JP2001354732A - 側鎖型液晶ポリマーおよびその製造方法 - Google Patents
側鎖型液晶ポリマーおよびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 屈折率特性または複屈性率特性を制御しうる
液晶ポリマーを提供すること。 【解決手段】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）と非液晶性のフラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ｂ）を含有することを特徴
とする側鎖型液晶ポリマー。
液晶ポリマーを提供すること。 【解決手段】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）と非液晶性のフラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ｂ）を含有することを特徴
とする側鎖型液晶ポリマー。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、側鎖型液晶ポリマ
ーおよびその製造方法に関する。本発明の側鎖型液晶ポ
リマーは、光学素子に好適な屈折率特性および複屈折率
特性を有し、たとえば、視角補償板、位相差板、コレス
テリック反射板等の各種光学素子に用いられる。
ーおよびその製造方法に関する。本発明の側鎖型液晶ポ
リマーは、光学素子に好適な屈折率特性および複屈折率
特性を有し、たとえば、視角補償板、位相差板、コレス
テリック反射板等の各種光学素子に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】液晶ポリマーは光学的異方特性を有する
ことから、液晶ディスプレイなどの光学用途への応用例
が数多く報告されている。たとえば、液晶ポリマーは、
その複屈折現象を利用して、視角補償板、位相差板、コ
レステリック反射板などの用途に用いられている。一般
に、サーモトロピック性の液晶ポリマーでは、ポリマー
を適当な温度に加熱するか、あるいは等方相からの冷却
によつて複屈折性を発現させることができ、当該複屈折
性は常光屈折率および異常光屈折率の差として表され
る。
ことから、液晶ディスプレイなどの光学用途への応用例
が数多く報告されている。たとえば、液晶ポリマーは、
その複屈折現象を利用して、視角補償板、位相差板、コ
レステリック反射板などの用途に用いられている。一般
に、サーモトロピック性の液晶ポリマーでは、ポリマー
を適当な温度に加熱するか、あるいは等方相からの冷却
によつて複屈折性を発現させることができ、当該複屈折
性は常光屈折率および異常光屈折率の差として表され
る。
【０００３】しかし、前記液晶ポリマーの屈折率および
複屈折性は、液晶ポリマーに固有な値であるため、液晶
ポリマーの屈折率および複屈折率を変化させるには液晶
ポリマーの素材そのものを変えて各々の液晶ポリマーの
屈折率および複屈折率を確認しなければならなかった。
複屈折性は、液晶ポリマーに固有な値であるため、液晶
ポリマーの屈折率および複屈折率を変化させるには液晶
ポリマーの素材そのものを変えて各々の液晶ポリマーの
屈折率および複屈折率を確認しなければならなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、屈折率特性または複屈折率特性を制御しうる液晶ポ
リマーを提供することにある。
は、屈折率特性または複屈折率特性を制御しうる液晶ポ
リマーを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す側鎖型
液晶ポリマーにより、上記目的を達成しうることを見出
し本発明を完成するに至った。
を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す側鎖型
液晶ポリマーにより、上記目的を達成しうることを見出
し本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、液晶性のフラグメン
ト側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性の
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を
含有することを特徴とする側鎖型液晶ポリマー、に関す
る。
ト側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性の
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を
含有することを特徴とする側鎖型液晶ポリマー、に関す
る。
【０００７】本発明の側鎖型液晶ポリマーは、液晶性の
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）の
他に、非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマー
ユニット（ｂ）を有しているため、当該モノマーユニッ
ト（ｂ）の割合（共重合比）を適宜に調整して側鎖型液
晶ポリマーを製造することにより、モノマーユニット
（ａ）の単独からなる側鎖型液晶ポリマーよりも屈折率
を小さくすることで側鎖型液晶ポリマーの屈折率を所望
の値に制御しうる。こうした側鎖型液晶ポリマーの屈折
率の制御により、当該側鎖型液晶ポリマーの複屈折率も
制御することができ、高性能な光学素子の作製が可能と
なる。
フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）の
他に、非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマー
ユニット（ｂ）を有しているため、当該モノマーユニッ
ト（ｂ）の割合（共重合比）を適宜に調整して側鎖型液
晶ポリマーを製造することにより、モノマーユニット
（ａ）の単独からなる側鎖型液晶ポリマーよりも屈折率
を小さくすることで側鎖型液晶ポリマーの屈折率を所望
の値に制御しうる。こうした側鎖型液晶ポリマーの屈折
率の制御により、当該側鎖型液晶ポリマーの複屈折率も
制御することができ、高性能な光学素子の作製が可能と
なる。
【０００８】前記モノマーユニット（ａ）におけるフラ
グメント側鎖は、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基
およびアルキル基から選ばれるいずれか少なくとも一つ
の置換基を、当該フラグメント側鎖の分子長軸に対して
平行な方向に（対象に）含むことが好ましい。このよう
な置換基を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユ
ニットは、良好な屈折率特性、複屈折率特性を示す。
グメント側鎖は、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基
およびアルキル基から選ばれるいずれか少なくとも一つ
の置換基を、当該フラグメント側鎖の分子長軸に対して
平行な方向に（対象に）含むことが好ましい。このよう
な置換基を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユ
ニットは、良好な屈折率特性、複屈折率特性を示す。
【０００９】前記モノマーユニット（ａ）としては、た
とえば、一般式（ａ）：
とえば、一般式（ａ）：
【化４】 （ただし、Ｒ1 は水素原子またはメチル基を、ａは１〜
６の正の整数を、Ｘ1 は−ＣＯ2 −基または−ＯＣＯ−
基を、Ｒ2 は炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基、
フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよ
びｃはそれぞれ１または２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。かかる一般式（ａ）で
表されるモノマーユニットが屈折率特性、複屈折率特性
において好ましい。
６の正の整数を、Ｘ1 は−ＣＯ2 −基または−ＯＣＯ−
基を、Ｒ2 は炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基、
フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよ
びｃはそれぞれ１または２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。かかる一般式（ａ）で
表されるモノマーユニットが屈折率特性、複屈折率特性
において好ましい。
【００１０】また前記モノマーユニット（ｂ）における
フラグメント側鎖は、アルキル基、フルオロアルキル基
およびアルコキシ基から選ばれるいずれか少なくとも一
つの置換基を有することが好ましい。このような置換基
を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユニットに
より、屈折率特性、複屈折率特性の制御が可能である。
フラグメント側鎖は、アルキル基、フルオロアルキル基
およびアルコキシ基から選ばれるいずれか少なくとも一
つの置換基を有することが好ましい。このような置換基
を有するフラグメント側鎖を有するモノマーユニットに
より、屈折率特性、複屈折率特性の制御が可能である。
【００１１】前記モノマーユニット（ｂ）としては、た
とえば、一般式（ｂ）：
とえば、一般式（ｂ）：
【化５】 （ただし、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を、Ｒ4 は炭
素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロ
アルキル基または一般式（ｃ）：
素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロ
アルキル基または一般式（ｃ）：
【化６】 （式中、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ5 は炭素数１〜６
のアルキル基を示す。）で表される置換基を示す。）で
表されるモノマーユニットがあげられる。かかる直鎖状
の側鎖を有する、一般式（ｂ）で表されるモノマーユニ
ットは屈折率特性、複屈折率特性の制御において好まし
い。一般式（ｂ）で表されるモノマーユニットの割合を
多くすることにより常光屈折率を小さくすることがで
き、また複屈折率を小さくすることができる。
のアルキル基を示す。）で表される置換基を示す。）で
表されるモノマーユニットがあげられる。かかる直鎖状
の側鎖を有する、一般式（ｂ）で表されるモノマーユニ
ットは屈折率特性、複屈折率特性の制御において好まし
い。一般式（ｂ）で表されるモノマーユニットの割合を
多くすることにより常光屈折率を小さくすることがで
き、また複屈折率を小さくすることができる。
【００１２】また、モノマーユニット（ａ）とモノマー
ユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではな
く、モノマーユニットの種類にもよって異なるが、モノ
マーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリ
マーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、
（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝ ０．０１〜０．８（モ
ル比）とするのが好ましい。かかる範囲で、モノマーユ
ニット（ｂ）の割合を適宜に変更して、側鎖型液晶ポリ
マーの屈折率特性、複屈折率特性を制御する。
ユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではな
く、モノマーユニットの種類にもよって異なるが、モノ
マーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリ
マーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、
（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝ ０．０１〜０．８（モ
ル比）とするのが好ましい。かかる範囲で、モノマーユ
ニット（ｂ）の割合を適宜に変更して、側鎖型液晶ポリ
マーの屈折率特性、複屈折率特性を制御する。
【００１３】また、側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子
量が、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子
量をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとし
ての性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分
子量が過少では非流動層としての成膜性に乏しくなる傾
向があるため、重量平均分子量は２．５千以上とするの
がより好ましい。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
なる傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とする
のがより好ましい。
量が、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子
量をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとし
ての性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分
子量が過少では非流動層としての成膜性に乏しくなる傾
向があるため、重量平均分子量は２．５千以上とするの
がより好ましい。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
なる傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とする
のがより好ましい。
【００１４】また、本発明の側鎖型液晶ポリマーは、通
常、モノドメイン配向性を有するものであり、任意の屈
折率値、複屈折率値のものが得られることから、液晶ポ
リマーの光学異方性を利用した各種の光学材料の高性能
化が可能となる。
常、モノドメイン配向性を有するものであり、任意の屈
折率値、複屈折率値のものが得られることから、液晶ポ
リマーの光学異方性を利用した各種の光学材料の高性能
化が可能となる。
【００１５】さらに、本発明は、液晶性のフラグメント
側鎖を含有するモノマー（ａ）と、非液晶性のフラグメ
ント側鎖を含有するモノマー（ｂ）を共重合することに
より、モノマー（ａ）の液晶性のフラグメント側鎖の屈
折率特性または複屈折率特性を制御することを特徴とす
る前記側鎖型液晶ポリマーの製造方法、に関する。
側鎖を含有するモノマー（ａ）と、非液晶性のフラグメ
ント側鎖を含有するモノマー（ｂ）を共重合することに
より、モノマー（ａ）の液晶性のフラグメント側鎖の屈
折率特性または複屈折率特性を制御することを特徴とす
る前記側鎖型液晶ポリマーの製造方法、に関する。
【００１６】前記側鎖型液晶ポリマーは、液晶性のフラ
グメント側鎖を含有するモノマー（ａ）の共重合成分と
して、非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマー
（ｂ）を用いたものであり、モノマー（ｂ）の割合を適
宜に調整することにより、モノマー（ａ）の液晶性のフ
ラグメント側鎖の屈折率特性または複屈折率特性を所望
の値になるように制御した側鎖型液晶ポリマーを製造す
ることができる。
グメント側鎖を含有するモノマー（ａ）の共重合成分と
して、非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマー
（ｂ）を用いたものであり、モノマー（ｂ）の割合を適
宜に調整することにより、モノマー（ａ）の液晶性のフ
ラグメント側鎖の屈折率特性または複屈折率特性を所望
の値になるように制御した側鎖型液晶ポリマーを製造す
ることができる。
【００１７】また、本発明は、液晶性のフラグメント側
鎖を含有するモノマーユニット（ａ）を含有する側鎖型
液晶ポリマーの屈折率特性または複屈折特性を、前記側
鎖型液晶ポリマーに、共重合モノマーユニットとして、
非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ｂ）を含有させ、モノマーユニット（ｂ）の割合を
変化させることにより、所望の値に制御する方法、に関
する。
鎖を含有するモノマーユニット（ａ）を含有する側鎖型
液晶ポリマーの屈折率特性または複屈折特性を、前記側
鎖型液晶ポリマーに、共重合モノマーユニットとして、
非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ｂ）を含有させ、モノマーユニット（ｂ）の割合を
変化させることにより、所望の値に制御する方法、に関
する。
【００１８】非液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ｂ）の割合の調整により、側鎖型液晶
ポリマーの屈折率特性、複屈折特性の制御ができる。
ノマーユニット（ｂ）の割合の調整により、側鎖型液晶
ポリマーの屈折率特性、複屈折特性の制御ができる。
【００１９】さらに、本発明は、前記側鎖型液晶ポリマ
ーからなる光学素子に関する。さらに、本発明は、前記
光学素子を用いた液晶ディスプレイに関する。本発明の
側鎖型液晶ポリマーは、光学素子として有用で、液晶デ
ィスプレイに用いられる。
ーからなる光学素子に関する。さらに、本発明は、前記
光学素子を用いた液晶ディスプレイに関する。本発明の
側鎖型液晶ポリマーは、光学素子として有用で、液晶デ
ィスプレイに用いられる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の側鎖型液晶ポリマーは、
前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）
に対応するアクリル系モノマーまたはメタクリル系モノ
マーを共重合することにより調製できる。なお、モノマ
ーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応する
モノマーは公知の方法により合成できる。
前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）
に対応するアクリル系モノマーまたはメタクリル系モノ
マーを共重合することにより調製できる。なお、モノマ
ーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応する
モノマーは公知の方法により合成できる。
【００２１】共重合体の調製は、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
アクリル系モノマー等の重合方式に準じて行うことがで
きる。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
く用いられる。
式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通例の
アクリル系モノマー等の重合方式に準じて行うことがで
きる。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
く用いられる。
【００２２】得られた側鎖型液晶ポリマーは、従来の配
向処理に準じた方法により、ネマチック液晶配向の非流
動層を形成する。配向処理法としては、たとえば、プラ
スチック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を展開してガラス
転移温度以上、等方相転移温度未満に加熱し、液晶ポリ
マー分子が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、当該配向が固定化された固化層を形
成する方法等が挙げられる。さらに，液晶ポリマーの配
向方法として上記ラビング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
有するポリマーあるいはポリイミドに偏光紫外線を照射
して配向膜とする方法、磁場、電磁配向、ずり応力操
作、あるいは延伸による配向操作を用いることができ
る。
向処理に準じた方法により、ネマチック液晶配向の非流
動層を形成する。配向処理法としては、たとえば、プラ
スチック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を展開してガラス
転移温度以上、等方相転移温度未満に加熱し、液晶ポリ
マー分子が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、当該配向が固定化された固化層を形
成する方法等が挙げられる。さらに，液晶ポリマーの配
向方法として上記ラビング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
有するポリマーあるいはポリイミドに偏光紫外線を照射
して配向膜とする方法、磁場、電磁配向、ずり応力操
作、あるいは延伸による配向操作を用いることができ
る。
【００２３】前記の基板としては、例えばトリアセチル
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフィルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの非流動層は、基板との一体物としてそのまま光学素
子の形成に用いることができ、基板より剥離してフィル
ムなどからなる光学素子の形成に用いることもできる。
セルロースやポリビニルアルコール、ポリイミドやポリ
アリレート、ポリエステルやポリカーボネート、ポリス
ルホンやポリエーテルスルホン、エポキシ系樹脂の如き
プラスチックからなるフィルム、あるいはガラス板など
の適宜なものを用いうる。基板上に形成した液晶ポリマ
ーの非流動層は、基板との一体物としてそのまま光学素
子の形成に用いることができ、基板より剥離してフィル
ムなどからなる光学素子の形成に用いることもできる。
【００２４】液晶ポリマーの展開は、加熱溶融方式によ
ってもよいし、溶剤による溶液として展開することもで
きる。その溶剤としては、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Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、テトラヒドロフランやジオキサン、ジメチルスル
ホキシドなどの適宜なものを用いうる。展開は、バーコ
ーターやスピナー、ロールコーターなどの適宜な塗工機
にて行うことができる。
ってもよいし、溶剤による溶液として展開することもで
きる。その溶剤としては、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Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、テトラヒドロフランやジオキサン、ジメチルスル
ホキシドなどの適宜なものを用いうる。展開は、バーコ
ーターやスピナー、ロールコーターなどの適宜な塗工機
にて行うことができる。
【００２５】形成する液晶ポリマーの非流動層の厚さ
は、０．５〜２０μｍが好ましい。厚さが薄すぎると複
屈折特性を示しにくくなるため、１μｍ以上が好まし
い。厚さが厚すぎると均一配向性に劣って複屈折特性を
示さない場合があり、また配向処理に長時間を要するこ
となどより１０μｍ以下とするのが好ましい。なお、光
学素子の形成に際しては、当該液晶ポリマー以外のポリ
マーや安定剤、可塑剤などの無機や有機、あるいは金属
類などからなる種々の添加剤を必要に応じて配合するこ
とができる。
は、０．５〜２０μｍが好ましい。厚さが薄すぎると複
屈折特性を示しにくくなるため、１μｍ以上が好まし
い。厚さが厚すぎると均一配向性に劣って複屈折特性を
示さない場合があり、また配向処理に長時間を要するこ
となどより１０μｍ以下とするのが好ましい。なお、光
学素子の形成に際しては、当該液晶ポリマー以外のポリ
マーや安定剤、可塑剤などの無機や有機、あるいは金属
類などからなる種々の添加剤を必要に応じて配合するこ
とができる。
【００２６】前記液晶ポリマーから得られる光学素子と
しては、視角補償板、位相差板、カラー反射板などが挙
げられる。これらいずれの光学素子においても、複屈折
の制御がその光学特性に大きく影響する。このように複
屈折を制御した液晶ポリマーから得られる光学素子は、
液晶ディスプレイの表示品位向上に役立つ。
しては、視角補償板、位相差板、カラー反射板などが挙
げられる。これらいずれの光学素子においても、複屈折
の制御がその光学特性に大きく影響する。このように複
屈折を制御した液晶ポリマーから得られる光学素子は、
液晶ディスプレイの表示品位向上に役立つ。
【００２７】
【実施例】以下に製造例、実施例をあげて本発明を具体
的に説明する。
的に説明する。
【００２８】合成例１（モノマーユニット（ａ）に対応
するモノマーの合成）
するモノマーの合成）
【化７】 式（ａ１）で表されるアクリル系モノマーの合成例を化
７に示した。
７に示した。
【００２９】水酸化カリウム溶液（ＫＯＨ３００ｇ，エ
タノール７００ｍｌ，水３００ｍｌ）に、４−ヒドロキ
シ安息香酸２７６ｇ（２ｍｏｌ）と触媒量のヨウ化カリ
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（２．２ｍｏｌ）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
に反応液を加えた。この水溶液をジエチルエーテルで２
回洗浄後、水層を４×１０3 ｍｏｌ／ｍ3 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
結晶して、４−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸を
得た（収量２９０ｇ，収率８２％，純度９８％）。
タノール７００ｍｌ，水３００ｍｌ）に、４−ヒドロキ
シ安息香酸２７６ｇ（２ｍｏｌ）と触媒量のヨウ化カリ
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（２．２ｍｏｌ）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
に反応液を加えた。この水溶液をジエチルエーテルで２
回洗浄後、水層を４×１０3 ｍｏｌ／ｍ3 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
結晶して、４−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸を
得た（収量２９０ｇ，収率８２％，純度９８％）。
【００３０】４−（２−ヒドロキシエトキシ）安息香酸
１８２ｇ（１ｍｏｌ）、ヒドロキノン４０ｇ、ｐートル
エンスルホン酸４０ｇ、アクリル酸６００ｍｌをベンゼ
ン／トルエン＝１／１（重量比）の混合溶媒６００ｍｌ
に溶解した。Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ管を用いて理論量の
水が系外に除かれるまで還流（約１５時間）した。次に
反応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＝１／１（重量比）の混合溶媒で再結晶
し、４−（２−プロペノイルオキシエトキシ）安息香酸
を得た（収量１５３ｇ，収率６５％，純度９７％）。
１８２ｇ（１ｍｏｌ）、ヒドロキノン４０ｇ、ｐートル
エンスルホン酸４０ｇ、アクリル酸６００ｍｌをベンゼ
ン／トルエン＝１／１（重量比）の混合溶媒６００ｍｌ
に溶解した。Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋ管を用いて理論量の
水が系外に除かれるまで還流（約１５時間）した。次に
反応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＝１／１（重量比）の混合溶媒で再結晶
し、４−（２−プロペノイルオキシエトキシ）安息香酸
を得た（収量１５３ｇ，収率６５％，純度９７％）。
【００３１】４−（２−プロペノイルオキシエトキシ）
安息香酸２３．６ｇ（０．１ｍｏｌ）をアセトン４００
ｍｌに加えた。さらにトリフルオロ酢酸無水物２０．８
ｍｌ（０．１５ｍｏｌ）を加えて攪拌した。４−シアノ
−４´−ヒドロキシビフェニル１９．５ｇ（０．１ｍｏ
ｌ）を反応液に加え室温で６時間反応させた。反応液を
留去後、ジエチルエーテルに溶解して、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、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、目的物の（ａ
１）モノマーを得た（収量２９．３ｇ，収率７１％，純
度９９％）。
安息香酸２３．６ｇ（０．１ｍｏｌ）をアセトン４００
ｍｌに加えた。さらにトリフルオロ酢酸無水物２０．８
ｍｌ（０．１５ｍｏｌ）を加えて攪拌した。４−シアノ
−４´−ヒドロキシビフェニル１９．５ｇ（０．１ｍｏ
ｌ）を反応液に加え室温で６時間反応させた。反応液を
留去後、ジエチルエーテルに溶解して、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、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、目的物の（ａ
１）モノマーを得た（収量２９．３ｇ，収率７１％，純
度９９％）。
【００３２】実施例（側鎖型液晶ポリマーの合成）
【化８】 化８中、ｎは側鎖型液晶ポリマーを構成する（ｂ１）モ
ノマーのモル％を示す。なお、化８は便宜的に側鎖型液
晶ポリマーをブロック体で表した。
ノマーのモル％を示す。なお、化８は便宜的に側鎖型液
晶ポリマーをブロック体で表した。
【００３３】表１に示す所定量の前記（ａ１）モノマー
と市販のアクリル酸ステアリル（ｂ１）およびジメチル
アセトアミド（ＤＭＡｃ）／テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）＝４／１（重量比）の混合溶媒３０ｍｌを三つ口フ
ラスコに仕込んだ後、窒素気流下で加熱攪拌してモノマ
ーを完全に溶解した。そこへ少量の前記混合溶媒に溶解
したアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）１００ｍ
ｇを滴下した。６時間還流した後、加熱を止め反応液を
室温に戻してから、反応溶液をメタノール１５０ｍｌ中
へ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
５０ｍｌで洗浄した後、ろ別、乾燥して側鎖型液晶ポリ
マーを得た。反応基質の（ａ１）モノマーと（ｂ１）モ
ノマーの使用量、（ｂ１）モノマーの割合、得られた側
鎖型液晶ポリマーの収量、収率、重量平均分子量を表１
に示す。
と市販のアクリル酸ステアリル（ｂ１）およびジメチル
アセトアミド（ＤＭＡｃ）／テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）＝４／１（重量比）の混合溶媒３０ｍｌを三つ口フ
ラスコに仕込んだ後、窒素気流下で加熱攪拌してモノマ
ーを完全に溶解した。そこへ少量の前記混合溶媒に溶解
したアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）１００ｍ
ｇを滴下した。６時間還流した後、加熱を止め反応液を
室温に戻してから、反応溶液をメタノール１５０ｍｌ中
へ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
５０ｍｌで洗浄した後、ろ別、乾燥して側鎖型液晶ポリ
マーを得た。反応基質の（ａ１）モノマーと（ｂ１）モ
ノマーの使用量、（ｂ１）モノマーの割合、得られた側
鎖型液晶ポリマーの収量、収率、重量平均分子量を表１
に示す。
【００３４】鉛入りガラス基板上にポリイミド（Ｎ−メ
チルピロリドン２０％溶液）を２０００ｒｐｍ、１０秒
の条件でスピンコートし、３００℃で１時間加熱した
後、ラビングして配向膜とした。次いで、上記で得られ
た側鎖型液晶ポリマーのシクロヘキサノン溶液（濃度２
６重量％）を、配向膜上にスピンコートし、１６０℃で
加熱して側鎖型液晶ポリマーを配向させた。側鎖型液晶
ポリマーの膜厚は２．２〜２．４μｍであった。
チルピロリドン２０％溶液）を２０００ｒｐｍ、１０秒
の条件でスピンコートし、３００℃で１時間加熱した
後、ラビングして配向膜とした。次いで、上記で得られ
た側鎖型液晶ポリマーのシクロヘキサノン溶液（濃度２
６重量％）を、配向膜上にスピンコートし、１６０℃で
加熱して側鎖型液晶ポリマーを配向させた。側鎖型液晶
ポリマーの膜厚は２．２〜２．４μｍであった。
【００３５】［常光屈折率測定］得られた液晶ポリマー
配向物の常光屈折率を測定した結果を表１に示す。常光
屈折率測定は、Ａｔａｇｏ製アッベ屈折計１Ｔ型で測定
した。
配向物の常光屈折率を測定した結果を表１に示す。常光
屈折率測定は、Ａｔａｇｏ製アッベ屈折計１Ｔ型で測定
した。
【００３６】［複屈析率測定］得られた液晶ポリマー配
向物の正面位相差（△ｎ・ｄ）および膜厚（ｄ）を測定
した結果から、複屈折率（△ｎ）を以下の式で算出し
た。正面位相差（△ｎ・ｄ）はセナルモン法により測定
した。結果を表１に示す。
向物の正面位相差（△ｎ・ｄ）および膜厚（ｄ）を測定
した結果から、複屈折率（△ｎ）を以下の式で算出し
た。正面位相差（△ｎ・ｄ）はセナルモン法により測定
した。結果を表１に示す。
【００３７】複屈折率（△ｎ）＝正面位相差（△ｎ・
ｄ）／側鎖型液晶ポリマー配向物膜厚（ｄ）。
ｄ）／側鎖型液晶ポリマー配向物膜厚（ｄ）。
【００３８】［位相差（Δｎ・ ｄ) の波長分散測定］
モノクロメーターにより測定光の波長を変えて，セナル
モン法により液晶ポリマー配向物の正面位相差（Δｎ・
ｄ) を測定した。位相差の波長分散（α）を以下のよ
うに定義した。結果を表１に示す。
モノクロメーターにより測定光の波長を変えて，セナル
モン法により液晶ポリマー配向物の正面位相差（Δｎ・
ｄ) を測定した。位相差の波長分散（α）を以下のよ
うに定義した。結果を表１に示す。
【００３９】α＝Δｎ・ｄ（４５０ｎｍ）／Δｎ・ｄ
（５９０ｎｍ）。
（５９０ｎｍ）。
【００４０】なお、（ｂ１）モノマーを含まない（（ａ
１）モノマーのみで形成される）側鎖型液晶ポリマーも
前記と同様に合成し、前記と同様にして常光屈折率
（１．５４５）、複屈折率（０．３０）および位相差の
波長分散（α：１．１７０）を算出した。結果を表１に
示す。
１）モノマーのみで形成される）側鎖型液晶ポリマーも
前記と同様に合成し、前記と同様にして常光屈折率
（１．５４５）、複屈折率（０．３０）および位相差の
波長分散（α：１．１７０）を算出した。結果を表１に
示す。
【００４１】
【表１】 表１から、本発明の側鎖型液晶ポリマーは、（ｂ１）モ
ノマーに代表される非液晶のフラグメント側鎖を含有す
るモノマーを調整することにより、常光屈折率を１．５
４５から１．５１７まで連続的に制御しうることが認め
られる。
ノマーに代表される非液晶のフラグメント側鎖を含有す
るモノマーを調整することにより、常光屈折率を１．５
４５から１．５１７まで連続的に制御しうることが認め
られる。
【００４２】また、本発明の側鎖型液晶ポリマーは、
（ｂ１）モノマーユニットの割合を調整することによ
り、（ａ１）フラグメントのみで形成される側鎖型液晶
ポリマーの複屈折率特性（Δｎ＝０．３０）を連続的に
制御しうることが認められる。
（ｂ１）モノマーユニットの割合を調整することによ
り、（ａ１）フラグメントのみで形成される側鎖型液晶
ポリマーの複屈折率特性（Δｎ＝０．３０）を連続的に
制御しうることが認められる。
【００４３】また、液晶ディスプレイの表示品位の向上
のためには液晶ディスプレイの液晶の複屈折（Δｎ）の
波長分散と位相差板の複屈折の波長分散が一致すること
が望ましいと考えられており、これまで、液晶のΔｎに
応じて位相差板としてポリカーボネート（α：１．１
０）やポリエーテルサルホン（α：１．１７）などの高
分子材料を延伸したものが使用されているが、表１に示
す通り、本発明の側鎖型液晶ポリマーは、ポリカーボネ
ートとポリエーテルサルホンの間の複屈折（Δｎ）の波
長分散を連続的に制御可能であり、位相差板の液晶ディ
スプレイの液晶の複屈折波長分散との一致が容易にな
る。
のためには液晶ディスプレイの液晶の複屈折（Δｎ）の
波長分散と位相差板の複屈折の波長分散が一致すること
が望ましいと考えられており、これまで、液晶のΔｎに
応じて位相差板としてポリカーボネート（α：１．１
０）やポリエーテルサルホン（α：１．１７）などの高
分子材料を延伸したものが使用されているが、表１に示
す通り、本発明の側鎖型液晶ポリマーは、ポリカーボネ
ートとポリエーテルサルホンの間の複屈折（Δｎ）の波
長分散を連続的に制御可能であり、位相差板の液晶ディ
スプレイの液晶の複屈折波長分散との一致が容易にな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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 Ｆターム(参考） 2H088 EA47 MA20 4H027 BA13 BD07 4J100 AL02Q AL08P AL08Q BA02P BA04P BA04Q BA08Q BA15P BA40P BB17P BB18P BC43P BC44P CA04 DA01 DA63 DA66 JA32
Claims (11)
- 【請求項１】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）と非液晶性のフラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ｂ）を含有することを特徴
とする側鎖型液晶ポリマー。 - 【請求項２】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）における、当該フラグメント側鎖
が、アルコキシ基、シアノ基、フルオロ基およびアルキ
ル基から選ばれるいずれか少なくとも一つの置換基を、
当該フラグメント側鎖の分子長軸に対して平行な方向に
含むことを特徴とする請求項１記載の側鎖型液晶ポリマ
ー。 - 【請求項３】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）が、一般式（ａ）： 【化１】 （ただし、Ｒ1 は水素原子またはメチル基を、ａは１〜
６の正の整数を、Ｘ1 は−ＣＯ2 −基または−ＯＣＯ−
基を、Ｒ2 は炭素数１〜６のアルコキシ基、シアノ基、
フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよ
びｃはそれぞれ１または２の整数を示す。）で表される
モノマーユニットである請求項１または２記載の側鎖型
液晶ポリマー。 - 【請求項４】 非液晶性のフラグメント側鎖を含有する
モノマーユニット（ｂ）における、当該フラグメント側
鎖が、アルキル基、フルオロアルキル基およびアルコキ
シ基から選ばれるいずれか少なくとも一つの置換基を含
むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の側
鎖型液晶ポリマー。 - 【請求項５】 非液晶性のフラグメント側鎖を含有する
モノマーユニット（ｂ）が、一般式（ｂ）： 【化２】 （ただし、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を、Ｒ4 は炭
素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロ
アルキル基または一般式（ｃ）： 【化３】 （式中、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ5 は炭素数１〜６
のアルキル基を示す。）で表される置換基を示す。）で
表されるモノマーユニットである請求項１〜４のいずれ
かに記載の側鎖型液晶ポリマー。 - 【請求項６】 重量平均分子量が、２千〜１０万である
請求項１〜５のいずれかに記載の側鎖型液晶ポリマー。 - 【請求項７】 モノドメイン配向性を有する請求項１〜
６のいずれかに記載の側鎖型液晶ポリマー。 - 【請求項８】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマー（ａ）と、非液晶性のフラグメント側鎖を含有す
るモノマー（ｂ）を共重合することにより、モノマー
（ａ）の液晶性のフラグメント側鎖の屈折率特性または
複屈折率特性を制御することを特徴とする請求項１〜７
のいずれかに記載の側鎖型液晶ポリマーの製造方法。 - 【請求項９】 液晶性のフラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ａ）を含有する側鎖型液晶ポリマーの
屈折率特性または複屈折率特性を、前記側鎖型液晶ポリ
マーに、共重合モノマーユニットとして、非液晶性のフ
ラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含
有させ、モノマーユニット（ｂ）の割合を変化させるこ
とにより、所望の値に制御する方法。 - 【請求項１０】 請求項１〜７のいずれかに記載の側鎖
型液晶ポリマーからなる光学素子。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の光学素子を用いた液
晶ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000137196A JP2001354732A (ja) | 2000-04-12 | 2000-05-10 | 側鎖型液晶ポリマーおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000110328 | 2000-04-12 | ||
| JP2000-110328 | 2000-04-12 | ||
| JP2000137196A JP2001354732A (ja) | 2000-04-12 | 2000-05-10 | 側鎖型液晶ポリマーおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001354732A true JP2001354732A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=26589921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000137196A Pending JP2001354732A (ja) | 2000-04-12 | 2000-05-10 | 側鎖型液晶ポリマーおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001354732A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6665028B2 (en) | 2001-01-16 | 2003-12-16 | Nitto Denko Corporation | Optical diffusing plate comprising birefringent film and side chain type liquid crystal polymer therein |
| US6734932B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-05-11 | Nitto Denko Corporation | Optical diffusing plate, optical element and liquid crystal display |
| WO2013133186A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Acoustic signal reception apparatus and subject information acquisition apparatus using the same |
| WO2022158555A1 (ja) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | 大日本印刷株式会社 | 光配向性を有する熱硬化性液晶組成物、配向膜兼位相差フィルム及びその製造方法、位相差板及びその製造方法、光学部材及びその製造方法、並びに、表示装置 |
Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04218024A (ja) * | 1990-03-16 | 1992-08-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 相分離液晶ポリマーよりなる電場応答性光変調素子 |
| JPH10219071A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-18 | Asahi Denka Kogyo Kk | 熱硬化性組成物 |
| JPH111688A (ja) * | 1998-06-29 | 1999-01-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 可逆的表示方法 |
| JP2001108829A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Konica Corp | 液晶性高分子水系分散物の製造方法、液晶性高分子水系分散物、光学素子の製造方法及び光学素子 |
-
2000
- 2000-05-10 JP JP2000137196A patent/JP2001354732A/ja active Pending
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| JP2001108829A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-20 | Konica Corp | 液晶性高分子水系分散物の製造方法、液晶性高分子水系分散物、光学素子の製造方法及び光学素子 |
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| WO2013133186A1 (en) | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Acoustic signal reception apparatus and subject information acquisition apparatus using the same |
| WO2022158555A1 (ja) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | 大日本印刷株式会社 | 光配向性を有する熱硬化性液晶組成物、配向膜兼位相差フィルム及びその製造方法、位相差板及びその製造方法、光学部材及びその製造方法、並びに、表示装置 |
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