重合性光学活性イミド化合物及び該化合物を含有する重合性組成物
【課題】高い螺旋誘起力を有し、液晶組成物に添加することで、液晶組成物の物理的性質、光学的性質を大きく損なうことなく必要なヘリカルピッチ長を達成することができる光学活性化合物を提供すること。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物。該重合性光学活性イミド化合物としては、該一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が共に−ＣＯ−である化合物、環Ａ2及び環Ａ3が共にナフタレン環である化合物、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が全てベンゼン環である化合物、Ｍ1及びＭ2が共に水素原子である化合物、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3が、それぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6が、それぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である化合物が好ましい。
【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物。該重合性光学活性イミド化合物としては、該一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が共に−ＣＯ−である化合物、環Ａ2及び環Ａ3が共にナフタレン環である化合物、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が全てベンゼン環である化合物、Ｍ1及びＭ2が共に水素原子である化合物、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3が、それぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6が、それぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である化合物が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な重合性光学活性イミド化合物、これを用いた重合性組成物及び該重合性組成物を光硬化して得られる重合体に関し、詳しくは、光学活性部位として、環状イミド構造を有し、且つ重合性部位として（メタ）アクリロイルオキシ基を有する重合性光学活性イミド化合物、これを用いた重合性組成物及び重合体に関する。本発明の重合体は、光学偏光子、位相差板、Ｎ型Ｃプレート等の光学補償板、視覚補償フィルム、輝度向上フィルム又は反射膜等の光学異方体として有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ、ビデオカメラのモニター等の液晶表示装置は、低消費電力化、低電圧駆動化が求められている。これらの要請に対し、液晶性物質の配向性、屈折率、誘電率、磁化率等の物理的性質の異方性を利用した位相差板、偏光板、光偏光プリズム、反射板等の光学異方体を応用することで、光源の利用率を高める方法や液晶表示素子の視野角特性を向上させる方法が検討されている。
【０００３】
これらの光学異方体は、重合性部位を有する液晶化合物又は重合性部位を持つ液晶化合物を含む重合性組成物を配向させた状態で、紫外線等のエネルギー線を照射して重合させる方法によって得られる。つまり、得られる光学異方体は、分子配向性を保った状態で固定化されたものであり、高次構造的に制御された光学活性部位の効果によって、光学的異方性を示す重合体である。
【０００４】
特に、光学活性化合物を液晶組成物に添加すると、液晶分子において螺旋構造が誘起され、光学異方体の光学的性質を操作することが可能となる。この螺旋構造の周期的な長さであるヘリカルピッチ長は、化合物固有の螺旋誘起力（ヘリカルツイスティングパワー）と添加量に依存する。螺旋誘起力が小さい光学活性化合物は、誘起されるヘリカルピッチ長が長くなるため、ヘリカルピッチ長を短くしたい場合には、光学活性化合物を多量に添加する必要がある。しかし、一般に、光学活性化合物の添加量が多くなると、液晶材料としての性能が低下し、粘度の上昇、応答速度の低下、駆動電圧の上昇、液晶相発現温度範囲の縮小、等方相転移温度の低下等、種々の問題が生じる。従って、螺旋誘起力の大きな光学活性化合物が要求されている。
【０００５】
しかし、これまでに報告されている光学活性化合物（例えば、特許文献１〜特許文献７）は、満足できるものではなかった。また、特許文献８には、置換されたタルタルイミド誘導体が記載されているが、重合性基を有する化合物に関する記載はない。特許文献９には、オルガノシロキサンに重合性基を有するタルタルイミド誘導体を導入する記載があるが、上記目的に用いることができる化合物については記載されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−３０５８８８号公報
【特許文献２】特開平３−７２４４５号公報
【特許文献３】特開平４−３１７０２５号公報
【特許文献４】特表平９−５０６０８８号公報
【特許文献５】特開２００３−５５６６１号公報
【特許文献６】特開２００３−１３７８８７号公報
【特許文献７】特開２００５−２８１２２３号公報
【特許文献８】特開平２−５３７６８号公報
【特許文献９】特開平６−３４０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、高い螺旋誘起力を有し、液晶組成物に添加することで、液晶組成物の物理的性質、光学的性質を大きく損なうことなく必要なヘリカルピッチ長を達成することができる光学活性化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
【化１】
（式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4は、それぞれ独立に、ベンゼン環又はナフタレン環を表し、該ベンゼン環及びナフタレン環中の炭素原子は、窒素原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ1は、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数６〜２０のアリール基又は炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基を表し、Ｒ1中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｒ1中のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよく、Ｘ1は、直接結合、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ2及びＸ5は、それぞれ独立に、直接結合、エステル結合、エーテル結合、分岐を有していてもよく、不飽和結合を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基、又は、これらの組み合わせからなる連結基を表し、Ｘ3は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｘ4は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ6は、直接結合、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立に、分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で１〜３回中断されていてもよく、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１を表す。）
【００１０】
また、本発明は、上記重合性光学活性イミド化合物を含有し、さらに必要に応じて液晶化合物を含有する重合性組成物を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記重合性組成物を光重合させることにより作製された重合体及び該重合体を使用してなる光学フィルムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、新規化合物であり、僅かな量で液晶組成物、特にコレステリック液晶組成物の反射波長を短波長側にシフトさせることができる。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、そのメソゲン骨格を変更することにより、選択反射光の波長範囲を調節させる事が可能となる。さらに、該光学活性化合物は、キラルなドープ剤として、光学偏光子及び光学フィルムにおいて好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の重合性光学活性イミド化合物、該重合性光学活性イミド化合物を含有する本発明の重合性組成物、及び該重合性組成物を光重合させることにより作製された本発明の重合体について、その好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１４】
先ず、本発明の重合性光学活性イミド化合物について説明する。
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ1で表される炭素原子数１〜１０のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ｔ−アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、ｔ−ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔ−オクチル、２−エチルヘキシル等が挙げられ、炭素原子数６〜２０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−ビニルフェニル、３−イソプロピルフェニル等が挙げられ、炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基としては、ベンジル、フェネチル、２−フェニルプロパン−２−イル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、スチリル、シンナミル等が挙げられ、上記置換基の水素原子はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子で置換されていてもよく、上記置換基のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよい。
【００１５】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ2、Ｘ5、Ｌ1及びＬ2で表される炭素原子数１〜８のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、１，３−ブタンジイル、２−メチル−１，３−プロパンジイル、２−メチル−１，３−ブタンジイル、２，４−ペンタンジイル、１，４−ペンタンジイル、３−メチル−１，４−ブタンジイル、２−メチル−１，４−ペンタンジイル、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン等が挙げられ、これらは酸素原子で１〜３回中断されてもよい。
【００１６】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が共に−ＣＯ−である重合性光学活性イミド化合物は、製造面で有利であり、化学的及び熱的に安定性が高いため好ましく、上記一般式（Ｉ）中、環Ａ2及びＡ3が共にナフタレン環である重合性光学活性イミド化合物、又は環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が全てベンゼン環である重合性光学活性イミド化合物は、母液晶との相溶性に優れるためより好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（Ｉ）中、Ｍ1及びＭ2が、共に水素原子である重合性光学活性イミド化合物は、重合反応性や溶媒溶解性が高いため好ましく、上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3がそれぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6がそれぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である重合性光学活性イミド化合物は、製造面とコストの面で有利であるため好ましい。
【００１８】
さらに、Ｘ1及びＸ6が分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基であるものが、容易に製造可能であるためより好ましい。
【００１９】
本発明の化合物は、光学活性を有する化合物である。光学活性とは、旋光性を有することであり、直線偏光が通過する際に回転を起こさせるような化合物のことを言う。即ち、上記一般式（Ｉ）で表される本発明の化合物のうち、旋光度を測定した際に、右旋性又は左旋性を示す化合物が本発明の光学活性化合物である。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）で表される、本発明の重合性光学活性イミド化合物の具体的な構造としては、下記に示す化合物が挙げられる。但し、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。
【００２１】
【化２】
【００２２】
【化３】
【００２３】
【化４】
【００２４】
【化５】
【００２５】
【化６】
【００２６】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、その製造方法については特に限定されず、公知の反応を応用して製造することができ、例えば、下記〔化７〕に示す反応式に従い、縮合剤を用いて脱水縮合反応を行うことにより得ることができる。
【００２７】
【化７】
【００２８】
具体的には、例えば下記〔化８〕に示す反応式に従い、安息香酸誘導体とタルタルイミド誘導体を、ｐ−トルエンスルホン酸（ＴｓＣｌ）及びＮ−メチルイミダゾール（ＮＭＩ）の存在下で反応させることによって、本発明の重合性光学活性イミド化合物（II）を製造することができる。
【００２９】
【化８】
（式中、環Ａ11は上記一般式（Ｉ）に対応する置換基を有するベンゼン環又はナフタレン環を表し、Ｒ1は上記一般式（Ｉ）と同じである。）
【００３０】
上記製造法で得られる本発明の重合性光学活性イミド化合物の光学純度は、原料のタルタルイミド誘導体を得るための酒石酸の光学純度に依存する。酒石酸は容易に両鏡像体が入手可能であるため、本発明の重合性光学活性イミド化合物は高い光学純度で得ることができる。
【００３１】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、液晶材料、特にコレステリック相を示す液晶材料に配合されて、耐熱性、耐溶剤性、透明性、光学特性及び液晶配向固定化能に優れた光学異方体作製用材料として好ましく用いられる他、液晶配向膜、液晶配向制御剤、コーティング材、保護板作製材料等に用いることができる。
【００３２】
次に、本発明の重合性組成物について説明する。
本発明の重合性組成物は、本発明の重合性光学活性イミド化合物を含有するもので、さらに液晶化合物を含有するものは、光学異方体作製用材料として好ましく用いられる。尚、ここでいう液晶化合物には、従来既知の液晶化合物及び液晶類似化合物並びにそれらの混合物が含まれる。
【００３３】
本発明の重合性組成物において、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との配合割合は、特に制限されず、本発明の重合性光学活性イミド化合物の硬化が損なわれない範囲内であればよいが、両者の合計量を１００質量部としたとき、本発明の重合性光学活性イミド化合物が、１〜５０質量部、特に、１〜３０質量部となるようにすることが好ましい。本発明の重合性光学活性イミド化合物の比率が１質量部より小さいと、本発明の効果が得られない場合があり、５０質量部より大きいと、重合性組成物を硬化させる際、相分離が生じたり、重合性光学活性イミド化合物の析出と液晶分子の配向の不均一に伴う白濁が現れたりする場合がある。
【００３４】
上記液晶化合物としては、通常一般に使用される液晶化合物を使用することができ、該液晶化合物の具体例としては、特に制限するものではないが、例えば、下記〔化９〕及び〔化１０〕に示す液晶化合物等が挙げられる。尚、〔化９〕又は〔化１０〕中のＷ1は、水素原子、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルケニル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルケニルオキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキニル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキニルオキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシアルキル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルカノイルオキシ基又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシカルボニル基を表し、これらは、ハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｗ2は、シアノ基、ハロゲン原子、又はＷ1で表される基を示し、Ｗ3、Ｗ4及びＷ5は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
また、本発明の重合性組成物においては、上記液晶化合物として、重合性官能基を有する液晶化合物が好ましく使用される。該重合性官能基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基、フルオロアクリル基、クロロアクリル基、トリフルオロメチルアクリル基、オキシラン環（エポキシ）、オキセタン環、スチレン化合物（スチリル基）、ビニル基、ビニルエーテル基、ビニルケトン基、マレイミド基、フェニルマレイミド基等が好ましい。該重合性官能基を有する液晶化合物としては、通常一般に使用されるものを用いることができ、その具体例としては、特に制限するものではないが、特開２００５−１５４７３号公報の段落[０１７２]〜[０３１４]に挙げられる化合物、及び下記〔化１１〕〜〔化２２〕に示す化合物が挙げられる。
【００３８】
【化１１】
【００３９】
【化１２】
【００４０】
【化１３】
【００４１】
【化１４】
【００４２】
【化１５】
【００４３】
【化１６】
【００４４】
【化１７】
【００４５】
【化１８】
【００４６】
【化１９】
【００４７】
【化２０】
【００４８】
【化２１】
【００４９】
【化２２】
【００５０】
本発明の重合性組成物は、必要に応じて用いられる他の単量体（エチレン性不飽和結合を有する化合物）及びラジカル重合開始剤と共に、溶剤に溶解して溶液にすることができる。
【００５１】
上記他の単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、第二ブチル（メタ）アクリレート、第三ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、アリルオキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、１−フェニルエチル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、フルフリル（メタ）アクリレート、ジフェニルメチル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、ペンタクロルフェニル（メタ）アクリレート、２−クロルエチル（メタ）アクリレート、メチル−α−クロル（メタ）アクリレート、フェニル−α−ブロモ（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【００５２】
本発明の重合性組成物を用いて作製される重合体の耐熱性及び光学特性を確保するために、他の単量体の含有量は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、特に３０質量部以下が好ましい。
【００５３】
上記ラジカル重合開始剤としては、従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ベンゾインブチルエーテル等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のベンジルケタール類；１−ヒドロキシ−１−ベンゾイルシクロヘキサン、２−ヒドロキシ−２−ベンゾイルプロパン、２−ヒドロキシ−２−（４'−イソプロピル）ベンゾイルプロパン等のα−ヒドロキシアセトフェノン類；４−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、４−フェノキシベンゾイルジクロロメタン等のクロロアセトフェノン類；１−ベンジル−１−ジメチルアミノ−１−（４'−モルホリノベンゾイル）プロパン、２−モルホリル−２−（４'−メチルメルカプト）ベンゾイルプロパン、９−ｎ−ブチル−３，６−ビス（２'−モルホリノイソブチロイル）カルバゾール、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルホリノプロパン−１−オン等のα−アミノアセトフェノン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類；ベンジル、ベンゾイル蟻酸メチル等のα−ジカルボニル類；ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ナフチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン類；特開２０００−８００６８号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、特開２００５−９７１４１号公報、特表２００６−５１６２４６号公報、特許第３８６０１７０号公報、特許第３７９８００８号公報、ＷＯ２００６／０１８９７３号公報に記載の化合物等のα−アシルオキシムエステル類；過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、エチルアントラキノン、１，７−ビス（９'−アクリジニル）ヘプタン、チオキサントン、１−クロル−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルスルフィド、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、チオキサントン／アミン等が挙げられる。これらの中でも、下記一般式（ａ）又は（ｃ）で表される化合物が好ましい。
【００５４】
【化２３】
（式中、Ｒ71、Ｒ72及びＲ73は、それぞれ独立に、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＲ、ＳＲ、ＣＯＮＲＲ’又はＣＮを表し、Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は複素環基を表し、これらはハロゲン原子及び／又は複素環基で置換されていてもよく、これらのうちアルキル基及びアリールアルキル基のアルキレン部分は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合により中断されていてもよく、また、Ｒ及びＲ’は一緒になって環を形成していてもよく、Ｒ74は、ハロゲン原子又はアルキル基を表し、Ｒ75は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又は下記一般式（ｂ）で表される置換基を表し、ｇは０〜４の整数であり、ｇが２以上の時、複数のＲ74は異なる基でもよい。）
【００５５】
【化２４】
（式中、環Ｍはシクロアルカン環、芳香環又は複素環を表し、Ｒ76はハロゲン原子又はアルキル基を表し、Ｙ71は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表し、Ｚ71は炭素原子数１〜５のアルキレン基を表し、ｈは０〜４の整数であり、ｈが２以上の時、複数のＸ73は異なる基でもよい。）
【００５６】
【化２５】
（式中、Ｒ51及びＲ52は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＣＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13又はＣＮを表し、Ｒ11、Ｒ12及びＲ13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数６〜３０のアリール基、炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び複素環基の水素原子は更にＯＲ21、ＣＯＲ21、ＳＲ21、ＮＲ22Ｒ23、ＣＯＮＲ22Ｒ23、−ＮＲ22−ＯＲ23、−ＮＣＯＲ22−ＯＣＯＲ23、−Ｃ（＝Ｎ−ＯＲ21）−Ｒ22、−Ｃ（＝Ｎ−ＯＣＯＲ21）−Ｒ22、ＣＮ、ハロゲン原子、−ＣＲ21＝ＣＲ22Ｒ23、−ＣＯ−ＣＲ21＝ＣＲ22Ｒ23、カルボキシル基、エポキシ基で置換されていてもよく、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数６〜３０のアリール基、炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、上記Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23で表される置換基のアルキレン部分のメチレン基は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合又はウレタン結合により１〜５回中断されていてもよく、上記置換基のアルキル部分は分岐側鎖があってもよく、環状アルキルであってもよく、上記置換基のアルキル末端は不飽和結合であってもよく、また、Ｒ12とＲ13及びＲ22とＲ23は、それぞれ一緒になって環を形成していてもよい。Ｒ53及びＲ54は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13、ＮＲ12ＣＯＲ11、ＯＣＯＲ11、ＣＯＯＲ11、ＳＣＯＲ11、ＯＣＳＲ11、ＣＯＳＲ11、ＣＳＯＲ11、ＣＮ、ハロゲン原子又は水酸基を表し、ａ及びｂは、それぞれ独立に、０〜４である。Ｘ51は、直接結合又はＣＯを表し、Ｘ52は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ＣＲ31Ｒ32、ＣＯ、ＮＲ33又はＰＲ34を表し、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33及びＲ34は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＣＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13又はＣＮを表し、Ｒ53は、−Ｘ2−を介して隣接するベンゼン環の炭素原子の１つと結合して環構造を形成していてもよく、あるいはＲ53とＲ54が一緒になって環を形成していてもよく、Ｒ31、Ｒ33及びＲ34は、それぞれ独立に、隣接するどちらかのベンゼン環と一緒になって環を形成していてもよい。）
【００５７】
また、上記ラジカル重合開始剤と増感剤との組合せも好ましく使用することができる。かかる増感剤としては、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、ルプレン等が挙げられる。上記ラジカル重合開始剤及び／又は上記増感剤を添加する場合、それらの添加量は、それぞれ、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０．１〜３質量部の範囲内がより好ましい。
【００５８】
上記溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチレン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。溶剤は単一化合物であってもよいし、又は混合物であってもよい。これらの溶剤の中でも、沸点が６０〜２５０℃のものが好ましく、６０〜１８０℃のものが特に好ましい。６０℃より低いと塗布工程で溶媒が揮発して膜の厚さにムラが生じやすく、２５０℃より高いと脱溶媒工程で減圧しても溶媒が残留したり、高温での処理による熱重合を誘起したりして配向性が低下する場合がある。
【００５９】
また、本発明の重合性組成物には、選択反射波長及び液晶との相溶性等を調節することを目的として、他の光学活性化合物を添加することができる。かかる他の光学活性化合物を添加する場合、その添加量は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内が好ましく、１〜５０質量部の範囲内がより好ましい。かかる光学活性化合物としては、例えば下記〔化２６〕に示される化合物を挙げることができる。
【００６０】
【化２６】
【００６１】
また、本発明の重合性組成物には、空気界面側に分布する排除体積効果を有する界面活性剤をさらに含有させることができる。該界面活性剤としては、重合性組成物を支持基板等に塗布することを容易にしたり、液晶相の配向を制御したりする等の効果を与えるものが好ましい。かかる界面活性剤としては、４級アンモニウム塩、アルキルアミンオキサイド、ポリアミン誘導体、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、ポリエチレングリコール及びそのエステル、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸アミン類、アルキル置換芳香族スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸塩、ペルフルオロアルキルカルボン酸塩、ペルフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等が挙げられる。界面活性剤の好ましい使用量は、界面活性剤の種類、組成物の成分比等に依存するが、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、０．０１〜５質量部の範囲であることが好ましく、０．０５〜１質量部の範囲内がより好ましい。
【００６２】
また、本発明の重合性組成物には、必要に応じて添加物をさらに含有させてもよい。重合性組成物の特性を調製するための添加物としては、例えば、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、無機物及び有機物等の微粒子化物、並びにポリマー等の機能性化合物等が挙げられる。
【００６３】
上記保存安定剤は、重合性組成物の保存安定性を向上させる効果を付与することができる。使用できる安定剤としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、２−ナフチルアミン類、２−ヒドロキシナフタレン類等が挙げられる。これらを添加する場合は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、１質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下が特に好ましい。
【００６４】
上記酸化防止剤としては、特に制限なく公知の化合物を使用することができ、ヒドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、トリフェニルホスファイト、トリアルキルホスファイト等を用いることができる。
【００６５】
上記紫外線吸収剤としては、特に制限なく公知の化合物を使用することができ、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物又はニッケル錯塩系化合物によって紫外線吸収能をもたせたものを用いることが出来る。
【００６６】
上記微粒子化物は、光学（屈折率）異方性（Δｎ）を調整したり、重合体の強度を上げたりするために用いることができる。上記微粒子化物の材質としては、無機物、有機物、金属等が挙げられる。凝集防止のため、上記微粒子化物としては、０．００１〜０．１μｍの粒子径のものが好ましく、０．００１〜０．０５μｍの粒子径のものがさらに好ましい。また、粒子径の分布はシャープであるものが好ましい。上記微粒子化物は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲内で使用することが好ましい。
【００６７】
上記無機物としては、セラミックス、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライト、フッ素バーミキュライト、フッ素ヘクトライト、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、カオリナイト、フライポンタイト、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＣｅＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2、ＳｉＯ2、ＳｒＣＯ3、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｇａ（ＯＨ）3、Ａｌ（ＯＨ）3、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｚｒ（ＯＨ）4等が挙げられる。また、炭酸カルシウムの針状結晶等の微粒子は光学異方性を有し、このような微粒子によって重合体の光学異方性を調節できる。
上記有機物としては、カーボンナノチューブ、フラーレン、デンドリマー、ポリビニルアルコール、ポリメタクリレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００６８】
上記ポリマーは、重合体の電気特性や配向性を制御することができる。上記ポリマーとしては、上記溶剤に可溶性の高分子化合物を好ましく使用することができる。かかる高分子化合物としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエポキサイド、ポリエステル、ポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００６９】
次に、本発明の重合体について説明する。
本発明の重合体は、例えば、上記重合性組成物を溶剤に溶解して溶液とした後、支持基板に塗布して、重合性組成物中の液晶分子を配向させた状態で脱溶媒し、次いでエネルギー線を照射して重合することにより得ることができる。
【００７０】
上記重合体を得るための光学活性モノマーとしては、らせん誘起力が大きく、添加量が少なくても効果を発揮することや、他の液晶化合物及び有機溶媒への溶解性に優れ、塗布性に優れ、電磁波照射で重合が可能であり、可視光に吸収を持たず着色がないことが望ましい。また、上記重合体は、透明性、機械的強度、耐熱・耐薬品性等に優れることが必要である。特に本発明の重合体を光学フィルム等の光補償材料として用いる場合には、選択反射波長を有することや、配向が均質であること、傾斜角により特定のリターデーション変化を示すこと等が、要求される特性として挙げられる。さらに、カットフィルターとして用いる場合は、特定の波長の光を透過させない性能を有することが必要である。しかし、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いた重合体は、後述する実施例において更に詳述するように、膜の全面にわたって配向が均一であり、選択反射を有する。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、らせん誘起力が大きく、僅かな量で液晶組成物、特にコレステリック液晶組成物の選択波長を短波長側にシフトさせることができる。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、そのメソゲン骨格を変更することにより、選択反射光の波長範囲を調節させることができる。さらに、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、両鏡像体が入手容易であるため、それぞれの両鏡像体からなる重合体を作製することで、特定の波長の光を透過させない重合体を得ることができ、カットフィルターとして用いることができる。
【００７１】
上記支持基板としては、特に限定されないが、好ましい例としては、ガラス板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板、ポリイミド板、ポリアミド板、ポリメタクリル酸メチル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニル板、ポリテトラフルオロエチレン板、セルロース板、シリコン板、反射板、シクロオレフィンポリマー及び方解石板が挙げられる。このような支持基板上に、後述のようにポリイミド系配向膜又はポリビニルアルコール系配向膜を施したものが特に好ましく使用することができる。
【００７２】
上記支持基板に本発明の重合性組成物の溶液を塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、該方法としては、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法及び流延成膜法等が挙げられる。尚、本発明の重合体の膜厚は、用途等に応じて適宜選択されるが、好ましくは０．００１〜３０μｍ、より好ましくは０．００１〜１０μｍ、特に好ましくは０．００５〜８μｍの範囲から選択される。
【００７３】
本発明の重合性組成物中の液晶分子を配向させる方法としては、例えば、支持基板上に事前に配向処理を施す方法が挙げられる。配向処理を施す好ましい方法としては、各種ポリイミド系配向膜又はポリビニルアルコール系配向膜からなる液晶配向層を支持基板上に設け、ラビング等の処理を行う方法が挙げられる。また、支持基板上の重合性組成物に磁場や電場等を印加する方法等も挙げられる。
【００７４】
本発明の重合性組成物を重合させる方法は、光、電磁波又は熱を用いる公知の方法を適用できる。光又は電磁波による重合反応としては、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合、リビング重合等が挙げられる。これらの重合反応によれば、重合性組成物が液晶相を示す条件下で、重合を行なわせることが容易だからである。また、磁場や電場を印加しながら架橋させることも好ましい。支持基板上に形成した液晶（共）重合体は、そのまま使用しても良いが、必要に応じて、支持基板から剥離したり、他の支持基板に転写したりして使用してもよい。
【００７５】
上記光の好ましい種類は、紫外線、可視光線、赤外線等である。電子線、Ｘ線等の電磁波を用いてもよい。通常は、紫外線又は可視光線が好ましい。好ましい波長の範囲は１５０〜５００ｎｍである。さらに好ましい範囲は２５０〜４５０ｎｍであり、最も好ましい範囲は３００〜４００ｎｍである。光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、又はショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が挙げられるが、超高圧水銀ランプを使用することが好ましい。光源からの光はそのまま重合性組成物に照射してもよく、フィルターによって選択した特定の波長（又は特定の波長領域）を重合性組成物に照射してもよい。好ましい照射エネルギー密度は、２〜５０００ｍＪ／ｃｍ2であり、さらに好ましい範囲は１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2であり、特に好ましい範囲は１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2である。好ましい照度は０．１〜５０００ｍＷ/ｃｍ2であり、さらに好ましい照度は１〜２０００ｍＷ/ｃｍ2である。光を照射するときの温度は、重合性組成物が液晶相を有するように設定できるが、好ましい照射温度は１００℃以下である。１００℃以上の温度では熱による重合が起こりうるので、良好な配向が得られないときがある。
【００７６】
本発明の重合体は、例えば、位相差板（１／２波長板、１／４波長板、ネガティブＣプレート等）、偏光素子、二色性偏光板、反射防止膜、選択反射膜、視野角補償膜、輝度向上フィルム等の光学フィルム等に用いることができる。また、液晶配向膜等の配向制御材、液晶レンズ、マイクロレンズ等の光学レンズ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）ディスプレイ、電子ペーパー、カラーフィルター、波長カットフィルター、ホログラフ素子、非線形光学素子、光学記憶素子、偽造防止剤等の情報記録材料や、その他用途として、接着剤、化粧品、装飾品等にも利用することが可能である。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７８】
下記実施例１−１〜１−５は、本発明の重合性光学活性イミド化合物である化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の製造例を示し、実施例２−１〜２−５は、本発明の重合性組成物及び重合体の作製例を示し、評価例１〜３は、選択反射測定、配向性の確認及びリターデーションの測定による本発明の重合体の評価例を示す。
【００７９】
［実施例１−１］化合物Ｎｏ．１の製造
【００８０】
【化２７】
【００８１】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド１．９４ｇ（１０．２ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１５ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、２−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ナフタレン−６−カルボン酸２．９１ｇ（８．５０ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．０９ｇ（２５．５ｍｍｏｌ）のアセトニトリル１５ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−ベンジル−Ｌ−タルタルイミド０．９４ｇ（４．２５ｍｍｏｌ）とアセトニトリル１０ｍＬ及びテトラヒドロフラン１５ｍＬの混合溶液を加えた。氷冷下３０分撹拌し、室温で１．８時間撹拌した。反応液に濃塩酸２．６２ｇを加え、減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／１（ｖ／ｖ）（一回目）→１／３（ｖ／ｖ）（二回目））による精製を２回実施し、無色油状物３．１５ｇ（収率８５．１％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．１であると同定された。
【００８２】
［実施例１−２］化合物Ｎｏ．２の製造
【００８３】
【化２８】
【００８４】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド２．２９ｇ（１２．０ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１４ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、２−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ナフタレン−６−カルボン酸３．４２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．４６ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）のアセトニトリル３０ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミド０．８７ｇ（５．００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を加えた。氷冷下２．５時間撹拌し、減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／３（ｖ／ｖ））で精製し、無色油状物３．０６ｇ（収率７４．４％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．２であると同定された。
【００８５】
［実施例１−３］化合物Ｎｏ．３の製造
【００８６】
【化２９】
【００８７】
（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミドを（＋）−Ｎ−メチル−Ｌ−タルタルイミド０．７３ｇ（５．００ｍｍｏｌ）に代えた他は実施例１−２と同様にして、無色油状物３．３２ｇ（収率８３．６％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．３であると同定された。
【００８８】
［実施例１−４］化合物Ｎｏ．４の製造
【００８９】
【化３０】
【００９０】
（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミドを（−）−Ｎ−メチル−Ｄ−タルタルイミド０．７３ｇ（５．００ｍｍｏｌ）に代えた他は実施例１−２と同様にして、無色油状物３．６３ｇ（収率９１．４％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．４であると同定された。
【００９１】
［実施例１−５］化合物Ｎｏ．５の製造
【００９２】
【化３１】
【００９３】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド２．３１ｇ（１２．１ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１４ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、４−〔４−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ〕安息香酸２．９５ｇ（１０．１ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．４８ｇ（３０．２ｍｍｏｌ）のアセトニトリル３１ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−メチル−Ｌ−タルタルイミド１．９４ｇ（５．０４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を加えた。氷冷下１時間撹拌し、室温で１６時間撹拌した。反応液を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／３（ｖ／ｖ）（一回目）→１／１０（ｖ／ｖ）（二回目））による精製を二回実施し、無色固体０．９８ｇ（収率２０．８％、融点１１２．６℃）を得た。得られた無色固体について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．５であると同定された。
【００９４】
各化合物の分析結果を下記〔表１〕及び〔表２〕に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
［実施例２−１〜２−５及び比較例１］重合性組成物及び重合体の作成
下記の手順（（１）重合性組成物溶液の調製、（２）基板への塗布・硬化）に従って重合体を作製した。
【００９８】
（１）重合性組成物溶液の調製
先ず、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の通り、重合性組成物をそれぞれ調製した。
（ｉ）下記液晶化合物Ｎｏ．１に対して、上記化合物Ｎｏ．１を下記〔表３〕に記載の割合でそれぞれ配合した。
（ｉｉ）下記液晶化合物Ｎｏ．１に対して、上記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５及び下記比較化合物Ｎｏ．１をそれぞれ１０％配合した。
次に、調製した各重合性組成物０．５ｇを、２−ブタノン１．０ｇ（界面活性剤としてＫＨ−４０（ＡＧＣセイミケミカル（株）製）を３７５ｐｐｍ含有）に添加して温湯で完全に溶解した後、ラジカル重合開始剤としてＮ−１９１９（（株）ＡＤＥＫＡ製）０．０１５ｇを加えて完全に溶解した。次いで、０．４５μｍフィルターでろ過処理を実施することによって重合性組成物溶液をそれぞれ調製した。
【００９９】
【化３２】
【０１００】
【化３３】
【０１０１】
（２）基板への塗布・硬化
上記（１）で調製した各重合性組成物溶液を、ポリイミドを塗布しラビングを施したガラス基板上にスピンコーター（２０００ｒｐｍ、１０秒）で塗布した。塗工後、ホットプレートを用いて１００℃で３分間乾燥した後に、室温下で１分間冷却し、次いで高圧水銀灯を使用し、３００ｍＪ／ｃｍ2に相当する光を照射し、塗工膜を硬化させ、実施例２−１〜２−５及び比較例１の重合体をそれぞれ得た。
【０１０２】
［評価例１］、
上記実施例２で得られた重合体のうち、（ｉ）の配合のものについて、以下の方法により、選択反射を評価した。これらの評価結果を下記〔表３〕に示す。
【０１０３】
＜選択反射の評価方法＞
５°正反射付属装置を取り付けた分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製；Ｕ−３０１０形）を使用して、２５℃、波長８００〜４００ｎｍの範囲で反射率測定を実施し、選択反射中心波長（λ）を測定し、選択反射を評価した。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
上記〔表３〕より、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、配合量を変化させることにより選択反射波長を変化させることができることが確認できた。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、各種フィルターやＣプレート用途において有用であることが明らかである。
【０１０６】
［評価例２及び比較評価例１］
上記実施例２及び比較例１で得られた重合体のうち、(ii)の配合のものについて、上述の方法により選択反射を評価するとともに、以下の方法により、配向の均質性を評価した。これらの評価結果を下記〔表４〕に示す。
【０１０７】
＜配向の均質性の評価方法＞
得られた重合体の均質性を偏光顕微鏡（（株）ニコン製；ＯＰＴＩＰＨＯＴ２−ＰＯＬ）を用いて評価した。即ち、クロスニコル下で重合体試料を設置したステージを回転させることによって、重合体の配向状態を目視で観察し、配向の均質性を評価した。尚、評価の基準は、選択反射が一様で、配向欠陥が確認されなければ○、結晶化や配向ムラが確認された場合は×とした。
【０１０８】
【表４】
【０１０９】
上記〔表４〕より、本発明以外の重合性光学活性化合物を用いて作製した重合体は、重合性光学活性化合物の析出と液晶分子の配向の不均一に伴う白濁が確認され、選択反射が認められなかった。これに対して、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いて作製した重合体は、膜の全面にわたって配向が均一であり、選択反射が確認できた。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物が有用であることが明らかである。
【０１１０】
［評価例３］
上記実施例２において、（ｉｉ）の配合から得られた重合体のうち、化合物Ｎｏ．３を配合して得られた重合体と、化合物Ｎｏ．４を配合して得られた重合体とを張り合わせ、この貼り合わせた重合体について、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光（株）製；Ｖ−５７０）を用いて紫外可視吸収スペクトル測定を行った。その結果、７４６ｎｍの波長に透過率１５．６％の極小値を持つスペクトルが測定された。このことより、本発明の重合体のなかでも、両鏡像体の重合体を重ねて使用することにより特定の波長を透過させないカットフィルターとしての用途に用いることができることが確認された。
【０１１１】
［評価例４］
上記実施例２において、（ｉ）の配合から得られた重合体のうち、化合物Ｎｏ．１を１５質量％配合して得られた重合体、さらに別途化合物Ｎｏ．１を１７質量％配合して得られた重合体について、以下の方法により、リターデーションを評価した。これらの評価結果を下記〔表５〕に示す。
【０１１２】
＜リターデーションの評価方法＞
偏光顕微鏡（（株）ニコン製：ＯＰＴＩＰＨＯＴ２−ＰＯＬ）を用いて、波長５４６ｎｍの単色光でセナルモン法により、リターデーション測定を行った。この際、傾斜角度を変えられる台座に基板を設置し、角度を変えて測定することで、各傾斜角度におけるリターデーションを測定した。
【０１１３】
【表５】
【０１１４】
上記〔表５〕より、本発明の重合性光学活性イミド化合物によれば、目的とするらせんピッチを持つ液晶組成物が得られることがわかる。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いた重合体は、ネガティブＣプレート等の液晶ディスプレイ用光位相差補償材料として有用であることが明らかである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な重合性光学活性イミド化合物、これを用いた重合性組成物及び該重合性組成物を光硬化して得られる重合体に関し、詳しくは、光学活性部位として、環状イミド構造を有し、且つ重合性部位として（メタ）アクリロイルオキシ基を有する重合性光学活性イミド化合物、これを用いた重合性組成物及び重合体に関する。本発明の重合体は、光学偏光子、位相差板、Ｎ型Ｃプレート等の光学補償板、視覚補償フィルム、輝度向上フィルム又は反射膜等の光学異方体として有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビ、ビデオカメラのモニター等の液晶表示装置は、低消費電力化、低電圧駆動化が求められている。これらの要請に対し、液晶性物質の配向性、屈折率、誘電率、磁化率等の物理的性質の異方性を利用した位相差板、偏光板、光偏光プリズム、反射板等の光学異方体を応用することで、光源の利用率を高める方法や液晶表示素子の視野角特性を向上させる方法が検討されている。
【０００３】
これらの光学異方体は、重合性部位を有する液晶化合物又は重合性部位を持つ液晶化合物を含む重合性組成物を配向させた状態で、紫外線等のエネルギー線を照射して重合させる方法によって得られる。つまり、得られる光学異方体は、分子配向性を保った状態で固定化されたものであり、高次構造的に制御された光学活性部位の効果によって、光学的異方性を示す重合体である。
【０００４】
特に、光学活性化合物を液晶組成物に添加すると、液晶分子において螺旋構造が誘起され、光学異方体の光学的性質を操作することが可能となる。この螺旋構造の周期的な長さであるヘリカルピッチ長は、化合物固有の螺旋誘起力（ヘリカルツイスティングパワー）と添加量に依存する。螺旋誘起力が小さい光学活性化合物は、誘起されるヘリカルピッチ長が長くなるため、ヘリカルピッチ長を短くしたい場合には、光学活性化合物を多量に添加する必要がある。しかし、一般に、光学活性化合物の添加量が多くなると、液晶材料としての性能が低下し、粘度の上昇、応答速度の低下、駆動電圧の上昇、液晶相発現温度範囲の縮小、等方相転移温度の低下等、種々の問題が生じる。従って、螺旋誘起力の大きな光学活性化合物が要求されている。
【０００５】
しかし、これまでに報告されている光学活性化合物（例えば、特許文献１〜特許文献７）は、満足できるものではなかった。また、特許文献８には、置換されたタルタルイミド誘導体が記載されているが、重合性基を有する化合物に関する記載はない。特許文献９には、オルガノシロキサンに重合性基を有するタルタルイミド誘導体を導入する記載があるが、上記目的に用いることができる化合物については記載されていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−３０５８８８号公報
【特許文献２】特開平３−７２４４５号公報
【特許文献３】特開平４−３１７０２５号公報
【特許文献４】特表平９−５０６０８８号公報
【特許文献５】特開２００３−５５６６１号公報
【特許文献６】特開２００３−１３７８８７号公報
【特許文献７】特開２００５−２８１２２３号公報
【特許文献８】特開平２−５３７６８号公報
【特許文献９】特開平６−３４０６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の目的は、高い螺旋誘起力を有し、液晶組成物に添加することで、液晶組成物の物理的性質、光学的性質を大きく損なうことなく必要なヘリカルピッチ長を達成することができる光学活性化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
【化１】
（式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4は、それぞれ独立に、ベンゼン環又はナフタレン環を表し、該ベンゼン環及びナフタレン環中の炭素原子は、窒素原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ1は、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数６〜２０のアリール基又は炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基を表し、Ｒ1中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｒ1中のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよく、Ｘ1は、直接結合、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ2及びＸ5は、それぞれ独立に、直接結合、エステル結合、エーテル結合、分岐を有していてもよく、不飽和結合を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基、又は、これらの組み合わせからなる連結基を表し、Ｘ3は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｘ4は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ6は、直接結合、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立に、分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で１〜３回中断されていてもよく、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１を表す。）
【００１０】
また、本発明は、上記重合性光学活性イミド化合物を含有し、さらに必要に応じて液晶化合物を含有する重合性組成物を提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記重合性組成物を光重合させることにより作製された重合体及び該重合体を使用してなる光学フィルムを提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、新規化合物であり、僅かな量で液晶組成物、特にコレステリック液晶組成物の反射波長を短波長側にシフトさせることができる。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、そのメソゲン骨格を変更することにより、選択反射光の波長範囲を調節させる事が可能となる。さらに、該光学活性化合物は、キラルなドープ剤として、光学偏光子及び光学フィルムにおいて好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の重合性光学活性イミド化合物、該重合性光学活性イミド化合物を含有する本発明の重合性組成物、及び該重合性組成物を光重合させることにより作製された本発明の重合体について、その好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。
【００１４】
先ず、本発明の重合性光学活性イミド化合物について説明する。
上記一般式（Ｉ）中、Ｒ1で表される炭素原子数１〜１０のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、ｔ−アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、ｔ−ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、ｔ−オクチル、２−エチルヘキシル等が挙げられ、炭素原子数６〜２０のアリール基としては、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−ビニルフェニル、３−イソプロピルフェニル等が挙げられ、炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基としては、ベンジル、フェネチル、２−フェニルプロパン−２−イル、ジフェニルメチル、トリフェニルメチル、スチリル、シンナミル等が挙げられ、上記置換基の水素原子はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子で置換されていてもよく、上記置換基のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよい。
【００１５】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ2、Ｘ5、Ｌ1及びＬ2で表される炭素原子数１〜８のアルキレン基としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、１，３−ブタンジイル、２−メチル−１，３−プロパンジイル、２−メチル−１，３−ブタンジイル、２，４−ペンタンジイル、１，４−ペンタンジイル、３−メチル−１，４−ブタンジイル、２−メチル−１，４−ペンタンジイル、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン等が挙げられ、これらは酸素原子で１〜３回中断されてもよい。
【００１６】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が共に−ＣＯ−である重合性光学活性イミド化合物は、製造面で有利であり、化学的及び熱的に安定性が高いため好ましく、上記一般式（Ｉ）中、環Ａ2及びＡ3が共にナフタレン環である重合性光学活性イミド化合物、又は環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が全てベンゼン環である重合性光学活性イミド化合物は、母液晶との相溶性に優れるためより好ましい。
【００１７】
また、上記一般式（Ｉ）中、Ｍ1及びＭ2が、共に水素原子である重合性光学活性イミド化合物は、重合反応性や溶媒溶解性が高いため好ましく、上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3がそれぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6がそれぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である重合性光学活性イミド化合物は、製造面とコストの面で有利であるため好ましい。
【００１８】
さらに、Ｘ1及びＸ6が分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基であるものが、容易に製造可能であるためより好ましい。
【００１９】
本発明の化合物は、光学活性を有する化合物である。光学活性とは、旋光性を有することであり、直線偏光が通過する際に回転を起こさせるような化合物のことを言う。即ち、上記一般式（Ｉ）で表される本発明の化合物のうち、旋光度を測定した際に、右旋性又は左旋性を示す化合物が本発明の光学活性化合物である。
【００２０】
上記一般式（Ｉ）で表される、本発明の重合性光学活性イミド化合物の具体的な構造としては、下記に示す化合物が挙げられる。但し、本発明は以下の化合物により制限を受けるものではない。
【００２１】
【化２】
【００２２】
【化３】
【００２３】
【化４】
【００２４】
【化５】
【００２５】
【化６】
【００２６】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、その製造方法については特に限定されず、公知の反応を応用して製造することができ、例えば、下記〔化７〕に示す反応式に従い、縮合剤を用いて脱水縮合反応を行うことにより得ることができる。
【００２７】
【化７】
【００２８】
具体的には、例えば下記〔化８〕に示す反応式に従い、安息香酸誘導体とタルタルイミド誘導体を、ｐ−トルエンスルホン酸（ＴｓＣｌ）及びＮ−メチルイミダゾール（ＮＭＩ）の存在下で反応させることによって、本発明の重合性光学活性イミド化合物（II）を製造することができる。
【００２９】
【化８】
（式中、環Ａ11は上記一般式（Ｉ）に対応する置換基を有するベンゼン環又はナフタレン環を表し、Ｒ1は上記一般式（Ｉ）と同じである。）
【００３０】
上記製造法で得られる本発明の重合性光学活性イミド化合物の光学純度は、原料のタルタルイミド誘導体を得るための酒石酸の光学純度に依存する。酒石酸は容易に両鏡像体が入手可能であるため、本発明の重合性光学活性イミド化合物は高い光学純度で得ることができる。
【００３１】
本発明の重合性光学活性イミド化合物は、液晶材料、特にコレステリック相を示す液晶材料に配合されて、耐熱性、耐溶剤性、透明性、光学特性及び液晶配向固定化能に優れた光学異方体作製用材料として好ましく用いられる他、液晶配向膜、液晶配向制御剤、コーティング材、保護板作製材料等に用いることができる。
【００３２】
次に、本発明の重合性組成物について説明する。
本発明の重合性組成物は、本発明の重合性光学活性イミド化合物を含有するもので、さらに液晶化合物を含有するものは、光学異方体作製用材料として好ましく用いられる。尚、ここでいう液晶化合物には、従来既知の液晶化合物及び液晶類似化合物並びにそれらの混合物が含まれる。
【００３３】
本発明の重合性組成物において、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との配合割合は、特に制限されず、本発明の重合性光学活性イミド化合物の硬化が損なわれない範囲内であればよいが、両者の合計量を１００質量部としたとき、本発明の重合性光学活性イミド化合物が、１〜５０質量部、特に、１〜３０質量部となるようにすることが好ましい。本発明の重合性光学活性イミド化合物の比率が１質量部より小さいと、本発明の効果が得られない場合があり、５０質量部より大きいと、重合性組成物を硬化させる際、相分離が生じたり、重合性光学活性イミド化合物の析出と液晶分子の配向の不均一に伴う白濁が現れたりする場合がある。
【００３４】
上記液晶化合物としては、通常一般に使用される液晶化合物を使用することができ、該液晶化合物の具体例としては、特に制限するものではないが、例えば、下記〔化９〕及び〔化１０〕に示す液晶化合物等が挙げられる。尚、〔化９〕又は〔化１０〕中のＷ1は、水素原子、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルケニル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルケニルオキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキニル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルキニルオキシ基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシアルキル基、分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルカノイルオキシ基又は分岐を有してもよい炭素原子数１〜８のアルコキシカルボニル基を表し、これらは、ハロゲン原子、シアノ基等で置換されていてもよく、Ｗ2は、シアノ基、ハロゲン原子、又はＷ1で表される基を示し、Ｗ3、Ｗ4及びＷ5は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又はシアノ基を表す。
【００３５】
【化９】
【００３６】
【化１０】
【００３７】
また、本発明の重合性組成物においては、上記液晶化合物として、重合性官能基を有する液晶化合物が好ましく使用される。該重合性官能基としては、（メタ）アクリロイルオキシ基、フルオロアクリル基、クロロアクリル基、トリフルオロメチルアクリル基、オキシラン環（エポキシ）、オキセタン環、スチレン化合物（スチリル基）、ビニル基、ビニルエーテル基、ビニルケトン基、マレイミド基、フェニルマレイミド基等が好ましい。該重合性官能基を有する液晶化合物としては、通常一般に使用されるものを用いることができ、その具体例としては、特に制限するものではないが、特開２００５−１５４７３号公報の段落[０１７２]〜[０３１４]に挙げられる化合物、及び下記〔化１１〕〜〔化２２〕に示す化合物が挙げられる。
【００３８】
【化１１】
【００３９】
【化１２】
【００４０】
【化１３】
【００４１】
【化１４】
【００４２】
【化１５】
【００４３】
【化１６】
【００４４】
【化１７】
【００４５】
【化１８】
【００４６】
【化１９】
【００４７】
【化２０】
【００４８】
【化２１】
【００４９】
【化２２】
【００５０】
本発明の重合性組成物は、必要に応じて用いられる他の単量体（エチレン性不飽和結合を有する化合物）及びラジカル重合開始剤と共に、溶剤に溶解して溶液にすることができる。
【００５１】
上記他の単量体としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、第二ブチル（メタ）アクリレート、第三ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、アリルオキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、１−フェニルエチル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、フルフリル（メタ）アクリレート、ジフェニルメチル（メタ）アクリレート、ナフチル（メタ）アクリレート、ペンタクロルフェニル（メタ）アクリレート、２−クロルエチル（メタ）アクリレート、メチル−α−クロル（メタ）アクリレート、フェニル−α−ブロモ（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１,４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１,６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル、ジアセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。
【００５２】
本発明の重合性組成物を用いて作製される重合体の耐熱性及び光学特性を確保するために、他の単量体の含有量は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、特に３０質量部以下が好ましい。
【００５３】
上記ラジカル重合開始剤としては、従来既知の化合物を用いることが可能であり、例えば、ベンゾインブチルエーテル等のベンゾインエーテル類；ベンジルジメチルケタール等のベンジルケタール類；１−ヒドロキシ−１−ベンゾイルシクロヘキサン、２−ヒドロキシ−２−ベンゾイルプロパン、２−ヒドロキシ−２−（４'−イソプロピル）ベンゾイルプロパン等のα−ヒドロキシアセトフェノン類；４−ブチルベンゾイルトリクロロメタン、４−フェノキシベンゾイルジクロロメタン等のクロロアセトフェノン類；１−ベンジル−１−ジメチルアミノ−１−（４'−モルホリノベンゾイル）プロパン、２−モルホリル−２−（４'−メチルメルカプト）ベンゾイルプロパン、９−ｎ−ブチル−３，６−ビス（２'−モルホリノイソブチロイル）カルバゾール、２−メチル−１−[４−（メチルチオ）フェニル]−２−モルホリノプロパン−１−オン等のα−アミノアセトフェノン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド類；ベンジル、ベンゾイル蟻酸メチル等のα−ジカルボニル類；ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ナフチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−ｓ−トリアジン等のトリアジン類；特開２０００−８００６８号公報、特開２００１−２３３８４２号公報、特開２００５−９７１４１号公報、特表２００６−５１６２４６号公報、特許第３８６０１７０号公報、特許第３７９８００８号公報、ＷＯ２００６／０１８９７３号公報に記載の化合物等のα−アシルオキシムエステル類；過酸化ベンゾイル、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、エチルアントラキノン、１，７−ビス（９'−アクリジニル）ヘプタン、チオキサントン、１−クロル−４−プロポキシチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンゾフェノン、フェニルビフェニルケトン、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルスルフィド、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール、チオキサントン／アミン等が挙げられる。これらの中でも、下記一般式（ａ）又は（ｃ）で表される化合物が好ましい。
【００５４】
【化２３】
（式中、Ｒ71、Ｒ72及びＲ73は、それぞれ独立に、Ｒ、ＯＲ、ＣＯＲ、ＳＲ、ＣＯＮＲＲ’又はＣＮを表し、Ｒ及びＲ’は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は複素環基を表し、これらはハロゲン原子及び／又は複素環基で置換されていてもよく、これらのうちアルキル基及びアリールアルキル基のアルキレン部分は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合により中断されていてもよく、また、Ｒ及びＲ’は一緒になって環を形成していてもよく、Ｒ74は、ハロゲン原子又はアルキル基を表し、Ｒ75は、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基又は下記一般式（ｂ）で表される置換基を表し、ｇは０〜４の整数であり、ｇが２以上の時、複数のＲ74は異なる基でもよい。）
【００５５】
【化２４】
（式中、環Ｍはシクロアルカン環、芳香環又は複素環を表し、Ｒ76はハロゲン原子又はアルキル基を表し、Ｙ71は酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を表し、Ｚ71は炭素原子数１〜５のアルキレン基を表し、ｈは０〜４の整数であり、ｈが２以上の時、複数のＸ73は異なる基でもよい。）
【００５６】
【化２５】
（式中、Ｒ51及びＲ52は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＣＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13又はＣＮを表し、Ｒ11、Ｒ12及びＲ13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数６〜３０のアリール基、炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び複素環基の水素原子は更にＯＲ21、ＣＯＲ21、ＳＲ21、ＮＲ22Ｒ23、ＣＯＮＲ22Ｒ23、−ＮＲ22−ＯＲ23、−ＮＣＯＲ22−ＯＣＯＲ23、−Ｃ（＝Ｎ−ＯＲ21）−Ｒ22、−Ｃ（＝Ｎ−ＯＣＯＲ21）−Ｒ22、ＣＮ、ハロゲン原子、−ＣＲ21＝ＣＲ22Ｒ23、−ＣＯ−ＣＲ21＝ＣＲ22Ｒ23、カルボキシル基、エポキシ基で置換されていてもよく、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23は、それぞれ独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数６〜３０のアリール基、炭素原子数７〜３０のアリールアルキル基又は炭素原子数２〜２０の複素環基を表し、上記Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ21、Ｒ22及びＲ23で表される置換基のアルキレン部分のメチレン基は、不飽和結合、エーテル結合、チオエーテル結合、エステル結合、チオエステル結合、アミド結合又はウレタン結合により１〜５回中断されていてもよく、上記置換基のアルキル部分は分岐側鎖があってもよく、環状アルキルであってもよく、上記置換基のアルキル末端は不飽和結合であってもよく、また、Ｒ12とＲ13及びＲ22とＲ23は、それぞれ一緒になって環を形成していてもよい。Ｒ53及びＲ54は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13、ＮＲ12ＣＯＲ11、ＯＣＯＲ11、ＣＯＯＲ11、ＳＣＯＲ11、ＯＣＳＲ11、ＣＯＳＲ11、ＣＳＯＲ11、ＣＮ、ハロゲン原子又は水酸基を表し、ａ及びｂは、それぞれ独立に、０〜４である。Ｘ51は、直接結合又はＣＯを表し、Ｘ52は、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ＣＲ31Ｒ32、ＣＯ、ＮＲ33又はＰＲ34を表し、Ｒ31、Ｒ32、Ｒ33及びＲ34は、それぞれ独立に、Ｒ11、ＯＲ11、ＣＯＲ11、ＳＲ11、ＣＯＮＲ12Ｒ13又はＣＮを表し、Ｒ53は、−Ｘ2−を介して隣接するベンゼン環の炭素原子の１つと結合して環構造を形成していてもよく、あるいはＲ53とＲ54が一緒になって環を形成していてもよく、Ｒ31、Ｒ33及びＲ34は、それぞれ独立に、隣接するどちらかのベンゼン環と一緒になって環を形成していてもよい。）
【００５７】
また、上記ラジカル重合開始剤と増感剤との組合せも好ましく使用することができる。かかる増感剤としては、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、ルプレン等が挙げられる。上記ラジカル重合開始剤及び／又は上記増感剤を添加する場合、それらの添加量は、それぞれ、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、１０質量部以下であることが好ましく、５質量部以下がさらに好ましく、０．１〜３質量部の範囲内がより好ましい。
【００５８】
上記溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチレン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。溶剤は単一化合物であってもよいし、又は混合物であってもよい。これらの溶剤の中でも、沸点が６０〜２５０℃のものが好ましく、６０〜１８０℃のものが特に好ましい。６０℃より低いと塗布工程で溶媒が揮発して膜の厚さにムラが生じやすく、２５０℃より高いと脱溶媒工程で減圧しても溶媒が残留したり、高温での処理による熱重合を誘起したりして配向性が低下する場合がある。
【００５９】
また、本発明の重合性組成物には、選択反射波長及び液晶との相溶性等を調節することを目的として、他の光学活性化合物を添加することができる。かかる他の光学活性化合物を添加する場合、その添加量は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対し、０．１〜１００質量部の範囲内が好ましく、１〜５０質量部の範囲内がより好ましい。かかる光学活性化合物としては、例えば下記〔化２６〕に示される化合物を挙げることができる。
【００６０】
【化２６】
【００６１】
また、本発明の重合性組成物には、空気界面側に分布する排除体積効果を有する界面活性剤をさらに含有させることができる。該界面活性剤としては、重合性組成物を支持基板等に塗布することを容易にしたり、液晶相の配向を制御したりする等の効果を与えるものが好ましい。かかる界面活性剤としては、４級アンモニウム塩、アルキルアミンオキサイド、ポリアミン誘導体、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、ポリエチレングリコール及びそのエステル、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸アミン類、アルキル置換芳香族スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、ペルフルオロアルキルスルホン酸塩、ペルフルオロアルキルカルボン酸塩、ペルフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、ペルフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等が挙げられる。界面活性剤の好ましい使用量は、界面活性剤の種類、組成物の成分比等に依存するが、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、０．０１〜５質量部の範囲であることが好ましく、０．０５〜１質量部の範囲内がより好ましい。
【００６２】
また、本発明の重合性組成物には、必要に応じて添加物をさらに含有させてもよい。重合性組成物の特性を調製するための添加物としては、例えば、保存安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、無機物及び有機物等の微粒子化物、並びにポリマー等の機能性化合物等が挙げられる。
【００６３】
上記保存安定剤は、重合性組成物の保存安定性を向上させる効果を付与することができる。使用できる安定剤としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール類、ピロガロール類、チオフェノール類、ニトロ化合物類、２−ナフチルアミン類、２−ヒドロキシナフタレン類等が挙げられる。これらを添加する場合は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、１質量部以下であることが好ましく、０．５質量部以下が特に好ましい。
【００６４】
上記酸化防止剤としては、特に制限なく公知の化合物を使用することができ、ヒドロキノン、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール、トリフェニルホスファイト、トリアルキルホスファイト等を用いることができる。
【００６５】
上記紫外線吸収剤としては、特に制限なく公知の化合物を使用することができ、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物又はニッケル錯塩系化合物によって紫外線吸収能をもたせたものを用いることが出来る。
【００６６】
上記微粒子化物は、光学（屈折率）異方性（Δｎ）を調整したり、重合体の強度を上げたりするために用いることができる。上記微粒子化物の材質としては、無機物、有機物、金属等が挙げられる。凝集防止のため、上記微粒子化物としては、０．００１〜０．１μｍの粒子径のものが好ましく、０．００１〜０．０５μｍの粒子径のものがさらに好ましい。また、粒子径の分布はシャープであるものが好ましい。上記微粒子化物は、本発明の重合性光学活性イミド化合物と上記液晶化合物との合計量１００質量部に対して、０．１〜３０質量部の範囲内で使用することが好ましい。
【００６７】
上記無機物としては、セラミックス、フッ素金雲母、フッ素四ケイ素雲母、テニオライト、フッ素バーミキュライト、フッ素ヘクトライト、ヘクトライト、サポナイト、スチブンサイト、モンモリロナイト、バイデライト、カオリナイト、フライポンタイト、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＣｅＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＦ2、ＳｉＯ2、ＳｒＣＯ3、Ｂａ（ＯＨ）2、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｇａ（ＯＨ）3、Ａｌ（ＯＨ）3、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｚｒ（ＯＨ）4等が挙げられる。また、炭酸カルシウムの針状結晶等の微粒子は光学異方性を有し、このような微粒子によって重合体の光学異方性を調節できる。
上記有機物としては、カーボンナノチューブ、フラーレン、デンドリマー、ポリビニルアルコール、ポリメタクリレート、ポリイミド等が挙げられる。
【００６８】
上記ポリマーは、重合体の電気特性や配向性を制御することができる。上記ポリマーとしては、上記溶剤に可溶性の高分子化合物を好ましく使用することができる。かかる高分子化合物としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエポキサイド、ポリエステル、ポリエステルポリオール等が挙げられる。
【００６９】
次に、本発明の重合体について説明する。
本発明の重合体は、例えば、上記重合性組成物を溶剤に溶解して溶液とした後、支持基板に塗布して、重合性組成物中の液晶分子を配向させた状態で脱溶媒し、次いでエネルギー線を照射して重合することにより得ることができる。
【００７０】
上記重合体を得るための光学活性モノマーとしては、らせん誘起力が大きく、添加量が少なくても効果を発揮することや、他の液晶化合物及び有機溶媒への溶解性に優れ、塗布性に優れ、電磁波照射で重合が可能であり、可視光に吸収を持たず着色がないことが望ましい。また、上記重合体は、透明性、機械的強度、耐熱・耐薬品性等に優れることが必要である。特に本発明の重合体を光学フィルム等の光補償材料として用いる場合には、選択反射波長を有することや、配向が均質であること、傾斜角により特定のリターデーション変化を示すこと等が、要求される特性として挙げられる。さらに、カットフィルターとして用いる場合は、特定の波長の光を透過させない性能を有することが必要である。しかし、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いた重合体は、後述する実施例において更に詳述するように、膜の全面にわたって配向が均一であり、選択反射を有する。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、らせん誘起力が大きく、僅かな量で液晶組成物、特にコレステリック液晶組成物の選択波長を短波長側にシフトさせることができる。また、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、そのメソゲン骨格を変更することにより、選択反射光の波長範囲を調節させることができる。さらに、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、両鏡像体が入手容易であるため、それぞれの両鏡像体からなる重合体を作製することで、特定の波長の光を透過させない重合体を得ることができ、カットフィルターとして用いることができる。
【００７１】
上記支持基板としては、特に限定されないが、好ましい例としては、ガラス板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板、ポリイミド板、ポリアミド板、ポリメタクリル酸メチル板、ポリスチレン板、ポリ塩化ビニル板、ポリテトラフルオロエチレン板、セルロース板、シリコン板、反射板、シクロオレフィンポリマー及び方解石板が挙げられる。このような支持基板上に、後述のようにポリイミド系配向膜又はポリビニルアルコール系配向膜を施したものが特に好ましく使用することができる。
【００７２】
上記支持基板に本発明の重合性組成物の溶液を塗布する方法としては、公知の方法を用いることができ、該方法としては、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法及び流延成膜法等が挙げられる。尚、本発明の重合体の膜厚は、用途等に応じて適宜選択されるが、好ましくは０．００１〜３０μｍ、より好ましくは０．００１〜１０μｍ、特に好ましくは０．００５〜８μｍの範囲から選択される。
【００７３】
本発明の重合性組成物中の液晶分子を配向させる方法としては、例えば、支持基板上に事前に配向処理を施す方法が挙げられる。配向処理を施す好ましい方法としては、各種ポリイミド系配向膜又はポリビニルアルコール系配向膜からなる液晶配向層を支持基板上に設け、ラビング等の処理を行う方法が挙げられる。また、支持基板上の重合性組成物に磁場や電場等を印加する方法等も挙げられる。
【００７４】
本発明の重合性組成物を重合させる方法は、光、電磁波又は熱を用いる公知の方法を適用できる。光又は電磁波による重合反応としては、例えば、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合、配位重合、リビング重合等が挙げられる。これらの重合反応によれば、重合性組成物が液晶相を示す条件下で、重合を行なわせることが容易だからである。また、磁場や電場を印加しながら架橋させることも好ましい。支持基板上に形成した液晶（共）重合体は、そのまま使用しても良いが、必要に応じて、支持基板から剥離したり、他の支持基板に転写したりして使用してもよい。
【００７５】
上記光の好ましい種類は、紫外線、可視光線、赤外線等である。電子線、Ｘ線等の電磁波を用いてもよい。通常は、紫外線又は可視光線が好ましい。好ましい波長の範囲は１５０〜５００ｎｍである。さらに好ましい範囲は２５０〜４５０ｎｍであり、最も好ましい範囲は３００〜４００ｎｍである。光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、又はショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が挙げられるが、超高圧水銀ランプを使用することが好ましい。光源からの光はそのまま重合性組成物に照射してもよく、フィルターによって選択した特定の波長（又は特定の波長領域）を重合性組成物に照射してもよい。好ましい照射エネルギー密度は、２〜５０００ｍＪ／ｃｍ2であり、さらに好ましい範囲は１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2であり、特に好ましい範囲は１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ2である。好ましい照度は０．１〜５０００ｍＷ/ｃｍ2であり、さらに好ましい照度は１〜２０００ｍＷ/ｃｍ2である。光を照射するときの温度は、重合性組成物が液晶相を有するように設定できるが、好ましい照射温度は１００℃以下である。１００℃以上の温度では熱による重合が起こりうるので、良好な配向が得られないときがある。
【００７６】
本発明の重合体は、例えば、位相差板（１／２波長板、１／４波長板、ネガティブＣプレート等）、偏光素子、二色性偏光板、反射防止膜、選択反射膜、視野角補償膜、輝度向上フィルム等の光学フィルム等に用いることができる。また、液晶配向膜等の配向制御材、液晶レンズ、マイクロレンズ等の光学レンズ、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）ディスプレイ、電子ペーパー、カラーフィルター、波長カットフィルター、ホログラフ素子、非線形光学素子、光学記憶素子、偽造防止剤等の情報記録材料や、その他用途として、接着剤、化粧品、装飾品等にも利用することが可能である。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７８】
下記実施例１−１〜１−５は、本発明の重合性光学活性イミド化合物である化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５の製造例を示し、実施例２−１〜２−５は、本発明の重合性組成物及び重合体の作製例を示し、評価例１〜３は、選択反射測定、配向性の確認及びリターデーションの測定による本発明の重合体の評価例を示す。
【００７９】
［実施例１−１］化合物Ｎｏ．１の製造
【００８０】
【化２７】
【００８１】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド１．９４ｇ（１０．２ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１５ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、２−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ナフタレン−６−カルボン酸２．９１ｇ（８．５０ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．０９ｇ（２５．５ｍｍｏｌ）のアセトニトリル１５ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−ベンジル−Ｌ−タルタルイミド０．９４ｇ（４．２５ｍｍｏｌ）とアセトニトリル１０ｍＬ及びテトラヒドロフラン１５ｍＬの混合溶液を加えた。氷冷下３０分撹拌し、室温で１．８時間撹拌した。反応液に濃塩酸２．６２ｇを加え、減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／１（ｖ／ｖ）（一回目）→１／３（ｖ／ｖ）（二回目））による精製を２回実施し、無色油状物３．１５ｇ（収率８５．１％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．１であると同定された。
【００８２】
［実施例１−２］化合物Ｎｏ．２の製造
【００８３】
【化２８】
【００８４】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド２．２９ｇ（１２．０ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１４ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、２−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ナフタレン−６−カルボン酸３．４２ｇ（１０．０ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．４６ｇ（３０．０ｍｍｏｌ）のアセトニトリル３０ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミド０．８７ｇ（５．００ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を加えた。氷冷下２．５時間撹拌し、減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／３（ｖ／ｖ））で精製し、無色油状物３．０６ｇ（収率７４．４％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．２であると同定された。
【００８５】
［実施例１−３］化合物Ｎｏ．３の製造
【００８６】
【化２９】
【００８７】
（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミドを（＋）−Ｎ−メチル−Ｌ−タルタルイミド０．７３ｇ（５．００ｍｍｏｌ）に代えた他は実施例１−２と同様にして、無色油状物３．３２ｇ（収率８３．６％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．３であると同定された。
【００８８】
［実施例１−４］化合物Ｎｏ．４の製造
【００８９】
【化３０】
【００９０】
（＋）−Ｎ−プロピル−Ｌ−タルタルイミドを（−）−Ｎ−メチル−Ｄ−タルタルイミド０．７３ｇ（５．００ｍｍｏｌ）に代えた他は実施例１−２と同様にして、無色油状物３．６３ｇ（収率９１．４％）を得た。得られた無色油状物について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．４であると同定された。
【００９１】
［実施例１−５］化合物Ｎｏ．５の製造
【００９２】
【化３１】
【００９３】
ｐ−トルエンスルホニルクロリド２．３１ｇ（１２．１ｍｍｏｌ）をアセトニトリル１４ｍＬに溶解させ、氷冷したのち、４−〔４−（６−アクリロイルオキシヘキシルオキシ）ベンゾイルオキシ〕安息香酸２．９５ｇ（１０．１ｍｍｏｌ）とＮ−メチルイミダゾール２．４８ｇ（３０．２ｍｍｏｌ）のアセトニトリル３１ｍＬ懸濁液を加え、室温で１時間撹拌した。次いで氷冷下、（＋）−Ｎ−メチル−Ｌ−タルタルイミド１．９４ｇ（５．０４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を加えた。氷冷下１時間撹拌し、室温で１６時間撹拌した。反応液を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：酢酸エチル／ヘキサン＝１／３（ｖ／ｖ）（一回目）→１／１０（ｖ／ｖ）（二回目））による精製を二回実施し、無色固体０．９８ｇ（収率２０．８％、融点１１２．６℃）を得た。得られた無色固体について各種分析を行ったところ、目的物である化合物Ｎｏ．５であると同定された。
【００９４】
各化合物の分析結果を下記〔表１〕及び〔表２〕に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
【表２】
【００９７】
［実施例２−１〜２−５及び比較例１］重合性組成物及び重合体の作成
下記の手順（（１）重合性組成物溶液の調製、（２）基板への塗布・硬化）に従って重合体を作製した。
【００９８】
（１）重合性組成物溶液の調製
先ず、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の通り、重合性組成物をそれぞれ調製した。
（ｉ）下記液晶化合物Ｎｏ．１に対して、上記化合物Ｎｏ．１を下記〔表３〕に記載の割合でそれぞれ配合した。
（ｉｉ）下記液晶化合物Ｎｏ．１に対して、上記化合物Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５及び下記比較化合物Ｎｏ．１をそれぞれ１０％配合した。
次に、調製した各重合性組成物０．５ｇを、２−ブタノン１．０ｇ（界面活性剤としてＫＨ−４０（ＡＧＣセイミケミカル（株）製）を３７５ｐｐｍ含有）に添加して温湯で完全に溶解した後、ラジカル重合開始剤としてＮ−１９１９（（株）ＡＤＥＫＡ製）０．０１５ｇを加えて完全に溶解した。次いで、０．４５μｍフィルターでろ過処理を実施することによって重合性組成物溶液をそれぞれ調製した。
【００９９】
【化３２】
【０１００】
【化３３】
【０１０１】
（２）基板への塗布・硬化
上記（１）で調製した各重合性組成物溶液を、ポリイミドを塗布しラビングを施したガラス基板上にスピンコーター（２０００ｒｐｍ、１０秒）で塗布した。塗工後、ホットプレートを用いて１００℃で３分間乾燥した後に、室温下で１分間冷却し、次いで高圧水銀灯を使用し、３００ｍＪ／ｃｍ2に相当する光を照射し、塗工膜を硬化させ、実施例２−１〜２−５及び比較例１の重合体をそれぞれ得た。
【０１０２】
［評価例１］、
上記実施例２で得られた重合体のうち、（ｉ）の配合のものについて、以下の方法により、選択反射を評価した。これらの評価結果を下記〔表３〕に示す。
【０１０３】
＜選択反射の評価方法＞
５°正反射付属装置を取り付けた分光光度計（（株）日立ハイテクノロジーズ製；Ｕ−３０１０形）を使用して、２５℃、波長８００〜４００ｎｍの範囲で反射率測定を実施し、選択反射中心波長（λ）を測定し、選択反射を評価した。
【０１０４】
【表３】
【０１０５】
上記〔表３〕より、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、配合量を変化させることにより選択反射波長を変化させることができることが確認できた。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物は、各種フィルターやＣプレート用途において有用であることが明らかである。
【０１０６】
［評価例２及び比較評価例１］
上記実施例２及び比較例１で得られた重合体のうち、(ii)の配合のものについて、上述の方法により選択反射を評価するとともに、以下の方法により、配向の均質性を評価した。これらの評価結果を下記〔表４〕に示す。
【０１０７】
＜配向の均質性の評価方法＞
得られた重合体の均質性を偏光顕微鏡（（株）ニコン製；ＯＰＴＩＰＨＯＴ２−ＰＯＬ）を用いて評価した。即ち、クロスニコル下で重合体試料を設置したステージを回転させることによって、重合体の配向状態を目視で観察し、配向の均質性を評価した。尚、評価の基準は、選択反射が一様で、配向欠陥が確認されなければ○、結晶化や配向ムラが確認された場合は×とした。
【０１０８】
【表４】
【０１０９】
上記〔表４〕より、本発明以外の重合性光学活性化合物を用いて作製した重合体は、重合性光学活性化合物の析出と液晶分子の配向の不均一に伴う白濁が確認され、選択反射が認められなかった。これに対して、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いて作製した重合体は、膜の全面にわたって配向が均一であり、選択反射が確認できた。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物が有用であることが明らかである。
【０１１０】
［評価例３］
上記実施例２において、（ｉｉ）の配合から得られた重合体のうち、化合物Ｎｏ．３を配合して得られた重合体と、化合物Ｎｏ．４を配合して得られた重合体とを張り合わせ、この貼り合わせた重合体について、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光（株）製；Ｖ−５７０）を用いて紫外可視吸収スペクトル測定を行った。その結果、７４６ｎｍの波長に透過率１５．６％の極小値を持つスペクトルが測定された。このことより、本発明の重合体のなかでも、両鏡像体の重合体を重ねて使用することにより特定の波長を透過させないカットフィルターとしての用途に用いることができることが確認された。
【０１１１】
［評価例４］
上記実施例２において、（ｉ）の配合から得られた重合体のうち、化合物Ｎｏ．１を１５質量％配合して得られた重合体、さらに別途化合物Ｎｏ．１を１７質量％配合して得られた重合体について、以下の方法により、リターデーションを評価した。これらの評価結果を下記〔表５〕に示す。
【０１１２】
＜リターデーションの評価方法＞
偏光顕微鏡（（株）ニコン製：ＯＰＴＩＰＨＯＴ２−ＰＯＬ）を用いて、波長５４６ｎｍの単色光でセナルモン法により、リターデーション測定を行った。この際、傾斜角度を変えられる台座に基板を設置し、角度を変えて測定することで、各傾斜角度におけるリターデーションを測定した。
【０１１３】
【表５】
【０１１４】
上記〔表５〕より、本発明の重合性光学活性イミド化合物によれば、目的とするらせんピッチを持つ液晶組成物が得られることがわかる。このことから、本発明の重合性光学活性イミド化合物を用いた重合体は、ネガティブＣプレート等の液晶ディスプレイ用光位相差補償材料として有用であることが明らかである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物。
【化１】
（式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4は、それぞれ独立に、ベンゼン環又はナフタレン環を表し、該ベンゼン環及びナフタレン環中の炭素原子は、窒素原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ1は、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数６〜２０のアリール基又は炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基を表し、Ｒ1中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｒ1中のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよく、Ｘ1は、直接結合、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ2及びＸ5は、それぞれ独立に、直接結合、エステル結合、エーテル結合、分岐を有していてもよく、不飽和結合を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基、又は、これらの組み合わせからなる連結基を表し、Ｘ3は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｘ4は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ6は、直接結合、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立に、分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で１〜３回中断されていてもよく、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１を表す。）
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が、共に−ＣＯ−である請求項１記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ2及びＡ3が、共にナフタレン環である請求項１又は２記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項４】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が、全てベンゼン環である請求項１又は２記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項５】
上記一般式（Ｉ）中、Ｍ1及びＭ2が、共に水素原子である請求項１〜４の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項６】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3が、それぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6が、それぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である請求項１〜５の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物を含有する重合性組成物。
【請求項８】
さらに液晶化合物を含有する請求項７記載の重合性組成物。
【請求項９】
上記重合性光学活性イミド化合物の含有量と上記液晶化合物の含有量との合計を１００質量部としたとき、該重合性光学活性イミド化合物の含有量が１〜５０質量部である請求項８記載の重合性組成物。
【請求項１０】
上記液晶化合物が重合性官能基を有する化合物である請求項８又は９記載の重合性組成物。
【請求項１１】
コレステリック相を示す請求項７〜１０の何れかに記載の重合性組成物。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れかに記載の重合性組成物を光重合させることにより作製された重合体。
【請求項１３】
光学異方性を有する請求項１２記載の重合体。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の重合体を使用してなる光学フィルム。
【請求項１５】
請求項１４記載の光学フィルムを用いた液晶ディスプレイ用光位相差補償材料。
【請求項１６】
請求項１４記載の光学フィルムを用いたカットフィルター。
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される重合性光学活性イミド化合物。
【化１】
（式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4は、それぞれ独立に、ベンゼン環又はナフタレン環を表し、該ベンゼン環及びナフタレン環中の炭素原子は、窒素原子で置換されていてもよく、Ｍ1及びＭ2は、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基を表し、Ｒ1は、炭素原子数１〜１０のアルキル基、炭素原子数６〜２０のアリール基又は炭素原子数７〜２０のアリールアルキル基を表し、Ｒ1中の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、Ｒ1中のメチレン基は、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−で中断されていてもよく、Ｘ1は、直接結合、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ2及びＸ5は、それぞれ独立に、直接結合、エステル結合、エーテル結合、分岐を有していてもよく、不飽和結合を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基、又は、これらの組み合わせからなる連結基を表し、Ｘ3は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｘ4は、直接結合、−ＣＯ−、−Ｌ1−、−Ｌ1Ｏ−、−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−、−Ｌ1ＣＯ−Ｏ−又は−Ｌ1Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を表し、Ｘ6は、直接結合、−Ｌ2−、−ＯＬ2−、−Ｏ−ＣＯＬ2−、−ＣＯ−ＯＬ2−又は−Ｏ−ＣＯ−ＯＬ2−を表し、Ｌ1及びＬ2は、それぞれ独立に、分岐を有していてもよい炭素原子数１〜８のアルキレン基を表し、該アルキレン基は酸素原子で１〜３回中断されていてもよく、ｎ及びｍは、それぞれ独立に、０又は１を表す。）
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）中、Ｘ3及びＸ4が、共に−ＣＯ−である請求項１記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ2及びＡ3が、共にナフタレン環である請求項１又は２記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項４】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1、Ａ2、Ａ3及びＡ4が、全てベンゼン環である請求項１又は２記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項５】
上記一般式（Ｉ）中、Ｍ1及びＭ2が、共に水素原子である請求項１〜４の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項６】
上記一般式（Ｉ）中、環Ａ1と環Ａ4及び環Ａ2と環Ａ3が、それぞれ同一の環であり、Ｍ1とＭ2、Ｘ1とＸ6、Ｘ2とＸ5及びＸ3とＸ6が、それぞれ同一の基であり、ｎとｍが同一の数である請求項１〜５の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の重合性光学活性イミド化合物を含有する重合性組成物。
【請求項８】
さらに液晶化合物を含有する請求項７記載の重合性組成物。
【請求項９】
上記重合性光学活性イミド化合物の含有量と上記液晶化合物の含有量との合計を１００質量部としたとき、該重合性光学活性イミド化合物の含有量が１〜５０質量部である請求項８記載の重合性組成物。
【請求項１０】
上記液晶化合物が重合性官能基を有する化合物である請求項８又は９記載の重合性組成物。
【請求項１１】
コレステリック相を示す請求項７〜１０の何れかに記載の重合性組成物。
【請求項１２】
請求項７〜１１の何れかに記載の重合性組成物を光重合させることにより作製された重合体。
【請求項１３】
光学異方性を有する請求項１２記載の重合体。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の重合体を使用してなる光学フィルム。
【請求項１５】
請求項１４記載の光学フィルムを用いた液晶ディスプレイ用光位相差補償材料。
【請求項１６】
請求項１４記載の光学フィルムを用いたカットフィルター。
【公開番号】特開２０１０−７０４８２（Ｐ２０１０−７０４８２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８９９６（Ｐ２００８−２３８９９６）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（００００００３８７）株式会社ＡＤＥＫＡ (987)
【Ｆターム（参考）】
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