重合体とキラリティーを有する液晶とからなる複合体
【課題】
液晶含有率が高く、高透明性および等方性であり、広い温度範囲で大きな電気複屈折値ΔｎEを示す重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子、たとえば液晶表示素
子を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る重合体／液晶複合体は、（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする。重合体（Ａ）は、液晶性および／または非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて、カチオン重合によって得ることが好ましい。液晶（Ｂ）は、キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、重合体／液晶複合体における含有率が７０〜９９重量％の範囲であることが好ましい。
液晶含有率が高く、高透明性および等方性であり、広い温度範囲で大きな電気複屈折値ΔｎEを示す重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子、たとえば液晶表示素
子を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る重合体／液晶複合体は、（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする。重合体（Ａ）は、液晶性および／または非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて、カチオン重合によって得ることが好ましい。液晶（Ｂ）は、キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、重合体／液晶複合体における含有率が７０〜９９重量％の範囲であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン重合により得られた重合体とキラリティーを有する液晶とからなる複合体および該複合体を含有する光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学効果を利用して、光の強度や偏光状態を高速かつ高精度で制御する素子（以下「光素子」という）は、光情報処理技術において不可欠なものであり、たとえば、複屈折性を示す液晶組成物の電気光学効果（電圧印加による屈折率の変化）を利用した液晶表示素子などが実用化されている。
【０００３】
電気光学効果を利用した光変調としては、ポッケルス効果やカー効果が知られている。カー効果とは、電気複屈折値（ΔｎE）が電場（Ｅ）の二乗に比例する現象をいい、カー
効果を示す材料ではΔｎE＝ＫλＥ2が成立する（Ｋ：カー係数、λ：波長）。液晶の等方相においてもカー効果が観測され、ネマチック相（カイラルネマチック相）−等方相転移温度直上において、大きなカー係数が観測される。
【０００４】
このようなカー効果を示す材料を用いた光素子には、可視光領域の光（波長が４００〜７００ｎｍ）を実質的に散乱せず（以下、単に「高透明性」ともいう）、かつ、光学的に等方性（以下、単に「等方性」ともいう）であるとともに、使用する材料が大きなカー係数を広い温度範囲において示すことが求められている。
【０００５】
特許文献１には、単なるネマチック液晶組成物を高分子等により、ほとんど可視光線を散乱しない程度の微小領域に分割し、カー効果材料として機能させる方法が開示されている。このような従来の複合材料において、液晶組成物の含有率は大部分が６０重量％以内である。複合材料中の液晶組成物の含有量が低いと、光素子として使用した場合に、電界をかけた時に複屈折の変化に起因する部分が少ないため、大きな電気複屈折値を発現させることができない。一方、液晶組成物の含有率を高くすると、所望の高透明性および等方性を保持することができない。
【０００６】
また、従来の液晶組成物は、大きなカー係数を示す温度範囲が狭いため、電界をかけた時の応答時間が長いという問題がある。液晶表示素子においては、電界をかけた時の応答時間が１ミリ秒以下であればフィールドシーケンシャルが適応でき表示品位が向上するが、現在実用化されている液晶組成物の応答時間は５〜１０ミリ秒程度である。
【０００７】
非特許文献１には、電気複屈折値ΔｎEが、屈折率異方性値（Δｎ）と誘電率異方性値
（Δε）の積に比例することが記載されている。したがって、液晶表示素子が十分な明暗を示すためには、大きな電気複屈折値ΔｎEが必要であることから、ΔｎおよびΔεが大
きな液晶組成物を使用することが好ましい。
【０００８】
しかしながら、ΔｎやΔεが大きな液晶化合物は、不飽和結合を含み、ラジカル重合の重合条件に活性であることから、液晶組成物とラジカル重合性モノマーとの混合物に紫外線を照射して重合体／液晶複合体を製造する場合、本来重合してはならない液晶がリビング重合を阻害し、十分な重合度を有する重合体を得ることができない。そのため、所望の特性が充分に得られないという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１８３９３７号公報
【非特許文献１】P. G. de genes et al., The physics of liquid crystals, Clarendon Press, Oxford, 1993.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、液晶含有率が高く、高透明性および等方性であり、広い温度範囲で大きな電気複屈折値ΔｎEを示す重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子を提
供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、キラリティーを有する液晶と、イオン重合性モノマーとの混合物に、紫外線を照射してイオン重合反応させることにより得られる重合体／液晶複合体が、上記課題を解決できることを見出した。本発明に係る重合体／液晶複合体、光素子および液晶表示素子は以下のとおりである。
【００１１】
［１］（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００１２】
［２］前記重合体（Ａ）がカチオン重合によって得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［３］前記重合体（Ａ）がアニオン重合によって得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１３】
［４］前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［５］前記重合体（Ａ）が、液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１４】
［６］前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーと、液晶性のイオン重合性モノマーとを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［７］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキセタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１５】
［８］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、オキシランもしくはオキセタン骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１６】
［９］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される少なくとも１種の化合物であることを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１７】
【化１】
【００１８】
式中、ｍは１〜５の整数を示す。
［１０］ 前記液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（Ｍ１）または（Ｍ２）で表されることを特徴とする［５］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒa−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ１）
Ｒb−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ２）
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝
Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ
−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよく；Ｒbは、下記式（Ｍ３−１）〜（
Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基であり；Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、該環において、任意の−ＣＨ2−
は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ
＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよく；Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−
は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ
2）2−、−（ＣＨ2）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；ｐは１〜６の整数である。
【００１９】
【化２】
【００２０】
式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜
５のアルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。
【００２１】
［１１］前記式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｒaが、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜
２１のアルケニル基または炭素数２〜２１のアルキニル基であり；Ａが、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙが、独立に単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−または−（ＣＨ2）rＯ−（ｒは１〜２０の整数）であり；Ｚが、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；ｐが１〜３の整数であることを特徴とする［１０］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２２】
［１２］前記液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）がネマチック相を示すことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２３】
［１３］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．１８以上のΔｎを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
［１４］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２４】
［１５］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
［１６］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、下記式（Ｎ１）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【００２５】
Ｒ0−（Ａ0−Ｚ0）w−Ａ0−Ｒ0 ・・・（Ｎ１）
式（Ｎ１）中、Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数
９以上の縮合環であり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ
＝で置き換えられてもよく；Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ
＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ
Ｆ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレ
ン基であり、該アルキレン基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ
−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；ｗは２〜４の整数である。
【００２６】
［１７］前記式（Ｎ１）中、Ａ0が、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェ
ニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｒ0が、独立に水素原子、フッ
素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、少なくとも一方の末端置換基が非極性基であり、他方の末端置換基が、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であり；Ｚ0が、独立
に単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−または−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−であることを特徴とする［１６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２７】
［１８］前記光学活性な化合物（ｂ２）が、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体、マンニトール誘導体、酒石酸誘導体およびビナフトール誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２８】
［１９］前記液晶（Ｂ）の含有率が７０〜９９重量％であることを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［２０］１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２９】
［２１］（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が０．２０以上のΔｎを有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００３０】
［２２］（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しな
い液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有し、該重合体（Ａ）が、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキシランからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有する非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られた重合体であり、電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００３１】
［２３］上記［１］〜［２２］のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする光素子。
［２４］上記［１］〜［２２］のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする液晶表示素子。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、キラリティーを有する液晶とイオン重合性モノマーとの混合物に、紫外線を照射して複合体を製造しても、液晶がリビング重合を阻害せず、充分な重合度を有する重合体を得ることができる。また、本発明の重合体／液晶複合体は、高透明性および等方性であるとともに、充分に大きな電気複屈折値を示す。
【００３３】
したがって、本発明の重合体／液晶複合体を用いた光素子、たとえば液晶表示素子は、従来技術に比べて低い電圧で、あるいは、高透明性および等方性を有した状態で、高速応答性および所望の電気複屈折値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子について詳細に説明する。なお、本明細書における用語の使い方は以下のとおりである。
「液晶性」は、液晶相を有すること、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用なことの総称である。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と表記することがある。式（１）、式（２）などで表わされる化合物を、それぞれ化合物（１）、化合物（２）などのように表記することがある。また、「イオン重合性」は、アニオン重合またはカチオン重合で高分子を与える能力を示す。
【００３５】
「重合体／液晶複合体」は、重合体と液晶とが巨視的には混合している状態を意味する。特に、重合体と液晶は微視的には分離しており、液晶のみの領域（ドメイン）の大きさは十分に小さいので、巨視的には、すなわち可視光領域では均一な状態を示す。本明細書では、この状態を「擬似等方性」という。重合体の前駆体、すなわち重合前の重合性モノマーと液晶との混合物は、完全に混合し、均一な混合物であるが、重合性モノマーが重合する過程において、反応点を持つ重合体は徐々に液晶と相分離を起こし、最終的に重合体／液晶複合体を与える。なお、「重合体／液晶複合体」を単に「複合体」と表記することもある。
【００３６】
「任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−などで置き換えられてもよい」の意味
を一例で示す。Ｃ4Ｈ9−における任意の−ＣＨ2−を、−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置
き換えた基の一部は、Ｃ3Ｈ7Ｏ−、ＣＨ3Ｏ（ＣＨ2）2−、ＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ−、ＣＨ2＝ＣＨ（ＣＨ−ＣＨ2−）3−、ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2）2−およびＣＨ3ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ
−である。このように「任意の」とは、「区別なく選択された少なくとも１つの」を意味
する。化学的安定性を考慮した場合、酸素原子と酸素原子とが隣接したＣＨ3ＯＯＣＨ2−よりも、酸素原子と酸素原子とが隣接しないＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ−の方が好ましい。本発明で用いられる化合物は、2Ｈ（重水素）や13Ｃなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含
んでいても同様の特性を有する。
【００３７】
本発明の重合体／液晶複合体は、イオン重合により得られた重合体（Ａ）と、カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶（Ｂ）とからなり、電界をかけない時には光学的に等方であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする。特に、正のΔεを有する液晶を使用した重合体／液晶複合体を櫛歯電極セルに封入し、該セルを直交した偏光板に挟んだ光素子は、電界をかけたこと・かけないことによって明暗を与える。かける電界は１０Ｖ／μｍ以下、たとえば１〜５Ｖ／μｍの範囲でも、一般的に明暗を与えることができるとされる複屈折値、具体的には０．０５以上の複屈折値を発現することが可能である。
【００３８】
＜重合体（Ａ）＞
本発明の複合体を構成する重合体（Ａ）は、イオン重合、具体的にはカチオン重合またはアニオン重合によって合成される。イオン重合により合成することにより、ラジカル重合において見られたような液晶によるリビング重合の阻害を引き起こさず、高い重合度を有する重合体を得ることができる。そのため、小さくかつ均一な相関長を有する複合体を製造することができ、電界をかけない時には高い透明性が得られ、電界をかけた時には大きなカー係数および大きな複屈折値が得られる。また、得られる複合体は、高分子網により充分に支持されるので、低温でも安定した擬似等方相を保持することができ、さらに、機械的強度が向上する。
【００３９】
重合体（Ａ）を合成するためのイオン重合性モノマーの構造は、イオン重合性の官能基を有すれば特に限定されず、公知の低分子量のモノマーまたはマクロモノマーの他、オリゴマーを使用することができる。本発明において、重合体（Ａ）の原料モノマーとはこれらを包含する意味である。また、２つ以上のイオン重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いれば、三次元架橋構造を形成することが可能である。高透明性および等方性をより発現させるためには、３つ以上のイオン重合性官能基を有するモノマーを、全原料モノマー中に１０重量％以上含有させることが好ましい。重合体（Ａ）の原料モノマーは、非液晶性のイオン重合性モノマーでも、液晶性のイオン重合性モノマーでもよく、両者を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
（原料モノマー）
非液晶性のカチオン重合性モノマーおよびアニオン重合性モノマーとしては、電子求引性置換基を含むものが好ましい。具体的には、下記式（１−１）〜（１−２６）に示したスチレン（１−１）、スチレン誘導体（１−２）、アクリロニトリル（１−３）、アクリレート（１−４）、シアノアクリレート（１−５）、ビニルケトン（１−６）、１，３−ジエン（１−７）、イソプレン（１−８）、イソシアネート（１−９）、イソチオシアネート（１−１０）、アルデヒド（１−１１）、オキシラン（１−１２）、エチレンイミン（１−１３）、チイラン（１−１４）、テトラヒドロフラン（１−１５）、１，３−ジオキソラン（１−１６）、ブタンジオールホルマール（１−１７）、トリオキサン（１−１８）、ラクタム（１−１９）、ラクトン（１−２０）、ベンゾフラン（１−２１）、インデン（１−２２）、ジシクロペンタジエン（１−２３）、Ｎ−カルボキシ無水物（１−２４）、ビニルエーテル（１−２５）およびオキセタン（１−２６）からなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有するイオン重合性モノマーが挙げられる。
【００４１】
【化３】
【００４２】
式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜２０の有機残基を示し、Ｒ’は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ｎは１〜５の整数である。上記の中では、オキシラン（１−１２）もしくはオキセタン（１−２６）骨格、すなわちオキシラニル基またはオキセタニル基を重合性官能基として含有する化合物が好ましい。
【００４３】
上記のような重合性官能基を有するイオン重合性モノマーは、通常、カチオン重合にもアニオン重合にも使用できる。カチオン重合およびアニオン重合は重合の形式を示すもので、重合条件を最適化することで、すなわち、活性種としてカチオンまたはアニオンのいずれかを使用して重合を開始することで、重合形式を決定できる。
【００４４】
非液晶性のカチオン重合性モノマーおよびアニオン重合性モノマーとしては、たとえば上記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される化合物が挙げられる。また、データブック類、たとえば「光硬化技術データブック材料編」（市村監修、テクノネット社編（２０００））等に開示されているモノマーも好適に使用できる。
【００４５】
液晶性のイオン重合性モノマーとしては、上記式（Ｍ１）で表されるメソゲン部位を持つ単官能性モノマーおよび上記式（Ｍ２）で表される二官能性モノマーが挙げられる。式（Ｍ１）および（Ｍ２）中の各記号について以下に説明する。
【００４６】
Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数
１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−
Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよい。
【００４７】
好ましいＲaは、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアル
キル基、炭素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜２１のアルケニルおよび炭素数２〜２１のアルキニル基である。特に好ましいＲaは、−ＣＮ、炭素数１〜２０のアルキル基
および炭素数１〜１９のアルコキシ基である。なお、アルキル基およびアルケニル基は、分岐状よりも直鎖状の方が好ましい。
【００４８】
Ｒbは、上記式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基である。式
（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜５の
アルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。好ましいＲdは、水素原子、ハロゲン原子およびメチル基である。特に好ま
しいＲdは、水素原子、フッ素原子およびメチル基である。
【００４９】
Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、該環において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよい。
【００５０】
好ましいＡは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルおよびピリミジン−２，５−ジイルである。なお、２−フルオロ−１，４−フェニレンは、３−フルオロ−１，４−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示していない。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用する。
【００５１】
メソゲン部位が誘起するΔｎが大きければ、大きなΔｎEが得られるので好ましい。こ
の観点から、Ａは、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−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、９−メチルフルオレン−２，７−ジイルおよび９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイルが好ましく、これらはハロゲン原子、アルキル基またはハロゲン化アルキル基で置換されていてもよい。
【００５２】
Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−ま
たは−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−および−（ＣＨ2）rＯ−であり、ｒが１〜２０の整数である。特に好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−および−（ＣＨ2）rＯ−であり、ｒが１〜１０の整数である。
【００５３】
Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−また
は−ＣＦ2Ｏ−である。
【００５４】
好ましいＺは、単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−および−ＣＦ2Ｏ−である。
【００５５】
ｐは１〜６、好ましくは１〜３の整数である。ｐが１のときは、６員環などの環を２つ有する二環の化合物である。ｐが２または３のときは、それぞれ三環または四環の化合物である。ｐが１であるとき、２つのＡは同一でも、異なってもよい。ｐが２であるとき、３つのＡ（または２つのＺ）は同一でも、異なってもよい。ｐが３〜６であるときについても同様である。Ｒa、Ｒb、Ｒd、Ｚ、ＡおよびＹについても同様である。
【００５６】
好ましい化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の具体例としては、下記式（Ｍ１−１）〜（Ｍ２−１２）で表される化合物が挙げられる。なお、下記式（Ｍ１−１）〜（Ｍ２−１２）において、Ｒa、Ｒb、Ｒd、Ｚ、Ａ、Ｙおよびｐは、上記式（Ｍ１）および式（Ｍ
２）中で定義したとおりである。環Ａはシクロヘキサン環またはベンゼン環を示す。Ｆがベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられた１，４−フェニレンを意味する。(Ｆ)がベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを意味する。（Ｆ，Ｍｅ）がベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子またはメチル基で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを意味する。（Ｍｅ）が９位に結合したフルオレンは、９位の水素原子がメチル基で置き換えられてもよいフルオレンを意味する。
【００５７】
【化４】
【００５８】
【化５】
【００５９】
【化６】
【００６０】
【化７】
【００６１】
【化８】
【００６２】
【化９】
【００６３】
【化１０】
【００６４】
メソゲン部位を有し、かつ、３つ以上の重合性基を有するモノマーを使用すれば、複合体の熱安定性が高くなる。このようなモノマーとしては公知化合物でよいが、たとえば、特開２００４−１８２９４９号公報、特開２００４−５９７７２号公報に開示されている化合物が挙げられる。
【００６５】
（重合反応）
本発明では、光重合によって系内で重合体（Ａ）を製造することが好ましい。この観点から、工業的にはアニオン重合に比べカチオン重合がより好ましい。液晶（Ｂ）に溶解させた上記原料モノマーをカチオン重合またはアニオン重合でリビング重合することにより、重合体／液晶複合体が得られる。
【００６６】
イオン重合反応を開始するためには、少量のカチオンまたはアニオン活性種が必要である。この活性種を発生させるために、光を照射することにより、分解して活性種を発生する重合開始剤が用いられる。このような重合開始剤としては、種々知られており、公知の開始剤を用いることができる。なお、シアノアクリレートのように、光照射によってそれ自体の二重結合が開裂し、求核剤として機能する重合性モノマーもある。
【００６７】
カチオン重合開始剤としては、たとえばジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などが挙げられる。
ジアリールヨードニウム塩としては、ジフェニルヨードニウム塩や４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム塩などが挙げられる。カウンターアニオンは、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯ2-、ｐ−トルエンスルホン酸イオンなどである。ジアリールヨードニウム塩に、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を併用してもよい。
【００６８】
トリアリールスルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウム塩や４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム塩などが挙げられる、カウンターアニオンは、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯ2-、ｐ−トルエンスルホン酸イオンなどである。
【００６９】
市販のカチオン重合開始剤としては、たとえば、「サイラキューアーＵＶＩ−６９９０」、「サイラキュアーＵＶＩ−６９７４」、「サイラキュアーＵＶＩ−６９９２」（ＵＣＣ社製）、「アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５２、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２」（旭電化社製）、「Photoinitiator２０７４」（ローディア社製）、「イルガキュアー２５０」（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、「ＵＶ−９３８０Ｃ」（ＧＥシリコンズ社製）などが挙げられる。
【００７０】
アニオン重合開始剤としては、たとえばブレンステッドもしくはルイス塩基を使用でき、たとえば、アルカリ金属、金属アルコキシド、アミン、リン酸およびナトリウム・ナフ
タレンなどが挙げられる。
【００７１】
上記重合開始剤に加えて１種または２種以上の他の成分、たとえば、触媒や安定剤を添加してもよい。特に、安定剤を添加することにより、貯蔵中の不所望な重合を防止できる。このような安定剤としては、当業者が知るすべての化合物を使用できる。安定剤の代表例としては、４−エトキシフェノール、ハイドロキノンおよびブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などが挙げられる。
【００７２】
重合温度は、重合体／液晶複合体が、高透明性および等方性を示す温度（ただし、重合終了直後には重合部位がクロスニコルの偏光顕微鏡下で着色して見える場合もあるが、この場合でも、アニールすることで等方性を発現する温度であればよい。）であることが好ましい。より好ましくは、上記原料モノマーと液晶との混合物が等方相またはブルー相を発現する温度で、かつ、等方相または擬似等方相で重合を終了する。すなわち、重合体／液晶複合体が、可視光線より長波長側の光を実質的に散乱せず、かつ、光学的に等方性の状態を発現する温度とすることが好ましい。
【００７３】
＜液晶（Ｂ）＞
本発明の複合体を構成する液晶（Ｂ）は、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶を７０〜９９重量％、好ましくは７５〜９５重量％、より好ましくは８０〜９５重量％の範囲で、（ｂ２）光学活性な化合物を１〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは５〜２０重量％の範囲で含む混合物であり、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）は、ネマチック相を示す。
【００７４】
光学活性化合物（ｂ２）の混合量を調整することにより、キラリティーを有する液晶（Ｂ）のカイラルピッチを調整することができる。液晶（Ｂ）のピッチは、擬似等方性を示せば特に限定されないが、可視光領域での不必要な散乱や反射を避けるために、通常５００ｎｍ未満、好ましくは４００ｎｍ未満である。なお、液晶（Ｂ）のピッチは、光学活性化合物（ｂ２）の混合量以外にも、重合体（Ａ）の含有量、光学活性化合物のＨＴＰ（helical twisting power）等を考慮し、目的に応じて最適化する必要がある。
【００７５】
（ｂ１）キラリティーを有しない液晶
本発明で用いられるキラリティーを有しない液晶（ｂ１）としては、公知の液晶化合物を用いることができ、その化学構造および製造方法は、データベース「LiqCryst」（登録商標、LCI Publisher, Hamburg, Germany）およびそれに掲載されている参照文献等に記
載されている。また、フーベン・バイル（Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart）、オーガニック・シンセセス（John & Wily & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（John & Wily & Sons, Inc.）、コンプリヘ
ンシブ・オーガニック・シンセシス（Pergamon Press）等に記載された有機合成化学的手法を適宜組み合わせて製造することもできる。
【００７６】
本発明で用いられるキラリティーを有しない液晶（ｂ１）は、上記式（Ｎ１）で表される化合物により構成される液晶組成物であることが好ましい。なお、化合物中に含まれる各元素が、同位体元素を自然存在の割合より多く含んでも、物性に大きな差異はない。上記式（Ｎ１）中の各記号について以下に説明する。
【００７７】
Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数９以上の縮合環
であり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、
−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよい。
【００７８】
好ましいＡ0は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１
，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルである。なお、１，４−シクロへキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はトランス型が好ましい。
【００７９】
Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは
炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよい。
【００８０】
好ましいＲ0は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、ア
ルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏおよび−Ｎ＝Ｃ＝Ｓである。また、少なくとも一方の末端置換基は、高い液晶性を発現させるために、非極性基であることが好ましく、他方の末端置換基は、大きなΔεおよびΔｎが得られることから、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であることが好ましい。
【００８１】
Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレン基であり、該アルキレン基
において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよい。好ましいＺ0は、ΔｎおよびΔεを大きくでき
ることから、不飽和結合を有する基、具体的には、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−および−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００８２】
化合物（Ｎ１）の具体例として、下記式（Ｎ２）〜（Ｎ１５）で表される化合物が挙げられる。
【００８３】
【化１１】
【００８４】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基に
おいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、任意
の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。好ましいＲ1は、炭素数１〜１０のア
ルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル基、アルキニル基である。
【００８５】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｘ1は、フッ素原子、塩素原子、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、
−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、−ＯＣＨＦ3または−ＯＣＦ2ＣＨ
ＦＣＦ3であり、Ｌ1およびＬ2は、独立に水素原子またはフッ素原子である。
【００８６】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、環Ｂおよび環Ｄは、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｅは、１，４−シクロヘキシレンまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。好ましい環Ｂ、環Ｄおよび環Ｅは、ΔｎおよびΔεを大きくできることから、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。
【００８７】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｚ1およびＺ2は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ
−または−ＣＨ2Ｏ−である。好ましいＺ1およびＺ2は、単結合、−（ＣＨ2）2−、−Ｃ
ＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ
Ｈ2Ｏ−である。特に好ましいＺ1およびＺ2は、大きなΔｎおよびΔεが得られることか
ら、−ＣＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−および−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００８８】
【化１２】
【００８９】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｒ2およびＲ3は、独立に炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換
えられてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。好ましいＲ2お
よびＲ3は、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル
基、アルキニル基である。
【００９０】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、環Ｇは１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり、環Ｊは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ
素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｋは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイル、ピリジン−２,５−ジイル、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいナフタレン−２，６−ジイルまたは１，４−フェニレンである。環Ｇおよび環Ｋは、大きなΔｎおよびΔεが得られることから、液晶性を損なわない範囲で芳香環であることが好ましい。
【００９１】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｚ3およびＺ4は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ2Ｏ
−または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−である。好ましいＺ3およびＺ4は、単結合、−ＣＦ2Ｏ
−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−である。
【００９２】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｘ2は、−ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは
−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、Ｌ3、Ｌ4およびＬ5は、独立に水素原子またはフッ素原子であり、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは、独立に０または１である。
【００９３】
【化１３】
【００９４】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、Ｒ4およびＲ5は独立に炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えら
れてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく、Ｒ5はフッ素原子で
あってもよい。好ましいＲ4およびＲ5は、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル基、アルキニル基である。
【００９５】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、環Ｍおよび環Ｐは、独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはナフタレン−２，６−ジイルである。好ましい環Ｍおよび環Ｐは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンおよびナフタレン−２，６−ジイルである。なお、大きなΔｎおよびΔεが得られることから、液晶性を損なわない範囲で芳香環を多く含むことが好ましい。環Ｗは、下記式（Ｗ１）〜（Ｗ６）で表される。
【００９６】
【化１４】
【００９７】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、Ｚ5およびＺ6は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−であり、Ｌ6およびＬ7は、独立して水
素原子またはフッ素原子であり、Ｌ6およびＬ7の少なくとも一つはフッ素原子であり、ｆおよびｇは、独立に０、１または２であり、かつ、ｆ＋ｇは０ではない。
【００９８】
【化１５】
【００９９】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、Ｒ6およびＲ7は、独立に水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。
【０１００】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは、独立に１，４−シクロヘキシレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２、５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。
【０１０１】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、Ｚ7およびＺ8は、独立に単結合、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−
、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＯＯ
−、−（ＣＨ2）2−または−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【０１０２】
上記化合物（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）は、液晶性が良く、Δｎが大きく、Δεはほぼゼロであることから、Δεが大きな化合物と混合して、液晶温度範囲やΔｎの調節のために用いられる。
【０１０３】
上記化合物（Ｎ２）〜（Ｎ４）のより具体的な例として、下記式（Ｎ２−１）〜（Ｎ４−１０）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ1およびＸ1は、上記式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１０４】
【化１６】
【０１０５】
【化１７】
【０１０６】
【化１８】
【０１０７】
【化１９】
【０１０８】
【化２０】
【０１０９】
【化２１】
【０１１０】
【化２２】
【０１１１】
上記化合物（Ｎ５）および（Ｎ６）のより具体的な例として、下記式（Ｎ５−１）〜（Ｎ６−２）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ2およびＲ3は、上記式（Ｎ５）および（Ｎ６）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１１２】
【化２３】
【０１１３】
【化２４】
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
【化２６】
【０１１６】
【化２７】
【０１１７】
【化２８】
【０１１８】
【化２９】
【０１１９】
【化３０】
【０１２０】
【化３１】
【０１２１】
【化３２】
【０１２２】
上記化合物（Ｎ７）〜（Ｎ１２）のより具体的な例として、下記式（Ｎ７−１）〜（Ｎ１２−１１）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ4およびＲ5は、上記式（Ｎ７
）〜（Ｎ１２）中で定義したとおりである。
【０１２３】
【化３３】
【０１２４】
【化３４】
【０１２５】
【化３５】
【０１２６】
上記化合物（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）のより具体的な例としては、下記式（Ｎ７−１）〜（Ｎ１５−６）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ6およびＲ7は、上記式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１２７】
【化３６】
【０１２８】
【化３７】
【０１２９】
【化３８】
【０１３０】
上記Ｒ、Ｒ1〜Ｒ7、Ｚ0〜Ｚ8、Ｘ1、Ｘ2、Ｌ1〜Ｌ7、Ｐ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、Ａ0、環Ｂ、環Ｄ、環Ｅ、環Ｍ、環Ｐ、環Ｗ、環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕを適切に選択する
ことで、目的の物性を有する化合物（Ｎ１）〜（Ｎ１５）を得ることができる。
【０１３１】
上記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）の屈折率異方性値Δｎは０．１８以上、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．２〜０．３の範囲である。さらに、より大きな誘電率異方性値Δεを有すれば、低電圧での駆動が可能であり好ましい。ΔｎとΔεの積は１〜１５、好ましくは２〜１５である。Δｎおよび／またはΔεを大きくすることにより、ΔｎとΔεの積を大きくすることができるが、電界をかけた時の応答時間を短くするためにはΔεをより大きくすることが好ましく、電気複屈折値ΔｎEを大きくするためには
Δｎをより大きくすることが好ましい。
【０１３２】
（ｂ２）光学活性な化合物
本発明で用いられる光学活性な化合物（ｂ２）としては、ＨＴＰが大きな光学活性化合物であれば、特に制限されずに用いることができるが、キラリティーを有しない液晶への溶解性が良好なことから、軸不斉化合物が好ましい。特に、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体（１’）、マンニトール誘導体（２’）、酒石酸誘導体（３’）ならびにビナフトール誘導体（４’）および（５’）が好ましい。原料の入手のしやすさおよび合成の簡便さを考慮すれば、化合物（１’）、（３’）〜（５’）の不斉炭素が結合したベンゼン環もしくはナフタレン環は非置換でよいが、該環上の水素原子がアルキル基や液晶性メソゲンで置き換わっていても何ら差し支えない。
【０１３３】
上記光学活性化合物（ｂ２）の代表的な例として、下記式（１’−１）〜（５’−３）で表される化合物が挙げられる。これらは代表例であり、同様な特性有する化合物であれば、いずれも用いることができる。下記式中、Ｒ8は炭素数１〜２０のアルキル基、アル
コキシ基を示し、重合性基を含んでもよい。
【０１３４】
【化３９】
【０１３５】
【化４０】
【０１３６】
【化４１】
【０１３７】
【化４２】
【０１３８】
【化４３】
【０１３９】
上記化合物（１’）〜（５’）は、公知の有機合成化学的手法を用いて製造できるが、例えば、下記の先行文献およびそれらに記載されている参考文献を参照できる。
化合物（１’）： ＷＯ０２／４０６１４号
化合物（２’）： ＷＯ９８／００４２８号、ＥＰ１，２７３，５８５号
化合物（３’）： ＷＯ０２／０６２６５号
化合物（４’）： ＤＥ３６０４９０１号、ＷＯ０２／０６１９５号
化合物（５’）： ＷＯ０２／０３４７３９号、ＷＯ０２／０９４８０５号
＜重合体／液晶複合体＞
本発明の複合体における上記液晶（Ｂ）の含有率は７０〜９９重量％、好ましくは８０〜９９重量％、より好ましくは８５〜９５重量％の範囲である。液晶（Ｂ）の含有率は、擬似等方性を保持できる範囲であれば、大きなΔｎEを与えるために高含有率であること
が好ましい。本発明によれば、キラリティーを有する液晶（Ｂ）を用いることにより、高い液晶含有率においても擬似等方性を発現する複合体を製造できるため、大きなΔｎEお
よびカー係数Ｋを得ることができる。
【０１４０】
すなわち、本発明の重合体／液晶複合体においては、カー係数Ｋが１×１０-10ｍＶ-2
以上、好ましくは１×１０-9ｍＶ-2以上であり、得られる電気複屈折値ΔｎEは０．０５
以上であるとともに、温度差１０℃におけるカー係数Ｋの比が１．５以下である領域が存在する。カー係数Ｋが大きいということは、低電圧で屈折率の変化が可能であることを意味する。また、温度差１０℃でのカー係数Ｋの比が１．５以下であることは、電気複屈折の温度特性が穏やかであり広い温度範囲にわたって安定していることを意味し、光素子の設計上有意義である。
【０１４１】
本発明の重合体／液晶複合体は、前述した特長的な電気光学効果に基づく光変調や光スイッチングなどの機能を奏する各種の光素子として利用することができる。すなわち、本発明の複合体からなる光素子は、表示装置、光プリンター、光交換機、光演算装置、光記憶装置などの広い分野で用いることができる。これらの各装置は、それぞれの用途に応じ
て適宜工夫して構成され、特に限定されるものではないが、好ましい態様の例を以下に説明する。
【０１４２】
光変調や光スイッチングのための基本的な素子としては、本発明の複合体を調光層とし、これを電極付基板で挟持させてなるもの、または、櫛形電極を有する基板と電極を有しない基板とで挟持させてなるものが挙げられる。この調光素子は電場により複屈折が誘起され偏光板と組み合わせることにより光素子とすることができる。
【０１４３】
表示装置においては、偏光板、透明電極、配向膜、調光層、配向膜、透明電極、偏光板の順に配設された液晶シャッター、または、偏光板、調光層、櫛形電極、偏光板の順に配設された液晶シャッターであり、電界をかけたことにより光を通過または遮断する調光層として本発明の複合体が用いられ、カラーフィルターおよびバックライトとともに表示装置を構成する。
【０１４４】
光プリンターにおいても本発明の複合体からなる光素子が液晶シャッターとして機能し、光源ユニットとともにプリンタヘッドを構成する。
光交換機においては、光の進行方向を制御する液晶ホログラム素子として本発明の複合体が用いられ、光学系、液晶ホログラム素子、光デバイスアレイを順次配設し、機能素子間の光接続を切り替えるための部品として機能する。
【０１４５】
光演算装置においては、入射光の透過光量および透過方向が変化し、透光性を有する材料の透過制御層に本発明の複合体が用いられ、該透過制御層を画定してアドレス電極とともに複数の単位構成体を構成する。そして、各単位構成体に対して電界の強度を変化させ、透過光量および透過方向を制御することにより、各単位構成体が有する透過光量の分布や透過方向を用いて演算を行うことができる。
【０１４６】
光記憶装置においては、回転対称な液面収差を発生させる光素子として本発明の複合体が用いられ、レーザー、ユリメートレンズおよび対物レンズとともに光ピックアップを構成する。
【０１４７】
［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例等において、化合物の割合（百分率）は、組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。また、液晶の物性値の測定は、日本電子機械工業規格（Standard of Electronic Industries Association of Japan）、ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａの方法またはこれを修飾した方法に従い、以下のようにして行った。
【０１４８】
＜相転移温度＞
液晶の相転移温度は、偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱および冷却して測定した。顕微鏡視野中の試料の一部が相転移したときの温度を相転移温度とし、相転移が不鮮明な場合には、ＤＳＣを併用して相転移温度を決定した。Ｃ、Ｎ、Ｃｈ、ＢＰおよびＩは、それぞれ結晶、ネマチック相、コレステリック相（カイラルネマチック相）、ブルー相および等方相を意味する。
【０１４９】
＜光学異方性および屈折率＞
光学異方性（屈折率異方性値Δｎ）および屈折率は、波長５８９ｎｍの光によりアッベ屈折計を用いて、２５℃で測定した。
【０１５０】
＜誘電率異方性（Δε）＞
１）誘電率異方性が正である液晶組成物
２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を２５℃で測定した。また、前記セルに０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を２５℃で測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から算出した。
【０１５１】
２）誘電率異方性が負である液晶組成物
ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を２５℃で測定した。また、ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を２５℃で測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から算出した。
【０１５２】
〔実施例１〕
下記組成（１）からなるネマチック液晶組成物（１）（ＮＩ＝１６８．８℃、Δｎ＝０．２２９、Δε＝９．２）を調製した。この組成物（１）８８％と、光学活性な化合物としてカイラル化合物「ＺＬＩ−４５７２」（メルク社製）１２％とを混合したキラリティーを有する液晶組成物Ａ−１を得た。
【０１５３】
【化４４】
【０１５４】
次いで、暗所で注意深く、組成物Ａ−１（８７．１％）、１，４−ブタンジオールビスグリシジルエーテル（ｑ−１、ｍ＝１）（５．３８％）、下記式（Ｍ２−６−１）で表される２−メチル−１，４−ビス[４−（３−オキシラニルプロピルオキシ）ベンゾイルオ
キシ]ベンゼン（７．１２％）および光重合開始剤として下記式（Ｉ−１）で表される化
合物（０．４％）を混合した液晶組成物Ａ−２を調製した。化合物（Ｍ２−６−１）は、英国特許公報ＧＢ２３３８２４０号の方法に従い製造した。
【０１５５】
【化４５】
【０１５６】
【化４６】
【０１５７】
次いで、櫛歯型ＩＴＯ電極付ガラス板（電極間距離１０μｍ）にスペーサーを塗布し、もう一枚のガラス板を重ねあわせ、ガラス間隔が５μｍのセルを作製した。ガラス基板はいずれも配向処理をしていないものを使用した。このセルに液晶組成物Ａ−２を注入し、等方相以上の温度まで加熱した。その状態で、紫外光［紫外光強度１．５ｍＷｃｍ-2（３６５ｎｍ）］を２０分間照射することにより、重合体／液晶複合体が挟持された液晶セルを得た。
【０１５８】
この液晶セルの両側（上部および下部）に、２枚の偏光板を、一方の偏光板の偏光軸がＩＴＯ電極と４５°をなすように、クロスニコルの状態に配置して液晶表示素子を作製した。電圧非印加時には完全な暗視野であったが、電圧印加時（１０Ｖ）には明視野を得た。明暗のスイッチングは可逆的であった。
【０１５９】
〔実施例２〕
ネマチック液晶組成物（１）の代わりに下記組成（２）からなるネマチック液晶組成物（２）（ＮＩ＝６７．５℃、Δｎ＝０．２６２、Δε＝１４．５）を用いて、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。電界をかけたこと・かけないことによって明暗が得られた。
【０１６０】
【化４７】
【０１６１】
〔実施例３〕
ネマチック液晶組成物（１）の代わりに下記組成（３）からなるネマチック液晶組成物（３）（ＮＩ＝７３．４℃、Δｎ＝０．１９８、Δε＝−３．５）を用いて、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。電界をかけたこと・かけないことによって明暗が得られた。
【０１６２】
【化４８】
【０１６３】
〔組成例〕
本発明で用いることができる他のネマチック液晶組成物として、たとえば、下記組成（４）からなるネマチック液晶組成物などが挙げられる。
【０１６４】
【化４９】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン重合により得られた重合体とキラリティーを有する液晶とからなる複合体および該複合体を含有する光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学効果を利用して、光の強度や偏光状態を高速かつ高精度で制御する素子（以下「光素子」という）は、光情報処理技術において不可欠なものであり、たとえば、複屈折性を示す液晶組成物の電気光学効果（電圧印加による屈折率の変化）を利用した液晶表示素子などが実用化されている。
【０００３】
電気光学効果を利用した光変調としては、ポッケルス効果やカー効果が知られている。カー効果とは、電気複屈折値（ΔｎE）が電場（Ｅ）の二乗に比例する現象をいい、カー
効果を示す材料ではΔｎE＝ＫλＥ2が成立する（Ｋ：カー係数、λ：波長）。液晶の等方相においてもカー効果が観測され、ネマチック相（カイラルネマチック相）−等方相転移温度直上において、大きなカー係数が観測される。
【０００４】
このようなカー効果を示す材料を用いた光素子には、可視光領域の光（波長が４００〜７００ｎｍ）を実質的に散乱せず（以下、単に「高透明性」ともいう）、かつ、光学的に等方性（以下、単に「等方性」ともいう）であるとともに、使用する材料が大きなカー係数を広い温度範囲において示すことが求められている。
【０００５】
特許文献１には、単なるネマチック液晶組成物を高分子等により、ほとんど可視光線を散乱しない程度の微小領域に分割し、カー効果材料として機能させる方法が開示されている。このような従来の複合材料において、液晶組成物の含有率は大部分が６０重量％以内である。複合材料中の液晶組成物の含有量が低いと、光素子として使用した場合に、電界をかけた時に複屈折の変化に起因する部分が少ないため、大きな電気複屈折値を発現させることができない。一方、液晶組成物の含有率を高くすると、所望の高透明性および等方性を保持することができない。
【０００６】
また、従来の液晶組成物は、大きなカー係数を示す温度範囲が狭いため、電界をかけた時の応答時間が長いという問題がある。液晶表示素子においては、電界をかけた時の応答時間が１ミリ秒以下であればフィールドシーケンシャルが適応でき表示品位が向上するが、現在実用化されている液晶組成物の応答時間は５〜１０ミリ秒程度である。
【０００７】
非特許文献１には、電気複屈折値ΔｎEが、屈折率異方性値（Δｎ）と誘電率異方性値
（Δε）の積に比例することが記載されている。したがって、液晶表示素子が十分な明暗を示すためには、大きな電気複屈折値ΔｎEが必要であることから、ΔｎおよびΔεが大
きな液晶組成物を使用することが好ましい。
【０００８】
しかしながら、ΔｎやΔεが大きな液晶化合物は、不飽和結合を含み、ラジカル重合の重合条件に活性であることから、液晶組成物とラジカル重合性モノマーとの混合物に紫外線を照射して重合体／液晶複合体を製造する場合、本来重合してはならない液晶がリビング重合を阻害し、十分な重合度を有する重合体を得ることができない。そのため、所望の特性が充分に得られないという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−１８３９３７号公報
【非特許文献１】P. G. de genes et al., The physics of liquid crystals, Clarendon Press, Oxford, 1993.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、液晶含有率が高く、高透明性および等方性であり、広い温度範囲で大きな電気複屈折値ΔｎEを示す重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子を提
供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、キラリティーを有する液晶と、イオン重合性モノマーとの混合物に、紫外線を照射してイオン重合反応させることにより得られる重合体／液晶複合体が、上記課題を解決できることを見出した。本発明に係る重合体／液晶複合体、光素子および液晶表示素子は以下のとおりである。
【００１１】
［１］（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００１２】
［２］前記重合体（Ａ）がカチオン重合によって得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［３］前記重合体（Ａ）がアニオン重合によって得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１３】
［４］前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［５］前記重合体（Ａ）が、液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１４】
［６］前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーと、液晶性のイオン重合性モノマーとを用いて得られたことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［７］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキセタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１５】
［８］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、オキシランもしくはオキセタン骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１６】
［９］前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される少なくとも１種の化合物であることを特徴とする［４］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００１７】
【化１】
【００１８】
式中、ｍは１〜５の整数を示す。
［１０］ 前記液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（Ｍ１）または（Ｍ２）で表されることを特徴とする［５］または［６］に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒa−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ１）
Ｒb−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ２）
式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝
Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ
−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよく；Ｒbは、下記式（Ｍ３−１）〜（
Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基であり；Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、該環において、任意の−ＣＨ2−
は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ
＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよく；Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−
は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ
2）2−、−（ＣＨ2）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；ｐは１〜６の整数である。
【００１９】
【化２】
【００２０】
式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜
５のアルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。
【００２１】
［１１］前記式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、Ｒaが、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜
２１のアルケニル基または炭素数２〜２１のアルキニル基であり；Ａが、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙが、独立に単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−または−（ＣＨ2）rＯ−（ｒは１〜２０の整数）であり；Ｚが、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；ｐが１〜３の整数であることを特徴とする［１０］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２２】
［１２］前記液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）がネマチック相を示すことを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２３】
［１３］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．１８以上のΔｎを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
［１４］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２４】
［１５］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有することを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
［１６］前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、下記式（Ｎ１）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【００２５】
Ｒ0−（Ａ0−Ｚ0）w−Ａ0−Ｒ0 ・・・（Ｎ１）
式（Ｎ１）中、Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数
９以上の縮合環であり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ
＝で置き換えられてもよく；Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ
＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ
Ｆ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレ
ン基であり、該アルキレン基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ
−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；ｗは２〜４の整数である。
【００２６】
［１７］前記式（Ｎ１）中、Ａ0が、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェ
ニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；Ｒ0が、独立に水素原子、フッ
素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、少なくとも一方の末端置換基が非極性基であり、他方の末端置換基が、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であり；Ｚ0が、独立
に単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−または−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−であることを特徴とする［１６］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２７】
［１８］前記光学活性な化合物（ｂ２）が、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体、マンニトール誘導体、酒石酸誘導体およびビナフトール誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする［１２］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２８】
［１９］前記液晶（Ｂ）の含有率が７０〜９９重量％であることを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
［２０］１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする［１］に記載の重合体／液晶複合体。
【００２９】
［２１］（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が０．２０以上のΔｎを有し、電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００３０】
［２２］（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しな
い液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有し、該重合体（Ａ）が、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキシランからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有する非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られた重合体であり、電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【００３１】
［２３］上記［１］〜［２２］のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする光素子。
［２４］上記［１］〜［２２］のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする液晶表示素子。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、キラリティーを有する液晶とイオン重合性モノマーとの混合物に、紫外線を照射して複合体を製造しても、液晶がリビング重合を阻害せず、充分な重合度を有する重合体を得ることができる。また、本発明の重合体／液晶複合体は、高透明性および等方性であるとともに、充分に大きな電気複屈折値を示す。
【００３３】
したがって、本発明の重合体／液晶複合体を用いた光素子、たとえば液晶表示素子は、従来技術に比べて低い電圧で、あるいは、高透明性および等方性を有した状態で、高速応答性および所望の電気複屈折値を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係る重合体／液晶複合体および該複合体を含有する光素子について詳細に説明する。なお、本明細書における用語の使い方は以下のとおりである。
「液晶性」は、液晶相を有すること、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用なことの総称である。液晶性化合物、液晶組成物、液晶表示素子をそれぞれ化合物、組成物、素子と表記することがある。式（１）、式（２）などで表わされる化合物を、それぞれ化合物（１）、化合物（２）などのように表記することがある。また、「イオン重合性」は、アニオン重合またはカチオン重合で高分子を与える能力を示す。
【００３５】
「重合体／液晶複合体」は、重合体と液晶とが巨視的には混合している状態を意味する。特に、重合体と液晶は微視的には分離しており、液晶のみの領域（ドメイン）の大きさは十分に小さいので、巨視的には、すなわち可視光領域では均一な状態を示す。本明細書では、この状態を「擬似等方性」という。重合体の前駆体、すなわち重合前の重合性モノマーと液晶との混合物は、完全に混合し、均一な混合物であるが、重合性モノマーが重合する過程において、反応点を持つ重合体は徐々に液晶と相分離を起こし、最終的に重合体／液晶複合体を与える。なお、「重合体／液晶複合体」を単に「複合体」と表記することもある。
【００３６】
「任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−などで置き換えられてもよい」の意味
を一例で示す。Ｃ4Ｈ9−における任意の−ＣＨ2−を、−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置
き換えた基の一部は、Ｃ3Ｈ7Ｏ−、ＣＨ3Ｏ（ＣＨ2）2−、ＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ−、ＣＨ2＝ＣＨ（ＣＨ−ＣＨ2−）3−、ＣＨ3ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ2）2−およびＣＨ3ＣＨ＝ＣＨＣＨ2Ｏ
−である。このように「任意の」とは、「区別なく選択された少なくとも１つの」を意味
する。化学的安定性を考慮した場合、酸素原子と酸素原子とが隣接したＣＨ3ＯＯＣＨ2−よりも、酸素原子と酸素原子とが隣接しないＣＨ3ＯＣＨ2Ｏ−の方が好ましい。本発明で用いられる化合物は、2Ｈ（重水素）や13Ｃなどの同位体を天然存在比の量よりも多く含
んでいても同様の特性を有する。
【００３７】
本発明の重合体／液晶複合体は、イオン重合により得られた重合体（Ａ）と、カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶（Ｂ）とからなり、電界をかけない時には光学的に等方であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする。特に、正のΔεを有する液晶を使用した重合体／液晶複合体を櫛歯電極セルに封入し、該セルを直交した偏光板に挟んだ光素子は、電界をかけたこと・かけないことによって明暗を与える。かける電界は１０Ｖ／μｍ以下、たとえば１〜５Ｖ／μｍの範囲でも、一般的に明暗を与えることができるとされる複屈折値、具体的には０．０５以上の複屈折値を発現することが可能である。
【００３８】
＜重合体（Ａ）＞
本発明の複合体を構成する重合体（Ａ）は、イオン重合、具体的にはカチオン重合またはアニオン重合によって合成される。イオン重合により合成することにより、ラジカル重合において見られたような液晶によるリビング重合の阻害を引き起こさず、高い重合度を有する重合体を得ることができる。そのため、小さくかつ均一な相関長を有する複合体を製造することができ、電界をかけない時には高い透明性が得られ、電界をかけた時には大きなカー係数および大きな複屈折値が得られる。また、得られる複合体は、高分子網により充分に支持されるので、低温でも安定した擬似等方相を保持することができ、さらに、機械的強度が向上する。
【００３９】
重合体（Ａ）を合成するためのイオン重合性モノマーの構造は、イオン重合性の官能基を有すれば特に限定されず、公知の低分子量のモノマーまたはマクロモノマーの他、オリゴマーを使用することができる。本発明において、重合体（Ａ）の原料モノマーとはこれらを包含する意味である。また、２つ以上のイオン重合性官能基を有する多官能性モノマーを用いれば、三次元架橋構造を形成することが可能である。高透明性および等方性をより発現させるためには、３つ以上のイオン重合性官能基を有するモノマーを、全原料モノマー中に１０重量％以上含有させることが好ましい。重合体（Ａ）の原料モノマーは、非液晶性のイオン重合性モノマーでも、液晶性のイオン重合性モノマーでもよく、両者を組み合わせて用いてもよい。
【００４０】
（原料モノマー）
非液晶性のカチオン重合性モノマーおよびアニオン重合性モノマーとしては、電子求引性置換基を含むものが好ましい。具体的には、下記式（１−１）〜（１−２６）に示したスチレン（１−１）、スチレン誘導体（１−２）、アクリロニトリル（１−３）、アクリレート（１−４）、シアノアクリレート（１−５）、ビニルケトン（１−６）、１，３−ジエン（１−７）、イソプレン（１−８）、イソシアネート（１−９）、イソチオシアネート（１−１０）、アルデヒド（１−１１）、オキシラン（１−１２）、エチレンイミン（１−１３）、チイラン（１−１４）、テトラヒドロフラン（１−１５）、１，３−ジオキソラン（１−１６）、ブタンジオールホルマール（１−１７）、トリオキサン（１−１８）、ラクタム（１−１９）、ラクトン（１−２０）、ベンゾフラン（１−２１）、インデン（１−２２）、ジシクロペンタジエン（１−２３）、Ｎ−カルボキシ無水物（１−２４）、ビニルエーテル（１−２５）およびオキセタン（１−２６）からなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有するイオン重合性モノマーが挙げられる。
【００４１】
【化３】
【００４２】
式中、Ｒは水素原子または炭素数１〜２０の有機残基を示し、Ｒ’は炭素数１〜１０のアルキル基を示し、ｎは１〜５の整数である。上記の中では、オキシラン（１−１２）もしくはオキセタン（１−２６）骨格、すなわちオキシラニル基またはオキセタニル基を重合性官能基として含有する化合物が好ましい。
【００４３】
上記のような重合性官能基を有するイオン重合性モノマーは、通常、カチオン重合にもアニオン重合にも使用できる。カチオン重合およびアニオン重合は重合の形式を示すもので、重合条件を最適化することで、すなわち、活性種としてカチオンまたはアニオンのいずれかを使用して重合を開始することで、重合形式を決定できる。
【００４４】
非液晶性のカチオン重合性モノマーおよびアニオン重合性モノマーとしては、たとえば上記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される化合物が挙げられる。また、データブック類、たとえば「光硬化技術データブック材料編」（市村監修、テクノネット社編（２０００））等に開示されているモノマーも好適に使用できる。
【００４５】
液晶性のイオン重合性モノマーとしては、上記式（Ｍ１）で表されるメソゲン部位を持つ単官能性モノマーおよび上記式（Ｍ２）で表される二官能性モノマーが挙げられる。式（Ｍ１）および（Ｍ２）中の各記号について以下に説明する。
【００４６】
Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数
１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−
Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよい。
【００４７】
好ましいＲaは、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアル
キル基、炭素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜２１のアルケニルおよび炭素数２〜２１のアルキニル基である。特に好ましいＲaは、−ＣＮ、炭素数１〜２０のアルキル基
および炭素数１〜１９のアルコキシ基である。なお、アルキル基およびアルケニル基は、分岐状よりも直鎖状の方が好ましい。
【００４８】
Ｒbは、上記式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基である。式
（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜５の
アルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。好ましいＲdは、水素原子、ハロゲン原子およびメチル基である。特に好ま
しいＲdは、水素原子、フッ素原子およびメチル基である。
【００４９】
Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、該環において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよい。
【００５０】
好ましいＡは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルおよびピリミジン−２，５−ジイルである。なお、２−フルオロ−１，４−フェニレンは、３−フルオロ−１，４−フェニレンと構造的に同一であるので、後者は例示していない。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンの関係などにも適用する。
【００５１】
メソゲン部位が誘起するΔｎが大きければ、大きなΔｎEが得られるので好ましい。こ
の観点から、Ａは、１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−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、９−メチルフルオレン−２，７−ジイルおよび９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイルが好ましく、これらはハロゲン原子、アルキル基またはハロゲン化アルキル基で置換されていてもよい。
【００５２】
Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−ま
たは−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−および−（ＣＨ2）rＯ−であり、ｒが１〜２０の整数である。特に好ましいＹは、単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−および−（ＣＨ2）rＯ−であり、ｒが１〜１０の整数である。
【００５３】
Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−また
は−ＣＦ2Ｏ−である。
【００５４】
好ましいＺは、単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−および−ＣＦ2Ｏ−である。
【００５５】
ｐは１〜６、好ましくは１〜３の整数である。ｐが１のときは、６員環などの環を２つ有する二環の化合物である。ｐが２または３のときは、それぞれ三環または四環の化合物である。ｐが１であるとき、２つのＡは同一でも、異なってもよい。ｐが２であるとき、３つのＡ（または２つのＺ）は同一でも、異なってもよい。ｐが３〜６であるときについても同様である。Ｒa、Ｒb、Ｒd、Ｚ、ＡおよびＹについても同様である。
【００５６】
好ましい化合物（Ｍ１）および化合物（Ｍ２）の具体例としては、下記式（Ｍ１−１）〜（Ｍ２−１２）で表される化合物が挙げられる。なお、下記式（Ｍ１−１）〜（Ｍ２−１２）において、Ｒa、Ｒb、Ｒd、Ｚ、Ａ、Ｙおよびｐは、上記式（Ｍ１）および式（Ｍ
２）中で定義したとおりである。環Ａはシクロヘキサン環またはベンゼン環を示す。Ｆがベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられた１，４−フェニレンを意味する。(Ｆ)がベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを意味する。（Ｆ，Ｍｅ）がベンゼン環に結合した１，４−フェニレンは、任意の水素原子がフッ素原子またはメチル基で置き換えられてもよい１，４−フェニレンを意味する。（Ｍｅ）が９位に結合したフルオレンは、９位の水素原子がメチル基で置き換えられてもよいフルオレンを意味する。
【００５７】
【化４】
【００５８】
【化５】
【００５９】
【化６】
【００６０】
【化７】
【００６１】
【化８】
【００６２】
【化９】
【００６３】
【化１０】
【００６４】
メソゲン部位を有し、かつ、３つ以上の重合性基を有するモノマーを使用すれば、複合体の熱安定性が高くなる。このようなモノマーとしては公知化合物でよいが、たとえば、特開２００４−１８２９４９号公報、特開２００４−５９７７２号公報に開示されている化合物が挙げられる。
【００６５】
（重合反応）
本発明では、光重合によって系内で重合体（Ａ）を製造することが好ましい。この観点から、工業的にはアニオン重合に比べカチオン重合がより好ましい。液晶（Ｂ）に溶解させた上記原料モノマーをカチオン重合またはアニオン重合でリビング重合することにより、重合体／液晶複合体が得られる。
【００６６】
イオン重合反応を開始するためには、少量のカチオンまたはアニオン活性種が必要である。この活性種を発生させるために、光を照射することにより、分解して活性種を発生する重合開始剤が用いられる。このような重合開始剤としては、種々知られており、公知の開始剤を用いることができる。なお、シアノアクリレートのように、光照射によってそれ自体の二重結合が開裂し、求核剤として機能する重合性モノマーもある。
【００６７】
カチオン重合開始剤としては、たとえばジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩などが挙げられる。
ジアリールヨードニウム塩としては、ジフェニルヨードニウム塩や４−メトキシフェニルフェニルヨードニウム塩などが挙げられる。カウンターアニオンは、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯ2-、ｐ−トルエンスルホン酸イオンなどである。ジアリールヨードニウム塩に、チオキサントン、フェノチアジン、クロロチオキサントン、キサントン、アントラセン、ジフェニルアントラセン、ルブレンなどの光増感剤を併用してもよい。
【００６８】
トリアリールスルホニウム塩としては、トリフェニルスルホニウム塩や４−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム塩などが挙げられる、カウンターアニオンは、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-、ＣＦ3ＣＯ2-、ｐ−トルエンスルホン酸イオンなどである。
【００６９】
市販のカチオン重合開始剤としては、たとえば、「サイラキューアーＵＶＩ−６９９０」、「サイラキュアーＵＶＩ−６９７４」、「サイラキュアーＵＶＩ−６９９２」（ＵＣＣ社製）、「アデカオプトマーＳＰ−１５０、ＳＰ−１５２、ＳＰ−１７０、ＳＰ−１７２」（旭電化社製）、「Photoinitiator２０７４」（ローディア社製）、「イルガキュアー２５０」（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）、「ＵＶ−９３８０Ｃ」（ＧＥシリコンズ社製）などが挙げられる。
【００７０】
アニオン重合開始剤としては、たとえばブレンステッドもしくはルイス塩基を使用でき、たとえば、アルカリ金属、金属アルコキシド、アミン、リン酸およびナトリウム・ナフ
タレンなどが挙げられる。
【００７１】
上記重合開始剤に加えて１種または２種以上の他の成分、たとえば、触媒や安定剤を添加してもよい。特に、安定剤を添加することにより、貯蔵中の不所望な重合を防止できる。このような安定剤としては、当業者が知るすべての化合物を使用できる。安定剤の代表例としては、４−エトキシフェノール、ハイドロキノンおよびブチル化ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などが挙げられる。
【００７２】
重合温度は、重合体／液晶複合体が、高透明性および等方性を示す温度（ただし、重合終了直後には重合部位がクロスニコルの偏光顕微鏡下で着色して見える場合もあるが、この場合でも、アニールすることで等方性を発現する温度であればよい。）であることが好ましい。より好ましくは、上記原料モノマーと液晶との混合物が等方相またはブルー相を発現する温度で、かつ、等方相または擬似等方相で重合を終了する。すなわち、重合体／液晶複合体が、可視光線より長波長側の光を実質的に散乱せず、かつ、光学的に等方性の状態を発現する温度とすることが好ましい。
【００７３】
＜液晶（Ｂ）＞
本発明の複合体を構成する液晶（Ｂ）は、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶を７０〜９９重量％、好ましくは７５〜９５重量％、より好ましくは８０〜９５重量％の範囲で、（ｂ２）光学活性な化合物を１〜３０重量％、好ましくは５〜２５重量％、より好ましくは５〜２０重量％の範囲で含む混合物であり、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）は、ネマチック相を示す。
【００７４】
光学活性化合物（ｂ２）の混合量を調整することにより、キラリティーを有する液晶（Ｂ）のカイラルピッチを調整することができる。液晶（Ｂ）のピッチは、擬似等方性を示せば特に限定されないが、可視光領域での不必要な散乱や反射を避けるために、通常５００ｎｍ未満、好ましくは４００ｎｍ未満である。なお、液晶（Ｂ）のピッチは、光学活性化合物（ｂ２）の混合量以外にも、重合体（Ａ）の含有量、光学活性化合物のＨＴＰ（helical twisting power）等を考慮し、目的に応じて最適化する必要がある。
【００７５】
（ｂ１）キラリティーを有しない液晶
本発明で用いられるキラリティーを有しない液晶（ｂ１）としては、公知の液晶化合物を用いることができ、その化学構造および製造方法は、データベース「LiqCryst」（登録商標、LCI Publisher, Hamburg, Germany）およびそれに掲載されている参照文献等に記
載されている。また、フーベン・バイル（Houben-Wyle, Methoden der Organische Chemie, Georg-Thieme Verlag, Stuttgart）、オーガニック・シンセセス（John & Wily & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（John & Wily & Sons, Inc.）、コンプリヘ
ンシブ・オーガニック・シンセシス（Pergamon Press）等に記載された有機合成化学的手法を適宜組み合わせて製造することもできる。
【００７６】
本発明で用いられるキラリティーを有しない液晶（ｂ１）は、上記式（Ｎ１）で表される化合物により構成される液晶組成物であることが好ましい。なお、化合物中に含まれる各元素が、同位体元素を自然存在の割合より多く含んでも、物性に大きな差異はない。上記式（Ｎ１）中の各記号について以下に説明する。
【００７７】
Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数９以上の縮合環
であり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、
−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよい。
【００７８】
好ましいＡ0は、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１
，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルである。なお、１，４−シクロへキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置はトランス型が好ましい。
【００７９】
Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは
炭素数１〜２０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ
−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよい。
【００８０】
好ましいＲ0は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、ア
ルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏおよび−Ｎ＝Ｃ＝Ｓである。また、少なくとも一方の末端置換基は、高い液晶性を発現させるために、非極性基であることが好ましく、他方の末端置換基は、大きなΔεおよびΔｎが得られることから、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であることが好ましい。
【００８１】
Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレン基であり、該アルキレン基
において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよい。好ましいＺ0は、ΔｎおよびΔεを大きくでき
ることから、不飽和結合を有する基、具体的には、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−および−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００８２】
化合物（Ｎ１）の具体例として、下記式（Ｎ２）〜（Ｎ１５）で表される化合物が挙げられる。
【００８３】
【化１１】
【００８４】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｒ1は炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基に
おいて、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよく、任意
の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。好ましいＲ1は、炭素数１〜１０のア
ルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル基、アルキニル基である。
【００８５】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｘ1は、フッ素原子、塩素原子、−ＯＣＦ3、−ＯＣＨＦ2、
−ＣＦ3、−ＣＨＦ2、−ＣＨ2Ｆ、−ＯＣＦ2ＣＨＦ2、−ＯＣＨＦ3または−ＯＣＦ2ＣＨ
ＦＣＦ3であり、Ｌ1およびＬ2は、独立に水素原子またはフッ素原子である。
【００８６】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、環Ｂおよび環Ｄは、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｅは、１，４−シクロヘキシレンまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。好ましい環Ｂ、環Ｄおよび環Ｅは、ΔｎおよびΔεを大きくできることから、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。
【００８７】
式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中、Ｚ1およびＺ2は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−ＣＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ
−または−ＣＨ2Ｏ−である。好ましいＺ1およびＺ2は、単結合、−（ＣＨ2）2−、−Ｃ
ＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−Ｃ
Ｈ2Ｏ−である。特に好ましいＺ1およびＺ2は、大きなΔｎおよびΔεが得られることか
ら、−ＣＯＯ−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＦ2Ｏ−および−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【００８８】
【化１２】
【００８９】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｒ2およびＲ3は、独立に炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換
えられてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。好ましいＲ2お
よびＲ3は、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル
基、アルキニル基である。
【００９０】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、環Ｇは１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり、環Ｊは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ
素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンであり、環Ｋは１，４−シクロヘキシレン、ピリミジン−２,５−ジイル、ピリジン−２,５−ジイル、任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよいナフタレン−２，６−ジイルまたは１，４−フェニレンである。環Ｇおよび環Ｋは、大きなΔｎおよびΔεが得られることから、液晶性を損なわない範囲で芳香環であることが好ましい。
【００９１】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｚ3およびＺ4は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ2Ｏ
−または−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−である。好ましいＺ3およびＺ4は、単結合、−ＣＦ2Ｏ
−、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−、−ＣＨ＝ＣＨ−および−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−である。
【００９２】
式（Ｎ５）および（Ｎ６）中、Ｘ2は、−ＣＮ、−Ｃ≡Ｃ−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは
−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、Ｌ3、Ｌ4およびＬ5は、独立に水素原子またはフッ素原子であり、
ａ、ｂ、ｃ、ｄおよびｅは、独立に０または１である。
【００９３】
【化１３】
【００９４】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、Ｒ4およびＲ5は独立に炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えら
れてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよく、Ｒ5はフッ素原子で
あってもよい。好ましいＲ4およびＲ5は、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコキシ基、炭素数２〜１０のアルケニル基、アルキニル基である。
【００９５】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、環Ｍおよび環Ｐは、独立して１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンまたはナフタレン−２，６−ジイルである。好ましい環Ｍおよび環Ｐは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレンおよびナフタレン−２，６−ジイルである。なお、大きなΔｎおよびΔεが得られることから、液晶性を損なわない範囲で芳香環を多く含むことが好ましい。環Ｗは、下記式（Ｗ１）〜（Ｗ６）で表される。
【００９６】
【化１４】
【００９７】
式（Ｎ７）〜（Ｎ１２）中、Ｚ5およびＺ6は、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−であり、Ｌ6およびＬ7は、独立して水
素原子またはフッ素原子であり、Ｌ6およびＬ7の少なくとも一つはフッ素原子であり、ｆおよびｇは、独立に０、１または２であり、かつ、ｆ＋ｇは０ではない。
【００９８】
【化１５】
【００９９】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、Ｒ6およびＲ7は、独立に水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基であり、該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｃ
Ｈ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素原子はフッ素原子で置き換えられてもよい。
【０１００】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕは、独立に１，４−シクロヘキシレン、ピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２、５−ジイルまたは任意の水素原子がフッ素原子で置き換えられてもよい１，４−フェニレンである。
【０１０１】
式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中、Ｚ7およびＺ8は、独立に単結合、−（Ｃ≡Ｃ）1,2,3−
、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ2Ｏ−、−ＣＯＯ
−、−（ＣＨ2）2−または−ＣＨ＝ＣＨ−である。
【０１０２】
上記化合物（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）は、液晶性が良く、Δｎが大きく、Δεはほぼゼロであることから、Δεが大きな化合物と混合して、液晶温度範囲やΔｎの調節のために用いられる。
【０１０３】
上記化合物（Ｎ２）〜（Ｎ４）のより具体的な例として、下記式（Ｎ２−１）〜（Ｎ４−１０）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ1およびＸ1は、上記式（Ｎ２）〜（Ｎ４）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１０４】
【化１６】
【０１０５】
【化１７】
【０１０６】
【化１８】
【０１０７】
【化１９】
【０１０８】
【化２０】
【０１０９】
【化２１】
【０１１０】
【化２２】
【０１１１】
上記化合物（Ｎ５）および（Ｎ６）のより具体的な例として、下記式（Ｎ５−１）〜（Ｎ６−２）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ2およびＲ3は、上記式（Ｎ５）および（Ｎ６）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１１２】
【化２３】
【０１１３】
【化２４】
【０１１４】
【化２５】
【０１１５】
【化２６】
【０１１６】
【化２７】
【０１１７】
【化２８】
【０１１８】
【化２９】
【０１１９】
【化３０】
【０１２０】
【化３１】
【０１２１】
【化３２】
【０１２２】
上記化合物（Ｎ７）〜（Ｎ１２）のより具体的な例として、下記式（Ｎ７−１）〜（Ｎ１２−１１）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ4およびＲ5は、上記式（Ｎ７
）〜（Ｎ１２）中で定義したとおりである。
【０１２３】
【化３３】
【０１２４】
【化３４】
【０１２５】
【化３５】
【０１２６】
上記化合物（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）のより具体的な例としては、下記式（Ｎ７−１）〜（Ｎ１５−６）で表される化合物が挙げられる。下記式中、Ｒ6およびＲ7は、上記式（Ｎ１３）〜（Ｎ１５）中で定義したとおりであり、（Ｆ）はフッ素原子で置換されていてもよいことを意味する。
【０１２７】
【化３６】
【０１２８】
【化３７】
【０１２９】
【化３８】
【０１３０】
上記Ｒ、Ｒ1〜Ｒ7、Ｚ0〜Ｚ8、Ｘ1、Ｘ2、Ｌ1〜Ｌ7、Ｐ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、Ａ0、環Ｂ、環Ｄ、環Ｅ、環Ｍ、環Ｐ、環Ｗ、環Ｑ、環Ｔおよび環Ｕを適切に選択する
ことで、目的の物性を有する化合物（Ｎ１）〜（Ｎ１５）を得ることができる。
【０１３１】
上記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）の屈折率異方性値Δｎは０．１８以上、好ましくは０．２以上、より好ましくは０．２〜０．３の範囲である。さらに、より大きな誘電率異方性値Δεを有すれば、低電圧での駆動が可能であり好ましい。ΔｎとΔεの積は１〜１５、好ましくは２〜１５である。Δｎおよび／またはΔεを大きくすることにより、ΔｎとΔεの積を大きくすることができるが、電界をかけた時の応答時間を短くするためにはΔεをより大きくすることが好ましく、電気複屈折値ΔｎEを大きくするためには
Δｎをより大きくすることが好ましい。
【０１３２】
（ｂ２）光学活性な化合物
本発明で用いられる光学活性な化合物（ｂ２）としては、ＨＴＰが大きな光学活性化合物であれば、特に制限されずに用いることができるが、キラリティーを有しない液晶への溶解性が良好なことから、軸不斉化合物が好ましい。特に、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体（１’）、マンニトール誘導体（２’）、酒石酸誘導体（３’）ならびにビナフトール誘導体（４’）および（５’）が好ましい。原料の入手のしやすさおよび合成の簡便さを考慮すれば、化合物（１’）、（３’）〜（５’）の不斉炭素が結合したベンゼン環もしくはナフタレン環は非置換でよいが、該環上の水素原子がアルキル基や液晶性メソゲンで置き換わっていても何ら差し支えない。
【０１３３】
上記光学活性化合物（ｂ２）の代表的な例として、下記式（１’−１）〜（５’−３）で表される化合物が挙げられる。これらは代表例であり、同様な特性有する化合物であれば、いずれも用いることができる。下記式中、Ｒ8は炭素数１〜２０のアルキル基、アル
コキシ基を示し、重合性基を含んでもよい。
【０１３４】
【化３９】
【０１３５】
【化４０】
【０１３６】
【化４１】
【０１３７】
【化４２】
【０１３８】
【化４３】
【０１３９】
上記化合物（１’）〜（５’）は、公知の有機合成化学的手法を用いて製造できるが、例えば、下記の先行文献およびそれらに記載されている参考文献を参照できる。
化合物（１’）： ＷＯ０２／４０６１４号
化合物（２’）： ＷＯ９８／００４２８号、ＥＰ１，２７３，５８５号
化合物（３’）： ＷＯ０２／０６２６５号
化合物（４’）： ＤＥ３６０４９０１号、ＷＯ０２／０６１９５号
化合物（５’）： ＷＯ０２／０３４７３９号、ＷＯ０２／０９４８０５号
＜重合体／液晶複合体＞
本発明の複合体における上記液晶（Ｂ）の含有率は７０〜９９重量％、好ましくは８０〜９９重量％、より好ましくは８５〜９５重量％の範囲である。液晶（Ｂ）の含有率は、擬似等方性を保持できる範囲であれば、大きなΔｎEを与えるために高含有率であること
が好ましい。本発明によれば、キラリティーを有する液晶（Ｂ）を用いることにより、高い液晶含有率においても擬似等方性を発現する複合体を製造できるため、大きなΔｎEお
よびカー係数Ｋを得ることができる。
【０１４０】
すなわち、本発明の重合体／液晶複合体においては、カー係数Ｋが１×１０-10ｍＶ-2
以上、好ましくは１×１０-9ｍＶ-2以上であり、得られる電気複屈折値ΔｎEは０．０５
以上であるとともに、温度差１０℃におけるカー係数Ｋの比が１．５以下である領域が存在する。カー係数Ｋが大きいということは、低電圧で屈折率の変化が可能であることを意味する。また、温度差１０℃でのカー係数Ｋの比が１．５以下であることは、電気複屈折の温度特性が穏やかであり広い温度範囲にわたって安定していることを意味し、光素子の設計上有意義である。
【０１４１】
本発明の重合体／液晶複合体は、前述した特長的な電気光学効果に基づく光変調や光スイッチングなどの機能を奏する各種の光素子として利用することができる。すなわち、本発明の複合体からなる光素子は、表示装置、光プリンター、光交換機、光演算装置、光記憶装置などの広い分野で用いることができる。これらの各装置は、それぞれの用途に応じ
て適宜工夫して構成され、特に限定されるものではないが、好ましい態様の例を以下に説明する。
【０１４２】
光変調や光スイッチングのための基本的な素子としては、本発明の複合体を調光層とし、これを電極付基板で挟持させてなるもの、または、櫛形電極を有する基板と電極を有しない基板とで挟持させてなるものが挙げられる。この調光素子は電場により複屈折が誘起され偏光板と組み合わせることにより光素子とすることができる。
【０１４３】
表示装置においては、偏光板、透明電極、配向膜、調光層、配向膜、透明電極、偏光板の順に配設された液晶シャッター、または、偏光板、調光層、櫛形電極、偏光板の順に配設された液晶シャッターであり、電界をかけたことにより光を通過または遮断する調光層として本発明の複合体が用いられ、カラーフィルターおよびバックライトとともに表示装置を構成する。
【０１４４】
光プリンターにおいても本発明の複合体からなる光素子が液晶シャッターとして機能し、光源ユニットとともにプリンタヘッドを構成する。
光交換機においては、光の進行方向を制御する液晶ホログラム素子として本発明の複合体が用いられ、光学系、液晶ホログラム素子、光デバイスアレイを順次配設し、機能素子間の光接続を切り替えるための部品として機能する。
【０１４５】
光演算装置においては、入射光の透過光量および透過方向が変化し、透光性を有する材料の透過制御層に本発明の複合体が用いられ、該透過制御層を画定してアドレス電極とともに複数の単位構成体を構成する。そして、各単位構成体に対して電界の強度を変化させ、透過光量および透過方向を制御することにより、各単位構成体が有する透過光量の分布や透過方向を用いて演算を行うことができる。
【０１４６】
光記憶装置においては、回転対称な液面収差を発生させる光素子として本発明の複合体が用いられ、レーザー、ユリメートレンズおよび対物レンズとともに光ピックアップを構成する。
【０１４７】
［実施例］
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例等において、化合物の割合（百分率）は、組成物の全重量に基づいた重量百分率（重量％）である。また、液晶の物性値の測定は、日本電子機械工業規格（Standard of Electronic Industries Association of Japan）、ＥＩＡＪ・ＥＤ−２５２１Ａの方法またはこれを修飾した方法に従い、以下のようにして行った。
【０１４８】
＜相転移温度＞
液晶の相転移温度は、偏光顕微鏡を備えた融点測定装置のホットプレートに試料を置き、１℃／分の速度で加熱および冷却して測定した。顕微鏡視野中の試料の一部が相転移したときの温度を相転移温度とし、相転移が不鮮明な場合には、ＤＳＣを併用して相転移温度を決定した。Ｃ、Ｎ、Ｃｈ、ＢＰおよびＩは、それぞれ結晶、ネマチック相、コレステリック相（カイラルネマチック相）、ブルー相および等方相を意味する。
【０１４９】
＜光学異方性および屈折率＞
光学異方性（屈折率異方性値Δｎ）および屈折率は、波長５８９ｎｍの光によりアッベ屈折計を用いて、２５℃で測定した。
【０１５０】
＜誘電率異方性（Δε）＞
１）誘電率異方性が正である液晶組成物
２枚のガラス基板の間隔（ギャップ）が約９μｍ、ツイスト角が８０度の液晶セルに試料を入れた。このセルに２０ボルトを印加して、液晶分子の長軸方向における誘電率（ε‖）を２５℃で測定した。また、前記セルに０．５ボルトを印加して、液晶分子の短軸方向における誘電率（ε⊥）を２５℃で測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から算出した。
【０１５１】
２）誘電率異方性が負である液晶組成物
ホメオトロピック配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε‖）を２５℃で測定した。また、ホモジニアス配向に処理した液晶セルに試料を入れ、０．５ボルトを印加して誘電率（ε⊥）を２５℃で測定した。誘電率異方性の値は、Δε＝ε‖−ε⊥、の式から算出した。
【０１５２】
〔実施例１〕
下記組成（１）からなるネマチック液晶組成物（１）（ＮＩ＝１６８．８℃、Δｎ＝０．２２９、Δε＝９．２）を調製した。この組成物（１）８８％と、光学活性な化合物としてカイラル化合物「ＺＬＩ−４５７２」（メルク社製）１２％とを混合したキラリティーを有する液晶組成物Ａ−１を得た。
【０１５３】
【化４４】
【０１５４】
次いで、暗所で注意深く、組成物Ａ−１（８７．１％）、１，４−ブタンジオールビスグリシジルエーテル（ｑ−１、ｍ＝１）（５．３８％）、下記式（Ｍ２−６−１）で表される２−メチル−１，４−ビス[４−（３−オキシラニルプロピルオキシ）ベンゾイルオ
キシ]ベンゼン（７．１２％）および光重合開始剤として下記式（Ｉ−１）で表される化
合物（０．４％）を混合した液晶組成物Ａ−２を調製した。化合物（Ｍ２−６−１）は、英国特許公報ＧＢ２３３８２４０号の方法に従い製造した。
【０１５５】
【化４５】
【０１５６】
【化４６】
【０１５７】
次いで、櫛歯型ＩＴＯ電極付ガラス板（電極間距離１０μｍ）にスペーサーを塗布し、もう一枚のガラス板を重ねあわせ、ガラス間隔が５μｍのセルを作製した。ガラス基板はいずれも配向処理をしていないものを使用した。このセルに液晶組成物Ａ−２を注入し、等方相以上の温度まで加熱した。その状態で、紫外光［紫外光強度１．５ｍＷｃｍ-2（３６５ｎｍ）］を２０分間照射することにより、重合体／液晶複合体が挟持された液晶セルを得た。
【０１５８】
この液晶セルの両側（上部および下部）に、２枚の偏光板を、一方の偏光板の偏光軸がＩＴＯ電極と４５°をなすように、クロスニコルの状態に配置して液晶表示素子を作製した。電圧非印加時には完全な暗視野であったが、電圧印加時（１０Ｖ）には明視野を得た。明暗のスイッチングは可逆的であった。
【０１５９】
〔実施例２〕
ネマチック液晶組成物（１）の代わりに下記組成（２）からなるネマチック液晶組成物（２）（ＮＩ＝６７．５℃、Δｎ＝０．２６２、Δε＝１４．５）を用いて、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。電界をかけたこと・かけないことによって明暗が得られた。
【０１６０】
【化４７】
【０１６１】
〔実施例３〕
ネマチック液晶組成物（１）の代わりに下記組成（３）からなるネマチック液晶組成物（３）（ＮＩ＝７３．４℃、Δｎ＝０．１９８、Δε＝−３．５）を用いて、実施例１と同様にして液晶表示素子を作製した。電界をかけたこと・かけないことによって明暗が得られた。
【０１６２】
【化４８】
【０１６３】
〔組成例〕
本発明で用いることができる他のネマチック液晶組成物として、たとえば、下記組成（４）からなるネマチック液晶組成物などが挙げられる。
【０１６４】
【化４９】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけていない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２】
前記重合体（Ａ）がカチオン重合によって得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項３】
前記重合体（Ａ）がアニオン重合によって得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項４】
前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項５】
前記重合体（Ａ）が、液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項６】
前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーと、液晶性のイオン重合性モノマーとを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項７】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキセタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項８】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、オキシランもしくはオキセタン骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項９】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【化１】
［式中、ｍは１〜５の整数を示す。］
【請求項１０】
前記液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（Ｍ１）または（Ｍ２）で表されることを特徴とする請求項５または６に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒa−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ１）
Ｒb−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ２）
［式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、
Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１
〜２０のアルキル基であり、
該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、
−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよく；
Ｒbは、下記式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基であり；
Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、
該環において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよく；
Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、
該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
Ｃ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；
Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2
）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−
（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−また
は−ＣＦ2Ｏ−であり；
ｐは１〜６の整数である。］
【化２】
［式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜
５のアルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。］
【請求項１１】
前記式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、
Ｒaが、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアルキル基、炭
素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜２１のアルケニル基または炭素数２〜２１のアルキニル基であり；
Ａが、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙが、独立に単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−または−（ＣＨ2）rＯ−（ｒは１〜２０の整数）であり；
Ｚが、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；
ｐが１〜３の整数であること
を特徴とする請求項１０に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１２】
前記液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）がネマチック相を示すことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１３】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．１８以上の屈折率異方性値（Δｎ）を有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１４】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１５】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正の誘電率異方性（Δε）を有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１６】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、下記式（Ｎ１）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒ0−（Ａ0−Ｚ0）w−Ａ0−Ｒ0 ・・・（Ｎ１）
［式（Ｎ１）中、
Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数９以上の縮合環で
あり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、
−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭
素数１〜２０のアルキル基であり、
該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−
、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；
Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレン基であり、
該アルキレン基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；
ｗは２〜４の整数である。］
【請求項１７】
前記式（Ｎ１）中、
Ａ0が、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４
−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｒ0が、独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、
少なくとも一方の末端置換基が非極性基であり、他方の末端置換基が、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であり；
Ｚ0が、独立に単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−または−
Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−であること
を特徴とする請求項１６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１８】
前記光学活性な化合物（ｂ２）が、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体、マンニトール誘導体、酒石酸誘導体およびビナフトール誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１９】
前記液晶（Ｂ）の含有率が７０〜９９重量％であることを特徴とする請求項１に記載の
重合体／液晶複合体。
【請求項２０】
１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項２１】
（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、
該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、
該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が０．２０以上のΔｎを有し、
電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２２】
（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、
該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、
該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有し、
該重合体（Ａ）が、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキシランからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有する非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られた重合体であり、
電界をかけていない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする光素子。
【請求項２４】
請求項１〜２２のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする液晶表示素子。
【請求項１】
（Ａ）イオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、電界をかけていない時には光学的に等方性であり、電界をかけた時には複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２】
前記重合体（Ａ）がカチオン重合によって得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項３】
前記重合体（Ａ）がアニオン重合によって得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項４】
前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項５】
前記重合体（Ａ）が、液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項６】
前記重合体（Ａ）が、非液晶性のイオン重合性モノマーと、液晶性のイオン重合性モノマーとを用いて得られたことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項７】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキセタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項８】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、オキシランもしくはオキセタン骨格を重合性官能基として含有することを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項９】
前記非液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（ｑ−１）〜（ｑ−１２）で表される少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項４または６に記載の重合体／液晶複合体。
【化１】
［式中、ｍは１〜５の整数を示す。］
【請求項１０】
前記液晶性のイオン重合性モノマーが、下記式（Ｍ１）または（Ｍ２）で表されることを特徴とする請求項５または６に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒa−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ１）
Ｒb−Ｙ−（Ａ−Ｚ）p−Ａ−Ｙ−Ｒb ・・・（Ｍ２）
［式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、
Ｒaは、水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭素数１
〜２０のアルキル基であり、
該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、
−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子は、ハロゲン原子または−ＣＮで置き換えられてもよく；
Ｒbは、下記式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）のいずれかで表される重合性基であり；
Ａは、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の５〜６員環または炭素数９以上の縮合環であり、
該環において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−または−ＮＣＨ3−で置き換わってもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換わってもよく、任意の水素原子は、ハロゲン原子または炭素数１〜５のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換わってもよく；
Ｙは、独立に単結合または炭素数１〜２０のアルキレン基であり、
該アルキレン基において任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡
Ｃ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；
Ｚは、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）4−、−Ｏ（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2
）2Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＦ2）2−、−
（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＯＣＦ2−（ＣＨ2）2−、−（ＣＨ2）2−ＣＦ2Ｏ−、−ＯＣＦ2−また
は−ＣＦ2Ｏ−であり；
ｐは１〜６の整数である。］
【化２】
［式（Ｍ３−１）〜（Ｍ３−４）中、Ｒdは、水素原子、ハロゲン原子または炭素数１〜
５のアルキル基であり、該アルキル基において任意の水素原子は、ハロゲン原子で置き換えられてもよい。］
【請求項１１】
前記式（Ｍ１）および（Ｍ２）中、
Ｒaが、ハロゲン原子、−ＣＮ、−ＣＦ3、−ＯＣＦ3、炭素数１〜２０のアルキル基、炭
素数１〜１９のアルコキシ基、炭素数２〜２１のアルケニル基または炭素数２〜２１のアルキニル基であり；
Ａが、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｙが、独立に単結合、−（ＣＨ2）r−、−Ｏ（ＣＨ2）r−または−（ＣＨ2）rＯ−（ｒは１〜２０の整数）であり；
Ｚが、独立に単結合、−（ＣＨ2）2−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−（ＣＨ2）2−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−（ＣＨ2）2−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＯＣＦ2−または−ＣＦ2Ｏ−であり；
ｐが１〜３の整数であること
を特徴とする請求項１０に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１２】
前記液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）がネマチック相を示すことを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１３】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．１８以上の屈折率異方性値（Δｎ）を有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１４】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１５】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正の誘電率異方性（Δε）を有することを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１６】
前記キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、下記式（Ｎ１）で表される化合物の少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
Ｒ0−（Ａ0−Ｚ0）w−Ａ0−Ｒ0 ・・・（Ｎ１）
［式（Ｎ１）中、
Ａ0は、独立に芳香族性もしくは非芳香族性の３〜８員環または炭素数９以上の縮合環で
あり、該環において、任意の水素原子が、ハロゲン原子または炭素数１〜３のアルキル基もしくはハロゲン化アルキル基で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、
−Ｓ−または−ＮＨ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は−Ｎ＝で置き換えられてもよく；
Ｒ0は、独立に水素原子、ハロゲン原子、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓまたは炭
素数１〜２０のアルキル基であり、
該アルキル基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−
、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；
Ｚ0は、独立に単結合、炭素数１〜８のα，ω−アルキレン基であり、
該アルキレン基において、任意の−ＣＨ2−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ
−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、また、任意の水素原子はハロゲン原子で置き換えられてもよく；
ｗは２〜４の整数である。］
【請求項１７】
前記式（Ｎ１）中、
Ａ0が、独立に１，４−シクロヘキシレン、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４
−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２−メチル−１，４−フェニレン、２−トリフルオロメチル−１，４−フェニレン、２，３−ビス（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、ピリジン−２，５−ジイルまたはピリミジン−２，５−ジイルであり；
Ｒ0が、独立に水素原子、フッ素原子、塩素原子、炭素数１〜１０のアルキル基、アルコ
キシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルコキシ基、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏまたは−Ｎ＝Ｃ＝Ｓであり、
少なくとも一方の末端置換基が非極性基であり、他方の末端置換基が、−ＣＮ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−Ｎ＝Ｃ＝Ｓ、ハロゲン化アルキル基またはハロゲン化アルコキシ基であり；
Ｚ0が、独立に単結合、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−または−
Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−であること
を特徴とする請求項１６に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１８】
前記光学活性な化合物（ｂ２）が、１，２−ジフェニルエタン−１，２−ジオール誘導体、マンニトール誘導体、酒石酸誘導体およびビナフトール誘導体からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１２に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項１９】
前記液晶（Ｂ）の含有率が７０〜９９重量％であることを特徴とする請求項１に記載の
重合体／液晶複合体。
【請求項２０】
１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする請求項１に記載の重合体／液晶複合体。
【請求項２１】
（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、
該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、
該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が０．２０以上のΔｎを有し、
電界をかけない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２２】
（Ａ）カチオン重合によって得られた重合体と、（Ｂ）カイラルネマチック相またはブルー相を示す液晶とを含有し、
該液晶（Ｂ）が、（ｂ１）キラリティーを有しない液晶７０〜９９重量％と、（ｂ２）光学活性な化合物１〜３０重量％とを含み、
該キラリティーを有しない液晶（ｂ１）が、０．２０以上のΔｎを有し、かつ、正のΔεを有し、
該重合体（Ａ）が、スチレン、スチレン誘導体、アクリロニトリル、アクリレート、シアノアクリレート、ビニルケトン、１，３−ジエン、イソプレン、イソシアネート、イソチオシアネート、ホルムアルデヒド、オキシラン、エチレンイミン、チイラン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、ブタンジオールホルマール、トリオキサン、ラクタム、ラクトン、ベンゾフラン、インデン、ジシクロペンタジエン、Ｎ−カルボキシ無水物、ビニルエーテルおよびオキシランからなる群より選ばれる少なくとも１種の骨格を重合性官能基として含有する非液晶性のイオン重合性モノマーを用いて得られた重合体であり、
電界をかけていない時には光学的に等方性であり、１０Ｖ／μｍの電界をかけた時に複屈折を生じることを特徴とする重合体／液晶複合体。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする光素子。
【請求項２４】
請求項１〜２２のいずれかに記載の重合体／液晶複合体を含むことを特徴とする液晶表示素子。
【公開番号】特開２００６−２９９０８４（Ｐ２００６−２９９０８４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２２５３２（Ｐ２００５−１２２５３２）
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２日（２００６．１１．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２０日（２００５．４．２０）
【出願人】（０００００２０７１）チッソ株式会社 (658)
【出願人】（５９６０３２１００）チッソ石油化学株式会社 (309)
【Ｆターム（参考）】
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