タイトル: | 特許公報(B2)_光重合性オキセタン誘導体およびそれらを含む液晶組成物 |
出願番号: | 2004353822 |
年次: | 2010 |
IPC分類: | C07D 305/06,C08G 65/18,C09K 19/38,G02B 5/30,G02F 1/13363 |
江頭 友弘 春藤 龍士 木村 雅美 JP 4586520 特許公報(B2) 20100917 2004353822 20041207 光重合性オキセタン誘導体およびそれらを含む液晶組成物 チッソ株式会社 000002071 チッソ石油化学株式会社 596032100 江頭 友弘 春藤 龍士 木村 雅美 JP 2004112720 20040407 20101124 C07D 305/06 20060101AFI20101104BHJP C08G 65/18 20060101ALI20101104BHJP C09K 19/38 20060101ALI20101104BHJP G02B 5/30 20060101ALI20101104BHJP G02F 1/13363 20060101ALI20101104BHJP JPC07D305/06C08G65/18C09K19/38G02B5/30G02F1/13363 C07D 301/00−305/14 C08G 59/00−59/72,65/18 C09K 19/00−19/60 G02B 5/30 G02F 1/1335−1/13363 国際公開第99/043763(WO,A1) 特開平07−292360(JP,A) 特開平06−342173(JP,A) 特開平06−118397(JP,A) 26 2005320317 20051117 53 20070604 中西 聡 本発明は、オキセタニルを重合性官能基として有する液晶性化合物、この化合物を含有する組成物、それら化合物や組成物を重合させて得られる重合体およびこれらの用途に関する。 なお、本発明における用語「液晶性」は、単に化合物が液晶相を有するという意味に限定されない。この用語は、それ自体は液晶相を有しないけれども、他の液晶化合物と混合したときに、液晶組成物の成分として使用できるような化合物にも用いられる。 ネマチック状態で配向させた重合性液晶化合物を重合させると、配向状態が固定化されて光学異方性を有するフィルムが得られる。光学異方性を有するフィルムは、液晶表示素子の光学補償膜として活用される。中でもハイブリッドネマチック配向が固定化された成形体は、ツイステッドネマチック型液晶表示素子の視野角補償素子として使用することができる。また、偏光板と組み合すことにより楕円偏光板として使用することができる。 ネマチック液晶の配向には、ホモジニアス配向、チルト配向、ホメオトロピック配向、ハイブリッド配向などの形態がある。例えば、重合性ネマチック液晶材料に界面活性剤などの添加剤を加えることでハイブリッド配向に制御する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、界面活性剤などの非重合性の化合物を添加した組成物を硬化して得られる成形体は、機械的強度、耐熱性などが低下する懸念がある。 一方、光学補償膜を製造するには、まず、配向処理を施したトリアセチルセルロース(以後TACと略す)などの基板に適切な光重合開始剤を添加した重合性液晶組成物を塗布する。つぎに重合性液晶組成物中の液晶化合物を配向させた後、紫外線などの電子線を照射して重合を行い、液晶の配向を固定化した光学異方性フィルムを得る(例えば、特許文献2参照。)。 液晶装置、センサーおよび非線形光学装置において有用な液晶ポリマーである側鎖液晶性ポリオキセタン化合物、およびそれを得るためのオキセタンモノマーが提案されている。このオキセタンモノマーは、改良された配向特性、速いスイッチング速度、液晶相の広い温度範囲などを有する(例えば、特許文献3参照。)。 製造工程の中でも、紫外線照射による重合工程では、設備、装置の観点から以下の3つの条件が望まれている。1)特別な加熱装置を必要としない室温での重合。2)窒素などの不活性ガスによる置換を必要としない空気開放下での重合。3)比較的低い積算光量の紫外線照射による重合。 上記した製造方法により、従来のアクリル系重合性液晶材料を用いて光学異方性フィルムを製造した場合、以下の2つの問題がある。1)空気開放下で紫外線重合させると、空気中の酸素により重合阻害がおこり、耐熱性などの信頼性を十分に満足する重合体フィルムが得られにくい。2)フィルムの基板であるTACに対する密着性に劣るため重合して得られた光学異方性フィルムがTACから剥離してしまう。 これらの諸問題を解決できる重合性液晶化合物および組成物が待望されている。特開2001−55573号公報特開2001−154019号公報特表2003−513107号公報(US6,666,989)本発明の第1の目的は、ラビング処理したTAC基板上においてネマチックハイブリッド配向を示す液晶化合物またはそれを含有する液晶組成物を提供することである。また、それらを光重合したフィルムはネマチックハイブリッド配向を保持していることである。本発明の第2の目的は、空気開放下で優れた重合性を有し、比較的少ない積算光量で容易に重合度の高い重合体を与える液晶化合物またはそれを含有する液晶組成物を提供することである。本発明の第3の目的は、TAC基板との密着性に優れている成形体を提供することである。 本発明は、下記の式(1)で表される少なくとも1つの化合物、この化合物を含有する液晶組成物、およびこの化合物または組成物を重合させることによって得られる重合体を含む。 式(1)において、R1は水素または炭素数1〜5のアルキルであり;R2は水素、−NCO、−NCS、−OCHF2、−CH2F、−OCF2CF2H、−OCF2CHFCF3、または−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数であり;A1は1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−シクロへキシレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1は単結合、−O−または−OCO−であり;X2およびX3はそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−OOC−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、−OOC−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−、−C≡C−、−NHCO−、または−CONH−であり;mは0〜20の整数であり;nは1または0である。 本発明の化合物またはそれを含有する組成物は、ラビング処理したTAC基板上においてネマチックハイブリッド配向する。また、それらを光重合して得られる配向フィルムもネマチックハイブリッド配向を保持している。本発明の化合物またはそれを含有する組成物は、空気開放下においても優れた重合性を示し、少い積算光量の照射で容易に重合度の高い重合体を与える。本発明の成形体は、TAC基板との密着性に優れている。 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(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)で表わされる化合物をそれぞれ化合物(1)、化合物(M1)、化合物(M2)、化合物(M3)、化合物(M4)、および化合物(M5)と表記することがある。 用語「任意の」は、「位置だけでなく数においても自由に選択できること」を意味する。例えば、「任意のAがB、C、DまたはEで置き換えられてもよい」という表現は、1つのAがB、C、DまたはEで置き換えられてもよいという意味と、複数のAのどれもがB、C、DおよびEのいずれか1つで置き換えられてもよいという意味とに加えて、Bで置き換えられるA、Cで置き換えられるA、Dで置き換えられるA、およびEで置き換えられるAの少なくとも2つが混在してもよいという意味をも有する。句「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−において任意の−CH2−を−O−または−CH=CH−で置き換えた基の一部は、C3H7O−、CH3O(CH2)2−、CH3OCH2O−、H2C=CH(CH2)3−、CH3CH=CH(CH2)2−、およびCH3CH=CHCH2O−である。化合物の化学的安定性を考慮した場合、酸素と酸素とが隣接したCH3OOCH2−よりも、酸素と酸素とが隣接しないCH3OCH2O−の方が好ましい。 我々は、1)重合性の液晶化合物を重合させることによって、光学異方性を有する重合体が得られる、および2)オキセタン環を有する単量体は容易に開環重合する、という2つの知見を組み合わせることを着想した。この着想に基づいて研究した所、予想以上に良好な実験結果を得た。これらの結果を基に検討を重ねて、下記の項を含む本件発明を完成させた。[1] 式(1)で表される化合物。 式(1)において、R1は水素または炭素数1〜5のアルキルであり;R2は水素、−NCO、−NCS、−OCHF2、−CH2F、−OCF2CF2H、−OCF2CHFCF3、または−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数であり;A1は1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−シクロへキシレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1は単結合、−O−または−OCO−であり;X2およびX3はそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−OOC−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、−OOC−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−、−C≡C−、−NHCO−、または−CONH−であり;mは0〜20の整数であり;nは1または0である。[2] 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数である[1]項に記載の化合物。[3] 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−であり、sは0〜10の整数であり;A1が1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−である[1]項に記載の化合物。[4] 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−OCF3であり;A1が1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−である[1]項に記載の化合物。[5] 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−OCF3であり;A1が1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−フェニレンまたは3−フルオロ−1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−であり;mが0〜8の整数である[1]項に記載の化合物。[6] 少なくとも2つの化合物を含有し、少なくとも1つの化合物が[1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物である液晶組成物。[7] 液晶組成物において、化合物の全てが重合性化合物である[6]項に記載の液晶組成物。[8] 液晶組成物において、少なくとも1つの化合物が[1]項に記載の化合物であり、他の少なくとも1つの化合物が[1]項に記載の化合物とは異なる重合性化合物である[6]項に記載の液晶組成物。[9] 液晶組成物において、化合物の全てが[1]項に記載の化合物である[6]項に記載の液晶組成物。[10] [1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する[6]項に記載の液晶組成物。 式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)において、R5は独立して、水素、フッ素、塩素、−CN、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、または−CO−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;R6は独立して、水素または炭素数1〜5のアルキルであり;A4、A5、A6およびA7はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、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、または任意の水素がハロゲンもしくはシアノで置き換えられた1,4−フェニレンであり;B1は独立して、単結合、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、ビフェニル−4,4’−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−エチルフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジイル、9−クロロフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジフルオロフルオレン−2,7−ジイル、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチルもしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2はそれぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;X5およびX6はそれぞれ独立して、単結合または−O−であり;qは独立して、1または0であり;o、pおよびrはそれぞれ独立して、0〜20の整数である。[11] [1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)および式(M2)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する[10]項に記載の液晶組成物。[12] [1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと式(M3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する[10]項に記載の液晶組成物。[13] [1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M4)および式(M5)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する[10]項に記載の液晶組成物。[14] [1]〜[5]項のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)、式(M2)および式(M3)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する[10]項に記載の液晶組成物。[15] [1]項に記載の化合物を重合させて得られる重合体。[16] [6]〜[14]項のいずれか1項に記載の組成物を重合させて得られる重合体。[17] [15]または[16]項に記載の重合体からなる光学異方性を有する成形体。[18] 光学異方性を有する成形体の薄層における液晶骨格がハイブリッド配向を示す[17]項に記載の光学異方性を有する成形体。[19] カイラルネマチック相またはコレステリック相を有する[6]〜[14]項のいずれか1項に記載の液晶組成物から得られる重合体からなる光学異方性を有する成形体であり、その成形体の薄層における液晶骨格が螺旋構造を呈する光学異方性を有する成形体。[20] 波長350〜750nmのうち、一部またはすべての領域の光を選択的に反射する[19]項に記載の光学異方性を有する成形体。[21] 波長100〜350nmの領域の光を反射する[19]項に記載の光学異方性を有する成形体。[22] カイラルネマチック相またはコレステリック相で誘起された螺旋構造において、ピッチが光学異方性を有する成形体の厚さ方向に連続的に変化する[19]〜[21]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体。[23] [19]〜[22]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体から構成される光学素子。[24] [19]〜[22]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を使用した1/4波長機能板。[25] [19]〜[22]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を使用した1/2波長機能板。[26] [17]〜[22]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体と偏光板との組み合わせから構成される光学素子。[27] [17]〜[22]項のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を含有する液晶表示素子。 化合物(1)は次の特徴を有する。化合物(1)は重合性基にオキセタニルを有する液晶化合物である。化合物(1)は適切な光カチオン重合開始剤により光重合することができる。(3)化合物(1)は、通常使用される条件下において物理的および化学的に極めて安定であり、他の化合物との相溶性がよい。(4)化合物(1)を構成する環、結合基または側鎖を適切に選ぶことによって、大きい誘電率異方性、小さい誘電率異方性、大きい光学異方性、小さい光学異方性、小さい粘度などの物性値を調整することができる。 まず本発明のオキセタン誘導体について説明する。 本発明のオキセタン誘導体は、式(1)で表される。この式中のR1は水素または炭素数1〜5のアルキルである。R1の好ましい具体例はメチル、エチルである。 この式中のR2は水素、−NCO、−NCS、−OCHF2、−CH2F、−OCF2CF2H、−OCF2CHFCF3、または−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数である。 R2の好ましい例は、−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数で表される極性基である。。 R2のより好ましい例は、−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−であり、sは0〜10の整数である。R2のさらに好ましい例は、−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−であり、sは0であり、具体的には−OCF3である。このような極性基を有する化合物により構成される重合性液晶組成物は、ラビング処理をしたTAC基板上においてハイブリッド配向性を示しやすい。 式(1)中のA1は環構造の2価基である。A1は1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンである。A1の好ましい例は、1,4−フェニレン、および任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、またはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンである。A1の特に好ましい例を次に示す。 式(1)中のA2およびA3は環構造の2価基である。これらはそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−シクロへキシレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンである。A2およびA3の好ましい例は、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、および任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、またはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンである。A2およびA3の特に好ましい例を次に示す。 これらの環構造は、式(1)において左右逆向きに結合してもよい。すなわち、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、後者は例示しなかった。この規則は、2,6−ジフルオロ−1,4−フェニレンと3,5−ジフルオロ−1,4−フェニレンの関係などにも適用される。化合物(1)が1,4−シクロへキシレンを有する場合には、その立体配置はシス型よりトランス型が好ましい。化合物(1)は、2H(重水素)または13Cなどの同位体元素を自然に存在する割合より多く含んでもよく、その場合でも化合物の物性に大きな差異はない。 式(1)中のX1はいわばスペーサーであるアルキレンおよび液晶骨格と重合性基との連結基である。X1は単結合、−O−または−OCO−である。より好ましいX1は単結合および−O−である。X2およびX3は結合基である。X2およびX3はそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−OOC−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、−OOC−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−、−C≡C−、−NHCO−、または−CONH−である。その中でもより好ましい例は単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−および−CONH−である。適切な結合基を選択することにより、化合物の相転移温度や光学異方性を調節することができる。具体的に説明すると、単結合の場合は液晶骨格が剛直な構造となり、化合物の透明点が高くなる傾向があり、−COO−の場合は液晶骨格が柔軟性を有するため、液晶の温度範囲が広くなる傾向がある。また、−C≡C−である場合には、光学異方性値の大きな化合物が得られる傾向がある。 −(CH2)m−はスペーサーであり、mは0〜20の整数である。mが小さい場合には透明点が上がる傾向にあり、mが大きい場合には融点が下がる傾向にある。好ましいmは0〜15の整数であり、より好ましいmは0〜10の整数であり、特に好ましいmは0〜8の整数である。 環、側鎖、スペーサー、連結基、結合基および重合性基を適切に選択することにより、目的の物性を有する化合物(1)を得ることができる。 つぎに化合物(1)の製造方法について説明する。式(1)においてR1が炭素数1〜5のアルキルであり、X1が−O−であり、X2が−COO−である化合物の製造方法を示す。オキセタン誘導体[a]と[b]とを適切な塩基の存在下、エーテル化することで[c]を得る。塩基の例は水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、水素化ナトリウムなどである。[c]とヒドロキシ安息香酸エステル誘導体とを適切な塩基の存在下、エーテル化することで[d]を得る。[d]を加水分解することで[e]を得る。[e]を[f]とエステル化反応することにより化合物(1)を製造する。 式(1)においてR1が炭素数1〜5のアルキルであり、X1が−O−であり、X2が−CONH−である化合物の製造方法を示す。安息香酸誘導体[e]を塩化チオニルなどの塩素化剤により、対応する酸塩化物とする。この酸塩素化物とアニリン誘導体[g]とのアミド化反応により化合物(1)を製造する。 式(1)においてR1が炭素数1〜5のアルキルであり、X1が−O−であり、X2が−OCH2−である化合物の製造方法を示す。化合物[h]はMacromolecules、28巻、1673〜1680ページ、1995年に記載の方法により製造できる。この化合物[h]と臭素化物[i]とのエーテル化反応により化合物(1)を製造する。 式(1)においてR1が炭素数1〜5のアルキルであり、X1が−O−であり、X2が単結合である化合物の製造方法を示す。[c]とフェノール誘導体[j]とのエーテル化反応により臭素化物[k]を得る。[k]とホウ素酸誘導体[l]とのクロスカップリング反応により化合物(1)を製造する。 式(1)においてR1が炭素数1〜5のアルキルであり、X1が単結合であり、m=0であり、X2が−COO−である化合物の製造方法を示す。オキセタン誘導体[a]とp−トルエンスルホン酸塩化物[m]とをピリジンなどの塩基の存在下、トシル化することで[n]を得る。[n]とヒドロキシ安息香酸エステル誘導体とを適切な塩基の存在下、エーテル化することで[o]を得る。[o]を加水分解することで[p]を得る。[p]を[f]とエステル化反応することにより化合物(1)を製造する。 前述の方法に従い合成できる化合物No.1〜No.125を以下に示す。 組成物は次の特徴を有する。(1)オキセタニル、オキシラニルなどの重合反応性の大きい基を有する液晶性化合物により構成されているので、適切な光カチオン重合開始剤の添加により紫外線などの電子線により敏速な重合ができる。(2)配向性に優れている。(3)他の重合性液晶化合物との相溶性に優れる。 本発明の組成物は、少なくとも2つの化合物を含有し、少なくとも1つの化合物が式(1)で表される化合物である液晶組成物である。好ましい組成物は、式(1)で表される化合物の少なくとも1つと、式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する液晶組成物である。 式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)において、R5は独立して、水素、フッ素、塩素、−CN、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、または−CO−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;R6は独立して、水素または炭素数1〜5のアルキルであり;A4、A5、A6およびA7はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、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、または任意の水素がハロゲンもしくはシアノで置き換えられた1,4−フェニレンであり;B1は独立して、単結合、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、ビフェニル−4,4’−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−エチルフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジイル、9−クロロフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジフルオロフルオレン−2,7−ジイル、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチルもしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2はそれぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;X5およびX6はそれぞれ独立して、単結合または−O−であり;qは独立して、1または0であり;o、pおよびrはそれぞれ独立して、0〜20の整数である。 化合物(M1)の中で特に好ましい化合物は式(M1a)〜式(M1h)で表される単官能の液晶性化合物である。 化合物(M2)の中で特に好ましい化合物は式(M2a)〜式(M2f)で表される2官能の液晶性化合物である。 化合物(M3)の中で特に好ましい化合物は式(M3a)〜式(M3c)で表される2官能の液晶性化合物である。 化合物(M4)の中で特に好ましい化合物は式(M4a)〜式(M4h)で表される単官能の液晶性化合物である。 化合物(M5)の中で特に好ましい化合物は式(M5a)〜式(M5f)で表される2官能の液晶性化合物である。 これら式(M1a)〜式(M5f)の式中:R5は独立して、水素、フッ素、塩素、−CN、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数1〜19のアルコキシであり、R6はメチルまたはエチルであり、W1およびW2はそれぞれ独立して、水素、塩素、フッ素、またはシアノであり、W3およびW4はそれぞれ独立して、水素、塩素、フッ素、シアノ、メチルまたはトリフルオロメチルであり、X5は−O−であり、X6はそれぞれ独立して、単結合または−O−であり、o、pおよびrはそれぞれ独立して、0〜20の整数である。 本発明の組成物の基本構成は、化合物(1)と化合物(M1)〜(M5)の中から選ばれる少なくとも1つの化合物とから構成される組成物であり、組成物(MIX1)〜(MIX8)で表される。 化合物(M1)〜(M5)の中から選ばれた化合物の含有量は組成物基準で、1〜99重量%が好ましい。さらに好ましい組成物は、化合物(1)と、化合物(M1)および(M2)から選ばれた少なくとも1つの化合物とを混合した組成物(MIX1)、(MIX2)および(MIX3)である。各化合物(1)、化合物(M1)および化合物(M2)は単一でもよく、2種以上でもよい。(MIX1): 化合物(1)+化合物(M1)(MIX2): 化合物(1)+化合物(M2)(MIX3): 化合物(1)+化合物(M1)+化合物(M2) 組成物(MIX1)、(MIX2)および(MIX3)は重合速度が速く、特に数秒の紫外線照射により堅くて、強靱で耐熱性の高いフィルムが得られる。 組成物(MIX4)は、化合物(1)と化合物(M3)とを混合した組成物である。各化合物(1)、化合物(M3)は単一でもよく、2種以上でもよい。(MIX4): 化合物(1)+化合物(M3) この組成物から得られるフィルムは重合収縮が小さく、寸法安定性に優れている。 組成物(MIX5)、(MIX6)および(MIX7)は、化合物(1)と化合物(M4)および(M5)から選ばれた少なくとも1つの化合物とを混合した組成物である。各化合物(1)、化合物(M4)および化合物(M5)は単一でもよく、2種以上でもよい。(MIX5): 化合物(1)+化合物(M4)(MIX6): 化合物(1)+化合物(M5)(MIX7): 化合物(1)+化合物(M4)+化合物(M5) これらの組成物を重合して得られる重合体からなるフィルムは、柔軟性のあるフィルムである。 これら組成物の重合性(主に重合速度)を向上させるためには、液晶組成物において、重合性基としてオキシラニルを有する化合物を少なくとも1つと、重合性基としてオキセタニルを有する化合物を少なくとも1つを含有することを特徴とする液晶組成物が好ましい。具体的には、化合物(1)と化合物(M1)、(M2)および(M3)とを混合した組成物(MIX8)である。各化合物(1)、化合物(M1)、化合物(M2)および化合物(M3)は単一でもよく、2種以上でもよい。(MIX8): 化合物(1)+化合物(M1)+化合物(M2)+化合物(M3) これらの組成物は重合性(重合速度)が良好である。 物性を改善する目的で、それぞれ組成物(MIX1)〜(MIX8)の各組成物に、他の成分として化合物(1)および化合物(M1)〜(M5)で表される化合物以外に非重合性の液晶化合物、重合性または非重合性の光学活性化合物、非液晶性の重合性化合物、重合開始剤、溶媒、界面活性剤、酸化防止剤、フィラー、紫外線吸収剤などの化合物を添加してもよい。本発明の目的を達成するものであればいかなる構造のものでもよい。これらの化合物は公知のものを好適に活用できる。各成分の含有量は、組成物がその液晶性を損なわない程度が好ましい。組成物の成分を構成する原子がその同位体を天然存在比より多く含んでいても、同様の特性を有するので好ましい。 非重合性の液晶化合物、重合性または非重合性の光学活性化合物の中で、非重合性の液晶成分の例は、富士通九州エンジニアリング社が販売する液晶化合物データベースLiqCryst(登録商標)などに記載された液晶性化合物である。 添加する光学活性化合物は、螺旋構造を誘起しベースとなる重合性液晶組成物と適切に混合できればいずれの光学活性化合物を用いてもよい。添加する光学活性な化合物は重合性化合物でも非重合性化合物のいずれでも良い。本発明の目的に応じて最適化できる。耐熱性、耐溶媒性を考慮した場合、重合性化合物の方が好適である。特に好適な化合物は下記の光学活性化合物(OP1)〜(OP13)である。*が付与された炭素は不斉炭素である。 これら式(OP1)〜式(OP13)の式中:R6はメチルまたはエチルであり、W1およびW2はそれぞれ独立して、水素、塩素、フッ素、またはシアノであり、W3およびW4はそれぞれ独立して、水素、塩素、フッ素、シアノ、メチルまたはトリフルオロメチルであり、X6は独立して、単結合または−O−であり、o、pおよびrはそれぞれ独立して、0〜20の整数である。 次に、重合体について説明する。 化合物(1)は重合可能なオキセタニルを有する。化合物(1)を重合することで本発明の重合体を製造できる。重合体はカチオン重合などの反応によって得られる。化合物(1)の1つのみを重合させると、単独重合体が得られる。この重合体は1つの構成単位からなる。少なくとも2つの化合物(1)を含有する組成物を重合させると、共重合体が得られる。この共重合体は少なくとも2つの構成単位を有する。共重合体における構成単位の配列は、ランダム、ブロック、交互などのいずれであってもよい。本発明の目的とする光学異方性フィルムの製造には配向した液晶状態での重合が望ましいので、光カチオン重合がとくに好ましい重合法である。 本発明における重合体の応用用途には以下のようなものがある。 接着剤、機械的異方性を有する合成高分子、化粧品、装飾品、非線形光学材料および情報記憶材料などには熱可塑性樹脂が利用できる。この熱可塑性樹脂は分岐の進んでいない線状の高分子であり、単官能性化合物を主体とする本発明の液晶組成物を重合することにより得られる。これらの好ましい重量平均分子量は500〜1000000であり、より好ましくは1000〜500000であり、特に好ましくは5000〜100000である。 液晶表示素子の構成要素である位相差板、偏光素子、液晶配向膜、反射防止膜、選択反射膜、視野角補償膜などには熱硬化性樹脂が利用できる。この熱硬化性樹脂は三次元の網目構造の高分子であり、本発明の液晶組成物を重合することにより、重合度の高い重合体として得られる。これらの重合体は分岐が進むと溶媒に溶けにくくなり、硬度が高くなる。これらの重合体の分子量は測定が困難で、規定するのが難しいが、無限大に近いことが好ましい。 皮膜形成性、機械的強度などを調整する目的で非液晶性の重合性化合物を添加することもできる。好ましい非液晶性の重合性化合物の例はビニルエーテル化合物、エポキシ化合物、オキセタン化合物である。 本発明の組成物(MIX1)〜(MIX8)に添加できる好ましい非液晶性の重合性化合物は、エチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルモノビニルエーテル、t−アミルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールメチルビニルエーテル、または、組成物の粘度調整または重合収縮を小さくする目的で3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、ジ(3−エチル−オキセタ−3−イルメチル)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタンを添加することができる。 塗布を容易にするため、または液晶相の配向を制御するために、本発明の効果を損なわない範囲で界面活性剤を加えてもよい。界面活性剤としては、例えば、イミダゾリン、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およびそのエステル、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、脂肪族または芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ラウリルアミドプロピルベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル基および親水性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基含有オリゴマー、パーフルオロアルキル基含有ウレタンがあげられる。上記界面活性剤の添加量は界面活性剤の種類、液晶組成物の組成比などにより異なるが、液晶組成物の重量に対して、100ppm〜5%、さらに好ましくは0.1〜1%の範囲である。 本発明の組成物(MIX1)〜(MIX8)は通常の光カチオン重合開始剤を添加して使用する。光カチオン重合開始剤には、ジアリールヨードニウム塩(以下DASと略す)、トリアリールスルホニウム塩(以下TASと略す)などがあげられる。DASとしては、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、ジフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウム−p−トルエンスルホネート、4−メトキシフェニルフェニルヨードニウムジフェニルヨードニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアルセネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムトリフルオロアセテート、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムp−トルエンスルホネート、およびビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムジフェニルヨードニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートがあげられる。 DASには、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、ルブレンなどの光増感剤を添加することで高感度化することもできる。 TASとしては、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、トリフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロアセテート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、4−メトキシフェニルジフェニルスルホニウムトリフェニルスルホニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアルセネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウム−p−トルエンスルホネート、および4−フェニルチオフェニルジフェニルスルホニウムテトラ(ペンタフルオロフェニル)ボレートがあげられる。 光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、みどり化学(株)のDTS−102などである。この例は、UCC(株)の製品のうちからサイラキュアーUVI−6990、サイラキュアーUVI−6974、サイラキュアーUVI−6992、旭電化工業(株)の製品からアデカオプトマーSP−150、SP−152、SP−170、SP−172などである。この例は、ローディア(株)の製品からPHOTOINITIATOR2074などである。この例は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)の製品からイルガキュアー250、GEシリコンズ社の製品からUV−9380Cなどである。 光カチオン重合開始剤は、本発明の組成物(MIX1)〜(MIX8)100重量%に対して、0.01〜20重量%の添加が好ましい。より好ましい添加量は0.1〜10重量%であり、さらに好ましい添加量は1〜10重量%である。 本発明の液晶フィルムは、本発明の光重合性組成物を支持体上に塗布して塗膜を形成させ、その塗膜中の組成物が液晶状態で形成するネマチック配向を光の照射により固定化する方法により製造することができる。支持基板には、その表面に液晶組成物の塗膜が形成できるもので、例えば、トリアセチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリエステル、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートを用いることができる。その他の具体的な商品名ではJSR(株)製の「アートン」、日本ゼオン(株)製の「ゼオネックス」および「ゼオノア」、三井化学(株)製の「アペル」などを用いる。これらの支持体は一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムであってもよい。 本発明の液晶配向フィルムの製造には、支持基板にトリアセチルセルロースフィルムを使用することが特に望ましい。トリアセチルセルロースフィルムは、これをそのまま支持基板として用いることができるが、必要に応じて、このフィルムに鹸化処理、コロナ放電処理、UV−オゾン処理等の表面処理を行って用いることもできる。 塗膜の形成には、光重合性液晶組成物を適切な溶媒に溶かして塗布することもできる。溶媒としては、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、クロロベンゼン、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、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、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、テトラクロロエチレン、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、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などを単独溶媒または複数の混合溶媒として用いることができる。 光重合性液晶組成物の塗布方法は、スピンコート、ロールコート、カテンコート、フローコート、プリント、マイクログラビアコート、グラビアコート、ワイヤーバーコート、デップコート、スプレーコート、メニスカスコートや流延成膜法などの方法で薄膜展開し、それを乾燥処理して溶媒を除去する方法などにより行うことができる。 基板の表面を配向処理する好ましい方法は、例えば一般に用いられるポリイミドやポリビニルアルコールなどからなる薄膜を形成して、それをレーヨン布などでラビング処理したものや、酸化ケイ素を斜方蒸着したもの、延伸フィルム、または偏光紫外線配向膜やイオンビームなどを用いたラビングフリー配向である。または、表面にスリット状に溝をつけたアルミニウム、鉄、銅などの金属基板や、スリット状にエッチング加工したアルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基板等を用いることで配向できる。 配向処理を終えた液晶層は、紫外線または電子線等の電磁波を照射することにより配向の固定を行う。紫外線を用いるには組成物が吸収を有しない300nmより長波長が好ましく。電子線を用いる場合は、照射量が多すぎると得られる共重合体が崩壊するので1〜200Mradが好ましい。電磁波照射の際の温度は、組成物が液晶状態である温度であればよいが、100℃以上の場合、熱による重合が起こり、配向がくずれるので100℃以下の温度が好ましい。 本発明の組成物に光学活性化合物を添加すると、螺旋構造を示すので、組成物中の液晶化合物を配向させ液晶状態で重合することで螺旋構造を有する位相差板を製造できる。螺旋のピッチが光の波長の1/n(nは得られる光学異方性薄膜における平均屈折率)であれば、その波長を有する光のうち、螺旋の向きに応じて左右いずれかの円偏光をブラッグの法則に従い選択的に反射することができる。これは、例えば、円偏光分離機能素子として使用できる。螺旋の向きは光学活性化合物の立体配置に依存する。光学活性化合物の立体配置を適時選択することで所望の螺旋方向を誘起できる。 例えば特開平6−281814公報などに開示された方法に従えば、螺旋ピッチが光学異方性を有する成形体の厚さ方向に連続的に変化する成形体が得られ、ピッチに応じた広い波長領域の光を反射することができる。 配向を固定した薄膜の厚さは、所望する光学機能とその特性および得られる光学異方性薄膜における光学異方性により異なる。従って、その範囲を厳密に決定することはできないが、好ましい厚さは0.05〜50μmの範囲であり、より好ましい厚さは0.1〜20μmの範囲である。そして、さらに好ましい厚さは0.5〜10μmの範囲である。光学異方性薄膜のヘーズ値は、1.5%以下、より好ましくは1.0%以下であり、透過率で80%以上、より好ましくは85%以上である。可視光領域で透過率がこれらの割合を満たすことが好ましい。ヘーズ値の範囲1.5%以下は、偏光性能に問題を生じさせないために好ましい条件である。透過率の範囲80%以上は、この光学異方性薄膜を液晶表示素子に用いるとき、明るさを維持するために好ましい条件である。 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。実施例中に記載した相転移温度は、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℃/分の速度で加熱して測定した。Cは結晶、Nはネマチック相、SmAはスメクチックA相、SmCはスメクチックC相、Iは等方性液体を示す。NI点は、ネマチック相の上限温度を示し、NからIへの転移温度である。C 50 N 63 Iは、50℃でCからNへ転移し、63℃でNからIへ転移することを示す。 鉛筆硬度は、JIS規格「JIS−K−5400 8.4 鉛筆引掻試験」の方法に従って求めた。粘着テープ剥離試験は、JIS規格「JIS−5400 8.5 付着性 (8.5.2 碁盤目テープ法)」の試験法、すなわち100ます中の残存したます目により評価した。基板には鹸化処理を施したTACフィルム(以後 鹸化処理TAC)を用いた。 基板上の液晶分子の配向状態は、クロスニコルに配置した2枚の偏光板内に得られたフィルムをクロスニコルの偏光子に、ラビング方向と偏光子の吸収軸のなす角度が45度となるように挟持して、バックライト上にてその透過光強度の角度依存性から判断した。ラビング方向に傾斜しながら光の透過の様子を観察し、正面を中心に左右で非対称の変化であることが確認されたならば、この液晶骨格の配向ベクトルがTAC基板に対して傾いていることを示す為、ハイブリッド配向であると判断した。また、ラビング方向に傾斜しながら光の透過の様子を観察し、正面を中心に左右で対象の変化であることが確認されたならば、液晶骨格の配向ベクトルがガラス基板に対して水平であることを示す為、ホモジニアス配向であると判断した。 耐熱試験は、ガラス基板にポリアミック酸(チッソ(株)のPIA5310)を塗布した後、210℃で30分加熱して支持基板を使用した。加熱によって生成したポリイミドの表面はレーヨン布でラビングし、これに組成物をバーコーターを用いて塗布した。塗布後、溶媒を除去する為に70℃に加熱されたホットプレート上に3分間放置した後に冷却し、塗布した組成物を配向させた。生成した塗膜に超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射して組成物を重合させ、耐熱試験用液晶配向フィルムを作製した。作製したフィルムのリタデーションを25℃、550nmの波長で測定し、100℃のオーブンに500時間静置した後に、25℃で再度リタデーションを測定した。加熱試験前後のリタデーション変化を確認した。なお、以下において、容量の単位であるリットルを記号Lで記す。クロマトグラフィーの溶出溶媒や混合溶媒などの組成比は、容量比を示す。実施例1第1段階 4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸エチルの製造 3−[(6−ブロモヘキシルオキシ)メチル]−3−メチルオキセタン84g、4−ヒドロキシ安息香酸エチル50g、炭酸カリウム50g、およびジメチルホルムアミド600mlからなる反応混合物を90℃で4時間攪拌した。反応混合物に水を加え反応を終了させ、酢酸エチルで抽出、有機層を2N−水酸化ナトリウム水溶液、水の順に洗浄、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒;トルエン/酢酸エチル=8/2)で精製を行い、85gの4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸エチルを得た。第2段階 4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸の製造 4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸エチル83g、水酸化ナトリウム12g、水50ml、およびソルミックス(登録商標)200mlからなる反応混合物を2時間還流した。塩酸で酸性にして、酢酸エチルで抽出、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して63gの4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(OX1)を得た。融点:58.5℃ 4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸エチル83g、水酸化ナトリウム12g、水50ml、およびソルミックス(登録商標)200mlからなる反応混合物を2時間還流した。塩酸で酸性にして、酢酸エチルで抽出、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して63gの4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(OX1)を得た。融点:58.5℃ 同様の製造方法により、以下の化合物を製造した。 4−[6−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(OX2)(融点:61℃) 4−[4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ブチルオキシ]安息香酸(OX3)(融点:75.3〜77.7℃) 2−フルオロ−4−[4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ブチルオキシ]安息香酸(OX4)(融点:75〜80℃) 4−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)安息香酸の製造第1段階 3−エチル3−ヒドロキシメチル−オキセタン(東亜合成(株)製:商品名OXT−101)116gをピリジン500mlに加え、撹拌しながら0℃に冷却した。そこへp−トルエンスルホニルクロリド190gを数回に分けて加えた。0℃を保ちながら5時間撹拌した後、氷水1Lに反応混合物を注いだ。ジエチルエーテル500mlで抽出し、3%の塩酸でpHが酸性になるまで、ジエチルエーテル層を洗浄、次に飽和炭酸ナトリウム溶液、水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して243gの3−[(トシルオキシ)メチル]−3−エチルオキセタンを得た。第2段階 ヒドロキシ安息香酸エチル50g、水酸化カリウム21gをジメチルホルムアミド400mlに加え70℃で1時間撹拌した。45℃まで温度を下げて、そこへ3−[(トシルオキシ)メチル]−3−エチルオキセタン100gを滴下した後、45℃に保ちながら3時間撹拌した。水とトルエンを加えて分液し、3%塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、水でトルエン層を洗浄した後、トルエンを留去した。得られた残渣に水酸化ナトリウム50g、エタノール500ml、水200mlを加えて2時間還流した。エタノールを留去して得られた残渣を5%塩酸500mlに注ぎこむと結晶が得られた。ろ過して得られた結晶をエタノールと水の混合溶媒で再結晶して、60gの4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)安息香酸(OX5)を得た。融点:127.5℃であった。 4−ヒドロキシ桂皮酸エチル19g、水酸化カリウム7.3gをエタノール150mlに加え50℃で1時間撹拌した。40℃まで温度を下げて、そこへ3−[(トシルオキシ)メチル]−3−エチルオキセタン35gを滴下した後、3時間還流した。エタノールを留去して、水とトルエンを加えて分液し、3%塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、水でトルエン層を洗浄した後、トルエンを留去した。得られた残渣に水酸化ナトリウム20g、エタノール100ml、水50mlを加えて2時間還流した。エタノールを留去して得られた残渣を5%塩酸500mlに注ぎこむと結晶が得られた。ろ過して得られた結晶をエタノールと水の混合溶媒で再結晶して、5gの4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)桂皮酸(OX6)を得た。融点:127.5℃であった。 3−(4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸エチル17.4g、水酸化カリウム6.1gをエタノール150mlに加え60℃で1時間撹拌した。40℃まで温度を下げて、そこへ3−[(トシルオキシ)メチル]−3−エチルオキセタン30gを滴下した後、3時間還流した。エタノールを留去して、水とトルエンを加えて分液し、3%塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム、水でトルエン層を洗浄した後、トルエンを留去した。得られた残渣に水酸化ナトリウム20g、エタノール100ml、水50mlを加えて2時間還流した。エタノールを留去して得られた残渣を5%塩酸500mlに注ぎこむと結晶が得られた。ろ過して得られた結晶をエタノールと水の混合溶媒で再結晶して、5gの[4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)フェニル]プロピオン酸(OX7)を得た。融点:85℃であった。第3段階 4−[6−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸6.9gおよび4−トリフルオロメトキシ−3−フルオロフェノール4gを塩化メチレン150mlに溶かし5℃まで冷やし、そこへジメチルアミノピリジン0.1gおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩4.3gを加え室温で12時間攪拌した。水200mlを加え分液、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒;トルエン/酢酸エチル=9/1)で精製を行い7.4gの化合物No.61を得た。 4−[6−(3−メチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(OX1)と3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.12を合成した。エステル化は実施例1、第3段階の方法を用いた。合成した化合物No.12の構造と性状を示す。 4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)安息香酸(OX5)と4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.50を合成した。エステル化は実施例1、第3段階の方法を用いた。合成した化合物No.50の構造と融点を示す。 4−[4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ブチルオキシ]安息香酸(OX3)と4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.52を合成した。エステル化は実施例1、第3段階の方法を用いた。合成した化合物No.52の構造と性状を示す。 4−[6−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸(OX2)と4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.54を合成した。エステル化は実施例1、第3段階の方法を用いた。合成した化合物No.54の構造と性状を示す。 4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)安息香酸(OX5)と3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.56を合成した。エステル化は実施例1、第3段階の方法を用いた。合成した化合物の構造と融点を示す。 4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)桂皮酸(OX6)5.3g、3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェノール4gを塩化メチレン100mlに加え、0℃に冷却した。そこへジシクロヘキシルカルボジイミド4.5g、ジメチルアミノピリジン0.01gを加えて12時間撹拌した。反応混合物に水を加え分液して、有機層を5%塩酸、飽和炭酸ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出溶媒;トルエン:酢酸エチル=19:1)とエタノールによる再結晶により精製して化合物No.118を得た。合成した化合物No.118の構造と融点を示す。 [4−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)フェニル]プロピオン酸(OX7)と3−フルオロ−4−トリフルオロメトキシフェノールとのエステル化により化合物No.123を合成した。エステル化は化合物No.118を合成する方法を用いた。合成した化合物No.123の構造、性状または相転移温度を示す。実施例2第1段階 4−ベンジルオキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニルの製造 4−ベンジルオキシブロモベンゼン6.7g、4−(トリフルオロメトキシ)ベンゼンホウ素酸5.0g、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)0.3g、炭酸ナトリウム5.1g、エチレングリコールジメチルエーテル100ml、および純水20mlからなる反応混合物を5時間還流した。反応混合物をトルエンで抽出、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒;ヘプタン/トルエン=7/3)で精製、ヘプタンで再結晶を行い3.0gの4−ベンジルオキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニルを得た。融点:136〜137.2℃第2段階 4−ヒドロキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニルの製造 4−ベンジルオキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニル3.0g、水酸化パラジウム0.1gおよび酢酸エチル30mlからなる反応混合物に水素ガスを充填し、室温で8時間攪拌した。反応混合物をろ過し、ろ液の溶媒を留去して得られた残渣をヘプタンで再結晶を行い1.5gの4−ヒドロキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニルを得た。融点:140〜140.5℃第3段階 4−[6−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸1.85gおよび4−ヒドロキシ−4'−(トリフルオロメトキシ)ビフェニル1.4gを塩化メチレン50mlに溶かし5℃まで冷やし、そこへジメチルアミノピリジン0.1gおよび1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩1.2gを加え室温で12時間攪拌した。水50mlを加え分液、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒;トルエン/酢酸エチル=9/1)で精製、ヘプタン/酢酸エチル=1/1で再結晶を行い1.8gの化合物No.77を得た。実施例3 4−[6−(3−エチルオキセタン−3−イルメトキシ)ヘキシルオキシ]安息香酸5.0gおよび塩化チオニル50mlからなる反応混合物を2時間還流した。反応混合物から塩化チオニルを留去して得られた残渣をテトラヒドロフラン50mlに溶解し、5℃まで冷やした4−(トリフルオロメトキシ)アニリン2.7g、ピリジン1.3gおよびテトラヒドロフラン50mlからなる溶液に滴下した。室温で2時間攪拌した後、塩化メチレンで分液、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去して得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶出溶媒;トルエン/酢酸エチル=95/5)で精製、ヘプタン/酢酸エチル=1/1で再結晶を行い1.8gの化合物No.111を得た。実施例4((MIX4)の組成例) 化合物(No.12)50重量%および二官能のオキセタン(K1)50重量%の組成物(CL1)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点は108℃であった。化合物(No.12)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL1)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL1)はハイブリッド配向を示した。実施例5((MIX2)の組成例i) 化合物(No.54)30重量%および二官能のオキシラン(K2)70重量%の組成物(CL2)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が95℃であった。化合物(No.54)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL2)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL2)はハイブリッド配向を示した。実施例6((MIX2)の組成例ii) 化合物(No.12)30重量%および二官能のオキシラン(K3)70重量%の組成物(CL3)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が141℃であった。化合物(No.12)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL3)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL3)はハイブリッド配向を示した。実施例7((MIX2)の組成例iii) 化合物(No.56)35重量%および二官能のオキシラン(K3)65重量%の組成物(CL4)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が131℃であった。化合物(No.56)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL4)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL4)はハイブリッド配向を示した。実施例8((MIX2)の組成例iv) 化合物(No.118)40重量%および二官能のオキシラン(K3)60重量%の組成物(CL5)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が129℃であった。化合物(No.118)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL5)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL5)はハイブリッド配向を示した。実施例9((MIX2)の組成例v) 化合物(No.123)30重量%および二官能のオキシラン(K3)70重量%の組成物(CL6)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が118℃であった。化合物(No.123)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL6)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL6)はハイブリッド配向を示した。実施例10((MIX3)の組成例) 化合物(No.77)30重量%と一官能のオキセタン(K4)20重量%、および二官能のオキシラン(K3)50重量%からなる組成物(CL7)を調製した。この組成物は室温でネマチック液晶相を有し、NI点が127℃であった。化合物(No.77)は相分離することなく良好な相溶性を示した。また、組成物(CL7)は室温においても直ちに結晶化することはなく液晶状態を保持した。さらにラビングした鹸化処理TACフィルム上に塗膜して配向させた組成物(CL7)はハイブリッド配向を示した。実施例11(紫外線照射による配向フィルムの製造1) 組成物(CL1)100重量%、およびDTS−102(みどり化学(株)製)3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、60℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL1)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。 組成物(CL1)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F1)が得られた。実施例12(紫外線照射による配向フィルムの製造2) 組成物(CL2)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、60℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL2)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL2)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F2)が得られた。実施例13(紫外線照射による配向フィルムの製造3) 組成物(CL3)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、70℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL3)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL3)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F3)が得られた。実施例14(紫外線照射による配向フィルムの製造4) 組成物(CL4)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、70℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL4)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL4)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F4)が得られた。実施例15(紫外線照射による配向フィルムの製造5) 組成物(CL5)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、70℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL5)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL5)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F5)が得られた。実施例16(紫外線照射による配向フィルムの製造6) 組成物(CL6)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、70℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL6)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL6)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F6)が得られた。実施例17(紫外線照射による配向フィルムの製造7) 組成物(CL7)100重量%、およびDTS−102、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、85℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して組成物(CL7)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を25℃で30秒間照射した。照射後、組成物(CL7)は配向状態(ハイブリッド配向)を保持したまま重合しており、その表面硬度は鉛筆硬度にして2Hであった。100℃、500時間での耐熱性試験後のリタデーション変化はなく、耐熱性の高い液晶配向フィルム(F7)が得られた。比較例1 二官能のアクリレート化合物(AC1)100重量%、およびイルガキュアー907、3重量%を混合溶媒(トルエン:シクロペンタノン=2:1)300重量%に溶解した溶液を、表面をレーヨン布によりラビングした鹸化処理TACに、バーコーターを用いて塗布した。塗布後、85℃に設定したオーブン中で5分間熱処理することにより、溶媒を除去して化合物(AC1)を配向させた。同温度を保ったまま、超高圧水銀灯(250W)を使って30mW/cm2(365nm)の紫外線を、25℃窒素気流下で30秒間照射した。照射後、化合物(AC1)は重合しており、ホモジニアス配向を示す液晶配向フィルム(FK1)が得られた。 得られた液晶フィルムの粘着テープ剥離試験、鉛筆硬度試験の評価結果を示す。フィルム番号 粘着テープ剥離 鉛筆硬度 配向 F1 100/100 2H ハイブリッド F2 100/100 2H ハイブリッド F3 100/100 2H ハイブリッド F4 100/100 2H ハイブリッド F5 100/100 2H ハイブリッド F6 100/100 2H ハイブリッド F7 100/100 2H ハイブリッドFK1(比較例1) 0/100 H ホモジニアス(粘着テープ剥離試験) 比較例1の二官能のアクリレートを重合して得た配向フィルム(FK1)の粘着テープ剥離試験では、全てのますがはがれて残存は0であったが、本発明の組成物を重合させて得られた配向フィルムは全く剥がれがなく、全てのますが残存した。(鉛筆硬度試験) 配向フィルム(FK1)の鉛筆硬度はHであったのに対して、組成物(CL1)、(CL2)、(CL3)、(CL4)、(CL5)、(CL6)および(CL7)のそれぞれで得られた配向フィルム(F1)、(F2)、(F3)、(F4)、(F5)、(F6)および(F7)の鉛筆硬度は、すべて2Hを示した。(耐熱性試験) 配向フィルム(F1)、(F2)、(F3)、(F4)、(F5)、(F6)および(F7)の100℃、500時間での耐熱性試験前後のリタデーション変化は3%以内であり、耐熱性の高いフィルムであった。(配向性) 本発明の化合物を含有する組成物は界面活性剤などの非重合性化合物を添加しなくても、ラビング処理した鹸化処理TACフィルム上においてネマチックハイブリッド配向を示した(実施例4、実施例5、実施例6、実施例7、実施例8、実施例9および実施例10)。またその組成物中の化合物を光重合した重合体からなるフィルムもハイブリッド配向を保持していた(実施例11、実施例12、実施例13、実施例14、実施例15、実施例16および実施例17)。 本発明の組成物および重合体は、液晶表示素子の構成要素である位相差板、偏光素子、液晶配向膜、反射防止膜、選択反射膜および視野角補償膜に利用することができる。また、本発明の化合物は、高い熱伝導性を有する樹脂、接着剤、機械的異方性を有する合成高分子、化粧品、装飾品、非線型光学材料および情報記憶材料としても利用できる。 式(1)で表される化合物。 式(1)において、R1は水素または炭素数1〜5のアルキルであり;R2は−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−CO−、−CH=CH−、または−C≡C−であり、sは0〜10の整数であり;A1は1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、任意の水素がフッ素で置き換えられた1,4−シクロへキシレン、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチル、エチル、メトキシ、ヒドロキシ、ホルミル、アセトキシ、アセチル、カルボニルメチル、カルボニルトリフルオロメチル、ジフルオロメチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1は単結合、−O−または−OCO−であり;X2およびX3はそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−OOC−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、−OOC−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−OCF2−、−CF2O−、−CH2CH2−、−C≡C−、−NHCO−、または−CONH−であり;mは0〜20の整数であり;nは1または0である。 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−Y1−(CF2)s−CF3であり、ここで、Y1は−O−であり、sは0〜10の整数であり;A1が1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−である請求項1に記載の化合物。 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−OCF3であり;A1が1,4−フェニレン、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、1,4−フェニレン、ピリジン−2,5−ジイル、ピリダジン−3,6−ジイル、ピリミジン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、または任意の水素がハロゲン、メチル、アセチル、もしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−である請求項1に記載の化合物。 式(1)において、R1がメチルまたはエチルであり;R2が−OCF3であり;A1が1,4−フェニレンであり;A2およびA3がそれぞれ独立して、1,4−フェニレンまたは3−フルオロ−1,4−フェニレンであり;X1が単結合または−O−であり;X2およびX3がそれぞれ独立して、単結合、−CH=CH−COO−、−CH2CH2−COO−、−COO−、−C≡C−、または−CONH−であり;mが0〜8の整数である請求項1に記載の化合物。 少なくとも2つの化合物を含有し、少なくとも1つの化合物が請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物である液晶組成物。 液晶組成物において、化合物の全てが重合性化合物である請求項5に記載の液晶組成物。 液晶組成物において、少なくとも1つの化合物が請求項1に記載の化合物であり、他の少なくとも1つの化合物が請求項1に記載の化合物とは異なる重合性化合物である請求項5に記載の液晶組成物。 液晶組成物において、化合物の全てが請求項1に記載の化合物である請求項5に記載の液晶組成物。 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する請求項5に記載の液晶組成物。 式(M1)、式(M2)、式(M3)、式(M4)、および式(M5)において、R5は独立して、水素、フッ素、塩素、−CN、または炭素数1〜20のアルキルであり、このアルキルにおいて、任意の−CH2−は、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、または−CO−で置き換えられてもよく、そして任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく;R6は独立して、水素または炭素数1〜5のアルキルであり;A4、A5、A6およびA7はそれぞれ独立して、1,4−シクロへキシレン、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、または任意の水素がハロゲンもしくはシアノで置き換えられた1,4−フェニレンであり;B1は独立して、単結合、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、ビフェニル−4,4’−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−エチルフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジイル、9−クロロフルオレン−2,7−ジイル、9,9−ジフルオロフルオレン−2,7−ジイル、または任意の水素がハロゲン、シアノ、メチルもしくはトリフルオロメチルで置き換えられた1,4−フェニレンであり;Z1およびZ2はそれぞれ独立して、単結合、−COO−、−OCO−、−CH2CH2−、または−C≡C−であり;X5およびX6はそれぞれ独立して、単結合または−O−であり;qは独立して、1または0であり;o、pおよびrはそれぞれ独立して、0〜20の整数である。 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)および式(M2)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する請求項9に記載の液晶組成物。 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと式(M3)で表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する請求項9に記載の液晶組成物。 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M4)および式(M5)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する請求項9に記載の液晶組成物。 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の少なくとも1つと、式(M1)、式(M2)および式(M3)のそれぞれで表される化合物の群から選択された少なくとも1つの重合性化合物とを含有する請求項9に記載の液晶組成物。 請求項1に記載の化合物を重合させて得られる重合体。 請求項5〜13のいずれか1項に記載の組成物を重合させて得られる重合体。 請求項14または15に記載の重合体からなる光学異方性を有する成形体。 光学異方性を有する成形体の薄層における液晶骨格がハイブリッド配向を示す請求項16に記載の光学異方性を有する成形体。 カイラルネマチック相またはコレステリック相を有する請求項5〜13のいずれか1項に記載の液晶組成物から得られる重合体からなる光学異方性を有する成形体であり、その成形体の薄層における液晶骨格が螺旋構造を呈する光学異方性を有する成形体。 波長350〜750nmのうち、一部またはすべての領域の光を選択的に反射する請求項18に記載の光学異方性を有する成形体。 波長100〜350nmの領域の光を反射する請求項18に記載の光学異方性を有する成形体。 カイラルネマチック相またはコレステリック相で誘起された螺旋構造において、ピッチが光学異方性を有する成形体の厚さ方向に連続的に変化する請求項18〜20のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体。 請求項18〜21のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体から構成される光学素子。 請求項18〜21のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を使用した1/4波長機能板。 請求項18〜21のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を使用した1/2波長機能板。 請求項16〜21のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体と偏光板との組み合わせから構成される光学素子。 請求項16〜21のいずれか1項に記載の光学異方性を有する成形体を含有する液晶表示素子。