JP2006070119A - Optical liquid crystal film and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monolayer optical liquid crystal film, in which precise cutting and laminating technique are not required, capable of being produced at a low cost by a simple process and utilized for broadband retardation films, etc., in which the function is sufficiently exhibited for incident light in whole area of visible light and to provide a method for producing the film. <P>SOLUTION: The optical liquid crystal film is composed of a liquid crystalline polymer having a nematic phase in a liquid crystal state and becoming a glass state at a temperature not higher than a glass transition point and a styrene-based random copolymer as an amorphous polymer compatibilized with the liquid crystalline polymer. In the optical liquid crystal film, at least the liquid crystalline polymer is oriented in a prescribed direction and the compatible state between the liquid crystalline polymer and the styrene-based random copolymer is kept. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、位相差フィルム等に利用することができる光学液晶フィルム、並びにその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical liquid crystal film that can be used for a retardation film and the like, and a method for producing the same.

液晶性高分子はその独自の配向構造に基づく様々な液晶相を示し、しかもこれらの液晶構造を固定化できるため、光記緑、非線形光学材料、液晶配向膜、光ファイバー、液晶表示素子用光学素子等の各種の機能性材料分野で活発な研究がなされている。このような液晶性高分子は多様な配向性を示すため、これらの分子配向を固定化して得られる材料は、屈折率、複屈折などの光学的性質においても多様な性質を示し、光の位相、偏光状態等の制御が可能となるため、光学材料として広い範囲の応用が考えられている。   Liquid crystalline polymers exhibit various liquid crystal phases based on their unique alignment structures, and these liquid crystal structures can be fixed, so that optical recording elements, nonlinear optical materials, liquid crystal alignment films, optical fibers, and optical elements for liquid crystal display elements Active researches are being made in various functional material fields such as. Since such liquid crystalline polymers exhibit various orientations, the materials obtained by fixing these molecular orientations exhibit various optical properties such as refractive index and birefringence, and the phase of light. Since the polarization state and the like can be controlled, a wide range of applications are considered as optical materials.

このような光学材料の中で、反射型液晶表示装置、光ディスク用ピックアップ、防眩フィルム等に利用されるレタデーションが波長の1/4であるいわゆる1/4波長板や、液晶プロジェクター等に利用されるレタデーションが波長の1/2であるいわゆる1/2波長板としては、可視光領域の全ての入射光に対してその機能が充分に発揮されることが望まれている。   Among such optical materials, the retardation used for reflective liquid crystal display devices, optical disk pickups, anti-glare films, etc. is used for so-called quarter-wave plates with a quarter wavelength, and for liquid crystal projectors. As a so-called half-wave plate whose retardation is ½ of the wavelength, it is desired that the function is sufficiently exhibited for all incident light in the visible light region.

このような状況の下、可視光領域の全ての入射光に対してその機能を発揮し得るいわゆる広帯域位相差フィルムが開発されており、例えば、特開平5−27118号公報(特許文献1)、特開平5−100114号公報(特許文献2)、特開平10−68816号公報(特許文献3)、特開平10−90521号公報(特許文献4)には、相互に異なる光学異方性を有する2枚のポリマーフィルムからなる積層フィルムが開示されている。   Under such circumstances, a so-called broadband retardation film that can exhibit its function with respect to all incident light in the visible light region has been developed. For example, JP-A-5-27118 (Patent Document 1), JP-A-5-100114 (Patent Document 2), JP-A-10-68816 (Patent Document 3), and JP-A-10-90521 (Patent Document 4) have different optical anisotropies. A laminated film composed of two polymer films is disclosed.

しかしながら、このように2枚のポリマーフィルムを積層してなる位相差フィルムでは、2枚のポリマーフィルムをカットして粘着剤によって貼合する必要があるため、精密な裁断及び貼合技術が要求されると共に製造工程が煩雑となり、製造コストの低減並びに位相差フィルムの重量低減に限界があった。   However, in the retardation film formed by laminating two polymer films in this way, it is necessary to cut the two polymer films and bond them with an adhesive, so that precise cutting and bonding techniques are required. In addition, the manufacturing process becomes complicated, and there is a limit to the reduction in manufacturing cost and the weight reduction of the retardation film.

そのため、可視光全域の入射光に対して均一な位相差特性を与える位相差フィルムを、積層フィルムではなく単層フィルムで形成する技術の開発が検討され、特開2001−337222号公報(特許文献5)には、固有複屈折値が正のポリマーの少なくとも一種類と、固有複屈折値が負のポリマーの少なくとも一種類とを含むポリマーブレンドからなるフィルムに配向を付与してなる位相差板が開示されている。   Therefore, development of a technique for forming a retardation film that gives uniform retardation characteristics with respect to incident light in the entire visible light region using a single layer film instead of a laminated film has been studied, and Japanese Patent Laid-Open No. 2001-337222 (Patent Document) 5) includes a retardation plate obtained by orienting a film made of a polymer blend including at least one polymer having a positive intrinsic birefringence value and at least one polymer having a negative intrinsic birefringence value. It is disclosed.

しかしながら、実際には液晶性高分子は他の非晶性高分子と互いに混ざりにくく相分離してしまい、屈折率の異なる高分子同士をブレンドしても白濁するため、十分な透明性を有する広帯域位相差フィルムを単層フィルムで形成することは極めて困難であった。
特開平5−27118号公報 特開平5−100114号公報 特開平10−68816号公報 特開平10−90521号公報 特開2001−337222号公報
However, in practice, liquid crystalline polymers are difficult to mix with other amorphous polymers and phase-separate, and even when blended with polymers having different refractive indexes, they become cloudy. It was extremely difficult to form a retardation film as a single layer film.
JP-A-5-27118 JP-A-5-100114 JP-A-10-68816 JP-A-10-90521 JP 2001-337222 A

本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、精密な裁断及び貼合技術が要求されることなく、簡便な工程により低コストで製造することができ、しかも可視光全域の入射光に対してその機能が充分に発揮される広帯域位相差フィルム等に利用することができる単層の光学液晶フィルム、並びにその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can be manufactured at a low cost by a simple process without requiring a precise cutting and bonding technique, and can be applied to the entire visible light region. It is an object of the present invention to provide a single-layer optical liquid crystal film that can be used for a broadband retardation film and the like that sufficiently exhibit its function with respect to incident light, and a method for producing the same.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、非晶性高分子としてスチレン系ランダム共重合体を用いることにより、液晶性高分子と非晶性高分子との相溶状態が維持された光学液晶フィルムを得ることができるようになり、それによって上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have used a styrene random copolymer as the amorphous polymer, so that the compatibility between the liquid crystalline polymer and the amorphous polymer can be achieved. It became possible to obtain an optical liquid crystal film in which the state was maintained, and found that the above object was achieved, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の光学液晶フィルムは、液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となる液晶性高分子と、前記非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とからなる光学液晶フィルムであって、少なくとも前記液晶性高分子が所定方向に配向しており、かつ、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されていることを特徴とするものである。   That is, the optical liquid crystal film of the present invention comprises a liquid crystalline polymer having a nematic phase in a liquid crystal state and in a glass state at a temperature below the glass transition point, and a styrene random copolymer as the amorphous polymer. An optical liquid crystal film comprising a combination, wherein at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and a compatible state between the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is maintained. It is characterized by being.

また、本発明の光学液晶フィルムの製造方法は、
液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となる液晶性高分子と、前記液晶性高分子と相溶する非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とを含有する溶液を、基板上に塗布する工程と、
前記液晶性高分子が液晶状態を呈する温度で、少なくとも前記液晶性高分子を所定方向に配向させる工程と、
前記所定方向に配向せしめた前記液晶性高分子を、配向状態及び前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されるように冷却してガラス状態とし、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体とからなる光学液晶フィルムを得る工程と、
を含むことを特徴とする方法である。
Moreover, the method for producing the optical liquid crystal film of the present invention includes:
A liquid crystalline polymer having a nematic phase in the liquid crystal state and in a glass state at a temperature below the glass transition point, and a styrene random copolymer as an amorphous polymer compatible with the liquid crystalline polymer, A step of applying a solution containing
Aligning at least the liquid crystalline polymer in a predetermined direction at a temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal state;
The liquid crystalline polymer aligned in the predetermined direction is cooled to a glass state so that the alignment state and a compatible state with the styrene random copolymer are maintained, and the liquid crystalline polymer and the styrene A step of obtaining an optical liquid crystal film comprising a system random copolymer;
It is the method characterized by including.

上記本発明の光学液晶フィルムの製造方法においては、前記所定方向に配向せしめた前記液晶性高分子を、配向状態及び前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されるように200〜9000℃/minの降温速度で冷却してガラス状態とすることが好ましい。   In the method for producing an optical liquid crystal film of the present invention, the liquid crystalline polymer aligned in the predetermined direction is 200 to 200 so that the alignment state and the compatible state with the styrene random copolymer are maintained. It is preferable to cool to a glass state at a temperature decrease rate of 9000 ° C./min.

また、本発明の光学液晶フィルム及びその製造方法においては、前記液晶性高分子が主鎖型ポリエステル系液晶性高分子であることが好ましい。   In the optical liquid crystal film and the method for producing the same of the present invention, the liquid crystalline polymer is preferably a main chain polyester liquid crystalline polymer.

さらに、前記液晶性高分子が正の固有複屈折値、前記スチレン系ランダム共重合体が負の固有複屈折値をそれぞれ有するものであることが好ましく、それにより前記光学液晶フィルムとして低分散フィルムを好適に得ることが可能となる。   Further, it is preferable that the liquid crystalline polymer has a positive intrinsic birefringence value and the styrene random copolymer has a negative intrinsic birefringence value, whereby a low dispersion film is formed as the optical liquid crystal film. It can be suitably obtained.

なお、ここでいう低分散フィルムとは、波長500〜800nmの範囲における複屈折値(Δn)が0.15以下である光学液晶フィルムをいい、より好ましくは波長500〜800nmの範囲における複屈折値(Δn)の分散(|Δn500−Δn800|)が0.03以下(特に好ましくは0.01以下)である光学液晶フィルムをいう。 The low dispersion film here refers to an optical liquid crystal film having a birefringence value (Δn) of 0.15 or less in a wavelength range of 500 to 800 nm, more preferably a birefringence value in a wavelength range of 500 to 800 nm. An optical liquid crystal film having a dispersion (| Δn 500 −Δn 800 |) of (Δn) of 0.03 or less (particularly preferably 0.01 or less).

本発明によれば、精密な裁断及び貼合技術が要求されることなく、簡便な工程により低コストで製造することができ、しかも可視光全域の入射光に対してその機能が充分に発揮される広帯域位相差フィルム等に利用することができる単層の光学液晶フィルム、並びにその製造方法を提供することが可能となる。   According to the present invention, precise cutting and pasting techniques are not required, and it can be produced at a low cost by a simple process, and its function is sufficiently exerted with respect to incident light in the entire visible light range. It is possible to provide a single-layer optical liquid crystal film that can be used for a wide-band retardation film and the like, and a method for producing the same.

以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments thereof.

先ず、本発明の光学液晶フィルムについて説明する。すなわち、本発明の光学液晶フィルムは、液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となる液晶性高分子と、前記非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とからなる光学液晶フィルムであって、少なくとも前記液晶性高分子が所定方向に配向しており、かつ、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されていることを特徴とするものである。   First, the optical liquid crystal film of the present invention will be described. That is, the optical liquid crystal film of the present invention comprises a liquid crystalline polymer having a nematic phase in a liquid crystal state and in a glass state at a temperature below the glass transition point, and a styrene random copolymer as the amorphous polymer. An optical liquid crystal film comprising a combination, wherein at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and a compatible state between the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is maintained. It is characterized by being.

本発明において用いられる液晶性高分子は、液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となるものであればよく、特に制限されないが、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミド等の主鎖型液晶性高分子、あるいはポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサン等の側鎖型液晶性高分子を例示することができる。中でも合成の容易さ、透明性、配向性、ガラス転移点等の観点から、主鎖型ポリエステル系液晶性高分子が好ましい。   The liquid crystalline polymer used in the present invention is not particularly limited as long as it has a nematic phase in a liquid crystal state and becomes a glass state at a temperature below the glass transition point. For example, polyester, polyamide, polycarbonate, Examples include main chain type liquid crystalline polymers such as polyesterimide, and side chain type liquid crystalline polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, and polysiloxane. Among these, from the viewpoints of ease of synthesis, transparency, orientation, glass transition point, and the like, a main chain type polyester liquid crystalline polymer is preferable.

このような主鎖型ポリエステル系液晶性高分子の構成単位としては、特に限定されないが、好適な例としては、(a)ジカルボン酸類より誘導される単位(以下、ジカルボン酸単位とよぶ)、(b)ジオール類より誘導される単位(以下ジオール単位とよぶ)、(c)一つの単位中にカルボキシル基と水酸基を同時にもつオキシカルボン酸類より誘導される単位(以下オキシカルボン酸単位とよぶ)等が挙げられる。このようなポリエステルの構造としては、(a)+(b)型、(a)+(b)+(c)型、(c)単独型がある。   The structural unit of such a main-chain polyester-based liquid crystalline polymer is not particularly limited, but preferred examples include (a) units derived from dicarboxylic acids (hereinafter referred to as dicarboxylic acid units), ( b) units derived from diols (hereinafter referred to as diol units), (c) units derived from oxycarboxylic acids having a carboxyl group and a hydroxyl group simultaneously in one unit (hereinafter referred to as oxycarboxylic acid units), etc. Is mentioned. Such polyester structures include (a) + (b) type, (a) + (b) + (c) type, and (c) single type.

(a)のジカルボン酸単位としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Examples of the dicarboxylic acid unit (a) include the following.

(Xは、水素、ハロゲン(塩素、臭素)、炭素数1〜4のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プリポキシ基、ブトキシ基等)又はフェニル基を示し、kは0〜2の整数である。以下同様)、 (X is hydrogen, halogen (chlorine, bromine), C1-C4 alkyl group (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, t-butyl group, etc.), alkoxy group (methoxy group, Ethoxy group, prepoxy group, butoxy group and the like) or phenyl group, k is an integer of 0 to 2, and so on.

(*印は光学活性炭素を示す。以下同様)
また、(b)のジオール単位としては、例えば、以下のものが挙げられる。
(* Indicates optically active carbon. The same applies hereinafter)
Moreover, as a diol unit of (b), the following are mentioned, for example.

さらに、(c)のオキシカルボン酸単位としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Furthermore, examples of the oxycarboxylic acid unit (c) include the following.

また、本発明において用いる液晶性高分子は、液晶状態においてはネマチック相を有すると共に、ガラス転移点以下の温度ではガラス状態となるものである。したがって、このような液晶性高分子の配向構造を固定化する場合、一旦液晶温度においてポリマー分子を配向させ、次いで固定化のための冷却を行うが、結晶相を有する液晶性高分子の場合は一度得られた配向状態が破壊してしまう恐れがある。そのため、本発明において用いる液晶性高分子は、結晶化を抑制する構成単位を更に含んでいることが好ましく、主鎖型ポリエステル系液晶性高分子の場合はオルソ置換芳香族単位を更に含んでいることが好ましい。ここでいうオルソ置換芳香族単位とは、主鎖をなす結合を互いにオルソ位とする構造単位を意味する。このようなオルソ置換芳香族単位としては、具体的には次に示すようなカテコール単位、サリチル酸単位、フタル酸単位及びこれらの基のベンゼン環に置換基を有するもの等が挙げられ、例えば、   The liquid crystalline polymer used in the present invention has a nematic phase in the liquid crystal state and is in a glass state at a temperature below the glass transition point. Therefore, when such an alignment structure of a liquid crystalline polymer is fixed, the polymer molecules are once aligned at a liquid crystal temperature and then cooled for fixing. In the case of a liquid crystalline polymer having a crystal phase, There is a possibility that the alignment state once obtained is destroyed. Therefore, it is preferable that the liquid crystalline polymer used in the present invention further includes a structural unit that suppresses crystallization, and in the case of a main-chain type polyester liquid crystalline polymer, further includes an ortho-substituted aromatic unit. It is preferable. The ortho-substituted aromatic unit here means a structural unit in which the bonds forming the main chain are ortho to each other. Specific examples of such ortho-substituted aromatic units include catechol units, salicylic acid units, phthalic acid units, and those having a substituent on the benzene ring of these groups, such as the following:

等が好ましいものとして挙げられ、これらの中でも特に好ましいものとして以下のものが例示される。 And the like are preferable, and among these, the following are particularly preferable.

さらに、本発明において用いる液晶性高分子は、上記のオルソ置換芳香族単位に代えて、以下に示すようなかさ高い置換基を有する芳香族単位、あるいはフッ素又は含フッ素置換基を有する芳香族単位を構成成分として含んでいてもよい。このような芳香族単位を含むことによって、得られる液晶性高分子がホメオトロピック配向性となる傾向にある。このようなかさ高い置換基を有する芳香族単位芳香族単位としては、例えば、以下のものが挙げられる。   Furthermore, the liquid crystalline polymer used in the present invention may be an aromatic unit having a bulky substituent as shown below, or an aromatic unit having a fluorine or fluorine-containing substituent, instead of the above ortho-substituted aromatic unit. It may be included as a constituent component. By including such an aromatic unit, the obtained liquid crystalline polymer tends to be homeotropic. Examples of the aromatic unit having such a bulky substituent include the following.

(Rは炭素数3〜12のアルキル基、iPrはイソプロピル、tBuは第3級ブチルを示す。)
また、フッ素又は含フッ素置換基を有する芳香族単位としては、例えば、以下のものが挙げられる。
(R represents an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, iPr represents isopropyl, and tBu represents tertiary butyl.)
Moreover, as an aromatic unit which has a fluorine or a fluorine-containing substituent, the following are mentioned, for example.

以上説明した本発明に好適な主鎖型ポリエステル系液晶性高分子の代表的なものとして、以下のような液晶性高分子を具体的に例示することができる。   The following liquid crystal polymers can be specifically exemplified as representative examples of the main-chain polyester liquid crystal polymer suitable for the present invention described above.

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k=l+m、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75である) (Wherein, k, l and m are simply composition ratios (moles), k = 1 + m, 1 / m = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k=l+m、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75である) (Wherein, k, l and m are simply composition ratios (moles), k = 1 + m, 1 / m = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k=l+m、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75である) (Wherein, k, l and m are simply composition ratios (moles), k = 1 + m, 1 / m = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、m、nは単に組成割合(モル)を示すものであり、k=l+m+n、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75、l/n=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/
75である)
(Wherein, k, l, m, n are simply composition ratios (moles), k = 1 + m + n, 1 / m = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75, l / n = 80 / 20-20 / 80, preferably 75 / 25-25 /
75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、m、nは単に組成割合(モル)を示すものであり、k+l=m+n、k/l=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75、m/n=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/
75である)
(Wherein, k, l, m, and n are simply composition ratios (moles), k + 1 = m + n, k / 1 = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75, m / n = 80 / 20-20 / 80, preferably 75 / 25-25 /
75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k=l+m、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75である) (Wherein, k, l and m are simply composition ratios (moles), k = 1 + m, 1 / m = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k/l=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75であり、l/m=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75である) (Wherein, k, l and m simply represent the composition ratio (mole), k / l = 80/20 to 20/80, preferably 75/25 to 25 / 75, l / m = 80/20 to 20/80, preferably 75/25 to 25/75)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、m、nは単に組成割合(モル)を示すものであり、k+l=m+n、k/l=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75、m/n=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/
75であり、pは2〜12である)
(Wherein, k, l, m, and n are simply composition ratios (moles), k + 1 = m + n, k / 1 = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75, m / n = 80 / 20-20 / 80, preferably 75 / 25-25 /
75 and p is 2-12)

の構造単位から構成されるポリマー(式中、k、l、mは単に組成割合(モル)を示すものであり、k+l=m、k/l=80/20〜20/80、好ましくは75/25〜25/75であり、pは2〜12である)。 (Wherein, k, l and m are simply composition ratios (moles), k + 1 = m, k / l = 80/20 to 20/80, preferably 75 / 25-25 / 75, p is 2-12).

このような本発明において用いられる液晶性高分子の分子量は、特に制限されないが、各種溶媒中、例えばフェノール/テトラクロロエタン(60/40(重量比))混合溶媒中、30℃で測定した対数粘度が0.05〜3.0程度が好ましく、0.07〜2.0程度がより好ましい。前記対数粘度が0.05より小さい場合、得られた液晶性高分子の強度が弱くなる傾向にあり、他方、3.0より大きい場合、液晶形成時の粘性が高すぎて、配向性の低下や配向に要する時間の増加といった問題点が生じる傾向にある。   The molecular weight of the liquid crystalline polymer used in the present invention is not particularly limited, but the logarithmic viscosity measured at 30 ° C. in various solvents, for example, a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (60/40 (weight ratio)). Is preferably about 0.05 to 3.0, and more preferably about 0.07 to 2.0. When the logarithmic viscosity is less than 0.05, the strength of the obtained liquid crystalline polymer tends to be weak. There is a tendency that problems such as an increase in time required for orientation occur.

また、本発明において用いられる液晶性高分子のガラス転移点も特に制限されないが、配向を固定化した後の配向の安定性に影響を及ぼすことから、一般的にはガラス転移点は0℃以上であることが好ましく、20℃以上であることがより好ましい。   In addition, the glass transition point of the liquid crystalline polymer used in the present invention is not particularly limited, but it generally affects the stability of the orientation after fixing the orientation, so that the glass transition point is generally 0 ° C. or higher. It is preferable that it is 20 degreeC or more.

また、本発明において用いられる液晶性高分子の合成法も特に制限されるものではなく、当該分野で公知の重合法、例えば溶融重合法あるいは対応するジカルボン酸の酸クロライドを用いる酸クロライド法で合成される。溶融重合法で合成する場合、例えば対応するジカルボン酸と対応するジオールのアセチル化物を、高温、高真空下で重合させることによって製造でき、分子量は重合時間のコントロールあるいは仕込組成のコントロールにより、目的の液晶性高分子を得ることができる。また、重合反応を促進させるためには、従来から公知の酢酸ナトリウム等の金属塩を使用することもできる。さらに、溶液重合法を用いる場合は、所定量のジカルボン酸ジクロライドとジオールとを溶媒に溶解し、ピリジン、N−メチルイミダゾール等の酸受容体の存在下に加熱することにより、目的の液晶性高分子を得ることができる。   In addition, the method for synthesizing the liquid crystalline polymer used in the present invention is not particularly limited, and it is synthesized by a polymerization method known in the art, for example, a melt polymerization method or an acid chloride method using a corresponding acid chloride of a dicarboxylic acid. Is done. When synthesized by the melt polymerization method, for example, the acetylated product of the corresponding dicarboxylic acid and the corresponding diol can be produced by polymerization under high temperature and high vacuum, and the molecular weight can be controlled by controlling the polymerization time or the charged composition. A liquid crystalline polymer can be obtained. In order to accelerate the polymerization reaction, a conventionally known metal salt such as sodium acetate can also be used. Furthermore, when using the solution polymerization method, a predetermined amount of dicarboxylic acid dichloride and diol are dissolved in a solvent, and heated in the presence of an acid acceptor such as pyridine or N-methylimidazole, thereby increasing the target liquid crystallinity. A molecule can be obtained.

なお、本発明においては、前記液晶性高分子が正の固有複屈折値を有していることが好ましく、この点においても一般的に正の固有複屈折値を有している前述の主鎖型ポリエステル系液晶性高分子は好ましい。   In the present invention, the liquid crystalline polymer preferably has a positive intrinsic birefringence value, and also in this respect, the above-mentioned main chain generally having a positive intrinsic birefringence value is preferable. Type polyester-based liquid crystalline polymer is preferred.

本発明の光学液晶フィルムは、前記液晶性高分子と、非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とをブレンドしてなるものである。本発明において用いられるスチレン系ランダム共重合体は、後で詳細に説明するように、前記液晶性高分子と相溶し、ガラス状態となってもそれらの相溶状態が維持されるものである。一般的に液晶性高分子は他の非晶性高分子と互いに混ざりにくく、ガラス状態においては相分離してしまうというのが当業者の通常の認識であり、本発明において用いられるスチレン系ランダム共重合体のようにガラス状態となっても液晶性高分子との相溶状態が維持されるものがあるということは、本発明者らによって初めて見出された驚くべき事実である。   The optical liquid crystal film of the present invention is obtained by blending the liquid crystalline polymer and a styrene random copolymer as an amorphous polymer. As will be described in detail later, the styrene random copolymer used in the present invention is compatible with the liquid crystalline polymer and maintains the compatible state even in a glass state. . In general, liquid crystal polymers are difficult to mix with other amorphous polymers, and phase separation in the glass state is a common recognition of those skilled in the art, and the styrenic random copolymer used in the present invention. It is a surprising fact discovered for the first time by the present inventors that some polymers maintain a compatible state with a liquid crystalline polymer even in a glass state.

このような本発明にかかるスチレン系ランダム共重合体としては、スチレンモノマーと、アクリロニトリル、無水マレイン酸、メタクリル酸メチル、ブタジエン、アクリル酸、エチレン、プロピレンからなる群から選択される少なくとも一つのモノマーとのランダム共重合体であり、中でも液晶性高分子との相溶性と共に透明性にも優れているという観点から、スチレンモノマーとアクリロニトリルモノマーとのランダム共重合体が特に好ましい。また、本発明においては、前記スチレン系ランダム共重合体が負の固有複屈折値を有していることが好ましく、この点においても一般的に負の固有複屈折値を有しているスチレンモノマーとアクリロニトリルモノマーとのランダム共重合体が好ましい。   Such a styrenic random copolymer according to the present invention includes a styrene monomer and at least one monomer selected from the group consisting of acrylonitrile, maleic anhydride, methyl methacrylate, butadiene, acrylic acid, ethylene, and propylene. In particular, a random copolymer of a styrene monomer and an acrylonitrile monomer is particularly preferable from the viewpoint of compatibility with a liquid crystalline polymer and excellent transparency. In the present invention, the styrenic random copolymer preferably has a negative intrinsic birefringence value, and in this respect also a styrene monomer generally having a negative intrinsic birefringence value Random copolymers of acrylonitrile monomers are preferred.

また、本発明にかかるスチレン系ランダム共重合体におけるスチレンモノマーの含量は、前記液晶性高分子との相溶性が担保されるものであればよく、特に制限されないが、スチレン−アクリロニトリル共重合体の場合は、スチレン含量が80〜98重量%(アクリロニトリル含量が2〜20重量%)であることが好ましく、スチレン含量が90〜97重量%(アクリロニトリル含量が3〜10重量%)であることが特に好ましい。スチレンの含量が前記下限未満の場合は、前記液晶性高分子との相溶性が十分に得られなくなる傾向にあり、他方、前記上限を超える場合も、前記液晶性高分子との相溶性が十分に得られなくなる傾向にある。   Further, the content of the styrene monomer in the styrene random copolymer according to the present invention is not particularly limited as long as the compatibility with the liquid crystalline polymer is ensured, but the content of the styrene-acrylonitrile copolymer is not particularly limited. In this case, the styrene content is preferably 80 to 98% by weight (acrylonitrile content is 2 to 20% by weight), and the styrene content is particularly preferably 90 to 97% by weight (acrylonitrile content is 3 to 10% by weight). preferable. When the styrene content is less than the lower limit, the compatibility with the liquid crystalline polymer tends to be insufficient, and when the content exceeds the upper limit, the compatibility with the liquid crystalline polymer is sufficient. It tends to be impossible to obtain.

さらに、光学液晶フィルムにおける前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体とのブレンド比(重量基準)も、両高分子の相溶性が担保されるものであればよく、特に制限されないが、後者がスチレン−アクリロニトリル共重合体の場合は、液晶性高分子(以下、場合により「LCP」という)とスチレン−アクリロニトリル共重合体(以下、場合により「SAN」という)とのブレンド比(重量基準)が、LCP/SAN=9/1〜1/9であることが好ましく、LCP/SAN=6/4〜4/6であることがより好ましい。LCPの含量が前記下限未満の場合は、相溶性が低下する傾向にあり、他方、前記上限を超える場合も、相溶性が低下する傾向にある。   Furthermore, the blend ratio (by weight) of the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer in the optical liquid crystal film is not particularly limited as long as the compatibility of both polymers is ensured. When the latter is a styrene-acrylonitrile copolymer, a blend ratio (weight basis) of a liquid crystalline polymer (hereinafter sometimes referred to as “LCP”) and a styrene-acrylonitrile copolymer (hereinafter sometimes referred to as “SAN”). ) Is preferably LCP / SAN = 9/1 to 1/9, and more preferably LCP / SAN = 6/4 to 4/6. When the content of LCP is less than the lower limit, the compatibility tends to decrease, and when the content exceeds the upper limit, the compatibility tends to decrease.

本発明の光学液晶フィルムは、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体とからものであり、少なくとも前記液晶性高分子が所定方向に配向していると共に、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態がガラス状態となっても維持されている。   The optical liquid crystal film of the present invention is composed of the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer, and at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and the liquid crystalline polymer and the Even if the compatible state with the styrene random copolymer is in the glass state, it is maintained.

ここで、前記液晶性高分子を所定方向に配向させる方法は特に制限されず、後述する種々の方法によって適宜所定方向に配向させることが可能である。また。前記液晶性高分子が配向する方向性としては、液晶性高分子の配向方向(ポリマー分子の長軸方向)が基板面に対して略平行であるホモジニアス配向でも、液晶性高分子の配向方向が基板面に対して略垂直であるホメオトロピック配向であってもよいが、位相差フィルム等に利用することができる光学液晶フィルムを得るという観点からはホモジニアス配向が好ましい。   Here, the method for aligning the liquid crystalline polymer in a predetermined direction is not particularly limited, and can be appropriately aligned in a predetermined direction by various methods described later. Also. The orientation of the liquid crystalline polymer is such that the alignment direction of the liquid crystalline polymer (major axis direction of the polymer molecule) is substantially parallel to the substrate surface. Although homeotropic alignment that is substantially perpendicular to the substrate surface may be used, homogeneous alignment is preferable from the viewpoint of obtaining an optical liquid crystal film that can be used for a retardation film or the like.

また、本発明の光学液晶フィルムにおいて液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体とが相溶状態を維持しているか否かは、示差走査熱量分析(DSC)、光学顕微鏡観察、光散乱測定等によって確認することが可能である。すなわち、両高分子の相溶状態が維持されていれば、示差走査熱量分析において両高分子のガラス転移温度(Tg)がそれぞれ観察され、光学顕微鏡観察において相分離構造が観察され、光散乱測定において光散乱が観測されないはずである。なお、ここでいう「相溶状態」とは、液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体とが分子レベルで均一に混和している状態のみではなく、両高分子あるいは分散質となった方の高分子が可視光の1波長の長さより小さい0.3μm以下程度の微細なサイズとなった状態も含み、倍率が250倍程度の偏光顕微鏡観察において両高分子の相分離構造による可視光の透過性に対する影響が実質的に確認されなくなった状態も含めて本発明においては「相溶状態」という。   Whether or not the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer maintain a compatible state in the optical liquid crystal film of the present invention is determined by differential scanning calorimetry (DSC), optical microscope observation, light scattering measurement, and the like. Can be confirmed. That is, if the compatible state of both polymers is maintained, the glass transition temperature (Tg) of both polymers is observed in differential scanning calorimetry, the phase separation structure is observed in optical microscope observation, and light scattering measurement. No light scattering should be observed at. The term “compatible state” as used herein refers not only to a state in which the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer are uniformly mixed at the molecular level, but also to both polymers or dispersoids. Including a state in which the polymer has a fine size of about 0.3 μm or less, which is smaller than the length of one wavelength of visible light, and in the observation with a polarizing microscope at a magnification of about 250 times, In the present invention, it is referred to as “compatible state” including a state in which the influence on permeability is substantially not confirmed.

本発明の光学液晶フィルムの膜厚は、特に制限されないが、1〜100μm程度の範囲が好ましい。膜厚が1μmより小さいと、光学液晶フィルムによる所望の光学効果が十分に得られなくなる傾向にあり、他方、膜厚が100μmを超えると、後述する配向処理による配向効果が十分に得られなくなる傾向にある。   The film thickness of the optical liquid crystal film of the present invention is not particularly limited, but is preferably in the range of about 1 to 100 μm. When the film thickness is smaller than 1 μm, the desired optical effect due to the optical liquid crystal film tends not to be sufficiently obtained. On the other hand, when the film thickness exceeds 100 μm, the alignment effect by the alignment treatment described later tends to be insufficient. It is in.

以上説明した本発明の光学液晶フィルムは、上述の通り液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体とがガラス状態となっても相溶状態を維持しているため基本的に均一でかつ透明であり、このような光学液晶フィルムにおいて正の固有複屈折値を有する液晶性高分子と負の固有複屈折値を有するスチレン系ランダム共重合体とを組み合わせて用いると、両高分子の複屈折波長分散が足し合わされる傾向にある。そのため、本発明の光学液晶フィルムによれば、複屈折波長分散を小さくした低分散フィルムや、長波長側で複屈折の絶対値が大きくなるような光学フィルムといった、単一の液晶性高分子では実現が困難であった波長分散特性を有する光学液晶フィルムを得ることが可能となる。したがって、本発明の光学液晶フィルムは、可視光全域の入射光に対してその機能が充分に発揮される広帯域位相差フィルム等に利用することが可能な非常に有用な光学材料である。さらに、本発明の光学液晶フィルムは、このような波長分散特性を単一の液晶性高分子で実現する単層の光学液晶フィルムであるため、従来の積層タイプの光学液晶フィルムで要求された精密な裁断や貼合技術を要することなく、簡便な工程により低コストで製造することが可能となる。   As described above, the optical liquid crystal film of the present invention described above is basically uniform and transparent because the liquid crystalline polymer and the styrenic random copolymer maintain a compatible state even in a glass state. Yes, in such an optical liquid crystal film, when a liquid crystalline polymer having a positive intrinsic birefringence value and a styrene random copolymer having a negative intrinsic birefringence value are used in combination, the birefringence wavelength of both polymers There is a tendency to add dispersion. Therefore, according to the optical liquid crystal film of the present invention, a single liquid crystalline polymer such as a low-dispersion film with reduced birefringence wavelength dispersion or an optical film in which the absolute value of birefringence increases on the long wavelength side is It becomes possible to obtain an optical liquid crystal film having a wavelength dispersion characteristic that has been difficult to realize. Therefore, the optical liquid crystal film of the present invention is a very useful optical material that can be used for a broadband phase difference film or the like that sufficiently functions for incident light in the entire visible light range. Furthermore, since the optical liquid crystal film of the present invention is a single layer optical liquid crystal film that realizes such wavelength dispersion characteristics with a single liquid crystalline polymer, the precision required for conventional laminated type optical liquid crystal films. It is possible to manufacture at a low cost by a simple process without requiring an appropriate cutting and bonding technique.

次に、本発明の光学液晶フィルムの製造方法について説明する。すなわち、本発明の光学液晶フィルムの製造方法においては、先ず、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体とを含有する溶液を準備する。   Next, the manufacturing method of the optical liquid crystal film of the present invention will be described. That is, in the method for producing an optical liquid crystal film of the present invention, first, a solution containing the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is prepared.

ここで用いられる溶媒は、前記液晶性高分子及び前記スチレン系ランダム共重合体を溶解できるものであればよく、特に制限されないが、クロロホルム、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、これらとフェノール類との混合溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、スルホラン、シクロヘキサン等の極性溶媒を用いることができる。溶液の濃度は、液晶性高分子及びスチレン系ランダム共重合体を含めた固形分濃度として、通常は0.1〜50重量%の範囲が好ましく、5〜20重量%の範囲がより好ましい。   The solvent used here is not particularly limited as long as it can dissolve the liquid crystalline polymer and the styrenic random copolymer. Polar solvents such as fluorinated hydrocarbons, mixed solvents of these with phenols, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, sulfolane, cyclohexane and the like can be used. The concentration of the solution is usually preferably in the range of 0.1 to 50% by weight and more preferably in the range of 5 to 20% by weight as the solid content concentration including the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer.

次に、本発明の光学液晶フィルムの製造方法においては、前記溶液を基板上に塗布した後、前記液晶性高分子が液晶状態を呈する温度で少なくとも前記液晶性高分子を所定方向に配向させる。なお、前記溶液を基板上に塗布する工程と前記液晶性高分子を配向させる工程とを同一工程中で実施してもよく、あるいは、前記溶液を基板上に塗布し乾燥せしめてフィルムを得た後、再度加熱して前記液晶性高分子を配向させるようにしてもよい。   Next, in the method for producing an optical liquid crystal film of the present invention, after the solution is applied on a substrate, at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction at a temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal state. The step of applying the solution onto the substrate and the step of aligning the liquid crystalline polymer may be performed in the same step, or the solution is applied onto the substrate and dried to obtain a film. Thereafter, the liquid crystalline polymer may be aligned by heating again.

ここで、前記溶液を基板上に塗布する方法は特に制限されず、例えば、スピンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スロットコート法、浸漬引き上げ法等を適宜採用することができる。   Here, the method for applying the solution onto the substrate is not particularly limited, and for example, a spin coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a curtain coating method, a slot coating method, a dip-up method, or the like may be appropriately employed. it can.

また、前記液晶性高分子を所定方向に配向させる方法も特に制限されず、ラビング基板のような配向規制力のある基板を用いて配向させる方法、磁場を印加して配向させる方法、光を照射して配向させる方法、延伸して配向させる方法等を採用することができる。例えば、ラビング基板を用いて配向させる場合、従来公知の種々のラビング基板を用いることが可能であり、優れた配向性と共に耐熱性、耐溶剤性及び剥離性にも優れたものとして、ポリイミド層を有するガラス基板、直接ラビングしたポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートのフィルム等が挙げられる。   Further, the method for aligning the liquid crystalline polymer in a predetermined direction is not particularly limited, and a method for aligning using a substrate having an alignment regulating force such as a rubbing substrate, a method for aligning by applying a magnetic field, and light irradiation. A method of aligning and stretching, a method of stretching and aligning, and the like can be employed. For example, when orienting using a rubbing substrate, various conventionally known rubbing substrates can be used, and the polyimide layer is formed with excellent heat resistance, solvent resistance and peelability as well as excellent orientation. Examples thereof include a glass substrate, a directly rubbed polyimide, a polyether ether ketone, a polyphenylene sulfide, and a polyethylene terephthalate film.

本発明の光学液晶フィルムの製造方法においては、いずれの配向方法を採用する場合であっても、前記液晶性高分子が液晶状態を呈する温度で前記液晶性高分子を所定方向に配向させる。この時の温度、すなわち前記液晶性高分子が液晶状態を呈する温度は、用いる液晶性高分子の特性によって相違するが、その液晶性高分子のガラス転移点以上でかつ等方相−液晶相転移温度以下の温度で熱処理することが好ましい。このような温度としては、一般的には100〜300℃程度の範囲が好ましく、150〜200℃の範囲がより好ましい。また、このような配向処理に要する時間は、特に制限されず、液晶性高分子の組成、分子量等によって異なり一概には言えないが、ラビング基板を用いる場合は10秒〜100分程度の範囲が好ましく、30秒〜60分程度の範囲がより好ましい。   In the method for producing an optical liquid crystal film of the present invention, the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction at a temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal state, regardless of which orientation method is employed. The temperature at this time, that is, the temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal state differs depending on the characteristics of the liquid crystalline polymer used, but is above the glass transition point of the liquid crystalline polymer and isotropic phase-liquid crystal phase transition. Heat treatment is preferably performed at a temperature lower than the temperature. Such a temperature is generally preferably in the range of about 100 to 300 ° C, more preferably in the range of 150 to 200 ° C. The time required for such alignment treatment is not particularly limited and varies depending on the composition of the liquid crystalline polymer, the molecular weight, etc., and cannot be generally stated. However, when a rubbing substrate is used, the range is about 10 seconds to 100 minutes. The range of about 30 seconds to 60 minutes is more preferable.

なお、上記の配向処理に先立って、必要に応じて乾燥処理を施して基板上に塗布された溶液から予め溶媒を除去してもよい。かかる乾燥処理の際の温度も特に制限されないが、(溶媒の沸点マイナス50℃)から(溶媒の沸点)の間の温度程度が好ましい。   Prior to the above alignment treatment, the solvent may be removed in advance from the solution applied on the substrate by performing a drying treatment as necessary. The temperature during the drying treatment is not particularly limited, but is preferably about the temperature between (the boiling point of the solvent minus 50 ° C.) and (the boiling point of the solvent).

次に、本発明の光学液晶フィルムの製造方法においては、前記の配向処理が施された前記液晶性高分子を、その配向状態と、液晶性高分子及びスチレン系ランダム共重合体の相溶状態が維持されるように冷却してガラス状態とする。すなわち、前記配向状態とされた液晶性高分子をそのガラス転移点以下の温度に冷却することによって、配向を損なわずに固定化することができる。そして、本発明にかかる液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体との相溶性が十分に高いことから、このようにガラス転移点以下の温度に冷却する際に、液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体との相溶状態もそのまま維持される。   Next, in the method for producing an optical liquid crystal film of the present invention, the alignment state of the liquid crystalline polymer subjected to the alignment treatment, and the compatibility state of the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer Is cooled to a glass state. That is, by cooling the liquid crystalline polymer in the alignment state to a temperature below its glass transition point, it can be fixed without impairing the alignment. Since the compatibility between the liquid crystalline polymer according to the present invention and the styrenic random copolymer is sufficiently high, when cooling to a temperature below the glass transition point in this way, the liquid crystalline polymer and the styrenic polymer are used. The compatible state with the random copolymer is also maintained as it is.

このようにガラス転移点以下の温度に冷却する際の冷却速度は、特に制限されないが、200〜9000℃/minの降温速度で冷却することが好ましい。この冷却速度が前記下限未満では相溶状態が維持されにくくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えて冷却させても却って製造工程が煩雑となる傾向にある。   Thus, although the cooling rate at the time of cooling to the temperature below a glass transition point is not restrict | limited, It is preferable to cool with the temperature decrease rate of 200-9000 degreeC / min. If the cooling rate is less than the lower limit, the compatible state tends to be difficult to maintain. On the other hand, the manufacturing process tends to be complicated even if the cooling rate exceeds the upper limit.

以上説明した本発明の方法によって、少なくとも液晶性高分子が所定方向に配向しており、かつ、液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されている本発明の光学液晶フィルムが、効率良くかつ確実に得られるようになる。   By the method of the present invention described above, at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and the compatibility state between the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is maintained. A liquid crystal film can be obtained efficiently and reliably.

以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

(液晶性高分子の合成)
テレフタル酸50mmol、2,6−ナフタレンジカルボン酸50mmol、メチルヒドロキノンジアセテート40mmol、カテコールジアセテート60mmol及びN−メチルイミダゾール60mgを用いて窒素雰囲気下、270℃で12時間重合反応を進行せしめた。次に、得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解した後、メタノールで再沈殿を行って精製し、全芳香族主鎖型の液晶性ポリエステル14.7gを得た。
(Synthesis of liquid crystalline polymer)
The polymerization reaction was allowed to proceed for 12 hours at 270 ° C. in a nitrogen atmosphere using 50 mmol of terephthalic acid, 50 mmol of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 40 mmol of methylhydroquinone diacetate, 60 mmol of catechol diacetate and 60 mg of N-methylimidazole. Next, the obtained reaction product was dissolved in tetrachloroethane, and then purified by reprecipitation with methanol to obtain 14.7 g of a liquid crystal polyester having a wholly aromatic main chain type.

この液晶性ポリエステルの対数粘度は0.17、液晶相としてネマチック相をもち、等方相−液晶相転移温度は250℃以上、ガラス転移点は115℃であった。また、液晶性ポリエステルは正の固有複屈折値を有していた。   This liquid crystalline polyester had a logarithmic viscosity of 0.17, a nematic phase as a liquid crystal phase, an isotropic phase-liquid crystal phase transition temperature of 250 ° C. or higher, and a glass transition point of 115 ° C. The liquid crystalline polyester had a positive intrinsic birefringence value.

(スチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN4、SAN5、SAN6、SAN7)の合成)
先ず、窒素雰囲気中において、スチレンモノマー(St)とアクリロニトリルモノマー(AN)とを以下に示す組成:
(St) (AN)
SAN4 98.6 1.4
SAN5 98.3 1.7
SAN6 98.0 2.0
SAN7 97.6 2.8
でそれぞれ混合し、開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(A13N)を0.1phr混合した。なお、仕込みの組成が最終的に得られる共重合体の組成と異なるのは、スチレンモノマーとアクリロニトリルモノマーとの反応性が異なるためである。
(Synthesis of styrene-acrylonitrile copolymer (SAN4, SAN5, SAN6, SAN7))
First, in a nitrogen atmosphere, styrene monomer (St) and acrylonitrile monomer (AN) have the following composition:
(St) (AN)
SAN4 98.6 1.4
SAN5 98.3 1.7
SAN6 98.0 2.0
SAN7 97.6 2.8
And azobisisobutyronitrile (A13N) as an initiator was mixed by 0.1 phr. The reason why the charged composition is different from the composition of the copolymer finally obtained is that the reactivity of the styrene monomer and the acrylonitrile monomer is different.

次に、得られた各混合液を恒温槽を用いて60℃で2時間維持して重合反応せしめた後、メタノールで反応を停止させ、残存モノマー及びメタノールを乾燥させることにより除去したものをスチレン−アクリロニトリル共重合体(SAN4、SAN5、SAN6、SAN7)としてそれぞれ用いた。   Next, after maintaining the obtained mixed liquid at 60 ° C. for 2 hours using a thermostatic bath for a polymerization reaction, the reaction was stopped with methanol, and the remaining monomer and methanol were removed by drying to remove styrene. -Used as an acrylonitrile copolymer (SAN4, SAN5, SAN6, SAN7), respectively.

得られたスチレン−アクリロニトリル共重合体の分子量はゲル浸透クロマトグラフ(GPC)を用いて評価し、核磁気共鳴法(H−NMR)を用いてランダムネスを評価した。また、元素分析により分子内のアクリロニトリル含量を確認したところ、各スチレン−アクリロニトリル共重合体におけるアクリロニトリル含量(重量基準)がSANの後の数字と一致していることが確認された。さらに、スチレン−アクリロニトリル共重合体は負の固有複屈折値を有していた。 The molecular weight of the obtained styrene-acrylonitrile copolymer was evaluated using a gel permeation chromatograph (GPC), and the randomness was evaluated using a nuclear magnetic resonance method ( 1 H-NMR). Further, when the acrylonitrile content in the molecule was confirmed by elemental analysis, it was confirmed that the acrylonitrile content (weight basis) in each styrene-acrylonitrile copolymer was consistent with the number after SAN. Furthermore, the styrene-acrylonitrile copolymer had a negative intrinsic birefringence value.

(実施例1〜7及び比較例1〜5)
上記で合成した液晶性ポリエステル(LCP)と、以下に示す非晶性高分子と、共通溶媒としてのN‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)とを用いて、以下のようにして光学液晶フィルムを得た。
SAN4、SAN5、SAN6、SAN7:上記で合成したもの
SAN50:アクリロニトリル含量が50wt%のスチレン−アクリロニトリル共重合体
SAN74:アクリロニトリル含量が74wt%のスチレン−アクリロニトリル共重合体
ポリスチレン(PS):旭化成(株)製、商品名:スタイロン
ポリカーボネート(PC):三菱エンプラ(株)製、商品名:ユーピロン
スチレン−無水マレイン酸共重合体(無水マレイン酸含量:8wt%、SMA8):ノヴァケミカル(株)製、商品名:ダイラー7232。
(Examples 1-7 and Comparative Examples 1-5)
Using the liquid crystalline polyester (LCP) synthesized above, the amorphous polymer shown below, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a common solvent, an optical liquid crystal film is formed as follows. Obtained.
SAN4, SAN5, SAN6, SAN7: synthesized above SAN50: styrene-acrylonitrile copolymer having an acrylonitrile content of 50 wt% SAN74: styrene-acrylonitrile copolymer polystyrene having an acrylonitrile content of 74 wt% (PS): Asahi Kasei Corporation Product name: Stylon polycarbonate (PC): Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd. Product name: Iupilon styrene-maleic anhydride copolymer (maleic anhydride content: 8 wt%, SMA8): Nova Chemical Co., Ltd., product Name: Dialer 7232.

すなわち、先ず、液晶性ポリエステルと非晶性高分子とN‐メチル‐2‐ピロリドンとを以下の混合割合(重量基準)となるように混合し、NMP溶液を調製した。   That is, first, a liquid crystalline polyester, an amorphous polymer, and N-methyl-2-pyrrolidone were mixed at the following mixing ratio (weight basis) to prepare an NMP solution.

LCP / 非晶性高分子 / NMP
実施例1 5 /(SAN4)5 / 90
実施例2 5 /(SAN5)5 / 90
実施例3 7 /(SAN5)3 / 90
実施例4 9 /(SAN5)1 / 90
実施例5 5 /(SAN6)5 / 90
実施例6 7 /(SAN6)3 / 90
実施例7 5 /(SAN7)5 / 90
比較例1 5 /(PS) 5 / 90
比較例2 5 /(SMA8)5 / 90
比較例3 5 /(PC) 5 / 90
比較例4 5 /(SAN50)5 / 90
比較例5 5 /(SAN74)5 / 90。
LCP / Amorphous polymer / NMP
Example 1 5 / (SAN4) 5/90
Example 2 5 / (SAN5) 5/90
Example 3 7 / (SAN5) 3/90
Example 4 9 / (SAN5) 1/90
Example 5 5 / (SAN6) 5/90
Example 6 7 / (SAN6) 3/90
Example 7 5 / (SAN7) 5/90
Comparative Example 1 5 / (PS) 5/90
Comparative Example 2 5 / (SMA8) 5/90
Comparative Example 3 5 / (PC) 5/90
Comparative Example 4 5 / (SAN50) 5/90
Comparative Example 5 5 / (SAN74) 5/90.

次に、得られた各NMP溶液を、イミドフィルムにより基板面に対して平行方向にラビング処理が施されたガラス基板上に室温下でスピンキャスト(500rpm、30s)した後、200℃で10分熱処理することによって、膜厚が約1μmの光学液晶フィルムを得た。   Next, each NMP solution obtained was spin cast (500 rpm, 30 s) at room temperature on a glass substrate that was rubbed in a direction parallel to the substrate surface with an imide film, and then at 200 ° C. for 10 minutes. By performing heat treatment, an optical liquid crystal film having a thickness of about 1 μm was obtained.

<相溶性確認試験1:偏光顕微鏡観察>
実施例1〜5、7及び比較例1〜5で得られた光学液晶フィルムに対して、クロスニコル下で鋭敏色板(位相差530nm)を用いて偏光顕微鏡観察を行い、光学液晶フィルムにおける液晶性ポリエステルと非晶性高分子との相溶性、並びに液晶性ポリエステルの配向状態について評価した。得られた偏光顕微鏡写真を、図1(実施例1)、図2(実施例2)、図3(実施例3)、図4(実施例4)、図5(実施例5)、図6(実施例7)、図7(比較例1)、図8(比較例2)、図9(比較例3)、図10(比較例4)及び図11(比較例5)に示す。
<Compatibility confirmation test 1: Observation under a polarizing microscope>
The optical liquid crystal films obtained in Examples 1 to 5 and 7 and Comparative Examples 1 to 5 were observed with a polarizing microscope using a sensitive color plate (retardation 530 nm) under crossed Nicols, and the liquid crystal in the optical liquid crystal film. The compatibility between the crystalline polyester and the amorphous polymer and the alignment state of the liquid crystalline polyester were evaluated. The obtained polarizing micrographs are shown in FIG. 1 (Example 1), FIG. 2 (Example 2), FIG. 3 (Example 3), FIG. 4 (Example 4), FIG. 5 (Example 5), and FIG. (Example 7), FIG. 7 (Comparative Example 1), FIG. 8 (Comparative Example 2), FIG. 9 (Comparative Example 3), FIG. 10 (Comparative Example 4) and FIG. 11 (Comparative Example 5).

図1〜11に示した結果から明らかな通り、比較例1〜5で得られた全ての光学液晶フィルムにおいては相分離構造が形成されており、液晶性ポリエステルと比較的相溶性が良いと認められたポリスチレンを用いた場合(比較例1)であっても、比較的小さな相分離構造が形成されていた。また、スチレン−アクリロニトリル共重合体であっても、アクリロニトリル含量が多い比較例4〜5で得られた光学液晶フィルムにおいては比較的大きな相分離構造が形成されていた。   As is clear from the results shown in FIGS. 1 to 11, it is recognized that a phase separation structure is formed in all of the optical liquid crystal films obtained in Comparative Examples 1 to 5, and the compatibility with the liquid crystalline polyester is relatively good. Even when the obtained polystyrene was used (Comparative Example 1), a relatively small phase separation structure was formed. Moreover, even if it was a styrene- acrylonitrile copolymer, the comparatively big phase-separation structure was formed in the optical liquid crystal film obtained in Comparative Examples 4-5 with many acrylonitrile content.

それに対して、アクリロニトリル含量が少ないスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いた場合(実施例1〜5、7)は、いずれの光学液晶フィルムにおいても相分離構造は観察されず、液晶性ポリエステルと非晶性高分子との相溶状態が維持されていることが確認された。また、液晶性ポリエステルと非晶性高分子との混合割合(重量基準)が1:1の場合(実施例1、2、5、7)に最も均一な相溶状態が得られることが確認された。   In contrast, when a styrene-acrylonitrile copolymer having a low acrylonitrile content was used (Examples 1 to 5 and 7), no phase separation structure was observed in any of the optical liquid crystal films, and liquid crystalline polyester and amorphous It was confirmed that the compatible state with the functional polymer was maintained. In addition, it was confirmed that the most uniform compatible state can be obtained when the mixing ratio (weight basis) of the liquid crystalline polyester and the amorphous polymer is 1: 1 (Examples 1, 2, 5, and 7). It was.

また、鋭敏色板(位相差530nm)を使用したため色がついているが、複屈折を持たない試料の場合はピンク色に見えるはずである。しかしながら、アクリロニトリル含量が少ないスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いた場合(実施例1〜5、7)は、いずれの光学液晶フィルムにおいてもピンク色が観察されなかったことから、光学液晶フィルムが複屈折を示している、すなわち配向していることが確認された。さらに、光学液晶フィルム全体が均一に同じ色に見えたことから、このようにブレンドされた光学液晶フィルにおいても基板表面のラビングの効果によって液晶性ポリエステルが配向したことが確認された。   Moreover, although it is colored because a sensitive color plate (phase difference 530 nm) is used, in the case of a sample having no birefringence, it should appear pink. However, when a styrene-acrylonitrile copolymer having a low acrylonitrile content was used (Examples 1 to 5 and 7), no pink color was observed in any of the optical liquid crystal films. That is, it was confirmed that the film was oriented. Further, since the entire optical liquid crystal film appeared to have the same color uniformly, it was confirmed that the liquid crystalline polyester was aligned by the rubbing effect on the substrate surface even in the optical liquid crystal film thus blended.

<相溶性確認試験2:光散乱測定>
液晶性ポリエステルと非晶性高分子とが相分離している場合、両者の屈折率差により白濁して見えるはずであり、相分離の有無及び相分離構造のサイズを確認するため、実施例1、2、5、7及び比較例1で得られた光学液晶フィルムに対して光散乱測定を行った。なお、この光散乱測定においては、図12に示す光散乱測定系を用い、透過散乱光強度の角度依存性をゴニオメーターに取り付けたフォトダイオードによって測定した。同図において、1はHe−Neレーザー(波長632.8nm)、2はピンホール、3はミラー、4は試料セル、5はフォトダイオード(ゴニオメーター)、6はX−Y増幅器、7はコンピュータ、8は銅ブロック(ホットプレート)、9は断熱材、10,11はガラス窓、12は熱制御装置をそれぞれ示す。
<Compatibility confirmation test 2: light scattering measurement>
When the liquid crystalline polyester and the amorphous polymer are phase-separated, they should appear white turbid due to the difference in refractive index between them, and in order to confirm the presence / absence of phase separation and the size of the phase separation structure, Example 1 Light scattering measurement was performed on the optical liquid crystal films obtained in 2, 5, 7, and Comparative Example 1. In this light scattering measurement, the light scattering measurement system shown in FIG. 12 was used, and the angle dependence of the transmitted scattered light intensity was measured with a photodiode attached to a goniometer. In the figure, 1 is a He-Ne laser (wavelength 632.8 nm), 2 is a pinhole, 3 is a mirror, 4 is a sample cell, 5 is a photodiode (goniometer), 6 is an XY amplifier, and 7 is a computer. , 8 is a copper block (hot plate), 9 is a heat insulating material, 10 and 11 are glass windows, and 12 is a heat control device.

なお、試料(光学液晶フィルム)中の散乱角θと散乱ベクトルqとの関係は以下の式:
q=(4π/λ)sin(θ/2)
[式中、πは試料の屈折率、λは試料内における光の波長を示す。]
で表される。
The relationship between the scattering angle θ in the sample (optical liquid crystal film) and the scattering vector q is as follows:
q = (4π / λ) sin (θ / 2)
[In the formula, π represents the refractive index of the sample, and λ represents the wavelength of light in the sample. ]
It is represented by

実施例1、2、5、7及び比較例1で得られた光学液晶フィルムに対して熱処理後の光散乱測定を室温で行ったところ、実施例1、2、5、7で得られた光学液晶フィルムにおいては光散乱は観察されず透明であり、相溶状態が維持されていたのに対して、比較例1で得られた光学液晶フィルムにおいては光散乱による白濁が観察され、相分離構造が形成されていた。   When the optical liquid crystal films obtained in Examples 1, 2, 5, and 7 and Comparative Example 1 were subjected to light scattering measurement after heat treatment at room temperature, the optics obtained in Examples 1, 2, 5, and 7 were measured. In the liquid crystal film, light scattering was not observed and it was transparent and the compatible state was maintained, whereas in the optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 1, white turbidity due to light scattering was observed, and the phase separation structure Was formed.

さらに、実施例1、2、5、7及び比較例1においてスピンキャスト直後の試料について200℃での熱処理過程における光散乱測定を経時的に行ったところ、図13(実施例1)、図14(実施例2)、図15(実施例5)、図16(実施例7)、図17(比較例1)に示す通りであった。   Furthermore, in Examples 1, 2, 5, 7 and Comparative Example 1, the samples immediately after spin casting were subjected to light scattering measurement in the heat treatment process at 200 ° C. over time. FIG. 13 (Example 1) and FIG. (Example 2), FIG. 15 (Example 5), FIG. 16 (Example 7), and FIG. 17 (Comparative Example 1).

図13〜17に示した結果から明らかな通り、アクリロニトリル含量が少ないスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いた場合(実施例1、2、5、7)は、200Cで1時間熱処理を行っても光散乱が生じないことから、相溶性が非常に良好であることが確認された。一方、ポリスチレンを用いた場合(比較例1)は、スピノーダル分解による相分離構造が形成されたことが確認された。   As is apparent from the results shown in FIGS. 13 to 17, when a styrene-acrylonitrile copolymer having a low acrylonitrile content was used (Examples 1, 2, 5, and 7), even when heat treatment was performed at 200 C for 1 hour, no light was produced. Since no scattering occurred, it was confirmed that the compatibility was very good. On the other hand, when polystyrene was used (Comparative Example 1), it was confirmed that a phase separation structure was formed by spinodal decomposition.

<複屈折波長分散確認試験>
光学液晶フィルムにおいて相溶状態が維持されている系においては相分離構造が形成されないため、屈折率に差のある領域が存在しない。したがって、このように透明性を有する光学液晶フィルムは、そのリタデーションの波長分散を制御することによって位相差フィルム等への応用を考えることができるが、リタデーションの波長分散特性を制御するためには光学液晶フィルム中の分子の配向状態を制御することが要求される。液晶性ポリエステルと非晶性高分子とのブレンド物においては、前者が高い配向性を持つため、後者の分子鎖の配向が液晶性ポリエステルに付随し、液晶性ポリエステル単体とは異なるリタデーションの波長分散特性が得られると本発明者らは推察した。
<Confirmation test for birefringence wavelength dispersion>
In a system in which a compatible state is maintained in the optical liquid crystal film, no phase separation structure is formed, and therefore there is no region having a difference in refractive index. Therefore, the optical liquid crystal film having transparency as described above can be considered for application to a retardation film by controlling the wavelength dispersion of the retardation, but in order to control the wavelength dispersion characteristics of the retardation, an optical It is required to control the alignment state of molecules in the liquid crystal film. In the blend of liquid crystalline polyester and amorphous polymer, the former has high orientation, so the latter molecular chain orientation is accompanied by the liquid crystalline polyester, and the wavelength dispersion of the retardation is different from that of the liquid crystalline polyester alone. The present inventors speculated that the characteristics were obtained.

そこで、実施例1〜3、5〜7で得られた光学液晶フィルムに対して、以下のようにして複屈折の波長分散を確認した。すなわち、各光学液晶フィルムのリターデーション(Re=Δn・d、Δn:複屈折、d:膜厚)の波長分散は、セナルモン法に基づく複屈折波長分散測定系を用いて測定した。また、各光学液晶フィルムの膜厚は、共焦点レーザー顕微鏡を用いて測定した。   Therefore, birefringence wavelength dispersion was confirmed for the optical liquid crystal films obtained in Examples 1 to 3 and 5 to 7 as follows. That is, the wavelength dispersion of retardation (Re = Δn · d, Δn: birefringence, d: film thickness) of each optical liquid crystal film was measured using a birefringence wavelength dispersion measurement system based on the Senarmont method. Moreover, the film thickness of each optical liquid crystal film was measured using the confocal laser microscope.

実施例1〜3、5〜7で得られた各光学液晶フィルムと、比較のための液晶性ポリエステル(LCP)単体からなる光学液晶フィルムについて、リターデーション(Δn・d)の波長分散と各光学液晶フィルムの膜厚(d)とから、複屈折(Δn)の波長分散特性を求めた。得られた結果を図18及び図19に示す。   About each optical liquid crystal film obtained in Examples 1 to 3 and 5 to 7 and an optical liquid crystal film made of a liquid crystalline polyester (LCP) alone for comparison, retardation (Δn · d) wavelength dispersion and each optical The wavelength dispersion characteristic of birefringence (Δn) was obtained from the film thickness (d) of the liquid crystal film. The obtained results are shown in FIGS.

図18及び図19に示した結果から明らかな通り、液晶性ポリエステル単体では複屈折値及び波長分散ともに大きいのに対し、アクリロニトリル含量が少ないスチレン−アクリロニトリル共重合体を用いて得た光学液晶フィルム(実施例1〜3、5〜7)においてはいずれも複屈折値が小さく、波長分散についても小さくなっていることが確認された。すなわち、実施例1〜3、5〜7で得られた光学液晶フィルムはいずれも、波長500〜800nmの範囲における複屈折値(Δn)が0.15以下であり、かつ、波長500〜800nmの範囲における複屈折値(Δn)の分散(|Δn500−Δn800|)が0.03以下である低分散フィルムであった。 As apparent from the results shown in FIG. 18 and FIG. 19, the liquid crystalline polyester alone has a large birefringence value and wavelength dispersion, whereas an optical liquid crystal film obtained by using a styrene-acrylonitrile copolymer having a low acrylonitrile content ( In Examples 1 to 3 and 5 to 7), it was confirmed that the birefringence value was small and the chromatic dispersion was also small. That is, all of the optical liquid crystal films obtained in Examples 1 to 3 and 5 to 7 have a birefringence value (Δn) of 0.15 or less in a wavelength range of 500 to 800 nm and a wavelength of 500 to 800 nm. The dispersion (| Δn 500 −Δn 800 |) of the birefringence value (Δn) in the range was 0.03 or less.

次に、液晶性ポリエステル(LCP)単体からなる光学液晶フィルムと、実施例5〜6で得られた各光学液晶フィルムについて、各波長のリタデーションの値を590nmの値で規格化したグラフを求めた。得られた結果を図20に示す。なお、単一の高分子において複屈折値はΔn=f・Δn(f:配向関数、Δn固有複屈折値)で表すことができるが、配向度によって複屈折値が変化してしまうため、様々な試料の特性を比較する際には配向度を同じにしなければならない。しかしながら、複数の高分子をブレンドした試料のような場合には、全ての試料の配向度を同じにすることは困難である。一方、特定の波長の複屈折値で規格化した値は、配向関数の寄与はなくなり、固有複屈折値の項のみからなるため(Δn〈λ)/Δn(590nm)=Δn(λ)/Δn(590nm))、配向度によらず複屈折の波長分散特性を比較することが可能になる。 Next, the optical liquid crystal film which consists of a liquid crystalline polyester (LCP) single-piece | unit, and each optical liquid crystal film obtained in Examples 5-6 calculated | required the graph which normalized the value of the retardation of each wavelength with the value of 590 nm. . The obtained result is shown in FIG. In a single polymer, the birefringence value can be expressed by Δn = f · Δn 0 (f: orientation function, Δn 0 intrinsic birefringence value), but the birefringence value changes depending on the degree of orientation. When comparing the characteristics of various samples, the degree of orientation must be the same. However, in the case of a sample in which a plurality of polymers are blended, it is difficult to make all the samples have the same degree of orientation. On the other hand, since the value normalized by the birefringence value at a specific wavelength does not contribute to the orientation function and consists only of the term of the intrinsic birefringence value, (Δn <λ) / Δn (590 nm) = Δn 0 (λ) / Δn 0 (590 nm)), it becomes possible to compare the wavelength dispersion characteristics of birefringence regardless of the degree of orientation.

図20に示した結果から明らかな通り、液晶性ポリエステル単体からなる光学液晶フィルムより、実施例5〜6で得られた光学液晶フィルムの方が若干波長分散が小さくなっていることが確認された。また、実施例5〜6で得られた光学液晶フィルムにおいては組成による違いはほとんど確認されなかった。   As is clear from the results shown in FIG. 20, it was confirmed that the optical liquid crystal films obtained in Examples 5 to 6 had a slightly smaller wavelength dispersion than the optical liquid crystal film made of a liquid crystalline polyester alone. . Moreover, in the optical liquid crystal film obtained in Examples 5-6, the difference by a composition was hardly confirmed.

以上の結果から、実施例5〜6で得られた光学液晶フィルムにおいては、複屈折値の大きい液晶性ポリエステルの含量が減少したことによって複屈折値が減少するとともに、スチレン−アクリロニトリル共重合体とブレンドすることにより液晶性ポリエステルの配向状態が変化したか、あるいはスチレン−アクリロニトリル共重合体が多少配向していることにより波長分散も小さくなったものと本発明者らは推察する。   From the above results, in the optical liquid crystal films obtained in Examples 5 to 6, the birefringence value decreased due to the decrease in the content of the liquid crystalline polyester having a large birefringence value, and the styrene-acrylonitrile copolymer and The present inventors speculate that the orientation of the liquid crystalline polyester has been changed by blending, or that the wavelength dispersion has been reduced due to some orientation of the styrene-acrylonitrile copolymer.

<配向確認試験>
実施例2で得られた光学液晶フィルムと、比較のためのSAN5単体からなる光学液晶フィルムと、液晶性ポリエステル(LCP)単体からなる光学液晶フィルムについて、フーリエ変換偏光赤外分光分析(偏光FT−IR)を行った。得られた結果を図21〜図25に示す。なお、偏光FT−IR測定用の光学液晶フィルムには、ガラス基板に代えてシリコンウェーハを用いた。
<Orientation confirmation test>
For the optical liquid crystal film obtained in Example 2, the optical liquid crystal film composed of SAN5 alone for comparison, and the optical liquid crystal film composed of liquid crystalline polyester (LCP) alone, Fourier transform polarized infrared spectroscopy (polarized light FT- IR). The obtained results are shown in FIGS. In addition, instead of the glass substrate, a silicon wafer was used for the optical liquid crystal film for polarization FT-IR measurement.

図21、図22はそれぞれSAN5単体、LCP単体をシリコンウェーハ上にキャストした試料を配向させずに測定した結果であるが、これらの図からSAN5に特有なピークは3000cm−1付近に現れることが確認された。また、図23、図24はそれぞれLCP/SAN5ブレンド物を配向させた光学液晶フィルムについてIRの偏光方向を0°、90°にして測定した結果であるが、これらの図から0°、90°どちらにおいてもSAN5固有のピークが表れていることが確認された。さらに、図25は、図23に示した0°におけるスペクトルと、図24に示した90°におけるスペクトルとの差を算出したグラフであるが、この図から差スペクトルにおいてはSAN特有のピークが無くなっていることが確認された。 FIG. 21 and FIG. 22 show the results of measurement without orientation of a sample obtained by casting SAN5 alone and LCP alone on a silicon wafer. From these figures, a peak peculiar to SAN5 appears around 3000 cm −1. confirmed. FIGS. 23 and 24 show the results obtained by measuring the IR polarization direction of the optical liquid crystal film in which the LCP / SAN5 blend is oriented at 0 ° and 90 °, respectively. In both cases, it was confirmed that a peak specific to SAN5 appeared. Further, FIG. 25 is a graph in which the difference between the spectrum at 0 ° shown in FIG. 23 and the spectrum at 90 ° shown in FIG. 24 is calculated. From this graph, there is no SAN-specific peak in the difference spectrum. It was confirmed that

以上の結果から、実施例2で得られた光学液晶フィルムにおいては、液晶性ポリエステルは配向しているにもかかわらず、スチレン−アクリロニトリル共重合体はほぼ等方的になっていることが確認された。さらに、同様の測定を他の実施例で得られた光学液晶フィルムに対しても行ったところ、ほぼ同様の結果が得られた。   From the above results, it was confirmed that in the optical liquid crystal film obtained in Example 2, the styrene-acrylonitrile copolymer was almost isotropic, although the liquid crystalline polyester was oriented. It was. Further, when the same measurement was performed on the optical liquid crystal films obtained in other examples, almost the same results were obtained.

以上説明したように、本発明の製造方法によれば、少なくとも液晶性高分子が所定方向に配向しており、かつ、前記液晶性高分子とスチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されている本発明の光学液晶フィルムを得ることが可能となる。このような本発明の光学液晶フィルムは、均一でかつ透明であり、複屈折波長分散を小さくした低分散フィルムや、長波長側で複屈折の絶対値が大きくなるような光学フィルムといった、単一の液晶性高分子では実現が困難であった波長分散特性を有する光学液晶フィルムへの適用が可能となる。したがって、本発明の光学液晶フィルムは、可視光全域の入射光に対してその機能が充分に発揮される広帯域位相差フィルム等に利用することが可能な非常に有用な光学材料である。   As described above, according to the production method of the present invention, at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and the compatible state between the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is maintained. It is possible to obtain the optical liquid crystal film of the present invention. Such an optical liquid crystal film of the present invention is uniform and transparent, such as a low dispersion film in which birefringence wavelength dispersion is reduced, and an optical film in which the absolute value of birefringence is increased on the long wavelength side. Application to an optical liquid crystal film having a wavelength dispersion characteristic, which has been difficult to realize with the liquid crystalline polymer, is possible. Therefore, the optical liquid crystal film of the present invention is a very useful optical material that can be used for a broadband phase difference film or the like that sufficiently functions for incident light in the entire visible light range.

実施例1で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。2 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。4 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。4 is a polarization micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。4 is a polarizing microscope photograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。6 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 5. FIG. 実施例7で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。6 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 7. FIG. 比較例1で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。2 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 1. 比較例2で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。4 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 2. 比較例3で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。4 is a polarizing micrograph of an optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 3. 比較例4で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。6 is a polarizing micrograph of an optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 4. 比較例5で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。6 is a polarizing micrograph of an optical liquid crystal film obtained in Comparative Example 5. 光散乱測定系の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a light-scattering measurement system. 実施例1における熱処理過程の光散乱測定結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of light scattering measurement in the heat treatment process in Example 1. 実施例2における熱処理過程の光散乱測定結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of light scattering measurement in the heat treatment process in Example 2. 実施例5における熱処理過程の光散乱測定結果を示すグラフである。5、7及び1で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。実施例1で得られた光学液晶フィルムの偏光顕微鏡写真である。10 is a graph showing light scattering measurement results of a heat treatment process in Example 5. 5 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in 5, 7, and 1. FIG. 2 is a polarizing micrograph of the optical liquid crystal film obtained in Example 1. FIG. 実施例7における熱処理過程の光散乱測定結果を示すグラフである。10 is a graph showing light scattering measurement results of a heat treatment process in Example 7. 比較例1における熱処理過程の光散乱測定結果を示すグラフである。10 is a graph showing the results of light scattering measurement in the heat treatment process in Comparative Example 1. 実施例5〜6で得られた光学液晶フィルム及びLCP単体からなる光学液晶フィルムにおける複屈折の波長分散特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dispersion characteristic of the birefringence in the optical liquid crystal film obtained in Examples 5-6, and the optical liquid crystal film which consists of a LCP single-piece | unit. 実施例1〜3、5〜7で得られた光学液晶フィルムにおける複屈折の波長分散特性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dispersion characteristic of the birefringence in the optical liquid crystal film obtained in Examples 1-3 and 5-7. 実施例5〜6で得られた光学液晶フィルム及びLCP単体からなる光学液晶フィルムにおけるリタデーション値を規格化したグラフである。It is the graph which normalized the retardation value in the optical liquid crystal film obtained in Examples 5-6, and the optical liquid crystal film which consists of a LCP single-piece | unit. SAN5単体をシリコンウェーハ上にキャストした試料における偏光FT−IR測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the polarization FT-IR measurement in the sample which casted SAN5 simple substance on the silicon wafer. LCP単体をシリコンウェーハ上にキャストした試料における偏光FT−IR測定の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the polarization FT-IR measurement in the sample which casted LCP simple substance on the silicon wafer. 実施例2で得られた光学液晶フィルムにおける偏光FT−IR測定(偏光方向0°)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the polarization FT-IR measurement (polarization direction 0 degree) in the optical liquid crystal film obtained in Example 2. 実施例2で得られた光学液晶フィルムにおける偏光FT−IR測定(偏光方向90°)の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the polarization FT-IR measurement (polarization direction 90 degrees) in the optical liquid crystal film obtained in Example 2. 図23に示したスペクトルと図24に示したスペクトルとの差を示すグラフである。It is a graph which shows the difference of the spectrum shown in FIG. 23, and the spectrum shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…He−Neレーザー、2…ピンホール、3…ミラー、4…試料セル、5…フォトダイオード(ゴニオメーター)、6…X−Y増幅器、7…コンピュータ、8…銅ブロック(ホットプレート)、9…断熱材、10,11…ガラス窓、12…熱制御装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... He-Ne laser, 2 ... Pinhole, 3 ... Mirror, 4 ... Sample cell, 5 ... Photodiode (goniometer), 6 ... XY amplifier, 7 ... Computer, 8 ... Copper block (hot plate), 9 ... heat insulating material, 10, 11 ... glass window, 12 ... heat control device.

Claims (7)

液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となる液晶性高分子と、前記液晶性高分子と相溶する非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とからなる光学液晶フィルムであって、少なくとも前記液晶性高分子が所定方向に配向しており、かつ、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されていることを特徴とする光学液晶フィルム。   A liquid crystalline polymer having a nematic phase in the liquid crystal state and in a glass state at a temperature below the glass transition point, and a styrene random copolymer as an amorphous polymer compatible with the liquid crystalline polymer, An optical liquid crystal film comprising: at least the liquid crystalline polymer is oriented in a predetermined direction, and a compatible state between the liquid crystalline polymer and the styrene random copolymer is maintained. An optical liquid crystal film characterized by 前記液晶性高分子が主鎖型ポリエステル系液晶性高分子であることを特徴とする請求項1に記載の光学液晶フィルム。   2. The optical liquid crystal film according to claim 1, wherein the liquid crystal polymer is a main chain polyester liquid crystal polymer. 前記液晶性高分子が正の固有複屈折値、前記スチレン系ランダム共重合体が負の固有複屈折値をそれぞれ有するものであり、前記光学液晶フィルムが低分散フィルムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学液晶フィルム。   The liquid crystalline polymer has a positive intrinsic birefringence value, the styrene random copolymer has a negative intrinsic birefringence value, and the optical liquid crystal film is a low dispersion film. Item 3. The optical liquid crystal film according to Item 1 or 2. 液晶状態においてはネマチック相を有しかつガラス転移点以下の温度ではガラス状態となる液晶性高分子と、前記液晶性高分子と相溶する非晶性高分子としてのスチレン系ランダム共重合体とを含有する溶液を、基板上に塗布する工程と、
前記液晶性高分子が液晶状態を呈する温度で、少なくとも前記液晶性高分子を所定方向に配向させる工程と、
前記所定方向に配向せしめた前記液晶性高分子を、配向状態及び前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されるように冷却してガラス状態とし、前記液晶性高分子と前記スチレン系ランダム共重合体とからなる光学液晶フィルムを得る工程と、
を含むことを特徴とする光学液晶フィルムの製造方法。
A liquid crystalline polymer having a nematic phase in the liquid crystal state and in a glass state at a temperature below the glass transition point, and a styrene random copolymer as an amorphous polymer compatible with the liquid crystalline polymer, A step of applying a solution containing
Aligning at least the liquid crystalline polymer in a predetermined direction at a temperature at which the liquid crystalline polymer exhibits a liquid crystal state;
The liquid crystalline polymer aligned in the predetermined direction is cooled to a glass state so that the alignment state and a compatible state with the styrene random copolymer are maintained, and the liquid crystalline polymer and the styrene A step of obtaining an optical liquid crystal film comprising a system random copolymer;
A method for producing an optical liquid crystal film, comprising:
前記液晶性高分子が主鎖型ポリエステル系液晶性高分子であることを特徴とする請求項4に記載の光学液晶フィルムの製造方法。   The method for producing an optical liquid crystal film according to claim 4, wherein the liquid crystalline polymer is a main chain polyester liquid crystalline polymer. 前記液晶性高分子が正の固有複屈折値、前記スチレン系ランダム共重合体が負の固有複屈折値をそれぞれ有するものであり、前記光学液晶フィルムが、低分散フィルムであることを特徴とする請求項4又は5に記載の光学液晶フィルムの製造方法。   The liquid crystalline polymer has a positive intrinsic birefringence value, the styrene random copolymer has a negative intrinsic birefringence value, and the optical liquid crystal film is a low dispersion film. The manufacturing method of the optical liquid-crystal film of Claim 4 or 5. 前記所定方向に配向せしめた前記液晶性高分子を、配向状態及び前記スチレン系ランダム共重合体との相溶状態が維持されるように200〜9000℃/minの降温速度で冷却してガラス状態とすることを特徴とする請求項4〜6のうちのいずれか一項に記載の光学液晶フィルムの製造方法。   The liquid crystalline polymer aligned in the predetermined direction is cooled at a temperature decreasing rate of 200 to 9000 ° C./min so that the alignment state and the compatible state with the styrene random copolymer are maintained. The manufacturing method of the optical liquid-crystal film as described in any one of Claims 4-6 characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008055579A (en) * 2006-09-01 2008-03-13 Lintec Corp Manufacturing method of microphase-separated structure
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