JP2008266632A - 重合性液晶組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、溶液状態で安定性に優れ、支持基板上に良好な塗工性を示し、そして均一なホメオトロピック配向性を有する重合性液晶組成物を提供することを目的とする。
【解決手段】アクリレート系化合物、エポキシ系化合物およびビスフェノールフルオレン系化合物を成分とする重合性液晶組成物により、上記の課題を達成することができる。これらの成分のうちビスフェノールフルオレン系化合物は、重合性液晶化合物の均一なホメオトロピック配向の制御に有効である。
【選択図】なし

Description

本発明は、支持基材上に塗布して用いる重合性液晶組成物に関する。また、この液晶フィルムを用いた光学補償フィルム、光学素子および液晶表示装置にも関する。
液晶相を有する重合性化合物は、重合によって光学補償(optical compensation)などの機能を有する重合体をあたえる。これは、液晶分子の配向が重合によって固定されるからである。このような重合体の機能を活用するために、種々の重合性化合物が開発されている。しかし、1つの重合性化合物では充分な機能を満たさないようである。そこで、幾つかの重合性化合物から組成物を調製し、この組成物を重合させるという試みがなされている(特許文献1〜4参照)。
本明細書では、液晶骨格の配向状態がホモジニアス配向(水平配向)、チルト配向(傾斜配向)、ホメオトロピック配向(垂直配向)またはツイスト配向(ねじれ配向)等の配向状態を示すことを、簡略化して「ホモジニアス配向を有する」、「チルト配向を有する」、「ホメオトロピック配向を有する」、「ツイスト配向を有する」などと記すことがある。
ホメオトロピック配向を有する重合体は、光軸の方向がn方向にあり、光軸方向の屈折率がその直交する方向の屈折率より大きいため、屈折率楕円体では、ポジティブC−プレートに分類される。このポジティブC−プレートは、他の光学機能を有するフィルムと組み合わせることによって、水平配向した液晶モードいわゆるIPS(In-Plane Switching)モード等の光学補償、例えば偏光板の視野角特性の改善に応用できる(非特許文献1〜3、特許文献5、特許文献6等を参照)。
上記の用途においては、重合性液晶材料はガラス基板、表面をプラスチック薄膜で被覆したガラス基板(例えば、カラーフィルター上に形成したオーバーコート膜)、またはプラスチック基板上に積層される場合がある。プラスチック基板として用いられる材料の例は、TAC(トリアセチルセルロース)、ポリカーボネート、PET、およびシクロオレフィン系樹脂類の重合体である。
重合性液晶をホメオトロピック配向とするには、支持基材がガラス基板の場合には重合性液晶化合物の構造を選択しスメクティック相を発現させる特許文献7に記載の方法や、ガラス基板上に垂直配向膜としてレシチンを塗布する特許文献8に記載の方法などがある。また、プラスチック基板を支持基材とする場合には、支持基材上に配向膜を形成する必要がある(特許文献1および9参照)。これまでに本発明者らは重合性液晶化合物を、支持基材上に配向膜を形成しなくても、ガラス基板上やプラスチック基板上で均一なホメオトロピック配向が形成でき、かつ密着性に優れた重合性液晶組成物を見いだしている(特許文献10を参照)。しかし、これらの組成物では溶液粘度の上昇がみられて、保存安定性に課題があるため、使用直前に添加剤を混合する必要があった。また、支持基材の種類によっては均一な配向性が得られない場合があった。そこで、本発明者らは保存安定性に優れ、特殊な垂直配向膜が不用で、さらに支持基材の種類によらないでホメオトロピック配向を形成できる重合性液晶組成物を見いだし、特許出願を行った。しかし、この組成物でも密着性が不十分であり、更に改良することが必要であった。即ち、長鎖アルキル基等を有する垂直配向膜や無機材料による表面処理がなくてもガラス基板上やプラスチック基板上でホメオトロピック配向が得られ、特に支持基材との密着性に優れた重合性液晶組成物が望まれていた。
特開平10−319408号公報(GB2324382A) 特開2004−198478号公報 特開2002−243942号公報 特開2005−196221号公報 WO05/38517A1パンフレット US2006/182900号公報 特開2000−514202号公報 特開平7−294735号公報 WO04−72699パンフレット 特開2006−126757号公報 M.S.Park et al, IDW '04 FMC8-4 M.Nakata et al, SID '06 P-58 K.J.Kim et al, SID '06 Digest p.1158-1161
本発明の目的は溶液状態において安定性に優れ、支持基板上に良好な塗工性を示し、均一なホメオトロピック配向性および支持基板との良好な密着性を有する重合性液晶組成物を提供することである。更に本発明は、この重合性液晶組成物からなる配向が制御された液晶層、この重合性液晶組成物を重合して得られる液晶フィルム、およびこのフィルムを用いた光学補償フィルムを提供することを目的とする。そして、この光学補償フィルムを含む液晶表示装置、有機EL表示装置、PDPなどの画像表示装置を提供することも本発明の目的である。
本発明者らは、アクリレート系化合物、エポキシ系化合物およびビスフェノールフルオレン系化合物を重合性液晶組成物の成分として用いるとき、重合性液晶化合物の均一なホメオトロピック配向の制御、および支持基板との密着性に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。特にエポキシ系化合物は支持基材との密着性向上に有効である。また、経時変化による溶液の着色や粘度変化等が生じないため溶液の保存安定性がよい。そして、この重合性液晶組成物から得られる重合体が支持基板との密着性に優れていて、均一なホメオトロピック配向性を示し、上記重合性液晶組成物をラビング等の機械的な表面処理、または化学的な表面処理を行った支持基板上へ塗布した場合にも同様な効果が得られることなどを知った。本発明の重合性液晶組成物は次の[1]項に示される。
[1] 式(1−1)および式(1−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(A)成分、式(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(B)成分、式(3−1)〜式(3−3)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(C)成分、並びに式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)〜式(4−5)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(D)成分を含有し、式(5−1)および式(5−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(E)成分を含有してもよい重合性液晶組成物:

Figure 2008266632

Figure 2008266632
(ここに、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素またはフッ素であり;Wは独立して水素またはメチルであり;Xは独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1は独立して2〜15の整数である。)

Figure 2008266632

(ここに、Zは水素またはメチルであり;Wは水素またはフッ素であり;Rは−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xは単結合、−COO−または−OCO−であり;m1は2〜15の整数である。)

Figure 2008266632
(ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rは独立して水素またはメチルであり;Wは独立して水素、炭素数1〜6のアルキル、フェニルまたはハロゲンであり;n1は独立して1〜3の整数であり、n2は独立して1〜3の整数であり、n3は独立して0〜10の整数であり;そして、r1は独立して2〜5の整数である。)

Figure 2008266632

Figure 2008266632

Figure 2008266632
(ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Zは水素、メチルまたはエチルであり;dは0または1であり;Epは式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yは炭素数1〜20のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xは炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rは炭素数1〜4のアルキルであり;r2は1〜3の整数であり、sおよびqは独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり;
は独立してメチルまたはエチルであり;Wは独立して水素またはフッ素であり;Rは独立して−CN、−CF、−OCF、炭素数1〜25のアルキル、または炭素数1〜25のアルコキシであり;Xは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xは独立して−CH−または−O−であり;m2は独立して2〜8の整数であり:そして、bは独立して0または1である。)

Figure 2008266632
(ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Xは独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wは独立して水素またはフッ素であり;m1は独立して2〜15の整数である。)
アクリレート系重合性液晶化合物とビスフェノールフルオレン系化合物からなる組成物にさらにエポキシ系重合性液晶化合物を加えることにより、溶液の安定性および支持基板への密着性に優れた重合性液晶組成物が得られる。さらに本発明の重合性液晶組成物から得られる液晶フィルムは、長鎖アルキル基等を有する垂直配向膜や無機材料による表面処理がなくても均一なホメオトロピック配向性を示す。
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶相はネマチック相、スメクチック相、コレステリック相などであり、多くの場合ネマチック相を意味する。重合性は、光、熱、触媒などの手段により単量体が重合し、重合体を与える能力を意味する。式(1−1)で表される化合物を化合物(1−1)と表記することがある。その他の式で表される化合物についても同様である。(メタ)アクリレート[(meth)acrylate]は、アクリレート(acrylate)およびメタクリレート(methacrylate)の一方または両方を示す。エポキシはオキシラニルまたはオキセタニルを示す。化学式において、結合手がベンゼン環を構成する炭素原子のどれとも結合していないように表示されているベンゼン環の置換基は、その結合位置が任意であることを示す。
本発明において、重合性液晶組成物は、その成分の割合を明示しやすくするために、便宜上溶剤を含まない系として説明される。そして、この重合性液晶組成物と溶剤とからなる溶液は、重合性液晶組成物の溶液と表記される。しかしながら、このことは溶剤を含まない重合性液晶組成物をまず調製し、その後に溶剤を加えて希釈することだけを意味しない。通常の場合は、溶剤に重合性液晶組成物の各成分を溶解することによって重合性液晶組成物の溶液が調製される。
液晶分子における配向は、チルト角の大きさなどに基づいてホモジニアス(homogeneous;平行)、ホメオトロピック(homeotropic;垂直)、チルト(tilted;傾き)、ツイスト(twisted;ねじれ)などに分類される。チルト角は、液晶分子の配向状態および支持基板のあいだの角度である。ホモジニアスは、配向状態が基板に平行で、かつ一方向に並んでいる状態をいう。ホモジニアス配向におけるチルト角の例は0度から5度である。ホメオトロピックは、配向状態が基板に垂直である状態をいう。ホメオトロピック配向におけるチルト角の例は、85度から90度である。チルトは、液晶分子が基板から離れるにしたがって、配向状態が平行から垂直に立ちあがっている状態をいう。チルト配向におけるチルト角(傾き角)の例は5度から85度である。ツイストは、配向状態が基板に平行ではあるが、らせん軸を中心に階段状にねじれている状態をいう。ツイスト配向におけるチルト角の例は0度から5度である。
本発明は上記の[1]項と下記の[2]〜[23]項とで構成される。
[2] 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、mが独立して2〜15の整数であり:
式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが単結合、−COO−、または−OCO−であり;m1が2〜15の整数であり;
式(3−1)〜式(3−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Rが独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rが独立して水素または炭素数1〜3のアルキルであり;Rが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素、または炭素数1〜6のアルキルであり;n1が独立して1〜3の整数であり;n2が独立して1〜3の整数であり;n3が独立して0〜10の整数であり;そして、r1が独立して2〜5の整数であり:
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rが炭素数1〜4のアルキルであり;r2が1〜3の整数であり、sおよびqが独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり:
式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−CF、−OCF、炭素数1〜25のアルキル、または炭素数1〜25のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり:そして、bが独立して0または1であり:
式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜15の整数である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[3] 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1が独立して2〜10の整数であり;
式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが単結合、−COO−、または−OCO−であり;m1が2〜10の整数であり;
式(3−1)〜式(3−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Rが水素であり;Rが独立して水素または炭素数1〜3のアルキルであり;Rが独立して水素またはメチルであり;Wが水素であり;n1が独立して1〜3の整数であり;n2が独立して1〜3の整数であり;n3が独立して0〜6の整数であり;そして、r1が独立して2〜5の整数であり;
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rが炭素数1〜4のアルキルであり;r2が1〜3の整数であり、sおよびqが独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり;
式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり:そして、bが独立して0または1であり;
式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜10の整数である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[4] 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;m1が独立して2〜6の整数であり:
式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CNまたは−OCFであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;m1が2〜6の整数であり;
式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1〜3の整数であり;n2が1〜3の整数であり;n3が0〜4の整数であり;そして、r1が2であり:
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシであり;Rがメチルであり;r2が1または2であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜6の整数であり:
そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が15〜95重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0〜20重量%である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[5] 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;m1が独立して4〜6の整数であり:
式(2)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Rが−CNであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;m1が4〜6の整数であり;
式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1であり;n2が1であり;n3が0〜2の整数であり;そして、r1が2であり:
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシ基であり;Rがメチルであり;r2が1であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜8のアルキル、または炭素数1〜8のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜6の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが水素であり;そして、m1が独立して2〜6の整数であり:
そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が27〜91重量%、(B)成分の割合が3〜35重量%、(C)成分の割合が3〜15重量%、(D)成分の割合が3〜23重量%、そして(E)成分の割合が0〜15重量%である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[6] 式(1−1)および式(1−2)において、Zが水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1が4〜6の整数であり:
式(2)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Rが−CNであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;そしてm1が4〜6の整数であり;
式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1であり;n2が1であり;n3が0〜2の整数であり;そして、r1が2であり:
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素またはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xがメトキシまたはエトキシであり;Rがメチルであり;r2が1であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
式(4−3)〜式(4−5)において、Zがエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CNまたは−OCFであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−または−OCO−CHCH−であり;Xが−O−であり;m2が独立して4〜6の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
式(5−1)および式(5−2)において、Zが水素またはメチルであり;Xが単結合であり;Wが水素またはフッ素であり;そして、m1が4〜6の整数であり:
そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が32〜89重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0〜13重量%である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[7] (A)成分の割合が37〜84重量%、(B)成分の割合が10〜35重量%、(C)成分の割合が3〜10重量%、(D)成分の割合が3〜18重量%、そして(E)成分の割合が0〜10重量%である、
[6]項に記載の重合性液晶組成物。
[8] (A)成分の割合が15〜95重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0重量%である、[4]項に記載の重合性液晶組成物。
[9] (A)成分の割合が15〜94.9重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0.1〜20重量%である、[4]項に記載の重合性液晶組成物。
[10] (A)成分の割合が32〜89重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0重量%である、[6]項に記載の重合性液晶組成物。
[11] (A)成分の割合が32〜88.9重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0.1〜13重量%である、[6]項に記載の重合性液晶組成物。
[12] [1]〜[11]のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を基板上に直接塗布して得られる重合性液晶層。
[13] 基板がガラス基板である、[12]項に記載の重合性液晶層。
[14] 基板が表面がプラスチック薄膜で被覆されたガラス基板またはプラスチック基板である、[12]項に記載の重合性液晶層。
[15] 基板が、プラスチック薄膜で被覆され更にその表面がコロナ処理もしくはプラズマ処理されたガラス基板、またはその表面がコロナ処理もしくはプラズマ処理されたプラスチック基板である、[12]項に記載の重合性液晶層。
[16] プラスチック薄膜またはプラスチック基板の素材であるポリマーがポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、[14]項に記載の重合性液晶層。
[17] プラスチック薄膜またはプラスチック基板の素材であるポリマーがポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、[15]項に記載の重合性液晶層。
[18] 重合性液晶層中の液晶骨格の配向状態がホメオトロピック配向である、[12]〜[17]のいずれか1項に記載の重合性液晶層。
[19] [12]〜[18]のいずれか1項に記載の重合性液晶層を重合させて得られる液晶フィルム。
[20] [19]項に記載の液晶フィルムを有する光学補償素子。
[21] [19]項に記載の液晶フィルムの少なくとも1つと偏光板とを有する光学素子。
[22] [20]項に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
[23] [21]項に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
本発明の組成物は、必須の成分として(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分を含有する。(A)成分は式(1−1)および式(1−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2008266632

Figure 2008266632
式(1−1)および式(1−2)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルである。Zの好ましい例は水素、フッ素およびメチルである。1つの式における2つのZは同じ基であることが好ましい。Wは独立して水素またはフッ素である。2つのWは同じ基であることが好ましい。Wは独立して水素またはメチルである。Xは独立して−O−または式(a)で表される基である。2つのXは同じ基であることが好ましい。m1は独立して2〜15の整数である。m1の好ましい範囲は2〜10であり、より好ましくは4〜6である。1つの式における2つのm1は同じ整数であることが好ましい。
(B)成分は、式(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2008266632
式(2)において、Zは水素またはメチルであり、好ましくは水素である。Wは水素またはフッ素であり、好ましくは水素である。Rは−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシである。Rの好ましい例は−CNおよび−OCFであり、最も好ましい例は−CNである。Xは単結合、−COO−または−OCO−である。m1は2〜15の整数である。m1の好ましい範囲は2〜10であり、より好ましくは4〜6である。
(C)成分は、式(3−1)〜式(3−3)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2008266632
これらの式において、Zは独立して水素またはメチルであり、好ましくは水素である。Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり、好ましくは水素である。Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルである。Rの好ましい例は水素および炭素数1〜3のアルキルであり、最も好ましい例は水素である。Rは独立して水素またはメチルであり、好ましくは水素である。Wは独立して水素、炭素数1〜6のアルキル、フェニルまたはハロゲンである。Wの好ましい例は水素および炭素数1〜6のアルキルであり、最も好ましい例は水素である。n1は独立して1〜3の整数であり、好ましくは1である。n2は独立して1〜3の整数であり、好ましくは1である。n3は独立して0〜10の整数であり、好ましくは独立して0〜6の整数であり、より好ましくは0〜4の整数であり、更に好ましくは0〜2の整数である。r1は独立して2〜5の整数であり、好ましくは2である。
(D)成分は、式(4−1A)、式(4−1B)、式(4−2)、および式(4−3)〜式(4−5)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2008266632

Figure 2008266632

Figure 2008266632
式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zは独立して水素またはメチルである。Zは水素、メチルまたはエチルであり、好ましくは水素またはエチルである。dは0または1である。Epは式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基である。Yは炭素数1〜20のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられていてもよい。このアルキレンの好ましい炭素数は1〜10であり、より好ましい炭素数は1〜6である。Xは炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり、好ましくは炭素数1〜4のアルコキシであり、より好ましくはメトキシまたはエトキシである。Rは炭素数1〜4のアルキルであり、好ましくはメチルである。r2は1〜3の整数であり、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。sおよびqは独立して0〜3の整数であり、qの好ましい例は0または1である。そしてr2、sおよびqの合計は4である。即ち、r2が1または2であり、qが0または1であるとき、sは(4−r2−q)である。
式(4−3)〜式(4−5)において、Zは独立してメチルまたはエチルであり、好ましくはエチルである。Wは独立して水素またはフッ素である。Rは独立して−CN、−CF、−OCF、炭素数1〜25のアルキル、または炭素数1〜25のアルコキシである。Rの好ましい例は−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、および炭素数1〜10のアルコキシである。Rのより好ましい例は−CN、−OCF、炭素数1〜8のアルキル、および炭素数1〜8のアルコキシである。Rの更に好ましい例は−CNおよび−OCFである。Xは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−、または−OCO−CHCH−である。Xは独立して−CH−または−O−であり、−O−が好ましい。m2は独立して2〜8の整数である。m2の好ましい範囲は2〜6であり、より好ましくは4〜6である。そして、bは独立して0または1である。
本発明の組成物は、式(5−1)および式(5−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(E)成分を更に含有してもよい。

Figure 2008266632
これらの式において、Zは独立して水素またはメチルである。1つの式における2つのZは同じ基であることが好ましい。Xは独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−である。1つの式における2つのXは同じ基であることが好ましい。好ましいXは単結合である。Wは独立して水素またはフッ素である。1つの式における2つのWは同じ基であることが好ましい。好ましいWは水素である。m1は独立して2〜15の整数である。m1の好ましい範囲は2〜10であり、より好ましい範囲は2〜6であり、更に好ましい範囲は4〜6である。1つの式における2つのm1は同じ整数値であることが好ましい。
本発明の組成物における成分について、それぞれの好ましい態様を上記のように説明した。前記の[2]〜[6]項はこれらの成分の好ましい態様での組み合わせの例である。
本発明の組成物は室温でネマチック相を有し、プラスチック基板、プラスチックの薄膜で表面が被覆された支持基板上、またはガラス基板上で、ホメオトロピックに配向する。本発明の組成物は、−COOH、−NH、−OHのような極性基を表面に有する支持基板上でホメオトロピックに配向する傾向が強く、ホメオトロピックに配向させるために特殊な配向膜を必要としない。
本発明の組成物に用いる化合物について説明する。以下の説明では、化合物(1−1)〜化合物(1−2)の総称として化合物(1)を用いることがある。化合物(3)〜(5)も同様な趣旨での総称である。
化合物(1)は液晶骨格および2つの重合性基を有する。この重合性化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。この化合物は、支持基板、添加物などの条件に依存するが、ホモジニアスに配向しやすい。また、広い温度範囲で液晶相を示す。
化合物(2)は1つの重合性基を有する。化合物(2)は、他の液晶分子のチルト角を大きくする性質や融点を下げる性質を有する。
化合物(3)は液晶化合物ではない。この化合物はビスフェノールフルオレン構造を有する化合物である。この化合物は液晶分子をホメオトロピックに配向させる効果がある。
化合物(4−1A)、化合物(4−1B)、および化合物(4−2)は液晶化合物ではない。これらの化合物は2つまたは3つの重合性基を有し、支持基板との密着性を上げる性質を有する。化合物(4−3)〜化合物(4−5)は1つの重合性基を有する。化合物(4−3)〜化合物(4−5)は、化合物(2)と同様に他の液晶分子のチルト角を大きくする性質や融点を下げる性質を有する。さらに支持基板との密着性を上げる性質を有する。
化合物(5)は2つの重合性基を有する。この重合性化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。この化合物は液晶化合物ではない。この化合物は他の液晶分子のチルト角を大きくする性質や融点を下げる性質を有する。
本発明の組成物は、化合物(1)〜化合物(5)とは異なる、その他の重合性化合物を含有してもよい。この組成物は、薄い塗膜を生成させるために、界面活性剤のような添加物をさらに含有してもよいが、界面活性剤は、配向の種類を制御する目的には必ずしも必要ではない。この組成物は、重合に適した重合開始剤、光増感剤などの添加物を含有してもよい。この組成物は、重合体の特性を向上させるために紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、光安定剤などの添加物を含有してもよい。この組成物は有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、均一な厚さの塗膜(paint film)を生成させるのに有用である。
本発明の組成物における各成分の割合について説明する。(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分および(E)成分の割合は、これらの成分の合計量を基準として、以下のようであることが好ましい。
(A)成分の割合が15〜95重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合は0〜20重量%である。即ち、(E)成分は用いられないことがある成分であり、用いられるときの(E)成分の割合の好ましい下限値は0.1重量%である。
好ましい混合割合は、(A)成分の割合が27〜91重量%、(B)成分の割合が3〜35重量%、(C)成分の割合が3〜15重量%、(D)成分の割合が3〜23重量%、そして(E)成分の割合が0〜15重量%である。
より好ましい混合割合は、(A)成分の割合が32〜89重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0〜13重量%である。
さらに好ましい混合割合は、(A)成分の割合が37〜84重量%、(B)成分の割合が10〜35重量%、(C)成分の割合が3〜10重量%、(D)成分の割合が3〜18重量%、そして(E)成分の割合が0〜10重量%である。
その他の重合性化合物を用いるとき、その好ましい添加量は、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分および(E)成分の合計量に対する重量比で0.01〜0.20であり、好ましくは0.01〜0.10である。界面活性剤、重合開始剤などのような添加物を用いるとき、その使用量は目的を達する最小量でよい。
化合物(1)、化合物(2)、化合物(4−3)〜化合物(4−5)および化合物(5)は、有機合成化学における公知の手法を適切に組み合わせることによって合成することができる。出発物質に、目的とする末端基、環、結合基などを導入する方法、または生成する方法は、オーガニック・シンセシーズ(Organic Syntheses, John Wiley & Sons, Inc)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wiley & Sons, Inc)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などに記載されている。
化合物(1−1)の合成方法は、特開2003−238491号公報に記載されている。化合物(1−2)の合成方法は、Makromol. Chem., 190, 3201-3215 (1998) 、WO97/00600号パンフレットに記載されている。また、α−フルオロアクリロイルオキシ(CH=CF−COO−)の導入には、α−フルオロアクリル酸またはα−フルオロアクリル酸クロリドを用いることもできるが、α−フルオロアクリル酸フルオリド(CH=CFCOOF)を作用させる方法が有用である。J. Org. Chem., 1989, 54, 5640、特開昭60−158137号公報、特開昭61−85345号公報などにα−フルオロアクリル酸フルオリドの合成法が記載されており、それらの方法に準じて合成が可能である。これらの化合物を出発物質として利用することにより合成することができる。化合物(2)の合成方法は、Macromolecules, 26, 6132-6134 (1993)、およびMakromol.Chem. 183, 2311-2321 (1982)に記載されている。
化合物(1)、化合物(2)、化合物(4−3)〜化合物(4−5)および化合物(5)の一部については、それらの具体的な合成方法が下記の文献に記載されている。
WO93/22397号パンフレット
特開2003−238491号公報
特開2004−231638号公報
GB2306470B公報
特開昭63−64029号公報
特開2004−175728号公報
特開2005−112850号公報
特開2005−35985号公報
特開2007−16213号公報
特表2003−513107号公報
Polymer Bulletin, 25, pp439-442(1991)
Macromol.Chem.Phys. 196, 2941-2945(1995)
特開2005−320317号公報
特開2006−117564号公報
化合物(3)の合成方法は、次の文献に記載されている。
特開2002−348357号公報
特開2005−41925号公報
特開2005−266739号公報
また、化合物(3)を含む市販品として、大阪ガスケミカル製のONF−1、オンコートEX−1010、オンコートEX−1020、オンコートEX−1040等が挙げられる。これらの市販品を用いてもよい。化合物(4−1A)、化合物(4−1B)および化合物(4−2)についても市販品を用いることができる。
成分化合物のうち、まず化合物(1−1)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号の意味は、式(1−1)における記号の意味と同じである。
化合物(1−2)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号の意味は、式(1−2)における記号の意味と同じである。
化合物(2)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式において、Rは炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のアルコキシであり、その他の記号の意味は式(2)における記号の意味と同じである。
化合物(3−1)〜化合物(3−3)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632


これらの式における記号の意味は、式(3−1)〜式(3−3)における記号の意味と同じである。
化合物(4−1A)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号は、式(4−1A)における記号と同一の意味を有する。
化合物(4−2)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式において、nは2〜4の整数であり、Xはメトキシまたはエトキシである。

Figure 2008266632
これらの式において、nは2〜4の整数であり、Xはメトキシまたはエトキシである。
化合物(4−3)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号の意味は、式(4−3)における記号の意味と同じである。
化合物(4−4)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号の意味は、式(4−4)における記号の意味と同じである。
化合物(4−5)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号の意味は、式(4−5)における記号の意味と同じである。
化合物(5−1)および化合物(5−2)の好ましい例を次に示す。

Figure 2008266632
これらの式における記号は、式(5−1)における記号と同一の意味を有する。

Figure 2008266632
これらの式における記号は、式(5−2)における記号と同一の意味を有する。
以下に化合物(1)の具体例を示す。

Figure 2008266632

Figure 2008266632
これらの化合物のうち、化合物(1−1−1)〜化合物(1−1−5)、化合物(1−1−9)および化合物(1−1−10)は、特開2003−238491号公報に記載の方法によって合成することができる。化合物(1−1−6)〜(1−1−8)、および化合物(1−1−10)〜(1−1−12)は特開2006−307150号公報に記載の方法によって合成することができる。

Figure 2008266632
化合物(1−2−1)、化合物(1−2−7)および化合物(1−2−12)はMakromol. Chem., 190, 3201-3215 (1998)に記載の方法にしたがって合成することができる。化合物(1−2−9)、化合物(1−2−10)はWO97/00600号パンフレットに記載の方法で合成することができる。化合物(1−2−11)は特開2005−112850号公報に記載の方法で合成することができる。
次に、化合物(2)の具体例を示す。

Figure 2008266632
化合物(2−1)〜化合物(2−3)は、Macromolecules, 26, 6132-6134 (1993) に記載の方法で合成することができる。化合物(2−4)〜化合物(2−7)は、Makromol.Chem. 183, 2311-2321 (1982)に記載の方法で合成することができる。(化合物(2−8)および化合物(2−9)はMakromol.Chem. 179, 273-276 (1978)に記載の方法に準拠して合成することができる。
化合物(3−1)〜化合物(3−3)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632
上記化合物の製法は、特開2002−348357号公報、特開2005−41925号公報、特開2005−266739号公報等に記載されている。化合物(3−1−1)、化合物(3−2−1)、化合物(3−2−2)または化合物(3−3−1)を含む市販品として、大阪ガスケミカル製のONF−1、オンコートEX−1010、オンコートEX−1020、オンコートEX−1040等が挙げられる。これらの市販品を用いてもよい。
化合物(4−1A)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632
化合物(4−1A−1)を含む市販品としては、日本油脂製のブレンマーG等が挙げられる。また、化合物(4−1A−2−1)、化合物(4−1A−2−2)を含む市販品としては、大阪有機化学工業製のOXE−10、OXE−30が挙げられる。
化合物(4−1B)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632
化合物(4−1B−1)または化合物(4−1B−2)を含む市販品として、ダイセル化学製のサイクロマー M−100、サイクロマー A−100等が挙げられる。
化合物(4−2)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632

Figure 2008266632
これらの化合物は市販品を用いることができる。
以下に化合物(4−3)の具体例を示す。

Figure 2008266632
これらの化合物において、Zは式(4−3)におけるZと同じ意味を有する。これらの化合物は特開2005−320317号公報に記載されている。
以下に化合物(4−4)の具体例を示す。

Figure 2008266632
これらの式において、m2は4〜6の整数であり、Zは式(4−4)におけるZと同じ意味を有する。これらの化合物は、特表2003−513107号公報、特開2005−320317号公報、およびPolymer Bulletin 25、pp439-442(1991)に記載されている。
以下に化合物(4−5)の具体例を示す。

Figure 2008266632

これらの式において、m2は4〜6の整数である。これらの化合物は特開2006−117564号公報、およびMacromol.Chem.Phys.196 2941-2945(1995)に記載されている。
化合物(5−1)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632

Figure 2008266632
化合物(5−2)の具体例を次に示す。

Figure 2008266632

Figure 2008266632

Figure 2008266632
化合物(5−1−1)〜化合物(5−2−16)は、特開2007−16213号公報に記載の方法に準じて合成することができる。
次に、その他の重合性化合物、添加物、有機溶剤を例示する。これらの化合物は市販品でもよい。その他の重合性化合物の例は、重合性基を1つ有するアクリレート系化合物、重合性基を2つ以上有するアクリレート系化合物、重合性基を2つ以上有するエポキシアクリレート系化合物、重合性基を1つ有するエポキシ系化合物、および重合性基を2つ以上有するエポキシ系化合物である。
重合性基を1つ有する化合物の例は、スチレン、核置換スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、脂肪酸ビニル(例:酢酸ビニル)、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(例:アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など)、(メタ)アクリル酸のアルキルエステル(アルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル(ヒドロキシアルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル(アミノアルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル(エーテル酸素含有アルキルの炭素数3〜18、例:メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、メトキシプロピルエステル、メチルカルビルエステル、エチルカルビルエステル、およびブチルカルビルエステル)、N−ビニルアセトアミド、p−t−ブチル安息香酸ビニル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2,2−ジメチルブタン酸ビニル、2,2−ジメチルペンタン酸ビニル、2−メチル−2−ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2−エチル−2−メチルブタン酸ビニル、ジシクロペンタニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、EO(エチレンオキサイド)変性リン酸アクリレート、EO変性リン酸メタクリレート、EO変性リン酸ブトキシ化アクリレート、EO変性リン酸ブトキシ化メタクリレート、EO変性コハク酸アクリレート、EO変性コハク酸メタクリレート、重合度1〜100のポリエチレングリコ−ル、重合度1〜100のポリプロピレングリコ−ル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等のポリアルキレレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはジ(メタ)アクリル酸エステル、末端が炭素原子数1〜6のアルキル基によって停止(キャッピング)された重合度1〜100のポリエチレングリコ−ルもしくはポリプロピレングリコ−ル、およびエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等のポリアルキレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルである。
重合性基を2つ以上有する化合物の例は、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールEO付加トリアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、EO変性リン酸ジアクリレート、EO変性リン酸トリアクリレート、EO変性リン酸ジメタクリレート、カプロラクトン,EO変性リン酸ジメタクリレートトリスアクリロキシエチルフォスフェート、ビスフェノールA EO付加ジアクリレート(大阪有機化学株式会社製、商品名:ビスコート V#700)、ビスフェノールAグリシジルジアクリレート
ビスコート V#802(大阪有機化学株式会社製)、ビスコート V#1000(大阪有機化学株式会社製)、ポリエチレングリコールジアクリレート、およびこれらの化合物のメタクリレート化合物などである。これらの化合物は、重合体の機械的強度を制御するのに適している。
エポキシアクリレート系樹脂を用いてもよい。具体的にはフェノールノボラック系エポキシアクリレート樹脂、クレゾールノボラック系エポキシアクリレート樹脂、フェノールノボラック系酸変性エポキシアクリレート樹脂、クレゾールノボラック系酸変性エポキシアクリレート樹脂、トリスフェノールメタン系酸変性エポキシアクリレート樹脂などである。
併用することができるエポキシ樹脂としては、種々のエポキシ樹脂を用いることができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、レゾルシン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、カテコール型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂等の2 価のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン− フェノール変性型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール− フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール− クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニル変性ノボラック型エポキシ樹脂等の3 価以上のフェノール類から誘導されるエポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA 型エポキシ樹脂、ブロム化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエーテル、脂肪酸系エポキシ樹脂、脂環式系エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。またこれらのエポキシ樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。
エポキシ系化合物の具体的な例は、炭素数2〜25のアルキルモノグリシジルエーテル(例えば、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、など)、ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ドデカンジオールジグリシジルエーテル、ペンタエチルトリオールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−sec−ブチルフェニルグリシジルエーテル、p−tert−ブチルフェニルグリシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、テトラフルオロプロピルグリシジルエーテル、オクタフルオロプロピルグリシジルエーテル、ドデカフルオロペンチルグリシジルエーテル、スチレンオキシド、1,7−オクタジエンジエポキシド、リモネンジエポキシド、リモネンモノオキシド、α−ピネンエポキシド、β−ピネンエポキシド、シクロヘキセンエポキシドシクロオクテンエポキシド、ビニルシクロヘキセンオキシド、ブトキシポリエチレングリコールグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、3,4−エポキシシクロヘキセニルエチル−3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘキセンジオキシド、アリルシクロヘキセンジオキシド、1−エポキシエチル3,4−エポキシシクロヘキサン、3,4−エポキシ−4−メチルシクロヘキシル−2−プロピレンオキシド、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エーテル、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート、フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒロフタル酸ジグリシジルエステル、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、3−エチルー3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ジ(1−エチル(3−オキセタニル))メチルエーテル、および3−エチル−3−(2−エチルヘキシルメチル)オキセタンである。
界面活性剤は、シリコン系、フッ素系、ポリエーテル系、アクリル酸共重合物系、チタネート系化合物、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基と親水性基とを有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基と親油性基とを有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基を有するウレタン、水酸基を有するポリエステル変性ポリジメチルシロキサン、水酸基を有するポリエステルポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、水酸基を有するポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、およびポリエステル変性ポリアルキルシロキサン等の種々の化合物を用いることができる。界面活性剤は組成物を支持基板などに塗布するのを容易にするなどの効果を有する。界面活性剤の好ましい割合は、界面活性剤の種類、組成物の組成比などにより異なるが、重合性化合物の全重量に基づく重量比で0.0001〜0.05であり、より好ましい重量比は0.0003〜0.01である。
重合性液晶組成物の重合速度を最適化するために、公知の光重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤の好ましい添加量は、重合性化合物の全重量に基づく重量比で0.0001〜0.2である。より好ましい割合は0.001〜0.10である。光重合開始剤の例は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(ダロキュアー1173)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュアー651)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュアー184)、イルガキュアー127、イルガキュアー500(イルガキュアー184とベンゾフェノンの混合物)、イルガキュアー2959、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー379、イルガキュアー754、イルガキュアー1300、イルガキュアー819、イルガキュアー1700、イルガキュアー1800、イルガキュアー1850、イルガキュアー1870、ダロキュアー4265、ダロキュアーMBF、ダロキュアーTPO、イルガキュアー784、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、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、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、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、および2,4−ジエチルキサントンとp−ジメチルアミノ安息香酸メチルとの混合物である。上記のダロキュアーおよびイルガキュアーはどちらもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)から販売されている商品の名称である。これらに公知の増感剤(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−4ジメチルアミノベンゾエート(ダロキュアーEDB)、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート(ダロキュアーEHA)など)を添加してもよい。
光ラジカル重合開始剤のその他の例は、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、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−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、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混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、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、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物などである。
エポキシ基を有する化合物の重合速度を最適化するために、公知の光重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤の好ましい添加量は、重合性化合物の全重量に基づく重量比で0.0001〜0.1である。より好ましい重量比は0.001〜0.07である。光重合開始剤の例は下記の通りである。なお、光照射時に液晶相が維持される温度範囲で加熱等を行ってもよい。本発明で用いられる重合性液晶組成物は、通常の光カチオン重合開始剤を添加して使用することができる。光カチオン重合開始剤の例は、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)などである。
上記DASの例は、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−トルエンスルホナート、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−t−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−t−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−t−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−t−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−t−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−t−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)ボレートである。
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の例は、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ナート、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ナート、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ナート、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)ボレートである。
光カチオン重合開始剤の具体的な商品名の例は、UCCの製品のサイラキュアーUVI−6990、サイラキュアーUVI−6974およびサイラキュアーUVI−6992、旭電化工業(株)の製品のアデカオプトマーSP−150、SP−152、SP−170およびSP−172、ローディア(株)の製品のPHOTOINITIATOR2074、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)の製品のイルガキュアー250、GEシリコンズの製品のUV−9380C、サンアプロ(株)の製品のCPIシリーズの他、みどり化学(株)からTPSシリーズ、TAZシリーズ、DPIシリーズ、BPIシリーズ、MDSシリーズ、DTSシリーズ、SIシリーズ、PIシリーズ、NDIシリーズ、PAIシリーズ、NAIシリーズ、NIシリーズ、DAMシリーズ、MBZシリーズ、PYRシリーズ、DNBシリーズ、NBシリーズ等多数の製品が販売されている。
熱重合開始剤を併用してもよい。具体的な商品名の例は、三新化学工業(株)の製品のサンエイド(主剤) SI−60、SI−80、SI−100、SI−110、SI−145、SI−150、SI−160、SI−180、サンエイド(助剤)SIである。これらは光ラジカル開始剤および光カチオン重合開始剤と併用、あるいは光ラジカル開始剤と併用してもよい。
重合性液晶組成物には、保存時の重合開始を防止するために重合防止剤を添加することができる。公知の重合防止剤を使用できるが、その好ましい例は、2,5−ジ(t−ブチル)ヒドロキシトルエン(BHT)、ハイドロキノン、メチルブルー、ジフェニルピクリン酸ヒドラジド(DPPH)、ベンゾチアジン、4−ニトロソジメチルアニリン(NIDI)、o−ヒドロキシベンゾフェノンなどである。
重合性液晶組成物の保存性を向上させるために、酸素阻害剤を添加することもできる。組成物内で発生するラジカルは雰囲気中の酸素と反応してパーオキサイドラジカルを与え、重合性化合物との好ましくない反応が促進される。これを防ぐ目的で酸素阻害剤を添加することが好ましい。酸素阻害剤の例はリン酸エステル類である。
重合性液晶組成物の耐候性を更に向上させるために、紫外線吸収剤、光安定剤(ラジカル捕捉剤)および酸化防止剤等を添加してもよい。紫外線吸収剤および光安定剤の市販品の例として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビンシリーズ、旭電化社製のアデカスタブシリーズなどを挙げることができる。酸化防止剤の例は、旭電化社製のアデカスタブAOシリーズ、住友化学(株)から販売されているスミライザーシリーズ、およびチバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)から販売されているIrganoxシリーズを挙げることができる。
重合性液晶組成物には、基板との密着性を制御するために、有機ケイ素化合物をさらに添加してもよい。有機ケイ素化合物の具体例は、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(N−アリルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、1,3−ビニルテトラメチルシラザン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアルコキシシシラン、3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、3−クロロトリアルコキシシランなどである。3−チオシアネートプロピルトリエトキシシラン、2−(カルボキシメチルチオ)エチルトリメチルシランなどである。これらの化合物において、3つのアルコキシ基のうちの1つがメチルに置き換えられたジアルコキシメチルシランも用いることができる。
重合性液晶組成物には、硬化時の架橋密度を上げるために、架橋剤をさらに添加してもよい。架橋剤は芳香環への親電子置換反応を起こすようなアルキロール類およびアルコキシ類である。アルキロール類の具体例としては1,2−ベンゼンジメタノール、1,3−ベンゼンジメタノール、1,4−ベンゼンジメタノール、1,3,5−ベンゼントリメタノール等の多官能アルカノール芳香族化合物、ジメチロール尿素、ジメチロールエチレン尿素、ジメチロールプロピレン尿素等の多官能アルカノール尿素、トリメチロールプロパン、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル等の多官能アルキルアルカノール化合物、トリメチロールメラミン、トリエチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサエチロールメラミン等の多官能アルカノールメラミン化合物、ジメチロールベンゾグアナミン、トリメチロールベンゾグアナミン、テトラメチロールベンゾグアナミン等のアルカノールベンゾグアナミン化合物が挙げられる。アルコキシ類の具体例としては、1,4−ジメトキシメチルベンゼン、1,3,5−トリメトキシメチルベンゼン、1,3,5−トリアジン−2,4,6−トリ(ジメトキシメチルアミン)、1,3,5−トリアジン−2−メトキシメチルアミン−4,6−ジ(ジメトキシメチルアミン)、1,4−ビス(メトキシフェノキシ)ベンゼン、トリメトキシメチルメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、N,N’−ジメトキシメチル尿素、N,N’−ジメトキシメチル−4,5−ジメトキシ−2−イミダゾリジオン等を挙げることができる。このような架橋剤の添加量としては、一般的に1〜50重量%、好ましくは5〜30重量%の範囲で重合性液晶組成物に添加することができる。
重合性液晶組成物はそのまま基板面に塗布することもある。しかしながら、通常は塗工を容易にするために、溶剤を用いて重合性液晶組成物を希釈するか、または溶剤に重合性液晶組成物の各成分を溶解して、重合性液晶組成物と溶剤とからなる重合性液晶組成物の溶液が調製され、この溶液が用いられる。この溶剤は単独でも使用できるし、2つ以上を混合して使用してもよい。溶剤の例はエステル系溶剤、アミド系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤および脂環式炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、およびアセテート系溶剤である。
エステル系溶剤の好ましい例は、酢酸アルキル(例:酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチルおよび酢酸イソペンチル)、トリフルオロ酢酸エチル、プロピオン酸アルキル(例:プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルおよびプロピオン酸ブチル)、酪酸アルキル(例:酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソブチルおよび酪酸プロピル)、マロン酸ジアルキル(例:マロン酸ジエチル)、グリコール酸アルキル(例:グリコール酸メチルおよびグリコール酸エチル)、乳酸アルキル(例:乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸n-プロピル、乳酸ブチルおよび乳酸エチルヘキシル)、モノアセチン、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンである。
アミド系溶剤の好ましい例は、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N−メチルカプロラクタム、およびジメチルイミダゾリジノンである。
アルコール系溶剤の好ましい例は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、ブタノール、2−エチルブタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、1−ドデカノール、エチルヘキサノール、3、5、5−トリメチルヘキサノール、n−アミルアルコール、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−3−メトキシブタノール、シクロヘキサノール、およびメチルシクロヘキサノールである。
エーテル系溶剤の好ましい例は、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、ビス(2−プロピル)エーテル、1,4−ジオキサン、およびテトラヒドロフラン(THF)である。
グリコールモノアルキルエーテル系溶剤の好ましい例は、エチレングリコールモノアルキルエーテル(例:エチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル(例:ジエチレングリコールモノエチルエーテル)、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル(例:プロピレングリコールモノブチルエーテル)、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル(例:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル)、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例: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およびプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート)、およびジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、およびジエチレングリコールメチルエチルエーテルである。
芳香族炭化水素系溶剤の好ましい例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、n−ブチルベンゼン、およびテトラリンである。ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤の好ましい例はクロロベンゼンである。脂肪族炭化水素系溶剤の好ましい例は、ヘキサンおよびヘプタンである。ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤の好ましい例は、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およびテトラクロロエチレンである。脂環式炭化水素系溶剤の好ましい例はシクロヘキサンおよびデカリンである。
ケトン系溶剤の好ましい例は、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、シクロペンタノン、およびメチルプロピルケトンである。
アセテート系溶剤の好ましい例は、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、アセト酢酸メチル、および1−メトキシ−2−プロピルアセテートである。
重合性液晶化合物の溶解性の観点からは、アミド系溶剤、芳香族炭化水素系、ケトン系溶剤の使用が好ましく、溶剤の沸点を考慮すると、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤の併用も好ましい。溶剤の選択に関して特に制限はないが、支持基材として プラスチック基板を用いる場合は、基板の変形を防ぐために乾燥温度を低くすること、および溶剤が基板を侵食しないようにする必要がある。このような場合に好ましく用いられる溶剤としては、芳香族炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、アセテート系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤である。
重合性液晶組成物の溶液における溶剤の好ましい割合は、この溶液の全重量を基準として50〜95%である。この範囲の下限は重合性液晶化合物の溶解性およびこの溶液を塗工する際のその最適粘度を考慮した数値である。そしてその上限は、溶剤コストおよび溶剤を蒸発させる際の時間や熱量といった経済的観点を考慮した数値である。この割合のより好ましい範囲は60〜90%であり、さらに好ましい範囲は70〜85%である。
以下の説明では、重合性液晶組成物から得られる本発明の液晶フィルムを単に液晶フィルムと称することがある。液晶フィルムは、次のようにして形成させることができる。まず、重合性液晶組成物の溶液を支持基板上に塗布し、これを乾燥させて塗膜を形成させる。つぎに、その塗膜に光照射して重合性液晶組成物を重合させ、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固定化する。使用できる支持基板は、ガラス、プラスチック薄膜により被覆された基板およびプラスチックフィルムである。プラスチックの例は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロースおよびその部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、およびシクロオレフィン系樹脂などである。
シクロオレフィン系樹脂としての例として、ノルボルネン系樹脂、およびジシクロペンタジエン系樹脂等が挙げられる。なかでも、不飽和結合を有さないか、または不飽和結合が水素添加されたものが好適に用いられる。例えば、1種または2種以上のノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体の水素添加物、1種または2種以上のノルボルネン系モノマーの付加(共)重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマー(エチレン、α−オレフィン等)との付加共重合体、ノルボルネン系モノマーとシクロオレフィン系モノマー(シクロペンテン、シクロオクテン、5,6−ジヒドロジシクロペンタジエン等)との付加共重合体、およびこれらの変性物等が挙げられる。具体的には、ZEONEX、ZEONOR(日本ゼオン社製)、ARTON(JSR社製)、TOPAS(チコナ社製)、APEL(三井化学社製)、エスシーナ(積水化学工業社製)、OPTOREZ(日立化成社製)等が挙げられる。
これらのプラスチックフィルムは、一軸延伸フィルムであってよく、二軸延伸フィルムであってもよい。これらのプラスチックフィルムは、例えば、コロナ処理やプラズマ処理などの親水化処理、あるいは疎水化処理などの表面処理を施したものであってもよい。親水化処理の方法は特に制限はないが、コロナ処理、UVアッシング処理あるいはプラズマ処理が好ましく、特に好ましい方法はプラズマ処理である。プラズマ処理は、特開2002−226616号公報、特開2002−121648号公報などに記載されている方法を用いてもよい。また、液晶フィルムとプラスチックフィルムとの密着性を改良するためにアンカーコート層を形成させてもよい。このようなアンカーコート層は液晶フィルムとプラスチックフィルムの密着性を高めるものであれば、無機系、有機系のいずれの材料であっても何ら問題はない。また、プラスチックフィルムは積層フィルムであってもよい。プラスチックフィルムに代えて、表面にスリット状の溝をつけたアルミニウム、鉄、銅などの金属基板や、表面を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などを用いることもできる。
これらのガラス、プラスチックにより皮膜された基板およびプラスチックフィルム等の支持基板には、重合性液晶組成物の塗膜形成に先立って、ラビング等による物理的、機械的な表面処理が行われてもよい。ホメオトロピック配向の重合性液晶層および液晶フィルムを形成する場合はラビング等の表面処理を行わない場合が多いが、配向欠陥等を防止する点でラビング処理を行ってもよい。ラビング処理には任意の方法が採用できるが、通常はレーヨン、綿、ポリアミドなどの素材からなるラビング布を金属ロールなどに捲き付け、支持基板または重合体被膜に接した状態でロールを回転させながら移動させる方法、ロールを固定したまま支持基板側を移動させる方法などが採用される。ラビング処理は支持基板に直接施されていてもよく、または支持基板上に形成されたプラスチック樹脂にラビング処理を施してもよい。ラビング処理の方法は前述のとおりである。支持基板の種類によっては、その表面に酸化ケイ素を傾斜蒸着して配向能を付与することもできる。
重合性液晶組成物またはその溶液を塗工する際、均一な膜厚を得るための塗布方法の例は、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法およびダイコート法である。特に、塗布時に液晶組成物にせん断応力がかかるワイヤーバーコート法等を、ラビング等による基板の表面処理を行わないで液晶組成物の配向を制御する場合に用いてもよい。
重合性液晶組成物の溶液を調製する際には、化合物(1)〜(5)を予め溶剤で希釈してから用いられてもよい。このような溶剤は化合物(1)〜(5)を溶解させる能力を有し、更に本発明の目的である重合性液晶組成物のホメオトロピック配向の均一性を損なわない溶剤から選択される。このような溶剤の例は、重合性液晶組成物の溶液を調製する際に用いられる前記の溶剤である。そして、その使用量も重合性液晶組成物の安定性を損なわない範囲内で設定される。
本発明の重合性液晶組成物の溶液を塗工するときには、塗布後に溶剤を除去して、支持基板上に膜厚の均一な重合性液晶層、即ち重合性液晶組成物の層を形成させる。溶剤除去の条件は特に限定されない。溶剤がおおむね除去され、重合性液晶組成物の塗膜の流動性がなくなるまで乾燥すればよい。室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶剤を除去することができる。重合性液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の重合性液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。また、塗膜中の液晶分子の配向をより均一化させるために、乾燥工程を経た塗膜を熱処理し、その後に光重合処理してもよい。
塗膜を熱処理する際の温度および時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量などは、重合性液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比、光重合開始剤の添加の有無やその添加量などによって、好ましい範囲が異なる。従って、以下に説明する塗膜の熱処理の温度および時間、光照射に用いられる光の波長、および光源から照射する光の量についての条件は、あくまでもおよその範囲を示すものである。
塗膜の熱処理は、溶剤が除去され重合性液晶の均一配向性が得られる条件で行うことが好ましい。重合性液晶組成物の液晶相転移点以上で行ってもよい。熱処理方法の一例は、前記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度まで塗膜を加温して、塗膜中の重合性液晶組成物にネマチック配向を形成させる方法である。重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度範囲内で、塗膜の温度を変化させることによってネマチック配向を形成させてもよい。この方法は、上記温度範囲の高温域まで塗膜を加温することによって塗膜中にネマチック配向を概ね完成させ、次いで温度を下げることによってさらに秩序だった配向にする方法である。上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度は室温〜120℃である。この温度の好ましい範囲は室温〜100℃であり、より好ましい範囲は室温〜90℃、さらに好ましい範囲は室温〜70℃である。熱処理時間は5秒〜2時間である。この時間の好ましい範囲は10秒〜40分であり、より好ましい範囲は20秒〜20分である。重合性液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を5秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を2時間以内にすることが好ましい。また、塗膜の冷却時間も均一なホメオトロピック配向の形成に重要であり、室温で5秒〜20分、好ましくは5秒〜10分、さらに好ましくは5秒〜5分である。このようにして本発明の重合性液晶層が得られる。
重合性液晶層中に形成された重合性液晶化合物のネマチック配向状態は、この重合性液晶化合物を光照射により重合することによって固定化される。光照射に用いられる光の波長は特に限定されない。電子線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)などを利用することができる。通常は、紫外線または可視光線を用いればよい。波長の範囲は150〜500nmである。好ましい範囲は250〜450nmであり、より好ましい範囲は300〜400nmである。光源の例は、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)、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)などである。光源の好ましい例は、メタルハライドランプやキセノンランプ、超高圧水銀ランプおよび高圧水銀ランプである。光源と重合性液晶層との間にフィルターなどを設置して特定の波長領域のみを通すことにより、照射光源の波長領域を選択してもよい。光源から照射する光量は、2〜5000mJ/cm2である。光量の好ましい範囲は10〜3000mJ/cm2であり、より好ましい範囲は100〜2000mJ/cm2である。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。
重合環境の雰囲気は窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気、空気雰囲気のいずれでもよいが、支持基材との密着性を確保するためには、始めに空気雰囲気下で重合を行い、次に窒素雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気で重合を行うとよい。このようにするとエポキシ成分が始めに重合を開始することで密着性を発現する。そして、アクリル成分が重合をすることで塗膜の強度が向上する。あるいは酸素濃度を適宜制御し、ラジカル重合を抑制しながらカチオン重合を同時に進行させてもよい。
ホメオトロピック配向の均一性を向上させるために、(C)成分である化合物(3)は複数種併用して用いてもよい。(C)成分は重合性液晶組成物に直接、または溶剤等で希釈して添加することができる。(C)成分の割合は、前記のように、(A)成分〜(E)成分中、1〜20重量%であることが好ましい。この割合のより好ましい範囲は3〜15重量%であり、さらに好ましい範囲は3〜13重量%であり、特に好ましい範囲は3〜10重量%である。好ましい化合物は化合物(3−1−1)、化合物(3−2−1)、化合物(3−2−2)および化合物(3−3−1)である。
本発明の重合性液晶層、およびこれを光や熱などにより重合させた液晶フィルムを様々な光学素子に用いる場合、または液晶表示装置に用いる光学補償素子として適用する場合には、厚み方向におけるチルト角の分布の制御が極めて重要となる。
チルト角を制御する方法の一つは、重合性液晶組成物に用いる液晶性化合物の種類や組成比などを調整する方法である。この重合性液晶化合物に他の成分を添加することによっても、チルト角を制御することができる。液晶フィルムのチルト角は、重合性液晶組成物中の溶剤の種類や溶質濃度、他の成分の1つとして加える界面活性剤の種類や添加量などによっても制御することができる。支持基板または重合体被膜の種類やラビング条件、重合性液晶組成物の塗膜の乾燥条件や熱処理条件などによっても、液晶フィルムのチルト角を制御することができる。さらに、配向後の光重合工程での照射雰囲気や照射時の温度なども液晶フィルムのチルト角に影響を与える。即ち、液晶フィルムの製造プロセスにおけるほとんど全ての条件が多少なりともチルト角に影響を与えると考えてよい。従って、重合性液晶性組成物の最適化と共に、液晶フィルムの製造プロセスの諸条件を適宜選択することにより、任意のチルト角にすることができる。
ホメオトロピック配向は、チルト角が基板界面から自由界面にかけて一様に85°〜90°に分布している。この配向状態は、化合物(3)を添加した本発明の重合性液晶組成物の塗膜を支持基板表面に形成させることによって得られる。また、重合性液晶化合物の種類または重合性液晶組成物の組成によっては上記方法においても均一なホメオトロピック配向を形成しにくい場合がある。この場合はホモジニアス配向性またはチルト配向性が強いと考えられるため、(B)成分、または(D)成分である化合物(4−3)〜(4−5)の添加量を増加させるなどの最適化により、均一なホメオトロピック配向が得られる。このようなホメオトロピック配向は支持基板の表面が親水化処理等により極性を有していると、より均一なホメオトロピック配向を得ることができる。また、ラビング等の表面処理がされていなくても得ることができる。ラビング処理を行わないで塗膜した際に配向欠陥等が生じたりする場合には、ラビング処理等を行うと均一なホメオトロピック配向が得ることができる。
一方、垂直配向剤を支持基板上に形成する場合は、オクタデシルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤、レシチン、クロム錯体、垂直配向用のポリイミド系配向膜、ポリアミック酸配向膜の低温(180℃未満)焼成膜、ポリアミック酸配向膜の高温(180℃以上)焼成膜あるいは水溶性シルセスキオキサン膜などの利用が挙げられる。さらに電場や磁場などを用いてチルト角を制御することも可能である。配向欠陥の無いホメオトロピック配向を得るために、支持基板の表面をラビングのような機械的手段を用いて配向処理してもよい。
液晶フィルムにおける上記の各配向形態の均一性は、使用される重合性液晶化合物の構造を適宜選択することにより向上する場合がある。本発明においては、2官能型の重合性液晶化合物において、メソゲン骨格にエステル基やカーボネート基が含まれる場合、および重合性基にフッ素原子を有する場合、単官能型の重合性液晶化合物において、メソゲン末端に−CNまたは−OCFを有する場合に安定して得られることが認められている。それらのうち好ましい化合物は、化合物(1−1−2)、化合物(1−1−3)、
化合物(1−2−7)、化合物(1−2−9)、化合物(1−2−10)、化合物(1−2−11)、化合物(2−2)、化合物(2−3)、化合物(2−4)、化合物(2−5)、化合物(2−8)、化合物(2−9)、化合物(4−3−1)〜化合物(4−3−7)、化合物(4−4−1)〜化合物(4−4−3)、化合物(4−4−5)〜化合物(4−4−7)、化合物(4−5−1)、化合物(4−5−3)、化合物(4−5−4)、化合物(4−5−9)、および化合物(4−5−10)である。
液晶フィルムの厚さは、目的とする素子に応じたレタデーションや液晶フィルムの複屈折率によって適当な厚さが異なる。従って、その範囲を厳密に決定することはできないが、好ましい液晶フィルムの厚さは、一応0.05〜50μmである。そして、より好ましい範囲は0.1〜20μmであり、さらに好ましい範囲は0.5〜10μmである。液晶フィルムの好ましいヘイズ値は1.5%以下であり、好ましい透過率は80%以上である。より好ましいヘイズ値は1.0%以下であり、より好ましい透過率は95%以上である。透過率については、可視光領域でこれらの条件を満たすことが好ましい。
液晶フィルムは、液晶表示素子(特に、アクティブマトリックス型およびパッシブマトリックス型の液晶表示素子)に適用する光学補償素子として有効である。この液晶フィルムを光学補償膜として使用するのに適している液晶表示素子の型の例は、IPS型(イン・プレーン・スイッチング)、OCB型(光学的に補償された複屈折)、TN型(ツィステッド・ネマティック)、STN型(スーパー・ツィステッド・ネマティック)、ECB型(電気的に制御された複屈折)、DAP型(整列相の変形効果)、CSH型(カラー・スーパー・ホメオトロピック)、VAN/VAC型(垂直配向したネマチック/コレステリック)、OMI型(光学モード干渉)、SBE型(超複屈折効果)などである。さらにゲスト−ホスト型、強誘電性型、反強誘電性型などの表示素子用の位相レターダーとして、この液晶フィルムを使用することもできる。なお、液晶フィルムに求められるチルト角の厚み方向の分布や厚みなどのパラメーターの最適値は、補償すべき液晶表示素子の種類とその光学パラメーターに強く依存するので、素子の種類によって異なる。
液晶フィルムは、偏光板などと一体化した光学素子としても使用することができ、この場合は液晶セルの外側に配置させられる。しかしながら、光学補償素子としての液晶フィルムは、セルに充填された液晶への不純物の溶出がないかまたは少ないので、液晶セルの内部に配置させることも可能である。重合性液晶組成物を使用する際にフォトリソグラフィー技術を適用すれば、液晶表示素子の青、緑、赤などの波長域の異なる画素ごとに、または1画素を分割して区分された所定の領域に、光学パラメーターの異なる液晶フィルムから成る光学補償層を配置することができる。例えば、特開2001−222009公報に開示されている方法を応用すれば、1画素を反射表示部と、液晶フィルムからなる1/4λ板を配置した透過表示部に分割することによって、光利用効率が改善された半透過反射型液晶表示素子を構築することができる。即ち、液晶表示素子の表示性能を更に向上させることが可能である。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例における評価法を次に示す。
<重合条件>
室温で250Wの超高圧水銀灯を用いて30mW/cm(365nm)の強度の光を空気雰囲気、および窒素雰囲気の順で各雰囲気下、各30秒間照射した。
<液晶配向状態の確認>
クロスニコルに配置した2枚の偏光板内に得られた液晶フィルム付基板を挟持して、基板を正面から観察すると暗視野であり、上下左右の方向から観察すると明視野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垂直であることを示す為、ホメオトロピック配向であると判断した。ホメオトロピック配向の均一性は、2枚の偏光板をクロスニコルの状態にし、その間に液晶フィルム付基板を入れ、正面から観察した場合に、液晶の配向欠陥由来の光りぬけが目視で確認されないとき(暗視野)を均一配向の状態とした。支持基板にはプラスチックフィルム、ポリアミック酸を塗布し焼成したガラス、あるいはスライドガラスを用い、支持基板上に重合性液晶組成物を塗膜・配向させ、上記重合条件下で重合させることによって得た。
<偏光解析装置による測定>
シンテック(株)製のOPTIPRO偏光解析装置を用いた。液晶フィルム付基板に波長が550nmの光を照射した。この光の入射角度をフィルム面に対して90度から減少させながらレタデーションを測定した。レタデーション(retardation;位相遅れ)はΔn×dで表される。このとき、記号Δnは光学異方性であり、記号dは重合体フィルムの厚さである。
<密着性の評価/セロテープ(登録商標)剥離試験>
液晶配向状態を確認するときに用いた重合性液晶組成物塗工基板の表面に市販のセロテープを貼り付け、30秒後に剥がした後の状態を観察した。このとき、次の5段階で評価した。
A:全く剥がれない。
B:1〜10%剥がれる。
C:10〜30%以上剥がれる。
D:30〜50%以上剥がれる。
E:50%以上剥がれる。
<溶液の安定性の確認>
室温状態で24時間放置後の溶液の色合いの変化の有無を目視で確認し、25℃における溶液の回転粘度の変化をE型粘度計により測定した。
<化合物の合成>
実施例で用いた化合物は下記のように合成した。
化合物(1−1−3):特開2003−238491号公報に記載の方法で合成した。

Figure 2008266632

化合物(1−2−7):WO93/22397号パンフレットに記載の方法と同様にして合成した。

Figure 2008266632

化合物(1−2−9):WO97/00600号パンフレットに記載の方法で合成した。

Figure 2008266632

化合物(2−3):Macromolecules, (23), 3938-3943 (1990)に記載の方法で合成した。

Figure 2008266632
化合物(4−3−2)、化合物(4−3−4)および化合物(4−3−6):
特開2005−320317号公報に記載の方法で合成した。

Figure 2008266632
化合物(4−5−10):特開2006−117564号公報に記載の方法で合成した。

Figure 2008266632

化合物(5−1−1)および化合物(5−2−3):特開2007−16213号公報に記載の方法で合成した。

Figure 2008266632
化合物(3)として、大阪ガスケミカル(株)の下記の製品を用いた。
化合物(3−1−1):ONF−1
化合物(3−2−2):オンコートEX−1020
化合物(3−3−1):オンコートEX−1040

Figure 2008266632
化合物(4)として、上記の化合物(4−3−2)、化合物(4−3−4)および化合物(4−3−6)の他、下記の化合物を用いた。これらは市販品である。

Figure 2008266632
化合物(4−2−3)は、チッソ(株)製のサイラエースS−510である。
[重合性液晶組成物(1)の調製]
<MIX1>
化合物(1−1−3) :51重量%
化合物(2−3) :17重量%
化合物(3−1−1) : 5重量%
化合物(4−1A−1):13重量%
化合物(4−3−2) :14重量%
上記組成の組成物MIX1を調製した。このMIX1に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)と重量比0.02の重合開始剤CPI−110P(サンアプロ(株)製)を添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(1)とした。
ガラス基板(松波スライドガラス:S−1112)上にポリアミック酸(リクソンアライナー:PIA−5310 チッソ(株)製)を塗布し、80℃で3分間乾燥後、210℃で30分間焼成した。次に、重合性液晶組成物(1)を、ポリアミック酸付きガラス基板上にスピンコートにより塗布した。この基板を70℃で3分間加熱し、溶剤が除去された塗膜を紫外線により重合させて、均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1のような結果であった。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
化合物(3−1−1)を化合物(3−2−2)に変えたこと以外は実施例1と同様にして、重合性液晶組成物(2)を調製し、この重合性液晶組成物(2)から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
化合物(3−1−1)を化合物(3−3−1)に変えたこと以外は実施例1と同様にして、重合性液晶組成物(3)を調製し、この重合性液晶組成物(3)から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX4>
化合物(1−1−3) :33重量%
化合物(1−2−7) :17重量%
化合物(2−3) :12重量%
化合物(3−1−1) : 5重量%
化合物(4−1A−1):13重量%
化合物(4−3−2) :12重量%
化合物(5−2−3) : 8重量%
上記組成の組成物MIX4を調製した。このMIX4に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(4)とした。次に、実施例1と同様にして、この重合性液晶組成物(4)から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
化合物(4−1A−1)を化合物(4−2−3)に変えたこと以外は実施例4と同様にして重合性液晶組成物(5)を調製し、この重合性液晶組成物(5)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
化合物(4−3−2)を化合物(4−3−4)に変えたこと以外は実施例4と同様にして重合性液晶組成物(6)を調製し、この重合性液晶組成物(6)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
化合物(4−3−2)を化合物(4−3−6)に変えたこと以外は実施例4と同様にして重合性液晶組成物(7)を調製し、この重合性液晶組成物(7)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX8>
化合物(1−1−3) :54重量%
化合物(2−3) :29重量%
化合物(3−1−1) : 4重量%
化合物(4−1A−1):13重量%
上記組成の組成物MIX8を調製した。このMIX8に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(8)とした。この重合性液晶組成物(8)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX9>
化合物(1−1−3) :51重量%
化合物(2−3) :28重量%
化合物(3−1−1) : 4重量%
化合物(4−1A−1):13重量%
化合物(4−2−3) : 4重量%
上記組成の組成物MIX9を調製した。このMIX9に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(9)とした。この重合性液晶組成物(9)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX10>
化合物(1−1−3) :54重量%
化合物(2−3) :29重量%
化合物(3−1−1) : 4重量%
化合物(4−1A−2−2):13重量%
上記組成の組成物MIX10を調製した。このMIX10に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(10)とした。この重合性液晶組成物(10)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX11>
化合物(1−1−3) :54重量%
化合物(2−3) :29重量%
化合物(3−1−1) : 4重量%
化合物(4−1A−1) : 6.5重量%
化合物(4−1A−2−2): 6.5重量%
上記組成の組成物MIX11を調製した。このMIX11に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(11)とした。この重合性液晶組成物(11)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX12>
化合物(1−1−3) :62重量%
化合物(2−3) :19重量%
化合物(3−1−1) : 5重量%
化合物(4−5−10) :14重量%
上記組成の組成物MIX12を調製した。このMIX12に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(12)とした。この重合性液晶組成物(12)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX13>
化合物(1−1−3) :53重量%
化合物(2−3) :16重量%
化合物(3−1−1) : 5重量%
化合物(4−1A−2−2) :14重量%
化合物(4−5−10) :12重量%
上記組成の組成物MIX13を調製した。このMIX13に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(13)とした。この重合性液晶組成物(13)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX14>
化合物(1−1−3):53重量%
化合物(2−3) :16重量%
化合物(3−1−1): 5重量%
化合物(4−2−3):14重量%
化合物(4−3−2):12重量%
上記組成の組成物MIX14を調製した。このMIX14に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(14)とした。この重合性液晶組成物(14)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX15>
化合物(1−1−3):52重量%
化合物(2−3) :16重量%
化合物(3−1−1): 4重量%
化合物(4−2−3):16重量%
化合物(4−3−2):12重量%
上記組成の組成物MIX15を調製した。このMIX15に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(15)とした。この重合性液晶組成物(15)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX16>
化合物(1−1−3) :57重量%
化合物(2−3) :30重量%
化合物(3−1−1) : 4重量%
化合物(4−1B−1): 9重量%
上記組成の組成物MIX16を調製した。このMIX16に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(16)とした。この重合性液晶組成物(16)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
<MIX17>
化合物(1−1−3) :33重量%
化合物(1−2−9) :17重量%
化合物(2−3) :12重量%
化合物(3−1−1) : 5重量%
化合物(4−1A−1):13重量%
化合物(4−3−2) :12重量%
化合物(5−2−3) : 8重量%
上記組成の組成物MIX17を調製した。このMIX17に対して、重量比0.02の重合開始剤イルガキュアー907と重量比0.02の重合開始剤CPI−110Pを添加した。さらに、この組成物にシクロヘキサノンを加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(17)とした。この重合性液晶組成物(17)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
実施例17に記載の化合物(5−2−3)を化合物(5−1−1)に変えたこと以外は実施例17と同様にして重合性液晶組成物(18)を調製し、この重合性液晶組成物(18)から実施例1と同様にして液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
実施例4に記載の重合性液晶組成物(4)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例5に記載の重合性液晶組成物(5)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例8に記載の重合性液晶組成物(8)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例10に記載の重合性液晶組成物(10)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例13に記載の重合性液晶組成物(13)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例15に記載の重合性液晶組成物(15)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例18に記載の重合性液晶組成物(18)を用いて、支持基板をスライドガラスとしたこと以外は実施例1と同様にして、液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例4に記載の重合性液晶組成物(4)についてその溶剤をトルエン/2−プロパノール=9/1(重量比)の混合溶剤に変えた重合性液晶組成物を用い、支持基材をトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚み:80μ、合樹産業製、製品名TACPHAN)としたこと以外は、実施例1と同様な方法で液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
支持基材としてノルボルネン系樹脂フィルム(ZEONOR1600R:日本ゼオン(株)製、特開2004−4641号公報参照))を用い、表面の親水化処理(プラズマ処理)は常圧プラズマ表面処理装置(AP−T02−L)を用いた。プラズマ放電条件は、特開2002−226616号公報に準じて設定した。親水化処理の度合いを、ノルボルネン系樹脂基材上に滴下した純水の接触角(25℃)の測定により評価した(接触角計CA−A(協和界面化学株式会社製)を使用)ところ、処理前が接触角97°、処理後が30°であった。実施例4に記載の重合性液晶組成物(4)を用い、支持基材を親水化処理したノルボルネン樹脂を用いたこと以外は実施例1と同様な方法で液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。
実施例8に記載の重合性液晶組成物(8)についてその溶剤をN,N−ジメチルアセトアミド/酢酸−3メトキブチル/2−プロパノール=3/6/1(重量比)の混合溶剤に変えた重合性液晶組成物を用い、支持基材をスライドガラスとして用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で液晶フィルムを得た。この液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向であった。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1の曲線と類似の曲線が得られた。この液晶フィルムの支持基板に対する密着性評価はAであった。溶液の保存安定性も良好で粘度の変化は確認されなかった。
[比較例1]
実施例1に記載の組成物MIX1の配合化合物のうち、化合物(4−1A−1)および化合物(4−3−2)を用いないで、化合物(1−1−3):化合物(2−3):化合物(3−1−1)=71重量%:24重量%:5重量%の割合でこれらの化合物を混合し、この混合物に対して、重量比0.03の重合開始剤イルガキュアー907を用いたこと以外は実施例1と同様にして重合性液晶組成物を得た。この重合性液晶組成物から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムはホメオトロピック配向であったが、支持基板に対する密着性評価はEであった。
[比較例2]
実施例4に記載の組成物MIX4の配合化合物のうち、化合物(4−1A−1)および化合物(4−3−2)を用いないで、化合物(1−1−3):化合物(1−2−7):化合物(2−3):化合物(3−1−1):化合物(5−2−3)=44重量%:22重量%:21重量%:5重量%:8重量%の割合でこれらの化合物を混合し、この混合物に対して、重量比0.03の重合開始剤イルガキュアー907を用いたこと以外は実施例4と同様にして重合性液晶組成物を得た。そして、この重合性液晶組成物から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムはホメオトロピック配向であったが、支持基板に対する密着性評価はEであった。
[比較例3]
実施例8に記載の組成物MIX8の配合化合物のうち、化合物(4−1A−1)を用いないで、化合物(1−1−3):化合物(2−3):化合物(3−1−1)=62重量%:33重量%:5重量%の割合でこれらの化合物を混合し、この混合物に対して、重量比0.03の重合開始剤イルガキュアー907を用いたこと以外は実施例8と同様にして重合性液晶組成物を得た。そして、この重合性液晶組成物から液晶フィルムを得た。この液晶フィルムはホメオトロピック配向であったが、支持基板に対する密着性評価はEであった。
[比較例4]
比較例2の組成物についてその溶剤をトルエン/2−プロパノール=9/1(重量比)に変えた組成物を用いたこと以外は実施例26と同様にして組成物の評価を行ったところ、液晶フィルムはホメオトロピック配向であったが、支持基板に対する密着性評価はEであった。
上記の実施例および比較例の結果から、本発明の重合性液晶組成物から得られた液晶フィルムは均一なホメオトロピック配向性を示し、液晶フィルムの支持基板に対する密着性および溶液の保存安定性にも問題がないことがわかる。
本発明により、ホメオトロピック配向の均一性、密着性および保存安定性に優れた液晶フィルムを得ることができる。
実施例1の液晶フィルムのレタデーション測定結果

Claims (23)

  1. 式(1−1)および式(1−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(A)成分、式(2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(B)成分、式(3−1)〜式(3−3)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(C)成分、並びに式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)〜式(4−5)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(D)成分を含有し、式(5−1)および式(5−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(E)成分を含有してもよい重合性液晶組成物:

    Figure 2008266632

    Figure 2008266632
    (ここに、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素またはフッ素であり;Wは独立して水素またはメチルであり;Xは独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1は独立して2〜15の整数である。)

    Figure 2008266632

    (ここに、Zは水素またはメチルであり;Wは水素またはフッ素であり;Rは−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xは単結合、−COO−または−OCO−であり;m1は2〜15の整数である。)

    Figure 2008266632
    (ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rは独立して水素またはメチルであり;Wは独立して水素、炭素数1〜6のアルキル、フェニルまたはハロゲンであり;n1は独立して1〜3の整数であり、n2は独立して1〜3の整数であり、n3は独立して0〜10の整数であり;そして、r1は独立して2〜5の整数である。)

    Figure 2008266632

    Figure 2008266632

    Figure 2008266632
    (ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Zは水素、メチルまたはエチルであり;dは0または1であり;Epは式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yは炭素数1〜20のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xは炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rは炭素数1〜4のアルキルであり;r2は1〜3の整数であり、sおよびqは独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり;
    は独立してメチルまたはエチルであり;Wは独立して水素またはフッ素であり;Rは独立して−CN、−CF、−OCF、炭素数1〜25のアルキル、または炭素数1〜25のアルコキシであり;Xは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xは独立して−CH−または−O−であり;m2は独立して2〜8の整数であり:そして、bは独立して0または1である。)

    Figure 2008266632
    (ここに、Zは独立して水素またはメチルであり;Xは独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wは独立して水素またはフッ素であり;m1は独立して2〜15の整数である。)
  2. 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、mが独立して2〜15の整数であり:
    式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが単結合、−COO−、または−OCO−であり;m1が2〜15の整数であり;
    式(3−1)〜式(3−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Rが独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;Rが独立して水素または炭素数1〜3のアルキルであり;Rが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素、または炭素数1〜6のアルキルであり;n1が独立して1〜3の整数であり;n2が独立して1〜3の整数であり;n3が独立して0〜10の整数であり;そして、r1が独立して2〜5の整数であり:
    式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rが炭素数1〜4のアルキルであり;r2が1〜3の整数であり、sおよびqが独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり:
    式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−CF、−OCF、炭素数1〜25のアルキル、または炭素数1〜25のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり:そして、bが独立して0または1であり:
    式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜15の整数である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  3. 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1が独立して2〜10の整数であり;
    式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが単結合、−COO−、または−OCO−であり;m1が2〜10の整数であり;
    式(3−1)〜式(3−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Rが水素であり;Rが独立して水素または炭素数1〜3のアルキルであり;Rが独立して水素またはメチルであり;Wが水素であり;n1が独立して1〜3の整数であり;n2が独立して1〜3の整数であり;n3が独立して0〜6の整数であり;そして、r1が独立して2〜5の整数であり;
    式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで表される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシまたはトリメチルシロキシであり;Rが炭素数1〜4のアルキルであり;r2が1〜3の整数であり、sおよびqが独立して0〜3の整数であり、そしてr2、sおよびqの合計は4であり;
    式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり:そして、bが独立して0または1であり;
    式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜10の整数である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  4. 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;m1が独立して2〜6の整数であり:
    式(2)において、Zが水素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Rが−CNまたは−OCFであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;m1が2〜6の整数であり;
    式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1〜3の整数であり;n2が1〜3の整数であり;n3が0〜4の整数であり;そして、r1が2であり:
    式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシであり;Rがメチルであり;r2が1または2であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
    式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜10のアルキル、または炭素数1〜10のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−、または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜8の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
    式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;そして、m1が独立して2〜6の整数であり:
    そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が15〜95重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0〜20重量%である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  5. 式(1−1)および式(1−2)において、Zが独立して水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;m1が独立して4〜6の整数であり:
    式(2)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Rが−CNであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;m1が4〜6の整数であり;
    式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1であり;n2が1であり;n3が0〜2の整数であり;そして、r1が2であり:
    式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素、メチルまたはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xが炭素数1〜4のアルコキシ基であり;Rがメチルであり;r2が1であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
    式(4−3)〜式(4−5)において、Zが独立してメチルまたはエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CN、−OCF、炭素数1〜8のアルキル、または炭素数1〜8のアルコキシであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CHCH−COO−または−OCO−CHCH−であり;Xが独立して−CH−または−O−であり;m2が独立して2〜6の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
    式(5−1)および式(5−2)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Xが独立して単結合、−(CH−または−CH=CH−であり;Wが水素であり;そして、m1が独立して2〜6の整数であり:
    そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が27〜91重量%、(B)成分の割合が3〜35重量%、(C)成分の割合が3〜15重量%、(D)成分の割合が3〜23重量%、そして(E)成分の割合が0〜15重量%である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  6. 式(1−1)および式(1−2)において、Zが水素、フッ素またはメチルであり;Wが水素またはフッ素であり;Wが独立して水素またはメチルであり;Xが−O−または式(a)で表される基であり;そして、m1が4〜6の整数であり:
    式(2)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Rが−CNであり;Xが単結合、−COO−または−OCO−であり;そしてm1が4〜6の整数であり;
    式(3−1)〜式(3−3)において、Zが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Rが水素であり;Wが水素であり;n1が1であり;n2が1であり;n3が0〜2の整数であり;そして、r1が2であり:
    式(4−1A)、式(4−1B)および式(4−2)において、Zが水素またはメチルであり;Zが水素またはエチルであり;dが0または1であり;Epが式(4−2−1)〜式(4−2−4)のいずれか1つで示される基であり;Yが炭素数1〜6のアルキレンであって、このアルキレン中の1つまたは隣り合わない2つの−CH−は−O−で置き換えられてもよく;Xがメトキシまたはエトキシであり;Rがメチルであり;r2が1であり、qが0または1であり、そしてsが(4−r2−q)であり:
    式(4−3)〜式(4−5)において、Zがエチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Rが独立して−CNまたは−OCFであり;Xが独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CH2CH2−COO−または−OCO−CHCH−であり;Xが−O−であり;m2が独立して4〜6の整数であり;そして、bが独立して0または1であり:
    式(5−1)および式(5−2)において、Zが水素またはメチルであり;Xが単結合であり;Wが水素またはフッ素であり;そして、m1が4〜6の整数であり:
    そして、(A)〜(E)成分の合計量を基準として、(A)成分の割合が32〜89重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0〜13重量%である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  7. (A)成分の割合が37〜84重量%、(B)成分の割合が10〜35重量%、(C)成分の割合が3〜10重量%、(D)成分の割合が3〜18重量%、そして(E)成分の割合が0〜10重量%である、
    請求項6に記載の重合性液晶組成物。
  8. (A)成分の割合が15〜95重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0重量%である、請求項4に記載の重合性液晶組成物。
  9. (A)成分の割合が15〜94.9重量%、(B)成分の割合が3〜40重量%、(C)成分の割合が1〜20重量%、(D)成分の割合が1〜25重量%、そして(E)成分の割合が0.1〜20重量%である、請求項4に記載の重合性液晶組成物。
  10. (A)成分の割合が32〜89重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0重量%である、請求項6に記載の重合性液晶組成物。
  11. (A)成分の割合が32〜88.9重量%、(B)成分の割合が5〜35重量%、(C)成分の割合が3〜13重量%、(D)成分の割合が3〜20重量%、そして(E)成分の割合が0.1〜13重量%である、請求項6に記載の重合性液晶組成物。
  12. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を基板上に直接塗布して得られる重合性液晶層。
  13. 基板がガラス基板である、請求項12に記載の重合性液晶層。
  14. 基板が表面がプラスチック薄膜で被覆されたガラス基板またはプラスチック基板である、請求項12に記載の重合性液晶層。
  15. 基板が、プラスチック薄膜で被覆され更にその表面がコロナ処理もしくはプラズマ処理されたガラス基板、またはその表面がコロナ処理もしくはプラズマ処理されたプラスチック基板である、請求項12に記載の重合性液晶層。
  16. プラスチック薄膜またはプラスチック基板の素材であるポリマーがポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、請求項14に記載の重合性液晶層。
  17. プラスチック薄膜またはプラスチック基板の素材であるポリマーがポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、請求項15に記載の重合性液晶層。
  18. 重合性液晶層中の液晶骨格の配向状態がホメオトロピック配向である、請求項12〜17のいずれか1項に記載の重合性液晶層。
  19. 請求項12〜18のいずれか1項に記載の重合性液晶層を重合させて得られる液晶フィルム。
  20. 請求項19に記載の液晶フィルムを有する光学補償素子。
  21. 請求項19に記載の液晶フィルムの少なくとも1つと偏光板とを有する光学素子。
  22. 請求項20に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
  23. 請求項21に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
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