JP2008197522A - Method of manufacturing optical film - Google Patents

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Kiyoshi Murata
潔 村田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a high-quality optical film having few defects such as small alignment error, scratch and discharge mark of a birefringent layer formed on a rubbed alignment film. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the optical film comprises a step for forming the alignment film on a base material, a step for rubbing the formed alignment film and a step for forming the birefringent layer on the rubbed alignment film. The quantity of ionic impurities in the alignment film is ≤2,000 mass ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイ分野、光学分野、オプトエレクトロニクス分野等で有用な光学フィルムおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical film useful in a liquid crystal display field, an optical field, an optoelectronic field, and the like, and a manufacturing method thereof.

液晶物質をフィルム材料とする液晶性フィルムは、液晶ディスプレイ用等の光学フィルムとして有用であるが、ディスプレイの高精細化に伴い、液晶性フィルムに要求される品質基準は近年ますます厳しくなっている。
液晶性フィルムの製造法としては、配向基板上に液晶物質の薄膜を形成し、液晶の配向および配向固定化を行う方法がある。この配向基板としてラビング処理した基板を用いることが一般的である。ラビング処理は、布(ラビング布)を巻きつけたロールを回転させて、走行する基板上を擦ることによって行う。例えば、配向膜を形成した基板にラビング処理を施して用いる方法が、例えば、特許文献1および2に、またプラスチックフィルムを直接ラビングして配向基板フィルムとして用いる方法が、例えば、特許文献3に示されている。配向膜を用いる方法では、品質的には有利な反面、配向膜の形成にコストがかかる、工程が増えるという課題がある。この点、配向膜を用いない方法は、コスト、生産性の点で有利である。
Liquid crystalline films that use liquid crystal as a film material are useful as optical films for liquid crystal displays, etc., but the quality standards required for liquid crystalline films have become increasingly strict in recent years as the display becomes more precise. .
As a method for producing a liquid crystalline film, there is a method in which a thin film of a liquid crystal substance is formed on an alignment substrate to align the liquid crystal and fix the alignment. It is common to use a rubbing-treated substrate as this alignment substrate. The rubbing treatment is performed by rotating a roll around which a cloth (rubbing cloth) is wound and rubbing the traveling substrate. For example, a method in which a substrate on which an alignment film is formed is rubbed is used, for example, in Patent Documents 1 and 2, and a method in which a plastic film is directly rubbed and used as an alignment substrate film is disclosed in, for example, Patent Document 3. Has been. The method using the alignment film is advantageous in terms of quality, but has a problem that the formation of the alignment film is expensive and the number of steps increases. In this respect, the method using no alignment film is advantageous in terms of cost and productivity.

液晶の配向は、用いる配向基板となるプラスチックフィルムやシートおよび配向膜表面の状態に大きく影響される。その原因としては、表面の微小な突起や基板表面の微量な不純物により配向規制力が変化し、配向に異常を起こし、配向不良となる。配向規制力を強くする方法として強いラビング方法が提案されているが、ラビングに伴う塵埃の増加や被ラビング面に傷が発生したりして発生する欠点が増加する。塵埃発生や傷を抑えるために配向膜材料の硬さを高めることが望まれている。一方、不純物は、製造工程からの混入もあり得るが、配向膜材料の製造過程から伴われる不純物量を低減し配向異常を減少させることも求められている。   The alignment of the liquid crystal is greatly influenced by the state of the plastic film or sheet serving as the alignment substrate to be used and the surface of the alignment film. The cause is that the alignment regulation force changes due to minute protrusions on the surface or a small amount of impurities on the substrate surface, causing an abnormality in the alignment, resulting in an alignment failure. Although a strong rubbing method has been proposed as a method for strengthening the alignment regulating force, there are increased defects caused by an increase in dust accompanying the rubbing and scratches on the surface to be rubbed. In order to suppress dust generation and scratches, it is desired to increase the hardness of the alignment film material. On the other hand, the impurities may be mixed from the manufacturing process, but it is also required to reduce the amount of impurities accompanying the manufacturing process of the alignment film material and reduce the alignment abnormality.

基板上に塗布される配向膜として用いられる有機材料は、例えばポリビニルアルコール(PVA)やポリイミド等が知られており、多くの改良が報告されている。
例えばPVAでは、鹸化度や化学変性により液晶の配向性を制御する方法が知られている(例えば、特許文献4、5および6参照。)。
しかしながら、液晶に含有されるイオン性不純物の量やその除去については種々の検討がなされているものの、液晶の配向に影響を及ぼすと予測される配向膜に含まれるイオン性不純物についてはあまり関心が払われていないのが現状である。
特開平08−152515号公報 特開平08−160429号公報 特開平06−242316号公報 特開昭62−183431号公報 特開平08−338913号公報 特開2002−062427号公報
For example, polyvinyl alcohol (PVA) or polyimide is known as an organic material used as an alignment film applied on a substrate, and many improvements have been reported.
For example, in PVA, a method of controlling the orientation of liquid crystals by the degree of saponification or chemical modification is known (see, for example, Patent Documents 4, 5, and 6).
However, although various studies have been made on the amount of ionic impurities contained in liquid crystals and their removal, there is little interest in ionic impurities contained in alignment films that are expected to affect the alignment of liquid crystals. The current situation is not paid.
Japanese Patent Laid-Open No. 08-152515 Japanese Patent Laid-Open No. 08-160429 Japanese Patent Laid-Open No. 06-242316 JP-A-62-183431 Japanese Patent Laid-Open No. 08-338913 JP 2002-062427 A

本発明は、不純物量が低減された配向膜材料を用いることによりラビングした配向膜上に形成する複屈折層の微小な配向不良や傷、および放電跡等の欠点が少なく品質に優れた光学フィルムおよびその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is an optical film having excellent quality with few defects such as minute misalignment and scratches on the birefringent layer formed on the alignment film rubbed by using an alignment film material with a reduced amount of impurities, scratches, and discharge traces. It is another object of the present invention to provide a manufacturing method thereof.

本発明の第1は、基材上に配向膜を形成する工程と、形成した配向膜をラビング処理する工程、次いでラビング処理された配向膜上に複屈折層を形成する工程とからなる光学フィルムの製造方法において、前記配向膜のイオン性不純物量が、2000質量ppm以下であることを特徴とする光学フィルムの製造方法、である。   The first of the present invention is an optical film comprising a step of forming an alignment film on a substrate, a step of rubbing the formed alignment film, and then a step of forming a birefringent layer on the alignment film subjected to the rubbing treatment. The method for producing an optical film, wherein an amount of ionic impurities of the alignment film is 2000 ppm by mass or less.

本発明の第2は、前記のイオン性不純物がナトリウムイオンであることを特徴とする本発明の第1に記載の光学フィルムの製造方法、である。   2nd of this invention is a manufacturing method of the optical film as described in 1st of this invention characterized by the said ionic impurity being sodium ion.

本発明の第3は、前記のナトリウムイオンが酢酸ナトリウム由来であることを特徴とする本発明の第2に記載の光学フィルムの製造方法、である。   A third aspect of the present invention is the method for producing an optical film according to the second aspect of the present invention, wherein the sodium ion is derived from sodium acetate.

本発明の第4は、前記の配向膜がポリビニルアルコールであることを特徴とする本発明の第1に記載の光学フィルムの製造方法、である。   A fourth aspect of the present invention is the method for producing an optical film according to the first aspect of the present invention, wherein the alignment film is polyvinyl alcohol.

本発明の第5は、前記のポリビニルアルコールの鹸化度が98%以上であることを本発明の第4に記載の光学フィルムの製造方法、である。   5th of this invention is a manufacturing method of the optical film as described in 4th of this invention that the saponification degree of the said polyvinyl alcohol is 98% or more.

本発明の第6は、前記の基材が、プラスチックフィルムであることを特徴とする本発明の第1に記載の光学フィルムの製造方法、である。   A sixth aspect of the present invention is the method for producing an optical film according to the first aspect of the present invention, wherein the substrate is a plastic film.

本発明の第7は、前記複屈折層が、液晶性化合物を含む材料から形成されることを特徴とする本発明の第1に記載の光学フィルムの製造方法、である。   A seventh aspect of the present invention is the method for producing an optical film according to the first aspect of the present invention, wherein the birefringent layer is formed of a material containing a liquid crystal compound.

本発明の第8は、本発明の第1〜7のいずれかに記載の製造方法により製造された光学フィルム、である。   An eighth aspect of the present invention is an optical film manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to seventh aspects of the present invention.

本発明の第9は、本発明の第8に記載の光学フィルムを使用した液晶表示素子、である。   A ninth aspect of the present invention is a liquid crystal display element using the optical film according to the eighth aspect of the present invention.

本発明によれば、ラビングした配向膜上に形成される複屈折層における配向不良や傷等の原因である配向膜に起因する欠点を抑制できるので、得られた光学フィルムは配向不良、傷、膜厚異常等の欠点が少なく、光学的に優れた品質を有する製品が得られる。   According to the present invention, it is possible to suppress defects caused by the alignment film, which is the cause of alignment defects and scratches in the birefringent layer formed on the rubbed alignment film, so that the obtained optical film has alignment defects, scratches, There are few defects such as film thickness anomalies, and a product having optically excellent quality can be obtained.

以下、本発明に使用される配向膜について説明する。
配向膜は、ラビング処理を受けることによって液晶分子を基板表面に対して一定の角度を持たせ一方向に並べる機能(配向能)を付与される。液晶の配向には、液晶分子を配向膜表面に対し並べる角度が一定で基板表面に対しほぼ垂直なときは垂直(ホメオトロピック)配向、ほぼ平行なときは平行(ホモジニアス)配向などがある。また傾斜配向やハイブリッド配向なども条件の選定により作製することができる。
Hereinafter, the alignment film used in the present invention will be described.
The alignment film is given a function of aligning liquid crystal molecules in one direction with a certain angle with respect to the substrate surface (orientation ability) by receiving a rubbing treatment. Liquid crystal alignment includes vertical (homeotropic) alignment when the angle at which liquid crystal molecules are aligned with respect to the alignment film surface is constant and substantially perpendicular to the substrate surface, and parallel (homogeneous) alignment when approximately parallel to the substrate surface. In addition, inclined orientation, hybrid orientation, and the like can be produced by selecting conditions.

配向膜基板となる基材としては、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、トリアセチルセルロース、ポリ(シクロオレフィン)等のフィルムが例示できる。   As the base material to be the alignment film substrate, films such as polyimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyarylate, triacetyl cellulose, poly (cycloolefin), etc. It can be illustrated.

配向膜を構成する材料には、無機化合物および有機化合物がある。無機化合物には酸化ケイ素(SiO)、酸化チタン(TiO)などの酸化物が、有機化合物には、各種の有機シラン化合物、カルボン酸クロム錯体化合物、ポリイミド化合物、カルコン化合物、ポリエーテルイミド化合物、ポリアミド化合物、ポリビニルアルコールとその誘導体、フッ素化炭化水素化合物などが挙げられる。
これらのなかでも、180℃以下の低い処理温度で配向能力の高い配向膜となるポリビニルアルコール(PVA)とその誘導体が好ましく使用される。PVAは多くの市販品(グレード)があるが、重合度や鹸化度、不純物量等について詳細に検討したところ、液晶の配向に及ぼす効果が異なり、なかでも鹸化度とイオン性不純物量が配向に大きく影響することが分かった。
配向膜材料中に存在する不純物はその製造過程により様々であるが、中でもPVAの場合は、ナトリウムイオンの残存量が特に液晶の配向に大きく影響することがわかった。
Examples of the material constituting the alignment film include inorganic compounds and organic compounds. Inorganic compounds include oxides such as silicon oxide (SiO) and titanium oxide (TiO), and organic compounds include various organic silane compounds, carboxylic acid chromium complex compounds, polyimide compounds, chalcone compounds, polyetherimide compounds, polyamides. Compounds, polyvinyl alcohol and derivatives thereof, and fluorinated hydrocarbon compounds.
Among these, polyvinyl alcohol (PVA) and a derivative thereof that form an alignment film having a high alignment ability at a processing temperature as low as 180 ° C. or less are preferably used. There are many commercial products (grades) of PVA. However, when the degree of polymerization, the degree of saponification, the amount of impurities, etc. were examined in detail, the effects on the alignment of liquid crystals differed, and the degree of saponification and the amount of ionic impurities were particularly important. It turns out that it has a big influence.
Impurities present in the alignment film material vary depending on the manufacturing process, but in the case of PVA, it has been found that the residual amount of sodium ions particularly affects the alignment of the liquid crystal.

本発明の配向膜材料中のイオン性不純物量は2000質量ppm以下、好ましくは1000質量ppm以下、より好ましくは500質量ppm以下であることが望ましい。イオン性不純物が2000質量ppmを超えると、目視では確認しがたく顕微鏡下で観察されるような欠点や工程中での帯電による放電現象の増加などの配向不良が発生し好ましくない。
配向膜としてPVAを用いる場合の鹸化度は98%以上、好ましくは99.5%以上、さらに99.9%以上が望ましい。PVAの鹸化度が98%未満の場合は、ラビング処理工程で耐摩耗性が悪くPVA膜の削れカスが発生しやすく光学フィルムの製造工程を汚染する。
The amount of ionic impurities in the alignment film material of the present invention is 2000 ppm by mass or less, preferably 1000 ppm by mass or less, more preferably 500 ppm by mass or less. If the ionic impurities exceed 2000 ppm by mass, it is not preferable because defects such as defects that are difficult to visually confirm and observed due to a microscope during the process and an increase in discharge phenomenon due to charging during the process occur.
When PVA is used as the alignment film, the degree of saponification is 98% or more, preferably 99.5% or more, and more preferably 99.9% or more. When the degree of saponification of PVA is less than 98%, the abrasion resistance is poor in the rubbing treatment process, and the scraping of the PVA film is likely to occur, which contaminates the optical film manufacturing process.

配向膜の形成工程について説明する。
配向膜の形成は、配向膜を形成する材料を溶液状態にして塗布する方法が、配向膜厚や表面性の制御から好ましい。当該溶液は、当該材料を溶解できる溶媒を用いて適宜行うことができる。例えばPVAの溶液を調製する溶媒は、当該PVAを溶解できる溶媒であれば特に制限はなく、通常は水やメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の低級アルコールやこれらの混合物が使用される。
なお、溶解に当たっては塗布や液晶の配向に悪影響を及ぼさない各種の添加剤を添加してもよい。また、溶解を促進するために加温してもよい。
An alignment film forming process will be described.
For the formation of the alignment film, a method in which the material for forming the alignment film is applied in a solution state is preferable in terms of controlling the alignment film thickness and surface properties. The solution can be appropriately performed using a solvent capable of dissolving the material. For example, the solvent for preparing the PVA solution is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving the PVA, and water, lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and mixtures thereof are usually used.
In addition, various additives that do not adversely affect the coating and the alignment of the liquid crystal may be added upon dissolution. Moreover, you may heat in order to accelerate | stimulate melt | dissolution.

基材上に配向膜を形成するために使用される塗布方式は特に制限はなく、特に大面積の配向膜の塗布方法は、やわらかい樹脂版を用いるフレキソ印刷方式、ディスペンサー方式、グラビアコート方式、マイクログラビア方式、スクリーン印刷方式、リップコート方式、ダイコート方式など挙げることができる。これらの中でグラビアコート方式、リップコート方式やダイコート方式が好ましい。
塗布された配向膜は、必要により乾燥を行う。乾燥温度は、通常、PVAの耐熱性から限定されるが、目的によってはそれ以上であってもよい。一般には、90℃〜180℃、好ましくは100℃〜160℃である。また乾燥時間も特に制限はないが、通常は、10秒〜60分、好ましくは1分〜30分がよい。被乾燥膜と乾燥装置との相対的な移動速度は相対風速で60m/分〜1200m/分が好ましい。
The coating method used to form the alignment film on the substrate is not particularly limited, and the coating method for the large-area alignment film is in particular a flexographic printing method using a soft resin plate, a dispenser method, a gravure coating method, a micro coating method. A gravure method, a screen printing method, a lip coating method, a die coating method, and the like can be given. Among these, a gravure coating method, a lip coating method and a die coating method are preferable.
The applied alignment film is dried if necessary. The drying temperature is usually limited by the heat resistance of PVA, but may be higher depending on the purpose. Generally, it is 90 to 180 ° C, preferably 100 to 160 ° C. The drying time is not particularly limited, but is usually 10 seconds to 60 minutes, preferably 1 minute to 30 minutes. The relative moving speed between the film to be dried and the drying apparatus is preferably 60 m / min to 1200 m / min in terms of relative wind speed.

ついで、配向膜にラビング処理を施す。以下、ラビング処理について説明する。
ラビング処理は、長尺フィルムの長尺方向(以下、MDという。)に対して所定の任意の角度、好ましくは0度〜45度の角度でラビングするものである。なお、この角度(ラビング角度)はラビング面を上からみたときにMDから時計回り方向の角度とする。
ラビング処理は、任意の方法で行うことができる。例えばその一つの方法として図1により説明すると、配向基板としての長尺フィルム(12)をMDに搬送するステージ(11)上に、長尺フィルム(12)およびそのMDに対して任意の角度でラビングロール(10)を配置し、該長尺フィルム(12)を搬送しながら該ラビングロール(10)を回転させ、該フィルム(12)表面をラビング処理する。ラビングロール(10)とステージ(11)の移動方向とが成す角度は自在に調整し得る機構である。
ラビングロール表面には、綿、ポリエステル、レーヨン等からなる繊維を用いて製造されたラビング布が貼付してある。
Next, the alignment film is rubbed. Hereinafter, the rubbing process will be described.
In the rubbing treatment, rubbing is performed at a predetermined arbitrary angle with respect to the long direction (hereinafter referred to as MD) of the long film, preferably at an angle of 0 to 45 degrees. This angle (rubbing angle) is an angle in the clockwise direction from the MD when the rubbing surface is viewed from above.
The rubbing process can be performed by any method. For example, referring to FIG. 1 as one of the methods, the long film (12) as an alignment substrate is placed on the stage (11) for conveying the MD to the MD at an arbitrary angle with respect to the long film (12) and the MD. A rubbing roll (10) is disposed, and the rubbing roll (10) is rotated while conveying the long film (12), so that the surface of the film (12) is rubbed. The angle formed by the rubbing roll (10) and the moving direction of the stage (11) is a mechanism that can be freely adjusted.
A rubbing cloth manufactured using fibers made of cotton, polyester, rayon or the like is attached to the surface of the rubbing roll.

ラビング処理では、配向基板表面の硬度を勘案して、配向基板表面を一定方向に擦ることが大切である。かかる観点から、ラビング圧力、ラビングロールの回転数などを適宜に設定する。通常は、配向基板を0.5〜100m/分、好ましくは1〜30m/分の速度で移送させ、ラビングロール回転数は周速比として1〜1000、好ましくは5〜200の範囲から選択される。ラビング圧力は、わずかにラビング布表面が接する程度でよく、ラビング布の毛先の押し込み程度が100μm〜5000μm、好ましくは100μm〜2000μm程度とすることができる。必要により、ラビングされた表面に加圧気体の吹き付けや粘着ロールとの接触等により清浄化処理を行ってもよい。   In the rubbing treatment, it is important to rub the alignment substrate surface in a certain direction in consideration of the hardness of the alignment substrate surface. From this point of view, the rubbing pressure, the number of rotations of the rubbing roll, etc. are set appropriately. Usually, the alignment substrate is moved at a speed of 0.5 to 100 m / min, preferably 1 to 30 m / min, and the number of rotations of the rubbing roll is selected from the range of 1 to 1000, preferably 5 to 200 as the peripheral speed ratio. The The rubbing pressure may be such that the surface of the rubbing cloth is slightly in contact, and the pushing-in degree of the bristles of the rubbing cloth may be about 100 μm to 5000 μm, preferably about 100 μm to 2000 μm. If necessary, a cleaning treatment may be performed by spraying a pressurized gas on the rubbed surface, contacting with an adhesive roll, or the like.

次に複屈折層について説明する。
本発明において複屈折層を形成する材料は、液晶性化合物を含む材料(液晶性組成物)が好ましく、当該組成物が液晶性を示せばよく、液晶性組成物を構成する個々の成分が総て液晶性を示す必要はない。
液晶性組成物を構成する成分としては、反応性基の有無を問わず低分子液晶性化合物や高分子液晶性化合物が使用されるが、好ましくは高分子液晶性化合物であり、より好ましくは、反応性基を有する高分子液晶性化合物である。
液晶分子の形態としては、棒状でも円盤状であってもよいが、棒状の液晶分子が好ましい。
また、他に前記低分子液晶性化合物や高分子液晶性化合物と混和しうる非液晶性の高分子化合物、各種活性化剤や各種の添加剤、例えば界面活性剤、レベリング剤、消泡剤、酸化防止剤、染料、顔料等を本発明の主旨を逸脱しない範囲で添加することができる。
Next, the birefringent layer will be described.
In the present invention, the material for forming the birefringent layer is preferably a material containing a liquid crystalline compound (liquid crystalline composition), and the composition only needs to exhibit liquid crystallinity, and the individual components constituting the liquid crystalline composition are total. It is not necessary to show liquid crystal properties.
As a component constituting the liquid crystalline composition, a low molecular liquid crystalline compound or a high molecular liquid crystalline compound is used regardless of the presence or absence of a reactive group, preferably a high molecular liquid crystalline compound, more preferably It is a polymer liquid crystalline compound having a reactive group.
The liquid crystal molecules may be rod-shaped or disk-shaped, but rod-shaped liquid crystal molecules are preferred.
In addition, other non-liquid crystalline polymer compounds that are miscible with the low-molecular liquid crystalline compounds and high-molecular liquid crystalline compounds, various activators and various additives such as surfactants, leveling agents, antifoaming agents, Antioxidants, dyes, pigments and the like can be added without departing from the scope of the present invention.

前記の低分子液晶性化合物としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、オキシラニル基、オキセタニル基等の重合性基を有する低分子液晶性化合物を挙げることができる。
前記の高分子液晶性化合物は、主鎖型と側鎖型とに大別される。
主鎖型高分子液晶性化合物としては、いずれも液晶性を示すポリエステル、ポリエステリアミド、ポリアミド、ポリカーボネート等が例示されるが、なかでも合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などの面から液晶性ポリエステルが好ましく、カチオン重合性基を結合した主鎖型液晶性ポリエステルが特に好ましい。
Examples of the low-molecular liquid crystalline compound include low-molecular liquid crystalline compounds having a polymerizable group such as a vinyl group, a (meth) acryloyl group, an oxiranyl group, and an oxetanyl group.
The polymer liquid crystalline compounds are roughly classified into main chain types and side chain types.
Examples of the main chain type polymer liquid crystalline compound include polyesters, polyester amides, polyamides, polycarbonates, etc., which exhibit liquid crystallinity, among others, from the viewpoint of ease of synthesis, orientation, glass transition point, etc. Liquid crystalline polyester is preferable, and main chain type liquid crystalline polyester having a cationic polymerizable group bonded thereto is particularly preferable.

主鎖型液晶性ポリエステルは、芳香族ジオール単位(以下、構造単位(A)という。)、芳香族ジカルボン酸単位(以下、構造単位(B)という。)および芳香族ヒドロキシカルボン酸単位(以下、構造単位(C)という。)のうち少なくとも2種を必須単位として含む主鎖型液晶性ポリエステルであって、主鎖末端の少なくとも一方にカチオン重合性基を有する構造単位を含むことを特徴とする主鎖型液晶性ポリエステルである。
以下に、構造単位(A)、(B)および(C)に付いて順次説明する。
The main chain type liquid crystalline polyester includes an aromatic diol unit (hereinafter referred to as a structural unit (A)), an aromatic dicarboxylic acid unit (hereinafter referred to as a structural unit (B)) and an aromatic hydroxycarboxylic acid unit (hereinafter referred to as a structural unit (B)). A main-chain liquid crystalline polyester containing at least two of the structural units (C) as essential units, and including a structural unit having a cationically polymerizable group at least at one end of the main chain. Main chain type liquid crystalline polyester.
Hereinafter, the structural units (A), (B), and (C) will be sequentially described.

構造単位(A)を導入するための化合物としては下記一般式(a)で表される化合物が好ましく、具体的には、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等若しくはそれらの置換体、4,4’―ビフェノール、2,2’,6,6’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、2,6−ナフタレンジオールなどが挙げられ、特に、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等若しくはそれらの置換体が好ましい。   The compound for introducing the structural unit (A) is preferably a compound represented by the following general formula (a), specifically, catechol, resorcin, hydroquinone or the like or a substituted product thereof, 4,4′-biphenol 2,2 ′, 6,6′-tetramethyl-4,4′-biphenol, 2,6-naphthalenediol, and the like, and in particular, catechol, resorcin, hydroquinone, and the like, or substituted products thereof are preferable.

ただし、式中の−Xは、−H、−CH、−C、−CHCHCH、−CH(CH、−CHCHCHCH、−CHCH(CH)CH、−CH(CH)CHCH、−C(CH、−OCH、−OC、−OC、−OCH、−F、−Cl、−Br、−NO、または−CNのいずれかの基であり、特に下記式(a’)で表される化合物が好ましい。 However, -X in the formula, -H, -CH 3, -C 2 H 5, -CH 2 CH 2 CH 3, -CH (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH (CH 3) CH 3 , -CH (CH 3) CH 2 CH 3, -C (CH 3) 3, -OCH 3, -OC 2 H 5, -OC 6 H 5, -OCH 2 C 6 H 5 , —F, —Cl, —Br, —NO 2 , or —CN, particularly preferably a compound represented by the following formula (a ′).

構造単位(B)を導入するための化合物としては下記一般式(b)で表される化合物が好ましく、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等若しくはそれらの置換体、4,4'−スチルベンジカルボン酸若しくはその置換体、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4'−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられ、特に、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等若しくはそれらの置換体が好ましい。   As the compound for introducing the structural unit (B), a compound represented by the following general formula (b) is preferable. Specifically, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid or the like or a substituted product thereof, 4, 4 Examples include '-stilbene dicarboxylic acid or a substituted product thereof, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, and the like, and terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and the like or substituted products thereof are particularly preferable.

ただし、式中の−Xは、−H、−CH、−C、−CHCHCH、−CH(CH、−CHCHCHCH、−CHCH(CH)CH、−CH(CH)CHCH、−C(CH、−OCH、−OC、−OC、−OCH、−F、−Cl、−Br、−NO、または−CNのいずれかの基を表す。 However, -X in the formula, -H, -CH 3, -C 2 H 5, -CH 2 CH 2 CH 3, -CH (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH (CH 3) CH 3 , -CH (CH 3) CH 2 CH 3, -C (CH 3) 3, -OCH 3, -OC 2 H 5, -OC 6 H 5, -OCH 2 C 6 H 5 , -F, -Cl, -Br, -NO 2 , or -CN.

構造単位(C)を導入するための化合物としては下記一般式(c)で表される化合物が好ましく、具体的には、ヒドロキシ安息香酸若しくはその置換体、4'−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン酸若しくはその置換体、4'−ヒドロキシ−4−スチルベンカルボン酸若しくはその置換体、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4−ヒドロキシ桂皮酸などが挙げられ、特に、ヒドロキシ安息香酸およびその置換体、4'−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン酸若しくはその置換体、4'−ヒドロキシ−4−スチルベンカルボン酸若しくはその置換体が好ましい。   As the compound for introducing the structural unit (C), a compound represented by the following general formula (c) is preferable, and specifically, hydroxybenzoic acid or a substituted product thereof, 4′-hydroxy-4-biphenylcarboxylic acid Or a substituted product thereof, 4′-hydroxy-4-stilbenecarboxylic acid or a substituted product thereof, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-hydroxycinnamic acid, and the like. Particularly, hydroxybenzoic acid and a substituted product thereof, 4 '-Hydroxy-4-biphenylcarboxylic acid or a substituted product thereof, 4'-hydroxy-4-stilbenecarboxylic acid or a substituted product thereof is preferred.

ただし、式中の−X、−X1、−X2は、それぞれ個別に、−H、−CH、−C、−CHCHCH、−CH(CH、−CHCHCHCH、−CHCH(CH)CH、−CH(CH)CHCH、−C(CH、−OCH、−OC、−OC、−OCH、−F、−Cl、−Br、−NO、または−CNのいずれかの基を表す。 However, -X in the formula, -X 1, -X 2 are each individually, -H, -CH 3, -C 2 H 5, -CH 2 CH 2 CH 3, -CH (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 , -CH 2 CH (CH 3) CH 3, -CH (CH 3) CH 2 CH 3, -C (CH 3) 3, -OCH 3, -OC 2 H 5, -OC 6 H 5, represents -OCH 2 C 6 H 5, -F , -Cl, -Br, any group of -NO 2, or -CN,.

主鎖型液晶性ポリエステルは、構造単位として、(A)芳香族ジオール単位、(B)芳香族ジカルボン酸単位、および(C)芳香族ヒドロキシカルボン酸単位のうちから少なくとも2種と、好ましくはさらに主鎖末端の少なくとも一方にカチオン重合性基を有する構造単位(以下、構造単位(D)という。)を含み、サーモトロピック液晶性を示すものであればよく、他の構造単位はこれら条件を満足する限り特に限定されるものではない。   The main-chain liquid crystalline polyester has, as structural units, at least two of (A) aromatic diol units, (B) aromatic dicarboxylic acid units, and (C) aromatic hydroxycarboxylic acid units, preferably further Any structural unit may be used as long as it includes a structural unit having a cationically polymerizable group (hereinafter referred to as structural unit (D)) at least at one end of the main chain and exhibits thermotropic liquid crystallinity. Other structural units satisfy these conditions. As long as it does, it is not specifically limited.

主鎖型液晶性ポリエステルを構成する構造単位(A)、(B)および(C)の全構造単位に占める割合は、構造単位(A)、(B)および(C)がジオールあるいはジカルボン酸あるいはヒドロキシカルボン酸として全モノマーの仕込み量に対して占める重量和の比率で表した場合、通常20〜99%、好ましくは30〜95%、特に好ましくは40〜90%の範囲である。20%より少ない場合には、液晶性を発現する温度領域が極端に狭くなるおそれがあり、また99%を越える場合には、カチオン重合性基を有する単位が相対的に少なくなり、配向保持能、機械的強度の向上が得られない恐れがある。   The proportion of the structural units (A), (B) and (C) constituting the main chain type liquid crystalline polyester in the total structural units is such that the structural units (A), (B) and (C) are diols or dicarboxylic acids or When expressed as a ratio of the sum of the weights of all the monomers as the hydroxycarboxylic acid, it is usually 20 to 99%, preferably 30 to 95%, particularly preferably 40 to 90%. If the amount is less than 20%, the temperature range in which the liquid crystallinity is exhibited may be extremely narrow. If the amount exceeds 99%, the number of units having a cationic polymerizable group is relatively small, and the orientation retention ability is reduced. The mechanical strength may not be improved.

次にカチオン重合性基を有する構造単位(D)について説明する。カチオン重合性基としては、エポキシ基、オキセタニル基、およびビニルオキシ基からなる群から選ばれる官能基が好ましく、特にオキセタニル基が好ましい。構造単位(D)を導入するための化合物としては、下記の一般式(d)に示すごとく、フェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する芳香族化合物に、エポキシ基、オキセタニル基、およびビニルオキシ基から選ばれるカチオン重合性を有する官能基が結合した化合物である。また、芳香環と上記カチオン重合性基との間には、適当なスペーサー部分を有していても良い。   Next, the structural unit (D) having a cationic polymerizable group will be described. As the cationic polymerizable group, a functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyloxy group is preferable, and an oxetanyl group is particularly preferable. The compound for introducing the structural unit (D) is selected from an epoxy group, an oxetanyl group, and a vinyloxy group as an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group, as shown in the following general formula (d). It is a compound to which a functional group having cationic polymerizability is bonded. Moreover, you may have a suitable spacer part between an aromatic ring and the said cation polymeric group.

ただし、式中の−X、−X1、−X2、−Y、−Zは、各構造単位毎にそれぞれ独立に以下に示すいずれかの基を表す。
(1)−X、−X、−X:−H、−CH、−C、−CHCHCH、−CH(CH、−CHCHCHCH、−CHCH(CH)CH、−CH(CH)CHCH、−C(CH、−OCH、−OC、−OC、−OCH、−F、−Cl、−Br、−NO、または−CN
(2)−Y:単結合、−(CH−、−O−、−O−(CH−、−(CH−O−、−O−(CH−O−、−O−CO−、−CO−O−、−O−CO−(CH−、−CO−O−(CH−、−(CH−O−CO−、−(CH−CO−O−、−O−(CH−O−CO−、−O−(CH−CO−O−、−O−CO−(CH−O−、−CO−O−(CH−O−、−O−CO−(CH−O−CO−、−O−CO−(CH−CO−O−、−CO−O−(CH−O−CO−、または−CO−O−(CH−CO−O−(ただし、nは1〜12の整数を示す。)
(3)Z:
However, -X in the formula, -X 1, -X 2, -Y, -Z represents any of the following groups each independently for each structural unit.
(1) -X, -X 1, -X 2: -H, -CH 3, -C 2 H 5, -CH 2 CH 2 CH 3, -CH (CH 3) 2, -CH 2 CH 2 CH 2 CH 3, -CH 2 CH (CH 3) CH 3, -CH (CH 3) CH 2 CH 3, -C (CH 3) 3, -OCH 3, -OC 2 H 5, -OC 6 H 5, - OCH 2 C 6 H 5, -F , -Cl, -Br, -NO 2 or -CN,
(2) -Y: single bond, - (CH 2) n - , - O -, - O- (CH 2) n -, - (CH 2) n -O -, - O- (CH 2) n - O -, - O-CO - , - CO-O -, - O-CO- (CH 2) n -, - CO-O- (CH 2) n -, - (CH 2) n -O-CO- , — (CH 2 ) n —CO—O—, —O— (CH 2 ) n —O—CO—, —O— (CH 2 ) n —CO—O—, —O—CO— (CH 2 ) n -O -, - CO-O- (CH 2) n -O -, - O-CO- (CH 2) n -O-CO -, - O-CO- (CH 2) n -CO-O- , -CO-O- (CH 2) n -O-CO- or -CO-O- (CH 2) n -CO-O-, ( where, n is an integer of 1-12.)
(3) Z:

構造単位(D)の中では、カチオン重合性基もしくはカチオン重合性基を含む置換基とフェノール性水酸基あるいはカルボン酸基の結合位置は、これらの基が結合する骨格がベンゼン環の場合は1,4−の位置関係を、ナフタレン環の場合は2,6−の位置関係を、ビフェニル骨格、スチルベン骨格の場合は4,4'−の位置関係にあるものが液晶性の点から好ましい。より具体的には、4−ビニルオキシ安息香酸、4−ビニルオキシフェノール、4−ビニルオキシエトキシ安息香酸、4−ビニルオキシエトキシフェノール、4−グリシジルオキシ安息香酸、4−グリシジルオキシフェノール、4−(オキセタニルメトキシ)安息香酸、4−(オキセタニルメトキシ)フェノール、4'−ビニルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−ビニルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−グリシジルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−オキセタニルメトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、6−ビニルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−ビニルオキシエトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシエトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−グリシジルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−グリシジルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−オキセタニルメトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−オキセタニルメトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、4−ビニルオキシ桂皮酸、4−ビニルオキシエトキシ桂皮酸、4−グリシジルオキシ桂皮酸、4−オキセタニルメトキシ桂皮酸、4'−ビニルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−ビニルオキシエトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−グリシジルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−オキセタニルメトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシスチルベンなどが好ましい。   In the structural unit (D), the bonding position of the cationic polymerizable group or the substituent containing the cationic polymerizable group and the phenolic hydroxyl group or carboxylic acid group is 1 when the skeleton to which these groups are bonded is a benzene ring. From the viewpoint of liquid crystallinity, the 4-positional position is preferably a 2,6-positional position in the case of a naphthalene ring, and a 4,4′-positional position in the case of a biphenyl skeleton or a stilbene skeleton. More specifically, 4-vinyloxybenzoic acid, 4-vinyloxyphenol, 4-vinyloxyethoxybenzoic acid, 4-vinyloxyethoxyphenol, 4-glycidyloxybenzoic acid, 4-glycidyloxyphenol, 4- (oxetanyl) Methoxy) benzoic acid, 4- (oxetanylmethoxy) phenol, 4′-vinyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-vinyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-vinyloxyethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′- Vinyloxyethoxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-glycidyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-oxetanylmethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy- 4-hydroxybi Enyl, 6-vinyloxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-vinyloxyethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxyethoxy-2-hydroxynaphthalene, 6-glycidyloxy-2 -Naphthalenecarboxylic acid, 6-glycidyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-oxetanylmethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-oxetanylmethoxy-2-hydroxynaphthalene, 4-vinyloxycinnamic acid, 4-vinyloxyethoxycinnamic acid, 4-glycidyloxycinnamic acid, 4-oxetanylmethoxycinnamic acid, 4'-vinyloxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-4-hydroxystilbene 4 '-Vinyloxyethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxyethoxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxyethoxy-4-hydroxystilbene, 4'-glycidyloxy-4- Stilbenecarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-3′-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-4-hydroxystilbene, 4′-oxetanylmethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy- 3′-methoxy-4-stilbene carboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy-4-hydroxystilbene and the like are preferable.

カチオン重合性基を有する構造単位(D)の主鎖型液晶性ポリエステルを構成する全構造単位に占める割合は、同様に構造単位(D)をカルボン酸あるいはフェノールとして仕込み組成中の重量割合で表した場合、通常1〜60%、好ましくは5〜50%の範囲である。1%よりも少ない場合には、配向保持能、機械的強度の向上が得られない恐れがあり、また60%を越える場合には、結晶性が上がることにより液晶温度範囲が狭まり、どちらの場合も好ましくない。   The ratio of the structural unit (D) having a cationic polymerizable group to the total structural units constituting the main-chain liquid crystalline polyester is similarly expressed by the weight ratio in the composition charged with the structural unit (D) as carboxylic acid or phenol. When used, it is usually 1 to 60%, preferably 5 to 50%. If it is less than 1%, there is a possibility that the improvement of the orientation holding ability and the mechanical strength may not be obtained. If it exceeds 60%, the crystallinity is increased and the liquid crystal temperature range is narrowed. Is also not preferable.

(A)〜(D)の各構造単位は、それぞれ1つまたは2つのカルボキシル基あるいはフェノール性水酸基を有しているが、(A)〜(D)の有するカルボキシル基、フェノール性水酸基は、仕込みの段階においてそれぞれの官能基の当量数の総和を概ね揃えることが望ましい。すなわち、構造単位(D)が遊離のカルボキシル基を有する単位である場合には、
(A)のモル数×2=(B)のモル数×2+(D)のモル数
構造単位(D)が遊離のフェノール性水酸基を有する単位である場合には、
(A)のモル数×2+(D)のモル数=(B)のモル数×2
なる関係を概ね満たすことが望ましい。この関係式から大きく外れる仕込み組成の場合には、カチオン重合に関わる単位以外のカルボン酸あるいはフェノール、もしくはそれらの誘導体が分子末端となることになり、十分なカチオン重合性が得られないばかりか、これら酸性の残基が存在することにより、プロセス上の望む段階以外で重合反応や分解反応が起きてしまうおそれがあり好ましくない。
Each structural unit of (A) to (D) has one or two carboxyl groups or phenolic hydroxyl groups, but the carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups of (A) to (D) are charged. In this step, it is desirable to make the sum of the number of equivalents of each functional group substantially equal. That is, when the structural unit (D) is a unit having a free carboxyl group,
When the number of moles of (A) × 2 = number of moles of (B) × 2 + number of moles of (D) structural unit (D) is a unit having a free phenolic hydroxyl group,
Number of moles of (A) × 2 + Number of moles of (D) = Number of moles of (B) × 2
It is desirable to satisfy the general relationship. In the case of a charged composition greatly deviating from this relational expression, carboxylic acid or phenol other than the unit involved in cationic polymerization, or a derivative thereof becomes the molecular end, and not only sufficient cationic polymerizability cannot be obtained, The presence of these acidic residues is not preferable because a polymerization reaction or a decomposition reaction may occur at a stage other than the desired stage in the process.

主鎖型液晶性ポリエステルは、(A)、(B)、(C)および(D)以外の構造単位を含有することができる。含有することができる他の構造単位としては、特に限定はなく当該分野で公知の化合物(モノマー)を使用することができる。例えば、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸およびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物や、ビフェノール、ナフタレンジオール、脂肪族ジオールおよびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物等を挙げることができる。   The main chain type liquid crystalline polyester can contain structural units other than (A), (B), (C) and (D). Other structural units that can be contained are not particularly limited, and compounds (monomers) known in the art can be used. For example, naphthalene dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds, biphenols, naphthalenediol, aliphatic diols, and compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds Etc.

また、主鎖型液晶性ポリエステルを構成する単位の原料として光学活性な化合物を用いた場合、該主鎖型液晶性ポリエステルにカイラルな相を付与せしめることが可能となる。かかる光学活性な化合物としては特に制限はないが、例えば、光学活性な脂肪族アルコール(C2n+1OH、ただしnは4から14の整数を表す。)、光学活性な脂肪族基を結合したアルコキシ安息香酸(C2n+1O−Ph−COOH、ただしnは4から14の整数、Phはフェニレン基を表す。)、メントール、カンファー酸、ナプロキセン誘導体、ビナフトール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチルブタンジオール、2−クロロブタンジオール、酒石酸、メチルコハク酸、3−メチルアジピン酸などを挙げることができる。 Further, when an optically active compound is used as a raw material for the units constituting the main chain type liquid crystalline polyester, it is possible to impart a chiral phase to the main chain type liquid crystalline polyester. The optically active compound is not particularly limited. For example, an optically active aliphatic alcohol (C n H 2n + 1 OH, where n represents an integer of 4 to 14), an optically active aliphatic group is bonded. alkoxy benzoate (C n H 2n + 1 O -Ph-COOH, where n is 4 to 14 integer, Ph represents a phenylene group.), menthol, camphor acid, naproxen derivatives, binaphthol, 1,2-propanediol, 1 , 3-butanediol, 2-methylbutanediol, 2-chlorobutanediol, tartaric acid, methylsuccinic acid, 3-methyladipic acid and the like.

主鎖型液晶性ポリエステルの分子量は、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(質量比60/40)中、30℃で測定した対数粘度ηが0.03〜0.50dl/gであることが好ましくより好ましくは0.05〜0.15dl/gである。ηが0.03dl/gより小さい場合には、主鎖型液晶性ポリエステルの溶液粘度が低く、フィルム化する際に均一な塗膜が得られない恐れがある。また、0.50dl/gより大きい場合には、液晶配向時に要する配向処理温度が高くなり、配向と架橋が同時に起こり配向性を低下させる危険性がある。   The molecular weight of the main-chain liquid crystalline polyester is preferably 0.03 to 0.50 dl / g in logarithmic viscosity η measured at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (mass ratio 60/40). Is 0.05 to 0.15 dl / g. When η is smaller than 0.03 dl / g, the solution viscosity of the main-chain liquid crystalline polyester is low, and there is a possibility that a uniform coating film cannot be obtained when forming into a film. On the other hand, if it is larger than 0.50 dl / g, the alignment treatment temperature required for aligning the liquid crystal becomes high, and there is a risk that the alignment and the crosslinking occur simultaneously to deteriorate the alignment.

本発明において、主鎖型液晶性ポリエステルの分子量制御は専ら仕込み組成により決定される。具体的には分子両末端を封印する形で反応する1官能性モノマー、すなわち前記した構造単位(D)を導入するための化合物の、全仕込み組成における相対的な含有量により、得られる主鎖型液晶性ポリエステルの平均的な重合度(構造単位(A)〜(D)の平均結合数)が決定される。したがって、所望の対数粘度を有する主鎖型液晶性ポリエステルを得るためには、仕込みモノマーの種類に応じて仕込み組成を調整する必要がある。   In the present invention, the molecular weight control of the main chain type liquid crystalline polyester is determined solely by the charged composition. Specifically, the main chain obtained by the relative content in the total charge composition of the monofunctional monomer that reacts in such a manner that both ends of the molecule are sealed, that is, the compound for introducing the structural unit (D) described above. The average degree of polymerization of the liquid crystal polyester (average number of bonds of the structural units (A) to (D)) is determined. Therefore, in order to obtain a main-chain liquid crystalline polyester having a desired logarithmic viscosity, it is necessary to adjust the charged composition according to the type of charged monomer.

主鎖型液晶性ポリエステルの合成方法としては、通常のポリエステルを合成する際に用いられる方法を採ることができ、特に限定されるものではない。例えば、カルボン酸単位を酸クロリドやスルホン酸無水物などに活性化し、それを塩基の存在下でフェノール単位と反応させる方法(酸クロリド法)、カルボン酸単位とフェノール単位をDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)などの縮合剤を用いて直接縮合させる方法、フェノール単位をアセチル化して、これとカルボン酸単位とを溶融条件下で脱酢酸重合する方法などを用いることが出来る。ただし、溶融条件下での脱酢酸重合を用いる場合には、カチオン重合性基を有するモノマー単位が反応条件下で重合や分解反応を起こすおそれがあるため、反応条件を厳密に制御する必要がある場合が多く、場合によっては適当な保護基を用いたり、あるいは一度別な官能基を有する化合物を反応させておいてから、後でカチオン重合性基を導入するなどの方法を採ることが望ましい場合もある。また、重合反応により得られた粗主鎖型液晶性ポリエステルを、再結晶、再沈などの方法により精製してもよい。   As a method for synthesizing the main-chain liquid crystalline polyester, a method used when synthesizing a normal polyester can be adopted, and the method is not particularly limited. For example, a method in which a carboxylic acid unit is activated to an acid chloride or a sulfonic acid anhydride and reacted with a phenol unit in the presence of a base (acid chloride method), a carboxylic acid unit and a phenol unit are converted into DCC (dicyclohexylcarbodiimide), etc. A method of directly condensing using a condensing agent of the above, a method of acetylating a phenol unit, and deaceticating polymerization of this with a carboxylic acid unit under melting conditions can be used. However, in the case of using deacetic acid polymerization under melting conditions, it is necessary to strictly control the reaction conditions because the monomer unit having a cationic polymerizable group may cause polymerization or decomposition reaction under the reaction conditions. In many cases, it is desirable to use a method such as using an appropriate protective group or reacting a compound having another functional group once and then introducing a cationically polymerizable group later. There is also. The crude main chain type liquid crystalline polyester obtained by the polymerization reaction may be purified by a method such as recrystallization or reprecipitation.

このようにして得られた主鎖型液晶性ポリエステルは、NMR(核磁気共鳴法)などの分析手段により、それぞれのモノマーがどのような比率で主鎖型液晶性ポリエステル中に存在するかを同定することができる。特に、カチオン重合性基の量比から、主鎖型液晶性ポリエステルの平均結合数を算出する事ができる。   The main-chain liquid crystalline polyester thus obtained is identified by the analytical means such as NMR (nuclear magnetic resonance method) at what ratio each monomer is present in the main-chain liquid crystalline polyester. can do. In particular, the average number of bonds of the main-chain liquid crystalline polyester can be calculated from the amount ratio of the cationic polymerizable group.

前記カチオン重合性基を含む主鎖型液晶性ポリエステルに他の化合物を配合することも、本発明の範囲を超えない限り可能である。例えば、本発明に用いる主鎖型液晶性ポリエステルと混和しうる他の高分子化合物や各種低分子化合物等を添加しても良い。かかる低分子化合物は、液晶性を有していても有していなくとも良く、架橋性の主鎖型液晶性ポリエステルと反応できる重合性基を有していてもいなくとも良い。重合性基を有する液晶性化合物を用いることが好ましく、例えば以下のものを例示できる。   It is also possible to mix other compounds with the main-chain liquid crystalline polyester containing the cationic polymerizable group as long as the scope of the present invention is not exceeded. For example, you may add the other high molecular compound miscible with the main chain type liquid crystalline polyester used for this invention, various low molecular weight compounds, etc. Such low molecular weight compounds may or may not have liquid crystallinity, and may or may not have a polymerizable group capable of reacting with a crosslinkable main chain liquid crystalline polyester. It is preferable to use a liquid crystalline compound having a polymerizable group, and examples thereof include the following.

ここで、nは2〜12の整数を、また−V−および−Wはそれぞれ以下のいずれかの基を表す。
−V−: 単結合、−O−、−O−Cm2m−O−(ただし、mは2〜12の整数)
−W:
Here, n represents an integer of 2 to 12, and -V- and -W each represents one of the following groups.
-V-: single bond, -O -, - O-C m H 2m -O- ( although, m is an integer from 2 to 12)
-W:

なお、添加する高分子化合物や低分子化合物が光学活性である場合、組成物としてカイラルな液晶相を誘起させることができる。かかる組成物は、ねじれネマチック配向構造やコレステリック配向構造を有するフィルムの製造に利用することができる。   In addition, when the high molecular compound and low molecular compound to add are optically active, a chiral liquid crystal phase can be induced as a composition. Such a composition can be used for production of a film having a twisted nematic alignment structure or a cholesteric alignment structure.

前記の側鎖型高分子液晶性化合物としては、ポリ(メタ)アクリレート、ポリマロネート、ポリシロキサン等が挙げられ、中でも下記一般式(1)で表される反応性基を結合したポリ(メタ)アクリレートが好ましい。   Examples of the side chain polymer liquid crystalline compound include poly (meth) acrylate, polymalonate, polysiloxane, and the like. Among them, poly (meth) acrylate bonded with a reactive group represented by the following general formula (1) Is preferred.

式(1)において、Rは、それぞれ独立に、水素またはメチル基を表し、Rは、それぞれ独立に、水素、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、シアノ基、ブロモ基、クロロ基、フルオロ基またはカルボキシル基を表し、Rは、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、Rは、炭素数1から24までの炭化水素基を表し、Lは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−CH=CH−または−C≡C−を表し、pは、1から10までの整数を表し、qは、0から10までの整数を表し、a、b、c、d、eおよびfは、ポリマー中の各ユニットのモル比(a+b+c+d+e+f=1.0、ただし、c+d+e=0ではない)を表す。 In Formula (1), each R 3 independently represents hydrogen or a methyl group, and each R 4 independently represents hydrogen, methyl group, ethyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. Group, dodecyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, cyano group, bromo group, chloro group, fluoro R 5 represents a hydrogen group, a methyl group or an ethyl group, R 6 represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and L 2 each independently represents a group or a carboxyl group. Represents a single bond, —O—, —O—CO—, —CO—O—, —CH═CH— or —C≡C—, p represents an integer of 1 to 10, and q represents Represents an integer of 10 from, a, b, c, d, e and f represent the mole ratio of each unit in the polymer (a + b + c + d + e + f = 1.0, but not the c + d + e = 0).

式(1)で表される側鎖型高分子液晶性化合物を構成する各成分のモル比は、a+b+c+d+e+f=1.0、c+d+e=0ではなく、かつ、液晶性を示すことが必要である。この要件を満たせば各成分のモル比は任意でよいが、以下のとおりであることが好ましい。
a:好ましくは0〜0.80、より好ましくは0.05〜0.50
b:好ましくは0〜0.90、より好ましくは0.10〜0.70
c:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
d:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
e:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
f:好ましくは0〜0.30、より好ましくは0.01〜0.10
The molar ratio of each component constituting the side chain type polymer liquid crystalline compound represented by the formula (1) is not a + b + c + d + e + f = 1.0, c + d + e = 0, and needs to exhibit liquid crystallinity. The molar ratio of each component may be arbitrary as long as this requirement is satisfied, but is preferably as follows.
a: Preferably 0 to 0.80, more preferably 0.05 to 0.50
b: preferably 0 to 0.90, more preferably 0.10 to 0.70
c: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
d: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
e: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
f: Preferably 0 to 0.30, more preferably 0.01 to 0.10

これらのポリ(メタ)アクリレート中の各成分は、上記の条件を満たせば、6種類の成分すべてが存在する必要もない。
また、Rは、好ましくは、水素、メチル基、ブチル基、メトキシ基、シアノ基、ブロモ基、フルオロ基であり、特に好ましくは、水素、メトキシ基またはシアノ基であり、Lは、好ましくは、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−であり、Rは、好ましくは、炭素数2、3、4、6、8および18の炭化水素基を表す。
さらに、一般式(1)で表される側鎖型高分子液晶性化合物は、各成分a〜fのモル比や配向形態により複屈折率が変化するが、ネマチック配向をとった場合の複屈折率は0.001〜0.300であることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.25である。
Each component in these poly (meth) acrylates does not need to be present in all six types as long as the above conditions are satisfied.
R 4 is preferably hydrogen, methyl group, butyl group, methoxy group, cyano group, bromo group or fluoro group, particularly preferably hydrogen, methoxy group or cyano group, and L 2 is preferably Is a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, and R 6 preferably represents a hydrocarbon group having 2, 3, 4, 6 , 8 or 18 carbon atoms.
Furthermore, the birefringence of the side chain type polymer liquid crystalline compound represented by the general formula (1) varies depending on the molar ratio of each component a to f and the orientation form, but the birefringence when nematic orientation is taken. The rate is preferably 0.001 to 0.300, more preferably 0.05 to 0.25.

上記の側鎖型高分子液晶性化合物の各成分に該当するそれぞれの(メタ)アクリル化合物は、通常の有機化学の合成方法により得ることができる。オキセタニル基を有する(メタ)アクリル化合物は、後述する式(7)、(8)および(9)に該当する化合物の合成に類似した方法により容易に得ることができる。   Each (meth) acrylic compound corresponding to each component of the above-mentioned side chain polymer liquid crystalline compound can be obtained by an ordinary organic chemical synthesis method. The (meth) acrylic compound having an oxetanyl group can be easily obtained by a method similar to the synthesis of compounds corresponding to formulas (7), (8) and (9) described later.

上記の側鎖型高分子液晶性化合物は、各成分に該当する上記方法で得られたそれぞれの(メタ)アクリル化合物の(メタ)アクリル基をラジカル重合またはアニオン重合により共重合することにより容易に合成することができる。重合条件は特に限定されるものではなく、通常の条件を採用することができる。   Said side chain type polymer liquid crystalline compound can be easily obtained by copolymerizing the (meth) acrylic group of each (meth) acrylic compound obtained by the above method corresponding to each component by radical polymerization or anionic polymerization. Can be synthesized. Polymerization conditions are not particularly limited, and normal conditions can be employed.

ラジカル重合の例としては、各成分に該当する(メタ)アクリル化合物をジメチルホルムアミド(DMF)、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどの溶媒に溶かし、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)や過酸化ベンゾイル(BPO)などを開始剤として、60〜120℃で数時間反応させる方法が挙げられる。また、液晶相を安定に出現させるために、臭化銅(I)/2,2’−ビピリジル系や2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシ・フリーラジカル(TEMPO)系などを開始剤としたリビングラジカル重合を行い、分子量分布を制御する方法も有効である。これらのラジカル重合は脱酸素条件下に行う必要がある。   As an example of radical polymerization, a (meth) acrylic compound corresponding to each component is dissolved in a solvent such as dimethylformamide (DMF) or diethylene glycol dimethyl ether, and 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) or benzoyl peroxide is dissolved. The method of making it react for several hours at 60-120 degreeC by using (BPO) etc. as an initiator is mentioned. Moreover, in order to make the liquid crystal phase appear stably, copper bromide (I) / 2,2′-bipyridyl series, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxy free radical (TEMPO) series, etc. are used. A method of controlling the molecular weight distribution by conducting living radical polymerization as an initiator is also effective. These radical polymerizations need to be performed under deoxygenated conditions.

アニオン重合の例としては、各成分に該当する(メタ)アクリル化合物をテトラヒドロフラン(THF)などの溶媒に溶かし、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、グリニャール試薬などの強塩基を開始剤として反応させる方法が挙げられる。また、開始剤や反応温度を最適化することでリビングアニオン重合とし、分子量分布を制御することもできる。これらのアニオン重合は、脱水かつ脱酸素条件で行う必要がある。   An example of anionic polymerization is a method in which a (meth) acrylic compound corresponding to each component is dissolved in a solvent such as tetrahydrofuran (THF) and reacted with a strong base such as an organic lithium compound, an organic sodium compound, or a Grignard reagent as an initiator. Can be mentioned. In addition, the molecular weight distribution can be controlled by optimizing the initiator and the reaction temperature for living anionic polymerization. These anionic polymerizations need to be performed under dehydration and deoxygenation conditions.

側鎖型高分子液晶性化合物は、重量平均分子量が1,000〜200,000であるものが好ましく、3,000〜50,000のものが特に好ましい。この範囲外では強度が不足したり、配向性が悪化したりして好ましくない。   The side chain polymer liquid crystalline compound preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000, particularly preferably 3,000 to 50,000. Outside this range, the strength is insufficient or the orientation is deteriorated.

また、前述の円盤状の液晶分子、すなわちディスコチック液晶性分子は、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))等に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平8−27284号公報等に記載がある。   In addition, the above-mentioned discotic liquid crystal molecules, that is, discotic liquid crystal molecules, are disclosed in various documents (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); Chapter, Quarterly Chemistry Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 ( 1985); J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)). The polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284.

本発明において、液晶性組成物は下記一般式(2)で表されるジオキセタン化合物を含有することが好ましい。
In the present invention, the liquid crystalline composition preferably contains a dioxetane compound represented by the following general formula (2).

式(2)において、Rは、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、Lは、それぞれ独立に、単結合または−(CH−(nは1〜12の整数)を表し、Xは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表し、Mは、式(3)または式(4)で表されるいずれかであり、式(3)および式(4)中のPは、それぞれ独立に式(5)から選ばれる基を表し、Pは式(6)から選ばれる基を表し、Lは、それぞれ独立に単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表す。
−P−L−P−L−P− (3)
−P−L−P− (4)
In the formula (2), each R 7 independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group, and each L 3 independently represents a single bond or — (CH 2 ) n — (n is an integer of 1 to 12) X 1 represents each independently a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, and M 1 is represented by formula (3) or formula (4). P 1 in formulas (3) and (4) each independently represents a group selected from formula (5), P 2 represents a group selected from formula (6), and L 4 Each independently represents a single bond, —CH═CH—, —C≡C—, —O—, —O—CO— or —CO—O—.
-P 1 -L 4 -P 2 -L 4 -P 1- (3)
-P 1 -L 4 -P 1- (4)

式(5)および式(6)において、Etはエチル基を、iPrはイソプロピル基を、nBuはノルマルブチル基を、tBuはターシャリーブチル基をそれぞれ表す。
より具体的には、M基から見て左右のオキセタニル基を結合している連結基は異なっても(非対称型)同一でも(対称型)よく、特に2つのLが異なる場合や他の連結基の構造によっては液晶性を示さないこともあるが、使用には制約とならない。
一般式(2)で表される化合物は、M、LおよびXの組み合わせから多くの化合物を例示することができるが、好ましくは、下記の化合物を挙げることができる。
In the formulas (5) and (6), Et represents an ethyl group, iPr represents an isopropyl group, nBu represents a normal butyl group, and tBu represents a tertiary butyl group.
More specifically, the linking groups connecting the left and right oxetanyl groups as viewed from the M 1 group may be different (asymmetric) or the same (symmetric), particularly when two L 3 are different or other Depending on the structure of the linking group, it may not exhibit liquid crystallinity, but it is not a restriction for use.
The compound represented by the general formula (2) can be exemplified by many compounds from the combination of M 1 , L 3 and X 1 , and preferably the following compounds can be mentioned.

これらの化合物は有機化学における通常の合成方法に従って合成することができ、合成方法は特に限定されるものではない。
合成にあたっては、オキセタニル基がカチオン重合性を有するため、強い酸性条件下では、重合や開環などの副反応を起こすことを考慮して、反応条件を選ぶ必要がある。なお、オキセタニル基は類似のカチオン重合性官能基であるオキシラニル基などと比べて、副反応を起こす可能性が低い。さらに、類似したアルコール、フェノール、カルボン酸などの各種化合物をつぎつぎに反応させることもあり、適宜保護基の活用を考慮してもよい。
These compounds can be synthesized according to a usual synthesis method in organic chemistry, and the synthesis method is not particularly limited.
In the synthesis, since the oxetanyl group has cationic polymerizability, it is necessary to select reaction conditions in consideration of causing side reactions such as polymerization and ring opening under strong acidic conditions. The oxetanyl group is less likely to cause a side reaction than an oxiranyl group that is a similar cationically polymerizable functional group. Furthermore, various compounds such as similar alcohols, phenols, carboxylic acids and the like may be reacted one after another, and utilization of protecting groups may be considered as appropriate.

より具体的な合成方法としては、例えば、ヒドロキシ安息香酸を出発化合物として、ウィリアムソンのエーテル合成法等によりオキセタニル基を結合させ、次いで得られた化合物と本発明に適したジオールとを、酸クロリド法やカルボジイミドによる縮合法等を用いて結合させる方法や、逆に予めヒドロキシ安息香酸の水酸基を適当な保護基で保護し、本発明に適したジオールと縮合後、保護基を脱離させ、適当なオキセタニル基を有する化合物(オキセタン化合物)、例えばハロアルキルオキセタン等と水酸基とを反応させる方法などが挙げられる。   As a more specific synthesis method, for example, hydroxybenzoic acid is used as a starting compound, an oxetanyl group is bound by Williamson's ether synthesis method, etc., and then the resulting compound and a diol suitable for the present invention are combined with an acid chloride. Or by condensing using a carbodiimide condensation method or the like, or conversely protecting the hydroxyl group of hydroxybenzoic acid with an appropriate protecting group in advance, condensing with a diol suitable for the present invention, removing the protecting group, and Examples thereof include a method of reacting a hydroxyl group with a compound having an oxetanyl group (oxetane compound), for example, a haloalkyloxetane or the like.

オキセタン化合物と水酸基との反応は、用いられる化合物の形態や反応性により適した反応条件を選定すればよいが、通常、反応温度は−20℃〜180℃、好ましくは10℃〜150℃が選ばれ、反応時間は10分〜48時間、好ましくは30分〜24時間である。これらの範囲外では反応が充分に進行しなかったり、副反応が生じたりして好ましくない。また、両者の混合割合は、水酸基1当量につき、オキセタン化合物0.8〜1.2当量が好ましい。   For the reaction between the oxetane compound and the hydroxyl group, a reaction condition suitable for the form and reactivity of the compound used may be selected. Usually, the reaction temperature is -20 ° C to 180 ° C, preferably 10 ° C to 150 ° C. The reaction time is 10 minutes to 48 hours, preferably 30 minutes to 24 hours. Outside these ranges, the reaction does not proceed sufficiently or side reactions occur, which is not preferable. Moreover, the mixing ratio of both is preferably 0.8 to 1.2 equivalents of the oxetane compound per equivalent of hydroxyl group.

反応は、無溶媒でも可能であるが、通常は適当な溶媒下で行われる。使用される溶媒は目的とする反応を妨害しなければ特に制限はなく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、安息香酸エチル等のエステル類、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類やこれらの混合物が挙げられる。   The reaction can be carried out without solvent, but is usually carried out in a suitable solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it does not interfere with the intended reaction. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, Examples include ketones such as methyl isobutyl ketone, ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, esters such as ethyl acetate and ethyl benzoate, halogenated hydrocarbons such as chloroform and dichloromethane, and mixtures thereof. .

本発明において用いられる液晶性組成物は、前記の低分子液晶性化合物または高分子液晶性化合物を少なくとも10質量%以上、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上含み、液晶性を示す組成物である。低分子液晶性化合物または高分子液晶性化合物の含有量が10質量%未満では組成物中に占める前記の液晶性を示す化合物の濃度が低くなり、組成物が液晶性を示さなくなる場合があり好ましくない。   The liquid crystalline composition used in the present invention contains at least 10% by mass, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more of the low molecular liquid crystalline compound or the high molecular liquid crystalline compound, and has liquid crystallinity. It is the composition shown. When the content of the low-molecular liquid crystalline compound or the high-molecular liquid crystalline compound is less than 10% by mass, the concentration of the compound exhibiting liquid crystallinity in the composition is low, and the composition may not exhibit liquid crystallinity. Absent.

本発明における液晶性組成物では、前述のように低分子液晶性化合物または高分子液晶性化合物の他に、液晶性を損なわずに混和し得る種々の化合物を含有することができる。含有することができる化合物としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基等のラジカル重合性基やオキセタニル基、エポキシ基、ビニルエーテル基などのカチオン重合性基を有する各種の重合性化合物、カルボキシル基、アミノ基、イソシアナート基などの反応性基を有する化合物、フィルム形成能を有する各種の高分子化合物などを配合することもできる。また、前述のように界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などを、さらに反応性の官能基を有する化合物や低分子または高分子液晶を用いた場合は、それぞれの官能基に適した反応開始剤や活性化剤、増感剤等を本発明の目的を逸脱しない範囲内で添加してもよい。
反応性基を有する液晶性組成物は、所望の配向を実現させた後、当該反応性基を反応させるに適した条件下で反応を行わしめ、架橋や分子量増大等により、目的とする最終製品の機械強度等の向上に寄与させることもできる。
As described above, the liquid crystalline composition of the present invention may contain various compounds that can be mixed without impairing liquid crystallinity, in addition to the low molecular liquid crystalline compound or the high molecular liquid crystalline compound. Examples of the compound that can be contained include various polymerizable compounds having a radical polymerizable group such as a vinyl group and a (meth) acryloyl group and a cationic polymerizable group such as an oxetanyl group, an epoxy group, and a vinyl ether group, a carboxyl group, and an amino group. A compound having a reactive group such as a group or an isocyanate group, or various polymer compounds having film-forming ability can also be blended. In addition, if a surfactant, antifoaming agent, leveling agent, etc., as well as a compound having a reactive functional group or a low molecular or high molecular liquid crystal is used as described above, a reaction start suitable for each functional group is started. You may add an agent, an activator, a sensitizer, etc. within the range which does not deviate from the objective of this invention.
A liquid crystalline composition having a reactive group is obtained by achieving a desired alignment and then reacting under a condition suitable for reacting the reactive group to achieve a desired final product by crosslinking or increasing molecular weight. It is also possible to contribute to the improvement of the mechanical strength and the like.

前記の重合性化合物としては、得られる液晶フィルムの、場合により次なる加工工程での加工性や接着性を向上しうる化合物が好ましく、特にオキセタニル基を有する(メタ)アクリレート類が好ましくい。これらの(メタ)アクリレートとしては、一般式(7)、(8)および(9)で表される化合物が挙げられる。   As said polymeric compound, the compound which can improve the workability and adhesiveness in the next processing process of the liquid crystal film obtained by a case is preferable, and the (meth) acrylates which have an oxetanyl group are especially preferable. Examples of these (meth) acrylates include compounds represented by general formulas (7), (8) and (9).

上記式(7)、式(8)および式(9)において、Rは、それぞれ独立に、水素またはメチル基を表し、Rは、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、Lは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表し、mは、それぞれ独立に、1から10までの整数であり、nは、それぞれ独立に、0から10までの整数を表す。 In the above formula (7), formula (8) and formula (9), each R 1 independently represents hydrogen or a methyl group, each R 2 independently represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group, L 1 each independently represents a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, m is each independently an integer of 1 to 10, and n is each independently Represents an integer from 0 to 10.

これらの式(7)、(8)および(9)に該当する具体的な化合物は種々挙げることができるが、必ずしも液晶性を有する必要はない。より具体的には、
などが特に好ましい。
Various specific compounds corresponding to these formulas (7), (8) and (9) can be mentioned, but they do not necessarily have liquid crystallinity. More specifically,
Etc. are particularly preferred.

これらのオキセタニル基を有する(メタ)アクリレートの合成法も特に制限されるものではなく、通常の有機化学の合成法で用いられる方法を適用することによって合成することができる。
例えば、ウィリアムソンのエーテル合成や、縮合剤を用いたエステル合成などの手段でオキセタニル基を持つ部位と(メタ)アクリロイル基を持つ部位を結合させることで、オキセタニル基と(メタ)アクリロイル基と全く異なる2つの反応性基を持つオキセタニル基を有する(メタ)アクリレートを合成することができる。ただし反応にあたっては、オキセタニル基がカチオン重合性を有するため、強い酸性条件下では、重合や開環などの副反応を起こすことを考慮して、反応条件を選ぶ必要があるが、これらの反応条件は上述の一般式(1)で表される化合物の合成で詳述した範囲から適宜選択すればよい。
The method for synthesizing these (meth) acrylates having an oxetanyl group is not particularly limited, and can be synthesized by applying a method used in ordinary organic chemistry synthesis methods.
For example, by combining a site with an oxetanyl group and a site with a (meth) acryloyl group by means such as Williamson's ether synthesis or ester synthesis using a condensing agent, the oxetanyl group and the (meth) acryloyl group are completely A (meth) acrylate having an oxetanyl group having two different reactive groups can be synthesized. However, in the reaction, since the oxetanyl group has cationic polymerizability, it is necessary to select reaction conditions in consideration of causing side reactions such as polymerization and ring opening under strong acidic conditions. May be appropriately selected from the range detailed in the synthesis of the compound represented by the above general formula (1).

前記の反応開始剤としては、一般のラジカル重合に使用される有機過酸化物類や各種の光重合開始剤などが例示される。
光重合開始剤には、適当な光により開裂してラジカルを発生する光ラジカル開始剤、適当な光により開裂してカチオンを発生する光カチオン発生剤を挙げることができる。また必要によっては適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる熱カチオン発生剤なども使用することができる。
光ラジカル開始剤としては、一般の紫外線(UV)硬化型塗料、UV接着剤、ネガ型レジスト等に使用される市販のベンゾインエーテル類、アシルホスフィンオキシド類、トリアジン誘導体類、イミダゾール誘導体類が挙げられる。
光カチオン発生剤としては、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系などを例示することが出来る。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、ボレートなどが好ましく用いられる。具体的な化合物としては、ArSbF 、ArBF 、ArPF (ただし、Arはフェニル基または置換フェニル基を示す。)などが挙げられる。また、スルホン酸エステル類、トリアジン類、ジアゾメタン類、β−ケトスルホン、イミノスルホナート、ベンゾインスルホナートなども用いることができる。
また、熱カチオン発生剤としては、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ベンジルアンモニウム塩類、ベンジルピリジニウム塩類、ベンジルホスホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類、カルボン酸エステル類、スルホン酸エステル類、アミンイミド類、五塩化アンチモン−塩化アセチル錯体、ジアリールヨードニウム塩−ジベンジルオキシ銅、ハロゲン化ホウ素−三級アミン付加物などを挙げることができる。
Examples of the reaction initiator include organic peroxides used in general radical polymerization and various photopolymerization initiators.
Examples of the photopolymerization initiator include a photo radical initiator that cleaves with appropriate light to generate radicals, and a photo cation generator that cleaves with appropriate light to generate cations. If necessary, a thermal cation generator that can generate cations when heated to an appropriate temperature can also be used.
Examples of the photoradical initiator include commercially available benzoin ethers, acylphosphine oxides, triazine derivatives, and imidazole derivatives used for general ultraviolet (UV) curable paints, UV adhesives, negative resists, and the like. .
Examples of the photocation generator include organic sulfonium salt systems, iodonium salt systems, and phosphonium salt systems. Antimonates, phosphates, borates and the like are preferably used as counter ions of these compounds. Specific examples of the compound include Ar 3 S + SbF 6 , Ar 3 P + BF 4 , Ar 2 I + PF 6 (wherein Ar represents a phenyl group or a substituted phenyl group), and the like. In addition, sulfonate esters, triazines, diazomethanes, β-ketosulfone, iminosulfonate, benzoinsulfonate, and the like can also be used.
Examples of the thermal cation generator include benzylsulfonium salts, benzylammonium salts, benzylpyridinium salts, benzylphosphonium salts, hydrazinium salts, carboxylic acid esters, sulfonic acid esters, amine imides, antimony pentachloride-acetyl chloride complex , Diaryl iodonium salt-dibenzyloxy copper, boron halide-tertiary amine adduct, and the like.

これらの反応開始剤の液晶性組成物中への添加量は、用いる液晶化合物を構成するメソゲン部分やスペーサ部分の構造、分子量、液晶の配向条件などにより異なるため一概には言えないが、液晶化合物に対し、通常100質量ppm〜20質量%、好ましくは1000質量ppm〜10質量%、より好ましくは0.5質量%〜7質量%の範囲である。100質量ppmよりも少ない場合には、反応開始剤から発生する活性種の量が十分でなく反応が進行しないおそれがあり、また20質量%よりも多い場合には、液晶性組成物中に残存する反応開始剤の分解残存物等が多くなり着色したり、耐光性などが悪化するおそれがあるため好ましくない。   The amount of these reaction initiators added to the liquid crystal composition varies depending on the structure of the mesogen part and spacer part, the molecular weight, the alignment condition of the liquid crystal, etc. constituting the liquid crystal compound to be used. On the other hand, it is usually in the range of 100 mass ppm to 20 mass%, preferably 1000 mass ppm to 10 mass%, more preferably 0.5 mass% to 7 mass%. If the amount is less than 100 mass ppm, the amount of active species generated from the reaction initiator may not be sufficient and the reaction may not proceed. If the amount is more than 20 mass%, it remains in the liquid crystal composition. This is not preferable because there is a risk that the decomposition residue of the reaction initiator and the like increase in color and the light resistance and the like deteriorate.

以下に、液晶性組成物(複屈折)層の形成方法について説明するが、液晶性組成物層の形成方法としてはこれらに限定されるものではない。
まず、本発明の液晶性組成物を配向膜基板上に展開する。
液晶性組成物を配向膜基板上に展開して液晶性組成物層を形成する方法としては、液晶性組成物を溶融状態で直接配向基板上に塗布する方法や、液晶性組成物の溶液を配向基板上に塗布後、塗膜を乾燥して溶媒を留去させる方法が挙げられる。
溶液の調製に用いる溶媒に関しては、本発明の液晶性組成物に使用される各種化合物を溶解でき適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限はなく、一般的にアセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ブトキシエチルアルコール、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−2−プロパノール、ベンジルオキシエタノールなどのエーテルアルコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類、フェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド類、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系などやこれらの混合系が好ましく用いられる。また、配向基板上に均一な塗膜を形成するために、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などを溶液に添加してもよい。
Although the formation method of a liquid crystalline composition (birefringence) layer is demonstrated below, as a formation method of a liquid crystalline composition layer, it is not limited to these.
First, the liquid crystalline composition of the present invention is developed on an alignment film substrate.
As a method for forming a liquid crystalline composition layer by spreading the liquid crystalline composition on the alignment film substrate, a method in which the liquid crystalline composition is directly applied on the alignment substrate in a molten state, or a solution of the liquid crystalline composition is used. The method of drying a coating film and distilling a solvent after apply | coating on an orientation board | substrate is mentioned.
The solvent used for preparing the solution is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve various compounds used in the liquid crystal composition of the present invention and can be distilled off under appropriate conditions. Generally, acetone, methyl ethyl ketone, isophorone, Ketones such as cyclohexanone, butoxyethyl alcohol, hexyloxyethyl alcohol, ether alcohols such as methoxy-2-propanol and benzyloxyethanol, glycol ethers such as ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, ethyl acetate, ethyl lactate, γ- Esters such as butyrolactone, phenols such as phenol and chlorophenol, amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, chloro Lum, tetrachloroethane, halogenated such or a mixture of these systems, such as dichlorobenzene are preferably used. Moreover, in order to form a uniform coating film on the alignment substrate, a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent, or the like may be added to the solution.

液晶性組成物を直接塗布する方法でも、溶液を塗布する方法でも、塗布方法については、塗膜の均一性が確保される方法であれば、特に限定されることはなく公知の方法を採用することができる。例えば、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式、ディスペンサー方式、グラビアコート方式、マイクログラビア方式、スクリーン印刷方式、リップコート方式、ダイコート方式など挙げることができる。これらの中でグラビアコート方式、キスコート方式やリップコート方式とダイコート方式が好ましい。   There is no particular limitation on the application method, either a method of directly applying a liquid crystalline composition or a method of applying a solution, as long as the uniformity of the coating film is ensured, and a known method is adopted. be able to. Examples thereof include a flexographic printing method, an offset printing method, a dispenser method, a gravure coating method, a micro gravure method, a screen printing method, a lip coating method, and a die coating method. Of these, gravure coating, kiss coating, lip coating and die coating are preferred.

液晶性組成物の溶液を塗布する方法では、塗布後に溶媒を除去するための乾燥工程を入れることが好ましい。この乾燥工程は、塗膜の均一性が維持される方法であれば、特に限定されることなく公知の方法を採用することができる。例えば、ヒーター(炉)、温風吹きつけなどの方法が挙げられる。   In the method of applying the liquid crystal composition solution, it is preferable to include a drying step for removing the solvent after the application. As long as the uniformity of a coating film is maintained, this drying process can employ | adopt a well-known method, without being specifically limited. For example, a method such as a heater (furnace) or hot air blowing may be used.

塗布膜厚は、用いる液晶性組成物や得られる複屈折層の用途等により調整されるため一概には決められないが、乾燥後の膜厚で0.1〜20μm、好ましくは0.3〜10μmである。または液晶性組成物は配向させることにより屈折率異方性を発現するため、塗布膜厚は単に膜厚のみで規定するだけでは必ずしも十分とは言えず、液晶の配向状態によってはリタデーション値(=屈折率異方性×膜厚:Δn×d)で規定するのが好ましいときもある。そのときのリタデーション値は10〜1000nm、好ましくは20〜800nmの範囲である。膜厚および/またはリタデーション値がこの範囲外では、目的とする効果が見られない、配向が不十分になる、などして好ましくない。   The coating film thickness is not determined unconditionally because it is adjusted depending on the liquid crystal composition to be used and the application of the birefringent layer to be obtained, etc., but it is 0.1 to 20 μm, preferably 0.3 to 30 mm after drying. 10 μm. Alternatively, since the liquid crystalline composition exhibits refractive index anisotropy by being oriented, it is not always sufficient to simply define the coating film thickness only by the film thickness. Depending on the orientation state of the liquid crystal, the retardation value (= In some cases, it is preferable to define the refractive index anisotropy × film thickness: Δn × d). The retardation value at that time is 10 to 1000 nm, preferably 20 to 800 nm. If the film thickness and / or retardation value is outside this range, the desired effect is not observed, and the orientation is insufficient.

続いて、配向膜基板上に形成された液晶性組成物(複屈折)層を、熱処理などの方法で液晶を配向させた後、必要により光照射および/または加熱処理で反応性基を反応させ当該配向を固定化する。最初の熱処理では、使用した液晶性組成物の液晶相発現温度範囲内で所望の温度に加熱することで、該液晶性組成物が本来有する自己配向能により液晶を配向させる。熱処理の条件としては、用いる液晶性組成物の液晶相挙動温度(転移温度)により最適条件や限界値が異なるため一概には言えないが、通常10〜300℃、好ましくは20℃〜250℃の範囲であり、該液晶性組成物のガラス転移点(Tg)以上の温度、さらに好ましくはTgより10℃以上高い温度で熱処理するのが好ましい。あまり低温では、液晶配向が充分に進行しないおそれがあり、また高温では液晶性組成物や配向基板に悪影響を与えるおそれがある。また、熱処理時間については、通常3秒〜30分、好ましくは10秒〜10分の範囲である。3秒より短い熱処理時間では、液晶配向が充分に完成しないおそれがあり、また30分を超える熱処理時間では、生産性が悪くなるため、どちらの場合も好ましくない。   Subsequently, after the liquid crystal composition (birefringence) layer formed on the alignment film substrate is aligned with a liquid crystal by a method such as heat treatment, a reactive group is reacted by light irradiation and / or heat treatment as necessary. The orientation is fixed. In the first heat treatment, the liquid crystal is aligned by the self-alignment ability inherent in the liquid crystalline composition by heating to a desired temperature within the liquid crystal phase expression temperature range of the used liquid crystalline composition. As the conditions for the heat treatment, the optimum conditions and limit values differ depending on the liquid crystal phase behavior temperature (transition temperature) of the liquid crystal composition to be used, but it cannot be generally stated, but is usually 10 to 300 ° C., preferably 20 to 250 ° C. It is preferable that the heat treatment be performed at a temperature not lower than the glass transition point (Tg) of the liquid crystalline composition, more preferably not lower than 10 ° C. higher than Tg. If the temperature is too low, the liquid crystal alignment may not proceed sufficiently, and if the temperature is high, the liquid crystal composition and the alignment substrate may be adversely affected. Moreover, about heat processing time, it is 3 seconds-30 minutes normally, Preferably it is the range of 10 seconds-10 minutes. If the heat treatment time is shorter than 3 seconds, the liquid crystal alignment may not be completed sufficiently, and if the heat treatment time exceeds 30 minutes, the productivity is deteriorated.

該液晶性組成物層を上記の方法により配向を形成したのち、反応性基を含有する液晶性組成物を用いた場合は、当該液晶配向状態を保ったまま液晶性組成物を組成物中に含まれる反応開始剤の機能を発現させ反応性基を反応させて配向を固定化したり機械強度を向上させたりする。   After forming the alignment of the liquid crystalline composition layer by the above method, when a liquid crystalline composition containing a reactive group is used, the liquid crystalline composition is kept in the composition while maintaining the liquid crystal alignment state. The function of the reaction initiator contained is expressed and the reactive group is reacted to fix the orientation or improve the mechanical strength.

反応開始剤が光の照射により開始剤の機能を発現する場合、光照射の方法としては、用いる反応開始剤の吸収波長領域にスペクトルを有するようなメタルハライドランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザーなどの光源からの光を照射し、反応開始剤を活性化させる。1平方センチメートルあたりの照射量としては、積算照射量として通常1〜2000mJ、好ましくは10〜1000mJの範囲である。ただし、当該反応開始剤の吸収領域と光源のスペクトルが著しく異なる場合や、液晶性組成物自身に光源波長光の吸収能がある場合などはこの限りではない。これらの場合には、適当な光増感剤や、吸収波長の異なる2種以上の反応開始剤を混合して用いるなどの方法を採ることもできる。
光照射時の温度は、該液晶性組成物が液晶配向をとる温度範囲が好ましく、反応の効果を充分にあげるためには、該液晶材料のTg以上の液晶相温度で光照射を行うのが好ましい。
When the reaction initiator expresses the function of the initiator by light irradiation, the light irradiation method includes a metal halide lamp having a spectrum in the absorption wavelength region of the reaction initiator used, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a xenon lamp, Irradiates light from a light source such as an arc lamp or laser to activate the reaction initiator. The dose per square centimeter is usually in the range of 1 to 2000 mJ, preferably 10 to 1000 mJ as the cumulative dose. However, this is not the case when the absorption region of the reaction initiator and the spectrum of the light source are significantly different, or when the liquid crystalline composition itself has the ability to absorb light of the light source wavelength. In these cases, an appropriate photosensitizer, or a mixture of two or more reaction initiators having different absorption wavelengths may be used.
The temperature during light irradiation is preferably in the temperature range in which the liquid crystalline composition takes liquid crystal alignment. In order to sufficiently enhance the reaction effect, light irradiation is performed at a liquid crystal phase temperature equal to or higher than Tg of the liquid crystal material. preferable.

液晶配向が固定化された液晶性組成物層は、配向膜基板上に形成されたままの形態(配向基板/(配向膜)/液晶性組成物層)、配向膜基板上とは異なる透明基板フィルム等に液晶性組成物層を光学で使用することができる各種の粘・接着剤を介して転写した形態(透明基板フィルム/(粘・接着剤層)/液晶性組成物層)、または液晶性組成物層単層形態(複屈折層)で光学フィルムとして用いることができる。   The liquid crystalline composition layer in which the liquid crystal alignment is fixed is in a form as it is formed on the alignment film substrate (alignment substrate / (alignment film) / liquid crystal composition layer), a transparent substrate different from the alignment film substrate Form (transparent substrate film / (adhesive / adhesive layer) / liquid crystalline composition layer) or liquid crystal transferred through various adhesives / adhesives that can optically use the liquid crystalline composition layer on a film or the like The composition can be used as an optical film in a single layer form (birefringent layer).

配向膜基板として、光学的に等方でない、あるいは得られる複屈折層が最終的に目的とする使用波長領域において不透明である、もしくは配向膜基板の膜厚が厚すぎて実際の使用に支障を生じるなどの問題がある場合、配向膜基板上で形成された形態から、配向膜基板と異なる基板、例えば、光学的に等方な、あるいは得られる複屈折層が最終的に目的とする使用波長領域において透明なフィルム、もしくはフィルム層を液晶セルなどに貼合するまでの間、仮に支持しておくためのフィルムに転写した形態も使用しうる。転写方法としては公知の方法を採用することができる。例えば、特開平4−57017号公報や特開平5−333313号公報に記載されているように複屈折層を粘着剤もしくは接着剤を介して、配向膜基板とは異なる基板を積層した後に、必要により当該粘着剤もしくは接着剤に硬化処理を施し、該積層体から配向膜基板を剥離することで複屈折層のみを転写する方法等を挙げることができる。   As an alignment film substrate, it is not optically isotropic, or the resulting birefringent layer is finally opaque in the intended use wavelength region, or the film thickness of the alignment film substrate is too thick, which hinders actual use. When there is a problem such as occurring, a wavelength different from the alignment film substrate from the form formed on the alignment film substrate, for example, the optically isotropic or the obtained birefringent layer is finally intended wavelength A transparent film in the region, or a form transferred to a film for temporarily supporting until the film layer is bonded to a liquid crystal cell or the like can also be used. As a transfer method, a known method can be adopted. For example, as described in JP-A-4-57017 and JP-A-5-333313, a birefringent layer is required after laminating a substrate different from the alignment film substrate via an adhesive or an adhesive. A method of transferring only the birefringent layer by subjecting the pressure-sensitive adhesive or adhesive to curing treatment and peeling the alignment film substrate from the laminate can be exemplified.

前記の配向膜基板と異なる基板としては、例えば、フジタック(富士写真フイルム社製品)、コニカタック(コニカミノルタオプト社製品)などのトリアセチルセルロースフィルム、TPXフィルム(三井化学社製品)、アートンフィルム(JSR社製品)、ゼオネックスフィルム(日本ゼオン社製品)、アクリプレンフィルム(三菱レーヨン社製品)などの透明フィルムや、シリコン処理を施したり、表面に易剥離層を設けたりしたポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。また必要によっては、延伸等により位相差機能を付与したフィルム、偏光素子、偏光板、各種ガラス等に直接転写することも可能である。   Examples of the substrate different from the alignment film substrate include, for example, triacetyl cellulose films such as Fujitac (product of Fuji Photo Film) and Konicatak (product of Konica Minolta Opto), TPX film (product of Mitsui Chemicals), Arton film ( JSR products), Zeonex film (Nippon ZEON products), acrylprene film (Mitsubishi Rayon products) and other transparent films, polyethylene terephthalate film with silicon treatment and easy release layer on the surface, etc. Can be mentioned. If necessary, the film can be directly transferred to a film, a polarizing element, a polarizing plate, various kinds of glass, or the like having a retardation function by stretching or the like.

転写に使用される粘着剤もしくは接着剤は光学グレードのものであれば特に制限はなく、例えば、アクリル系、エポキシ樹脂系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、ゴム系、ウレタン系およびこれらの混合物系や、熱硬化型および/または光硬化型、電子線硬化型等の各種反応性のものを挙げることができる。前記反応性のものの反応(硬化)条件は、粘・接着剤を構成する成分、粘度等や反応温度等の条件により変化するため、それぞれに適した条件を選択して行えばよい。例えば、光硬化型の場合は後述の光カチオン発生剤の場合と同様な光源を使用し同様な照射量でよく、電子線硬化型の場合の加速電圧は、通常10kV〜200kV、好ましくは50kV〜100kVである。   The pressure-sensitive adhesive or adhesive used for transfer is not particularly limited as long as it is of optical grade. For example, acrylic, epoxy resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, rubber, urethane, and mixtures thereof And various reactive types such as a thermosetting type and / or a photo-curing type and an electron beam curable type. The reaction (curing) conditions for the reactive ones vary depending on the components constituting the adhesive / adhesive, the viscosity, the reaction temperature, and the like. Therefore, the conditions suitable for each may be selected. For example, in the case of the photo-curing type, the same light source may be used as in the case of the photocation generator described below, and the acceleration voltage in the case of the electron beam-curing type is usually 10 kV to 200 kV, preferably 50 kV to 100 kV.

かくして得られた本発明の光学フィルムは、その配向構造によって様々な用途があり、特に、液晶表示素子用の視野角改良フィルムとして好ましく用いられる。
液晶表示素子としては、特に制限はないが、透過型、反射型、半透過型の各種液晶表示素子を挙げることができる。液晶セルにおける液晶配向によるモードとして例を挙げると、TN型、STN型、VA(vertical alignment)型、MVA(multi-domain vertical alignment)型、OCB(optically compensated bend)型、ECB(electrically controlled biriefringence)型、HAN(hybrid-aligned nematic)型、IPS(in-plane switching)型などを挙げることができる。液晶配向については、セルの面内で単一の方向性を持つものでも良いし、配向が分割された液晶表示素子等にも用いることができる。さらに液晶セルに電圧を印加する方法で言えば、例えば、ITO電極などを用いるパッシブ方式、TFT(薄膜トランジスター)電極やTFD(薄膜ダイオード)電極などを用いるアクティブ方式等で駆動する液晶表示素子を挙げることができる。
The optical film of the present invention thus obtained has various uses depending on its orientation structure, and is particularly preferably used as a viewing angle improving film for liquid crystal display elements.
Although there is no restriction | limiting in particular as a liquid crystal display element, Various liquid crystal display elements of a transmissive type, a reflective type, and a semi-transmissive type can be mentioned. Examples of modes by liquid crystal alignment in a liquid crystal cell include TN type, STN type, VA (vertical alignment) type, MVA (multi-domain vertical alignment) type, OCB (optically compensated bend) type, ECB (electrically controlled biriefringence). Type, HAN (hybrid-aligned nematic) type, IPS (in-plane switching) type, and the like. With respect to the liquid crystal alignment, it may have a single directionality within the plane of the cell, or may be used for a liquid crystal display element or the like in which the alignment is divided. Further, in terms of a method of applying a voltage to the liquid crystal cell, for example, a liquid crystal display element driven by a passive method using an ITO electrode or the like, an active method using a TFT (thin film transistor) electrode, a TFD (thin film diode) electrode, or the like. be able to.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の実施例および比較例は、クリーン度1000以下、温度23±1℃,相対湿度45±5%に維持されたクリーンルームにて行った。
また、実施例および比較例等で使用した分析方法等を以下に記す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these.
The following examples and comparative examples were performed in a clean room maintained at a cleanness of 1000 or less, a temperature of 23 ± 1 ° C., and a relative humidity of 45 ± 5%.
The analysis methods used in Examples and Comparative Examples are described below.

(1)配向膜材料(PVA)中のNa量の定量
PVA中の不純物であるNa量(質量ppm)の測定は、原子吸光分光分析法にて、PVA粉末を脱イオン水に溶解後、速やかに測定した。
(1) Quantification of Na + amount in alignment film material (PVA) The amount of Na (mass ppm), which is an impurity in PVA, is measured by atomic absorption spectrometry after dissolving PVA powder in deionized water. Measured promptly.

(2)分子量の測定
化合物をテトラヒドロフランに溶解し、東ソー社製8020GPCシステムで、TS
K−GEL SuperH1000、SuperH2000、SuperH3000、S
uperH4000を直列につなぎ、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて測定し
た。分子量の較正にはポリスチレンスタンダードを用いた。
(2) Measurement of molecular weight The compound was dissolved in tetrahydrofuran, and TS was used with Tosoh 8020GPC system.
K-GEL SuperH1000, SuperH2000, SuperH3000, S
Upper H4000 was connected in series and measured using tetrahydrofuran as the eluent. Polystyrene standards were used for molecular weight calibration.

(3)PVA溶液濃度の測定
PVA溶液濃度は、ETAC社製オーブン HT310Sを使用し、アルミトレーにPVA溶液を計量し、空気中107℃、3時間乾燥前後の質量減少から測定し、質量%で求めた。
(3) Measurement of PVA solution concentration PVA solution concentration was measured from the mass loss before and after drying at 107 ° C in air for 3 hours using an ETAC oven HT310S and weighed the PVA solution in an aluminum tray. Asked.

(4)顕微鏡観察
オリンパス光学社製BH2偏光顕微鏡で複屈折層の配向状態を観察した。また、別途一部、目視にても観察した。
(4) Microscope observation The orientation state of the birefringent layer was observed with an Olympus BH2 polarizing microscope. In addition, a part was also observed visually.

(5)光学フィルムのパラメータ測定
王子計測機器(株)製のKOBRA−21ADHを用いた。
(5) Parameter measurement of optical film KOBRA-21ADH manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd. was used.

[参考例1] PVA溶液の調製
還流冷却器および攪拌機の付いたステンレススチール製500L槽にPVA(日本酢ビ・ポバール(株)製、商品名A−T、平均鹸化度99.94%、平均重合度1700(組成:PVA成分53%、水分47%からなる粉末)30.19kgを脱イオン水293.01kg(電気伝導度値;1μS/cm以下)を投入し、95℃3時間加熱し攪拌溶解後、70℃まで冷却し、イソプロピルアルコール76.8kg(関東化学社製、鹿一級、純度99%以上)を徐々に加え、65℃〜70℃で2時間攪拌した。
室温まで冷却し、前記槽からPVA溶液を濾過しながら抜き出した。濾過は、平均粒径1μmの粒子を捕集できるカートリッジフィルター(ADVANTEC社製、TCP−JX−S1FE(1μm))を使用し、濾過速度、20kg/2分(35〜30℃)で行い、PVA濃度約4質量%の溶液350kgを得た。
なお、使用したPVA中のNa量は120質量ppmであった。
[Reference Example 1] Preparation of PVA solution A stainless steel 500 L tank equipped with a reflux condenser and a stirrer was charged with PVA (Nippon Vinegar-Poval Co., Ltd., trade name AT, average saponification degree 99.94%, average Degree of polymerization 1700 (composition: powder composed of 53% PVA component, 47% moisture) 30.19 kg deionized water (electric conductivity value: 1 μS / cm or less) was added, heated at 95 ° C. for 3 hours and stirred After dissolution, the mixture was cooled to 70 ° C., 76.8 kg of isopropyl alcohol (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., deer grade 1, purity 99% or more) was gradually added, and the mixture was stirred at 65 ° C. to 70 ° C. for 2 hours.
It cooled to room temperature and extracted, filtering the PVA solution from the said tank. Filtration is performed using a cartridge filter (manufactured by ADVANTEC, TCP-JX-S1FE (1 μm)) capable of collecting particles having an average particle diameter of 1 μm, at a filtration rate of 20 kg / 2 minutes (35 to 30 ° C.). 350 kg of a solution having a concentration of about 4% by mass was obtained.
The amount of Na + in the PVA used was 120 mass ppm.

[参考例2]
参考例1と同様にして、PVA溶液を調製した。使用したPVAは、日本酢ビ・ポバール(株)製、商品名VC−20DH(平均鹸化度99.92%,平均重合度 2000 )である。
なお、使用したPVA中のNa量は340質量ppmであった。
[Reference Example 2]
A PVA solution was prepared in the same manner as in Reference Example 1. The PVA used is a product name VC-20DH (average saponification degree 99.92%, average polymerization degree 2000) manufactured by Nippon Vinegar Poval Co., Ltd.
The amount of Na + in the PVA used was 340 mass ppm.

[参考例3]
参考例1と同様にして、PVA117H(商品名、(株)クラレ製、平均鹸化度99.3%、平均重合度1700)を用いてPVA溶液を得た。
なお、使用したPVA中のNa量は2300質量ppmであった。
[Reference Example 3]
In the same manner as in Reference Example 1, a PVA solution was obtained using PVA117H (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd., average degree of saponification 99.3%, average degree of polymerization 1700).
The amount of Na + in the PVA used was 2300 mass ppm.

[参考例4]
参考例1と同様にして、PVA117(商品名、(株)クラレ製、平均鹸化度98.0%、平均重合度1700)を使用してPVA溶液を得た。
なお、使用したPVA中の酢酸Na量は3000質量ppmであった。
[Reference Example 4]
In the same manner as in Reference Example 1, a PVA solution was obtained using PVA117 (trade name, manufactured by Kuraray Co., Ltd., average degree of saponification 98.0%, average degree of polymerization 1700).
The amount of Na + acetate in the PVA used was 3000 ppm by mass.

[参考例5]
参考例1で得られたPVA溶液に、PVA中のNa量が3800質量ppmとなるように、酢酸ナトリウムを添加してPVA溶液とした。
[Reference Example 5]
Sodium acetate was added to the PVA solution obtained in Reference Example 1 so that the Na + amount in the PVA was 3800 ppm by mass to obtain a PVA solution.

[参考例6]
光学フィルムの製造に使用する液晶性組成物溶液を以下のようにして調製した。
下記式(8)で示される液晶性ポリマーを通常のラジカル重合により合成した。分子量はポリスチレン換算で、数平均分子量(Mn)=8000、重量平均分子量(Mw)=15000であった。
この液晶性ポリマー200.0gを、1800mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)20gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物溶液を調製した。
なお、下記式(8)はブロックコポリマーの形態で表示しているが、重合時のモノマー組成比(mol比)を表示するものである。
[Reference Example 6]
A liquid crystal composition solution used for production of an optical film was prepared as follows.
A liquid crystalline polymer represented by the following formula (8) was synthesized by ordinary radical polymerization. The molecular weight was, in terms of polystyrene, number average molecular weight (Mn) = 8000 and weight average molecular weight (Mw) = 15000.
After 200.0 g of this liquid crystalline polymer was dissolved in 1800 ml of cyclohexanone, 20 g of a triallylsulfonium hexafluoroantimonate 50% propylene carbonate solution (manufactured by Aldrich, reagent) was added in the dark, and then a pore diameter of 0.45 μm was added. A liquid crystal composition solution was prepared by filtration through a polytetrafluoroethylene filter.
In addition, although following formula (8) is displayed with the form of a block copolymer, it displays the monomer composition ratio (mol ratio) at the time of superposition | polymerization.

[実施例1〜2および比較例1〜3]
(配向膜形成)
幅650mm、長さ1000mのポリエチレンナフタレートフィルム(PEN:帝人デュポンフィルム(株)製、商品名Q51またはQ02)に室温下、グラビアコーターにより乾燥膜厚が約1μmとなるように参考例1〜5で得られた各PVA溶液を連続的に塗布した。塗布膜の乾燥は、50℃、70℃、90℃および130℃に設定した熱風循環式乾燥機で相対乾燥風速600m/分で連続的に行い、配向膜付き長尺フィルムを得た。
[Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3]
(Alignment film formation)
Reference examples 1 to 5 having a dry film thickness of about 1 μm by a gravure coater on a polyethylene naphthalate film (PEN: manufactured by Teijin DuPont Films, trade name Q51 or Q02) having a width of 650 mm and a length of 1000 m at room temperature. Each PVA solution obtained in 1 was continuously applied. The coating film was continuously dried at a relative drying air speed of 600 m / min with a hot air circulation drier set at 50 ° C., 70 ° C., 90 ° C. and 130 ° C. to obtain a long film with an alignment film.

(ラビング処理)
図1に示す装置により、上記で得られた配向膜付き長尺フィルムを20m/分の速度で搬送しながら、配向膜面をラビング布を巻き付けた直径150mmのラビングロールをフィルムのMDに対して45度に設定し、ラビング布の毛先の押し込みを500μmとして1500rpmで回転させる(周速比35)ことにより連続的にラビングをし、ロールに巻き取りを行った。
(Rubbing process)
With the apparatus shown in FIG. 1, a 150 mm diameter rubbing roll with a rubbing cloth wrapped around the alignment film surface is conveyed with respect to the MD of the film while conveying the long film with the alignment film obtained above at a speed of 20 m / min. The rubbing cloth was continuously rubbed by rotating at 1500 rpm (peripheral speed ratio 35) by setting the pushing of the bristles of the rubbing cloth to 500 μm (wind speed ratio 35).

(光学フィルムの製造)
参考例6で得た液晶性組成物溶液を、上記ラビング処理をした長尺フィルム上に、ロールコーターを用いて配向・硬化後の複屈折層厚が1μmとなるように塗布した後、60℃で乾燥後、140℃で2分間加熱処理をして液晶性組成物層を配向させ、ついで雰囲気温度が70℃に維持された高圧水銀ランプを備えた紫外線照射装置にて300mJ/cmの紫外光を照射して配向を固定化し室温に冷却し、光学フィルムを得た。
(Manufacture of optical film)
The liquid crystalline composition solution obtained in Reference Example 6 was applied on the rubbing-treated long film using a roll coater so that the birefringent layer thickness after orientation / curing was 1 μm, and then at 60 ° C. And dried at 140 ° C. for 2 minutes to orient the liquid crystalline composition layer, and then an ultraviolet ray irradiation apparatus equipped with a high-pressure mercury lamp maintained at an ambient temperature of 70 ° C. is applied with an ultraviolet ray of 300 mJ / cm 2 . The film was irradiated with light to fix the orientation and cooled to room temperature to obtain an optical film.

基材であるPENフィルムは光学的に異方性を示し複屈折層(液晶性組成物層)の配向状態の観察が困難なため、複屈折層をアクリル系接着剤によりトリアセチルセルロースフィルム上に転写した後、偏光顕微鏡や目視により配向状態を観察した(図2、図3)。結果を表1に示す。   Since the PEN film as the base material is optically anisotropic and it is difficult to observe the orientation state of the birefringent layer (liquid crystalline composition layer), the birefringent layer is placed on the triacetyl cellulose film with an acrylic adhesive. After the transfer, the alignment state was observed with a polarizing microscope or visually (FIGS. 2 and 3). The results are shown in Table 1.

長尺フィルム状の配向基板をそのMDに対して任意の角度でラビングする装置の平面図である。It is a top view of the apparatus which rubs a long film-like orientation board | substrate at arbitrary angles with respect to the MD. 実施例1で得られた光学フィルムの偏光顕微鏡写真である。2 is a polarizing micrograph of the optical film obtained in Example 1. FIG. 比較例3で得られた光学フィルムの偏光顕微鏡写真である。6 is a polarizing micrograph of an optical film obtained in Comparative Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

10 ラビングロール
11 配向基板を搬送するステージ
12 配向基板としての長尺フィルム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rubbing roll 11 Stage 12 which conveys alignment board Long film as alignment board

Claims (9)

基材上に配向膜を形成する工程と、形成した配向膜をラビング処理する工程、次いでラビング処理された配向膜上に複屈折層を形成する工程とからなる光学フィルムの製造方法において、前記配向膜のイオン性不純物量が、2000質量ppm以下であることを特徴とする光学フィルムの製造方法。   In the method for producing an optical film comprising a step of forming an alignment film on a substrate, a step of rubbing the formed alignment film, and then a step of forming a birefringent layer on the alignment film subjected to the rubbing treatment. The method for producing an optical film, wherein the amount of ionic impurities in the film is 2000 mass ppm or less. 前記のイオン性不純物がナトリウムイオンであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the ionic impurities are sodium ions. 前記のナトリウムイオンが酢酸ナトリウム由来であることを特徴とする請求項2に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 2, wherein the sodium ion is derived from sodium acetate. 前記の配向膜がポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the alignment film is polyvinyl alcohol. 前記のポリビニルアルコールの鹸化度が98%以上であることを特徴とする請求項4に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 4, wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol is 98% or more. 前記の基材が、プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the base material is a plastic film. 前記複屈折層が、液晶性化合物を含む材料から形成されることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the birefringent layer is formed of a material containing a liquid crystal compound. 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法により製造された光学フィルム。   The optical film manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 1-7. 請求項8に記載の光学フィルムを使用した液晶表示素子。   A liquid crystal display device using the optical film according to claim 8.
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