의 메소겐기를 갖는 화합물을 포함하는 것이지만, 당해 화합물의 황색도가 다른 것을 함유하는 경우에는, 각각의 화합물 자체의 황색도(YI)의 값, 및 굴절률 이방성(Δn)의 값은 특히 제한되지 않는다. 조성물로 한 경우에, 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물 모두를 합친 재료가 상기(식 1)를 만족시키는 것이면 된다.

(광학 이방체의 제조 방법)

(광학 이방체)

본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용해서 제작한 광학 이방체는, 기재, 필요에 따라서 배향막, 및, 중합성 액정 조성물 중합체를 순차 적층한 것이다.

본 발명의 광학 이방체에 사용되는 기재는, 액정 디바이스, 디스플레이, 광학 부품이나 광학 필름에 통상 사용하는 기재로서, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포 후의 건조 시에 있어서의 가열에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 재료이면, 특히 제한은 없다. 그와 같은 기재로서는, 유리 기재, 금속 기재, 세라믹스 기재나 플라스틱 기재 등의 유기 재료를 들 수 있다. 특히 기재가 유기 재료의 경우, 셀룰로오스 유도체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리페닐렌설피드, 폴리페닐렌에테르, 나일론 또는 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 유도체, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 기재가 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포성이나 접착성 향상을 위해서, 이들 기재의 표면 처리를 행해도 된다. 표면 처리로서, 오존 처리, 플라스마 처리, 코로나 처리, 실란커플링 처리 등을 들 수 있다. 또한, 광의 투과율이나 반사율을 조절하기 위해서, 기재 표면에 유기 박막, 무기 산화물 박막이나 금속 박막 등을 증착 등의 방법에 의해서 마련하는, 또는, 광학적인 부가 가치를 매기기 위해서, 기재가 픽업 렌즈, 로드 렌즈, 광디스크, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터 등이어도 된다. 그 중에서도 부가 가치가 보다 높아지는 픽업 렌즈, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터는 바람직하다.

또한, 상기 기재에는, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 도포 건조했을 때에 중합성 액정 조성물이 배향하도록, 통상 배향 처리가 실시되어 있는, 또는 배향막이 마련되어 있어도 된다. 배향 처리로서는, 연신 처리, 러빙 처리, 편광 자외가시광 조사 처리, 이온빔 처리 등을 들 수 있다. 배향막을 사용하는 경우, 배향막은 공지 관용의 것이 사용된다. 그와 같은 배향막으로서는, 폴리이미드, 폴리실록산, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 에폭시아크릴레이트 수지, 아크릴 수지, 쿠마린 화합물, 칼콘 화합물, 신나메이트 화합물, 풀기드 화합물, 안트라퀴논 화합물, 아조 화합물, 아릴에텐 화합물 등의 화합물을 들 수 있다. 러빙에 의해 배향 처리하는 화합물은, 배향 처리, 혹은 배향 처리 후에 가열 공정을 넣음으로써 재료의 결정화가 촉진되는 것이 바람직하다. 러빙 이외의 배향 처리를 행하는 화합물 중에서는 광배향 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

(도포)

본 발명의 광학 이방체를 얻기 위한 도포법으로서는, 어플리케이터법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 다이렉트그라비어 코팅법, 리버스그라비어 코팅법, 플렉소 코팅법, 잉크젯법, 다이 코팅법, 캡 코팅법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법 등, 공지 관용의 방법을 행할 수 있다. 중합성 액정 조성물을 도포 후, 건조시킨다.

(중합 공정)

본 발명의 중합성 액정 조성물 중합 조작에 대해서는, 중합성 액정 조성물 중의 액정 화합물이 기재에 대해서 수평 배향, 수직 배향, 또는 하이브리드 배향, 혹은 콜레스테릭 배향(평면 배향)한 상태에서 일반적으로 자외선 등의 광조사, 또는 가열에 의해서 행해진다. 중합을 광조사로 행하는 경우는, 구체적으로는 390㎚ 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250∼370㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390㎚ 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우는, 390㎚ 이상의 자외광으로 중합 처리를 행한 쪽이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이며, 또한 편광해 있지 않은 광인 것이 바람직하다.

(중합 방법)

본 발명의 중합성 액정 조성물을 중합시키는 방법으로서는, 활성 에너지선을 조사하는 방법이나 열중합법 등을 들 수 있지만, 가열을 필요로 하지 않고, 실온에서 반응이 진행하므로 활성 에너지선을 조사하는 방법이 바람직하고, 그 중에서도, 조작이 간편하므로, 자외선 등의 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 조사 시의 온도는, 본 발명의 중합성 액정 조성물이 액정상을 유지할 수 있는 온도로 하고, 중합성 액정 조성물의 열중합의 유기(誘起)를 피하기 위하여, 가능한 한 30℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 액정 조성물은, 통상적으로, 승온 과정에 있어서, C(고상(固相))-N(네마틱) 전이 온도(이하, C-N 전이 온도라 약기한다)로부터, N-I 전이 온도 범위 내에서 액정상을 나타낸다. 한편, 강온 과정에 있어서는, 열열학적으로 비평형 상태를 취하기 때문에, C-N 전이 온도 이하에서도 응고하지 않고 액정 상태를 유지하는 경우가 있다. 이 상태를 과냉각 상태라 한다. 본 발명에 있어서는, 과냉각 상태에 있는 액정 조성물도 액정상을 유지하고 있는 상태에 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는 390㎚ 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250∼370㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390㎚ 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우는, 390㎚ 이상의 자외광으로 중합 처리를 행한 쪽이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이며, 또한 편광해 있지 않은 광인 것이 바람직하다. 자외선 조사 강도는, 0.05㎾/㎡∼10㎾/㎡의 범위가 바람직하다. 특히, 0.2㎾/㎡∼2㎾/㎡의 범위가 바람직하다. 자외선 강도가 0.05㎾/㎡ 미만의 경우, 중합을 완료시키는데 다대한 시간이 걸린다. 한편, 2㎾/㎡를 초과하는 강도에서는, 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자가 광분해하는 경향이 있는 것이나, 중합열이 많이 발생해서 중합 중의 온도가 상승하고, 중합성 액정의 오더 파라미터가 변화해서, 중합 후의 필름의 리타데이션에 차질이 생길 가능성이 있다.

마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킨 후, 당해 미중합 부분의 배향 상태를, 전장, 자장 또는 온도 등을 걸어서 변화시키고, 그 후 당해 미중합 부분을 중합시키면, 다른 배향 방향을 지닌 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수도 있다.

또한, 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킬 때에, 미리 미중합 상태의 중합성 액정 조성물에 전장, 자장 또는 온도 등을 걸어서 배향을 규제하고, 그 상태를 유지한 채 마스크 상으로부터 광을 조사해서 중합시킴에 의해서도, 다른 배향 방향을 지닌 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수 있다.

본 발명의 중합성 액정 조성물을 중합시켜서 얻어지는 광학 이방체는, 기판으로부터 박리해서 단체(單體)로 광학 이방체로서 사용할 수도 있으며, 기판으로부터 박리하지 않고 그대로 광학 이방체로서 사용할 수도 있다. 특히, 다른 부재를 오염하기 어려우므로, 피적층 기판으로서 사용하거나, 다른 기판에 첩합(貼合)해서 사용하거나 할 때에 유용하다.

(용도)

본원 발명의 중합성 액정 조성물을 수평 배향, 수직 배향, 또는 하이브리드 배향, 혹은 콜레스테릭 배향한 상태에서 중합해서 얻어지는 중합체는, 배향 성능을 갖는 광학 이방체로서, 광학 보상막, 위상차막, 시야각 확대 필름, 휘도 향상 필름, 반사 필름, 편광 필름, 광정보 기록 재료로서 사용할 수 있다. 또한, 방열성을 갖는 접착제, 봉지제(封止劑), 방열 시트, 시큐리티 인쇄용 잉크로서 사용할 수 있다.

(실시예)

이하에 본 발명을 합성예, 실시예, 및, 비교예에 의해서 설명하지만, 물론 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다. 또, 특히 한정하지 않는 한, 「부」 및 「%」는 질량 기준이다. 메소겐기를 갖는 화합물의 원료 화합물로서는, 하기 식(A1)∼식(A13), 식(B1)∼(B10), 식(C1)∼식(C6)으로 표시되는 화합물을 사용했다.

프로필렌글리콜1-모노메틸에테르2-아세테이트(D1)

p-메톡시페놀(E1)

이르가큐어907(G1)

이르가큐어651(G2)

이르가큐어251(G3)

ANTHRACURE UVS-1331(G4)

폴리프로필렌(중량 평균 분자량(MW) : 1275)(H1)

상기 식(A1)∼식(A11), 식(B1)∼(B11)으로 표시되는 화합물의 황색도를, 이하와 같이 해서 측정했다. 또, 식(A1)∼식(A4), 식(A8), 식(A10), 식(B1)∼식(B5)으로 표시되는 각 화합물에 대해서는, 정제도가 다른 화합물을 준비하여, 당해 정제도가 다른 각 화합물에 대해서 YI/Δn을 측정했다.

측정 대상물인 화합물을, 20% 용액으로 되도록 용매에 용해했다. 여기에서는, 용매로서 테트라히드로퓨란 용액을 사용했다. 당해 용액을 광로 길이 1㎝의 투명셀에 넣고, 분광광도계를 사용해서 황색도를 산출했다.

또한, 측정 대상물인 화합물을, 모체 액정에 첨가하여, 액정 조성물을 조제했다. 폴리이미드 배향막 부착 유리 기판을 사용하고, 폴리이미드 배향막의 러빙 방향이 평행으로 되도록, 2개의 유리 기판을 조합하여, 유리셀을 작성했다. 그 유리셀에, 액정 조성물을 주입한 후에, 자외선(조도 800mJ/㎠)을 조사해서 경화시킨 후, 유리셀로부터 필름을 박취했다. 그 후, 압베 굴절률계로 ne, no를 측정하여, 외삽값에서 화합물의 굴절률 이방성(Δn)을 산출했다.

얻어진 식(A1)∼식(A13), 식(B1)∼식(B10)으로 표시되는 화합물의 황색도를, 각 화합물의 Δn의 값으로 나눔에 의해, YI/Δn의 값을 산출했다.

(실시예 1∼30, 비교예 1∼30)

<실시예 1의 액정 조성물의 조제>

중합성 액정 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물로서, 식(A1)으로 표시되는 화합물 34%, 식(A2)으로 표시되는 화합물 10%, 식(B1)으로 표시되는 화합물 28%, 식(B2)으로 표시되는 화합물 28%의 비율로 함유하는 재료(M1)를 조정했다. 각 화합물의 YI/Δn의 값은 표 1에 나타내는 대로이다. 당해 재료, 즉, 중합성 액정 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물 모두를 합친 재료(M1)의 황색도는 2.24, YI/Δn은 15.7이었다. 또, 당해 재료(M1)의 황색도는, 재료(M1)를, 20% 용액으로 되도록 테트라히드로퓨란 용액에 용해하고, 상기 화합물의 측정 방법과 마찬가지로 해서 측정했다. 또한, 재료(M1)의 굴절률 이방성은, 재료(M1)를 모체 액정에 첨가해서 액정 조성물을 조제하고, 상기 화합물의 측정 방법과 마찬가지로 해서 측정했다. 측정해서 얻어진 값을, 재료(M1)의 굴절률 이방성(Δn)으로 나눔에 의해, 재료(M1)의 YI/Δn을 산출했다.

상기 재료(M1) 100부, 유기 용매인 프로필렌글리콜1-모노메틸에테르2-아세테이트(PGEMA)(D1) 300부, p-메톡시페놀(E1) 0.1부, 이르가큐어907(G1) 5부, 폴리프로필렌(중량 평균 분자량(MW) : 1275)(H1) 0.2부를, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 사용해서, 교반 속도가 500rpm, 용액 온도가 60℃의 조건 하에서 1시간 교반해서, 실시예 1의 액정 조성물을 얻었다.

<실시예 2∼21, 비교예 1∼21의 액정 조성물의 조제>

실시예 1의 액정 조성물의 조제와 마찬가지로, 표 1∼표 16에 나타내는 식(A1)∼식(A13), 식(B1)∼(B10)으로 표시되는 화합물을 표에 나타내는 비율로 함유하는 재료(M2)∼(M60)를 조정했다. 또한, 재료(M1)와 마찬가지로, 재료(M2)∼(M60)의 YI, 및 YI/Δn의 값을 측정했다.

실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M2)∼(M11), (M14)∼(M17), (M31)∼(M41), (M44)∼(M47), 로 각각 대신한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 2∼11, 14∼17, 비교예 1∼11, 14∼17의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M13), (M22)∼(M28), (M43), (M52)∼(M58)로 각각 대신하고, 또한 (H1)을 0.1부로 한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 13, 22∼28, 비교예 13, 22∼28의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M12), 재료(M42)로 각각 대신하고, 또한 재료(C6)를 11.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 12 및 비교예 12의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M18)로 대신하고, 또한, 이르가큐어907(G1) 5부를 이르가큐어651(G2) 2부, 이르가큐어251(G3) 2부, ANTHRACURE UVS-1331(G4) 1부로 대신하고, 또한 재료(C5)를 11.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 18의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M48)로 대신하고, 또한, (H1)을 0.3부로 하고, 또한 재료(C5)를 11.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 비교예 18의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M19), 재료(M49)로 각각 대신하고, 또한 재료(C1)를 12.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 19 및 비교예 19의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M20), 재료(M50)로 각각 대신하고, 또한 재료(C2)를 8.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 20 및 비교예 20의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M21), 재료(M51)로 각각 대신하고, 또한 재료(C3)를 8.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 21 및 비교예 21의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M29), 재료(M59)로 각각 대신하고, 또한, (H1)을 0.1부로 하고, 추가로 재료(C4)를 5.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 29 및 비교예 29의 액정 조성물을 얻었다.

또한, 실시예 1의 액정 조성물에 있어서, 재료(M1)를 재료(M30), 재료(M60)로 각각 대신하고, 또한, (H1)을 0.1부로 하고, 추가로 재료(C3)를 8.0부 더한 이외는 실시예 1의 액정 조성물과 마찬가지로 해서, 실시예 30 및 비교예 30의 액정 조성물을 얻었다.

이하에, 재료 M1의 조성과 YI/Δn의 값을 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

[표 8]

[표 9]

[표 10]

[표 11]

[표 12]

[표 13]

[표 14]

[표 15]

[표 16]

<액정 조성물의 보존안정성의 평가>

보존안정성을 평가하기 위해서, 실시예 1∼30, 비교예 1∼30의 액정 조성물의 용액을, 50℃에서 1개월 보존하고, 폴리머 성분의 증가율, 및 점도 상승률을 측정했다. 폴리머 성분의 증가율은, 보존 전과 보존 후의 폴리머 성분량을 각각 측정하여, {(보존 후의 폴리머 성분량)-(보존 전의 폴리머 성분량)}/(보존 전의 폴리머 성분량)}×100에 의해 산출했다. 폴리머 성분의 측정은, GPC장치에 의해 행했다.

점도 상승률은, 보존 전과 보존 후의 점도를 각각 측정하여, {(보존 후의 점도)-(보존 전의 점도)}/(보존 전의 점도)}×100에 의해 산출했다. 점도의 측정은, E형 점도계에 의해 행했다. 이들 결과를 표 17 및 표 18에 나타낸다.

[표 17]

[표 18]

표 17 및 표 18로부터, 재료(M)의 YI/Δn의 값이 1.0∼50.0의 범위 내인 실시예 1∼29는, 폴리머 증가율이 작으며, 또한, 점도 증가율이 작은 것을 알 수 있었다.

<밀착성 평가용 필름의 제작>

실시예 1∼30, 및 비교예 1∼30의 중합성 액정 조성물을 실온에서, TAC 필름기재 상에 바 코터#3을 사용해서 도포하고, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해서 UV광을 조사함에 의해, 실시예 1∼30, 및 비교예 1∼30의 필름을 얻었다.

<밀착성의 평가>

상기에 의해 얻어진 필름을, JIS K5600-5-6에 준하여, 커터를 사용한 크로스컷법을 사용해서, 커터로 기반목상(碁盤目狀)으로 슬릿을 넣고, 2㎜ 각의 기반목으로 하여, 필름의 밀착성을 측정했다.

분류 0 : 어느 기반목에도 벗겨짐이 없음

분류 1 : 컷의 교차점에 있어서의 도막의 작은 벗겨짐이 확인됨(5% 미만)

분류 2 : 도막이 컷의 선을 따라, 교차점에 있어서 벗겨져 있음(5% 이상 15% 미만)

분류 3 : 도막이 컷의 선을 따라 부분적, 전면적으로 벗겨져 있음(15% 이상 35% 미만)

분류 4 : 도막이 컷의 선을 따라 부분적, 전면적으로 크게 벗겨짐이 생겨 있음(35% 이상 65% 미만)

분류 5 : 분류 4 이상

결과를 표 19 및 표 20에 나타낸다.

<신뢰성 시험 평가용 필름의 제작>

배향막용 폴리이미드 용액을, 실온에서, 두께 0.7㎜의 유리 기판에 스핀 코팅법을 사용해서 도포하고, 100℃에서 10분 건조한 후, 200℃에서 60분 소성함에 의해 도막을 얻고, 얻어진 도막을 러빙 처리해서 기재를 얻었다. 실시예 1∼30, 및 비교예 1∼30의 중합성 액정 조성물을 실온에서, 당해 기재에, 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해서 UV광을 조사함에 의해, 실시예 1∼30, 및 비교예 1∼30의 필름을 얻었다.

<필름의 신뢰성 시험의 평가 1>

상기에 의해 얻어진 필름에 있어서, 신뢰성 시험에 의한 변색의 일어나기 쉬움을 평가하기 위하여, 실시예 1∼30, 및 비교예 1∼30의 필름을 내광시험기(UV강도 500W/㎡)에서, 1개월 보존했다. 보존 전과 보존 후의 필름의 황색도(YI)를 각각 측정하여, 황변도(ΔYI)를 구했다. 분광광도계로 중합체의 흡수 스펙트럼을 측정하여, 부속의 컬러 진단 프로그램으로 황색도(YI)를 계산했다. 계산식은,

YI=100(1.28X-1.06Z)/Y

(식 중, YI는 황색도, X, Y, Z는 XYZ 표색계에 있어서의 삼자극값을 나타낸다(JIS K7373))이다.

또한, 황변도(ΔYI)는 초기의 황색도와 폭로 후의 황색도의 차이를 의미한다(JIS K7373).

◎ : 황변도(ΔYI)가 0.5 미만

○ : 황변도(ΔYI)가 0.5 이상 1 미만

△ : 황변도(ΔYI)가 1 이상 5 미만

× : 황변도(ΔYI)가 5 이상

<필름의 변색의 평가 2>

실시예 1∼29, 및 비교예 1∼29의 필름을 80℃의 건조기에, 1개월 보존했다. 상기 필름의 변색의 평가 1의 방법과 마찬가지로, 보존 전과 보존 후의 필름의 황색도(YI)를 각각 측정하여, 황변도(ΔYI)를 구했다.

결과를 표 19 및 표 20에 나타낸다.

<필름 제막 시의 시싱 정도의 평가>

실시예 1∼30, 비교예 1∼30의 액정 조성물의 용액을, 50℃에서 1개월 보존한 후, 당해 용액을 실온에서, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름에 바 코터#4로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해서 UV광을 조사했다.

◎ : 시싱이 전혀 보이지 않음

○ : 시싱이 조금 보임

△ : 시싱이 약간 많이 보임

× : 시싱이 매우 많이 보임

<필름의 배향성>

배향막용 폴리이미드 용액을, 실온에서, 두께 0.7㎜의 유리 기판에 스핀 코팅법을 사용해서 도포하고, 100℃에서 10분 건조한 후, 200℃에서 60분 소성함에 의해 도막을 얻고, 얻어진 도막을 러빙 처리해서 기재를 얻었다. 실시예 1∼29, 비교예 1∼29의 액정 조성물의 용액을, 60℃에서 1개월 보존한 후, 당해 용액을, 상기 기재에 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해서 UV광을 조사했다. 또, 실시예 8, 9, 13, 14, 18, 및 비교예 8, 9, 13, 14, 18에 대해서는, 배향막용 폴리이미드 용액을, 실온에서, 두께 0.7㎜의 유리 기판에 스핀 코팅법을 사용해서 도포하고, 100℃에서 10분 건조한 후, 200℃에서 60분 소성함에 의해 도막을 얻고, 실시예 8, 9, 13, 14, 18, 및 비교예 8, 9, 13, 14, 18의 액정 조성물을, 당해 기재에 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해서 UV광을 조사해서 행했다(도막의 러빙 처리 없음).

◎ : 목시로 결함이 전혀 없고, 편광 현미경 관찰에서도 결함이 전혀 없음

○ : 목시로 결함이 전혀 없지만, 편광 현미경 관찰에서 무배향 부분이 일부에 존재하고 있음

△ : 목시로 일부 결함이 생겨 있고, 편광 현미경 관찰에서도 무배향 부분이 일부에 존재하고 있음

× : 목시로 일부 결함이 생겨 있고, 편광 현미경 관찰에서도 전체적으로 무배향 부분이 존재하고 있음

결과를 표 19 및 표 20에 나타낸다.

[표 19]

[표 20]

표 19 및 표 20으로부터, 재료(M)의 YI/Δn의 값이 1.0∼50.0의 범위 내인 실시예 1∼30은, 밀착성이 높고, 장기 보존 후의 변색이 적고, 제막 시의 시싱이 적으며, 또한, 배향성이 우수한 광학 이방체가 얻어지는 것을 알 수 있었다.

Claims

메소겐기를 갖는 화합물을 함유하고, 상기 메소겐기를 갖는 화합물이 일반식(1)

식 중, P¹는 하기의 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내고,

Sp¹는 탄소 원자수 1∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자, CN기, 또는 중합성 관능기를 갖는 탄소 원자수 1∼8의 알킬기에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m1은 0 또는 1을 나타내고, MG1은 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고, R¹은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 또는 R¹은 일반식(1-a)

(식 중, P^1a는 상기 P¹에서 나타내는 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내고, Sp^1a는 Sp¹와 같은 의미를 나타내고, ma는 0 또는 1을 나타낸다)를 나타내고,
MG1으로 표시되는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기는, 일반식(1-b)

(식 중, A1, A2, A3, A4, 및 A5는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고,
치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 탄소 원자수 1∼8의 알콕시기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일기, 탄소 원자수 1∼8의 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일기, 탄소 원자수 2∼8의 알케노일옥시기, 또는, 일반식(1-c)으로 표시되는 1개 이상의 치환기

(식 중, P^c는 상기 P¹에서 나타내는 식(P-1) 내지 식(P-20)으로 표시되는 중합성기에서 선택되는 치환기를 나타내고, A는, -O-, -COO-, -OCO-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, 또는 단결합을 나타내고, Sp^1c는 Sp¹와 같은 의미를 나타내지만, Sp^1c 및 Sp¹는 동일해도 되며 달라도 되고, n1은 0 또는 1을 나타내고, mc는 0 또는 1을 나타낸다)를 갖고 있어도 되고,
Z0, Z1, Z2, Z3, Z4, 및 Z5는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
p, q 및 r은 각각 독립해서 0 또는 1을 나타내고, 0≤p+q+r≤3을 나타낸다)으로 표시되는 화합물이고,
하기 (식 1)로 표시되는 식을 만족시키는 중합성 조성물.
1.0≤YI/Δn≤50.0 (식 1)
(식 중, YI는 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 황색도를 나타내고, Δn은 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료의 굴절률 이방성을 나타낸다. 단, 상기 메소겐기를 갖는 화합물만으로 이루어지는 재료에 있어서 메소겐기를 갖는 키랄 화합물은 제외한다. 상기 YI는, 중합성 조성물 중의 메소겐기를 갖는 화합물만을 모두 포함하고, 당해 조성물 중에 있어서의 질량%와 동일한 함유비로 한 재료를 조제하여, 얻어진 당해 재료를 용액으로 되도록 테트라히드로퓨란, 시클로펜탄온, 또는 클로로포름의 용매에 용해한 20질량% 용액을 측정 대상물로 하고, 당해 용액을 투명셀에 넣고, 분광광도계를 사용해서 측정한다)
제1항에 있어서,
상기 메소겐기를 갖는 화합물의 총 함유량이, 중합성 조성물의 총량에 대해서 5.0질량% 내지 99.9질량%인 중합성 조성물.
제1항에 있어서,
상기 중합성 조성물이 액정성을 나타내는 중합성 조성물.
제1항에 기재된 중합성 조성물을 중합함에 의해 얻어지는 중합체.
제1항에 기재된 중합성 조성물을 중합함에 의해 얻어지는 광학 이방체.
제1항에 기재된 중합성 조성물을 중합함에 의해 얻어지는 위상차막.
제5항에 기재된 광학 이방체를 갖는 표시 장치.
제5항에 기재된 광학 이방체를 갖는 광학 소자.
제5항에 기재된 광학 이방체를 갖는 발광 장치.
제5항에 기재된 광학 이방체를 갖는 인쇄물.
제5항에 기재된 광학 이방체를 갖는 광정보 기록 장치.
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