JP2000327924A - 液晶ポリマー組成物、位相差板および楕円偏光板 - Google Patents

液晶ポリマー組成物、位相差板および楕円偏光板

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JP2000327924A
JP2000327924A JP11144567A JP14456799A JP2000327924A JP 2000327924 A JP2000327924 A JP 2000327924A JP 11144567 A JP11144567 A JP 11144567A JP 14456799 A JP14456799 A JP 14456799A JP 2000327924 A JP2000327924 A JP 2000327924A
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貞裕 中西
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昌宏 吉岡
Shu Mochizuki
周 望月
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 傾斜配向した液晶フィルムを製造する際に、
傾斜配向の角度を制御することができる液晶ポリマー組
成物、当該液晶ポリマー組成物で形成したフィルムから
なる位相差板、およびそれを用いた楕円偏光板を提供す
る。 【解決手段】 液晶性側鎖の末端に水酸基を有するモノ
マーユニットを含有する側鎖型液晶ポリマー(A)、お
よび末端にアクリロイル基を有する液晶性低分子化合物
(B)を含有してなる液晶ポリマー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、傾斜配向性を有す
る液晶ポリマー組成物、当該液晶ポリマー組成物で形成
したフィルムからなる位相差板、およびそれを用いた楕
円偏光板に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイは表示性能の向上とと
もに電卓、時計といった小型モノクロ表示からノートパ
ソコン、テレビ、モニター等の大型カラー表示へと応用
商品領域を拡大してきた。最近では一部の特性、例えば
精細度ではCRTを超えるものも現れている。
【0003】しかしながら、液晶ディスプレイにはCR
Tに比べて視野角が狭いという短所がある。このため液
晶ディスプレイの広視野角化技術として、これまでにい
くつかの方式が提案されている。たとえば、配向分割
法、ハーフトーン方式などの画素を液晶分子の配向方向
が異なる複数の領域に分けて平均化する方法、IPS、
MVA、OCBといった液晶動作モードの改良する方
法、集光レンズや拡散レンズを用いる方法、視野角補償
フィルムとなる位相差板を用いる方法などが提案されて
いる。
【0004】これらの方法の中で液晶動作モードを改良
する方法と位相差板を用いる方法が実用化されている。
特に、位相差板を用いる方法は、液晶パネルには変更を
加えずに、液晶パネルに偏光板と位相差板を一体化した
ものを貼り合わせるだけで広視野角化が可能なため、液
晶ディスプレイの製造ラインを変更する必要がなく、液
晶モードを改良する方法に比べて、低コストである。
【0005】このような位相差板としてはディスコチッ
ク液晶を傾斜させたものや棒状ネマチック液晶を傾斜さ
せたものが知られており、いずれの場合にも液晶ポリマ
ーを傾斜配向させたものが使用されている。傾斜配向さ
せた液晶ポリマーよりなる位相差板に関しては、特開平
8−5838号公報、特開平7−20434号公報など
に種々の液晶ポリマーが開示されており、前者には主に
側鎖型液晶ポリマーが、後者には主に主鎖型液晶ポリマ
ーが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】一方、液晶ポリマーを
傾斜配向させた位相差板を用いて視野角を改善する方法
は、当該位相差板の傾斜配向に起因する板面に非対称な
位相差特性により、液晶セルの視角変化に伴う非対称な
視認性の変化等を補償して視野角を向上させるものであ
る。従って、位相差板の非対称な位相差特性を3次元的
に制御する上で、傾斜配向の角度を制御する技術が重要
となる。
【0007】しかしながら、前記の公報を含めて、液晶
ポリマー組成物の成分調整により、傾斜配向の角度を調
整する技術は現在まで存在しなかった。
【0008】そこで、本発明の目的は、傾斜配向した液
晶フィルムを製造する際に、傾斜配向の角度を制御する
ことができる液晶ポリマー組成物、当該液晶ポリマー組
成物で形成したフィルムからなる位相差板、およびそれ
を用いた楕円偏光板を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題解
決のため鋭意検討を重ねた結果、液晶性側鎖の末端に水
酸基を有するモノマーユニットを含有する側鎖型液晶ポ
リマー(A)に、末端にアクリロイル基を有する液晶性
低分子化合物(B)を配合した液晶ポリマー組成物によ
り、前記目的に合致する位相差板が得られることを見出
し本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち、本発明の液晶ポリマー組成物
は、液晶性側鎖の末端に水酸基を有するモノマーユニッ
トを含有する側鎖型液晶ポリマー(A)、および末端に
アクリロイル基を有する液晶性低分子化合物(B)を含
有してなる。ここで、液晶性低分子化合物とは、その化
合物のみでも液晶性を示すものの他、側鎖型液晶ポリマ
ー(A)との混合時に液晶性を示すものも含まれる。
【0011】上記において、前記水酸基を有するモノマ
ーユニットが、後記の一般式(a1)で表されるモノマ
ーユニットであることが好ましい。
【0012】また、前記液晶性低分子化合物(B)が、
後記の一般式(B1)で表される化合物であることが好
ましい。
【0013】一方、本発明の位相差板は、上記いずれか
に記載の液晶ポリマー組成物からなるフィルムであっ
て、当該フィルムのフィルム面に対し、液晶ポリマー組
成物の配向方向が傾斜しているフィルムを用いたもので
ある。
【0014】他方、本発明の楕円偏光板は、上記の位相
差板を、偏光板に積層一体化してなるものである。
【0015】〔作用効果〕本発明の液晶ポリマー組成物
は、実施例の結果が示すように、傾斜配向性を有すると
共に、添加する液晶性低分子化合物の添加量によって傾
斜度合いを制御することができる。従って、かかる液晶
ポリマー組成物を用いることにより、視野角補償に有効
な、光軸が傾斜した位相差板および楕円偏光板を得るこ
とができる。なお、液晶性低分子化合物の添加量によっ
て傾斜度合いが変化する理由の詳細は明らかでないが、
次のように推測される。つまり、製膜時に液晶性側鎖の
末端水酸基が空気側界面に局在することで傾斜配向が生
じると考えられ、その際、液晶性低分子化合物の末端ア
クリロイル基も、空気側界面に局在し易いため、両者の
相互作用によって液晶性低分子化合物の量が大きい程、
傾斜配向の角度が大きくなると考えられる。
【0016】前記水酸基を有するモノマーユニットが、
後記の一般式(a1)で表されるモノマーユニットであ
る場合、側鎖型液晶ポリマーが傾斜配向性を示し易くな
り、液晶性低分子化合物(B)による傾斜配向の制御も
容易になる。
【0017】また、前記液晶性低分子化合物(B)が、
後記の一般式(B1)で表される化合物である場合、両
末端のアクリロイル基の中間に適当なスペーサ部と液晶
セグメントを有するため、側鎖型液晶ポリマー(A)に
添加することで、より確実に上記の如き作用効果を得る
ことができる。
【0018】一方、本発明の位相差板は、上記の如き液
晶ポリマー組成物からなるため、傾斜配向の角度を制御
できるので、視野角補償に有効な、光軸が適度に傾斜し
た位相差板とすることができる。
【0019】他方、本発明の楕円偏光板によると、上記
の位相差板を偏光板に積層してなるため、液晶パネルに
貼り合わせるだけで、上記の如く好適に視野角補償を行
うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の側鎖型液晶ポリマー
(A)は、液晶性側鎖の末端に水酸基を有するモノマー
ユニットを含有する側鎖型液晶ポリマーであれば、特に
制限なく使用できる。
【0021】当該モノマーユニットとしては、たとえ
ば、一般式(a1):
【化3】 (式中、R1 は水素原子またはメチル基を、X1 は−C
OO−基または−OCO−基を、mおよびnはそれぞれ
独立に1〜6の整数を、pとqはそれぞれ独立に1また
は2(ただし、p+q=≦3を満足する。)を、rは0
または1を示す。)で表されるモノマーユニットがあげ
られる。上記の一般式(a1)で表されるモノマーユニ
ットとしては、R1 が水素原子、X1 が−COO−基、
mが2〜6の整数、nが1または2、pが1、qが2、
rが0または1のものが好ましい。
【0022】本発明の側鎖型液晶ポリマー(A)中の水
酸基を有するモノマーユニットの割合は特に制限されな
いが、通常、側鎖型液晶ポリマー(A)を構成する液晶
性の側鎖を有するモノマーユニットの10モル%以上5
0モル%以下とするのが好ましい。また、末端に水酸基
を有するモノマーユニットの割合が少なくなると側鎖型
液晶ポリマー(A)が傾斜配向を取り難くなる傾向があ
ることから、当該モノマーユニットの割合は、20モル
%以上とするのがより好ましい。一方、当該モノマーユ
ニットの割合が多くなると側鎖型液晶ポリマー(A)の
配向性が低下し均一性を維持できなくなる傾向があるこ
とから、40モル%以下とするのがより好ましい。
【0023】前記モノマーユニットとともに側鎖型液晶
ポリマー(A)を構成する液晶性の側鎖を有するモノマ
ーユニットは、特に制限されないが、本発明の側鎖型液
晶ポリマー(A)は、正の誘電異方性を有するネマチッ
ク液晶性を示すことが好ましいため、ネマチック液晶性
を示すモノマーユニットとして、特に、(b)末端にシ
アノ基を有するモノマーユニットが好ましい。なお、
(b)末端にシアノ基を有するモノマーユニット以外の
ネマチック液晶性を示すモノマーユニットとしては、
(c)光学活性基を有するモノマーユニットや(d)末
端架橋基を有するモノマーユニツトがあげられ、これら
のモノマーユニットは、必要に応じて、側鎖型液晶ポリ
マー(A)のモノマーユニツトとするのが好ましい。
【0024】前記(b)末端にシアノ基を有するモノマ
ーユニットとしては、たとえば、一般式(b1):
【化4】 (式中、R2 は水素原子またはメチル基を、X2 は−C
OO−基または−OCO−基を、j はl〜6の正の整数
を、sおよびtはそれぞれ独立に1または2(ただし、
s+t≦3を満足する。)を示す)で表されるモノマー
ユニットがあげられる。
【0025】また、(c)光学活性基を有するモノマー
ユニットとしては、たとえば、一般式(c1):
【化5】 (式中、R3 は水素原子またはメチル基を、R4
【化6】 (式中、R5
【化7】 を示す)を、X3 は−COO−基または−OCO−基
を、kは1〜6の整数、を示す)で表されるモノマーユ
ニットがあげられる。
【0026】また、(d)末端架橋基を有するモノマー
ユニツトとしては、モノマーユニットの側鎖の末端にア
クリロイル基やシクロヘキセン環等の不飽和二重結合を
有するものがあげられる。
【0027】側鎖型液晶ポリマー(A)の調製は、前記
各モノマーユニットに対応する各種アクリル系またはメ
タクリル系液晶モノマー(以下、これらを単に(メタ)
アクリル系液晶モノマーという)を、例えばラジカル重
合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通
例の(メタ)アクリル系液晶モノマーの重合方式に準じ
て共重合することにより行うことができる。ただし、末
端に水酸基を有するモノマーユニットに対応する(メ
タ)アクリル系液晶モノマーの調製段階で、末端水酸基
を保護する必要があるときは、水酸基を保護した形態の
(メタ)アクリル系液晶モノマーを共重合して側鎖型液
晶ポリマーを製造した後に、当該保護基の脱離をするこ
とにより、末端に水酸基を有するモノマーユニットを側
鎖型液晶ポリマー(A)に導入することもできる。ま
た、前記(d)末端架橋基を有するモノマーユニツト
は、対応する(メタ)アクリル系液晶モノマーを重合す
ると末端架橋基も同時に重合するため、(メタ)アクリ
ル系液晶モノマーを共重合して側鎖型液晶ポリマーを製
造した後に、末端に水酸基を有するモノマーユニットの
水酸基に塩化アクリロイル等を反応させることにより、
側鎖型液晶ポリマー(A)中に(d)末端架橋基を有す
るモノマーユニツトを導入するのが好ましい。
【0028】なお、ラジカル重合方式を適用する場合、
各種の重合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソ
ブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高
くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解するものが
好ましい。
【0029】側鎖型液晶ポリマー(A)の分子量は、通
常、重量平均分子量に基づき2千〜10万程度とされ
る。また、重量平均分子量が過少では、位相差板を調製
する際に基板上に形成される液晶ポリマー組成物からな
るフィルムの成膜性が乏しくなることから、重量平均分
子量は2.5千以上とするのが好ましい。一方、重量平
均分子量が過多では液晶としての配向性、特にラビング
配向膜等を介したモノドメイン化に乏しくなって均一な
配向状態を形成しにくくなることから、重量平均分子量
は5万以下とするのが好ましい。
【0030】側鎖型液晶ポリマー(A)に混合する、末
端にアクリロイル基を有する液晶性低分子化合物(B)
は、液晶性を有し、かつ分子末端(両端又は一端)にア
クリロイル基を有する低分子化合物であればその骨格に
特に限定はないが、側鎖型液晶ポリマー(A)に混合し
た場合に、側鎖型液晶ポリマー(A)の配向を乱さない
ような骨格のものが望ましい。
【0031】かかる液晶性低分子化合物(B)として
は、たとえば、一般式(B1):
【化8】 (式中、AおよびDはそれぞれ独立して1,4−フェニ
レン基または1,4−シクロヘキシレン基を、Bは1,
4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、4,
4' −ビフェニレン基または4,4' −ビシクロヘキシ
レン基を、X4 およびX5 はそれぞれ独立して−COO
−基、−OCO−基または−O−基を、gおよびhはそ
れぞれ独立して2〜6の整数を示す)で表される化合物
があげられる。かかる一般式(B1)で表される化合物
としては、A、BおよびDがいずれも1,4−フェニレ
ン基、X4 が−COO−基、X5 が−OCO−基、gお
よびhがいずれも2の化合物が好ましい。
【0032】本発明の液晶ポリマー組成物は、側鎖型液
晶ポリマー(A)および液晶性低分子化合物(B)を含
有してなり、側鎖型液晶ポリマー(A)に混合する液晶
性低分子化合物(B)の添加量により、当該液晶ポリマ
ー組成物からなるフィルムの傾斜配向の度合い(平均傾
斜角)を連続的に制御可能としたものである。
【0033】側鎖型液晶ポリマー(A)に混合する液晶
性低分子化合物(B)の添加量は、特に制限されない
が、通常、側鎖型液晶ポリマー(A)100重量部に対
して、5重量部以上50重量部以下が望ましい。液晶性
低分子化合物(B)の添加量が少ないと、本発明の液晶
ポリマー組成物からなるフィルムが十分な傾斜配向をと
り難いため、液晶性低分子化合物(B)の添加量は10
重量部以上とするのがより好ましい。一方、液晶性低分
子化合物(B)の添加量が多くなると本発明の液晶ポリ
マー組成物からなるフィルムの配向性が低下し均一性に
劣るため、液晶性低分子化合物(B)の添加量は40重
量部以下とするのがより好ましい。
【0034】本発明の液晶ポリマー組成物から、得られ
るフィルム面に対し液晶ポリマー組成物の配向方向が傾
斜しているフィルムを形成する方法は、従来の配向処理
に準じた方法を採用できる。
【0035】かかる方法としては、たとえば、基板上に
ポリイミドやポリビニルアルコール等からなる配向膜を
形成してそれをレーヨン布等でラビング処理した後、そ
の上に液晶ポリマー組成物を展開し、次いで液晶ポリマ
ー組成物のガラス転移温度以上、等方相転移温度未満に
加熱して液晶ポリマー組成物の分子を傾斜配向させた
後、その傾斜配向した状態でガラス転移温度未満に冷却
してガラス状態とし、当該液晶ポリマー組成物の配向を
固定化してフィルムを形成する方法等が挙げられる。か
かる方法において配向処理効率の点から配向処理温度
は、液晶ポリマー組成物のガラス転移温度よりも30〜
70℃、就中、約50℃高い温度に加熱してするのが好
ましい。
【0036】前記基板としてはガラス板等の無機質材料
や、プラスチックフィルム等の高分子材料を使用でき
る。プラスチック基板としては、トリアセチルセルロー
ス、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエチレンテレフタレートなどが好ましい。
【0037】また、液晶ポリマー組成物の配向処理方法
としては、上記配向膜をラビングする方法の代わりに、
延伸フィルムを配向膜として用いる方法や、シンナメー
トやアゾベンゼンを有するポリマーまたはポリイミドに
偏光紫外線を照射して配向膜として用いる方法を採用す
ることもできる。
【0038】液晶ポリマー組成物の基板上への展開は、
加熱溶融方式によってもよいし、溶剤に溶解した溶液と
して展開することもできる。当該溶剤としては、例えば
塩化メチレンやシクロヘキサノン、トリクロロエチレン
やテトラクロロエタン、N−メチルピロリドンやテトラ
ヒドロフラン,ジメチルホルムアミドなどを適宜に選択
して使用できる。展開にあたっては、ノアーコーターや
スピナー、ロールコーターなどの塗工機を適宜に使用す
ることができる。
【0039】なお、液晶ポリマー組成物をフィルム化
し、次いで配向させたのち、必要に応じて、(d)末端
架橋基を有するモノマーユニツトの末端架橋基や、液晶
性低分子化合物(B)の末端アクリロイル基を架橋させ
て、液晶ポリマー組成物の配向をさらに固定化すること
もできる。架橋させるにはUV、電子線などの電磁波が
使用できる。特に電子線照射による架橋は、液晶ポリマ
ー組成物の配向性低下を招きやすい開始剤を必要としな
いので有利である。
【0040】基板上に形成する液晶ポリマー組成物から
なるフィルムの厚さは、補償すべき液晶セルの特性によ
って適宜に調整すればよいが、通常0.1〜10μm程
度、就中0.2〜3μmが好ましい。
【0041】このように配向処理して基板上に形成した
液晶ポリマー組成物からなるフィルムは、液晶ポリマー
組成物の配向方向がフィルム面に対し傾斜しており、液
晶セルの視野角を補償するための位相差板として使用さ
れる。位相差板は液晶セルの片側または両側に配置され
る。また、複数の位相差板を積層した構造としてもよ
く、その場合、板面の遅相軸の方向をずらして積層して
もよい(例えば2枚の位相差板を直交させる)。
【0042】かかる位相差板は、単独で液晶セルに適用
することもできるが、偏光板と貼り合わせ積層体とした
楕円偏光板として使用することもできる。楕円偏光板の
液晶セルに対する配置位置は特に制限されないが、位相
差板が偏光板と液晶セルの間になるように配置するのが
一般的である。
【0043】偏光板としては、偏光機能を有するものを
特に制限なく使用できる。具体的には、ポリビニルアル
コール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコ
ール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分
ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や
二色性染料等を吸収させ延伸したもの、ポリビニルアル
コールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等
のポリエン配向フィルム等にトリアセチルセルロース等
の保護フィルム層を設けたものがあげられ、これらを適
宜に選択して使用できる。偏光板の厚さは、特に制限さ
れないが、通常100〜250μm程度とするのが好ま
しい。
【0044】位相差板と偏光板と貼り合わせは、通常、
当該位相差板を形成した配向膜に複屈折が生じている場
合には、転写により、位相差板を偏光板に貼り合わせ
る。一方、位相差板を形成した配向膜がトリアセチルセ
ルロース等のように複屈折が小さい基材の場合には、基
材上に形成したフィルムをそのまま位相差板として、偏
光板に貼り合わせて用いることもできる。位相差板とと
もに偏光板に貼り合わされたトリアセチルセルロース等
の基板は偏光板の保護フィルムとして使用される。な
お、楕円偏光板の作製にあたっての、偏光板と位相差板
との貼り合わせ角度は任意に選ぶことができる。また、
位相差板と偏光板との貼り合わせには、必要に応じて接
着剤を使用できる。
【0045】また、楕円偏光板は、偏光板に、直接、位
相差板(傾斜配向したフィルム)を形成することにより
作製することもできる。
【0046】
【実施例】以下に、合成例および実施例をあげて本発明
を詳細に説明するが、本発明はこれら各例に制限される
ものではない。
【0047】合成例1 (1):末端に水酸基を有するモノマーの合成
【化9】 3リットル容の3つ口フラスコ中で、4,4' −ビフェ
ノール(200g,1.08モル)をテトラヒドロフラ
ン(以下、THFという)2リットルに溶解させ、室温
で攪拌しているところへ、12N塩酸を10滴加えた。
そこへ、3,4−ジヒドロ−2H−ピラン(90.3
g,1.08モル,式中のDHP)を45分かけて滴下
し終夜攪拌した。次いで、反応溶液にトリエチルアミン
を加えて、pH8程度に調製してから溶媒のTHFを4
/5ほど留去した後、塩化メチレン2リットルを加え
た。さらに、2N水酸化ナトリウム水溶液2リットルを
加えて攪拌すると光沢のある白い沈殿が生じた。この沈
殿を濾別し、再び塩化メチレンに分散させた後、酢酸3
0mlを加えて塩を中和させpH4にした。完全に溶解
するように更に塩化メチレンとTHFを加えた後、飽和
炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水(各1リット
ル)で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒を留去し、4−(4' −ヒドロキシビフェニル)テ
トラヒドロピラニルエーテル(式中、THPはテトラヒ
ドロピラニル基を示す)の白色粉末を得た(収量29
0.4g,収率58%,純度92%)。
【0048】次いで、3リットル容のナスフラスコに、
4−(4' −ヒドロキシビフェニル)テトラヒドロピラ
ニルエーテル(170.7g,631ミリモル)、4−
(2−プロペノイルオキシエトキシ)安息香酸(15
8.1g,669ミリモル)、ジメチルアミノピリジン
(8.07g,66ミリモル,式中DMAP)、少量の
重合禁止剤としてブチルヒドロキシトルエンおよび塩化
メチレン2.5リットルを仕込んで溶液とした後、塩化
メチレン150mlで希釈したジシクロヘキシルカルボ
ジイミド(138.0g,669ミリモル、式中DC
C)を少量ずつ加え終夜攪拌した。析出したDCウレア
をろ別した後、塩化メチレンを加えて全量を1リットル
にしてから、ろ液を0.5N塩酸、飽和炭酸水素ナトリ
ウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥し、溶媒を留去した。粗生成物をイソプロピル
アルコール2.5リットルとトルエン250mlからな
る加熱した混合溶媒に溶解し、セライトろ過した後、室
温に冷却させることで再結晶させて、化9に示す、末端
水酸基をTHPで保護したモノマーの沈殿を得た(収量
186.3g,収率57%,純度96%) (2):(b)末端にシアノ基を有するモノマーの合成
【化10】 水酸化カリウムアルコール性水溶液(水酸化カリウム3
00g,エタノール700ml,水300ml)に、4
−ヒドロキシ安息香酸(276g,2モル)と触媒量の
沃化カリウムを加えて溶解した。加温状態でエチレンク
ロロヒドリン(177g,2.2モル)をゆっくり加え
て、約15時間還流した。反応とともに塩化カリウムが
析出した。反応終了後、エタノールを留去し、水2リッ
トル中に反応溶液を加えた。この反応水溶液をジエチル
エーテルで2回洗浄後、水層を4N塩酸で酸性とした。
得られた沈殿物をろ過、乾燥後、エタノールで再結晶
し、4−(2−ヒドロキシエトキシ)安息香酸(収量2
90g,収率82%,純度98%)を得た。
【0049】次いで、4−(2−ヒドロキシエトキシ)
安息香酸(182g,1モル)、ヒドロキノン(40
g)、p−トルエンスルホン酸(40g)およびアクリ
ル酸(600ml)をベンゼン/トルエンの1/1混合
溶媒(600ml)に溶解した溶液を、Dean−St
ark管を用いて理論量の水が分離されるまで還流(約
15時間)した。反応溶液をジエチルエーテル4リット
ルに入れ、温水洗浄を行なった。さらに飽和食塩水で洗
浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、
得られた固体をアセトン/ヘキサンで再結晶し、4−
(2−プロペノイルオキシエトキシ)安息香酸(収量1
53g,収率65%,純度97%)を得た。
【0050】次いで、4−(2−プロペノイルオキシエ
トキシ)安息香酸(23.6g,0.1モル)にアセト
ン400mlに加えて溶解した後、さらにトリフルオロ
酢酸無水物(20.8ml,0.15モル)を加えて攪
拌した。当該反応溶液に、4−シアノ−4' −ヒドロキ
シビフェニル(19.5g,0.1モル)を加え室温で
6時間反応させた。反応溶液からアセトンを留去し、ジ
エチルエーテルを加えて溶解した後、水、炭酸水素ナト
リウム飽和水溶液及び飽和食塩水で洗浄してから、無水
硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去し、得られた固
体をアセトニトリル600mlで再結晶し、化10に示
す、末端にシアノ基を有するモノマー(収量29.3
g,収率71%,純度99%)を得た。
【0051】(3):側鎖型液晶ポリマー(A)の合成
【化11】 合成例1(1)で得られた末端水酸基をTHPで保護し
たモノマー(3.5g,6.9ミリモル)と合成例1
(2)で得られた末端にシアノ基を有するモノマー(1
1.8g,27.4ミリモル)をTHF300mlに加
え、窒素気流下で還流攪拌して各モノマーをTHFに完
全に溶解した。そこへ、少量のTHFに溶解したアゾビ
スイソブチロニトリル(0.589g,式中AIBN)
を滴下した。4時間還流した後、p−トルエンスルホン
酸一水和物(3.5g,式中p−TsOH)を加え、さら
に1時間還流した。加熱を止め反応溶液を室温に戻した
後、メタノール3リットル中へ、反応溶液を滴下してポ
リマーを再沈殿させた。ポリマーをろ別し、メタノール
/THF=3/2(重量比)の混合溶媒100mlで2
回洗浄した後、乾燥して、化11(なお、化11は便宜
的にブロック体として記載したものである)に示す、目
的とする側鎖型液晶ポリマーを得た(収量12.4g,
収率81%,重量平均分子量4500)。
【0052】合成例2:末端にアクリロイル基を有する
液晶性低分子化合物(B)の合成
【化12】 4−(2−プロペノイルオキシエトキシ)安息香酸(1
8.9g,80ミリモル)、ヒドロキノン(4.4g,
40ミリモル)およびジメチルアミノピリジン(1.9
5g,16ミリモル,式中DMAP)をジクロロメタン
200gに溶解した溶液に、氷浴中で、ジシクロヘキシ
ルカルボジイミド(19.8g,96ミリモル,式中D
CC)をジクロロメタン50gに溶解した溶液を滴下し
た。氷浴を除去した後、20時間反応させた。反応溶液
から析出したDCウレアをろ別により除去した後、ろ液
にジクロロメタンを加え800mlとした。さらに、
0.5N塩酸、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液、飽和食塩水(各800ml)で洗浄し、硫酸マグ
ネシウムで乾燥後溶媒を留去した。シリカゲル380
g、展開溶媒ジクロロメタン/ジエチルエーテル=10
0:3でカラムクロマトグラフィーを行ない、化12に
示す、両末端にアクリロイル基を有する液晶性低分子化
合物を得た(収量15.1g,収率69%,純度99
%) 実施例1 (1)液晶ポリマー組成物の調製 合成例1(3)で得られた側鎖型液晶ポリマー100重
量部および合成例2で得られた両末端にアクリロイル基
を有する液晶性低分子化合物20重量部をテトラクロロ
エタンに溶解した液晶ポリマー組成物の溶液(14重量
%)を得た。
【0053】(2)傾斜配向位相差板の調製 ガラス基板上に、ポリビニルアルコール(日本合成化学
(株)製,商品名:NH−18)の5重量%水溶液を2
000rpm、20秒の条件でスピンコートし、150
℃で30分加熱した後、ラビングして配向膜を形成し
た。前記(1)で得られた液晶ポリマー組成物の溶液
を、配向膜上にスピンコートし、160℃で5分加熱し
て、液晶ポリマー組成物を配向させたフィルムを得た。
液晶ポリマー組成物を配向させたフィルムの膜厚は1.
3μmであった。
【0054】実施例2 実施例1(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物の使用量を10重量部にした以
外は実施例1(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を
調製し、また実施例1(2)と同様にして液晶ポリマー
組成物を配向させたフィルムを得た。
【0055】実施例3 実施例1(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物の使用量を5重量部にした以外
は実施例1(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を調
製し、また実施例1(2)と同様にして液晶ポリマー組
成物を配向させたフィルムを得た。
【0056】合成例3 (1):末端に水酸基を有するモノマーの合成
【化13】 スリーワンモータ一を備えた1リットル容の3口フラス
コに、ヒドロキノン(136.8g,1.24モル)、
水酸化カリウムアルコール性水溶液(170g,3.0
3モル窒素バブリングしたエタノール400ml、蒸留
水100ml)および触媒量のヨウ化カリウムを仕込ん
だ後、窒素バブリングしながら還流加熱条件でエチレン
クロロヒドリン(100g,1.24ミリモル)を30
分かけて滴下した。約15時間還流をした後、減圧下で
エタノールを留去すると光沢のある沈殿が析出した。こ
の沈殿をろ別し、ろ液をジエチルエーテル500mlで
2回洗浄した後、4Nの塩酸を500ml加えて酸性に
した。この酸性水溶液をジエチルエーテル500mlで
4回抽出し、集めた有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液、飽和食塩水(各300mlで2回ずつ)で洗浄し
た後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して
粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー(展開溶媒:酢酸エチル/ヘキサン=2/1
(重量比))で精製し、ヒドロキノンの片方の水酸基だ
けをエーテル化したエチレングリコール−(4−ヒドロ
キシフェニル)エーテルを得た(収量50.0g,収率
26%,純度99%) 次いで、3リットル容のナスフラスコに、エチレングリ
コール−(4−ヒドロキシフェニル)エーテル(50.
0g,324ミリモル)、4−(2−プロペノイルオキ
シエトキシ)安息香酸(80.4g,340ミリモ
ル)、ジメチルアミノピリジン(1.3g,11ミリモ
ル、式中DMAP)、少量の重合禁止剤ブチルヒドロキ
シトルエンおよび塩化メチレン1.5リットルを仕込ん
で溶液とした後、塩化メチレン50mlで希釈したジシ
クロヘキシルカルボジイミド(73.6g,357ミリ
モル,式中DCC)を少量ずつ加え室温で終夜攪拌し
た。析出したDCウレアをろ別し、ろ液に塩化メチレン
を加えて全量を4リットルにした後、0.5N塩酸、飽
和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水(それぞれ1
リットルで2回ずつ)で洗浄し、無水硫酸マグネシウム
で乾燥し、溶媒を留去した。粗生成物をカラムクトマト
グラフィー(展開溶媒:塩化メチレン/エーテル=10
/1(重量比))により精製した後、減圧濃縮した。得
られた白色沈殿を塩化メチレン300mlに溶解させ不
溶物をろ別し、ヘキサン1リットルを加えて析出した白
色沈殿を乾燥して、化13に示す、目的とする末端フェ
ニルエタノール型モノマーを得た(収量80.8g,収
率67%、純度99%以上)。
【0057】(2):側鎖型液晶ポリマー(A)の合成
【化14】 合成例3(1)で得られた末端フェニルエタノール型モ
ノマー(8.38g,22.5ミリモル)と合成例1
(2)で得られたネマチック液晶性を有するモノマー
(21,7g,52.5ミリモル)をTHF680ml
に加え、窒素気流下で還流攪拌してモノマーをTHFに
完全に溶解した。そこへ、少量のTHFに溶解したアゾ
ビスイソブチロニトリル(1.27g,7.7ミリモ
ル,式中AIBN)を滴下した。4時間還流した後、加
熱を止め反応液を室温に戻した後、メタノール2.2リ
ットル中へ、反応溶液を滴下してポリマーを再沈殿させ
た。ポリマーをろ別し、メタノール/THF=3/2
(重量比)の混合溶媒100mlで2回洗浄した後、乾
燥して、化14(なお、化14は便宜的にブロック体と
して記載したものである)に示す、目的とする側鎖型液
晶ポリマーを得た(収量19.3g,収率64%,重量
平均分子量4100)。
【0058】実施例4 (1)液晶ポリマー組成物の調製 合成例3(2)で得られた側鎖型液晶ポリマー100重
量部および合成例2で得られた両末端にアクリロイル基
を有する液晶性低分子化合物40重量部をテトラクロロ
エタンに溶解した液晶ポリマー組成物の溶液(12重量
%)を得た。
【0059】(2)傾斜配向位相差板の調製 ガラス基板上に、ポリビニルアルコール(日本合成化学
(株)製,商品名:NH−18)の5%水溶液を200
0rpm、20秒の条件でスピンコートし、150℃で
30分加熱した後、ラビングして配向膜を形成した。前
記(1)で得られて液晶ポリマー組成物の溶液を、配向
膜上にスピンコートし、160℃で5分加熱して、液晶
ポリマー組成物を配向させたフィルムを得た。液晶ポリ
マー組成物を配向させたフィルムの膜厚は1.0μmで
あった。
【0060】実施例5 実施例4(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物の使用量を30重量部にした以
外は実施例4(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を
調製し、また実施例4(2)と同様にして液晶ポリマー
組成物を配向させたフィルムを得た。
【0061】実施例6 実施例4(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物の使用量を20重量部にした以
外は実施例4(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を
調製し、また実施例4(2)と同様にして液晶ポリマー
組成物を配向させたフィルムを得た。
【0062】実施例7 実施例4(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物の使用量を10重量部にした以
外は実施例4(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を
調製し、また実施例4(2)と同様にして液晶ポリマー
組成物を配向させたフィルムを得た。
【0063】比較例1 実施例4(1)において、両末端にアクリロイル基を有
する液晶性低分子化合物を添加しないこと以外は実施例
4(1)と同様にして液晶ポリマー組成物を調製し、ま
た実施例4(2)と同様にして液晶ポリマー組成物を配
向させたフィルムを得た。
【0064】比較例2 実施例1(1)において、合成例1(3)で得られた側
鎖型液晶ポリマーの代わりに、合成例1(2)で得られ
た末端にシアノ基を有するモノマーを重合して得たホモ
ポリマーを用い、合成例2で得られた両末端にアクリロ
イル基を有する液晶性低分子化合物の使用量を30重量
部にした以外は実施例1(1)と同様にして液晶ポリマ
ー組成物を調製し、また実施例1(2)と同様にして液
晶ポリマー組成物を配向させたフィルムを得た。
【0065】比較例3 実施例1(1)において、下記構造の液晶性低分子化合
物を使用した以外は実施例1(1)と同様にして液晶ポ
リマー組成物を調製し、また実施例1(2)と同様にし
て液晶ポリマー組成物を配向させたフィルムを得た。
【0066】
【化15】 試験例(位相差測定) 実施例および比較例で得られた液晶ポリマー組成物を配
向させたフィルムの位相差の視角依存性を評価した。評
価は、液晶ポリマー組成物の傾斜度を下記式で算出し、
傾斜度合いの指標とした。評価結果を表1に示す。な
お、正面の位相差を△nd(0)、遅早軸方向に±30
°傾斜したときの位相差をそれぞれ△nd(+30)、
△nd(−30)とした。
【0067】傾斜度=(△nd(−30)−△nd(+
30))/△nd(0) 傾斜していない水平配向のとき、傾斜度=0となる。
【0068】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/101 C08K 5/101 4J100 C08L 33/14 C08L 33/14 C09K 19/10 C09K 19/10 19/20 19/20 19/30 19/30 19/38 19/38 19/42 19/42 19/46 19/46 G02B 5/30 G02B 5/30 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 1/1335 510 1/1335 510 1/13363 1/13363 (72)発明者 泉 今日子 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 吉岡 昌宏 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 望月 周 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 Fターム(参考) 2H049 BA02 BA04 BA06 BA24 BB03 BC02 BC22 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FB02 LA19 4F006 AA02 AA19 AA35 AA36 AA39 AA40 AB24 BA00 CA05 DA00 DA04 EA02 4H027 BA13 BD12 BD21 BE05 CE03 CH03 CN03 CR03 CU03 CV03 CX03 4J002 BG071 EH076 GP00 4J100 AL08P BA02P BA03P BA15P BC43P BC44P CA01 JA39

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶性側鎖の末端に水酸基を有するモノ
    マーユニットを含有する側鎖型液晶ポリマー(A)、お
    よび末端にアクリロイル基を有する液晶性低分子化合物
    (B)を含有してなる液晶ポリマー組成物。
  2. 【請求項2】 前記水酸基を有するモノマーユニットが
    一般式(a1): 【化1】 (式中、R1 は水素原子またはメチル基を、X1 は−C
    OO−基または−OCO−基を、mおよびnはそれぞれ
    独立に1〜6の整数を、pとqはそれぞれ独立に1また
    は2(ただし、p+q=≦3を満足する。)を、rは0
    または1を示す。)で表されるモノマーユニットである
    請求項1記載の液晶ポリマー組成物。
  3. 【請求項3】 前記液晶性低分子化合物(B)が、一般
    式(B1): 【化2】 (式中、AおよびDはそれぞれ独立して1,4−フェニ
    レン基または1,4−シクロヘキシレン基を、Bは1,
    4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、4,
    4' −ビフェニレン基または4,4' −ビシクロヘキシ
    レン基を、X4 およびX5 はそれぞれ独立して−COO
    −基、−OCO−基または−O−基を、gおよびhはそ
    れぞれ独立して2〜6の整数を示す)で表される化合物
    である請求項1または2記載の液晶ポリマー組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3いずれかに記載の液晶ポリ
    マー組成物からなるフィルムであって、当該フィルムの
    フィルム面に対し、液晶ポリマー組成物の配向方向が傾
    斜しているフィルムを用いた位相差板。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の位相差板を、偏光板に積
    層一体化してなる楕円偏光板。
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