特許 6608341 液晶組成物、高分子材料、フィルム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6608341

(24)【登録日】2019年11月1日

(45)【発行日】2019年11月20日

(54)【発明の名称】液晶組成物、高分子材料、フィルム

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/30 20060101AFI20191111BHJP

   C09K 19/38 20060101ALI20191111BHJP

   C09K 19/54 20060101ALI20191111BHJP

   C08F 2/44 20060101ALI20191111BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/30

   C09K19/38

   C09K19/54 B

   C08F2/44 B

【請求項の数】14

【全頁数】50

(21)【出願番号】特願2016-149945(P2016-149945)

(22)【出願日】2016年7月29日

(65)【公開番号】特開2018-18005(P2018-18005A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2018年7月31日

(73)【特許権者】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080159

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 望稔

(74)【代理人】

【識別番号】100090217

【弁理士】

【氏名又は名称】三和 晴子

(74)【代理人】

【識別番号】100152984

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 秀明

(74)【代理人】

【識別番号】100148080

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 史生

(72)【発明者】

【氏名】林 大介

(72)【発明者】

【氏名】加藤 峻也

(72)【発明者】

【氏名】稲田 寛

【審査官】 後藤 慎平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−３４５７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４９６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７３８８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｃ０９Ｋ １９／００−１９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

重合性液晶化合物と、
下記式（Ｘ）で表される化合物と、を含有する、液晶組成物。

【化1】

前記式（Ｘ）中、
Ｔは、ｎ＋ｍ価の芳香族炭化水素基を表し、
Ｓｐは、単結合又は２価の連結基を表し、
Ｈｂは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表し、
ｍは、１〜４の整数を表し、
ｎは、１〜４の整数を表し、
Ａは、下記式（Ｙ）で表される基を表し、

【化2】

前記式（Ｙ）中、
Ｒ₁〜Ｒ₄は、各々独立して、水素原子、１価の有機基、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、又は−ＮＨ_２を表し、
Ｒ₅は、水素原子又は１価の有機基を表し、
＊は結合部位を表す。
なお、前記式（Ｘ）中、前記Ｓｐ、前記Ｈｂ、又は前記Ａが各々複数個存在する場合、複数個存在するＳｐ同士、複数個存在するＨｂ同士、又は複数個存在するＡ同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【請求項2】

前記式（Ｙ）中、Ｒ₁〜Ｒ₄は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アルコキシ基、−ＮＨ₂、−ＮＨ（ＣＨ₃）、−Ｎ（ＣＨ₃）₂、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−Ｎ（ＣＨ₃）Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃、又は、−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aを表し、
Ｒ₅は、水素原子、メチル基、エチル基、又は芳香族基を表し、
Ｓｐ_Aは、単結合又は２価の連結基を表し、
Ｈｂ_Aは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す、請求項１に記載の液晶組成物。

【請求項3】

前記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aである、請求項１又は請求項２に記載の液晶組成物。

【請求項4】

前記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶組成物。
ただし、前記Ｓｐ_Bは、−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置換された炭素数１〜１０のアルキレン基を表す。
また、前記Ｈｂ_Bは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す。
なお、Ｒ₁〜Ｒ₄のうち複数個が−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bを表す場合、複数個存在するＳｐ_B同士及び複数個存在するＨｂ_B同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【請求項5】

前記Ｒ₂及び前記Ｒ₃が、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bである、請求項４に記載の液晶組成物。

【請求項6】

前記−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bが、下記式（Ｚ）で表される基である、請求項４又は請求項５に記載の液晶組成物。
式（Ｚ） （Ｃ_pＦ_2p+1）−（ＣＨ₂）_ｑ−Ｏ−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｏ−
前記式（Ｚ）中、ｐは、４〜３０の整数を表し、ｑ及びｒは、各々独立に、１〜５の整数を表す。

【請求項7】

前記ｎが、２以上の整数である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項8】

前記式（Ｙ）中、前記Ｒ₅が芳香族基である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項9】

前記重合性液晶化合物が、棒状液晶化合物である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項10】

更に、キラル剤を含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の液晶組成物。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物を重合させてなる、高分子材料。

【請求項12】

請求項１１に記載の高分子材料を含有する、フィルム。

【請求項13】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液晶組成物のコレステリック液晶相を固定してなるフィルム。

【請求項14】

光学異方性を示す、請求項１２に記載のフィルム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶組成物、上記液晶組成物を用いて形成される高分子材料、及び、フィルムに関する。

【背景技術】

【0002】

光学異方性膜（以下、「光学異方性層」ともいう。）は、液晶化合物を配向させ、その配向状態を固定することにより形成される。一般的に、液晶化合物は、上記光学異方性膜を支持する基材上に施された配向処理（例えば、配向膜）により規制されて配向する。
しかし、基材の配向規制力のみで液晶化合物を支持体から空気界面まで均一に配向（モノドメイン配向）させることは極めて難しい。配向処理の施されていない界面（空気界面）側では配向規制力がないため、特に空気界面側において液晶化合物の配向が乱れてしまう。
このため、昨今においては、液晶化合物と、液晶配向促進剤とを含有する液晶組成物を用いて光学異方性膜を作製する技術が開発されている（例えば、特許文献１）。上記液晶配向促進剤は、分子中にフッ素原子を含むために表面自由エネルギーが小さく、空気界面側に偏在しやすい。このため、液晶配向促進剤は、上記液晶組成物により形成される塗膜の空気界面に配向規制力を与え、液晶化合物を均一に配向させることができる。この結果、液晶組成物により得られる光学異方性膜は、空気界面側においても液晶化合物が均一に配向したものとなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３-１７３８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、光学異方性層はその用途に応じて、複数積層することがある。
また、コレステリック液晶相を固定してなる層は、特定の波長域において右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させる性質を有する層として知られている。このため、例えば、コレステリック液晶相を固定してなる層を複数積層することにより、三原色を反射する反射フィルムを製造することが検討されている。
なお、以下では、光学異方性層及びコレステリック液晶相を固定してなる層をまとめて単に「液晶層」とも称する。

【0005】

本発明者らは、特許文献１に記載された液晶組成物を用いた複数の液晶層からなる積層体を作製して検討を行ったところ、上記液晶組成物から形成された液晶層上に液晶組成物を塗布して二層目を形成した際、液晶組成物が塗れ広がらず、ハジキを生じる場合があることを知見した。
この原因として、フッ素原子を含む液晶配向促進剤が表面偏在することにより一層目の液晶層の表面の接触角が高いことが考えられた。一方で、本発明者らは、液晶配向促進剤中に含まれるフッ素原子量を低減して同様の積層体を形成してみたところ、液晶化合物の配向性が所望の要求を満足しないことを知見した。

【0006】

そこで、本発明は、液晶化合物の配向性に優れ、接触角が良好な液晶層を与え得る液晶組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記液晶組成物を用いた高分子材料及びフィルムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、光照射によって極性を変化させる液晶配向促進剤を用いることにより上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。

【0008】

（１） 重合性液晶化合物と、
後述する式（Ｘ）で表される化合物と、を含有する、液晶組成物。
（２） 上記式（Ｙ）中、Ｒ₁〜Ｒ₄は、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アルコキシ基、−ＮＨ₂、−ＮＨ（ＣＨ₃）、−Ｎ（ＣＨ₃）₂、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−Ｎ（ＣＨ₃）Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃、又は、−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aを表し、
Ｒ₅は、水素原子、メチル基、エチル基、又は芳香族基を表し、
Ｓｐ_Aは、単結合又は２価の連結基を表し、
Ｈｂ_Aは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す、（１）に記載の液晶組成物。
（３） 上記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aである、（１）又は（２）に記載の液晶組成物。
（４） 上記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bである、（１）〜（３）のいずれかに記載の液晶組成物。
ただし、上記Ｓｐ_Bは、−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置換された炭素数１〜１０のアルキレン基を表す。
また、上記Ｈｂ_Bは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す。
なお、Ｒ₁〜Ｒ₄のうち複数個が−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bを表す場合、複数個存在するＳｐ_B同士及び複数個存在するＨｂ_B同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。
（５） 上記Ｒ₂及び前記Ｒ₃が、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bである、（４）に記載の液晶組成物。
（６） 上記−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bが、下記式（Ｚ）で表される基である、（４）又は（５）に記載の液晶組成物。
式（Ｚ） （Ｃ_pＦ_2p+1）−（ＣＨ₂）_ｑ−Ｏ−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｏ−
上記式（Ｚ）中、ｐは、４〜３０の整数を表し、ｑ及びｒは、各々独立に、１〜５の整数を表す。
（７） 上記ｎが、２以上の整数である、（１）〜（６）のいずれかに記載の液晶組成物。
（８） 上記式（Ｙ）中、上記Ｒ₅が芳香族基である、（１）〜（７）のいずれかに記載の液晶組成物。
（９） 上記重合性液晶化合物が、棒状液晶化合物である、（１）〜（８）のいずれかに記載の液晶組成物。
（１０） 更に、キラル剤を含有する、（１）〜（９）のいずれかに記載の液晶組成物。
（１１） （１）〜（１０）のいずれかに記載の液晶組成物を重合させてなる、高分子材料。
（１２） （１１）に記載の高分子材料を含有する、フィルム。
（１３） （１）〜（１０）のいずれかに記載の液晶組成物のコレステリック液晶相を固定してなるフィルム。
（１４） 光学異方性を示す、（１２）に記載のフィルム。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、液晶化合物の配向性に優れ、接触角が良好な液晶層を与え得る液晶組成物を提供することができる。
また、本発明は、上記液晶組成物を用いた高分子材料及びフィルムを提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
本明細書に於ける基（原子団）の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基（無置換アルキル基）のみならず、置換基を有するアルキル基（置換アルキル基）をも包含するものである。
本明細書中における「光」とは、活性光線又は放射線を意味する。また、「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、Ｘ線、及び、ＥＵＶ（Extreme ultraviolet）光等による露光を意味する。
本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。

【0011】

〔液晶組成物〕
本発明の液晶組成物は、重合性液晶化合物と、後述する式（Ｘ）で表される化合物と、を含有する。

【0012】

本発明の液晶組成物は、上記の構成とすることで、液晶化合物の配向性に優れ、接触角が良好な液晶層を与え得る。
本発明における式（Ｘ）で表される化合物は、下記に示す例のとおり、露光により紫外線等のエネルギーを受けると分解して（Ｈｂ−Ｓｐ）_ｍ−Ｔ−（ＣＯＯＨ）_ｎを生成し、その極性を変化させる。液晶層は、一般的に、（１）液晶組成物を基板上に塗布し、塗布された組成物を加熱することにより重合性液晶化合物を配向させて液晶相の状態とする工程と、（２）露光により、上記液晶相の状態で液晶組成物中の重合性液晶化合物を硬化させる工程と、を経て形成される。
式（Ｘ）で表される化合物は、上記工程（１）においては、空気側界面に偏在して液晶配向促進剤として機能する。つまり、液晶層の空気界面側に配向規制力を与え、重合性液晶化合物を均一に配向させる機能を果たす。次いで、工程（２）の露光により、重合性液晶化合物の硬化反応と並行して、上記式（Ｘ）で表される化合物の分解反応が進行する。この結果、得られる液晶層の空気側表面は、親水基であるカルボン酸基の存在により表面自由エネルギーが下がり、接触角が小さくなる。また、上記液晶層は重合性液晶化合物の配向性も良好であることが確認されている。

【0013】

【化1】

【0014】

以下、まず、本発明の液晶組成物に含まれる成分について詳述する。

【0015】

＜式（Ｘ）で表される化合物＞
以下、式（Ｘ）で表される化合物について説明する。
式（Ｘ）で表される化合物は、液晶配向促進剤であり、液晶層の空気界面において、重合性液晶化合物の分子のチルト角を低減又は実質的に水平配向させることができる。なお、本明細書で「水平配向」とは、液晶化合物の長軸と膜面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が２０°未満の配向を意味するものとする。

【0016】

【化2】

【0017】

上記式（Ｘ）中、
Ｔは、ｎ＋ｍ価の芳香族炭化水素基を表し、
Ｓｐは、単結合又は２価の連結基を表し、
Ｈｂは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表し、
ｍは、１〜４の整数を表し、
ｎは、１〜４の整数を表し、
Ａは、下記式（Ｙ）で表される基を表し、

【0018】

【化3】

【0019】

上記式（Ｙ）中、
Ｒ₁〜Ｒ₅は、各々独立して、水素原子又は１価の有機基を表し、
＊は、結合部位を表す。
なお、上記式（Ｘ）中、上記Ｓｐ、上記Ｈｂ、又は上記Ａが各々複数個存在する場合、複数個存在するＳｐ同士、複数個存在するＨｂ同士、又は複数個存在するＡ同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【0020】

上記式（Ｘ）中、Ｔは、ｎ＋ｍ価の芳香族炭化水素基を表す。
上記芳香族炭化水素基は、芳香族炭化水素環から水素原子をｎ＋ｍ個除いた基であれば特に限定されないが、炭素数が６〜２２であることが好ましく、６〜１４であることがより好ましく、６〜１０であることが更に好ましく、ベンゼン環であることが特に好ましい。なお、上記芳香族炭化水素基は、−Ｓｂ−Ｈｂで表される基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−Ａで表される基以外に更に置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、アルキル基（例えば、炭素数１〜８のアルキル基等）、アルコキシ基（例えば、炭素数１〜８のアルコキシ基等）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子等）、シアノ基、又はアシルオキシ基（例えば、アセトキシ基等）等が挙げられる。

【0021】

上記式（Ｘ）中、Ｓｐは、単結合又は２価の連結基を表し、２価の連結基であることが好ましい。
上記２価の連結基としては、特に限定されないが、直鎖もしくは分岐のアルキレン基（好ましくは炭素数１〜２０、より好ましくは炭素数１〜１０、更に好ましくは炭素数１〜６）、直鎖もしくは分岐のアルケニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数２〜６）、直鎖もしくは分岐のアルキニレン基（好ましくは炭素数２〜２０、より好ましくは炭素数２〜１０、更に好ましくは炭素数２〜６）、又は、これらにおいて１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が下記に示す「２価の有機基」で置換された基からなる群から選択される連結基であることが好ましい。
上記２価の連結基としては、なかでも、溶解性をより向上させる観点から、１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が下記に示す「２価の有機基」で置換された炭素数１〜１０のアルキレン基が好ましい。
（２価の有機基）
上記２価の有機基としては、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、−ＳＣ（＝Ｏ）−、−ＮＲ₆Ｃ（＝Ｏ）−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ₆−が挙げられる。上記の中でも、接触角をより低減させる観点から、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｓ−、又は−ＳＣ（＝Ｏ）−がより好ましく、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、又は−ＯＣ（＝Ｏ）−が更に好ましく、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、又は−ＯＣ（＝Ｏ）−が特に好ましい。
また、上記Ｒ₆は、水素原子、又は炭素数が１〜６のアルキル基を表す。
なお、上記２価の連結基中に、上記２価の有機基が含まれる場合、上記２価の有機基同士が隣接しないことが好ましい。

【0022】

上記式（Ｘ）中、Ｈｂは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す。
Ｈｂは、炭素数４〜２０であることが好ましく、炭素数４〜１０であることがより好ましい。ここで、フッ素置換アルキル基は、水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフルオロアルキル基であってもよいし、水素原子の一部がフッ素原子で置換されているフルオロアルキル基であってもよい。また、フッ素置換アルキル基は、鎖状、分枝状及び環状のいずれであってもよいが、鎖状又は分枝状が好ましく、鎖状がより好ましい。
フッ素置換アルキル基としては、なかでも、パーフルオロアルキル基である構造が好ましい。

【0023】

上記式（Ｘ）において、−Ｓｂ−Ｈｂで表される基の好適態様を以下に例示する。
なお、以下の例示において、＊はＴとの連結位置を示す。
（Ｃ_ｐＦ_２ｐ＋１）−（ＣＨ₂）_ｑ−Ｏ−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｏ−＊
（Ｃ_ｐＦ_２ｐ＋１）−（ＣＨ₂）_ｑ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−＊
（Ｃ_ｐＦ_２ｐ＋１）−（ＣＨ₂）_ｑ−ＯＣ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−＊
（Ｃ_ｐＦ_２ｐ＋１）−（ＣＨ₂）_ｑ−ＯＣ（＝Ｏ）−（ＣＨ₂）_ｒ−ＯＣ（＝Ｏ）−＊
上記の−Ｓｂ−Ｈｂで表される基において、ｐは４〜３０であることが好ましく、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることが更に好ましい。ｑは０〜６であることが好ましく、０〜４であることがより好ましく、０〜３であることが更に好ましい。ｒは１〜６であることが好ましく、１〜４であることがより好ましく、１〜３であることが更に好ましい。
また、パーフルオロ基以外の部分の炭素数の合計は１０以下が好ましい。

【0024】

上記式（Ｘ）中、ｎ及びｍは、各々独立して、１〜４の整数を表す。
接触角がより低減する観点から、ｎは、２以上であることが好ましい。ｍは、１〜３であることが好ましく、２であることがより好ましい。

【0025】

上記式（Ｘ）中、Ａは、上記式（Ｙ）で表される基を表す。
以下、式（Ｙ）について説明する。

【0026】

上記式（Ｙ）中、Ｒ₁〜Ｒ₅は、各々独立して、水素原子又は１価の有機基を表す。Ｒ₁〜Ｒ₅が表す１価の有機基としては特に限定されない。

【0027】

Ｒ₁〜Ｒ₄が表す１価の有機基としては、例えば、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子等）、水酸基、シアノ基、置換又は無置換のアミノ基（−Ｎ（Ｒ_A）₂で表され、２つのＲ_Aは各々独立して水素原子又は１価の有機基（１価の有機基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基等）を表す。）、炭素数１〜８のアルコキシ基（例えば、メトキシ基又はエトキシ基等）、炭素数２〜８のアミド基（例えば、−Ｎ（Ｒ_B）Ｃ（＝Ｏ）Ｒ_C（Ｒ_Bは水素原子又は１価の有機基（１価の有機基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基等）を表し、Ｒ_Cは１価の有機基（１価の有機基としては、例えば、炭素数１〜５のアルキル基等）を表す。）、又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｎ（Ｒ_D）₂（２つのＲ_Dは各々独立して水素原子又は１価の有機基（例えば、炭素数１〜５のアルキル基等）を表す。））、炭素数２〜８のアルコキシカルボニル基（例えば、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃等）、炭素数２〜８のアシルオキシ基（例えば、−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃等）、又は、−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aが挙げられる。

【0028】

上記Ｓｐ_A、及び上記Ｈｂ_Aは、上記式（Ｘ）のＳｐ及びＨｂと各々同義であり、その好ましい態様も同じである。なお、式（Ｙ）において、Ｒ₁〜Ｒ₄のうち複数個が−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aを表す場合、複数個存在するＳｐ_A同士及び複数個存在するＨｂ_A同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【0029】

なかでも、上記Ｒ₁〜Ｒ₄としては、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、アルコキシ基、−ＮＨ₂、−ＮＨ（ＣＨ₃）、−Ｎ（ＣＨ₃）₂、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ₃、−ＯＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−ＮＨＣ（＝Ｏ）ＣＨ₃、−Ｎ（ＣＨ₃）Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ₃、又は、−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aが好ましい。
特に、露光による式（Ｘ）で表される化合物の分解速度をより速めて接触角を低減させる、及び／又は、配向性をより高める観点から、上記Ｒ₁〜Ｒ₄は、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aがより好ましい。−ＯＣＨ₃である場合には、その構造中にエーテル酸素を含む（特に、式（Ｙ）中のベンゼン環に結合する位置がエーテル酸素である）ため、露光による式（Ｘ）で表される化合物の分解速度がより速まり、接触角がより低減する傾向がある。一方、−Ｓｐ_A−Ｈｂ_Aである場合には、Ｈｂ_Aの存在によって配向性がより高まる傾向がある。なお、Ｓｐ_Aがその構造中にエーテル酸素を含む場合（特に、Ｓｐ_A中のＨｂ_Aと結合する側とは反対側の末端（言い換えると式（Ｙ）のベンゼン環と連結する側の末端）にエーテル酸素が含まれる場合）は、上記−ＯＣＨ₃と同様に、分解速度が速まる効果が得られる。

【0030】

更に、露光による式（Ｘ）で表される化合物の分解速度をより一層速めて接触角を低減させる観点からは、上記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bであることが好ましく、Ｒ₂及びＲ₃が、各々独立して、−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bであることがより好ましい。
ここで、Ｓｐ_Bは、−ＣＨ_２−が−Ｏ−で置換された炭素数１〜１０のアルキレン基を表す。なかでも、上述のとおり、Ｓｐ_B中のＨｂ_Bと結合する側とは反対側の末端（言い換えると式（Ｙ）のベンゼン環と連結する側の末端）にエーテル酸素が含まれる場合には、分解速度が速まる効果がより顕著に得られ、接触角をより低減させる。なお、上記アルキレン基中の−ＣＨ_２−が複数の−Ｏ−で置換される場合、−Ｏ−同士は隣接しないことが好ましい。上記アルキレン基は、炭素数１〜７であることがより好ましく、炭素数１〜６であることが更に好ましく、炭素数１〜４であることが特に好ましい。また、アルキレン基は、直鎖及び分枝のいずれであってもよいが、直鎖であることが好ましい。

【0031】

上記Ｈｂ_Bは、炭素数が４〜３０のフッ素置換アルキル基を表す。上記Ｈｂ_Bの好適態様については、上述した式（Ｘ）のＨｂと同様である。
なお、式（Ｙ）において、Ｒ₁〜Ｒ₄のうち複数個が−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bを表す場合、複数個存在するＳｐ_B同士及び複数個存在するＨｂ_B同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【0032】

なかでも、露光による式（Ｘ）で表される化合物の分解速度をより速めて接触角を低減させ、且つ、配向性をより高める観点から、上記Ｒ₁〜Ｒ₄のうち少なくとも２つが−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bであることが好ましく、Ｒ₂及びＲ₃のいずれもが−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bであることがより好ましい。特に、上記−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bとしては、下記式（Ｚ）で表される構造が好ましい。
式（Ｚ） （Ｃ_pＦ_2p+1）−（ＣＨ₂）_ｑ−Ｏ−（ＣＨ₂）_ｒ−Ｏ−＊
式（Ｚ）中、ｐは４〜３０であることが好ましく、４〜２０であることがより好ましく、４〜１０であることが更に好ましい。ｑは０〜５であることが好ましく、０〜４であることがより好ましく、０〜３であることが更に好ましい。ｒは１〜５であることが好ましく、１〜４であることがより好ましく、１〜３であることが更に好ましい。

【0033】

上記式（Ｙ）において、Ｒ₅は、水素原子、メチル基、エチル基、又は芳香族基であることが好ましい。
芳香族基としては、特に限定されないが、炭素数６〜１４であることが好ましく、６〜１０であることがより好ましく、フェニル基であることが更に好ましい。
上記Ｒ₅は、なかでも、露光による式（Ｘ）で表される化合物の分解速度をより速めて接触角を低減させる観点から、メチル基、エチル基、又は芳香族基が好ましく、エチル基又は芳香族基がより好ましく、芳香族基が更に好ましい。

【0034】

また、上記式（Ｙ）において、＊は、上記式（Ｘ）中のＣ（＝Ｏ）Ｏ−との結合部位を表す。

【0035】

上記式（Ｘ）で表される化合物は、分子構造が対称性を有するものであってもよいし、対称性を有しないものであってもよい。なお、ここでいう対称性とは、点対称、線対称、及び、回転対称のいずれかに該当するものを意味し、非対称とは点対称、線対称、及び、回転対称のいずれにも該当しないものを意味する。

【0036】

また、上記式（Ｘ）で表される化合物において、上記Ｓｐ、上記Ｈｂ、又は上記Ａが各々複数個存在する場合、複数個存在するＳｐ同士、複数個存在するＨｂ同士、又は複数個存在するＡ同士は、各々同一であっても異なっていてもよい。

【0037】

以下、式（Ｘ）で表される化合物の具体的な構造を例示するが、これに限定されるものではない。
なお、下記の例示化合物において、「Ｍｅ」はメチル基を表し、「Ｅｔ」はエチル基を表す。

【0038】

【化4】

【0039】

【化5】

【0040】

【化6】

【0041】

上記式（Ｘ）で表される化合物は、公知の合成法を組み合わせることにより合成できる。

【0042】

上記式（Ｘ）で表される化合物の含有量は、重合性液晶化合物全質量に対して、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０１〜５質量％がより好ましく、０．０１〜１質量％が更に好ましい。
なお、上記式（Ｘ）で表される化合物は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上の上記式（Ｘ）で表される化合物を併用する場合には、合計含有量が上記範囲内であることが好ましい。
また、上記式（Ｘ）で表される化合物とそれ以外の液晶配向促進剤を併用してもよい。

【0043】

＜重合性液晶化合物＞
重合性液晶化合物の種類は、特に制限されない。
一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ（棒状液晶化合物）と円盤状タイプ（ディスコティック液晶化合物、円盤状液晶化合物）とに分類できる。更に、棒状タイプ及び円盤状タイプには、それぞれ低分子タイプと高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が１００以上のものを指す（高分子物理・相転移ダイナミクス，土井 正男 著，２頁，岩波書店，１９９２）。本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできる。また、２種以上の液晶化合物を併用してもよい。

【0044】

重合性液晶化合物が有する重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基又は環重合性基が好ましい。より具体的には、重合性基としては、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、又は、オキセタン基が好ましく、又は（メタ）アクリロイル基がより好ましい。

【0045】

重合性液晶化合物としては、以下の式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物が好ましい。なかでも、Ａで表される置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基の数をｍで割った数をｍｃとしたとき、ｍｃ＞０．１を満たす重合性液晶化合物がより好ましく、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす重合性液晶化合物であることが更に好ましい。
なお、上記ｍｃは、以下の計算式で表される数である。
ｍｃ＝（Ａで表される置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基の数）÷ｍ

【0046】

【化7】

【0047】

式中、
Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基又は置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、Ａのうち少なくとも１つは置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基を示し、
Ｌは、単結合、又は、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、及び、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
ｍは３〜１２の整数を示し、
Ｓｐ¹及びＳｐ²は、各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ¹及びＱ²は、各々独立に、水素原子、又は、以下の式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、ただしＱ¹及びＱ²のいずれか一方は重合性基を示す；

【0048】

【化8】

【0049】

Ａは、置換基を有していてもよいフェニレン基、又は、置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基である。以下の説明において、フェニレン基というとき、１，４−フェニレン基であることが好ましい。
なお、Ａのうち少なくとも１つは置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基である。
ｍ個のＡは、互いに同一でも異なっていてもよい。

【0050】

ｍは３〜１２の整数を示し、３〜９の整数であることが好ましく、３〜７の整数であることがより好ましく、３〜５の整数であることが更に好ましい。

【0051】

式（Ｉ）中の、フェニレン基及びトランス−１，４−シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては、特に制限されず、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルエーテル基、アミド基、アミノ基、及びハロゲン原子、ならびに、上記の置換基を２つ以上組み合わせて構成される基からなる群から選択される置換基が挙げられる。また、置換基の例としては、後述の−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³−Ｓｐ³−Ｑ³で表される置換基が挙げられる。フェニレン基及びトランス−１，４−シクロヘキシレン基は、置換基を１〜４個有していてもよい。２個以上の置換基を有するとき、２個以上の置換基は互いに同一であっても異なっていてもよい。

【0052】

アルキル基は直鎖及び分枝のいずれでもよい。アルキル基の炭素数は１〜３０が好ましく、１〜１０がより好ましく、１〜６が更に好ましい。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、１，１−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、及び、ドデシル基等が挙げられる。アルコキシ基中のアルキル基の説明も、上記アルキル基に関する説明と同じである。また、以下の説明において、アルキレン基というときのアルキレン基の具体例としては、上記のアルキル基の例の各々において、任意の水素原子を１つ除いて得られる２価の基が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。

【0053】

シクロアルキル基の炭素数は、３以上が好ましく、５以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましく、８以下が更に好ましく、６以下が特に好ましい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及び、シクロオクチル基等が挙げられる。

【0054】

なお、以下の重合性液晶化合物の説明において「アルキル基」及び「シクロアルキル基」というときは、いずれも上述した「アルキル基」及び「シクロアルキル基」と同様の態様を指す。

【0055】

フェニレン基及びトランス−１，４−シクロヘキシレン基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³−Ｓｐ³−Ｑ³からなる群から選択される置換基が好ましい。ここで、Ｘ³は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ⁴−Ｑ⁴）−を示すか、又は、Ｑ³及びＳｐ³と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｓｐ³及びＳｐ⁴は、各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。
Ｑ³及びＱ⁴は各々独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、又は式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。

【0056】

シクロアルキル基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基として、具体的には、テトラヒドロフラニル基、ピロリジニル基、イミダゾリジニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、及び、モルホルニル基等が挙げられる。これらのうち、テトラヒドロフラニル基が好ましく、２−テトラヒドロフラニル基がより好ましい。

【0057】

式（Ｉ）において、Ｌは、単結合、又は、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、及び、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示す。Ｌは、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−又はＯＣ（＝Ｏ）−であることが好ましい。ｍ個のＬは互いに同一でも異なっていてもよい。

【0058】

Ｓｐ¹及びＳｐ²は、各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ¹及びＳｐ²は各々独立に、両末端に各々Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、及び、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−からなる群から選択される連結基が結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、及び、炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基からなる群から選択される基を１又は２以上組み合わせて構成される連結基であることが好ましく、両末端に−Ｏ−が各々結合した炭素数１から１０の直鎖のアルキレン基であることがより好ましい。

【0059】

Ｑ¹及びＱ²は各々独立に、水素原子、又は、以下の式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示す。ただし、Ｑ¹及びＱ²のいずれか一方は重合性基を示す。

【0060】

【化9】

【0061】

重合性基としては、アクリロイル基（式（Ｑ−１））又はメタクリロイル基（式（Ｑ−２））が好ましい。

【0062】

上記重合性液晶化合物の具体例としては、以下の式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物、式（Ｉ−２１）で表される重合性液晶化合物、及び、式（Ｉ−３１）で表される重合性液晶化合物等が挙げられる。上記以外にも、特開２０１３−１１２６３１号公報、特開２０１０−７０５４３号公報、及び、特許４７２５５１６号等に記載の公知の化合物が挙げられる。

【0063】

式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物

【化10】

【0064】

式中、Ｒ¹¹は水素原子、炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキル基、又は、−Ｚ¹²−Ｓｐ¹²−Ｑ¹²を示し、
Ｌ¹¹は単結合、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、又は、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−を示し、
Ｌ¹²は−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ²−を示し、
Ｒ²は、水素原子、又は、炭素数１から３のアルキル基を示し、
Ｚ¹¹及びＺ¹²は各々独立に、単結合、−Ｏ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ¹²−を示し、
Ｒ¹²は水素原子又はＳｐ¹²−Ｑ¹²を示し、
Ｓｐ¹¹及びＳｐ¹²は各々独立に、単結合、Ｑ¹¹で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、又は、Ｑ¹¹で置換されていてもよい炭素数１から１２の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において、いずれか１つ以上の−ＣＨ₂−を−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（Ｑ¹¹）−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）−に置き換えて得られる連結基を示し、
Ｑ¹¹は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、又は、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
Ｑ¹²は水素原子又は式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基を示し、
ｌ¹¹は０〜２の整数を示し、
ｍ¹¹は１又は２の整数を示し、
ｎ¹¹は１〜３の整数を示し、
複数のＲ¹¹、複数のＬ¹¹、複数のＬ¹²、複数のｌ¹¹、複数のＺ¹¹、複数のＳｐ¹¹、及び、複数のＱ¹¹は各々互いに同じでも異なっていてもよい。
また、式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物は、Ｒ¹¹として、Ｑ¹²が式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基である−Ｚ¹²−Ｓｐ¹²−Ｑ¹²を少なくとも１つ含む。
また、式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物は、Ｚ¹¹が−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−もしくは−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ¹²−、Ｑ¹¹が式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基である−Ｚ¹¹−Ｓｐ¹¹−Ｑ¹¹、Ｚ¹²が−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−もしくは−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ¹²−、及び、Ｑ¹²が式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基である−Ｚ¹²−Ｓｐ¹²−Ｑ¹²であることが好ましい。

【0065】

式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物に含まれる１，４−シクロヘキシレン基はいずれもトランス−１，４−シクロヘキレン基である。
式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物の好適態様としては、Ｌ¹¹が単結合、ｌ¹¹が１（ジシクロヘキシル基）、かつ、Ｑ¹¹が式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。
式（Ｉ−１１）で表される重合性液晶化合物の他の好適態様としては、ｍ¹¹が２、ｌ¹¹が０、かつ、２つのＲ¹¹がいずれも−Ｚ¹²−Ｓｐ¹²−Ｑ¹²を表し、Ｑ¹²が式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択される重合性基である化合物が挙げられる。

【0066】

式（Ｉ−２１）で表される重合性液晶化合物

【化11】

【0067】

式中、Ｚ²¹及びＺ²²は、各々独立に、置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基、又は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれも各々独立に、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ²¹−Ｓｐ²³−Ｑ²³、アルキル基、及びアルコキシ基からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ２１は１又は２の整数を示し、ｎ２１は０又は１の整数を示し、
ｍ２１が２を示すときｎ２１は０を示し、
ｍ２１が２を示すとき２つのＺ²¹は同一であっても異なっていてもよく、
Ｚ²¹及びＺ²²の少なくともいずれか一つは置換基を有していてもよいフェニレン基であり、
Ｌ²¹、Ｌ²²、Ｌ²³及びＬ²⁴は各々独立に、単結合、又は、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、及びＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
Ｘ²¹は−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ²⁵−Ｑ²⁵）−を示すか、又は、Ｑ²³及びＳｐ²³と共に環構造を形成する窒素原子を示し、
ｒ²¹は１から４の整数を示し、
Ｓｐ²¹、Ｓｐ²²、Ｓｐ²³、及びＳｐ²⁵は各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ²¹及びＱ²²は各々独立に、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Ｑ²³は水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基、又は、Ｘ²¹がＱ²³及びＳｐ²³と共に環構造を形成する窒素原子である場合において単結合を示し、
Ｑ²⁵は、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、又は、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Ｓｐ²⁵が単結合のとき、Ｑ²⁵は水素原子ではない。

【0068】

式（Ｉ−２１）で表される重合性液晶化合物は、１，４−フェニレン基及びトランス−１，４−シクロヘキシレン基が交互に存在する構造であることも好ましく、例えば、ｍ２１が２であり、ｎ２１が０であり、かつ、Ｚ²¹がＱ²¹側から各々置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基、置換基を有していてもよいアリーレン基であるか、又は、ｍ２１が１であり、ｎ２１が１であり、Ｚ²¹が置換基を有していてもよいアリーレン基であり、かつ、Ｚ²²が置換基を有していてもよいアリーレン基である構造が好ましい。

【0069】

式（Ｉ−３１）で表される重合性液晶化合物；

【0070】

【化12】

【0071】

式中、Ｒ³¹及びＲ³²は各々独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³¹−Ｓｐ³³−Ｑ³³からなる群から選択される基であり、
ｎ３１及びｎ３２は各々独立に、０〜４の整数を示し、
Ｘ³¹は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ³⁴−Ｑ³⁴）−を示すか、又は、Ｑ³³及びＳｐ³³と共に環構造を形成している窒素原子を示し、
Ｚ³¹は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
Ｚ³²は、置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキシレン基、又は、置換基を有していてもよいフェニレン基を示し、
上記置換基はいずれも各々独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³¹−Ｓｐ³³−Ｑ³³からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
ｍ３１は１又は２の整数を示し、ｍ３２は０〜２の整数を示し、
ｍ３１及びｍ３２が２を示すとき２つのＺ³¹、Ｚ³²は同一であっても異なっていてもよく、
Ｌ³¹及びＬ³²は各々独立に、単結合、又は、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、及びＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
Ｓｐ³¹、Ｓｐ³²、Ｓｐ³³及びＳｐ³⁴は各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示し、
Ｑ³¹及びＱ³²は各々独立に、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、
Ｑ³³及びＱ³⁴は各々独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、又は、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示し、Ｑ³³はＸ³¹及びＳｐ³³と共に環構造を形成している場合において、単結合を示してもよく、Ｓｐ³⁴が単結合のとき、Ｑ³⁴は水素原子ではない。
式（Ｉ−３１）で表される重合性液晶化合物として、特に好ましい化合物としては、Ｚ³²がフェニレン基である化合物及びｍ３２が０である化合物が挙げられる。

【0072】

式（Ｉ）で表される化合物は、以下の式（ＩＩ）で表される部分構造を有することも好ましい。

【0073】

【化13】

【0074】

式（ＩＩ）において、黒丸は、式（Ｉ）の他の部分との結合位置を示す。式（ＩＩ）で表される部分構造は式（Ｉ）中の下記式（ＩＩＩ）で表される部分構造の一部として含まれていればよい。

【0075】

【化14】

【0076】

式中、Ｒ¹及びＲ²は各々独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³−Ｓｐ³−Ｑ³で表される基からなる群から選択される基である。ここで、Ｘ³は単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、もしくは−Ｎ（Ｓｐ⁴−Ｑ⁴）−を示すか、又は、Ｑ³及びＳｐ³と共に環構造を形成している窒素原子を示す。Ｘ³は単結合又はＯ−であることが好ましい。Ｒ¹及びＲ²は、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³−Ｓｐ³−Ｑ³であることが好ましい。また、Ｒ¹及びＲ²は、互いに同一であることが好ましい。Ｒ¹及びＲ²の各々のフェニレン基への結合位置は特に制限されない。

【0077】

Ｓｐ³及びＳｐ⁴は各々独立に、単結合、又は、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基、及び、炭素数１から２０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基において１つ又は２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、又はＣ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基からなる群から選択される連結基を示す。Ｓｐ³及びＳｐ⁴としては、各々独立に、炭素数１から１０の直鎖もしくは分岐のアルキレン基が好ましく、炭素数１から５の直鎖のアルキレン基がより好ましく、炭素数１から３の直鎖のアルキレン基が更に好ましい。
Ｑ³及びＱ⁴は各々独立に、水素原子、シクロアルキル基、シクロアルキル基において１つもしくは２つ以上の−ＣＨ₂−が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−、−Ｎ（ＣＨ₃）−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）−もしくは−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−で置換された基、又は、式（Ｑ−１）〜式（Ｑ−５）で表される基からなる群から選択されるいずれかの重合性基を示す。

【0078】

式（Ｉ）で表される化合物は、例えば、以下式（ＩＩ−２）で表される化合物が好ましい。

【0079】

【化15】

【0080】

式中、Ａ¹及びＡ²は各々独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基又は置換基を有していてもよいトランス−１，４−シクロヘキレン基を示し、上記置換基はいずれも各々独立に、アルキル基、アルコキシ基、及び、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｘ³−Ｓｐ³−Ｑ³からなる群から選択される１から４個の置換基であり、
Ｌ¹、Ｌ²及びＬ³は単結合、又は、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−（ＣＨ₂）₂ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ（ＣＨ₂）₂−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、及び、−ＯＣ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−からなる群から選択される連結基を示し、
ｎ１及びｎ２は各々独立に、０から９の整数を示し、かつｎ１＋ｎ２は９以下である。
Ｑ¹、Ｑ²、Ｓｐ¹、及び、Ｓｐ²の定義は、上記式（Ｉ）中の各基の定義と同義である。Ｘ³、Ｓｐ³、Ｑ³、Ｒ^１、及び、Ｒ²の定義は、上記式（ＩＩ）中の各基の定義と同義である。

【0081】

式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物であって、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす重合性液晶化合物としては、以下が例示される。

【0082】

【化16】

【0083】

【化17】

【0084】

【化18】

【0085】

【化19】

【0086】

【化20】

【0087】

【化21】

【0088】

【化22】

【0089】

【化23】

【0090】

【化24】

【0091】

【化25】

【0092】

なお、重合性液晶化合物は２種以上併用して用いてもよい。例えば、式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物を２種以上併用してもよい。
なかでも、上記式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物であって、０．４≦ｍｃ≦０．８を満たす重合性液晶化合物と共に、式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物であって、０．１＜ｍｃ＜０．３を満たす重合性液晶化合物を用いることが好ましい。

【0093】

式（Ｉ）で表される重合性液晶化合物であって、０．１＜ｍｃ＜０．３を満たす重合性液晶化合物としては、以下が例示される。

【0094】

【化26】

【0095】

【化27】

【0096】

【化28】

【0097】

【化29】

【0098】

上記重合性液晶化合物は、公知の方法により製造することが可能である。

【0099】

＜キラル剤（キラル化合物）＞
液晶組成物は、キラル剤を含有することが好ましい。
キラル剤の種類は、特に制限されない。キラル剤は液晶性であっても、非液晶性であってもよい。キラル剤は、公知の種々のキラル剤（例えば、液晶デバイスハンドブック、第３章４−３項、ＴＮ（twisted nematic）、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）用カイラル剤、１９９頁、日本学術振興会第１４２委員会編、１９８９に記載）から選択することができる。キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含む。ただし、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物又は面性不斉化合物を、キラル剤として用いることもできる。軸性不斉化合物又は面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファン及びこれらの誘導体が含まれる。キラル剤は、重合性基を有していてもよい。

【0100】

組成物中、キラル剤の含有量は、重合性液晶化合物全質量に対して、０．５〜３０質量％であることが好ましい。キラル剤の使用量は、より少ないことが液晶性に影響を及ぼさない傾向があるため好まれる。従って、キラル剤としては、少量でも所望の螺旋ピッチの捩れ配向を達成可能なように、強い捩り力のある化合物が好ましい。
このような強い捩れ力を示すキラル剤としては、例えば、特開２００３−２８７６２３号公報、特開２００２−３０２４８７号公報、特開２００２−８０４７８号公報、特開２００２−８０８５１号公報、及び、特開２０１４−０３４５８１号公報に記載のキラル剤、ならびに、ＢＡＳＦ社製のＬＣ−７５６等が挙げられる。

【0101】

＜任意の成分＞
組成物には、重合性液晶化合物及びキラル剤以外の他の成分が含まれていてもよい。

【0102】

（重合開始剤）
組成物は、重合開始剤を含有することが好ましい。
重合開始剤としては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。光重合開始剤としては、α−カルボニル化合物（米国特許第２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許第２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許第２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許第３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許第３５４９３６７号明細書記載）、アクリジン及びフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許第４２３９８５０号明細書記載）及びオキサジアゾール化合物（米国特許第４２１２９７０号明細書記載）等が挙げられる。
組成物中での重合開始剤の含有量は特に制限されないが、重合性液晶化合物全質量に対して、０．１〜２０質量％が好ましく、１〜８質量％がより好ましい。

【0103】

（溶媒）
組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、水又は有機溶媒が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類；ピリジン等のヘテロ環化合物；ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素；クロロホルム、ジクロロメタン等のアルキルハライド類；酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン類；テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類；１，４−ブタンジオールジアセテート；等が挙げられる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0104】

（その他の添加剤）
組成物は、１種又は２種類以上の、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、安定剤、可塑剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、消泡剤、レべリング剤、増粘剤、難燃剤、界面活性物質、分散剤、ならびに、染料及び顔料等の色材等の他の添加剤を含んでいてもよい。

【0105】

〔液晶組成物を重合してなる高分子材料〕
本発明の高分子材料は、上述の液晶組成物を重合させることにより形成される。つまり、上記液晶組成物中に含まれる重合性液晶化合物を配向させた状態で重合により硬化したものを意味する。
以下、本発明の高分子材料の製造方法について一例を挙げて説明する。
工程１：重合性液晶化合物及び上記式（Ｘ）で表される化合物を含有する液晶組成物を基板上に塗布する工程
工程２：基板上に塗布された上記液晶組成物を加熱して液晶化合物を配向させ、液晶相の状態で重合性液晶組成物を硬化する工程
以下、各工程で使用される材料、及び、各工程の手順について詳述する。

【0106】

＜工程１＞
工程１は、重合性液晶化合物及び上記式（Ｘ）で表される化合物を含有する液晶組成物を基板上に塗布する工程である。
以下では、まず、本工程で使用される基板について詳述し、その後、工程の手順について詳述する。

【0107】

（基板）
基板は、液晶組成物の層を支持する板である。なかでも、透明基板であることが好ましい。なお、透明基板とは、可視光の透過率が６０％以上である基板を意図し、その透過率は８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましい。
基板を構成する材料は特に制限されず、例えば、セルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエステル系ポリマー、（メタ）アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、アミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、及び、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー等が挙げられる。
基板には、ＵＶ（紫外線）吸収剤、マット剤微粒子、可塑剤、劣化防止剤、及び、剥離剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。
なお、基板は、可視光領域で低複屈折性であることが好ましい。例えば、基板の波長５５０ｎｍにおける位相差は５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。

【0108】

基板の厚みは特に制限されないが、薄型化、及び、取り扱い性の点から、１０〜２００μｍが好ましく、２０〜１００μｍがより好ましい。
上記厚みは平均厚みを意図し、基板の任意の５点の厚みを測定し、それらを算術平均したものである。

【0109】

また、基板の液晶組成物を塗布する側の表面には、配向膜が形成されていてもよい。

【0110】

（工程１の手順）
工程１では、まず、液晶組成物を基板上に塗布する。塗布方法は特に制限されず、例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、及び、ダイコーティング法等が挙げられる。
なお、必要に応じて、塗布後に、基板上に塗布された組成物を乾燥する処理を実施してもよい。乾燥処理を実施することにより、塗布された組成物から溶媒を除去できる。

【0111】

基板上に塗布された組成物（組成物層）の膜厚は特に制限されないが、０．１〜２０μｍが好ましく、０．２〜１５μｍがより好ましく、０．５〜１０μｍが更に好ましい。

【0112】

＜工程２＞
工程２は、基板上に塗布された液晶組成物（組成物層）を加熱して液晶化合物を配向させ、液晶相の状態で重合性液晶化合物を硬化する工程である。
（工程２の手順）
組成物の液晶相転移温度は、製造適性の面から１０〜２５０℃の範囲内であることが好ましく、１０〜１５０℃の範囲内であることがより好ましい。
加熱条件としては、４０〜１００℃（好ましくは、６０〜１００℃）で０．５〜５分間（好ましくは、０．５〜２分間）にわたって組成物を加熱することが好ましい。

【0113】

次いで、液晶相の状態で、重合性液晶化合物を硬化する。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理及び熱硬化処理が挙げられる。なかでも、液晶配向促進剤である式（Ｘ）で表される化合物の光分解と、重合性液晶化合物の硬化とを並行して実施できる観点から、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
紫外線照射には、紫外線ランプ等の光源が利用される。
紫外線の照射エネルギー量は特に制限されないが、一般的には、０．１〜０．８Ｊ／ｃｍ^２程度が好ましい。また、紫外線を照射する時間は特に制限されないが、得られる層の充分な強度及び生産性の双方の観点から適宜決定すればよい。
なお、硬化処理の方法として熱硬化処理を選択した場合には、基板上に塗布された液晶組成物（組成物層）を加熱して液晶化合物を配向させた後であって、且つ、熱硬化処理の前及び／又は熱硬化処理と並行して、光照射（好ましくは紫外線照射）を実施し、式（Ｘ）で表される化合物の光分解を実施する工程を含む必要がある。その際の光照射の条件は、上述した態様と同じである。

【0114】

（液晶相）
液晶組成物がキラル剤を含有する場合、上記工程２により形成される層は、コレステリック液晶相を固定してなる層に該当する。
なお、ここで、コレステリック液晶相を「固定化した」状態は、コレステリック液晶相となっている液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的、且つ、好ましい態様である。それだけには制限されず、具体的には、通常０℃〜５０℃、より過酷な条件下では−３０℃〜７０℃の温度範囲において、層に流動性が無く、また、外場もしくは外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。
なお、コレステリック液晶相を固定してなる層においては、コレステリック液晶相の光学的性質が層中において保持されていれば十分であり、最終的に層中の組成物がもはや液晶性を示す必要はない。
なお、液晶組成物がキラル剤を含まない場合、液晶化合物は、均一に配向（モノドメイン配向）した液晶相が固定化された層となる。

【0115】

〔フィルム〕
本発明のフィルムは、上述の高分子材料を含有する。
高分子材料は、コレステリック液晶相が固定化された高分子材料であってもよいし、液晶化合物が均一に配向（モノドメイン配向、好ましくは水平（ホモジニアス）配向）した液晶相が固定化された高分子材料であってもよい。
本発明のフィルムの形態としては、上述の高分子材料からなる層を少なくとも含有しているものが挙げられ、例えば、上述したコレステリック液晶相を固定してなる層からなるフィルム（本発明の液晶組成物のコレステリック液晶相を固定してなるフィルム）が挙げられる。
特に、本発明のフィルムは、上述の高分子材料からなる層を複数有する積層体であることが好ましい。本発明の液晶組成物により形成される上記液晶層の空気側界面は接触角が低いため、上述のような積層体の形成に良好に用いることができるためである。

【0116】

〔用途〕
（コレステリック液晶相が固定化された層を有するフィルム）
コレステリック液晶相が固定化された層（以下、「コレステリック液晶層」ともいう。）は、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示す層である。コレステリック液晶層は選択反射波長域において、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。コレステリック液晶層を１層又は２層以上含むフィルムは、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を２層以上含むフィルムにおいて、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでも逆であってもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでも異なっていてもよい。

【0117】

なお、本明細書において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、又は左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。本明細書においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向（センス）が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。

【0118】

例えば、可視光波長域（波長４００〜７５０ｎｍ）に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含むフィルムは、投映像表示用のスクリーン及びハーフミラーとして利用することができる。また、反射帯域を制御することで、カラーフィルター又はディスプレイの表示光の色純度を向上させるフィルタ（例えば特開２００３−２９４９４８号公報参照）として利用することもできる。
また、上記コレステリック液晶層は、光学素子の構成要素である、偏光素子、反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、ホログラフィー、及び、配向膜等、種々の用途に利用することができる。
以下特に好ましい用途である投映像表示用部材としての用途について説明する。

【0119】

コレステリック液晶層の上記の機能により、投射光のうち選択反射を示す波長において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射させて、投映像を形成することができる。投映像は投映像表示用部材表面で表示され、そのように視認されるものであってもよく、観察者から見て投映像表示用部材の先に浮かび上がって見える虚像であってもよい。

【0120】

上記選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチＰ（＝螺旋の周期）に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率ｎとλ＝ｎ×Ｐの関係に従う。なお、ここで、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調整できる。すなわち、ｎ値とＰ値を調節して、例えば、青色光に対して右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節し、見かけ上の選択反射の中心波長が４５０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域となるようにすることができる。なお、見かけ上の選択反射の中心波長とは実用の際（投映像表示用部材としての使用時）の観察方向から測定したコレステリック液晶層の円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。コレステリック液晶相のピッチは液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、又はその添加濃度に依存するため、これらを調整することによって所望のピッチを得ることができる。なお、螺旋のセンス又はピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編 シグマ出版２００７年出版、４６頁、及び、「液晶便覧」液晶便覧編集委員会 丸善 １９６頁に記載の方法を用いることができる。

【0121】

また、赤色光波長域、緑色光波長域、及び青色光波長域にそれぞれ見かけ上の選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層をそれぞれ作製し、それらを積層することによりフルカラーの投映像の表示が可能である投映像表示用部材を作製することができる。

【0122】

各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投映に用いられる光源の発光波長域、及び投映像表示用部材の使用態様に応じて調整することにより、光利用効率良く鮮明な投映像を表示することができる。

【0123】

また、例えば、上記投映像表示用部材を可視光領域の光に対して透過性を有する構成とすることによりヘッドアップディスプレイのコンバイナとして使用可能なハーフミラーとすることができる。投映像表示用ハーフミラーは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示することができるとともに、画像が表示されている同じ面側から投映像表示用ハーフミラーを観察したときに、反対の面側にある情報又は風景を同時に観察することができる。

【0124】

（均一に配向した液晶相が固定化された層を有するフィルム）
また、液晶化合物が均一に配向（モノドメイン配向）した液晶相が固定化された層を有するフィルムは光学異方性を示すため、位相差板として用いることができる。

【実施例】

【0125】

以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。

【0126】

＜合成例＞
（化合物Ａの合成）

【0127】

【化30】

【0128】

化合物Ａは、特開２０１３−４７２０４号公報に記載の方法に準じて合成した。

【0129】

（化合物Ｂの合成）

【化31】

【0130】

３，４−ジヒドロキシベンズアルデヒド（２．８４ｇ）をジメチルアセトアミド（８０ｍＬ）に溶解し、得られた溶液に炭酸カリウム（１１．４ｇ）とヨウ化ナトリウム（０．３１ｇ）を加え攪拌した。得られた溶液に、更に、化合物Ａ（２０ｇ）をジメチルアセトアミド（２０ｍＬ）に溶解させた溶液を滴下した後、１００℃にて４時間攪拌した。得られた反応液を３０℃まで冷却した後、更に水と酢酸エチルを添加した。次いで、水層を除去し、有機層を水、食塩水の順に洗浄した。硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、乾燥剤をろ過した後、溶媒を減圧留去し、化合物Ｂを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（nuclear magnetic resonance）（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）： ２．３−２．５（ｍ，４Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．２（ｍ，４Ｈ），７．０（ｄ，１Ｈ），７．４（ｍ，２Ｈ），９．８（ｓ，１Ｈ）

【0131】

（化合物Ｃ−１の合成）

【化32】

【0132】

６０％硝酸（１０ｍＬ）を攪拌しながら氷冷し、化合物Ｂ（４ｇ）を少しずつ添加した。４０℃にて１時間攪拌した後、氷冷し、水を添加した。得られた反応液に酢酸エチルを加えて抽出し、硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、乾燥剤をろ過した後、溶媒を減圧留去し、化合物Ｃ−１を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．３−２．５（ｍ，４Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．２（ｍ，４Ｈ），７．４（ｓ，１Ｈ），７．７（ｓ，１Ｈ），１０．４（ｓ，１Ｈ）

【0133】

（化合物Ｃ−２の合成）

【化33】

【0134】

上記Ｃ−１の合成と同様の手法により、３，４−ジメトキシベンズアルデヒドから化合物Ｃ−２を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：４．１（ｓ，６Ｈ），７．４（ｓ，１Ｈ），７．６（ｓ，１Ｈ），１０．５（ｓ，１Ｈ）

【0135】

（化合物Ｄ−１の合成）

【化34】

【0136】

化合物Ｃ−１（４ｇ）をＴＨＦ（tetrahydrofuran、２５ｍＬ）に溶解し、−７８℃に冷却した。得られた溶液にフェニルマグネシウムブロミドのＴＨＦ溶液（１Ｍ、４．２ｍＬ）を滴下した後、反応液を−１５℃にて１時間攪拌した。得られた反応液に２％の塩酸水（５０ｍＬ）を滴下した後、酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を、重曹水、水、及び、食塩水の順に洗浄した。硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、乾燥剤をろ過した後、溶媒を減圧留去し、化合物Ｄ−１を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．３−２．５（ｍ，４Ｈ），２．８（ｄ，１Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．２（ｍ，４Ｈ），６．５（ｄ，１Ｈ），７．３（ｍ，６Ｈ），７．７（ｓ，１Ｈ）

【0137】

（化合物Ｄ−２の合成）

【化35】

【0138】

上記化合物Ｄ−１の合成と同様の手法により、化合物Ｄ−２を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．９（ｄ，１Ｈ），３．９（ｓ，６Ｈ），６．５（ｄ，１Ｈ），７．２（ｓ，１Ｈ），７．３（ｍ，５Ｈ），７．６（ｓ，１Ｈ）

【0139】

（化合物Ｅの合成）

【化36】

【0140】

化合物Ｅは特開２０１３−４７２０４号公報に記載の方法に準じて合成した。

【0141】

（化合物２の合成）

【化37】

【0142】

化合物Ｄ−１（０．６ｇ）のＴＨＦ（５ｍＬ）溶液に化合物Ｅ（１．０６ｇ）、及び、ＮＭＩ（N-Methylimidazole、９．２μＬ）を０℃にて添加した後、トリエチルアミン（０．１６ｍＬ）を滴下した。室温にて６時間攪拌した後、メタノール及び水を加えて、酢酸エチルで抽出した。硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、乾燥剤をろ過した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗体を酢酸エチルに溶解させ、メタノールで晶析することで化合物２を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．３−２．６（ｍ，１０Ｈ），２．７（ｍ，６Ｈ），２．９（ｍ，６Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．２（ｍ，４Ｈ），４．４（ｔ，６Ｈ），７．２（ｓ，１Ｈ），７．３（ｍ，５Ｈ），７．７（ｓ，１Ｈ），７．８（ｍ，３Ｈ）

【0143】

（化合物１の合成）

【化38】

【0144】

上記化合物２の合成法と同様の手法により、化合物１を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．４−２．６（ｍ，６Ｈ），２．７（ｍ，６Ｈ），２．９−３．０（ｍ，６Ｈ），３．９（ｓ，３Ｈ），４．０（ｓ，３Ｈ），４．４（ｔ，６Ｈ），７．１（ｓ，１Ｈ），７．３（ｍ，５Ｈ），７．７（ｓ，１Ｈ），７．８（ｍ，３Ｈ）

【0145】

（化合物Ｆの合成）

【化39】

【0146】

２，５−ジヒドロキシテレフタル酸エチル（４．９ｇ）をジメチルアセトアミド（８０ｍＬ）に溶解し、得られた溶液に炭酸カリウム（１０．９ｇ）とヨウ化ナトリウム（０．３ｇ）を加え攪拌した。得られた溶液に、更に、化合物Ａ（１９．１ｇ）をジメチルアセトアミド（２０ｍＬ）に溶解させた溶液を滴下した後、１００℃にて４時間攪拌した。得られた反応液を３０℃まで冷却した後、更に、水と酢酸エチルを添加した。次いで、水層を除去し、有機層を水、食塩水の順に洗浄した。硫酸マグネシウムで有機層を乾燥し、乾燥剤をろ過した後、溶媒を減圧留去した。
得られた粗体（１３ｇ）をエタノール（４５ｍＬ）に溶解し、水（９ｍＬ）及び水酸化カリウム（２．８ｇ）を添加し、３時間加熱還流した。得られた反応液を室温まで冷却した後、上記冷却後の反応液を、濃塩酸（９ｍＬ）及び水（１２０ｍＬ）の混合溶液に０℃にて滴下することで、晶析した。濾過して得られた固体をメタノールで再結晶し、化合物Ｆを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．４−２．６（ｍ，４Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．４（ｍ，４Ｈ），７．９（ｓ，２Ｈ），１１．０（ｓ，２Ｈ）

【0147】

（化合物Ｇの合成）

【化40】

【0148】

化合物Ｆ（１ｇ）を塩化チオニル（９ｍＬ）に溶解した後、ＤＭＦ（N,N-dimethylformamide、５０μＬ）を加えて８０℃にて２時間加熱した。得られた反応物にトルエンを加えて溶媒を減圧留去した後、更にヘキサンを加え、−１０℃まで冷却して晶析した。得られた固体を濾過して化合物Ｇを得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．３−２．５（ｍ，４Ｈ），３．９（ｍ，８Ｈ），４．２（ｍ，４Ｈ），７．６（ｓ，２Ｈ）

【0149】

（化合物４の合成）

【化41】

【0150】

化合物Ｇ（０．３４ｇ）のＴＨＦ（５ｍＬ）溶液に化合物Ｄ−１（０．７ｇ）及びＤＭＡＰ（N,N-dimethyl-4-aminopyridine、５．９ｍｇ）を０℃にて添加した後、トリエチルアミン（０．１９ｍＬ）を滴下して混合物とした。上記混合物を室温にて６時間攪拌した後、水を加えて、酢酸エチルで抽出した。次いで、飽和重曹水、及び食塩水で有機層を洗浄した後、溶媒を減圧留去した。得られた粗体を酢酸エチルに溶解させ、メタノールで晶析することで化合物４を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．２−２．５（ｍ，１２Ｈ），３．６（ｍ，８Ｈ），３．７−３．９（ｍ，１６Ｈ），４．０−４．３（ｍ，１２Ｈ），７．２（ｓ，２Ｈ），７．３−７．５（ｍ，１２Ｈ），７．７（ｓ，２Ｈ），７．８（ｓ，２Ｈ）

【0151】

（化合物３の合成）

【化42】

【0152】

上記化合物２の合成方法と同様の手法により、化合物３を得た。
^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：ＣＤＣｌ_３）δ（ｐｐｍ）：２．２−２．４（ｍ，４Ｈ），３．６（ｍ，８Ｈ），３．８（ｓ，６Ｈ），３．９（ｓ，６Ｈ），４．０−４．２（ｍ，４Ｈ），７．２（ｓ，２Ｈ），７．３−７．５（ｍ，１２Ｈ），７．７（ｓ，２Ｈ），７．８（ｓ，２Ｈ）

【0153】

＜実施例１〜２、比較例１＞
下記表１に示した液晶配向促進剤を用いて、光学異方性フィルムを形成し、その空気界面側の接触角、及び配向性を評価した。
なお、液晶配向促進剤としては、式（Ｘ）で表される化合物として化合物２及び化合物４、及び比較化合物として化合物５を用いた。
評価に先立ち、まず、下記組成の塗布液（液晶組成物）を調製した。なお、下記表１に示すように、液晶配向促進剤の含有量が棒状液晶化合物１００質量部に対して０．１５質量部、０．２０質量部となる２種の塗布液を調製した。

【0154】

・下記の棒状液晶化合物６ １００質量部
・ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバジャパン社製） １．５質量部
・表１に示した液晶配向促進剤 上記の量
・クロロホルム 溶質濃度が２０質量％となる量

【0155】

調製した塗布液をマイクロピペッターを用いて５０μＬ量り取り、配向膜付ガラス（「ＳＥ―１３０」、日産化学工業（製））上に滴下して３０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートした。９０℃にて１分間加熱したのち、窒素雰囲気下で紫外線照射（紫外線強度：３００ｍＪ／ｍ^２）することにより、光学異方性フィルムを形成した。光学異方性フィルムの膜厚は約２．２μｍであった。

【0156】

（接触角測定）
製造した各実施例及び比較例のフィルムについて、１μＬの水を滴下したときの接触角を、協和界面科学社製接触角計 ＤＭ７００により測定した。

【0157】

（配向性評価）
製造した各実施例及び比較例のフィルムについて、ミューラーマトリックスポラリメーター（ＡｘｏｓｃａｎＴＭ；Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ，Ｉｎｃ．製）を用いて空気界面側のチルト角を測定した。チルト角が１．０°以下のものを「Ａ」、１．０°超のものを「Ｂ」として判定した。

【0158】

【化43】

【0159】

【化44】

【0160】

【表1】

【0161】

上記の結果から、本発明の液晶組成物によれば、液晶化合物の配向性に優れ、接触角が良好な液晶層（光学異方性層）を与え得ることが明らかである。
また、実施例１及び実施例２の対比により、化合物４を用いた実施例１の方がより接触角に優れていた。化合物４において、ｎが２以上（つまり、式（Ｘ）において、光により開裂してＣＯＯＨ基を生成するＣ（＝Ｏ）ＯＡ基が２以上）であるためと考えられる。
一方、比較例１の液晶組成物は、液晶配向促進剤が光で開裂せず、液晶相の接触角に劣る結果となった。

【0162】

＜実施例３、比較例３＞
下記表２に示した液晶配向促進剤を用いて、コレステリック液晶相を固定化したフィルムを形成し、その空気界面側の接触角及び配向性を評価した。
なお、液晶配向促進剤としては、式（Ｘ）で表される化合物として化合物４、及び比較化合物として化合物９を用いた。
評価に先立ち、まず、下記組成の塗布液（液晶組成物）を調製した。液晶配向促進剤の含有量の含有量が、棒状液晶化合物１００質量部に対して０．１０質量部となるように調製した。

【0163】

・下記の棒状液晶化合物７ ５５質量部
・下記の棒状液晶化合物８ ３０質量部
・上記の棒状液晶化合物６ １５質量部
・ＬＣ７５６（キラル剤 ＢＡＳＦ社製） ４．５質量部
・ＩＲＧＡＣＵＲＥ８１９（チバジャパン社製） ４質量部
・表２に示した液晶配向促進剤 ０．１０質量部
・クロロホルム 溶質濃度が２０質量％となる量

【0164】

調製した塗布液をマイクロピペッターを用いて５０μＬ量り取り、配向膜付ガラス（「ＳＥ―１３０」、日産化学工業（製））上に滴下して１０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートした。８５℃にて１分間加熱したのち、窒素雰囲気下で紫外線照射（紫外線強度：３００ｍＪ／ｍ^２）することにより、コレステリック液晶相を固定化したフィルム（コレステリック液晶相を固定化した層）を形成した。コレステリック液晶相を固定化したフィルムの膜厚は約３．８μｍであった。

【0165】

（接触角測定）
製造した各実施例及び比較例のフィルムについて、１μＬの水を滴下したときの接触角を、協和界面科学社製接触角計 ＤＭ７００によって測定した。

【0166】

（配向性評価）
製造した各実施例及び比較例のフィルムについて、偏光顕微鏡で面状の配向欠陥の有無を観察した。配向欠陥がなく均一な膜ができているものを「Ａ」、ひも状の配向欠陥が確認できるものは「Ｂ」として判定した。

【0167】

【化45】

【0168】

【表2】

【0169】

上記の結果から、本発明の液晶組成物によれば、液晶化合物の配向性に優れ、接触角が良好な液晶層（コレステリック液晶相を固定してなる層）を与え得ることが明らかである。
一方、比較例２の液晶組成物は、液晶配向促進剤が光で開裂せず、液晶相の接触角に劣る結果となった。また、配向性についても所望の結果が得られなかった。

【0170】

（実施例４）
また、液晶配向促進剤として下記化合物３を用いて実施例１と同様の組成の液晶組成物（実施例４）を作製し、その評価を実施したところ、接触角及び配向性についていずれも優れた評価が得られた。
実施例４の液晶組成物と、実施例１の液晶組成物とを対比すると、実施例１の液晶組成物の方がより配向性に優れていることが確認された。化合物４において一般式（Ｙ）のＲ_２及びＲ_３に相当する位置にフッ素置換アルキル基（Ｈｂ）が含まれているためと考えらえる。

【0171】

【化46】

【0172】

（実施例５）
また、液晶配向促進剤として下記化合物１を用いて実施例１と同様の組成の液晶組成物（実施例５）を作製し、その評価を実施したところ、接触角及び配向性についていずれも優れた評価が得られた。
実施例５の液晶組成物と、実施例１の液晶組成物とを対比すると、実施例１の液晶組成物の方がより配向性に優れていることが確認された。化合物４において、ｎが２以上（つまり、式（Ｘ）において、光により開裂してＣＯＯＨ基を生成するＣ（＝Ｏ）ＯＡ基が２以上）であったため、及び、一般式（Ｙ）のＲ_２及びＲ_３に相当する位置にフッ素置換アルキル基（Ｈｂ）が含まれているためと考えらえる。

【0173】

【化47】

【0174】

（実施例６）
また、液晶配向促進剤として下記化合物１０を用いて実施例１と同様の組成の液晶組成物（実施例６）を作製し、その評価を実施したところ、接触角及び配向性についていずれも優れた評価が得られた。
実施例６の液晶組成物と、実施例４の液晶組成物とを対比すると、実施例４の液晶組成物の方が分解速度が速まり、得られる液晶層の接触角がより小さかった。実施例４の化合物３において一般式（Ｙ）のＲ_１〜Ｒ_４に相当する位置のうち少なくとも２つが−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_B−Ｈｂ_Bであるため、及び、Ｒ₅が芳香族基であるためと考えられる。

【0175】

【化48】

【0176】

（実施例７）
また、液晶配向促進剤として下記化合物１１を用いて実施例１と同様の組成の液晶組成物（実施例７）を作製し、その評価を実施したところ、接触角及び配向性についていずれも優れた評価が得られた。
実施例７の液晶組成物と、実施例５の液晶組成物とを対比すると、実施例５の液晶組成物の方が分解速度がより速まり、得られる液晶層の接触角がより小さかった。実施例５の化合物１において一般式（Ｙ）のＲ_１〜Ｒ_４に相当する位置のうち少なくとも２つが−ＯＣＨ₃又は−Ｓｐ_b−Ｈｂ_bであるため、及びＲ₅が芳香族基であるためと考えられる。

【0177】

【化49】

【0178】

（動的表面張力測定）
ＫＲＵＳＳ社製バブルプレッシャー動的表面張力計ＢＰ−２を用いて化合物２、４、５の動的表面張力を測定した。測定にはＭＥＫ（メチルエチルケトン）／シクロヘキサノン＝２／８(質量比)の溶液に各化合物の固形分濃度が０．１質量部となるように調製した液をそれぞれ用いた。
表３に示す結果から、式（Ｘ）で表される化合物からなる液晶配向促進剤は、動的表面張力がより低いことが確認された。つまり、式（Ｘ）で表される化合物からなる液晶配向促進剤は、空気界面の表面自由エネルギーが小さく、面状ムラ（特に、フィルム乾燥工程において風により生じるムラ）が生じにくいことが確認された。

【0179】

【表3】